具有自发性大规模灭绝周期的生态系统长期演化

二十年前，在分析了古生物学数据后，Raup 和 Sepkoski 提出地球上的大规模灭绝在时间上以约 2600 万年（My）为周期循环出现。为解释这 2600 万年的周期，人们提出了若干设想，涉及天文效应、火山活动增强或地球磁场反转等，然而均未被证实。在此我们研究了一个空间扩展的生态系统离散模型，并表明大规模灭绝的周期性可能是生态系统动力学的一个自然特征，而非周期性外部扰动的结果。在我们的模型中，生态系统多样性及其某些其他特征的周期性变化是由物种协同演化所诱发。与部分古生物学数据一致，我们的结果显示物种的寿命取决于该物种产生时所处的演化阶段。文中也讨论了本模型进一步的检验可能。