Reinterpretation of Paleoazolla: A heterosporous water fern from the Late Cretaceous of Patagonia, Argentina

Premise: Undoubtedly, fossils are critical for understanding evolutionary transformations in deep time. Here, we reinvestigate the microspores and megaspores of Paleoazolla patagonica, a water fern found in Late Cretaceous sediments of the Chubut Province, Patagonia, Argentina, which provides novel evidence on the past history of the water fern clade. The study was based on recently collected specimens and additional observations of the original material. Methods: Most specimens analyzed herein were obtained from new palynological samples collected at the Cerro Bosta and Cañadón del Irupé localities, La Colonia Formation. Samples were mechanically disaggregated and treated with hydrofluoric and hydrochloric acid. Spores were studied using standard light microscopy and scanning electron microscopy. We also reexamined the original materials. Results: The newly described characters of Paleoazolla include the presence of heterosporangiate sori composed of one ellipsoidal megasporangium surrounded by three to four oval microsporangia, megasporangium containing one hairy massula that encloses two trilete megaspores (rarely one or three), and microsporangia containing numerous microspore massulae with non-septate multibarbed glochidia and one trilete microspore per massula. Conclusions: The reinterpretation has revealed a novel set of characters for understanding the evolution of heterosporous water ferns. The presence of two megaspores in the megasporangium of Paleoazolla exposes serious gaps in the current knowledge on the evolution of monomegaspory in heterosporous water ferns, a fact that emphasizes the need of including fossils within phylogenies to elucidate patterns of character acquisition among water ferns.Fil: de Benedetti, Facundo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Museo Paleontológico Egidio Feruglio; ArgentinaFil: Zamaloa, María del Carmen. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Museo Paleontológico Egidio Feruglio; ArgentinaFil: Gandolfo, Maria Alejandra. Cornell University; Estados UnidosFil: Cúneo, Néstor Rubén. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Museo Paleontológico Egidio Feruglio; Argentin

Arecaceae Fossil Fruits from the Paleocene of Patagonia, Argentina

We describe fossil fruits collected from outcrops of the Salamanca Fm. (Paleocene, Danian, 63. 3-61. 9 Ma) at the Estancia Las Violetas locality, Chubut, Argentina that show affinities with members of the Subtribe Attaleinae, Tribe Cocoseae, Subfamily Arecoideae within the Arecaceae. The fossils are preserved as permineralizations, and were examined by longitudinal, tangential and cross-sections, as well as by the application of Computed Tomography Scanning technology (CT Scan). The fruits are ovoid drupes with 3 longitudinal grooves delimiting three valves; displaying apical stigmatic remains and a single apical germination pore. The exocarp and mesocarp are fused and anatomically indistinguishable one from another; they contain longitudinal fibrous bands with brachysclereids. A centrally placed seed occupies the single locule entirely; the seeds are deltoid with a basal hilum and acuminate tip while the endosperm is ruminate. The taxonomic position of the fossils was explored using phylogenetic analyses of molecular sequences combined with morphological data. Along with the suite of morphological characters that points to an affinity with the Subtribe Attaleinae, Tribe Cocoseae, subfamily Arecoideae, the results of the combined phylogenetic analyses confirm the taxonomic placement. This report constitutes the first confirmed record for the Subtribe Attaleinae worldwide and the first record of fossil palm fruits from Argentina.Fil: Futey, Mary K.. Cornell University; Estados UnidosFil: Gandolfo, Maria A.. Cornell University; Estados UnidosFil: Zamaloa, María del Carmen. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Ecología, Genética y Evolución; ArgentinaFil: Cúneo, Néstor Rubén. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Museo Paleontológico Egidio Feruglio; ArgentinaFil: Cladera, Gerardo. Museo Paleontológico Egidio Feruglio; Argentin

Latest Cretaceous, Paleocene and Eocene floras from Patagonia: a critical piece of Gondwana's floral history comes into focus

