Biogeographical Evidence for the Grass (Poaceae) Species of Pleistocene Beringian Lowlands

Abstract

ABSTRACT. Late Pleistocene Beringia had herb-dominated vegetation with abundant grasses (Poaceae), and it was inhabited by an impressive assemblage of large grazing mammals. This paper reconstructs the list of most probable late Pleistocene Beringian lowland grass species from biogeographical evidence. Late Pleistocene eolian sediments and buried soils indicate that large areas of the Beringian lowlands had nutrient-rich, silty soils that occurred over ice-rich permafrost but were generally not waterlogged. A list of likely grasses was compiled from all species that have been recorded on similar fine-grained, mesic-to-dry lowland soils (i.e., presumed refugia) and are distributed at least sporadically across the whole region today. Grasses from 13 genera met these criteria, including most of the taxa that have been identified as late Pleistocene fossils from the study area. Most of these grasses are high-latitude species of genera that are also common in temperate latitudes (e.g., Elymus, Festuca, and Poa). This diverse group of plants has a wide range of adaptations today, suggesting that grasses would have been available to occupy a variety of habitats through Pleistocene climatic fluctuations. Among these grasses are a number of highly productive forage species.Key words: Alaska, Beringia, biogeography, grass, Pleistocene, Poaceae, Russia, tundra, steppe, vegetation RÉSUMÉ. La végétation de la Béringie du Pléistocène supérieur était dominée par des herbes abondantes (Poaceae). De plus, elle était habitée par un assemblage impressionnant de gros mammifères broutards. Dans cet article, nous dressons la liste des espèces végétales des basses-terres les plus probables de la Béringie du Pléistocène supérieur à partir d'observations biogéographiques. Les sédiments éoliens du Pléistocène supérieur et les sols enfouis laissent supposer que de vastes régions des basses-terres de la Béringie avaient des sols limoneux riches en nutriments situés sur du pergélisol riche en glace, sans être généralement gorgés d'eau. La liste des herbes susceptibles de s'être retrouvées à l'époque a été compilée à partir de toutes les espèces qui ont été enregistrées sur des sols fins similaires de basses-terres allant de mésoïques à secs (i.e., refuges naturels présumés) et qui sont réparties, de manière tout au moins sporadique, dans toute la région aujourd'hui. Les herbes de 13 genres ont satisfait ces critères, ce qui comprend la plupart des taxons qui ont été identifiés à titre de fossiles du Pléistocène supérieur dans la région visée par l'étude. La plupart de ces herbes sont des espèces de genres se retrouvant en haute altitude qui sont également en latitudes tempérées (comme Elymus, Festuca et Poa). De nos jours, ce groupe de végétaux divers a subi de nombreuses adaptations, ce qui laisse supposer que les herbes auraient occupé une variété d'habitats pendant les fluctuations climatiques du Pléistocène. Parmi ces herbes, notons un certain nombre d'espèces fourragères hautement productives.

A diverse alpine species pool drives a ‘reversed’ plant species richness–elevation relationship in interior Alaska

“…Widespread well-drained soil conditions (Guthrie, 2001;Swanson, 2006;Viau et al, 2008). Widespread well-drained soil conditions (Guthrie, 2001;Swanson, 2006;Viau et al, 2008).…”

The evolution of local participation and the mode of knowledge production in Arctic research

“…Much Arctic research is conducted in locations that are physically distant from communities and places that community members frequently visit (e.g., Abnizova and Young 2010), involves geological time periods that are temporally distant from the experience and oral histories of contemporary people (e.g., Swanson 2006), involves physical and biological phenomena that are distant from the primary interests and knowledge of local people (e.g., Gradinger and Bluhm 2010), and involves methodologies that are distant from the expertise and interests of nonscientists (e.g., Laidler et al 2008).…”

Middle to late Wisconsinan climate and ecological changes in northern Alaska: Evidences from the Itkillik River Yedoma

“…Anderson, 1985Anderson, , 1988Anderson et al, 1988;Anderson and Brubaker, 1994). Overall, the pollen assemblages corresponding to the cold and dry late Pleistocene conditions in the lowlands of Beringia are dominated by Poaceae (Swanson, 2006). Recent macrofossil and DNA analyses have indicated that there might have been a higher proportion of forbs than was previously thought based on pollen analysis, which tends to underestimate actual vegetation diversity by over-representing high pollen-producers such as the herbs from the Poaceae, Cyperaceae and Artemisia genera (Willerslev et al, 2014).…”