物种丰富群落中快速表型多样化的生态-进化模型

进化与生态系统动态常被视为不同过程——在分离的时间尺度上运作——即便有证据表明快速的进化改变可反馈至生态相互作用。近期一项长期野外实验明确显示，竞争植物物种的群落可经历极快的表型多样化，并由此产生资源利用中增强的互补性与生态系统层面生产力的提高。在此，我们基于近年来生态-进化动力学整合的进展，提出一种计算方法来详细描述这些实证发现。具体地，我们模拟了一个由不同但相近物种组成的生物群落，其通过出生、竞争、有性繁殖、带有修饰的遗传以及死亡等机制随时间演化。基于简单规则，该模型为物种丰富群落中快速表型多样化的出现提供了合理化解释。此外，它还对长期表型变化与生态相互作用给出了非平凡的预测。我们的结果表明，高度特化、非竞争物种的存在导致非常稳定的群落，并揭示占据同一生态位且表型等价的物种可出现并长期共存。因此，此处提出的框架提供了一种简单方法——补充现有理论，但专为解释植物群落近期实证发现的特殊性而设计——以解释群落层面多样化的集体涌现，并为进一步审视生态与进化过程的深度纠缠（尤其在物种丰富群落中）铺平道路。