Patagonia contains a rich and fairly continuous paleobotanical record from the late Maastrichtian to the middle Eocene, an interval known globally for mass extinction and significant climate changes. From this time interval, we have quantitatively collected and stratigraphically studied over 600 species and 20000 specimens from eight wellpreserved compression macrofloras from north-west and central Patagonia. Cretaceous and early Paleocene floras are from coastal environments, whereas the Eocene floras are from volcaniclastic lake sediments. Several sites and stratigraphic levels in the early Paleocene Salamanca Formation show higher richness than comparable Northern Hemisphere floras, but they are relatively impoverished when compared to those of the upper Maastrichtian Lefipan Formation. Probable middle Paleocene floras from the Peñas Coloradas Formation share most species with the Salamanca Formation, but are preserved in fluvial facies. Bedded tuffs at the Eocene sites have yielded precise Ar- Ar dates of 54.24 ±0.45 Ma for the Pampa de Jones flora, 51.91 ±0.22 Ma for the extremely diverse Laguna del Hunco flora, and 47.46 ±0.05 Ma for the similarly rich Río Pichileufú flora. The history of Patagonian plant diversity in the early Paleogene could be linked to a relatively lower effect of the terminal Cretaceous event and high diversification and immigration during Eocene warming. Although the biogeographic signature of the floras is clearly Gondwanic, during the Paleocene there appears to be greater compositional distinctiveness from coeval Australasian floras than in the Eocene, suggesting some degree of endemism after the K-T. The Eocene floras include beautifully preserved examples of extant Australasian tree genera that are now extinct in South America, including Agathis, Papuacedrus, Dacrycarpus, Eucalyptus, Cassuarinaeceae, and Akaniaceae. Paleoclimate analyses based on the macrofloras indicate subtropical and moist growing conditions; during the Eocene there is evidence for true rainforest conditions. These results contribute a considerably improved framework to understanding the plant evolution in Gondwana.Sesiones libresFinanciado: NSF Grants DEB-0919071 and DEB-0345750Financing: NSF Grants DEB-0919071 and DEB-0345750Financiamento: NSF Grants DEB-0919071 and DEB-0345750Facultad de Ciencias Naturales y Muse

New age constraints for the Salamanca Formation and lower Río Chico Group in the western San Jorge Basin, Patagonia, Argentina: Implications for Cretaceous-Paleogene extinction recovery and land mammal age correlations

The Salamanca Formation of the San Jorge Basin (Patagonia, Argentina) preserves critical records of Southern Hemisphere Paleocene biotas, but its age remains poorly resolved, with estimates ranging from Late Cretaceous to middle Paleocene. We report a multi-disciplinary geochronologic study of the Salamanca Formation and overlying Rio Chico Group in the western part of the basin. New constraints include (1) an 40Ar/39Ar age determination of 67.31 ± 0.55 Ma from a basalt flow underlying the Salamanca Formation, (2) micropaleontological results indicating an early Danian age for the base of the Salamanca Formation, (3) laser ablation HR-MC-ICP-MS (high resolution-multi collector-inductively coupled plasma-mass spectrometry) U-Pb ages and a high-resolution TIMS (thermal ionization mass spectrometry) age of 61.984 ± 0.041(0.074)[0.100] Ma for zircons from volcanic ash beds in the Penas Coloradas Formation (Rio Chico Group), and (4) paleomagnetic results indicating that the Salamanca Formation in this area is entirely of normal polarity, with reversals occurring in the Rio Chico Group. Placing these new age constraints in the context of a sequence stratigraphic model for the basin, we correlate the Salamanca Formation in the study area to Chrons C29n and C28n, with the Banco Negro Inferior (BNI), a mature widespread fossiliferous paleosol unit at the top of the Salamanca Formation, corresponding to the top of Chron C28n. The diverse paleobotanical assemblages from this area are here assigned to C28n (64.67–63.49 Ma), ∼2–3 million years older than previously thought, adding to growing evidence for rapid Southern Hemisphere floral recovery after the Cretaceous-Paleogene extinction. Important Peligran and “Carodnia” zone vertebrate fossil assemblages from coastal BNI and Penas Coloradas exposures are likely older than previously thought and correlate to the early Torrejonian and early Tiffanian North American Land Mammal Ages, respectively.Centro de Investigaciones Geográfica

