Fragmentatie van het verspreidingsgebied van een soort door geografische barrières (hoogteverschillen, rivieren, zeeën, continentale drift), die ontstaan in een aanvankelijk aaneengesloten areaal
De Frans-Italiaanse plantkundige Léon Croizat (1894-1982) nam scherp stelling tegen de in zijn tijd heersende opvatting dat de verspreidingspatronen van planten en dieren zijn toe te schrijven aan dispersie. Volgens de dispersie-hypothese vinden nieuwe soorten hun oorsprong in een beperkt gebied om zich van daaruit te verspreiden naar andere gebieden. Croizat was echter van mening dat de soorten aanvankelijk over de hele aarde verspreid waren en dat een gefragmenteerde verspreiding pas ontstond nadat de barrières ontstaan waren. Zijn aanpak noemde hij panbiogeografie. De tegenstelling tussen de dispersie-school en de vicariantie-school domineerde de ontwikkeling van de biogeografie tot in de jaren tachtig van de vorige eeuw.
Het gebruik van DNA-merkers in de biogeografie (fylogeografie) leidde tot een herwaardering van dispersie als verklaring voor gefragmenteerde verspreiding, maar in feite zijn beide mechanismen werkzaam. Het voorkomen van fossielen van het plantengenus Glossopteris over Africa, Australië, Antarctica, Zuid Amerika en India is een duidelijk voorbeeld van vicariantie, namelijk het gevolg van opdeling van het supercontinent Pangea in grote brokken die uiteendreven door plaattektoniek. Maar de flora en fauna van Nieuw Zeeland is grotendeels een gevolg van recente dispersie vanuit Australië. Zowel dispersie als vicariantie zijn voorbeelden van allopatrische speciatie.
De Amerikaanse ecoloog Elisabeth Vrba gebruikte het begrip vicariantie in haar “habitat-hypothese” voor de evolutie van de homininen. Zij stelde dat klimaatveranderingen in de periode tussen 3,5 tot 1,5 miljoen jaar geleden hebben geleid tot fragmentatie van het landschap en diversificatie van habitats in Oost-Afrika; daardoor kon de radiatie van Australopithecus, Paranthropus en Homo ontstaan.
