Lower Jurassic corals from Morocco with skeletal structures convergent with those of Paleozoic rugosan corals

Raphaël Vasseur, Simon Boivin, Bernard Lathuilière, Iuliana Lazar, Christophe Durlet, Rowan-Clare Martindale, Stéphane Bodin, and Khalid Elhmidi

Plain Language Abstract

This study describes a scleractinian coral species that lived in warm seas during the Late Sinemurian to the end of the Pliensbachian, appromimatively 200 to 183 million years ago: Neorylstonia pseudocolumellata. This coral is distinctive because it shows a skeletal structure similar to much older corals of the Rugosan group, which went extinct approximately 250 million years ago. The goal of this study is to understand the characteristics and role of this similarity in skeletal structure that resulted from independent evolutionary processes.

Resumen en Español

Corales del Jurásico Inferior de Marruecos con estructuras esqueléticas convergentes con las de los corales rugosos del Paleozoico

Neorylstonia nom. nov. pseudocolumellata, un nombre de reemplazo para Mesophyllum pseudocolumellatum Beauvais, 1986, sólo ha sido hallado en los estratos marroquíes del Sinemuriense más superior y del Pliensbachiense más superior (Jurásico Inferior). Esta especie de coral solitario se extinguió durante la transición Pliensbachiense-Toarciense (~183,5 millones de años), que actualmente se considera una crisis de biodiversidad de segundo orden vinculada a un período de turbulencias paleoambientales rápidas y globales. Neorylstonia pseudocolumellata tiene una organización distintiva de la estructura del esqueleto. La estructura axial del coralito, que no tiene equivalente en los taxones mesozoicos, recuerda la organización esquelética de algunos corales paleozoicos rugosos como Amygdalophyllum Dun y Benson, 1920, o Rylstonia Hudson y Platt, 1927. Esta similitud se basa en la aparición de una joroba caliciforme también llamada pseudocolumela. Como Rugosa y Scleractinia no parecen estar estrechamente relacionados, consideramos que esta característica no puede deberse a la herencia evolutiva de un antepasado de Rugosa. Se han evaluado los aspectos morfológicos del esqueleto para comprender la función y el crecimiento de esta "joroba caliciforme" axial, así como para describir con mayor precisión los caracteres de género y especie. La organización del aparato septal apunta a un patrón escleractínico típico, que también se apoya en la mineralogía aragonítica original del esqueleto. Esto implica un fenómeno de convergencia, dejando abierta la cuestión de la significación funcional de la organización de la "joroba caliciforme" o pseudocolumela. Postulamos que esta característica fue utilizada para la reproducción sexual y por lo tanto no siempre se desarrolló en una población.

Palabras clave: Corales; Jurásico temprano; CT scan; taxonomía; Rugosa; Scleractinia

Traducción: Enrique Peñalver (Sociedad Española de Paleontología)

Résumé en Français

Un corail du Jurassique inférieur du Maroc possédant des structures squelettiques convergentes avec celles des coraux rugueux du paléozoïque

Neorylstonia nom. nov. pseudocolumellata, est proposé ici comme nom de remplacement pour Mesophyllum pseudocolumellatum Beauvais 1986, un scléractiniaire retrouvé du Sinémurien supérieur au Pliensbachien supérieur du Maroc. Cette espèce de corail solitaire s’est éteinte lors du passage Pliensbachien – Toarcien (-183.5 Ma), qui est actuellement considéré comme une période de crise biologique de second ordre associée à des perturbations paléoenvironnementales globales et rapides. Neorylstonia pseudocolumellata se distingue par l’organisation tout à fait inhabituelle de son squelette. La structure axiale du polypiérite ne connait pas d’équivalent chez les coraux du mésozoïque mais présente de fortes similitudes avec l’organisation du squelette de certains coraux paléozoïques tels que Amygdalophyllum Dun and Benson 1920 ou Rylstonia Hudson et Platt 1927. Cette similitude se base sur l’existence d’une « bosse calicinale » aussi nommée pseudocolumelle. Compte tenu du fait que les coraux rugueux et scléractiniaires n’apparaissent pas directement apparentés, nous considérons que ce caractère n’est pas directement hérité d’un ancêtre appartenant aux tétracoralliaires. Les caractéristiques morphologiques du squelette ont été étudiées afin de mettre en lumière les modalités de mise en place et les fonctions de cette structure axiale et afin de décrire précisément les caractères du genre et de l’espèce considérée. L’organisation de l’appareil septal se conforme à un modèle typiquement scléractiniaire, ce qui est soutenu par la nature minéralogique initialement aragonitique du squelette. Cela implique un phénomène de convergence évolutive qui laisse ouverte la question de la fonction d’une telle organisation du polypiérite. Nous proposons ici l’hypothèse d’une structure dont certains stades morphologiques facultatifs seraient impliqués dans la reproduction sexuée.

