自从英国皇家海军“小猎犬”号与查尔斯·达尔文一起抵达加拉帕戈斯群岛，与一个命运攸关的雀类家族会面以来，生态学家们一直在努力理解一个特别令人困惑的问题：为什么地球上某些地方的物种数量极其丰富，而另一些地方的物种却稀少?究竟是什么因素推动了动物多样性?

通过获取大量全球规模的气候数据和新颖的策略，昆尼自然资源学院流域科学系和生态中心的一个团队确定了几个因素来帮助回答这个基本的生态问题。他们发现动物吃什么(以及它与气候的相互作用)塑造了地球的多样性。

该工作最近发表在《生态快报》杂志上。

流域科学系和生态中心的这项研究的作者特丽莎·阿特伍德(TrishaAtwood)说：“历史上对物种在地球纬度梯度上分布的研究忽视了营养生态的作用——动物吃什么会影响它们的发现地点。”。“这项新研究表明，食肉动物、杂食动物和食草动物并不是随机分布在全球各地的。我们在哪里发现这些动物群体是有规律的。”

非洲、欧洲和格陵兰岛的部分地区有大量食肉掠食者。草食动物在凉爽的地区很常见，杂食动物在温暖的地方往往更占主导地位。两个关键因素对形成这些模式至关重要：降水和植物生长。

阿特伍德说，不同时期的降水模式在决定不同哺乳动物群体的繁衍生息方面发挥着重要作用。降水量随季节变化但不太极端的地理区域具有最高水平的哺乳动物多样性。

“请记住，我们并不是在谈论降雨总量，”该研究的主要作者杰伦·阿德金斯(JaronAdkins)说。“如果你从降水和季节的角度想象世界各地的生态系统，那么犹他州和亚马逊雨林的某些地方会出现低变异性——它们全年降水量稳定。其他地区，如南加州，变化非常大，12月至3月之间的降水量占年降水量的75%左右。”

但他说，对于掠食者和食草动物来说，最佳位置位于两个极端之间的中间区域。像马达加斯加这样的地方，降水模式在雨季和旱季之间的比例相等(各六个月)，拥有理想的生态鸡尾酒来促进这两个群体的条件。杂食动物的多样性往往在气候非常稳定的地方蓬勃发展。

这项工作发现的与哺乳动物多样性相关的第二个重要因素是衡量一个地区植物生长量的指标，用“总初级生产力”来衡量。

“对于食草动物来说，从植物生长中受益是很直观的，”阿德金斯说。

但根据研究，这项措施实际上对食肉动物的影响最大。捕食者和植物生长之间的密切关系凸显了丰富的植物对整个食物链结构完整性的重要性。

阿特伍德说：“令人惊讶的是，这个因素对捕食者来说比杂食动物和食草动物更重要。”“为什么会这样仍然是个谜。”

研究表明，虽然进化过程最终导致物种差异，但气候条件可以影响相关因素——进化变化、灭绝和动物扩散的速度——从而影响物种和基于性状的丰富度。

由于栖息地丧失和气候变化，世界各地许多生态系统的动物多样性正在迅速下降。这对生态系统产生负面影响。阿特伍德说，预测气候变化将如何扰乱未来的动物系统极其重要，这项研究是更好地管理世界各地动物未来状况的第一步。

“动物多样性可以作为生态系统稳定性的警报系统，”阿特伍德说。“确定有助于驱动丰富度模式的生态机制为更好地管理和预测未来气候下多样性如何变化提供了见解。”

除了阿德金斯和阿特伍德之外，该研究还包括目前或以前与流域科学系和生态中心相关的七位作者：EddHammill、UmarfarooqAbdulwahab、JohnDraper、MarshallWolf、CatherineMcClure、AdriánGonzálezOrtiz和EmilyChavez。

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