The tropical forests of Borneo and Amazonia may each contain more tree species diversity in half a square kilometre than do all the temperate forests of Europe, North America, and Asia combined1. Biologists have long been fascinated by this disparity, using it to investigate potential drivers of biodiversity2. Latitudinal variation in many of these drivers is expected to create geographic differences in ecological2,3,4 and evolutionary processes4,5, and evidence increasingly shows that tropical ecosystems have higher rates of diversification, clade origination, and clade dispersal5,6. However, there is currently no evidence to link gradients in ecological processes within communities at a local scale directly to the geographic gradient in biodiversity. Here, we show geographic variation in the storage effect, an ecological mechanism that reduces the potential for competitive exclusion more strongly in the tropics than it does in temperate and boreal zones, decreasing the ratio of interspecific-to-intraspecific competition by 0.25% for each degree of latitude that an ecosystem is located closer to the Equator. Additionally, we find evidence that latitudinal variation in climate underpins these differences; longer growing seasons in the tropics reduce constraints on the seasonal timing of reproduction, permitting lower recruitment synchrony between species and thereby enhancing niche partitioning through the storage effect. Our results demonstrate that the strength of the storage effect, and therefore its impact on diversity within communities, varies latitudinally in association with climate. This finding highlights the importance of biotic interactions in shaping geographic diversity patterns, and emphasizes the need to understand the mechanisms underpinning ecological processes in greater detail than has previously been appreciated.
Titre de l'article
Les mécanismes de coexistence temporelle contribuent au gradient latitudinal de la diversité forestière
Les mécanismes de coexistence temporelle contribuent au gradient latitudinal de la diversité forestière
Introduction à l'article
La diversité des arbres à l'échelle de l'hectare augmente d'un ordre de magnitude des forêts boréales aux forêts tempérées et des forêts tempérées aux forêts tropicales.
Pour maintenir la diversité des espèces, il faut mettre en place des mécanismes de coexistence qui permettent de réduire le potentiel de l'exclusion compétitive (Principe de gausse).
Plusieurs facteurs peuvent influencer la coexistence des espèces : la prédation sélective par les herbivores et les pathogènes, la concurrence des ressources, les compromis entre les capacités de compétition et les capacités de colonisation, l'adoption de différentes formes de croissance, la variation de sites de germination. Ces facteurs varient fortement à travers les latitudes.
Les conditions de la coexistence sont très rarement quantifiées, il n'y a donc pas de preuves pesantes qu'un quelconque de ces processus varient en force à travers les latitudes d'une manière cohérente avec mes schémas géographique de la biodiversité.
La diversité des arbres à l'échelle de l'hectare augmente d'un ordre de magnitude des forêts boréales aux forêts tempérées et des forêts tempérées aux forêts tropicales.
Pour maintenir la diversité des espèces, il faut mettre en place des mécanismes de coexistence qui permettent de réduire le potentiel de l'exclusion compétitive (Principe de gausse).
Plusieurs facteurs peuvent influencer la coexistence des espèces : la prédation sélective par les herbivores et les pathogènes, la concurrence des ressources, les compromis entre les capacités de compétition et les capacités de colonisation, l'adoption de différentes formes de croissance, la variation de sites de germination. Ces facteurs varient fortement à travers les latitudes.
Les conditions de la coexistence sont très rarement quantifiées, il n'y a donc pas de preuves pesantes qu'un quelconque de ces processus varient en force à travers les latitudes d'une manière cohérente avec mes schémas géographique de la biodiversité.
Expériences de l'article
Ils ont émis l'hypothèse que l'effet de stockage favorise la coexistence plus fortement dans les forêts tropicales que dans les forêts tempérées ou boréales (1) car les saisons de croissance plus longues aux latitudes plus basses correspondent à une réduction du synchronisme interannuel de la reproduction des espèces (2). Pour tester 1 et 2 séparément ils ont assemblé les données sur la production des semences et le recrutement du semis de dix forêts à différentes latitudes: 3 forêts tropicales, 3 subtropicales, 3 tempérées et 1 boréale.
(1) Ils ont évalué la variation géographique de la coexistence par l'effet de stockage en utilisant un modèle mathématique de la dynamique forestière
(2) Ils ont évalué si la saisonnalité et à la base des différences latitudinales en examinant les corrélations entre la durée de la saison de croissance et la synchronie interspécifique dans la production des semences et de plants sous les latitudes. Ceci a été effectué en calculant les coefficients de la variation
Ils ont émis l'hypothèse que l'effet de stockage favorise la coexistence plus fortement dans les forêts tropicales que dans les forêts tempérées ou boréales (1) car les saisons de croissance plus longues aux latitudes plus basses correspondent à une réduction du synchronisme interannuel de la reproduction des espèces (2). Pour tester 1 et 2 séparément ils ont assemblé les données sur la production des semences et le recrutement du semis de dix forêts à différentes latitudes: 3 forêts tropicales, 3 subtropicales, 3 tempérées et 1 boréale.
