Warum gibt es so viele blühende Pflanzen? Woher kommt die ganze Vielfalt? Sind es verschlüsselte Gene? Oder Kolonisierung neuer Länder? Oder gar aus Wechselwirkungen mit anderen Arten? Ein Papier von Robin Aguilée und Kollegen argumentiert, dass alle drei Merkmale eine Wirkung haben, wobei verschiedene Prozesse in verschiedenen Phasen der Evolution dominanter werden.

Die Schlussfolgerungen stammen aus einem von den Autoren entwickelten Modell. Einschreiben Nature Communications veröffentlicht Sie sagen: „Das Modell skaliert ausgehend von lokalen ökologischen Wechselwirkungen und individueller Ausbreitung, integriert die Entwicklung präzygoter und postzygoter Mechanismen der reproduktiven Isolation und stellt geografische Ereignisse auf einer langsamen Zeitskala als Wechsel von geografischer Isolation und Kontakt zwischen Populationen dar. Vererbbare Merkmale von Individuen, wie die Körpergröße, beeinflussen ihre Lebensgeschichte und ökologische Interaktionen und prägen somit den ökologischen Zustand der Gemeinschaft, was wiederum die Evolution von selektionstreibenden Merkmalen erzeugt. Die ökoevolutionäre Rückkopplung zwischen der Verteilung der Populationsmerkmale und dem Zustand des Ökosystems treibt die phänotypische Evolution voran. Die aufkommende öko-evolutionäre Theorie betont, dass die phänotypische Diversifizierung selbst die ökologischen Nischen interagierender Arten formen kann; Unser Modell soll erfassen, wie Rückkopplungen zwischen ökologischen und evolutionären Prozessen mit geografischen und anderen großräumigen abiotischen Faktoren interagieren, um die Speziations- und Aussterberaten im Laufe der Geschichte einer Gruppe zu beeinflussen.“

Das Modell sagt voraus, dass die Evolution einer Gruppe in drei Phasen abläuft. Eine Clade beginnt damit, sich an die für sie offene Geographie anzupassen und sich dabei zu diversifizieren. Als nächstes kommt eine Periode biotischer Interaktion durch Konkurrenz und Hybridisierung. Die Aussterberaten steigen, wenn die am besten angepassten Arten ihre nächste Konkurrenz verdrängen. Wenn der Wettbewerb intensiver wird, tritt die Evolution in eine Endphase ein, in der sich neue Populationen aufgrund der Anwesenheit von Rivalen nicht etablieren können. Nun gibt es eine negative Diversitätsabhängigkeit der Artbildungsraten.

Die Autoren sagen, dass das Modell ein Argument gegen die übliche Erklärung für die negative Diversitätsabhängigkeit der Speziation liefert, dass ökologische Nischen gefüllt werden. Sie geben an, dass das Modell auch zeigt, dass das Problem mit der Nischenfüllung ein geografisches Element hat, das dazu führt, dass die neuen Populationen nicht in der Lage sind, das geografische Verbreitungsgebiet einer Art zu erweitern. Aguilée und Kollegen sagen: „Die Entstehung und Form der negativen Diversitätsabhängigkeit der Speziation hängt somit vom Zusammenspiel zwischen den Merkmalen der Konkurrenz (Nischenbreite) und dem räumlichen Maßstab der Landschaft ab, der selbst durch die minimale Einheit der räumlichen Isolation relativ zur charakteristischen Ausbreitungsdistanz des Organismus bestimmt wird .“

Das Verständnis, wie sich diese Evolutionsphasen abspielen, könnte helfen, neue phylogenetische Modelle zu entwickeln und Schlüsselstadien der Diversifizierung in der Geschichte einer Gruppe zu identifizieren.