Published January 31, 2022 | Version v1
Publication Open

Heterogeneity within and among co-occurring foundation species increases biodiversity

  • 1. University of Canterbury
  • 2. Smithsonian Tropical Research Institute
  • 3. University of Florida
  • 4. Macquarie University
  • 5. University of Pisa
  • 6. CoNISMa
  • 7. University of Georgia
  • 8. UNSW Sydney
  • 9. Fudan University
  • 10. Carl von Ossietzky Universität Oldenburg
  • 11. University of Western Australia
  • 12. University of North Carolina Wilmington
  • 13. Duke University
  • 14. Marine Biological Association of the United Kingdom
  • 15. Cawthron Institute

Description

Habitat heterogeneity is considered a primary causal driver underpinning patterns of diversity, yet the universal role of heterogeneity in structuring biodiversity is unclear due to a lack of coordinated experiments testing its effects across geographic scales and habitat types. Furthermore, key species interactions that can enhance heterogeneity, such as facilitation cascades of foundation species, have been largely overlooked in general biodiversity models. Here, we performed 22 geographically distributed experiments in different ecosystems and biogeographical regions to assess the extent to which variation in biodiversity is explained by three axes of habitat heterogeneity: the amount of habitat, its morphological complexity, and capacity to provide ecological resources (e.g. food) within and between co-occurring foundation species. We show that positive and additive effects across the three axes of heterogeneity are common, providing a compelling mechanistic insight into the universal importance of habitat heterogeneity in promoting biodiversity via cascades of facilitative interactions. Because many aspects of habitat heterogeneity can be controlled through restoration and management interventions, our findings are directly relevant to biodiversity conservation.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

يعتبر عدم تجانس الموائل محركًا سببيًا أساسيًا يدعم أنماط التنوع، ومع ذلك فإن الدور العالمي لعدم التجانس في هيكلة التنوع البيولوجي غير واضح بسبب نقص التجارب المنسقة التي تختبر آثاره عبر المقاييس الجغرافية وأنواع الموائل. علاوة على ذلك، تم تجاهل تفاعلات الأنواع الرئيسية التي يمكن أن تعزز عدم التجانس، مثل سلاسل التيسير من الأنواع الأساسية، إلى حد كبير في نماذج التنوع البيولوجي العامة. هنا، أجرينا 22 تجربة موزعة جغرافيًا في مختلف النظم الإيكولوجية والمناطق الجغرافية الحيوية لتقييم مدى تفسير التباين في التنوع البيولوجي من خلال ثلاثة محاور من عدم تجانس الموائل: كمية الموائل، وتعقيدها المورفولوجي، والقدرة على توفير الموارد البيئية (مثل الغذاء) داخل وبين الأنواع الأساسية المشتركة. نظهر أن الآثار الإيجابية والإضافية عبر المحاور الثلاثة للتجانس شائعة، مما يوفر رؤية ميكانيكية مقنعة للأهمية العالمية لعدم تجانس الموائل في تعزيز التنوع البيولوجي عبر سلاسل من التفاعلات التيسيرية. نظرًا لأنه يمكن التحكم في العديد من جوانب عدم تجانس الموائل من خلال تدخلات الاستعادة والإدارة، فإن النتائج التي توصلنا إليها ذات صلة مباشرة بحفظ التنوع البيولوجي.

Translated Description (French)

L'hétérogénéité des habitats est considérée comme un facteur causal principal qui sous-tend les modèles de diversité, mais le rôle universel de l'hétérogénéité dans la structuration de la biodiversité n'est pas clair en raison d'un manque d'expériences coordonnées testant ses effets à travers les échelles géographiques et les types d'habitats. En outre, les interactions clés entre les espèces qui peuvent renforcer l'hétérogénéité, telles que les cascades de facilitation des espèces fondatrices, ont été largement négligées dans les modèles généraux de biodiversité. Ici, nous avons effectué 22 expériences réparties géographiquement dans différents écosystèmes et régions biogéographiques pour évaluer dans quelle mesure la variation de la biodiversité s'explique par trois axes d'hétérogénéité de l'habitat : la quantité d'habitat, sa complexité morphologique et sa capacité à fournir des ressources écologiques (par exemple, de la nourriture) au sein et entre les espèces fondatrices co-occurrentes. Nous montrons que les effets positifs et additifs sur les trois axes d'hétérogénéité sont communs, fournissant un aperçu mécaniste convaincant de l'importance universelle de l'hétérogénéité de l'habitat dans la promotion de la biodiversité via des cascades d'interactions facilitatrices. Parce que de nombreux aspects de l'hétérogénéité de l'habitat peuvent être contrôlés par des interventions de restauration et de gestion, nos résultats sont directement pertinents pour la conservation de la biodiversité.

Translated Description (Spanish)

La heterogeneidad del hábitat se considera un factor causal principal que sustenta los patrones de diversidad, pero el papel universal de la heterogeneidad en la estructuración de la biodiversidad no está claro debido a la falta de experimentos coordinados que prueben sus efectos en todas las escalas geográficas y tipos de hábitat. Además, las interacciones de especies clave que pueden mejorar la heterogeneidad, como las cascadas de facilitación de especies de cimentación, se han pasado por alto en gran medida en los modelos generales de biodiversidad. Aquí, realizamos 22 experimentos distribuidos geográficamente en diferentes ecosistemas y regiones biogeográficas para evaluar hasta qué punto la variación en la biodiversidad se explica por tres ejes de heterogeneidad del hábitat: la cantidad de hábitat, su complejidad morfológica y la capacidad de proporcionar recursos ecológicos (por ejemplo, alimentos) dentro y entre especies de cimentación concurrentes. Mostramos que los efectos positivos y aditivos en los tres ejes de heterogeneidad son comunes, proporcionando una visión mecanicista convincente de la importancia universal de la heterogeneidad del hábitat en la promoción de la biodiversidad a través de cascadas de interacciones facilitadoras. Debido a que muchos aspectos de la heterogeneidad del hábitat se pueden controlar a través de intervenciones de restauración y gestión, nuestros hallazgos son directamente relevantes para conservar la biodiversidad.

