物种形成、生态机遇与纬度

解释热带物种数量多于温带的进化假说包括更大的年龄和面积、更高的温度和代谢率以及更大的生态机遇。这些观点对物种形成过程与纬度之间的关系做出了不同的预测，我对此进行了阐述和评估。现有数据表明，目前温带的人均物种形成率最高，而不同纬度间的多样化率（物种形成减去灭绝）相似。相比之下，其最古老分析日期早于始新世热力极大期的进化支，当时热带范围远大于今日，往往在热带显示出最高的物种形成和多样化率。这些发现与年龄和面积假说一致，该假说是唯一预测时间趋势的。近期温带物种形成率高于热带，表明这是对与低物种多样性相关的高生态机遇的额外响应。这些广泛的模式令人信服，但对潜在机制提供的见解有限，这表明沿纬度梯度研究物种形成过程至关重要。我以贫瘠北方湖泊中的三刺鱼为例，展示了高生态机遇如何导致快速物种形成。结果支持生态机遇在物种形成中的作用，但其在纬度梯度进化中的重要性仍不确定。我得出结论，热带的人均进化率不再高于温带。然而，热带已经积累的巨量物种确保了那里的物种总生产速率仍然最高。因此，热带进化动量有助于维持陡峭的纬度生物多样性梯度。