Angiosperm diversification and changes during the Neogene in Argentina

Climate is accepted as being the main determinant of the dynamics of Neogene floral changes. The final uplift of the Andes in South America (Late Miocene-Pliocene) would have also been an important forcing factor. We present the first updated synthesis of the main changes of the Neogene flora in Argentina based on the plant fossil record. Early-Middle Miocene floras were assembled in three well supported Paleo-phytogeographic Provinces: the Neotropical, to the north, characterized by families nowadays present in the Chaco Domain (e.g. Apocinaceae, Aquifoliaceae, Cactaceae, Fabaceae, Sapotaceae, Moraceae, Anacardiaceae, Ulmaceae, Arecaceae, Amaranthaceae); the Nothofagidites, to the southwestern tip, dominated by elements of the austral forests (e.g. Nothofagaceae, Podocarpaceae, Araucariaceae, Misodendraceae, Menianthaceae, Rosaceae, Cunoniaceae); and the Transitional, in central and south-eastern Argentina, defined by a mixed of Neotropical and Austral components. By the Late Miocene-Pliocene, the area previously occupied by the Transitional Province was replaced by a new one, the ProtoEspinal/Estepa (earliest Espinal/Steppe) Province characterized by a xerophytic shrubby-herbaceous vegetation (e.g. Chenopodiaceae, Ephedraceae, Convolvulaceae, Anacardiaceae, Fabaceae, Asteraceae, Ulmaceae Celtoideae). The Neotropical and Nothofagidites Provinces remain without great variations during this interval. Pleistocene and Holocene vegetation distributions have changed extensively and repeatedly in both latitudinal and/or altitudinal gradients, which were recombined markedly in different proportions from today’s in response to the atmospheric circulation patterns, oscillations in climate, ice extent and sea level fluctuations. Pollen records suggest a transitional stage towards the present plant distributions after 4000 yr. BP south of 34º S latitudeFil: Barreda, Viviana Dora. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Museo Argentino de Ciencias Naturales "Bernardino Rivadavia"; ArgentinaFil: Anzótegui, Luisa Matilde. Universidad Nacional del Nordeste. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales y Agrimensura; ArgentinaFil: Prieto, Aldo Raul. Universidad Nacional de Mar del Plata. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Aceñolaza, Pablo Gilberto. Provincia de Entre Ríos. Centro de Investigaciones Científicas y Transferencia de Tecnología a la Producción. Universidad Autónoma de Entre Ríos. Centro de Investigaciones Científicas y Transferencia de Tecnología a la Producción. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Santa Fe. Centro de Investigaciones Científicas y Transferencia de Tecnología a la Producción; ArgentinaFil: Bianchi, Maria Martha. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Secretaría de Cultura de la Nación. Dirección Nacional de Cultura y Museos. Instituto Nacional de Antropología y Pensamiento Latinoamericano; ArgentinaFil: Borromei, Ana Maria. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Departamento de Ciencias Biológicas; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Bahía Blanca. Instituto Geológico del Sur. Universidad Nacional del Sur. Departamento de Geología. Instituto Geológico del Sur; ArgentinaFil: Brea, Mariana. Provincia de Entre Ríos. Centro de Investigaciones Científicas y Transferencia de Tecnología a la Producción. Universidad Autónoma de Entre Ríos. Centro de Investigaciones Científicas y Transferencia de Tecnología a la Producción. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Santa Fe. Centro de Investigaciones Científicas y Transferencia de Tecnología a la Producción; ArgentinaFil: Caccavari, Marta Alicia. Provincia de Entre Ríos. Centro de Investigaciones Científicas y Transferencia de Tecnología a la Producción. Universidad Autónoma de Entre Ríos. Centro de Investigaciones Científicas y Transferencia de Tecnología a la Producción. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Santa Fe. Centro de Investigaciones Científicas y Transferencia de Tecnología a la Producción; ArgentinaFil: Cuadrado, Graciela Ana. Universidad Nacional del Nordeste; ArgentinaFil: Garralla, Silvina Susana. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Nordeste. Centro de Ecología Aplicada del Litoral. Universidad Nacional del Nordeste. Centro de Ecología Aplicada del Litoral; ArgentinaFil: Grilli, Silvia Mabel. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Departamento de Ciencias Biológicas; ArgentinaFil: Guerstein, Gladys Raquel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Bahía Blanca. Instituto Geológico del Sur. Universidad Nacional del Sur. Departamento de Geología. Instituto Geológico del Sur; ArgentinaFil: Lutz, Alicia Isabel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Nordeste. Centro de Ecología Aplicada del Litoral. Universidad Nacional del Nordeste. Centro de Ecología Aplicada del Litoral; ArgentinaFil: Mancini, Maria Virginia. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas; ArgentinaFil: Mautino, Lilia René. Universidad Nacional del Nordeste. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales y Agrimensura; ArgentinaFil: Ottone, Eduardo Guillermo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Estudios Andinos "Don Pablo Groeber". Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Estudios Andinos "Don Pablo Groeber"; ArgentinaFil: Quattrocchio, Mirta Elena. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Bahía Blanca. Instituto Geológico del Sur. Universidad Nacional del Sur. Departamento de Geología. Instituto Geológico del Sur; ArgentinaFil: Romero, Edgardo Juan. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Museo Argentino de Ciencias Naturales "Bernardino Rivadavia"; ArgentinaFil: Zamaloa, María del Carmen. Universidad de Buenos Aires; ArgentinaFil: Zucol, Alejandro Fabián. Provincia de Entre Ríos. Centro de Investigaciones Científicas y Transferencia de Tecnología a la Producción. Universidad Autónoma de Entre Ríos. Centro de Investigaciones Científicas y Transferencia de Tecnología a la Producción. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Santa Fe. Centro de Investigaciones Científicas y Transferencia de Tecnología a la Producción; Argentin

