1. The ecological causes of functional distinctiveness in communities
- Author
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Munoz, François, Klausmeier, Christopher A, Gaüzère, Pierre, Kandlikar, Gaurav, Litchman, Elena, Mouquet, Nicolas, Ostling, Annette, Thuiller, Wilfried, Algar, Adam C, Auber, Arnaud, Cadotte, Marc W, Delalandre, Léo, Denelle, Pierre, Enquist, Brian J, Fortunel, Claire, Grenié, Matthias, Loiseau, Nicolas, Mahaut, Lucie, Maire, Anthony, Mouillot, David, Pimiento, Catalina, Violle, Cyrille, Kraft, Nathan J B, Laboratoire Interdisciplinaire de Physique [Saint Martin d’Hères] (LIPhy ), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA), Michigan State University [East Lansing], Michigan State University System, Laboratoire d'Ecologie Alpine (LECA ), Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA), University of Missouri [Columbia] (Mizzou), University of Missouri System, Laboratoire Service d' Experimentations Aquacoles [Palavas les Flots] (LSEA MARBEC), MARine Biodiversity Exploitation and Conservation (UMR MARBEC), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut Français de Recherche pour l'Exploitation de la Mer (IFREMER)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Montpellier (UM)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut Français de Recherche pour l'Exploitation de la Mer (IFREMER)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Montpellier (UM), University of Texas at Austin [Austin], Laboratoire Environnement de Conception & Architecture (LECA), Université Paris-Saclay-Département Systèmes et Circuits Intégrés Numériques (DSCIN), Laboratoire d'Intégration des Systèmes et des Technologies (LIST (CEA)), Direction de Recherche Technologique (CEA) (DRT (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Direction de Recherche Technologique (CEA) (DRT (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Laboratoire d'Intégration des Systèmes et des Technologies (LIST (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA), Lakehead University, Laboratoire Ressources Halieutiques (LRH), Institut Français de Recherche pour l'Exploitation de la Mer (IFREMER), University of Toronto at Scarborough, Centre d’Ecologie Fonctionnelle et Evolutive (CEFE), Université Paul-Valéry - Montpellier 3 (UPVM)-École Pratique des Hautes Études (EPHE), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD [France-Sud])-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Institut Agro Montpellier, Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)-Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)-Université de Montpellier (UM), Georg-August-University = Georg-August-Universität Göttingen, University of Arizona, Botanique et Modélisation de l'Architecture des Plantes et des Végétations (UMR AMAP), Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD [France-Sud])-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Université de Montpellier (UM), German Centre for Integrative Biodiversity Research (iDiv), Centre de Synthèse et d’Analyse sur la Biodiversité (CESAB), Fondation pour la recherche sur la Biodiversité (FRB), Laboratoire National d’Hydraulique et Environnement (EDF R&D LNHE), EDF R&D (EDF R&D), EDF (EDF)-EDF (EDF), Universität Zürich [Zürich] = University of Zurich (UZH), University of California (UC), University of Zurich, and Munoz, François
- Subjects
Ecology ,source ,Evolution ,Community assembly ,Fitness landscape ,10125 Paleontological Institute and Museum ,1105 Ecology, Evolution, Behavior and Systematics ,560 Fossils & prehistoric life ,Behavior and Systematics ,[SDE]Environmental Sciences ,Source-sink dynamics ,sink dynamics ,Coexistence ,Ecological interactions ,Functional traits - Abstract
International audience; Recent work has shown that evaluating functional trait distinctiveness, the average trait distance of a species to other species in a community offers promising insights into biodiversity dynamics and ecosystem functioning. However, the ecological mechanisms underlying the emergence and persistence of functionally distinct species are poorly understood. Here, we address the issue by considering a heterogeneous fitness landscape whereby functional dimensions encompass peaks representing trait combinations yielding positive population growth rates in a community. We identify four ecological cases contributing to the emergence and persistence of functionally distinct species. First, environmental heterogeneity or alternative phenotypic designs can drive positive population growth of functionally distinct species. Second, sink populations with negative population growth can deviate from local fitness peaks and be functionally distinct. Third, species found at the margin of the fitness landscape can persist but be functionally distinct. Fourth, biotic interactions (positive or negative) can dynamically alter the fitness landscape. We offer examples of these four cases and guidelines to distinguish between them. In addition to these deterministic processes, we explore how stochastic dispersal limitation can yield functional distinctiveness. Our framework offers a novel perspective on the relationship between fitness landscape heterogeneity and the functional composition of ecological assemblages.
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- 2023
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