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Biogeographical Modeling of Alien Worlds
Astrobiology ( IF 4.2 ) Pub Date : 2021-07-06 , DOI: 10.1089/ast.2020.2304
David S Stevenson 1 , Rodrick Wallace 2
Affiliation  

In this article, we partially quantify the biological potential of an exoplanet. We employ a variety of biogeographical analyses, placing biological evolution in the context of the geological evolution of the planet as a whole. Terrestrial (as in Earthly) biodiversity is tightly constrained in terms of species richness by its environment. An organism's habitable environment may be considered its niche space or hypervolume in terms of the physical characteristics in which that organism can survive and reproduce. This fundamental niche forms the broader space in which the organism realizes its true niche in terms of its interactions with other species. Many of the physical characteristics can be determined from astrophysical constraints and are thus amenable for dissection. However, the geographical space that organisms occupy is driven by the geological evolution of a sizable telluric planet. In turn, this is driven by the progressive differentiation of its interior to produce increasingly felsic crust. Using a variety of available models, we can then constrain the available space that species can inhabit using species–area relationships. By considering a combination of astrophysical constraints and geographical space, we partially quantify the numbers of species that can inhabit the landscape that geology provides. Finally, we also identify a correlation between geomorphological scale and speciation, which, if validated, will allow further dissection of species diversity on alien worlds.

中文翻译:

外星世界的生物地理学建模

在本文中,我们部分量化了系外行星的生物学潜力。我们采用各种生物地理学分析,将生物进化置于整个地球地质进化的背景下。陆地(如地球)生物多样性在物种丰富度方面受到其环境的严格限制。就生物体可以生存和繁殖的物理特征而言,生物体的宜居环境可以被视为其生态位空间或超体积。这个基本的生态位形成了更广阔的空间,在这个空间中,生物体在与其他物种的相互作用方面实现了其真正的生态位。许多物理特性可以从天体物理约束中确定,因此适合解剖。然而,生物占据的地理空间是由一个相当大的地球行星的地质演化驱动的。反过来,这是由其内部逐渐分化以产生越来越多的长英质地壳所驱动的。使用各种可用模型,然后我们可以使用物种 - 区域关系来限制物种可以居住的可用空间。通过考虑天体物理限制和地理空间的组合,我们部分量化了可以栖息在地质提供的景观中的物种数量。最后,我们还确定了地貌尺度和物种形成之间的相关性,如果得到验证,将允许进一​​步剖析外星世界的物种多样性。这是由于其内部逐渐分化以产生越来越多的长英质地壳。使用各种可用模型,然后我们可以使用物种 - 区域关系来限制物种可以居住的可用空间。通过考虑天体物理限制和地理空间的组合,我们部分量化了可以栖息在地质提供的景观中的物种数量。最后,我们还确定了地貌尺度和物种形成之间的相关性,如果得到验证,将允许进一​​步剖析外星世界的物种多样性。这是由于其内部逐渐分化以产生越来越多的长英质地壳。使用各种可用模型,然后我们可以使用物种 - 区域关系来限制物种可以居住的可用空间。通过考虑天体物理限制和地理空间的组合,我们部分量化了可以栖息在地质提供的景观中的物种数量。最后,我们还确定了地貌尺度和物种形成之间的相关性,如果得到验证,将允许进一​​步剖析外星世界的物种多样性。我们部分量化了可以栖息在地质提供的景观中的物种数量。最后,我们还确定了地貌尺度和物种形成之间的相关性,如果得到验证,将允许进一​​步剖析外星世界的物种多样性。我们部分量化了可以栖息在地质提供的景观中的物种数量。最后,我们还确定了地貌尺度和物种形成之间的相关性,如果得到验证,将允许进一​​步剖析外星世界的物种多样性。
更新日期:2021-07-12
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