Fewer chromosomes, more co-occurring species within plant lineages: A likely effect of local survival and colonization.

PREMISE: Plant lineages differ markedly in species richness globally, regionally, and locally. Differences in whole-genome characteristics (WGCs) such as monoploid chromosome number, genome size, and ploidy level may explain differences in global species richness through speciation or global extinction. However, it is unknown whether WGCs drive species richness within lineages also in a recent, postglacial regional flora or in local plant communities through local extinction or colonization and regional species turnover. METHODS: We tested for relationships between WGCs and richness of angiosperm families across the Netherlands/Germany/Czechia as a region, and within 193,449 local vegetation plots. RESULTS: Families that are species-rich across the region have lower ploidy levels and small monoploid chromosomes numbers or both (interaction terms), but the relationships disappear after accounting for continental and local richness of families. Families that are species-rich within occupied localities have small numbers of polyploidy and monoploid chromosome numbers or both, independent of their own regional richness and the local richness of all other locally co-occurring species in the plots. Relationships between WGCs and family species-richness persisted after accounting for niche characteristics and life histories. CONCLUSIONS: Families that have few chromosomes, either monoploid or holoploid, succeed in maintaining many species in local communities and across a continent and, as indirect consequence of both, across a region. We suggest evolutionary mechanisms to explain how small chromosome numbers and ploidy levels might decrease rates of local extinction and increase rates of colonization. The genome of a macroevolutionary lineage may ultimately control whether its species can ecologically coexist.

Anthropogenic threats to evolutionary heritage of angiosperms in the Netherlands through an increase in high-competition environments.

Present biodiversity comprises the evolutionary heritage of Earth's epochs. Lineages from particular epochs are often found in particular habitats, but whether current habitat decline threatens the heritage from particular epochs is unknown. We hypothesized that within a given region, humans threaten specifically habitats that harbor lineages from a particular geological epoch. We expect so because humans threaten environments that dominated and lineages that diversified during these epochs. We devised a new approach to quantify, per habitat type, diversification of lineages from different epochs. For Netherlands, one of the floristically and ecologically best-studied regions, we quantified the decline of habitat types and species in the past century. We defined habitat types based on vegetation classification and used existing ranking of decline of vegetation classes and species. Currently, most declining habitat types and the group of red-listed species are characterized by increased diversification of lineages dating back to Paleogene, specifically to Paleocene-Eocene and Oligocene. Among vulnerable habitat types with large representation of lineages from these epochs were sublittoral and eulittoral zones of temperate seas and 2 types of nutrient-poor, open habitats. These losses of evolutionary heritage would go unnoticed with classical measures of evolutionary diversity. Loss of heritage from Paleocene-Eocene became unrelated to decline once low competition, shade tolerance, and low proportion of non-Apiaceae were accounted for, suggesting that these variables explain the loss of heritage from Paleocene-Eocene. Losses of heritage from Oligocene were partly explained by decline of habitat types occupied by weak competitors and shade-tolerant species. Our results suggest a so-far unappreciated human threat to evolutionary heritage: habitat decline threatens descendants from particular epochs. If the trends persist into the future uncontrolled, there may be no habitats within the region for many descendants of evolutionary ancient epochs, such as Paleogene.

Amenazas Antropogénicas para la Herencia Evolutiva de las Angiospermas en los Países Bajos a partir del Incremento en los Ambientes de Competencia Elevada Resumen La biodiversidad actual abarca la herencia evolutiva de las épocas de la Tierra. Los linajes de épocas particulares se encuentran con frecuencia en hábitats particulares pero desconocemos si la declinación contemporánea de los hábitats amenaza a la herencia de una época en particular. Nuestra hipótesis supone que dentro de una región determinada, los humanos son una amenaza específica para los hábitats que albergan linajes de una época geológica particular. Suponemos esto pues los humanos amenazan a los ambientes y a los linajes que se diversificaron durante estas épocas. Diseñamos una nueva estrategia para cuantificar, por tipo de hábitat, la diversificación de los linajes de épocas distintas. Cuantificamos para los Países Bajos, una de las regiones mejor estudiada florística y ecológicamente, la declinación de los tipos de hábitat y de especies durante el siglo pasado. Definimos los tipos de hábitat con base en la clasificación de la vegetación y usamos las jerarquías existentes de la declinación de clases y especies de vegetación. Hoy en día, la mayoría de los tipos de hábitat en declinación y el grupo de especies en lista roja se caracterizan por la diversificación incrementada de los linajes que datan del Paleógeno, específicamente el Paleoceno-Eoceno y el Oligoceno. Entre los tipos de hábitat vulnerables con una gran representación de los linajes de estas épocas encontramos a la zona sublitoral e intermareal de los mares templados y dos tipos de hábitats abiertos con deficiencia de nutrientes. Estas pérdidas de linaje evolutivo pasarían desapercibidas con las medidas clásicas de la diversidad evolutiva. La pérdida de la herencia del Paleoceno-Eoceno dejó de estar relacionada con la declinación una vez que contabilizamos la baja competencia, la tolerancia a la sombra y la baja proporción de especies no pertenecientes a la familia Apiaceae, lo que sugiere que estas variables explican la pérdida de herencia del Paleoceno-Eoceno. La pérdida de herencia del Oligoceno estuvo explicada en parte por la declinación de los tipos de hábitat ocupados por competidores débiles y especies tolerantes a la sombra. Nuestros resultados sugieren una amenaza humana para la herencia evolutiva que todavía no ha sido apreciada: la declinación del hábitat amenaza a los descendientes de épocas particulares. Si en el futuro las tendencias siguen sin ser controladas, puede que no haya hábitats en la región para muchos de los descendientes evolutivos de épocas antiguas, como el Paleógeno.