Ademosynidae (Insecta: Coleoptera): A new concept for a coleopteran key taxon and its phylogenetic affinities to the extant suborders

Evgeny V. Yan, Rolf G. Beutel, and Alexander G. Ponomarenko

Plain Language Abstract

Extinct beetles from the family †Ademosynidae existed from the Late Permian until the Early Jurassic. In this study they are re-described using modern paleontological techniques. Based on well-documented and phylogenetically evaluated characters we present a new concept of the family. Six genera share two unusual evolutionary novelties and are therefore a well-defined monophyletic unit. †Ademosynidae reflect an intermediate stage in a crucial period in beetle evolution, with some "primitive" features of the ancestral suborder Archostemata retained, but other derived characteristics shared with "modern" beetles, especially the megadiverse suborder Polyphaga. Our paleontological investigations yield detailed information on more than 200-million-year-old beetles and illustrate evolutionary transitions, also including parallel evolution in †Ademosynidae and the structurally advanced Polyphaga.

Resumen en Español

Ademosynidae (Insecta: Coleoptera) - un nuevo concepto para un taxón clave de coleópteros y sus afinidades filogenéticas con los subórdenes no extintos

†Ademosynidae es una controvertida familia extinta de Coleoptera, descubierta por primera vez en los depósitos australianos del Triásico Superior. El último representante conocido es del Jurásico temprano de Kirguistán. Se redescribe y se interpreta filogenéticamente el material tipo de la colección del Instituto Paleontológico de Moscú. Los resultados muestran que la familia tal como se define actualmente no es monofilética, sino que posiblemente está dividida entre dos de cuatro subórdenes de coleópteros no extintos o existentes. Se establece un nuevo concepto más restringido de la familia, incluyendo los géneros Ademosyne Handlirsch, 1906, Dolichosyne Ponomarenko, 1969, Gnathosyne Ponomarenko, 1969, Cephalosyne Ponomarenko, 1969, Petrosyne Ponomarenko, 1969, y Sphaerosyne Ponomarenko, 1969. Esta unidad monofilética se caracteriza por dos sinapomorfías del protórax, la ausencia de ángulos antero-laterales del pronoto y un margen anterior del pronoto prominente y redondeado que cubre la parte posterior de la cabeza. Otros caracteres adicionales son las mandíbulas grandes que claramente sobresalen anteriormente, élitros estriados, un ángulo pronoto-elitral indistinto dando como resultado un cuerpo rayado-alineado, y una superficie cuticular con punteaduras gruesas. De acuerdo con la ausencia de las dos apomorfías protorácicas, el género Archosyne Ponomarenko et al., 2014 del Pérmico está excluido de la familia. Como su adscripción taxonómica sigue siendo muy incierta, debe tratarse como Coleoptera incertae sedis. El género Ranis Ponomarenko, 1968 también carece de las características del pronoto que definen a †Ademosynidae. De acuerdo con el propleurón internalizado se transfiere al megadiverso suborden Polyphaga. En su historia evolutiva durante el Mesozoico, †Ademosynidae refleja una tendencia general en Coleoptera, la cual es un refuerzo creciente de la configuración de los escleritos torácicos.

Palabras clave: Coleoptera; †Ademosynidae; reconstrucción paleontológica; evolución temprana

Traducción: Enrique Peñalver (Sociedad Española de Paleontología)

Résumé en Français

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Translator: Antoine Souron

Deutsche Zusammenfassung

Ademosynidae (Insecta: Coleoptera) – ein neues Konzept für ein Schlüsseltaxon der Coleoptera und die phylogenetischen Beziehungen zu den heute noch lebenden Taxa

Die †Ademosynidae sind eine kontroverse ausgestorbene Familie der Coleoptera, die als erstes in australischen obertriassischen Ablagerungen entdeckt wurden. Der letzte bekannte Vertreter ist aus dem frühen Jura von Kirgisistan bekannt. Es wird hier Typenmaterial aus der Sammlung des Instituts für Paläontologie in Moskau neu-beschrieben und phylogenetisch interpretiert. Die Ergebnisse zeigen, dass die Familie wie sie gegenwärtig definiert ist, nicht monophyletisch ist, sondern wahrscheinlich auf zwei oder vier der heute lebenden Subordnungen der Coleoptera aufgeteilt ist. Wir stellen ein neues engeres Konzept der Familie auf, das folgende Gattungen beinhaltet: Ademosyne Handlirsch, 1906, Dolichosyne Ponomarenko, 1969, Gnathosyne Ponomarenko, 1969, Cephalosyne Ponomarenko, 1969, Petrosyne Ponomarenko, 1969 und Sphaerosyne Ponomarenko, 1969. Diese monophyletische Einheit wird durch zwei Synapomorphien im Prothorax, der Abwesenheit von anterolateralen pronotalen Winkeln und durch einen abgerundeten vorstehenden anterioren pronotalen Rand, der den posterioren Teil des Kopfes bedeckt, charakterisiert. Zusätzliche Merkmale sind große Mandibeln, die anterior deutlich vorspringen, gefurchte Elytren, ein undeutlicher pronoto-elytraler Winkel, der in einem stromlinienförmigen Körper resultiert und eine groblöchrige Cuticula-Oberfläche. Da dem permischen Archosyne Ponomarenko et al., 2014 die zwei Apomorphien im Prothorax fehlen wird es aus der Familie herausgenommen. Da die Zuordnungen unklar bleiben, sollte das Taxon als Coleoptera incertae sedis behandelt werden. Bei Ranis Ponomarenko, 1968 fehlen ebenfalls die pronotalen Merkmale der †Ademosynidae. Wegen des internalisierten Propleurons wird es in die megadiverse Subordnung Polyphaga transferiert. Die †Ademosynidae spiegeln in ihrer Evolutionsgeschichte im Mesozoikum den generellen Trend der Coleoptera wieder, die Konfiguration der Thorax-Sklerite zunehmend zu verstärken.

Schlüsselwörter: Coleoptera; †Ademosynidae; paläontologische Rekonstruktion; frühe Evolution

Translator: Eva Gebauer

Arabic

in progress

Translator: Ashraf M.T. Elewa