The Araucariaceae is a family of conifers that occurs today only in the Southern Hemisphere, and includes important forest trees in some regions. In the Northern Hemisphere several species are planted as familiar ornamental trees, such as Araucaria araucana (the “Monkey-puzzle tree”) and Araucaria heterophylla (the “Norfolk Island pine”). Araucarian conifers occurred all over the world during the Mesozoic Era, and have been a focus of paleobotanical research for many years. It is, therefore, remarkable that until this report no unambiguous megafossils attributable to the Araucariaceae were known from the extensive exposures of early Mesozoic rocks in eastern North America known as the Newark Supergroup. In this study, we describe part of the seed cone (bract/scale complex) of an araucarian conifer from Lower Jurassic rocks at the Holyoke Dam site in Massachusetts. Details of this structure indicate that it represents the earliest record of section Eutacta, which includes the living species A. heterophylla. Statistical comparisons between the first appearances of all sections of Araucaria in the fossil record and their positions on phylogenetic trees show poor agreement. This is a surprising finding considering that the Araucariaceae have a long and dense fossil record. More research on the fossil record and phylogenetics of the family is clearly needed to resolve this discrepancy. Regardless of the causes of the current phylogenetic/stratigraphic incongruence for the Araucariaceae, the bract/scale complex described here is significant as the first bona fide fossil of this family from the Newark Supergroup, and one of the few early Mesozoic examples from all of North America.

Resumen en Español

UN COMPLEJO BRÁCTEA-ESCAMA DE CONÍFERA ARAUCARIA DEL JURÁSICO INFERIOR DE MASSACHUSETTES: IMPLICACIONES EN LA ESTIMACIÓN DE LA CONGRUENCIA FILOGENÉTICA/ESTRATIGRÁFICA DE ARAUCARIACEAE

Brian J. Axsmith, Ignacio H. Escapa y Philip H. Huber

Las coníferas de la familia Araucariaceae poseen un amplio registro fósil durante el Mesozoico, a pesar de lo cual no se ha descrito ningún megafósil claro de este grupo en el Súpergrupo Newark del este de Norteamérica. En este trabajo se describe un complejo bráctea-escama procedente del Jurásico inferior de la Formación Portland, de Massachusetts, atribuible a Araucaria. Aunque conocido por un único espécimen, este descubrimiento es significativo, ya que constituye el primer megafósil bona fide de una Araucariaceae del Súpergrupo Newark, y uno de los pocos ejemplos del Mesozoico inferior de toda Norteamérica. Más aun, proponemos a este complejo bráctea-escama como la presencia más antigua conocida de Araucaria sección Eutacta basándonos en su forma acuñada, el óvulo situado en posición central, que además era retenido hasta la maduración, y las alas laterales. Un análisis de las relaciones entre las más recientes hipótesis filogenéticas de las secciones de Araucaria, y la información temporal del rico registro fósil del género indica bajo niveles de congruencia. Claramente se necesita más información paleobotánica y filogenética para obtener una estimación robusta sobre la historia evolutiva de esta importante familia de coníferas.

PALABRAS CLAVE: Eutacta, Filogenia, Mesozoico, Súpergrupo Newark, Formación Portland.

Translator: Manuel Salesa

Résumé en Français

Un conifère Araucarien à complexe bractée-écaille du Jurassique inférieur du Massachusetts: implications pour l’estimation de la correspondance entre Phylogenie et stratigraphie chez les Araucariaceae

Brian J. Axsmith, Ignacio H. Escapa, et Philip H. Huber

La famille de conifère des Araucariaceae est très répandue dans le registre fossile du Mésozoïque, cependant aucune description de mégafossile clairement attribuable a cette famille n’a été faite dans le supergroupe de Newark, dans la partie Est de l’Amérique du Nord. Un complexe bractée-écaille attribuable à Araucaria est décrit, provenant du Jurassique inférieur de la formation Portland dans le Massachusetts. Bien que représentée par un seul spécimen, cette découverte est importante en tant que premier véritable mégafossile d’Araucariaceae provenant du supergroupe Newark, et également un des rares exemples dans tout le mésozoïque inférieur d’Amérique du nord. De plus, ce complexe bractée-écaille est interprété comme le plus ancien enregistrement de la section des Eutacta chez Araucaria, de par sa forme anguleuse, la position centrale de l’ovule conservé à maturité, et les ailes latérales. Une analyse de la relation entre, d’une part les plus courantes hypothèses phylogénétiques pour les sections d’Araucaria, et d’autre part les informations chronologiques issues de l’important registre fossile, montrent un faible niveau de correspondance. Il apparaît clairement que plus d’études paléobotaniques et phylogénétiques sont nécessaires afin de fournir une estimation robuste de l’histoire évolutive pour les familles de conifères.

