Fossil penguin beaks from the Eocene of Antarctica : new materials from La Meseta Formation

Fil: Haidr, Nadia Soledad. Instituto de Biología de Organismos Marinos. Puerto Madryn; ArgentinaFil: Acosta Hospitaleche, Carolina. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Naturales y Museo. División Paleontología Vertebrados; Argentin

Un ave limnícola-vadeadora en el Eoceno de la isla Marambio (Antártida)

De acuerdo a sus requerimientos ecológicos, las aves se agrupan en distintos gremios, que constituyen subgrupos dentro de la comunidad. La delimitación de estos gremios se basa en un recurso en particular y el modo en que es explotado, por ejemplo el tipo de dieta y el modo de captura.Las aves vadeadoras, también conocidas como ?shorebirds?, constituyen un grupo muy bien representado en la actualidad, y cuyos integrantes están agrupados mayormente en el Orden Charadriiformes. Se trata de aves costeras que se caracterizan por sus patas largas que utilizan para desplazarse por los cuerpos de agua poco profunda y por sus picos angostos y elongados, que entierran en el agua y el fango para obtener su presa mediante distintas estrategias (e.g.: el playerito Tringa detecta visualmente los pequeños invertebrados, la aguja Limosa limosa y la becacina Gallinago gallinago emplean las terminales sensitivas del pico, y la avoceta Recurvirostra avosetta barre el sedimento con su pico (Lifjeld,1984; Moreira, 1994; 1995).En el caso de las aves fósiles, la estructura gremial puede ser analizada a través del estudio de la tafocenosis de cada una de las localidades fosilíferas y la morfología comparada de los restos preservados. La localidad DPV 16/84 (Fig. 1) es uno de los sitios con mayor abundancia y diversidad de aves eocenas de la Isla Marambio, y de toda la Antártida. De allí provienen restos asignados a Ratites (Tambussi et al., 1994), Pelagornithidae (Cenizo et al., 2015), Procellariiformes (Acosta Hospitaleche y Gelfo, 2017), Ciconiiformes (Jadwiszczak et al., 2008) y numerosos restos de pingüinos (Acosta Hospitaleche y Haidr, 2011, Acosta Hospitaleche et al., 2017). La estructura gremial de la Localidad fosilífera DPV 16/84, como ocurre en otras localidades del Paleogeno de Antártida, se encuentra dominada por los pingüinos, aves piscívororas que obtienen sus presas mediante el buceo con persecución, aunque también se conocen especies de pingüinos fósiles que habrían sido más generalistas en su dieta, posiblemente incorporando otros organismos marinos (Haidr y Acosta Hospitaleche, 2012). A ellos se les suman los albatros y petreles (Procellariiformes) y las gaviotas pardas (Gaviiformes), planeadores costeros que capturan peces sumergiendo parte del cuerpo en el agua, y las aves pseudo-dentadas (Pelagornithidae), planeadoras costeras que habrían capturado presas más livianas o que simplemente oponen menor resistencia a la captura, tales como crustáceos, moluscos o peces de pequeño porte (Acosta Hospitaleche, 2016). Un pico (MLP 12-XI-1-156) perteneciente a un Charadriiformes recientemente hallado en los niveles priabonianos de la Formación Submeseta, en la Isla Marambio (Fig. 1) es descrito en la presente contribución. El material, hallado en la Localidad DPV 16/84 durante la campaña Antártica de verano organizada por el Instituto Antártico Argentino (IAA) en el año 2012, se encuentra depositado en la División Paleontología Vertebrados del Museo de La Plata (MLP), Argentina. El hallazgo del MLP 12-XI-1-156 (Fig. 2) en la localidad DPV 16/84 permite agregar a estos gremios, el grupo de las aves limnícolas vadeadoras, que sumergen sus picos en el agua y el lodo para atrapar a sus presas. Este registro se suma a un reporte previo de un ave similar a un ibis (Ciconiiformes), representado también a través de un pico fragmentario (Jadwiszczak et al., 2008). Este último registro es muchas veces ignorado en los listados de la avifauna fósil antártica seguramente por tratarse de un único material e incompleto. Sin embargo, y como era de esperar, el MLP 12-XI-1-156 confirma la presencia de aves vadeadoras en las cosas antárticas durante el Eoceno.Fil: Acosta Hospitaleche, Carolina Ileana Alicia. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Naturales y Museo. Departamento de Paleontología Invertebrados; ArgentinaFil: Haidr, Nadia Soledad. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico - Tucumán. Unidad Ejecutora Lillo; ArgentinaIX Congreso Latinoamericano de Ciencias AntárticaPunta ArenasChile2020Instituto Antártico Chileno (INACH

