Published November 22, 2023 | Version v1
Publication Open

Diversification of flowering plants in space and time

Creators

  • 1. Peking University
  • 2. University of Copenhagen
  • 3. Imperial College London
  • 4. Nanjing Forestry University
  • 5. Sichuan University
  • 6. University of Zurich

Description

The rapid diversification and high species richness of flowering plants is regarded as 'Darwin's second abominable mystery'. Today the global spatiotemporal pattern of plant diversification remains elusive. Using a newly generated genus-level phylogeny and global distribution data for 14,244 flowering plant genera, we describe the diversification dynamics of angiosperms through space and time. Our analyses show that diversification rates increased throughout the early Cretaceous and then slightly decreased or remained mostly stable until the end of the Cretaceous-Paleogene mass extinction event 66 million years ago. After that, diversification rates increased again towards the present. Younger genera with high diversification rates dominate temperate and dryland regions, whereas old genera with low diversification dominate the tropics. This leads to a negative correlation between spatial patterns of diversification and genus diversity. Our findings suggest that global changes since the Cenozoic shaped the patterns of flowering plant diversity and support an emerging consensus that diversification rates are higher outside the tropics.

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

Translated Description (Arabic)

يعتبر التنوع السريع والثراء العالي للأنواع من النباتات المزهرة "لغز داروين البغيض الثاني". اليوم، لا يزال النمط الزماني المكاني العالمي لتنويع النباتات بعيد المنال. باستخدام بيانات تطور السلالات على مستوى الجنس والتوزيع العالمي المولدة حديثًا لـ 14244 جنسًا من أجناس النباتات المزهرة، نصف ديناميكيات تنويع كاسيات البذور عبر المكان والزمان. تظهر تحليلاتنا أن معدلات التنويع زادت في أوائل العصر الطباشيري ثم انخفضت قليلاً أو ظلت مستقرة في الغالب حتى نهاية حدث الانقراض الجماعي بين العصر الطباشيري والباليوجين قبل 66 مليون سنة. بعد ذلك، ارتفعت معدلات التنويع مرة أخرى نحو الوقت الحاضر. تهيمن الأجناس الشابة ذات معدلات التنويع العالية على المناطق المعتدلة والأراضي الجافة، في حين تهيمن الأجناس القديمة ذات التنويع المنخفض على المناطق المدارية. وهذا يؤدي إلى وجود علاقة سلبية بين الأنماط المكانية للتنويع وتنوع الأجناس. تشير النتائج التي توصلنا إليها إلى أن التغيرات العالمية منذ حقبة الحياة الحديثة شكلت أنماط تنوع النباتات المزهرة وتدعم إجماعًا ناشئًا على أن معدلات التنويع أعلى خارج المناطق المدارية.

Translated Description (French)

La diversification rapide et la grande richesse en espèces des plantes à fleurs sont considérées comme le « deuxième mystère abominable de Darwin ». Aujourd'hui, le modèle spatio-temporel mondial de diversification des plantes reste insaisissable. En utilisant une phylogénie au niveau du genre nouvellement générée et des données de distribution globale pour 14 244 genres de plantes à fleurs, nous décrivons la dynamique de diversification des angiospermes dans l'espace et le temps. Nos analyses montrent que les taux de diversification ont augmenté tout au long du début du Crétacé, puis ont légèrement diminué ou sont restés essentiellement stables jusqu'à la fin de l'extinction massive du Crétacé-Paléogène il y a 66 millions d'années. Après cela, les taux de diversification ont de nouveau augmenté vers le présent. Les genres plus jeunes avec des taux de diversification élevés dominent les régions tempérées et arides, tandis que les genres anciens avec une faible diversification dominent les régions tropicales. Cela conduit à une corrélation négative entre les modèles spatiaux de diversification et la diversité des genres. Nos résultats suggèrent que les changements mondiaux depuis le Cénozoïque ont façonné les modèles de diversité des plantes à fleurs et soutiennent un consensus émergent selon lequel les taux de diversification sont plus élevés en dehors des tropiques.

Translated Description (Spanish)

La rápida diversificación y la alta riqueza de especies de las plantas con flores se considera como "el segundo misterio abominable de Darwin". Hoy en día, el patrón espaciotemporal global de diversificación de plantas sigue siendo difícil de alcanzar. Utilizando una filogenia a nivel de género recién generada y datos de distribución global para 14,244 géneros de plantas con flores, describimos la dinámica de diversificación de las angiospermas a través del espacio y el tiempo. Nuestros análisis muestran que las tasas de diversificación aumentaron a lo largo del Cretácico temprano y luego disminuyeron ligeramente o se mantuvieron en su mayoría estables hasta el final del evento de extinción masiva del Cretácico-Paleógeno hace 66 millones de años. Después de eso, las tasas de diversificación volvieron a aumentar hacia el presente. Los géneros más jóvenes con altas tasas de diversificación dominan las regiones templadas y secas, mientras que los géneros antiguos con baja diversificación dominan los trópicos. Esto conduce a una correlación negativa entre los patrones espaciales de diversificación y la diversidad de géneros. Nuestros hallazgos sugieren que los cambios globales desde el Cenozoico dieron forma a los patrones de diversidad de plantas con flores y respaldan un consenso emergente de que las tasas de diversificación son más altas fuera de los trópicos.