Mots clefs : Eutacta; phylogénétique ; Mésozoïque ; Supergroupe Newark; Formation Portland

Translator: Olivier Maridet

Deutsche Zusammenfassung

DIE HOCHBLATT-SCHUPPEN ANLAGE EINER ARAUKARIE (NADELHOLZGEWÄCHSE) AUS DEM UNTEREN JURA VON MASSACHUSETTES: AUSWIRKUNGEN BEI DER ABSCHÄTZUNG VON PHYLOGENETISCH/STRATIGRAPHISCHER ÜBEREINSTIMMUNG INNERHALB DER ARAUKARIENGEWÄCHSE

Brian J. Axsmith, Ignacio H. Escapa und Philip H. Huber

Die Nadelholzgewächs-Familie der Araukariengewächse hat zwar einen umfassenden Fossilbericht im Mesozoikum, aus dieser Gruppe wurden aber noch keine eindeutigen Groß-Fossilien aus der Newark Supergroup des östlichen Nordamerikas beschrieben. Eine Hochblatt-Schuppen Anlage, die den Araukarien zugeordnet werden kann, wird aus der unterjurassischen Portland Formation von Massachusetts beschrieben. Obwohl nur m

durch ein Exemplar bekannt, ist dieser Fund bedeutsam, da es das erste Großfossil eines Araukariengewächses aus der Newark Supergroup ist, und zudem noch eines der wenigen Beispiele aus dem frühen Mesozoikum von ganz Nordamerika. Darüber hinaus wird diese Hochblatt-Schuppen Anlage als ältestes bekanntes Vorkommen der Sektion Eutacta innerhalb der Araukariengewächse vorgeschlagen, basierend auf ihrer keil-ähnlichen Form, der zentral gelegenen Samenanlage welche bis zur Geschlechtsreife beibehalten wird und lateralen Flügeln. Eine Analyse der Beziehungen zwischen den neusten phylogenetischen Hypothesen für die Sektionen der Araukariengewächse und den zeitlichen Informationen aus der reichhaltigen Fossilüberlieferung der Gattungen deutet auf geringe Übereinstimmungen hin. Um eine robuste Einschätzung der Evolutions- Geschichte dieser wichtigen Nadelholzgewächs-Familie zu erstellen ist deutlich mehr paläobotanische und phylogenetische Forschung nötig.

SCHLÜSSELWÖRTER: Eutacta; Phylogenie; Mesozoikum; Newark Supergroup; Portland Formation

Translator: Franziska Großmann

Translator: Ashraf M.T. Elewa

Polski Abstrakt

Pompleks podsadka-łuska araukariowatej iglastej z dolnej jury Massachusetts: implikacje dla szacowania zgodności filogenezy/stratygrafii wśród Araucariaceae

Brian J . Axsmith, Ignacio H. Escapa i Philip H. Huber

Iglasta rodzina Araucariaceae ma obfity zapis w mezozoiku, ale żadnych bezsprzecznych makroskamieniałości tej grupy nie opisano jeszcze z Nadgrupy Newark wschodniej Ameryki Północnej. Kompleks podsadka-łuska klasyfikowany w obrębie Araucaria zostaje opisany z dolnojurajskiej formacji Portland z Massachusetts. Mimo że rerezentowane przez jedne okaz, to znalezisko jest znaczne gdyż to pierwsza bona fide makroskamieniałość Araucariaceae z Nadgrupy Newark i jedna z niewielu jeśli chodzi o wczesny mezozoik całej Ameryki Północnej. Co więcej, ten kompleks podsadka-łuska jest proponowany jako najstarsze znane wystąpienie oddziału Eutacta w obrębie Araucaria, w oparciu o swój klinowaty kształt, centralnie umieszczony zalążek utrzymujący się po dorosłość i boczne skrzydełka. Analiza związków między obecnymi hipotezami filogenetycznymi oddziałów Araucaria a informacjami o czasowym rozprzestrzenieniu w oparciu o obfity zapis kopalny rodzaju, wskazują na niski poziom zgodności. Z pewnością więcej badań paleobotanicznych i filogenetycznych jest potrzebnych do ustalenia mocnych oszacowań historii ewolucyjnej tej istotnej rodziny iglastych.

SŁOWA KLUCZOWE: Eutacta, filogenetyka, mezozik, Nadgrupa Newark, formacja Portland

Translators: Dawid Mazurek and Robert Bronowicz