Summary Biogeographic events occurring in the deep past can contribute to the structure of modern ecological communities. However, little is known about how the emergence of environmental gradients shape the evolution of species that underlie community assembly. In this study, we address how the creation of novel environments lead to community assembly via two non-mutually exclusive processes: 1) the immigration and ecological sorting of pre-adapted clades (ISPC), and 2) recent adaptive diversification (RAD). We study these processes in the context of the elevational gradient created by the uplift of the Central Andes. We develop a novel approach and method based on the decomposition of species turnover into within- and among-clade components, where clades correspond to lineages that originated before mountain uplift. Effects of ISPC and RAD can be inferred from how components of turnover change with elevation. We test our approach using data from over 500 Andean forest plots. We found that species turnover between communities at different elevations is dominated by the replacement of clades that originated before the uplift of the Central Andes. Our results suggest that immigration and sorting of clades pre-adapted to montane habitats is the primary mechanism shaping communities across elevations.

Abstract Aim The climate variability hypothesis proposes that species subjected to wide variation in climatic conditions will evolve wider niches, resulting in larger distributions. We test this hypothesis in tropical plants across a broad elevational gradient; specifically, we use a species-level approach to evaluate whether elevational range sizes are explained by the levels of thermal variability experienced by species. Location Central Andes Time period Present day Major taxa studied Woody plants Methods Combining data from 479 forest plots, we determined the elevational distributions of nearly 2300 species along an elevational gradient (∼209 – 3800 m). For each species, we calculated the maximum annual variation in temperature experienced across its elevational distribution. We used phylogenetic generalized least square models to evaluate the effect of thermal variability on range size. Our models included additional covariates that might affect range size: body size, local abundance, mean temperature and total precipitation. We also considered interactions between thermal variability and mean temperature or precipitation. To account for geometric constraints, we repeated our analyses with a standardized measure of range size, calculated by comparing observed range sizes with values obtained from a null model. Results Our results supported the main prediction of the climate variability hypothesis. Thermal variability had a strong positive effect on the range size, with species exposed to higher thermal variability having broader elevational distributions. Body size and local abundance also had positive, yet weak effects, on elevational range size. Furthermore, there was a strong positive interaction between thermal variability and mean annual temperature. Main conclusions Thermal variability had an overriding importance in driving elevational range sizes of woody plants in the Central Andes. Moreover, the relationship between thermal variability and range size might be even stronger in warmer regions, underlining the potential vulnerability of tropical montane floras to the effects of global warming.