宏进化物种适应度下降驱动演化支系的兴衰规律

《Nature Ecology & Evolution》：Loss of macroevolutionary species fitness explains the rise and fall of clades

本研究针对物种多样性在地质时间尺度上的变化机制争议，通过开发"化石整合生灭扩散模型"，分析了27个动植物及节肢动物辐射演化支系。结果表明：多样性动态由物种层面的宏进化适应度衰退趋势主导，即物种随时间推移灭绝风险递增、成种概率递减，而非传统认为的支系级适应辐射或多样性依赖效应。

　　

地质时间尺度上物种多样性波动的驱动机制始终存在争议。研究者通过构建新型系统发育模型——化石整合生灭扩散模型（fossilized birth–death diffusion），对涵盖现存与灭绝物种的27个植物、节肢动物和脊椎动物辐射支系进行演化历史分析。该模型能连续追踪成种（speciation）与灭绝（extinction）速率的动态扩散过程，并整合地层学相关的化石形成速率。

研究揭示支系多样性呈现典型的兴衰动态：快速成种推动多样性初期增长，而多样性减缓与下降主要受灭绝速率变化调控。这些模式不符合基于适应辐射（adaptive radiations）或多样性依赖（diversity dependence）的支系层级过程预期。相反，多样性动态源于物种层级的固有趋势——物种随时间推移逐渐丧失进化适应度（macroevolutionary fitness），表现为灭绝脆弱性递增与成种能力衰减。那些突破此衰退趋势的物种成为维系长期生物多样性的关键。因此，演化支系的兴衰本质上是物种层级命运叠加的宏观体现。