Ставки диверсификации

Темпы диверсификации — это скорость, с которой образуются новые виды ( скорость видообразования , λ) и вымирают живые виды ( скорость вымирания , μ). Скорость диверсификации можно оценить по окаменелостям , данным о видовом разнообразии клад и их возрасте или по филогенетическим деревьям . Уровень диверсификации обычно указывается для каждой линии (например, скорость видообразования на линию в единицу времени) и относится к динамике диверсификации, ожидаемой в процессе рождения-смерти .

Широкий спектр исследований показал, что темпы диверсификации могут сильно различаться как во времени, так и в зависимости от древа жизни. Текущие исследовательские усилия сосредоточены на прогнозировании темпов диверсификации на основе аспектов видов или их окружающей среды. Уровень диверсификации также зависит от различных предубеждений, связанных с выживанием, таких как « Толчок прошлого ».

Методы оценки темпов диверсификации

Ископаемый временной ряд

Темпы диверсификации можно оценить по данным временных рядов о местонахождениях ископаемых. При наличии идеальных данных это была бы простая задача; можно было бы просто подсчитать количество событий видообразования и вымирания за заданный интервал времени, а затем использовать эти данные для расчета темпов видообразования и вымирания для каждой линии в единицу времени. Однако неполный характер летописи окаменелостей означает, что наши расчеты должны учитывать возможность того, что образцы некоторых ископаемых линий не были отобраны, и что у нас нет точных оценок времени видообразования и исчезновения отобранных таксонов. Более сложные методы учитывают вероятность отбора проб любой линии, которая также может зависеть от некоторых свойств самой линии (например, есть ли у нее какие-либо твердые части тела, склонные к окаменению), а также от окружающей среды, в которой она живет.

Многие оценки темпов диверсификации ископаемых линий относятся к таксономическим группам более высокого уровня, таким как роды или семейства. Такие темпы информативны об общих закономерностях и тенденциях диверсификации во времени и между кладами, но их трудно напрямую сравнивать со темпами видообразования и исчезновения отдельных видов.

Возраст клады и разнообразие

Скорость диверсификации можно оценить на основе данных о возрасте и разнообразии монофилетических клад на древе жизни. Например, если возраст клады составляет 100 миллионов лет и она включает 1000 видов, мы можем оценить чистую скорость диверсификации этой клады, используя формулу, полученную на основе модели диверсификации «рождение-смерть»:

Также доступны уравнения для оценки темпов видообразования и вымирания отдельно, если есть возраст и разнообразие для нескольких клад.

Филогенетические деревья

Уровень диверсификации можно оценить, используя информацию, доступную в филогенетических деревьях. Чтобы рассчитать темпы диверсификации, такие филогенетические деревья должны включать длину ветвей. Доступны различные методы для оценки темпов видообразования и вымирания на основе филогенетических деревьев с использованием как максимального правдоподобия, так и байесовских статистических подходов. Можно также использовать филогенетические деревья для проверки изменения скорости видообразования и/или вымирания как во времени, так и между кладами, а также для того, чтобы связать скорость эволюции с потенциальными объяснительными факторами.

Скорость диверсификации во времени и между классами

Ссылки

Сепкоски, Дж. Джон младший (1978). «Кинетическая модель таксономического разнообразия фанерозоя. I. Анализ морских отрядов». Палеобиология . 4 (3): 223–251. дои : 10.1017/S0094837300005972 . JSTOR 2400203 . S2CID 87102033 .
Сепкоски, Дж. Джон младший (1979). «Кинетическая модель таксономического разнообразия фанерозоя. II. Раннефанерозойские семейства и множественные равновесия». Палеобиология . 5 (3): 222–251. дои : 10.1017/S0094837300006539 . JSTOR 2400257 . S2CID 89475468 .