模擬生物多樣性的生態和進化：生物地理搖籃、博物館和墳墓
我們不斷改進生物多樣性全球分布的文獻資料，提高對生物多樣性脆弱性的認識，但我們仍然面臨著對基本生態系統的無知。 形成大陸生物多樣性和複雜生物地理的CAL和進化過程。敘述和相關研究提出了根本原因，以及 理論模型展示了可能的機制，但在空間和時間上明確的，基於過程的模型，建立在一套全面的研究，廣泛接受。 機制，有最大的潛力來評估複雜的，有時是不確定的相互作用之間的基礎進程。在這裡，我們為模擬的bi提供了這樣一個全面的模型。我們將其應用於南美洲-地球上最具氣候和生物多樣性的大陸-由空間顯式古氣候模式驅動的精細地形圖。
在不斷變化的氣候中，物種分布的地理由許多相互作用的環境和生物過程決定。這些過程包括移動空間拍。環境變量，範圍轉移，擴散，物種間競爭的地理效應，生態位進化，範圍破碎和重新連接，物種，滅絕。我們的生物地理模擬模型在種群的地理範圍內將所有這些過程結合在一起，就像fe一樣現實。 考慮到不可避免的計算限制。我們的主要目的是在實驗上評估這些機制在多因素框架中的相對重要性。
安第斯山脈的興起始於2500萬年前(37年)，它啟動了地球歷史上獨一無二的生物地理實驗將一條長的、跨熱帶的山脈和一條t-並列在一起。 熱帶雨林縱觀其歷史，安第斯山脈的環境異質性被認為是通過提供新穎的、高海拔的山地環境來推動物種多樣化的。 在東坡和西坡之間架設分散屏障，促進副形態的形成以及沿山鏈的內部山谷和山峰之間；提供一個南北、氣候驅動的生物地理走廊；保護瀕臨滅絕的物種。 通過降低區域氣候速度；和從極端氣候提供反駁。我們的模式涵蓋了安第斯多樣化的所有這些驅動因素。除了我們對這些進程的相對重要性的評估外，我們還研究了安第斯氣候的作用。 異質性本身，作為多樣化的驅動因素，在實驗設計中。為了做到這一點，我們模擬了逐步平滑南美洲地形的生物地理後果， 預期這些多樣化進程將逐步取消。
雖然生物地理學家明確認為安第斯山脈是物種多樣化的驅動力(38-41)，但南美洲生物群落之間的歷史聯繫仍在討論之中。今天的東北- 西南Caatinga-Cerrado-Chaco「熱幹對角線」為脊椎動物和植物提供了亞馬遜雨林和大西洋雨林之間的分散屏障。然而，多例分離下肋骨 跨越這一障礙的建議支持POR提出的在晚第四紀氣候旋迴期間亞馬遜和大西洋雨林之間的短暫連接。季節性乾燥熱帶 CAL森林也被認為是南美植物多樣性的重要驅動力，它們為大西洋森林和大西洋森林之間木本植物的分離分布提供了一個潛在的解釋。
在亞馬遜地區，最近的經驗性和基於模型的研究表明，在亞馬遜西部和東部之間存在著大規模的偶極子-這是雷格現象的結果。 冰川循環對降水模式的不協調效應。再加上林冠密度的小規模、零散的動態變化，Ama最近的譜系多樣化。 盆地可能主要是由於零星的分散事件和隨後的孤立持久性造成的。雖然不是當地森林動態的規模，我們的模擬 允許我們評估在第四紀氣候循環背景下，這些區域模式可能被我們模擬的每一個過程所驅動的程度。
我們的模擬模型的前身有針對性地記錄了物種豐富度和範圍大小分布的模式，以指導探索參數空間，評估結果對個別參數及其值的敏感性。本研究採取了一種更基本的方法，以現實的方法為基礎。 模擬氣候和地形驅動因素，模擬生態和進化過程，以產生有意義的生物地理模式。模擬沒有目標模式，也沒有。 與經驗數據相匹配。令人驚訝的是，正如我們將要展示的，豐富度圖仍然是從模擬中出現的，這些模擬非常類似於南美洲鳥類的現代豐富度圖，媽媽。 和植物，包括反映生物地理文獻中推測的區域細節，如上文所述。
雖然我們的古氣候模式比以往任何三維大氣模式在時間解析度上的應用都要遠得多，但這個模式只包含了。 第四紀，其反覆的冰期-間冰期循環，一直延伸到過去，一直延伸到南極冰芯數據的高精度二氧化碳記錄。南美洲 當然，在這個時期開始的時候，已經有了豐富的生物群，包括許多不同的血統-有些很古老。儘管如此，目前生物地理學家和古生態學家的共識是，南美洲當代植物區系和脊椎動物動物群包括許多血統。 在第四紀，特別是在安第斯山脈，它經歷了迅速的多樣化。相比之下，包括亞馬遜在內的南美洲熱帶低地的動植物群一般為被認為更古老。然而，大多數物種的地理分布，無論是古老的還是幼齡的，都很可能是由夸特納爾塑造的氣候周期。
雖然概念上很簡單，但該模型在空間和時間上產生了極其複雜的多樣性模式。為了理解這些模擬，我們檢查了每一個模擬的歷史。 特別種及其對這些模式的貢獻。在每個模擬的過程中，一個完整的系統發育出現在一個單一的創始物種。在此基礎上，在全面歷史再認識的基礎上 在模擬的古氣候數據的每500年間隔的每個範圍和範圍碎片線，我們分析和說明了形態的空間和時間模式，佩爾西斯泰斯、滅絕和南美洲的物種豐富度。Stebbins開始了一個長期的傳統，把物種形成率異常高的地方稱為多樣性的「搖籃」，將滅絕率極低的地方稱為「博物館」雖然這些術語以前幾乎完全適用於熱帶和鑽孔之間的廣泛比較。這裡我們遵循FjShield et al將這些類比縮小到南美洲的區域一級。此外，完整的進化和生物地理記錄 我們的模擬不允許我們定義和繪製第三種生物地理類別「墳墓」-具有異常高滅絕率的地點-並記錄不僅在哪裡，而且在搖籃的時候， 博物館和墳墓是最活躍的，也是最不活躍的。