An Early Neogene Elasmobranch fauna from the southern Caribbean (Western Venezuela)

Jorge D. Carrillo-Briceño, Orangel A. Aguilera, Carlos De Gracia, Gabriel Aguirre-Fernández, René Kindlimann, and Marcelo R. Sánchez-Villagra

Plain Language Abstract

A total of 39 species of fossil sharks and rays are documented from sediments of the Cantaure Formation located in North Western Venezuela. The age of the fossils spans from about 20 to 16 million years ago. The most common sharks found in the Cantaure Formation were fish-eaters, and their environment is interpreted as shallow-water with a high productivity also sustaining a high diversity of fish and invertebrates. The large shark "Megalodon" was found in sediments relatively old (~16.5 million years ago).

Resumen en Español

Una fauna de elasmobranquios del Neógeno temprano del sur del Caribe (Venezuela Occidental)

La Formación Cantaure (Burdigaliense / Langhiense temprano?) se localiza en la cuenca de Falcón, al noroeste de Venezuela, e incluye una de las faunas neógenas más diversas de teleósteos y de invertebrados bentónicos en América Tropical. Las preferencias paleoambientales de los miembros de esta fauna, así como los datos aportados por las reconstrucciones paleogeográficas publicadas, sugieren que la Formación Cantaure se depositó en un ambiente acuático somero altamente productivo, asociado con afloramiento (upwelling) en la costa. Se documentó una paleodiversidad de 39 especies de tiburones y rayas, entre ellos 15 taxones no documentados anteriormente para Venezuela y seis no documentados anteriormente para la América tropical. Se realizó un análisis batimétrico de la asociación fósil basado en la distribución de los condrictios actuales estrechamente relacionados (corelatos) con los taxones fósiles y se discute el papel ecológico y el valor estratigráfico de estos. Nuestros resultados apoyan la hipótesis de que la Formación Cantaure se depositó en un ambiente de plataforma interna-media insular. La fauna de elasmobranquios se caracteriza por el predominio de los tiburones bentopelágicos con preferencias piscívoras (por ejemplo, †Paratodus, Galeorhinus, Hemipristis, Rhizoprionodon, Carcharhinus, Isogomphodon, Negaprion, †Physogaleus y Sphyrna) seguidos por los durófagos/consumidores de crustáceos (por ejemplo, Heterodontus, Nebrius, Mustelus, Rhynchobatus, Pristis, Dasyatis, cf. Pteroplatytrygon, cf. Taeniurops, Aetobatus, Aetomylaeus y Rhinoptera). También se han documentado especies filtradoras (por ejemplo, Mobula y †Plinthicus), euritróficas/sarcófagas (por ejemplo, †Carcharocles y Galeocerdo) y devoradores de cefalópodos (por ejemplo, Alopias). Los dientes de Carcharocles megalodon encontrados en los sedimentos burdigalienses de la Formación Cantaure son indicativos de que esta especie estaba ya presente en el Mioceno temprano. Algunos taxones (Nebrius, Carcharhinus cf. C. macloti y Rhynchobatus) están ausentes de la fauna actual del Caribe y del Atlántico Occidental, pero estaban presentes en la región antes del cierre de la Vía marítima de América Central.

Palabras clave: Mioceno Temprano; Burdigaliense; Formación Cantaure; tiburones; rayas; Megalodon; paleoambiente

Traducción: Enrique Peñalver (Sociedad Española de Paleontología)

Résumé en Français

Une faune d'élasmobranches du Néogène ancien du sud des Caraïbes (ouest du Venezuela)