(1) Ils ont évalué la variation géographique de la coexistence par l'effet de stockage en utilisant un modèle mathématique de la dynamique forestière
(2) Ils ont évalué si la saisonnalité et à la base des différences latitudinales en examinant les corrélations entre la durée de la saison de croissance et la synchronie interspécifique dans la production des semences et de plants sous les latitudes. Ceci a été effectué en calculant les coefficients de la variation
Résultats de l'article
Ils ont démontré que la variation géographique de l'effet de stockage permet de diminuer le ratio de la concurrence interspécifique / intraspécifique de 0.25% pour chaque degré de latitude selon lequel un écosystème est situé plus près de l'équateur. Ils trouvent des preuves que la variation latitudinale du climat sous-tend ces différences; des saisons de croissance plus longues sous les tropiques réduisent les contraintes qui pèsent sur le calendrier saisonnier de la reproduction, permettant un synchronisme de recrutement plus faible entre les espèces et renforçant ainsi le partage des niches grâce à l'effet de stockage. Nos résultats démontrent que la force de l’effet de stockage, et donc de son impact sur la diversité au sein des communautés, varie en fonction du climat en fonction de la latitude
Ils ont démontré que la variation géographique de l'effet de stockage permet de diminuer le ratio de la concurrence interspécifique / intraspécifique de 0.25% pour chaque degré de latitude selon lequel un écosystème est situé plus près de l'équateur. Ils trouvent des preuves que la variation latitudinale du climat sous-tend ces différences; des saisons de croissance plus longues sous les tropiques réduisent les contraintes qui pèsent sur le calendrier saisonnier de la reproduction, permettant un synchronisme de recrutement plus faible entre les espèces et renforçant ainsi le partage des niches grâce à l'effet de stockage. Nos résultats démontrent que la force de l’effet de stockage, et donc de son impact sur la diversité au sein des communautés, varie en fonction du climat en fonction de la latitude
Rigueur de l'article
Leurs résultats complètent les études évolutives qui soutiennent aussi la variation climatique selon la latitude en tant que facteur sous-jacent de la biodiversité mais contrastent aussi avec d'autres études écologiques qui n'ont trouvé aucune preuve de différences latitudinales sans les processus écologiques.
Les critiques que je peux mentionner : les expérimentations n'ont pas été reproduites, ils n'ont pas respecté le processus de randomisation lors de l'échantillonnage et les organismes étudiés surtout que toutes leurs méthodologies ont été réalisées grâce à des outils bio-informatiques qui nécessitent ce genre d'analyse aléatoire pour mieux juger la significativité des résultats.
Leurs résultats complètent les études évolutives qui soutiennent aussi la variation climatique selon la latitude en tant que facteur sous-jacent de la biodiversité mais contrastent aussi avec d'autres études écologiques qui n'ont trouvé aucune preuve de différences latitudinales sans les processus écologiques.
Les critiques que je peux mentionner : les expérimentations n'ont pas été reproduites, ils n'ont pas respecté le processus de randomisation lors de l'échantillonnage et les organismes étudiés surtout que toutes leurs méthodologies ont été réalisées grâce à des outils bio-informatiques qui nécessitent ce genre d'analyse aléatoire pour mieux juger la significativité des résultats.
Remarques sur l'article
L'effet de stockage est définit dans cet artcile comme étant le mécanisme écologique qui réduit plus fortement le potentiel d’exclusion concurrentielle dans les tropiques que dans les zones tempérées et boréales
Cette découverte met en évidence l’importance des interactions biotiques dans l’établissement des schémas de diversité géographique et souligne la nécessité de comprendre les mécanismes sous-jacents aux processus écologiques plus en détail.
L'effet de stockage est définit dans cet artcile comme étant le mécanisme écologique qui réduit plus fortement le potentiel d’exclusion concurrentielle dans les tropiques que dans les zones tempérées et boréales
Cette découverte met en évidence l’importance des interactions biotiques dans l’établissement des schémas de diversité géographique et souligne la nécessité de comprendre les mécanismes sous-jacents aux processus écologiques plus en détail.
Dernière modification il y a plus de 6 ans.