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Early Eocene Plant macrofossils from the Dinmore, Booval Basin, near Brisbane, Queensland

Mike Pole

Plain Language Abstract

Most of what is known about the Cenozoic vegetation history of Australia comes from the south-east corner of the continent. There are very few sites elsewhere to provide evidence on what were likely located in very different climatic regions. The plant fossil locality of Dinmore, lying to the west of Brisbane, is one such locality. It accumulated in the Booval Basin, which would have been a low-lying environment of swamps and lakes. Some radiometrically dated volcanic flows within the basin suggest the fossils are of early Eocene age. Deep weathering has destroyed all traces of the original leaf material, such as the cuticle, upon which reliable identification often relies. Despite that, this paper attempts to define how many leaf types exist in the current collection from Dinmore, and use their shapes and sizes to estimate the climate. About 20 leaf taxa are in the collection, which is an interesting mix of probable rainforest plants, as well as some of the earliest records of Eucalyptus. This, added to evidence in other countries, hints at an early history of Eucalyptus in forests without the fires which are usual today. Together the leaves suggest a mean annual temperature of at least 18–19 °C. This temperature is similar to that of the area now, except that in the early Eocene, Dinmore was at a much higher latitude - about that of Tasmania, or even to the south. The much warmer temperatures indicated are consistent with the globally warmer temperatures and higher carbon dioxide levels of that time.

Resumen en Español

Macrorrestos de plantas del Eoceno temprano de Dinmore, Cuenca de Booval, cerca de Brisbane, Queensland

Los macrofósiles de plantas del Eoceno temprano están documentados en Dinmore en la Formación Redbank Plains dentro de la Cuenca de Booval, al oeste de Brisbane, Australia. Es una de las pocas macrofloras fósiles cenozoicas australianas que se encuentran fuera de la esquina sudeste. Las angiospermas dominan el conjunto Dinmore, con 20 taxones que implican una mezcla de hojas simples y compuestas, y que se distribuyen casi por igual entre dos clases de tamaño, micrófilas y notófilas. Aunque la cutícula no se ha conservado, la morfología y arquitectura en general de las hojas sugieren que los taxones incluyen: Proteaceae (probable Lomatia, Parafatsia), Myrtaceae (incluyendo Eucalyptus s.l., es decir, el clado incluyendo Angophora, Corymbia, y Eucalyptus), Smilacaceae, y probablemente Lauraceae. Las coníferas son raras con sólo dos taxones, uno de hoja multi-nervada consistente con Agathis (Araucariaceae) o Nageia (Podocarpaceae) y otro posible Podocarpaceae. La Temperatura Media Anual estimada por una variedad de métodos de fisonomía foliar oscila entre 8 y 19 °C. Sin embargo, el tamaño medio de las hojas sugiere 18-19 °C, y este extremo más caliente se considera más probable. Incluso esto último puede estar subestimado ya que la humedad estaba probablemente limitada al menos estacionalmente y actuaría disminuyendo el tamaño de las hojas. Dinmore se encontraba a una latitud mucho mayor a principios del Eoceno (cerca de 46°S), y la estimación de una temperatura mucho más alta es también coherente con otros indicadores de las condiciones globales más cálidas en ese periodo.

La presencia de Eucalyptus s.l. es curiosa, y este primer registro adicional de su presencia en una comunidad de vegetación, que de otra manera probablemente sería considerada "selva tropical", sugiere que su origen podría no involucrar el factor ambiental fuego, sino que se desarrollaría dentro de un tipo de vegetación que ya no existe.

Palabras clave: paleoclima; Eucalyptus; Lauraceae; Proteaceae; fisonomía foliar.

Traducción: Enrique Peñalver (Sociedad Española de Paleontología)

Résumé en Français

Des macrofossiles de plantes de l’Éocène ancien de Dinmore, Bassin de Booval, près de Brisbane, État de Queensland

Des macrofossiles de plantes de l’Éocène ancien sont documentés à Dinmore dans la formation des Redbank Plains au sein du Bassin de Booval, à l’ouest de Brisbane, Australie. C’est une des rares macroflores fossiles dans le Cénozoïque d’Australie située en dehors du coin sud-est. Les angiospermes dominent l’assemblage de Dinmore, avec 20 taxons montrant un mélange de feuilles simples et composées qui sont distribuées de manière presque homogène dans les classes de taille microphylles et notophylles. Bien que les cuticules soient absentes, la morphologie macroscopique des feuilles suggère que les taxons incluent : Proteaceae (probablement Lomatia et Parafatsia), Myrtaceae (incluant Eucalyptus s.l., i.e, le clade incluant Angophora, Corymbia, et Eucalyptus), Smilacaceae, et probablement des Lauraceae. Les conifères sont rares avec seulement deux taxons : une feuille à veines multiples cohérente avec Agathis (Araucariaceae) ou Nageia (Podocarpaceae), et une autre possible Podocarpaceae. La température annuelle moyenne prédite par une variété de méthodes basées sur la morphologie des feuilles varie de 8°C à 19°C. Cependant, la taille de feuille moyenne suggère 18-19°C, et cette estimation plus chaude est considérée plus probable. Cette température pourrait même être sous-estimée car l’humidité était vraisemblablement limitée au moins saisonnièrement et aurait entraîné la diminution de la taille des feuilles. Dinmore était situé à une latitude bien plus élevée à l’Éocène ancien (c. 46°S), et l’estimation d’une température bien plus élevée est cohérente avec les autres proxies indiquant des conditions globalement plus chaudes à cette époque. La présence d’Eucalyptus s.l. est étrange, et cette nouvelle occurrence ancienne dans une communauté végétale qui serait autrement considérée comme une forêt humide suggère que son origine n’a potentiellement pas impliqué le feu, mais serait à chercher au sein d’un type de végétation qui n’a pas d’analogue actuel.
Mots-clés : paléoclimat ; Eucalyptus ; Lauraceae ; Proteaceae ; morphologie des feuilles

