Legacies of Past Climate Change Shape Future Resilience of Typha latifolia at Its Rear Edge in East Asia.

چکیده اصلی

Global warming poses a significant threat to rear-edge populations owing to their geographically marginal distributions. Understanding the historical dynamics and future trajectories of these populations is crucial for developing effective conservation strategies, yet they remain poorly understood. Here, we employed landscape genomic approaches on 153 samples from 24 Typha latifolia populations spanning its fragmented rear edge in East Asia, to explore demographic history, local adaptation, climate vulnerability and resilience potential. Our analyses reveal that repeated Pleistocene climatic cycles of drastic cooling and warming shaped five genetically distinct and geographically fragmented groups. Long-term persistence through phases of expansion and climate-driven fragmentation has enabled each group to evolve unique local adaptation strategies tailored to their specific environmental conditions. Despite current fragmentation, most populations exhibit low genomic offset and risk under future climate scenarios, suggesting retained adaptive capacity. Nonetheless, we identify maladaptation hotspots in Northeast China associated with no-analog climate conditions, pointing to localized vulnerability. These findings highlight how ancient climatic legacies have shaped genomic adaptations that mitigate climate risk, positioning rear-edge populations as critical reservoirs of resilience under accelerating global change. Preserving these unique lineages and maintaining habitat connectivity will be essential to safeguard their evolutionary potential in the face of ongoing environmental challenges.

ترجمه فارسی چکیده

گرمایش جهانی تهدیدی جدی برای جمعیت‌های لبه عقب ایجاد می‌کند که به دلیل توزیع جغرافیایی حاشیه‌ای آن‌ها هستند. درک تاریخچه تاریخی و مسیرهای آینده این جمعیت‌ها برای توسعه استراتژی‌های حفاظت مؤثر ضروری است، اما هنوز به خوبی درک نشده‌اند. در اینجا، ما از رویکردهای ژنومیک منظر بر روی ۱۵۳ نمونه از ۲۴ جمعیت Typha latifolia در سراسر لبه عقب منفجر شده آن در شرق آسیا استفاده کردیم تا تاریخچه جمعیتی، سازگاری محلی، آسیب‌پذیری اقلیمی و پتانسیل پایداری را بررسی کنیم. تحلیل‌های ما نشان می‌دهند که چرخه‌های اقلیمی پلیستوسن تکرار شده با سردی و گرمایی شدید، پنج گروه ژنتیکی متمایز و جغرافیایی منفجر شده را شکل داده‌اند. پایداری بلندمدت از طریق فازهای گسترش و تجزیه اقلیمی باعث شده است که هر گروه استراتژی‌های سازگاری محلی منحصر به فردی را برای شرایط محیطی خاص خود تکامل دهد. با وجود تجزیه فعلی، اکثر جمعیت‌ها نشان‌دهنده جابجایی ژنوم پایین و ریسک در سناریوهای اقلیمی آینده هستند که نشان‌دهنده ظرفیت سازگاری حفظ شده است. با این حال، ما نقاط داغ عدم سازگاری در شمال شرق چین را مرتبط با شرایط اقلیمی بدون الگو شناسایی کردیم که به آسیب‌پذیری محلی اشاره دارد. این یافته‌ها تاکید می‌کنند که چگونه میراث‌های اقلیمی باستانی شکل‌دهنده سازگاری‌های ژنومیک بوده که ریسک اقلیمی را کاهش می‌دهند و جمعیت‌های لبه عقب را به عنوان مخازن حیاتی پایداری در برابر تغییرات سریع جهانی قرار می‌دهند. حفظ این خطوط ژنتیکی منحصر به فرد و حفظ اتصال زیستگاه برای محافظت از پتانسیل تکاملی آن‌ها در برابر چالش‌های محیطی در حال انجام ضروری است.

متن کامل اصلی