从前花园到大陆，这就是为什么生物多样性从小到大没有均匀增加的原因

从当地生态系统到大陆尺度，物种数量并没有均匀增加——生态学家几十年来一直认识到这一现象。现在，一个国际科学家团队，包括来自德国综合生物多样性研究中心（iDiv）和马丁·路德大学哈雷-维滕贝格（MLU）的研究人员，开发了一种新的理论来解释物种在不同尺度上分布的三个不同阶段。

发表在《自然通讯》杂志上的这一理论对于估计栖息地被破坏时损失了多少物种可能至关重要。

当一个人从一个小区域移动到大陆尺度时，物种的数量就会增加。例如，一个村庄池塘可能只容纳少数两栖动物，但随着规模扩大到包括河流和沼泽，出现了更多的青蛙、蟾蜍或蝾螈，在大陆或洲际层面达到了数百或数千种。

这些模式被称为物种-面积关系（SARS）。生态学家长期以来一直观察到，SARS遵循一个特征性的三阶段模式：在第一阶段（从局部到区域），物种数量迅速增加。在第二阶段（区域到大陆），增长放缓。最后，在第三阶段（大陆到洲际），物种数量再次加速。

研究人员现在已经开发出一种通用的理论来解释这些三相模式，并估计相间关键过渡点的物种数量。

葡萄牙CIBIO研究中心的第一作者Luís Borda deÁgua博士说：“这是生态学向前迈出的重要一步。”。“我们证明，研究区域内所有物种的个体地理范围塑造了我们在全球观察到的典型物种分布模式（SARS）。通过以一种新的方式组合这些分布，我们开发了一个公式来估计不同阶段之间过渡的物种数量。”

这些估计对生物多样性保护至关重要。例如，确定新物种出现率的变化可以帮助估计栖息地被破坏时有多少物种消失。这些数字构成了国际生物多样性报告中灭绝率计算的基础。

为了验证他们的理论，研究人员将基于鸟类和两栖动物等不同物种组的观察数据的SARS与他们的计算估计值进行了比较，利用了来自单个数据集的约7亿次观察结果进行分析。数据和理论之间的强烈一致性让科学家们对他们的方法充满信心。来自iDiv和MLU的资深作者Henrique Pereira教授说：“发现生态学的基本原理与物理学的突破一样令人兴奋。”。“像我们这样的新发现揭示了数百万年来塑造地球生命的隐藏模式。正如物理学破译了宇宙最深奥的奥秘一样，新的生态理论可以揭示塑造我们这个神奇星球生物多样性的基本力量。”