Palinology of the Cullen formation (late tertiary), Tierra del Fuego, Argentina

El objetivo de este trabajo es analizar el contenido palinológico de muestras pertenecientes a la Formación Cullen, aflorante en la costa noreste de la Isla Grande de Tierra del Fuego, caracterizar la paleovegetación y establecer correlaciones con asociaciones palinológicas de otras cuencas australes, en un contexto espacio-temporal y ajustado a un estrecho control estratigráfico. Se levantaron tres perfiles, se procesaron 126 muestras de las cuales 61 resultaron palinológicamente fértiles. Se describieron 64 especies, de las cuales 21 corresponden a esporas de algas, briofitas y pteridófitas; 8 a polen de coníferas y 35 a polen de angiospermas. De ellas, 3 son nuevos géneros y 6, nuevas especies. El tratamiento estadístico permitió realizar diagramas polinicos y análisis de agrupamiento. Su elaboración conjunta con datos sedimentológicos y tafonómicos, permitió reconstruir la historia de la vegetación y el paleoambiente en el lapso de depositación y proponer una zonación palinológica. Los resultados obtenidos indican la presencia de una flora diversa que combina elementos longevos gondwánicos con otros nuevos (algunos hoy ausentes en Patagonia). La vegetación circundante a la cuenca sedimentaria consistía en un bosque multiestratificado de Nothofagus y coníferas, un sotobosque bien desarrollado y comunidades locales especializadas de ambientes palustres y acuáticos, desarrollándose próximas a un curso fluvial meandriforme en un clima templado cálido y húmedo. Los términos inferiores del afloramiento muestran influencia marina. Las evidencias bio y cronoestratigráficas sugieren una edad entre el Oligoceno tardío y Mioceno medio para la Formación Cullen.The purpose of this dissertation is to study the palynological content, paleoenvironment and correlations of the Cullen Formation. The latter is exposed in the northeast cliffs of Isla Grande de Tierra del Fuego (southernmost Patagonia). Three sections were studied, and 126 samples processed. Among them, 61 had palynomorphs, 64 species were described: 21 represent algae, bryophyte and pteridophyte spores; 8 gymnosperm pollen grains, and 35 angiosperm pollen grains. Three of them, are new genera and 6 are new species. Numerical methods with the Tilia Program were applied resulting in pollen diagrams and cluster analysis. The overall interpretation with sedimentary and taphonomic data allowed the reconstruction of past vegetational history and paleoenvironment at the time of deposition. A spore-pollen zonation was proposed. The diverse paleoflora included ancient gondwanic elements and new ones (some of which are not actually present in the region). The spore-pollen assemblages indicate a regional multistratified forest dominated by Nothofagus species and gymnosperms of podocarpaceous affinities, a well-developed herbaceous understorey and local occurrence of specialised freshwater, semi-aquatic and lake coast communities, growing under moist and warm temperate conditions. Sediments of the Cullen Formation accumulated in a predominantly terrestrial environment during phases of fluvial and lacustrine deposition. The marine influence is present in the lower levels only. Bio and chronostratigraphic evidences support a Late Oligocene to Middle Miocene age for the Cullen Formation.Fil:Zamaloa, María del Carmen. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentina

Estudio palinológico de la Formación Cullen (Terciario superior), Tierra del Fuego, Argentina

