全球有40%的陆地面积为干旱区和半干旱区(以下简称干旱区)所占据，全球约有1/3的人口生活于干旱区。全球近50%的畜牧产品由干旱区所提供。在人们的一般印象中干旱区是荒凉的代名词，物种常常在此生存艰难。实际上，干旱区拥有较为丰富的物种多样性。例如全球25个生物多样性热点地区中，干旱区占据其中7个，有30%的全球植物多样性位于干旱区。然而，干旱区物种多样性格局及其形成机制却长期被忽略。
正处于花果期的蒺藜科植物Larrea tridentate (图片来自网络)
蒺藜科包括14属，约280种，是典型的适应干旱环境的类群和干旱区植被的重要组成部分(在一些地区甚至为建群种)。其主要分布于非洲、欧亚大陆、澳大利亚和南、北美洲的干旱区，一部分物种的分布区可以扩展到湿润地区。北京大学宏观生态学课题组与中国科学院植物所等单位合作，以干旱区的典型代表植物类群蒺藜科为研究对象，通过结合蒺藜科物种的全球分布数据、分子谱系数据和气候数据，评估了现代环境和物种分化速率对蒺藜科物种多样性的影响，并检验了在宏观生态领域被广泛关注的两个假说即生态位保守性假说和物种分化速率假说。 结果发现水分类因子是解释蒺藜科物种多样性的最重要的气候因子，同时多样性随着水分获得性的增加而下降，这可能归因于蒺藜科物种的水分生态位的谱系保守性。进一步的分析发现蒺藜科物种的气候生态位存在显著的谱系信号，即亲缘关系越近的物种其气候生态位越接近，而且祖先生态位重建分析发现蒺藜科物种起源于降水季节性较强的半干旱气候。这些证据进一步支持了上述推测，支持了生态位保守性假说。
蒺藜科植物Larrea tridentata的群落(图片来自网络)
同时研究还发现蒺藜科的物种分化速率在最近的10 myr以来快速增加，这与全球干旱化时期基本吻合。同时，蒺藜科的物种多样性随着地理单元内现存物种的平均分化速率而增加，这种趋势在旧世界区中尤为明显，从而支持了物种分化速率假说。也就是说，水分生态位保守性和物种的快速分化共同决定了干旱区类群蒺藜科的全球多样性格局。
该研究揭示了干旱区典型代表性类群蒺藜科全球格局的生态和进化成因，也为人们更好的认识干旱区物种多样性的形成和干旱区区系的演化提供了案例。当然，要解决这一问题，今后还需要针对干旱区类群做更多的研究工作。
