Contribution to the validity and taxonomic status of the European fossil shrew Sorex subaraneus and the origin of Sorex araneus (Soricidae, Eulipotyphla, Insectivora, Mammalia)

Barbara Rzebik-Kowalska and Andrea Pereswiet-Soltan

Plain Language Abstract

The work is an attempt to demonstrate that the fossil species of European shrew Sorex subaraneus Heller, 1958, described from the Middle Pleistocene locality Erpfingen (Germany) and considered by some researchers to be the ancestor of the recent Eurasian species of Sorex araneus Linnaeus, 1758, is a valid species.

This point of view is not shared by Zaitsev and Baryshnikov (2002). They consider that Sorex subaraneus does not differ much from the fossil and recent Caucasian shrew, S. satunini Ognev, 1922. According to them, both forms are probably conspecific and their names should be synonymized. On the other hand, Rofes et al. (2016) indicated that S. subaraneus does not differ much from European Pleistocene shrew Sorex runtonensis described by Hinton (1911) from the Early Pleistocene West Runton (England). These authors also questioned the validity of S. subaraneus and in consequence its probability as the ancestor of S. araneus.

To investigate these problems, materials of Sorex subaraneus from the type locality Erpfingen as well as from Polish fossil localities were compared with remains of fossil S. runtonensis from Poland, with fossil and recent specimens of S. araneus from Poland and with descriptions of fossil and recent S. satunini and S. tundrensis from Russia. Morphological descriptions and statistical studies have shown that S. subaraneus should be considered a valid species. It differs in size and morphology from the above-mentioned S. runtonensis, S. tundrensis, S. satunini and S. araneus. In addition, our results show that S. runtonensis is also considered a valid species. In the Pleistocene, all three species: S. subaraneus, S. runtonensis and S. araneus lived together in the European area. As the remains of S. subaraneus, S. araneus and possibly western European S. coronatus Millet, 1828 are often incorrectly identified in fossil material, it is difficult to deduce when these forms first appeared in Europe and where they came from.

If the identification of the fossil material in most European localities is accurate and it is correctly dated, then the ancestor (S. subaraneus) and its descendant (S. araneus) lived together in Europe from at least Early to Late Pleistocene. In this situation, S. subaraneus is unlikely to be the ancestor of S. araneus. According to some Russian authors (e.g., Osipova, 2006; Borisov and Orlov, 2012), S. satunini differs from species of the Sorex “araneus” group in Europe and is most probably an endemic from the Caucasus Mountains.

Resumen en Español

Contribución a la validez y el estatus taxonómico de la musaraña fósil europea Sorex subaraneus y el origen de Sorex araneus (Soricidae, Eulipotyphla, Insectivora, Mammalia)

La taxonomía de muchas musarañas fósiles de Europa aún no está clara. El objetivo de nuestro estudio fue establecer la validez y el estatus taxonómico de la musaraña fósil europea, Sorex subaraneus, a menudo comparada con o identificada como otras especies fósiles y recientes: Sorex runtonensis, Sorex tundrensis, Sorex satunini y Sorex araneus. Se redescribieron los restos del Pleistoceno medio de S. subaraneus de la localidad tipo de Erpfingen (Alemania), y se compararon con especímenes de la misma especie encontrados en localidades polacas, con especímenes fósiles de S. runtonensis, con especímenes fósiles y actuales de S. araneus (todos de Polonia), así como con especímenes fósiles y actuales de Sorex tundrensis y Sorex satunini de Rusia. Los caracteres morfológicos, las medidas y el análisis estadístico mostraron que S. subaraneus y S. runtonensis son especies válidas. Sorex subaraneus difiere de las especies de menor tamaño S. runtonensis y S. tundrensis, de tamaño similar a S. satunini, y de S. araneus más grande. Una comparación de las dimensiones de varias poblaciones fósiles y recientes de S. araneus de diferentes localidades demostró que no ha cambiado durante el tiempo geológico y que S. subaraneus difirió en el mismo grado de sus congéneres pasados del Pleistoceno tardío Medio, Pleistoceno tardío y Holoceno, y de los que actualmente viven en la misma área. Los datos paleontológicos muestran que S. runtonensis, S. subaraneus y S. araneus habitaron Europa al mismo tiempo. Si la identificación de los restos europeos de S. subaraneus y S. araneusis es correcta, entonces la derivación de S. araneus a partir de S. subaraneus es bastante dudosa.

Palabras clave: mamíferos insectívoros; Europa; Pleistoceno; validez de una especie; ascendencia

Traducción: Enrique Peñalver (Sociedad Española de Paleontología)

Résumé en Français

Contribution à la validité et au statut taxinomique de la musaraigne européenne fossile Sorex subaraneus et l’origine de Sorex araneus (Soricidae, Eulipotyphla, Insectivora, Mammalia)