A new penguin cranium from Antarctica and its implications for body size diversity during the Eocene

Although penguins have a very abundant fossil record in Antarctica, very few cranial elements have been found so far, and in all the cases the specimens are incomplete. We describe a new cranium of a medium-sized penguin from the late Eocene Submeseta Formation in Marambio/ Seymour Island, Antarctica. Its morphology allows us to establish a common cranial pattern for all known Eocene taxa (including South American, Antarctic and probably Oceanian species), with very different proportions between cranium and post-cranium from those of modern penguins. These Paleogene fossils exhibit a small neurocrania, extremely elongated bills, large occipital condyles, and strong cranio-mandibular articulations.Facultad de Ciencias Naturales y Muse

The Origin and Evolutionary Consequences of Skeletal Traits Shaped by Embryonic Muscular Activity, from Basal Theropods to Modern Birds

Embryonic muscular activity (EMA) is involved in the development of several distinctive traits of birds. Modern avian diversity and the fossil record of the dinosaur-bird transition allow special insight into their evolution. Traits shaped by EMA result from mechanical forces acting at post-morphogenetic stages, such that genes often play a very indirect role. Their origin seldom suggests direct selection for the trait, but a side-effect of other changes such as musculo-skeletal rearrangements, heterochrony in skeletal maturation, or increased incubation temperature (which increases EMA). EMA-shaped traits like sesamoids may be inconstant, highly conserved, or even disappear and then reappear in evolution. Some sesamoids may become increasingly influenced in evolution by genetic-molecular mechanisms (genetic assimilation). There is also ample evidence of evolutionary transitions from sesamoids to bony eminences at tendon insertion sites, and vice-versa. This can be explained by newfound similarities in the earliest development of both kinds of structures, which suggest these transitions are likely triggered by EMA. Other traits that require EMA for their formation will not necessarily undergo genetic assimilation, but still be conserved over tens and hundreds of millions of years, allowing evolutionary reduction and loss of other skeletal elements. Upon their origin, EMA-shaped traits may not be directly genetic, nor immediately adaptive. Nevertheless, EMA can play a key role in evolutionary innovation, and have consequences for the subsequent direction of evolutionary change. Its role may be more important and ubiquitous than currently suspected.Facultad de Ciencias Naturales y Muse

Anatomía y morfología funcional del esqueleto de pingüinos (Aves, Sphenisciformes) actuales, aplicaciones en los fósiles

