Cretaceous/Paleogene Floral Turnover in Patagonia: Drop in Diversity, Low Extinction, and a Classopollis Spike

• DOI: 10.1371/journal.pone.0052455
• Publication Date: 2012-12-17T16:57:31Z
• Authors: Viviana D. Barreda; Nestor R. Cúneo; Peter Wilf; Ellen D. Currano; Roberto A. Scasso; Henk Brinkhuis
• Keywords: Spores; Atmospheric Science; Time Factors; Eocene; 01 natural sciences; population abundance; Cretaceous; Classopollis; Agricultural and Biological Sciences; flora; gymnosperm; Sociology; https://purl.org/becyt/ford/1.5; biodiversity; Northern Hemisphere; Plant Diversity; Geography; Ecology; Cenozoic; Q; article; conifer; R; rio negro; Life Sciences; Geology; Extinction; Biodiversity; Evolution and Classification of Flowering Plants; Palynology; Structural basin; FOS: Sociology; Cheirolepidiaceae; Earth and Planetary Sciences; Climate Change and Paleoclimatology; species extinction; Physical Sciences; Coniferophyta; Medicine; Pollen; patagonia; Southern Hemisphere; Mesozoa; Research Article; Science; Population; Argentina; Gymnosperms; Flowers; Extinction, Biological; Paleoredox and Paleoproductivity Proxies; Biological dispersal; Extinction event; https://purl.org/becyt/ford/1; palynology; Biology; Ecology, Evolution, Behavior and Systematics; Demography; 0105 earth and related environmental sciences; nonhuman; Danian; taphonomy; end Cretaceous mass extinction; Paleontology; FOS: Earth and related environmental sciences; 15. Life on land; Biological; Extinction (optical mineralogy); Cycadopsida; FOS: Biological sciences; North America; Paleocene; Embryophyta; Gymnospermae; Paleogene; New Zealand; Mesozoic

تأتي جميع البيانات تقريبًا المتعلقة بدوران نباتات الأراضي عبر الحدود الطباشيرية/الباليوجينية من غرب أمريكا الشمالية، بالقرب نسبيًا من موقع تأثير تشيكشولوب في المكسيك. هنا، نقدم تحليلًا بالينولوجيًا لقسم في باتاغونيا يُظهر انخفاضًا ملحوظًا في التنوع ووفرة جميع مجموعات النباتات تقريبًا عبر فاصل K/Pg. يحدث الحد الأدنى من التنوع خلال العصر الدنماركي المبكر، ولكن عددًا قليلاً فقط من الأشكال بالينومورف تظهر انقراضات حقيقية. ويشبه معدل الانقراض المنخفض الملاحظات السابقة من نيوزيلندا. يمكن أن تكون الاستجابات المختلفة بين نصفي الكرة الجنوبي والشمالي مرتبطة بتخفيف الضرر مع زيادة المسافة من موقع الاصطدام، أو بالاختلافات في نصف الكرة الأرضية في شدة الانقراض، أو بكلا التأثيرين. كما توفر الآثار القديمة للحدث الطباشيري الطرفي تفسيرًا جزئيًا معقولًا لحقيقة أن النباتات الكبيرة من العصر الباليوسيني والإيوسيني من باتاغونيا هي من بين أكثر النباتات المعروفة تنوعًا على مستوى العالم. أيضًا ذات أهمية كبيرة، تهيمن التجمعات الدنماركية المبكرة على عاريات السويداء كلاسوبوليس من عائلة الصنوبريات الوسطى المنقرضة Cheirolepidiaceae. يعد توسع Classopollis بعد الحدود في باتاغونيا مثالًا آخر على سلالات النباتات الوسيطة النموذجية التي تعيش في حقبة الحياة الحديثة في مناطق جندوان الجنوبية، وهذا يدعم إلى حد كبير الفرضيات السابقة للمناطق الجنوبية ذات خطوط العرض العالية باعتبارها ملاذًا للتنوع البيولوجي خلال الأزمة العالمية في نهاية العصر الطباشيري.<br/>Nearly all data regarding land-plant turnover across the Cretaceous/Paleogene boundary come from western North America, relatively close to the Chicxulub, Mexico impact site. Here, we present a palynological analysis of a section in Patagonia that shows a marked fall in diversity and abundance of nearly all plant groups across the K/Pg interval. Minimum diversity occurs during the earliest Danian, but only a few palynomorphs show true extinctions. The low extinction rate is similar to previous observations from New Zealand. The differing responses between the Southern and Northern hemispheres could be related to the attenuation of damage with increased distance from the impact site, to hemispheric differences in extinction severity, or to both effects. Legacy effects of the terminal Cretaceous event also provide a plausible, partial explanation for the fact that Paleocene and Eocene macrofloras from Patagonia are among the most diverse known globally. Also of great interest, earliest Danian assemblages are dominated by the gymnosperm palynomorphs Classopollis of the extinct Mesozoic conifer family Cheirolepidiaceae. The expansion of Classopollis after the boundary in Patagonia is another example of typically Mesozoic plant lineages surviving into the Cenozoic in southern Gondwanan areas, and this greatly supports previous hypotheses of high latitude southern regions as biodiversity refugia during the end-Cretaceous global crisis.