La formation de Cantaure (datée du Burdigalien au Langhien ancien?) est située dans le bassin de Falcón, nord-ouest du Venezuela, et inclut une des faunes de téléostéens et d'invertébrés benthiques les plus diverses du Néogène d'Amérique tropicale. Les préférences paléoenvironnementales des membres de cette faune et les reconstitutions paléogéographiques publiées suggèrent que la formation de Cantaure a été déposée dans un environnement d'eau peu profonde à haute productivité, associé à des remontées d'eau profonde (« upwelling ») près des côtes. Nous documentons une paléodiversité de 39 espèces de requins et de raies, dont 15 taxons jamais signalés jusqu'à présent pour le Venezuela, et six pour l'Amérique tropicale. Nous avons effectué une analyse bathymétrique de l'assemblage fossile basée sur la distribution des espèces actuelles de chondrichthyens étroitement apparentées aux taxons fossiles et nous discutons le rôle écologique et les implications stratigraphiques de cette analyse. Nos résultats soutiennent l'hypothèse que la formation de Cantaure a été déposée dans un environnement insulaire de plateforme interne et moyenne. La faune d'élasmobranches est caractérisée par une prédominance de requins benthopélagiques piscivores (e.g., †Paratodus, Galeorhinus, Hemipristis, Rhizoprionodon, Carcharhinus, Isogomphodon, Negaprion, †Physogaleus, et Sphyrna) suivis par des durophages et des spécialistes des crustacés (e.g., Heterodontus, Nebrius, Mustelus, Rhynchobatus, Pristis, Dasyatis, cf. Pteroplatytrygon, cf. Taeniurops, Aetobatus, Aetomylaeus, et Rhinoptera). Des espèces filtreuses (e.g., Mobula et †Plinthicus), eurytrophes/carnivores (e.g., †Carcharocles et Galeocerdo), et se nourrissant de céphalopodes (e.g., Alopias) ont aussi été trouvées. Des dents de Carcharocles megalodon trouvées dans les sédiments burdigaliens de la formation de Cantaure soutiennent la présence de cette espèce dès le Miocène ancien. Certains taxons (Nebrius, Carcharhinus cf. C. macloti, et Rhynchobatus) sont absents de la faune actuelle des Caraïbes et de l'Atlantique occidental, mais elles étaient présentes dans la région avant la fermeture de la mer d'Amérique centrale.

Mots-clés : Miocène ancien ; Burdigalien ; formation de Cantaure ; requins ; raies ; mégalodon ; paléoenvironnement

Translator:Antoine Souron

Deutsche Zusammenfassung

Eine früh-neogene Knorpelfisch-Fauna aus der südlichen Karibik (westliches Venezuela)

Die Cantaure Formation (Burdigalium bis ?frühes Langhium) liegt im Falcón Becken, nordwestliches Venezuela, und beinhaltet eine der diversesten neogenen Teleostier-und benthonischen Invertebratenfaunen des Tropischen Amerikas. Sowohl die Paläoumwelt-Präferenzen der Mitglieder dieser Fauna, als auch publizierte paläogeographische Rekonstruktionen legen nahe, dass die Cantaure Formation in einem hochproduktiven Flachwassermilieu, das mit küstennahem Upwelling assoziiert war, abgelagert wurde. Wir dokumentierten eine Paläodiversität von 39 Hai-und Rochenarten, die 15 bisher unveröffentlichte Taxa für Venezuela und sechs für das Tropische Amerika umfassen. Basierend auf der Verteilung von heutigen Knorpelfischen, die nahe mit den Fossilen Arten verwandt sind, führten wir eine bathymetrische Analyse der Fossilassemblage durch und diskutieren die ökologische Rolle und stratigraphische Signifikanz. Unsere Ergebnisse unterstützen die Hypothese, dass die Cantaure Formation in einem insularen inneren-mittleren Schelfmilieu abgelagert wurde. Die Knorpelfisch-Fauna wird dominiert von benthopelagischen Haien mit piscivoren Fressgewohnheiten (z.B., †Paratodus, Galeorhinus, Hemipristis, Rhizoprionodon, Carcharhinus, Isogomphodon, Negaprion, †Physogaleus und Sphyrna) gefolgt von durophagen/cancritrophischen Arten (z.B., Heterodontus, Nebrius, Mustelus, Rhynchobatus, Pristis, Dasyatis, cf. Pteroplatytrygon, cf. Taeniurops, Aetobatus, Aetomylaeus und Rhinoptera). Filterer (z.B., Mobula and †Plinthicus), eurytrophische/sarcophage (z.B., †Carcharocles und Galeocerdo) und teuthitrophische (z.B., Alopias) Arten wurden ebenfalls gefunden. Zähne von Carcharocles megalodon aus Sedimenten des Burdigaliums der Cantaure Formation unterstützen das Vorkommen dieser Art bereits im frühen Miozän. Einige Taxa (Nebrius, Carcharhinus cf. C. macloti und Rhynchobatus) kommen in der heutigen Karibik und westlichen atlantischen Fauna nicht vor, waren jedoch in der Region vor der Schließung des zentralamerikanischen Seewegs präsent.

Schlüsselwörter: Frühes Miozän; Burdigalium; Cantaure Formation; Haie; Rochen; Megalodon; Paläoumwelt

Translator: Eva Gebauer

Arabic

Translator: Ashraf M.T. Elewa