Los pingüinos (Aves, Sphenisciformes) poseen una serie de modificaciones anatómicas, fisiológicas, y comportamentales relacionadas con el buceo. Su abundante registro fósil se remonta al Paleoceno, y cuenta con especímenes fósiles en excelente estado de conservación como por ejemplo Madrynornis mirandus (Mioceno Medio tardío de Patagonia), el cual resulta un interesante caso de estudio por su cercanía filogenética con las especies actuales y porque presenta un esqueleto casi completo. El estudio morfológico de formas actuales, de las cuales se posee información sobre el tipo de presa y buceo, sirve de base para obtener modelos anatómicos que podamos relacionar con el hábito de vida que poseen los pingüinos. Esto nos permite inferir y proponer el posible hábito que la especie fósil habría tenido. En la presente tesis se diseccionaron un gran número de pingüinos de diferentes especies, para estudiar en detalle la musculatura del cráneo y aquella relacionada con el movimiento del ala. También se tomaron fotos en diferentes vistas del cráneo, mandíbula, húmero, coracoides, y esternón, de un gran número de especímenes, para realizar análisis de morfometría geométrica. Esto nos permitió llevar a cabo análisis exploratorios de la variación de forma que incluyeron un gran número de especies actuales, estudiar si existen diferencias morfológicas entre las categorías dietarias asignadas a las especies actuales, determinar de qué manera varía la morfología entre categorías, y por último estudiar si los cambios morfológicos entre estructuras diferentes (como por ejemplo entre el cráneo y el húmero) se correlacionan. Además se re-describió a Madrynornis mirandus, el espécimen fósil bajo estudio, y se lo incluyó en los análisis. Resultó que las categorías alimentarias pre-asignadas presentan diferencias morfológicas significativas para todas las estructuras analizadas. Se determinó además, que existe una moderada correlación en la variación de forma entre estructuras tales como el cráneo y el húmero, y que el cráneo-pico varían como una estructura integrada. En particular, para Madrynornis mirandus se obtuvieron diferentes clasificaciones en categorías dietarias dependiendo del hueso analizado, pero mayoritariamente fue clasificado como piscívoro. Los resultados demuestran la factibilidad y la utilidad de la aplicación de estos modelos de modo predictivo para establecer la dieta y los hábitos tróficos en los pingüinos fósiles, a partir de los elementos del ala, la cintura pectoral, y el cráneo. Inferimos que Madrynornis mirandus habría sido un pingüino piscívoro, aunque oportunista y con una posible tendencia a la captura de presas pequeñas como crustáceos.Facultad de Ciencias Naturales y Museo (FCNM

Anatomía y morfología funcional del esqueleto de pingüinos (Aves, Sphenisciformes) actuales, aplicaciones en los fósiles

Los pingüinos (Aves, Sphenisciformes) poseen una serie de modificaciones anatómicas, fisiológicas, y comportamentales relacionadas con el buceo. Su abundante registro fósil se remonta al Paleoceno, y cuenta con especímenes fósiles en excelente estado de conservación como por ejemplo Madrynornis mirandus (Mioceno Medio tardío de Patagonia), el cual resulta un interesante caso de estudio por su cercanía filogenética con las especies actuales y porque presenta un esqueleto casi completo. El estudio morfológico de formas actuales, de las cuales se posee información sobre el tipo de presa y buceo, sirve de base para obtener modelos anatómicos que podamos relacionar con el hábito de vida que poseen los pingüinos. Esto nos permite inferir y proponer el posible hábito que la especie fósil habría tenido. En la presente tesis se diseccionaron un gran número de pingüinos de diferentes especies, para estudiar en detalle la musculatura del cráneo y aquella relacionada con el movimiento del ala. También se tomaron fotos en diferentes vistas del cráneo, mandíbula, húmero, coracoides, y esternón, de un gran número de especímenes, para realizar análisis de morfometría geométrica. Esto nos permitió llevar a cabo análisis exploratorios de la variación de forma que incluyeron un gran número de especies actuales, estudiar si existen diferencias morfológicas entre las categorías dietarias asignadas a las especies actuales, determinar de qué manera varía la morfología entre categorías, y por último estudiar si los cambios morfológicos entre estructuras diferentes (como por ejemplo entre el cráneo y el húmero) se correlacionan. Además se re-describió a Madrynornis mirandus, el espécimen fósil bajo estudio, y se lo incluyó en los análisis. Resultó que las categorías alimentarias pre-asignadas presentan diferencias morfológicas significativas para todas las estructuras analizadas. Se determinó además, que existe una moderada correlación en la variación de forma entre estructuras tales como el cráneo y el húmero, y que el cráneo-pico varían como una estructura integrada. En particular, para Madrynornis mirandus se obtuvieron diferentes clasificaciones en categorías dietarias dependiendo del hueso analizado, pero mayoritariamente fue clasificado como piscívoro. Los resultados demuestran la factibilidad y la utilidad de la aplicación de estos modelos de modo predictivo para establecer la dieta y los hábitos tróficos en los pingüinos fósiles, a partir de los elementos del ala, la cintura pectoral, y el cráneo. Inferimos que Madrynornis mirandus habría sido un pingüino piscívoro, aunque oportunista y con una posible tendencia a la captura de presas pequeñas como crustáceos.Facultad de Ciencias Naturales y Museo (FCNM

