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Disturbed habitats locally reduce the signal of deep evolutionary history in functional traits of plants

Authors :
Stephan M. Hennekens
Oliver Purschke
Igor V. Bartish
Hervé Jactel
Sandrine Pavoine
Patrick Venail
Matthew R. Helmus
Martin Brändle
Cyrille Violle
Daniel S. Moen
Benjamin Yguel
Andreas Prinzing
Evan Weiher
Wim A. Ozinga
Marten Winter
Ingolf Kühn
Joaquín Hortal
Ecosystèmes, biodiversité, évolution [Rennes] (ECOBIO)
Université de Rennes (UR)-Institut Ecologie et Environnement (INEE)
Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Observatoire des Sciences de l'Univers de Rennes (OSUR)
Université de Rennes (UR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Rennes 2 (UR2)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Rennes 2 (UR2)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Centre d'Ecologie et des Sciences de la COnservation (CESCO)
Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Biodiversité, Gènes & Communautés (BioGeCo)
Université de Bordeaux (UB)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)
Museo Nacional de Ciencias Naturales [Madrid] (MNCN)
Consejo Superior de Investigaciones Científicas [Madrid] (CSIC)
Wageningen Environmental Research (Alterra)
Institute of Botany of the Czech Academy of Sciences (IB / CAS)
Czech Academy of Sciences [Prague] (CAS)
Temple University [Philadelphia]
Pennsylvania Commonwealth System of Higher Education (PCSHE)
Martin-Luther-University Halle-Wittenberg
Helmholtz Zentrum für Umweltforschung = Helmholtz Centre for Environmental Research (UFZ)
Oklahoma State University [Stillwater] (OSU)
University of Wisconsin-Madison
Philipps Universität Marburg = Philipps University of Marburg
German Centre for Integrative Biodiversity Research (iDiv)
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)-Université de Montpellier (UM)-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 SupAgro
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)
Mécanismes Adaptatifs et Evolution (MECADEV)
Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Synthesis Centre of iDiv, the German Centre for Integrative Biodiversity Research Halle-Jena-Leipzig (DFG FZT 118). BY also benefited from a postdoctoral fund from the French national research agency LabEx ANR-10-LABX-0003-BCDiv, in the context of the 'Investissements d'avenir' This work was a product of the working group sCoMuCra (Communities – Museums and Cradles of Biological Diversity), including a postdoctoral fund to BY, both funded by the sDiv, the n° ANR-11-IDEX-0004-02. CV was supported by the European Research Council (ERC) Starting Grant Project 'Ecophysiological and biophysical constraints on domestication in crop plants' (Grant ERC-StG-2014-639706- CONSTRAINTS). EW received sabbatical support from sDiv. The manuscript profited from comments by Ian Pearse, Jeanine Cavender-Bares, David Ackerly and two anonymous referees.
ANR-11-IDEX-0004,SUPER,Sorbonne Universités à Paris pour l'Enseignement et la Recherche(2011)
ANR-10-LABX-0003,BCDiv,Biological and Cultural Diversities : Origins, Evolution, Interactions, Future(2010)
European Project: 639706,H2020,ERC-2014-STG,CONSTRAINTS(2015)
Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Observatoire des Sciences de l'Univers de Rennes (OSUR)-Institut Ecologie et Environnement (INEE)
Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Rennes 1 (UR1)
Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)
Oklahoma State University [Stillwater]
Philipps Universität Marburg
Université Paul-Valéry - Montpellier 3 (UPVM)-Centre international d'études supérieures en sciences agronomiques (Montpellier SupAgro)-École pratique des hautes études (EPHE)
Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD [France-Sud])-Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro)
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)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)
Source :
New Phytologist, New Phytologist, 2021, 232 (4), pp.1849-1862. ⟨10.1111/nph.17705⟩, New Phytologist, Wiley, 2021, ⟨10.1111/nph.17705⟩, New Phytologist, 232(4), 1849-1862, Digital.CSIC. Repositorio Institucional del CSIC, instname, New Phytologist 232 (2021) 4
Publication Year :
2021
Publisher :
HAL CCSD, 2021.

Abstract

The functioning of present ecosystems reflects deep evolutionary history of locally cooccurring species if their functional traits show high phylogenetic signal (PS). However, we do not understand what drives local PS. We hypothesize that local PS is high in undisturbed and stressful habitats, either due to ongoing local assembly of species that maintained ancestral traits, or to past evolutionary maintenance of ancestral traits within habitat species-pools, or to both.<br />We quantified PS and diversity of 10 traits within 6704 local plant communities across 38 Dutch habitat types differing in disturbance or stress.<br />Mean local PS varied 50-fold among habitat types, often independently of phylogenetic or trait diversity. Mean local PS decreased with disturbance but showed no consistent relationship to stress. Mean local PS exceeded species-pool PS, reflecting nonrandom subsampling from the pool. Disturbance or stress related more strongly to mean local than to species-pool PS.<br />Disturbed habitats harbour species with evolutionary divergent trait values, probably driven by ongoing, local assembly of species: environmental fluctuations might maintain different trait values within lineages through an evolutionary storage effect. If functional traits do not reflect phylogeny, ecosystem functioning might not be contingent on the presence of particular lineages, and lineages might establish evolutionarily novel interactions.

Details

Language :
English
ISSN :
0028646X and 14698137
Database :
OpenAIRE
Journal :
New Phytologist, New Phytologist, 2021, 232 (4), pp.1849-1862. ⟨10.1111/nph.17705⟩, New Phytologist, Wiley, 2021, ⟨10.1111/nph.17705⟩, New Phytologist, 232(4), 1849-1862, Digital.CSIC. Repositorio Institucional del CSIC, instname, New Phytologist 232 (2021) 4
Accession number :
edsair.doi.dedup.....68811ca81f90bd8768f51a9486f36068
Full Text :
https://doi.org/10.1111/nph.17705⟩