El objetivo de este trabajo es analizar el contenido palinológico de muestras pertenecientes a la Formación Cullen, aflorante en la costa noreste de la Isla Grande de Tierra del Fuego, caracterizar la paleovegetación y establecer correlaciones con asociaciones palinológicas de otras cuencas australes, en un contexto espacio-temporal y ajustado a un estrecho control estratigráfico. Se levantaron tres perfiles, se procesaron 126 muestras de las cuales 61 resultaron palinológicamente fértiles. Se describieron 64 especies, de las cuales 21 corresponden a esporas de algas, briofitas y pteridófitas; 8 a polen de coníferas y 35 a polen de angiospermas. De ellas, 3 son nuevos géneros y 6, nuevas especies. El tratamiento estadístico permitió realizar diagramas polinicos y análisis de agrupamiento. Su elaboración conjunta con datos sedimentológicos y tafonómicos, permitió reconstruir la historia de la vegetación y el paleoambiente en el lapso de depositación y proponer una zonación palinológica. Los resultados obtenidos indican la presencia de una flora diversa que combina elementos longevos gondwánicos con otros nuevos (algunos hoy ausentes en Patagonia). La vegetación circundante a la cuenca sedimentaria consistía en un bosque multiestratificado de Nothofagus y coníferas, un sotobosque bien desarrollado y comunidades locales especializadas de ambientes palustres y acuáticos, desarrollándose próximas a un curso fluvial meandriforme en un clima templado cálido y húmedo. Los términos inferiores del afloramiento muestran influencia marina. Las evidencias bio y cronoestratigráficas sugieren una edad entre el Oligoceno tardío y Mioceno medio para la Formación Cullen

Fossil Araceae from the Upper Cretaceous of Patagonia, Argentina, with implications on the origin of free-floating aquatic aroids

Herein, we describe and name a new fossil genus and species, Aquaephyllum auriculatum, and report on the presence of Pandaniidites pollen grains from La Colonia Formation (Maastrichtian, Upper Cretaceous), Patagonia, Argentina. The new fossil taxon is based on leaf impressions and is morphologically similar to members of the family Araceae, subfamily Lemnoideae. The most important morphological characters comprise the adaxial venation with at least eight primary veins, the crenate margin, and the presence of an auricle with a floating function. Phylogenetic analysis places the new taxon in a close relationship within the subfamily Lemnoideae, which also includes the fossils Limnobiophyllum scutatum, Cobbania corrugata, and the extant Pistia stratiotes. Aquaephyllum auriculatum and Pandaniidites are the first fossil record of lemnaceous leaves and the oldest record for Pandaniidites pollen for the Southern Hemisphere respectively. The inclusion of Aquaephyllum and Pandaniidites within a phylogenetic context confirms the previously suggested hypothesis on the existence of close relationships between modern Pistia, and the fossils Limnobiophyllum and Cobbania.Fil: Gallego, Julieta. Cornell University; Estados Unidos. Museo Paleontológico Egidio Feruglio; Argentina. Agencia Nacional de Promoción Científica y Tecnológica; ArgentinaFil: Gandolfo, María A.. Cornell University; Estados UnidosFil: Cúneo, Néstor Rubén. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Museo Paleontológico Egidio Feruglio; ArgentinaFil: Zamaloa, María del Carmen. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Ecología, Genética y Evolución; Argentin

Araucariaceae macrofossil record from South America and Antarctica

Araucariaceae fossils are abundant in Patagonia and on Seymour (Marambio) and King George (25 de Mayo) islands, Antarctica. Araucariacean macrofossil suites are represented by records of 121 woods, leaves, ovuliferous scales, cones, one seed and seedlings, many of them placed in 50 formalized morphospecies. Although Araucariaceae fossil pollen is known since the Triassic, the oldest reliable macrofossil records in South America and Antarctica are from the Early Jurassic. In the Early Cretaceous, the family reached its widest distribution, with records from northern South America (cones and leaves from Colombia and Brazil). In the Late Cretaceous, the abundance of Araucariaceae began to decline. In the Cenozoic, all the fossils are derived from Patagonia and Antarctica, and this probably reflects a genuine contraction in the family's distribution.Fil: Panti, Carolina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Museo Argentino de Ciencias Naturales "Bernardino Rivadavia"; ArgentinaFil: Pujana, Roberto Roman. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Museo Argentino de Ciencias Naturales "Bernardino Rivadavia"; ArgentinaFil: Zamaloa, María del Carmen. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; ArgentinaFil: Romero, Edgardo Juan. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Museo Argentino de Ciencias Naturales "Bernardino Rivadavia"; Argentin