<br/>Presque toutes les données concernant le renouvellement des usines terrestres à travers la frontière entre le Crétacé et le Paléogène proviennent de l'ouest de l'Amérique du Nord, relativement près du site d'impact de Chicxulub, au Mexique. Ici, nous présentons une analyse palynologique d'une section en Patagonie qui montre une baisse marquée de la diversité et de l'abondance de presque tous les groupes de plantes dans l'intervalle K/Pg. La diversité minimale se produit au cours du premier Danien, mais seuls quelques palynomorphes montrent de véritables extinctions. Le faible taux d'extinction est similaire aux observations précédentes de la Nouvelle-Zélande. Les réponses différentes entre les hémisphères Sud et Nord pourraient être liées à l'atténuation des dommages avec une distance accrue du site d'impact, à des différences hémisphériques dans la gravité de l'extinction, ou aux deux effets. Les effets hérités de l'événement du Crétacé terminal fournissent également une explication plausible et partielle du fait que les macroflores du Paléocène et de l'Éocène de Patagonie sont parmi les plus diverses connues à l'échelle mondiale. Également d'un grand intérêt, les premiers assemblages daniens sont dominés par les gymnospermes palynomorphes Classopollis de la famille éteinte des conifères du Mésozoïque, les Cheirolepidiaceae. L'expansion de Classopollis après la frontière en Patagonie est un autre exemple de lignées végétales typiquement mésozoïques survivant au Cénozoïque dans les régions méridionales du Gondwan, ce qui soutient grandement les hypothèses antérieures de régions méridionales de haute latitude en tant que refuges de biodiversité pendant la crise mondiale de la fin du Crétacé.<br/>Casi todos los datos sobre la rotación de plantas terrestres a través del límite Cretácico/Paleógeno provienen del oeste de América del Norte, relativamente cerca del sitio de impacto de Chicxulub, México. Aquí, presentamos un análisis palinológico de una sección en la Patagonia que muestra una marcada caída en la diversidad y abundancia de casi todos los grupos de plantas en el intervalo K/Pg. La diversidad mínima se produce durante el primer daniano, pero solo unos pocos palinomorfos muestran verdaderas extinciones. La baja tasa de extinción es similar a la observada anteriormente en Nueva Zelanda. Las diferentes respuestas entre los hemisferios sur y norte podrían estar relacionadas con la atenuación del daño con una mayor distancia desde el sitio del impacto, con las diferencias hemisféricas en la gravedad de la extinción o con ambos efectos. Los efectos heredados del evento cretácico terminal también proporcionan una explicación plausible y parcial del hecho de que las macrofloras del Paleoceno y el Eoceno de la Patagonia se encuentran entre las más diversas conocidas a nivel mundial. También de gran interés, los primeros conjuntos danianos están dominados por los palinomorfos gimnospermos Classopollis de la extinta familia de coníferas mesozoicas Cheirolepidiaceae. La expansión de Classopollis después del límite en la Patagonia es otro ejemplo de linajes vegetales típicamente mesozoicos que sobreviven en el Cenozoico en las áreas del sur de Gondwana, y esto respalda en gran medida las hipótesis anteriores de regiones del sur de alta latitud como refugios de biodiversidad durante la crisis global del Cretácico final.<br/>