Files

s41467-022-28194-y.pdf.pdf

Files (2.9 MB)

⚠️ Please wait a few minutes before your translated files are ready ⚠️ Note: Some files might be protected thus translations might not work.
Name Size Download all
md5:23636eb1941c003eb581c0f099a8b405
2.9 MB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
يؤدي عدم التجانس داخل وبين أنواع الأساس المشتركة إلى زيادة التنوع البيولوجي
Translated title (French)
L'hétérogénéité au sein et entre les espèces fondatrices co-occurrentes augmente la biodiversité
Translated title (Spanish)
La heterogeneidad dentro y entre las especies de cimentación concurrentes aumenta la biodiversidad

Identifiers

Other
https://openalex.org/W4210772318
DOI
10.1038/s41467-022-28194-y

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Panama

References

  • https://openalex.org/W1168120963
  • https://openalex.org/W1497558047
  • https://openalex.org/W1581381748
  • https://openalex.org/W1586890123
  • https://openalex.org/W1936432003
  • https://openalex.org/W1951661599
  • https://openalex.org/W1954051184
  • https://openalex.org/W1966914629
  • https://openalex.org/W1986706966
  • https://openalex.org/W1987528720
  • https://openalex.org/W1989758149
  • https://openalex.org/W1997952915
  • https://openalex.org/W1998406443
  • https://openalex.org/W2002258037
  • https://openalex.org/W2006802554
  • https://openalex.org/W2007875368
  • https://openalex.org/W2008597964
  • https://openalex.org/W2010325226
  • https://openalex.org/W2013075104
  • https://openalex.org/W2021019758
  • https://openalex.org/W2031819369
  • https://openalex.org/W2033316778
  • https://openalex.org/W2048463265
  • https://openalex.org/W2049664877
  • https://openalex.org/W2054567702
  • https://openalex.org/W2055566656
  • https://openalex.org/W2059012183
  • https://openalex.org/W2063548203
  • https://openalex.org/W2073691235
  • https://openalex.org/W2078098165
  • https://openalex.org/W2084266283
  • https://openalex.org/W2089169423
  • https://openalex.org/W2095495026
  • https://openalex.org/W2096295128
  • https://openalex.org/W2099051004
  • https://openalex.org/W2099879847
  • https://openalex.org/W2101224191
  • https://openalex.org/W2101950517
  • https://openalex.org/W2102910790
  • https://openalex.org/W2103694218
  • https://openalex.org/W2104980495
  • https://openalex.org/W2105447517
  • https://openalex.org/W2107794977
  • https://openalex.org/W2108175818
  • https://openalex.org/W2112125262
  • https://openalex.org/W2112885551
  • https://openalex.org/W2118698563
  • https://openalex.org/W2120121305
  • https://openalex.org/W2120122019
  • https://openalex.org/W2122131085
  • https://openalex.org/W2126188438
  • https://openalex.org/W2127820364
  • https://openalex.org/W2128493075
  • https://openalex.org/W2128791014
  • https://openalex.org/W2129994723
  • https://openalex.org/W2131912589
  • https://openalex.org/W2134507048
  • https://openalex.org/W2140311796
  • https://openalex.org/W2141332987
  • https://openalex.org/W2142023815
  • https://openalex.org/W2145257099
  • https://openalex.org/W2145310611
  • https://openalex.org/W2145350205
  • https://openalex.org/W2148672251
  • https://openalex.org/W2149187837
  • https://openalex.org/W2150068444
  • https://openalex.org/W2155000667
  • https://openalex.org/W2155331485
  • https://openalex.org/W2163386593
  • https://openalex.org/W2163601289
  • https://openalex.org/W2166722801
  • https://openalex.org/W2168134994
  • https://openalex.org/W2169194502
  • https://openalex.org/W2169624683
  • https://openalex.org/W2193961894
  • https://openalex.org/W2216692843
  • https://openalex.org/W2325917271
  • https://openalex.org/W2328401530
  • https://openalex.org/W2332344960
  • https://openalex.org/W2537510241
  • https://openalex.org/W2591085139
  • https://openalex.org/W2595983839
  • https://openalex.org/W2753559898
  • https://openalex.org/W2778786284
  • https://openalex.org/W2786123306
  • https://openalex.org/W2790944836
  • https://openalex.org/W2791502873
  • https://openalex.org/W2889975170
  • https://openalex.org/W2901251155
  • https://openalex.org/W2914724249
  • https://openalex.org/W2921778407
  • https://openalex.org/W2937700028
  • https://openalex.org/W2955525742
  • https://openalex.org/W2967076936
  • https://openalex.org/W2971576926
  • https://openalex.org/W2985645640
  • https://openalex.org/W3006417925
  • https://openalex.org/W3015647536
  • https://openalex.org/W3040910174
  • https://openalex.org/W3093664270
  • https://openalex.org/W4229702949
  • https://openalex.org/W4241350055