Translator: Antoine Souron

Deutsche Zusammenfassung

Früheozäne Pflanzen-Makrofossilien aus Dinmore (Booval Becken, nahe Brisbane) Queensland

Es wurden früheozäne Pflanzen-Makrofossilien von Dinmore (Redbank Plains Formation) im Booval Becken, westlich von Brisbane, Australien, dokumentiert. Es handelt sich um eine der wenigen känozoischen australischen fossilen Makrofloren, die außerhalb des südöstlichen Zipfels von Australien vorkommen. Die Dinmore-Assemblage wird von Angiospermen dominiert, wobei 20 Taxa eine Mischung aus einfachen und zusammengesetzten Blättern aufweisen und fast gleichmäßig über die Größenklassen Mikrophyllus und Notophyllus verteilt sind. Obwohl die Kutikula fehlt, legt die grobe Morphologie und Architektur der Blätter nahe, dass folgende Taxa enthalten sind: Proteaceae (vermutlich Lomatia, Parafatsia), Myrtaceae (inklusive Eucalyptus s.l. d.h, die Klade mit Angophora, Corymbia und Eucalyptus), Smilacaceae und vermutlich Lauraceae. Koniferen sind mit nur zwei Taxa selten, ein mehrädriges Blatt ist konsistent mit Agathis (Araucariaceae) oder Nageia (Podocarpaceae) und ein anderes, möglicherweise mit den Podocarpaceae. Die mittlere Jahrestemperatur, prognostiziert durch eine Vielzahl an physiognomischen Methoden bezüglich der Blätter, liegt zwischen 8-19 °C. Allerdings legt die durchschnittliche Blattgröße 18-19 °C nahe und daher wird dieser wärmere Bereich als wahrscheinlicher angehen. Auch dieser Wert kann noch unterschätzt sein, da die Feuchtigkeit wahrscheinlich zumindest saisonal begrenzt war und die Blattgröße verringern würde. Dinmore lag im frühen Eozän auf einem viel höheren Breitengrad (ca. 46 °S), und eine geschätzte viel höhere Temperatur steht im Einklang mit anderen Proxies für global wärmere Bedingungen zu diesem Zeitpunkt. Das Vorkommen von Eucalyptus s.l. ist eigenartig, und dieses sehr frühe Vorkommen in einer Vegetationsgemeinschaft, die ansonsten wahrscheinlich als "Regenwald" gelten würde, deutet darauf hin, dass der Ursprung nicht auf Feuer zurückzuführen ist, sondern auf einen nicht mehr existierenden Vegetationstyp.

Sczhlüsselwörter: Paläoklima; Eucalyptus; Lauraceae; Proteaceae; Blattphysiognomie

Translator: Eva Gebauer

Arabic

Translator: Ashraf M.T. Elewa

Polski

Makroszczątki roślinne z wczesnego eocenu z Dinmore, Booval Basin, niedaleko Brisbane, Queensland

Makroszczątki roślinne z wczesnego eocenu udokumentowano z Dinmore w formacji Redbank Plains w Booval Basin, na zachód od Brisbane w Australii. Jest to jedna z niewielu kenozoicznych australijskich makroflor kopalnych występujących poza południowo-wschodnim krańcem kontynentu. Okrytozalążkowe dominują w zespole Dinmore, przy czym 20 taksonów wykazuje mieszaninę prostych i złożonych liści, prawie równomiernie rozmieszczonych w klasach wielkości mikrofili i notofili. Brak epidermy, morfologia i architektura liści sugerują występowanie następujących taksonów: Proteaceae (prawdopodobnie Lomatia, Parafatsia), Myrtaceae (w tym Eucalyptus s.l. tj. klad objmujący Angophora, Corymbia i Eucalyptus), Smilacaceae i prawdopodobne Lauraceae. Drzewa iglaste są rzadkie, z tylko dwoma taksonami, liściem o wielu żyłkach, zgodnym z Agathis (Araucariaceae) lub Nageia (Podocarpaceae) i innym, przypuszczalnie reprezentującym Podocarpaceae. Średnia roczna temperatura oceniana różnorodnymi metodami fizjognomicznymi na podstawie liści waha się w granicach 8–19°C, jednak średni rozmiar liści sugeruje 18–19°C, a tę wyższą uważa się za bardziej prawdopodobną. Nawet ta ocena może być zaniżona, ponieważ wilgotność była prawdopodobnie co najmniej sezonowo ograniczona i działałaby na rzecz zmniejszenia wielkości liści. We wczesnym eocenie Dinmore leżał na znacznie wyższej szerokości geograficznej (ok. 46°S), a oszacowanie znacznie wyższej temperatury jest zgodne z innymi przybliżeniami dla globalnie cieplejszych warunków panujących w tym czasie.

Obecność Eucalyptus s.l. jest interesująca, a ten dodatkowy wczesny zapis jego występowania w zbiorowisku wegetacyjnym, który inaczej można by uznać za „las deszczowy”, wskazuje, że jego pochodzenie może nie wiązać się z pożarem, ale z formacją roślinną, która już nie istnieje.

Słowa kluczowe: paleoklimat; Eucalyptus; Lauraceae; Proteaceae; fizjognomia liści

Translator:  Krzysztof Stefaniak

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