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Comparative phylogeography of African rain forest trees: A review of genetic signatures of vegetation history in the Guineo-Congolian region - 24/10/13

Doi : 10.1016/j.crte.2013.05.001 
Olivier J. Hardy a, , Céline Born b, Katarina Budde c, Kasso Daïnou d, Gilles Dauby a, Jérôme Duminil a, k, Eben-Ezer B.K. Ewédjé a, Céline Gomez e, Myriam Heuertz a, c, Guillaume K. Koffi a, f, Andrew J. Lowe g, h, Claire Micheneau a, i, Dyana Ndiade-Bourobou j, Rosalía Piñeiro a, Valérie Poncet e
a Evolutionary Biology and Ecology – CP 160/12, faculté des sciences, université Libre de Bruxelles, 50, avenue Frankin-Delano-Roosevelt, 1050 Brussels, Belgium 
b Centre d’écologie fonctionnelle et évolutive, Centre national de la recherche scientifique (CEFE–CNRS), 1919, route de Mende, 34293 Montpellier cedex 5, France 
c INIA, Forest Research Centre, ctra. A Coruña km 7.5, 28250 Madrid, Spain 
d Laboratoire de foresterie des régions tropicales et subtropicales, unité de gestion des ressources forestières et milieux naturels, GxABT, université de Liège, Liège, Belgium 
e Institut de recherche pour le développement (IRD), UMR DIADE, BP 64501, 34394 Montpellier cedex 5, France 
f Université d’Abobo-Adjamé, laboratoire de biologie et amélioration des productions végétales, 02 BP 801 Abidjan 02, Côte d’Ivoire 
g Australian Centre for Evolutionary Biology and Biodiversity, School of Earth and Environmental Science and Environment Institute, University of Adelaide, North Terrace, Adelaide, SA 5001, Australia 
h The Science Resource Centre, Department of Environment and Natural Resources, Adelaide, SA 5005, Australia 
i Australian Tropical Herbarium, James Cook University, PO Box 6811, Cairns QLD 4870, Cairns, Australia 
j CENAREST, Institut de recherches agronomiques et forestières, BP 842 Gros-Bouquet, Libreville, Gabon 
k Biodiversity international, Forest Genetic Resources Programme, Sub-Regional Office for Africa, P.O. Box 2008 Messa, Yaoundé, Cameroon 

Corresponding author. Evolutionary Biology and Ecology – CP 160/12, Faculté des Sciences, Université Libre de Bruxelles, 50, avenue Franklin-Roosevelt, 1050 Brussels, Belgium.

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Abstract

The biogeographic history of the African rain forests has been contentious. Phylogeography, the study of the geographic distribution of genetic lineages within species, can highlight the signatures of historical events affecting the demography and distribution of species (i.e. population fragmentation or size changes, range expansion/contraction) and, thereby, the ecosystems they belong to. The accumulation of recent data for African rain forests now enables a first biogeographic synthesis for the region. In this review, we explain which phylogeographic patterns are expected under different scenarios of past demographic change, and we give an overview of the patterns detected in African rain forest trees to discuss whether they support alternative hypotheses regarding the history of the African rain forest cover. The major genetic discontinuities in the region support the role of refugia during climatic oscillations, though not necessarily following the classically proposed scenarios. We identify in particular a genetic split between the North and the South of the Lower Guinean region. Finally we provide some perspectives for future study.

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Résumé

L’histoire biogéographique des forêts tropicales africaines reste controversée. La phylogéographie, l’étude de la répartition géographique des lignées génétiques au sein des espèces, peut révéler la signature d’événements historiques qui ont affecté la démographie et la répartition des espèces (fragmentation ou changement de taille de population, extension/contraction de leur distribution) et de leurs écosystèmes constitutifs. La récente accumulation de données pour les forêts pluviales africaines permet une première synthèse biogéographique. Dans cette revue, nous expliquons quels patrons phylogéographiques sont attendus selon différents scénarios de changement démographique passé, puis nous donnons un aperçu des patrons détectés chez les arbres des forêts pluviales africaines, afin de discuter s’ils appuient des hypothèses alternatives concernant l’histoire de la couverture forestière. Les discontinuités génétiques majeures dans la région tendent à soutenir le rôle des refuges lors des oscillations climatiques, mais pas forcément selon les scénarios classiquement proposés. Elles mettent notamment en évidence une discontinuité génétique entre le Nord et le Sud de la basse Guinée. Nous terminons par quelques perspectives pour des études futures.

Le texte complet de cet article est disponible en PDF.

Keywords : Phylogeography, Guineo-Congolian forest, Lower Guinea, Climatic hinge, Patterns of genetic diversity, Palaeoclimates, Forest refuge

Mots clés : Phylogéographie, Forêt Guinéo-Congolaise, Basse Guinée, Charnière climatique, Patrons de diversité génétique, Paléoclimats, Refuge forestier


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Vol 345 - N° 7-8

P. 284-296 - juillet 2013 Retour au numéro
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  • Geochronological arguments for a close relationship between surficial formation profiles and environmental crisis (c. 3000–2000 BP) in Gabon (Central Africa)
  • Denis Thiéblemont, Christine Flehoc, Michel Ebang-Obiang, Christophe Rigollet, Jean-Pierre Prian, François Prognon
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  • Detecting recent changes in the demographic parameters of drosophilid populations from western and central Africa
  • Axelle Bouiges, Amir Yassin, Maya Ikogou, Clément Lelarge, Axelle-Rolande Sikoa, Stefano Mona, Michel Veuille

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