Files

s41467-023-43396-8.pdf.pdf

Files (5.3 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
md5:02225641796435ca747ff3cd17b2d1bf
5.3 MB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
تنويع النباتات المزهرة في المكان والزمان
Translated title (French)
Diversification des plantes à fleurs dans l'espace et le temps
Translated title (Spanish)
Diversificación de plantas con flores en espacio y tiempo

Identifiers

Other
https://openalex.org/W4388909493
DOI
10.1038/s41467-023-43396-8

Is supplement to
https://openalex.org/W4247068408 (Other)
https://openalex.org/W4240750082 (Other)
https://openalex.org/W4205459228 (Other)
https://openalex.org/W3161916328 (Other)
https://openalex.org/W3010771501 (Other)
https://openalex.org/W2415300849 (Other)
https://openalex.org/W2175755475 (Other)
https://openalex.org/W2137893488 (Other)
https://openalex.org/W2023208265 (Other)
https://openalex.org/W1968184948 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
China

References

  • https://openalex.org/W118013854
  • https://openalex.org/W1567380633
  • https://openalex.org/W1598391259
  • https://openalex.org/W1964974843
  • https://openalex.org/W1965028301
  • https://openalex.org/W1975222689
  • https://openalex.org/W1976576704
  • https://openalex.org/W1981444296
  • https://openalex.org/W1982848324
  • https://openalex.org/W1989471759
  • https://openalex.org/W1994017545
  • https://openalex.org/W1995217673
  • https://openalex.org/W2018232865
  • https://openalex.org/W2020116131
  • https://openalex.org/W2022158005
  • https://openalex.org/W2027222616
  • https://openalex.org/W2033362609
  • https://openalex.org/W2037395346
  • https://openalex.org/W2040146427
  • https://openalex.org/W2042449834
  • https://openalex.org/W2044205500
  • https://openalex.org/W2047414476
  • https://openalex.org/W2047434847
  • https://openalex.org/W2051973454
  • https://openalex.org/W2054715003
  • https://openalex.org/W2055442076
  • https://openalex.org/W2060383476
  • https://openalex.org/W2065486396
  • https://openalex.org/W2065871027
  • https://openalex.org/W2077458499
  • https://openalex.org/W2078187087
  • https://openalex.org/W2078871154
  • https://openalex.org/W2088482084
  • https://openalex.org/W2099269930
  • https://openalex.org/W2104229548
  • https://openalex.org/W2113811911
  • https://openalex.org/W2120003898
  • https://openalex.org/W2123023543
  • https://openalex.org/W2126611358
  • https://openalex.org/W2127779696
  • https://openalex.org/W2127948764
  • https://openalex.org/W2130362098
  • https://openalex.org/W2130913636
  • https://openalex.org/W2132578265
  • https://openalex.org/W2135139522
  • https://openalex.org/W2136009275
  • https://openalex.org/W2139326794
  • https://openalex.org/W2141052558
  • https://openalex.org/W2141511170
  • https://openalex.org/W2141906447
  • https://openalex.org/W2145118020
  • https://openalex.org/W2147544980
  • https://openalex.org/W2152758433
  • https://openalex.org/W2154185063
  • https://openalex.org/W2155104238
  • https://openalex.org/W2160195242
  • https://openalex.org/W2166307710
  • https://openalex.org/W2168347706
  • https://openalex.org/W2169065738
  • https://openalex.org/W2169170476
  • https://openalex.org/W2170823552
  • https://openalex.org/W2180347300
  • https://openalex.org/W2210604002
  • https://openalex.org/W2316508595
  • https://openalex.org/W2408731419
  • https://openalex.org/W2489677782
  • https://openalex.org/W2503627937
  • https://openalex.org/W2515271192
  • https://openalex.org/W2526517389
  • https://openalex.org/W2589693622
  • https://openalex.org/W2614464134
  • https://openalex.org/W2765192862
  • https://openalex.org/W2788554788
  • https://openalex.org/W2792688220
  • https://openalex.org/W2811326047
  • https://openalex.org/W2886953569
  • https://openalex.org/W2911613445
  • https://openalex.org/W2914310809
  • https://openalex.org/W2945429334
  • https://openalex.org/W2954280406
  • https://openalex.org/W2963837676
  • https://openalex.org/W3001824920
  • https://openalex.org/W3002422434
  • https://openalex.org/W3016352084
  • https://openalex.org/W3040237290
  • https://openalex.org/W3040368281
  • https://openalex.org/W4293792907
  • https://openalex.org/W4378782404
  • https://openalex.org/W4384498453
  • https://openalex.org/W4386774370