宏观进化过程驱动东太平洋沿岸多板纲动物纬度多样性模式的不对称性

《Global Ecology and Biogeography》：Macroevolutionary Processes Driving the Asymmetric Latitudinal Diversity Pattern of Polyplacophorans Along the Eastern Pacific Coast

本研究评估东太平洋沿岸浅海多板类动物物种丰富度的纬度格局，发现其呈现不对称单峰分布。北半球物种、属丰富度及系统发育多样性显著高于南半球，但南半球高纬度区域分类学独特性较高。该模式表明宏观进化过程（如物种形成与灭绝）对分布格局起关键作用，挑战了传统热带最大多样性的观点，强调半球不对称性和进化动态在解释全球生物多样性中的重要性。

　　

摘要

研究目的

评估东太平洋沿岸多板纲动物（Polyplacophora）的当前纬度分布模式，并确定宏观进化过程对其起源和分布的主要影响。

研究地点

东太平洋沿岸。

研究时间范围

2004–2023年。

主要研究对象

多板纲动物。

研究方法

对于每个纬度1度的区域，我们计算了物种丰富度、物种与属的比例、物种与科的比例、属与科的比例、分类学独特性以及标准化系统发育多样性。这些指标来源于一个包含15,940条东太平洋沿岸多板纲动物记录的数据库，其中包括本研究中收集的标本以及生物收藏中的标本。通过线粒体（cox1）和核糖体（16S、18S和28S rRNA）基因，重建了该地区87个物种的系统发育关系。

研究结果

东太平洋沿岸浅水区多板纲动物的物种丰富度呈现出不对称的单峰分布模式。在北半球，物种丰富度、属丰富度、系统发育多样性以及物种与属和物种与科的比例均显著高于南半球。相比之下，南半球的分类学独特性和标准化系统发育多样性低于预期。然而，有趣的是，南半球较高纬度地区的分类学独特性却高于预期。总体而言，这种不对称的单峰分布模式在六个生物地理区域中均存在，凸显了多板纲动物多样性在南北半球之间的明显差异。

主要结论

东太平洋沿岸浅水区多板纲动物多样性的不对称单峰分布模式清楚地表明了宏观进化过程的作用。这一模式表明，物种形成、灭绝和迁移在塑造该地区物种分布方面发挥了关键作用。结合以往的研究结果，这些发现挑战了传统的生物地理学观点，即“热带地区物种多样性最高”的观念并不适用于所有海洋无脊椎动物。相反，我们的结果强调了在解释全球生物多样性模式时，需要同时考虑南北半球的不对称性和进化动态。

利益冲突

作者声明没有利益冲突。

数据可用性声明

本研究生成的序列已在GenBank中注册（见表S1）。所有支持本研究的数据和R代码已存放在Dryad数据库中，可通过DOI链接访问：https://doi.org/10.5061/dryad.5mkkwh7j3。