Feeding habits of Antarctic Eocene penguins from a morphofunctional perspective

Cranial and mandibular penguin remains from the Eocene of Antarctica were studied in order to determine their feeding habits and food item preferences. Their osteology and musculature were compared with those of modern taxa. Different morphotypes were recognized based on their skull, configuration of the articular region of the mandible and bill shape. The results point to a variety of trophic habits and food preferences consistent with the known taxonomic diversity for this unit. For the middle Eocene, large sized penguins were interpreted as fish and crustacean eaters, whereas for the late Eocene, taxonomic diversity and number of individuals in the colonies during the late Eocene seems to increase. This colony could be reconstructed as being composed of medium-sized generalist penguins, piscivorous large- and medium-sized species, and also large penguins with a diet based on crustaceans and squids.Fil: Haidr, Nadia Soledad. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata; Argentina. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Naturales y Museo. División Paleontología Vertebrados; ArgentinaFil: Acosta Hospitaleche, Carolina Ileana Alicia. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Naturales y Museo; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata; Argentin

A new penguin cranium from Antarctica and its implications for body size diversity during the Eocene

Although penguins have a very abundant fossil record in Antarctica, very few cranial elements have been found so far, and in all the cases the specimens are incomplete. We describe a new cranium of a medium-sized penguin from the late Eocene Submeseta Formation in Marambio/ Seymour Island, Antarctica. Its morphology allows us to establish a common cranial pattern for all known Eocene taxa (including South American, Antarctic and probably Oceanian species), with very different proportions between cranium and post-cranium from those of modern penguins. These Paleogene fossils exhibit a small neurocrania, extremely elongated bills, large occipital condyles, and strong cranio-mandibular articulations.Fil: Haidr, Nadia Soledad. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Centro Nacional Patagónico. Instituto de Biología de Organismos Marinos; ArgentinaFil: Acosta Hospitaleche, Carolina Ileana Alicia. Universidad Nacional de la Plata. Facultad de Ciencias Naturales y Museo. División Paleontología Vertebrados; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentin

Predation Trace Fossils in a New Specimen of Cayaoa bruneti Tonni (Aves, Anseriformes) from the Gaiman Formation (Early Miocene, Chubut, Argentina)

Some trace fossils can be considered direct evidence of predatory activities. In this paper we present a new nearly complete tarsometatarsus of the early Miocene diving duck Cayaoa bruneti from Gaiman Formation, and we describe predation traces distributed on its surface. The fossil presents different sets of scores attributable to attack or scavenging of Hathliacynidae metaterians. The EDAX analyses of the mark surface compared with the unaltered surface of the bone showed no significant compositional differences. This is the first direct evidence of behavioral interaction between Cayaoa bruneti and other members of the fauna of Gaiman Formation.Fil: de Mendoza, Ricardo Santiago. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata; Argentina. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Naturales y Museo. División Paleontología Vertebrados; ArgentinaFil: Haidr, Nadia Soledad. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Centro Nacional Patagónico. Instituto de Biología de Organismos Marinos; Argentin