@article{CourtinAndreevRaschkeetal.2021, author = {Courtin, J{\´e}r{\´e}my and Andreev, Andrei and Raschke, Elena and Bala, Sarah and Biskaborn, Boris and Liu, Sisi and Zimmermann, Heike and Diekmann, Bernhard and Stoof-Leichsenring, Kathleen R. and Pestryakova, Luidmila Agafyevna and Herzschuh, Ulrike}, title = {Vegetation changes in Southeastern Siberia during the late pleistocene and the holocene}, series = {Frontiers in Ecology and Evolution}, volume = {9}, journal = {Frontiers in Ecology and Evolution}, publisher = {Frontiers Media}, address = {Lausanne}, issn = {2296-701X}, doi = {10.3389/fevo.2021.625096}, pages = {18}, year = {2021}, abstract = {Relationships between climate, species composition, and species richness are of particular importance for understanding how boreal ecosystems will respond to ongoing climate change. This study aims to reconstruct changes in terrestrial vegetation composition and taxa richness during the glacial Late Pleistocene and the interglacial Holocene in the sparsely studied southeastern Yakutia (Siberia) by using pollen and sedimentary ancient DNA (sedaDNA) records. Pollen and sedaDNA metabarcoding data using the trnL g and h markers were obtained from a sediment core from Lake Bolshoe Toko. Both proxies were used to reconstruct the vegetation composition, while metabarcoding data were also used to investigate changes in plant taxa richness. The combination of pollen and sedaDNA approaches allows a robust estimation of regional and local past terrestrial vegetation composition around Bolshoe Toko during the last similar to 35,000 years. Both proxies suggest that during the Late Pleistocene, southeastern Siberia was covered by open steppe-tundra dominated by graminoids and forbs with patches of shrubs, confirming that steppe-tundra extended far south in Siberia. Both proxies show disturbance at the transition between the Late Pleistocene and the Holocene suggesting a period with scarce vegetation, changes in the hydrochemical conditions in the lake, and in sedimentation rates. Both proxies document drastic changes in vegetation composition in the early Holocene with an increased number of trees and shrubs and the appearance of new tree taxa in the lake's vicinity. The sedaDNA method suggests that the Late Pleistocene steppe-tundra vegetation supported a higher number of terrestrial plant taxa than the forested Holocene. This could be explained, for example, by the "keystone herbivore" hypothesis, which suggests that Late Pleistocene megaherbivores were able to maintain a high plant diversity. This is discussed in the light of the data with the broadly accepted species-area hypothesis as steppe-tundra covered such an extensive area during the Late Pleistocene.}, language = {en} } @phdthesis{Courtin2023, author = {Courtin, J{\´e}r{\´e}my}, title = {Biodiversity changes in Siberia between quaternary glacial and interglacial stages}, doi = {10.25932/publishup-59584}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus4-595847}, school = {Universit{\"a}t Potsdam}, pages = {vi, 199}, year = {2023}, abstract = {Der vom Menschen verursachte Klimawandel wirkt sich auf die biologische Vielfalt der Erde und damit auf die {\"O}kosysteme und ihre Leistungen aus. Die {\"O}kosysteme in den hohen Breitengraden sind aufgrund der verst{\"a}rkten Erw{\"a}rmung an den Polen noch st{\"a}rker betroffen als der Rest der n{\"o}rdlichen Hemisph{\"a}re. Dennoch ist es schwierig, die Dynamik von {\"O}kosystemen in den hohen Breitengraden vorherzusagen, da die Wechselwirkungen zwischen abiotischen und biotischen Komponenten sehr komplex sind. Da die Vergangenheit der Schl{\"u}ssel zur Zukunft ist, ist die Interpretation vergangener {\"o}kologischer Ver{\"a}nderungen m{\"o}glich, um laufende Prozesse besser zu verstehen. Im Quart{\"a}r durchlief das Pleistoz{\"a}n mehrere glaziale und interglaziale Phasen, welche die {\"O}kosysteme der Vergangenheit beeinflussten. W{\"a}hrend des letzten Glazials bedeckte die pleistoz{\"a}ne Steppentundra den gr{\"o}ßten Teil der unvergletscherten n{\"o}rdlichen Hemisph{\"a}re und verschwand parallel zum Aussterben der Megafauna am {\"U}bergang zum Holoz{\"a}n (vor etwa 11 700 Jahren). Der Ursprung des R{\"u}ckgangs der Steppentundra ist nicht gut erforscht, und die Kenntnis {\"u}ber die Mechanismen, die zu den Ver{\"a}nderungen in den vergangenen Lebensgemeinschaften und {\"O}kosystemen gef{\"u}hrt haben, ist von hoher Priorit{\"a}t, da sie wahrscheinlich mit denen vergleichbar sind, die sich auf moderne {\"O}kosysteme auswirken. Durch die Entnahme von See- oder Permafrostkernsedimenten kann die vergangene Artenvielfalt an den {\"U}berg{\"a}ngen zwischen Eis- und Zwischeneiszeiten untersucht werden. Sibirien und Beringia waren der Ursprung der Ausbreitung der Steppentundra, weshalb die Untersuchung dieses Gebiets hohe Priorit{\"a}t hat. Bis vor kurzem waren Makrofossilien und Pollen die g{\"a}ngigsten Methoden. Sie dienen der Rekonstruktion vergangener Ver{\"a}nderungen in der Zusammensetzung der Bev{\"o}lkerung, haben aber ihre Grenzen und Schw{\"a}chen. Seit Ende des 20. Jahrhunderts kann auch sediment{\"a}re alte DNA (sedaDNA) untersucht werden. Mein Hauptziel war es, durch den Einsatz von sedaDNA-Ans{\"a}tzen wissenschaftliche Beweise f{\"u}r Ver{\"a}nderungen in der Zusammensetzung und Vielfalt der {\"O}kosysteme der n{\"o}rdlichen Hemisph{\"a}re am {\"U}bergang zwischen den quart{\"a}ren Eiszeiten und Zwischeneiszeiten zu liefern. In dieser Arbeit liefere ich Momentaufnahmen ganzer alter {\"O}kosysteme und beschreibe die Ver{\"a}nderungen in der Zusammensetzung zwischen Quart{\"a}rglazialen und Interglazialen und best{\"a}tige die Vegetationszusammensetzung sowie die r{\"a}umlichen und zeitlichen Grenzen der pleistoz{\"a}nen Steppentundra. Ich stelle einen allgemeinen Verlust der Pflanzenvielfalt fest, wobei das Aussterben der Pflanzen parallel zum Aussterben der Megafauna verlief. Ich zeige auf, wie der Verlust der biotischen Widerstandsf{\"a}higkeit zum Zusammenbruch eines zuvor gut etablierten Systems f{\"u}hrte, und diskutiere meine Ergebnisse im Hinblick auf den laufenden Klimawandel. Mit weiteren Arbeiten zur Eingrenzung von Verzerrungen und Grenzen kann sedaDNA parallel zu den etablierteren Makrofossilien- und Pollenans{\"a}tzen verwendet werden oder diese sogar ersetzen, da meine Ergebnisse die Robustheit und das Potenzial von sedaDNA zur Beantwortung neuer pal{\"a}o{\"o}kologischer Fragen wie Ver{\"a}nderungen der Pflanzenvielfalt und -verluste belegen und Momentaufnahmen ganzer alter Biota liefern.}, language = {en} }