《Trends in Ecology & Evolution》:From ‘magic traits’ to diversification mechanisms
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大型系统发育树和全球性状数据库不仅使性状-多样性关联的广泛检验日益普遍,而且增加了将相关性误认为机制的风险。同一性状在不同系统中效应存在变异,并非未能找到普遍规律,而是指向需要解释的依赖背景的多样化过程。比较方法的最新进展使得检验性状效应如何依赖于生态设置、地理范围、时间以及
大型系统发育树和全球性状数据库不仅使性状-多样性关联的广泛检验日益普遍,而且增加了将相关性误认为机制的风险。
同一性状在不同系统中效应存在变异,并非未能找到普遍规律,而是指向需要解释的依赖背景的多样化过程。
比较方法的最新进展使得检验性状效应如何依赖于生态设置、地理范围、时间以及性状组合变得越来越可行。
我们将性状-多样性关联重新框定为以谱系起源、生态或地理机会的获取以及持续存在为核心的过程假设。
强有力的基于性状的解释应说明性状改变了什么、它在哪里起作用、其效应在何时显现,以及什么证据会削弱该假设。
章节摘要
从性状对比到多样化历史
物种丰富度分布极不均衡。一些谱系辐射形成了数千个物种,而其近缘类群则物种稀少。尽管某些非对称性在随机分支过程下是预期的[1],但性状提供了对此模式的一种可能解释,因为性状将生物体的形态和功能与其演化所依赖的生态条件联系起来[2]。不断扩展的系统发育和性状数据集现在允许在多个类群间进行广泛的性状-多样性比较。
混合性状-多样性关联的启示
在广泛比较研究中,用于解释多样性的性状往往与物种丰富度或多样化表现出不一致的关联[2, 3]。同一性状可能与某些类群中较高的多样性相关,与其他类群中较低的多样性相关,而在其他地方则检测不到信号(图1A)。这种变异表明,关联本身并不能确定涉及哪些过程。
此类混合性状-多样性关联跨系统发生。花部性状,如花色对称性和
构建过程假设
性状-多样性关联可通过多种方式产生[11]。因果关系的方向也可能相反:例如,资源利用泛化可能是生态成功的结果而非原因[18]。性状可能影响谱系如何形成、它们可以在哪里移动或定殖、它们持续存在多久,或这些过程如何相互作用。我们围绕三个非排他性过程来组织这些可能性:谱系起源、生态或地理机会的获取以及持续存在(
从基于过程的问题到实证检验
实证评估应首先确立要解释的性状-多样性模式并评估其稳健性(图1A)。姐妹类群和其他类群水平的比较可以评估焦点性状与物种丰富度之间的关联,而状态依赖的多样化模型可以估计与性状相关的多样化差异[9, 28]。由于姐妹类群比较的结果取决于对比的定义方式,敏感性分析应检查不同的对比集。
结论:性状组合、背景和时间
当同一性状影响多个非排他性过程,且这些过程之间的平衡在不同设置下存在变化时,预期会出现混合的性状效应。过程假设应说明该性状预期影响哪些过程、这些效应在哪里和何时显现,以及可能出现哪些权衡。焦点性状嵌入在更广泛的表型和生态或地理背景中。扩散性状的后果可能取决于栖息地耐受性或资源。
作者贡献
Y.Y.W. 和 R.P.F. 构思了该想法;Y.Y.W. 起草了手稿;R.P.F. 对文本进行了进一步修订。
致谢
资金支持来自国家自然科学基金(#32571934)以及陕西省自然科学基础研究计划(#2025JC-YBMS-209 和 #2026JC-YXQN-089),资助人为 Y.Y.W.。
词汇表
- 生态或地理机会的获取
- 谱系定殖新区域、改变栖息地、利用新资源、建立新相互作用,或随时间追踪适宜环境的能力。
- 汇合
- 性状、背景因素或两者在演化历史中依次汇聚,并对多样化产生联合后果。
- 生态机会
- 谱系可以利用的生态条件、资源、栖息地或相互作用的可用性。
- 关键创新
Yunyun Wang|Robert P. Freckleton