• Energy Research

AbstractIntrogression may act as an important source of new genetic variation to facilitate the adaptation of organisms to new environments, yet how introgression might enable tree species to adapt to higher latitudes and elevations remains unclear. Applying whole-transcriptome sequencing and population genetic analyses, we present an example of ancient introgression from a cypress species (Cupressus gigantea) that occurs at higher latitude and elevation on the Qinghai-Tibet Plateau into a related species (C. duclouxiana), which has likely aided the latter species to extend its range by colonizing cooler and drier mountain habitats during postglacial periods. We show that 16 introgressed candidate adaptive loci could have played pivotal roles in response to diverse stresses experienced in a high-elevation environment. Our findings provide new insights into the evolutionary history of Qinghai-Tibet Plateau plants and the importance of introgression in the adaptation of species to climate change.

En écologie végétale, les environnements extrêmes sont ceux qui posent des limitations physiologiques ou autres à la croissance des plantes, en particulier pour les taxons non adaptés. Dans ces environnements, la gravité des conditions climatiques et/ou les limitations imposées par des substrats de sol particuliers représentent des pressions sélectives majeures pour les plantes, conduisant à l'évolution d'un large éventail de traits fonctionnels, de stratégies spécifiques et de taxons adaptés. Dans ce numéro spécial, nous présentons une collection d'articles qui se concentre sur les plantes dans divers environnements extrêmes, y compris l'Arctique et l'Antarctique, les régions avec des sols en serpentin et en gypse, les zones de haute montagne et les déserts. Les articles comprennent un large éventail de méthodes pour étudier l'écologie et l'évolution des plantes dans des environnements extrêmes, telles que des enquêtes sur le terrain, des expériences en serre et sur le terrain, des analyses phylogénétiques moléculaires et/ou des mesures physiologiques. Dans l'ensemble, ce numéro spécial présente des recherches sur la façon dont les plantes prospèrent dans des environnements extrêmes qui, à leur tour, peuvent fournir des indications sur la façon dont les communautés végétales pourraient réagir à la vie dans des environnements de plus en plus difficiles résultant de changements sans précédent dans l'utilisation des terres et du réchauffement climatique à l'heure actuelle et à l'avenir. En ecología vegetal, los ambientes extremos son aquellos que plantean limitaciones fisiológicas o de otro tipo al crecimiento de las plantas, especialmente para los taxones no adaptados. En estos ambientes, la severidad de las condiciones climáticas y/o las limitaciones impuestas por sustratos particulares del suelo representan presiones selectivas importantes para las plantas, lo que lleva a la evolución de una amplia gama de rasgos funcionales, estrategias específicas y taxones adaptados. En este número especial, presentamos una colección de documentos que se centra en plantas en diversos entornos extremos, incluidos el Ártico y la Antártida, regiones con suelos serpentinos y de yeso, áreas de alta montaña y desiertos. Los documentos incluyen una amplia gama de métodos para estudiar la ecología y la evolución de las plantas en entornos extremos, como estudios de campo, experimentos de invernadero y de campo, análisis filogenéticos moleculares y/o mediciones fisiológicas. En general, este número especial muestra investigaciones sobre cómo las plantas prosperan en entornos extremos que, a su vez, pueden proporcionar indicaciones sobre cómo las comunidades de plantas podrían responder a la vida en entornos cada vez más desafiantes como resultado de cambios sin precedentes en el uso de la tierra y el calentamiento climático en el presente y en el futuro. In plant ecology, extreme environments are those that pose physiological or other limitations to plant growth, especially for non-adapted taxa. In these environments, the severity of climate conditions and/or the limitations imposed by particular soil substrates represent major selective pressures for plants, leading to the evolution of a wide array of functional traits, specific strategies and adapted taxa. In this special issue, we present a collection of papers that focuses on plants in various extreme environments, including the Arctic and Antarctic, regions with serpentine and gypsum soils, high mountain areas and deserts. The papers include a broad array of methods to study the ecology and evolution of plants in extreme environments, such as field surveys, greenhouse and field experiments, molecular phylogenetic analyses and/or physiological measurements. Overall, this special issue showcases research on how plants thrive in extreme environments which, in turn, may provide pointers to how plant communities might respond to living in increasingly challenging environments resulting from unprecedented land-use changes and climate warming at the present time and in the future. في بيئة النبات، البيئات القاسية هي تلك التي تفرض قيودًا فسيولوجية أو غيرها على نمو النبات، خاصة بالنسبة للأصناف غير المتكيفة. في هذه البيئات، تمثل شدة الظروف المناخية و/أو القيود التي تفرضها ركائز تربة معينة ضغوطًا انتقائية كبيرة على النباتات، مما يؤدي إلى تطور مجموعة واسعة من السمات الوظيفية والاستراتيجيات المحددة والأصناف المكيفة. في هذا العدد الخاص، نقدم مجموعة من الأوراق التي تركز على النباتات في مختلف البيئات القاسية، بما في ذلك القطب الشمالي والقطب الجنوبي، والمناطق ذات التربة الأفعوانية والجبسية، والمناطق الجبلية العالية والصحاري. تتضمن الأوراق مجموعة واسعة من الطرق لدراسة بيئة وتطور النباتات في البيئات القاسية، مثل المسوحات الميدانية، وتجارب الدفيئة والتجارب الميدانية، والتحليلات الوراثية الجزيئية و/أو القياسات الفسيولوجية. بشكل عام، يعرض هذا العدد الخاص الأبحاث حول كيفية ازدهار النباتات في البيئات القاسية والتي بدورها قد توفر مؤشرات لكيفية استجابة المجتمعات النباتية للعيش في بيئات صعبة بشكل متزايد ناتجة عن التغيرات غير المسبوقة في استخدام الأراضي والاحترار المناخي في الوقت الحاضر وفي المستقبل.