Translator: Authors

Deutsche Zusammenfassung

Unterjurassische Korallen aus Marokko mit Skelettstrukturen wie bei paläozoischen rugosen Korallen

Neorylstonia nom. nov. pseudocolumellata, ein Ersatzname für Mesophyllum pseudocolumellatum Beauvais, 1986, ist von Marokko nur aus Schichten des obersten Sinemur bis zum obersten Pliensbach (Unterer Jura) bekannt. Diese solitäre Korallenart starb vor ~183.5 Ma während des Pliensbach-Torac Überganges aus, der derzeit als eine Biodiversitätskrise zweiter Ordnung angesehen wird, die mit einer Periode schneller und globaler Schwankungen der Paläoumwelt verbunden ist. Neorylstonia pseudocolumellata hat eine unverwechselbare Skelettstruktur. Die Axialstruktur des Koralliten, der bei den mesozoischen Taxa keine Entsprechung hat, erinnert an die Skelettstruktur mancher paläozoischer rugoser Korallen wie Amygdalophyllum Dun und Benson, 1920, oder Rylstonia Hudson und Platt, 1927. Diese Ähnlichkeit beruht auf dem Vorhandensein eines calicularen Buckels der auch Pseudocolumella genannt wird. Da Rugosa und Scleractinia nicht eng miteinander verwandt zu sein scheinen, nehmen wir an, dass dieses Merkmal nicht evolutionär durch einen rugosen Vorfahren vererbt worden sein kann. Die morphologischen Aspekte des Skeletts wurden untersucht, um die Funktion und das Wachstum dieses axialen "calicularen Buckels" zu verstehen und um die Gattungs- und Artmerkmale genauer zu beschreiben. Der Aufbau des Septalapparats weist auf ein typisches Muster für Scleractinia hin, was durch die aragonitische Originalmineralogie des Skeletts unterstützt wird. Dies impliziert ein Konvergenzphänomen, das die Frage nach der funktionellen Bedeutung einer solchen Struktur offen lässt. Wir gehen davon aus, dass dieses Merkmal der sexuellen Reproduktion diente und sich daher nicht immer in einer Population entwickelte.

Schlüsselwörter: Korallen; früher Jura; CT Scan; Taxonomie; Rugosa; Scleractinia

Translator: Eva Gebauer

Arabic

874 arab

Translator: Ashraf M.T. Elewa

Polski

Dolnojurajskie Korale z Maroka o strukturach szkieletowych konwergentnych z paleozoicznymi koralowcami Rugosa

Neorylstonia nom. nov. pseudocolumellata, zastępcza nazwa Mesophyllum pseudocolumellatum Beauvais, 1986, znana jest tylko z najwyższych warstw sinemurskich do najwyższych warstw pliensbachiańskich (dolna jura) z Maroka. Ten samotnie żyjący gatunek koralowca wymarł na granicy pliensbachian-toarcian (~ 183,5 mln), którą obecnie uważa się za kryzys bioróżnorodności drugiego rzędu związany z okresem szybkich i globalnych zaburzeń paleośrodowiskowych. Neorylstonia pseudocolumellata ma charakterystyczną strukturę szkieletu. Struktura osiowa koralitu, która nie ma odpowiednika u taksonów mezozoicznych, przypomina strukturę szkieletu niektórych paleozoicznych Rugosa, takich jak Amygdalophyllum Dun and Benson, 1920, lub Rylstonia Hudson i Platt, 1927. To podobieństwo opiera się na występowaniu wyrostka kielicha zwanego także pseudocolumellą. Ponieważ Rugosa i Scleractinia nie wydają się blisko spokrewnione, uważamy, że ta cecha nie mogła zostać odziedziczona po przodku należącym do Rugosa. Morfologiczne aspekty szkieletu oceniono w celu zrozumienia funkcji i wzrostu tego osiowego „wyrostka kielicha”, a także w celu dokładniejszej charakterystyki rodzaju i gatunku. Organizacja aparatu przegród wskazuje na typową budowę korali madreporowych, która jest również wspierana przez oryginalną aragonitową mineralizację szkieletu. Implikuje to zjawisko konwergencji, pozostawiając otwartą kwestię funkcjonalnego znaczenia takiej organizacji kielicha. Zakładamy, że ta funkcja była wykorzystywana do rozmnażania płciowego, a więc nie zawsze rozwijała się w populacji.

Słowa kluczowe: koralowce; wczesna jura; tomografia komputerowa; taksonomia; Rugosa; Scleractinia

Translator:  Krzysztof Stefaniak