آیا محدودیتی برای تنوع زیستی جهانی در اقیانوس های ما وجود دارد؟ این سوال بحث‌برانگیز دهه‌ها بحث‌هایی را در اکولوژی تکاملی برانگیخته است. مطالعات قبلی بیشتر بر روی منحنی‌های تنوع فسیلی جهانی برای روشن کردن این سوال تکیه کرده‌اند، اما این روش دارای محدودیت‌های متعددی است، زیرا تنوع متغیر قابل‌توجهی را در میان مناطق جغرافیایی یا سوگیری‌های سوابق فسیلی در نظر نمی‌گیرد. در این مطالعه، نویسندگان مدل‌های لجستیکی و نمایی منطقه‌ای تنوع را به یک مدل جهانی از جغرافیای دیرینه و حرکت صفحه، برای بازسازی پویایی تنوع جهانی در طول فانروزوییک، همراه کردند. این روش‌های پیچیده و فراگیر شامل زمان تکاملی در مناطق هستند.

مدل دیرینه جغرافیایی مورد استفاده در اینجا، مدل‌های موجود را از آثار قبلی که مجموعه داده‌های بازسازی جهانی را منتشر کرده بودند، ادغام می‌کند (به منابع انتشار مراجعه کنید). این بازسازی‌های دیرینه‌جغرافیایی برای توصیف و ارائه پالئوتوپوگرافی و دیرینه‌ابهیمتری زمین برای یک سری برش‌های زمانی از 541 میلیون سال پیش تا امروز مورد استفاده قرار گرفتند (شکل). مدل‌های متنوع‌سازی شامل انقراض‌های عظیمی بود که از منحنی‌های تنوع فسیلی تولید شده توسط کارهای قبلی استخراج شده بود. شرایط Palaeoenvironmental دمای آب دریا و تولید کربن آلی صادراتی با استفاده از مدل سیستم زمین، cGENIE41، برای بازه زمانی مشابه بازسازی‌های مدل Palaeogeographical شبیه‌سازی شد.

دو مدل تنوع منطقه ای تنوع برای توصیف پویایی تنوع منطقه ای در طول زمان استفاده شد. تنوع منطقه ای به شبکه های مدل دیرینه جغرافیایی برای محاسبه تنوع جهانی در هر مرحله زمانی درون یابی شد. بازسازی‌های حاصل از اقیانوس‌های فانوزوئیک (شکل)، توالی‌های توزیع فضایی تنوع جانوران دریایی را به‌عنوان تعداد جنس در هر منطقه، برای هر یک از شش دوره زمانی (از a – f) نشان می‌دهد: کامبرین، اردویسین پسین، دونین اولیه، پسین کربونیفر، کرتاسه پسین و امروزی به ترتیب.

عملکرد مدل در بازسازی توزیع های فضایی تنوع بی مهرگان دریایی با مقایسه نتایج مدل لجستیک کالیبره شده امروزی (بنابراین 0 میلیون سال پیش)، با مشاهدات سخت پوستان و نرم تنان (دو مورد از مرتبط ترین گروه های دریایی) مورد ارزیابی قرار گرفت. بی مهرگان)، استخراج شده از سیستم اطلاعات تنوع زیستی اقیانوس (OBIS). نقشه تنوع تولید شده مدل شباهت های قابل توجهی را با توزیع های تنوع مشاهده شده (سوابق وقوع) از OBIS، در امتداد حاشیه های قاره ای نشان می دهد (شکل g-h).

تفاوت های اصلی بین تنوع تولید شده و سوابق وقوع مدل از OBIS، در مناطق اطراف استرالیا و نیوزلند رخ می دهد، جایی که مدل تنوع را دست کم می گیرد. یک دلیل احتمالی برای تفاوت های جزئی بین مدل و داده های OBIS، ممکن است به دلیل محدودیت های پایگاه داده باشد. آنچه که مدل کاربردی و داده‌های OBIS به طور مشابه نشان می‌دهند، کاهش تنوع از استوا به سمت قطب‌های شمال و جنوب است (شکل i-j)، با تنوع بالا در اقیانوس آرام هند-غرب، اقیانوس اطلس کارائیب- اقیانوس آرام شرقی و مدیترانه.

نتایج مدل‌های تنوع بیشتر نشان می‌دهد که تنوع بی‌مهرگان دریایی در طول تاریخ تکاملی، به استثنای نقاط داغ تنوع، زیر اشباع زیست‌محیطی باقی مانده است. نویسندگان دریافتند که مدل تولید شده آن‌ها می‌تواند افزایش تنوع را بدون نوآوری‌های تکاملی (مانند انقلاب دریایی مزوزوئیک) بازتولید کند، که منجر به یک فرضیه جدید پیشنهادی، «فرضیه نقاط داغ تنوع» می‌شود، که بر اساس چگونگی تاریخ محیطی و تکامل دیرینه‌جغرافیایی است. زمین امکان توسعه نقاط مهم تنوع را فراهم کرد.