Aim: Cold-adapted biotas from mid-latitudes often show small population sizes, harbor low levels of local genetic diversity, and are highly vulnerable to extinction due to ongoing climate warming and the progressive shrink of montane and alpine ecosystems. In this study, we use a suite of analytical approaches to infer the demographic processes that have shaped contemporary patterns of genomic variation in Omocestus bolivari and O. femoralis, two narrow-endemic and red-listed Iberian grasshoppers forming highly fragmented populations in the sky island archipelago of the Baetic System. Location: Southeastern Iberia. Methods: We quantified genomic variation in the two focal taxa and coupled ecological niche models and a spatiotemporally explicit simulation approach based on coalescent theory to determine the relative statistical support of a suite of competing demographic scenarios representing contemporary population isolation (i.e., a predominant role of genetic drift) vs. historical connectivity and post-glacial colonization of sky islands (i.e., pulses of gene flow and genetic drift linked to Pleistocene glacial cycles). Results: Inference of spatial patterns of genetic structure, environmental niche modelling, and statistical evaluation of alternative species-specific demographic models within an Approximate Bayesian Computation framework collectively supported genetic admixture during glacial periods and postglacial colonization of sky islands, rather than long-term population isolation, as the scenario best explaining the current distribution of genomic variation in the two focal taxa. Moreover, our analyses revealed that isolation in sky islands have also led to extraordinary genetic fragmentation and contributed to reduce local levels of genetic diversity. Main conclusions: This study exemplifies the potential of integrating genomic and environmental niche modelling data across biological and spatial replicates to determine whether organisms with similar habitat requirements have experienced concerted/idiosyncratic responses to Quaternary climatic oscillations, which can ultimately help to reach more general conclusions about the vulnerability of mountain biodiversity hotspots to ongoing climate warming.

中文翻译：

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冰川连通性和天空岛上当前的人口碎片化解释了来自生物多样性热点的两只窄流行山地蝗虫的基因组变异的当代分布

目的：中纬度地区适应寒冷的生物区系通常种群数量少，本地遗传多样性水平低，并且由于持续的气候变暖以及山地和高山生态系统的逐渐萎缩而极易灭绝。在这项研究中，我们使用一套分析方法来推断人口统计过程，这些过程已塑造了当代的Omocestus bolivari和O. femoralis基因组变异模式，这两个狭窄的地方病种和红色上市的伊比利亚蚱hopper在天空岛上形成高度分散的种群基础体系的群岛。地点：伊比利亚东南部。方法：我们量化了两个焦点类群和耦合生态位模型的基因组变异，以及基于聚结理论的时空显式模拟方法，以确定代表当代人口隔离的一系列竞争人口情景的相对统计支持（即，遗传漂移的主要作用） ）与天空岛屿的历史连通性和冰川后殖民化（即与更新世冰川周期相关的基因流动和遗传漂移脉冲）之间的关系。结果：在近似贝叶斯计算框架内推断基因结构的空间格局，环境生态位建模以及替代物种特定的人口统计学模型的统计评估，共同支持了冰川期和天空岛冰期后殖民化期间的遗传混合，而不是长期隔离人群，因为这种情况最能说明两个焦点分类群中基因组变异的当前分布。此外，我们的分析表明，在天空岛屿中进行隔离还导致了异常的基因分裂，并有助于降低当地的遗传多样性水平。主要结论：本研究例证了跨生物学和空间复制整合基因组和环境生态位建模数据以确定具有相似栖息地要求的生物体是否经历了对第四纪气候振荡的一致/特异反应的潜力，这最终可以帮助得出关于以下方面的更一般性结论：山区生物多样性热点地区对持续的气候变暖的脆弱性。作为最能说明两个焦点类群当前基因组变异分布的场景。此外，我们的分析表明，在天空岛屿中进行隔离还导致了异常的基因分裂，并有助于降低当地的遗传多样性水平。主要结论：本研究例证了跨生物学和空间复制整合基因组和环境生态位建模数据以确定具有相似栖息地要求的生物体是否经历了对第四纪气候振荡的一致/特异反应的潜力，这最终可以帮助得出关于以下方面的更一般性结论：山区生物多样性热点地区对持续的气候变暖的脆弱性。作为最能说明两个焦点类群当前基因组变异分布的场景。此外，我们的分析表明，在天空岛屿中进行隔离还导致了异常的基因分裂，并有助于降低当地的遗传多样性水平。主要结论：本研究例证了跨生物学和空间复制整合基因组和环境生态位建模数据以确定具有相似栖息地要求的生物体是否经历了对第四纪气候振荡的一致/特异反应的潜力，这最终可以帮助得出关于以下方面的更一般性结论：山区生物多样性热点地区对持续的气候变暖的脆弱性。我们的分析表明，天空岛屿的孤立还导致了异常的遗传分裂，并导致降低了当地的遗传多样性水平。主要结论：这项研究例证了跨生物学和空间复制整合基因组和环境生态位建模数据以确定具有相似栖息地要求的生物体是否经历了对第四纪气候振荡的一致/特异反应的潜力，这最终有助于得出关于以下方面的更一般性结论山区生物多样性热点地区对持续的气候变暖的脆弱性。我们的分析表明，天空岛屿的孤立还导致了异常的遗传分裂，并导致降低了当地的遗传多样性水平。主要结论：本研究例证了跨生物学和空间复制整合基因组和环境生态位建模数据以确定具有相似栖息地要求的生物体是否经历了对第四纪气候振荡的一致/特异反应的潜力，这最终可以帮助得出关于以下方面的更一般性结论：山区生物多样性热点地区对持续的气候变暖的脆弱性。