在印度尼西亚，巴布亚新几内亚或菲律宾的珊瑚礁附近的水晶般清澈的水面上系上潜水面罩和脚蹼，你会立即看到为什么来自世界各地的潜水员和浮潜者涌向该地区。该地区被称为珊瑚三角区，以其无与伦比的珊瑚鱼和其他海洋生物的多样性而闻名。各种形状和颜色的鱼在由珊瑚，五颜六色的海绵和其他造礁生物的耀眼形状创造的缝隙中进出。运气不错，潜水员可能会看到鲨鱼在礁石上巡逻或者乌龟掠过颜色的景观。

虽然水下爱好者早已了解并珍惜中印度太平洋的生物多样性，但科学家们已经奋斗了半个多世纪，以解释究竟是什么使该地区成为世界海洋生物多样性的第一热点，并使其与众不同。世界各地的海洋地区。已经提出了几个假设来解释中印度太平洋地区的非凡多样性。一些研究人员认为，与世界其他地区的海洋相比，物种的出现速度更快，而另一些研究人员将物种归因于该地区在更广泛的印度西太平洋的几个物种丰富的海洋之间的中心位置。还有一些人指出该地区的灭绝率很低。现在，由亚利桑那大学博士生伊丽莎白米勒领导的一项研究表明，印度洋 - 太平洋珊瑚礁已经积累了无与伦比的丰富鱼类，不是因为它们有一些未知的，难以捉摸的品质，而仅仅因为它们有时间。米勒说：“人们过去常常认为新物种在热带海洋地区的进化速度更快，因此我们很快就能获得高度的多样性。”“相反，我们发现中印度太平洋的多样性已经在很长一段时间内缓慢建立。”

根据米勒的说法，这项研究于10月10日发表在伦敦皇家学会学报上，是第一个显示时间和物种丰富程度之间直接联系的研究。米勒解释说，到目前为止，人们普遍认为热带珊瑚礁与热带雨林类似，是生物多样性的热点，因为它们比其他地区更多地投入到更多物种中。她的研究表明情况并非如此。该团队发现，北极和南极等寒冷海域的物种形成率实际上更高。然而，虽然中印度太平洋地区生物多样性的变化可以与缓慢但长时间燃烧的火焰相比，但在较冷的海洋地区，它们更像是烟火。米勒说：“在那里，物种的进化速度相对较快，但每个冰期都清除了之前的大部分时间。”“一旦冰川消退，他们就会留下空龛，等待新物种的重建。”在寒冷的海洋地区，频繁的环境动荡导致整体生物多样性降低。

另一方面，在珊瑚三角洲，新物种的进化速度较慢，但​​由于条件在长时间的地质时期内更加稳定，一旦它们出现并且慢慢积累到生物多样性，它们就更有可能保持稳定。今天看。“这表明一个地区可能需要长期稳定才能积累高物种多样性，”米勒说。“根据我们的研究，神奇的数字似乎是3000万年。”在中 - 印度太平洋，板块构造创造了一个广阔的浅海平台，而其中心位置使其成为殖民化的目标。这是适合该地区殖民地鱼类的正确时间。

米勒说：“在过去的3000万到3500万年间，情况并没有太大变化。”“相比之下，其他海洋地区，如加勒比海地区，经历了不稳定和孤立的时期，因此较少的殖民地和较早的血统灭绝率 - 所有这些因素加起来的进化时间较短。”在这项研究中，米勒和她的团队使用了几乎所有多刺鳍鱼类的分布数据 - 总共有17,453种，占所有海洋鱼类的72%，占所有淡水鱼类的33%。他们使用几种不同的统计方法来重建全球海洋区域内潜在物种丰富度模式的原因。为了解开海洋鱼类多样性如何随着时间的推移展开，该团队随后使用该鱼群的已发表的进化树并进行了生物地理重建。

“生物地理重建有助于我们了解祖先在不同地方生活的时间，根据当今物种的生活位置以及它们的相关性，”米勒说。“如果你只比较生活在同一个地方的两个物种，那就很容易了，但如果你有数千种物种并且时间越来越远，那么更多的祖先会发挥作用，事情变得更加困难。”进化生物学家依靠复杂的计算机算法来管理和解释极大的数据集。米勒和她的团队使用的方法创造了许多物种进化的假设情景。然后，研究人员使用这些场景来测试不同模型如何解释当今的生物多样性。“这就像绘制家族历史，每个都略有不同，”米勒说。“你开始分析并重复数百次，每次都根据一些可能的历史来尝试并包含不确定性以了解它们是如何发挥作用的。在我们的研究中，结果表明不确定性很低，这是令人放心的。这意味着这是一个非常强大的结果。“

研究人员表示，多样性模式的一般概念可以通过群体存在的时间而不是它们的增殖速度来解释，这与许多不同的系统有关。例如，生物学家观察到殖民化的时机解释了陆地生态系统中某些动物群的高度多样性，例如亚马逊热带雨林中的树蛙，阿巴拉契亚山脉的蝾螈和西南沙漠中的蜥蜴。“普遍的看法是，这些高度多样化的模式可能需要数千万年的时间才会出现，但几年后人类的影响可能会被消灭，”该论文的高级作者，UA教授John Wiens说。生态与进化生物学系。“不幸的是，由于人为气候变化对珊瑚礁的影响，珊瑚礁三角洲珊瑚鱼的多样性很快就会消失。未来几年内失去的多样性可能需要数千万年的时间才能恢复“。