La taxinomie de nombreuses musaraignes fossiles en Europe est encore trouble. Le but de cette étude était d’établir la validité et le statut taxinomique d’une musaraigne européenne fossile, Sorex subaraneus, souvent comparée avec (ou identifiée comme) d’autres espèces fossiles et actuelles : Sorex runtonensis, Sorex tundrensis, Sorex satunini, et Sorex araneus. Le matériel de S. subaraneus du Pléistocène moyen de la localité type d’Erpfingen (Allemagne) a été redécrit et comparé avec des spécimens de la même espèce trouvés dans des localités polonaises, avec des spécimens fossiles de S. runtonensis, des spécimens fossiles et actuels de S. araneus (tous de Pologne), ainsi qu’avec des spécimens fossiles de Sorex tundrensis et Sorex satunini de Russie. Les caractères morphologiques, les mesures, et l’analyse statistique indiquent que S. subaraneus et S. runtonensis sont des espèces valides. Sorex subaraneus diffère de S. runtonensis et S. tundrensis (qui sont de plus petite taille), de S. satunini (qui est de taille similaire), et de S. araneus (qui est de plus grande taille). Une comparaison des dimensions de plusieurs populations fossiles et actuelles de S. araneus de différentes localités démontre que cette espèce n’a pas changé au cours des temps géologiques et que S. subaraneus différait de la même manière des spécimens actuels, de l’Holocène, et du Pléistocène moyen et récent qui habitaient dans la même région. Les données paléontologiques montrent que S. runtonensis, S. subaraneus, et S. araneus habitaient l’Europe à cette période. Si l’identification des restes européens de S. subaraneus et S. araneus est correcte, la descendance de S. araneus à partir de S. subaraneus est plutôt improbable.

Mots-clés : mammifères insectivores ; Europe ; Pléistocène ; validité d’espèce ; ascendance commune

Translator: Antoine Souron

Deutsche Zusammenfassung

Beitrag zur Validität und zum taxonomischen Status der fossilien Europäischen Spitzmaus Sorex subaraneus und der Ursprung von Sorex araneus (Soricidae, Eulipotyphla, Insectivora, Mammalia)

Die Taxonomie vieler fossiler Spitzmäuse in Europa ist immer noch ungeklärt. Es war das Ziel dieser Untersuchung die Validität und den taxonomischen Status der fossilen Europäischen Spitzmaus Sorex subaraneus zu ermitteln, die oft mit folgenden anderen Fossilien bzw. rezenten Arten verglichen oder identifiziert wird: Sorex runtonensis, Sorex tundrensis, Sorex satunini und Sorex araneus. Es wurde Material aus dem mittleren Pleistozän von S. subaraneus aus der Typlokalität von Erpfingen (Deutschland) neu beschrieben. Dieses wurde mit Stücken derselben Art aus polnischen Fundorten verglichen, als auch mit fossilen Stücken von S. runtonensis, fossilen und rezenten Stücken von S. araneus (alle aus Polen), sowie mit fossilen und rezenten Stücken von Sorex tundrensis und Sorex satunini aus Russland. Die morphologischen Merkmale, Maße und statistische Analysen zeigten, dass S. subaraneus und S. runtonensis valide Arten sind. Sorex subaraneus unterscheidet sich von den kleineren S. runtonensis und S. tundrensis, dem in der Größe ähnlichen S. satunini ebenso wie vom größeren S. araneus. Ein Größenvergleich einiger fossiler und rezenter Populationen von S. araneus aus unterschiedlichen Fundstellen zeigte, dass die Art sich über den geologischen Zeitraum hinweg nicht verändert hat und dass sich S. subaraneus im gleichen Maß von seinen ältesten mittelpleistozänen, spätpleistozänen, holozänen und rezenten Stücken aus dem selben Lebensraum unterschied. Die paläontologischen Daten zeigen, dass S. runtonensis, S. subaraneus und S. araneus Europa zu selben Zeit besiedelt haben. Falls die Identifizierung der europäischen Überreste von S. subaraneus und S. araneusis richtig ist, ist die Abstammung von S. araneus aus S. subaraneus eher zweifelhaft.

Schlüsselwörter: Insektivore Säugetiere; Europa; Pleistozän; Arten-Validität; Abstammung

Translator: Eva Gebauer

Arabic

Translator: Ashraf M.T. Elewa

Polski

Udział w ważności i taksonomicznym statusie kopalnej europejskiej ryjówki Sorex subaraneus oraz pochodzenie Sorex araneus (Soricidae, Eulipotyphla, Insectivora, Mammalia)

Taksonomia wielu kopalnych ryjówek w Europie jest nadal niejasna. Dlatego celem badań było ustalenie ważności i taksonomicznego statusu kopalnej europejskiej ryjówki, Sorex subaraneus, często porównywanej lub identyfikowanej z innymi kopalnymi i współczesnymi gatunkami takimi jak: Sorex runtonensis, Sorex tundrensis, Sorex satunini i Sorex araneus. W tym celu środkowo plejstoceński materiał S. subaraneus z typowego stanowiska w Erpfingen w Niemczech został opisany ponownie i porównany z okazami tego samego gatunku z polskich stanowisk, z kopalnym gatunkiem S. runtonensis i kopalnym i współczesnym gatunkiem S. araneus (oba z Polski). Porównano go również z kopalnymi i współczesnymi okazami S. tundrensis i S. satunini z Rosji. Cechy morfologiczne, wymiary i analiza statystyczna pokazały, że S. subaraneus i S. runtonensis są ważnymi (prawidłowo opisanymi) gatunkami. S. subaraneus różni się od mniejszego S. runtonensis i S. tundrensis, podobnego wielkością S. satunini oraz od większego S. araneus. Porównanie wymiarów kilku kopalnych i współczesnych populacji S. araneus z różnych stanowisk wykazało także, że gatunek ten nie zmienił się z upływem czasu i że S. subaraneus różni się w tym samym stopniu zarówno od jego najstarszych okazów z wczesnego środkowego plejstocenu, późnego plejstocenu, holocenu jak i od współczesnych osobników żyjących na tym samym terytorium. Dane paleontologiczne pokazują również, że S. runtonensis, S. subaraneus i S. araneus zasiedlały Europę w tym samym czasie. Jeśli więc identyfikacja europejskich szczątków S. subaraneus i S. araneus jest poprawna, to pochodzenie S. araneus od S. subaraneus jest raczej wątpliwe.

Translator:  Author