Geometric morphometric analysis of Protoconites minor from the Cambrian (Terreneuvian) Yanjiahe Formation in Three Gorges, South China
Plain Language Abstract
The Cambrian Radiation is one of the most significant evolutionary events in the history of life on Earth. Evidence for this event includes trace fossils, small shelly fossils and soft-bodied fossils. Protoconites are soft-bodied conical carbon compression fossil of likely cnidarian origin that are found in abundance in the lower Cambrian Yanjiahe Formation in the Three Gorges area in South China. This paper represents the first study of morphological variation in Protoconites using a geometric morphometric method. Results show that overall shape is strongly controlled by body size, and suggest that all specimens belong to a single species: Protoconites minor. These fossils exhibit characters typical of both Ediacaran and early Cambrian faunas, making them critical for bridging the gap between Precambrian and early Cambrian biotas.
Resumen en Español
Análisis de morfometría geométrica de Protoconites minor de la formación Yanjiahe del Cámbrico (Terreneuvian) en Three Gorges, sur de China
La transición de Ediacárico a Cámbrico es un intervalo de tiempo crítico durante el cual ocurrieron cambios evolutivos importantes. Recientemente se han recuperado abundantes ejemplares de Protoconites minor de las lutitas limosas de la Formación Yanjiahe del Cámbrico inferior (Terreneuvian, Fortunian - Etapa 2) en el área de Three Gorges del sur de China. Estos fósiles representan una importante diversificación ecológica de organismos macroscópicos al inicio del Cámbrico. Protoconites minor es probablemente un organismo con una organización semejante a los cnidarios, conservado como impresión carbonosa. En este trabajo se aplican análisis de morfometría geométrica para descifrar los especímenes de P. minor, buscando revelar cualquier detalle morfológico oculto que pueda tener implicaciones para su diversidad morfológica, procesos ontogenéticos e identificación taxonómica. Estos análisis estadísticos revelan una fuerte relación entre tamaño y forma, lo que indica que la forma general de P. minor fue controlada principalmente por un crecimiento alométrico. Los especímenes más pequeños son generalmente más anchos en la parte anterior y suelen tener los laterales rectos. Los individuos más grandes tienden a ser más estrechos en la parte anterior, y en ellos es más común la flexión de los laterales. Nuestros análisis demuestran que existen formas de transición entre especímenes más grandes y fuertemente doblados y especímenes más pequeños y rectos, lo que sugiere que el conjunto probablemente consiste en una sola especie.
Palabras clave: Terreneuvian; Biota de Yanjiahe; Protoconites minor; Morfometría geométrica; Morfoespacio
Traducción: Francesco Gascó (Grupo de Biología Evolutiva, UNED y Sociedad Española de Paleontología)
Résumé en Français
In progress
Translator: Antoine Souron
Deutsche Zusammenfassung
Geometrisch-morphometrische Analysen zu Protoconites minor aus der kambrischen (Terreneuvium) Yanjiahe Formation in Three Gorges, Südchina
Der Übergang vom Ediacarium zum Kambrium ist ein kritisches Zeitintervall, in dem wichtige evolutionäre Veränderungen stattfanden. Kürzlich wurden zahlreiche Protoconites minor in den siltigen Tonen der unterkambrischen Yanjiahe Formation (Terreneuvium, Fortuninum – Stufe 2) im Three Gorges Gebiet von Südchina gefunden. Diese Fossilien stellen eine wichtige ökologische Diversifikation makroskopischer Organismen zu Beginn des Kambriums dar. Protoconites minor steht möglicherweise auf der Stufe der Nesseltiere und ist als kohliger Abdruck enthalten. Hier werden geometrisch-morphometrische Analysen angewandt, um P. minor zu entschlüsseln und um alle kryptischen morphologischen Details aufzudecken, die Auswirkungen auf die morphologische Vielfalt, die ontogenetischen Prozesse und die taxonomische Identifizierung haben könnten. Diese statistischen Analysen zeigen eine starke Beziehung zwischen Größe und Form, was darauf hinweist, dass die Gesamtform von P. minor hauptsächlich durch allometrisches Wachstum kontrolliert wurde. Die kleineren Stücke sind im Allgemeinen anterior breiter und haben häufiger gerade Seiten. Größere Individuen neigen dazu, vorne schmaler zu sein und sind häufiger gebogen. Unsere Analysen zeigen, dass es Übergangsformen zwischen größeren, stark gekrümmten Stücken und kleineren, geraden Stücken gibt, was vermuten lässt, dass die Assemblage wahrscheinlich aus einer einzigen Art besteht.
Schlüsselwörter: Terreneuvium; Yanjiahe Biota; Protoconites minor; Geometrisch Morphometrie; Morphospace
Translator: Eva Gebauer
Arabic
Translator: Ashraf M.T. Elewa
Polski
In progress
Translator: Krzysztof Stefaniak or Anna Żylińska
Russian
Геометрический морфометрический анализ Protoconites minor из кембрийской (терреневской) формации Яньцзяхэ в Three Gorges, Южный Китай
Переход от эдиакарского к кембрийскому периоду – критический период времени, в течение которого произошли основные эволюционные изменения. Многочисленные образцы Protoconites minor были извлечены из илистых сланцев нижнекембрийской формации Яньцзяхэ (Terreneuvian, Fortunian – Stage 2) в районе Three Gorges в Южном Китае. Эти окаменелости представляют собой свидетельства важной экологической диверсификации макроскопических организмов в начале кембрия. Protoconites minor – вероятный представитель книдарий, сохранившийся за счет сжатия углерода. Мы применили геометрический морфометрический анализ для выявления скрытых деталей строения P. minor, которые могут иметь значение для оценки их морфологического разнообразия, онтогенетических процессов и таксономической идентификации. Статистический анализ показывает сильную взаимосвязь между размером и формой, что указывает на то, что общая форма P. minor в основном контролировалась аллометрическим ростом. Меньшие экземпляры обычно шире спереди и чаще имеют прямые стороны. Более крупные особи имеют тенденцию к сужению передней части тела. Наш анализ показывает, что существовали переходные формы между более крупными, сильно изогнутыми образцами и более мелкими прямыми образцами, что позволяет предположить, что это сообщество, вероятно, состояло из представителей одного вида.
Ключевые слова: Terreneuvian; биота Яньцзяхэ; Protoconites minor; геометрическая морфометрия; морфопространство
Translator: Oleksandr Kovalchuk
Ukrainian
Геометричний морфометричний аналіз Protoconites minor із кембрійської (терреневської) формації Яньцзяхе в Three Gorges, Південний Китай
Перехід від едіакарського до кембрійського періоду – критичний період часу, протягом якого відбулися основні еволюційні зміни. Численні зразки Protoconites minor були отримані з мулистих сланців нижньокембрійської формації Яньцзяхе (Terreneuvian, Fortunian – Stage 2) в районі Three Gorges у Південному Китаї. Ці скам’янілості являють собою свідчення важливої екологічної диверсифікації макроскопічних організмів на початку кембрію. Protoconites minor – імовірний представник кнідарій, що зберігся за рахунок стиснення вуглецю. Ми застосували геометричний морфометричний аналіз для виявлення прихованих деталей будови P. minor, які можуть мати значення для оцінки їхнього морфологічного різноманіття, онтогенетичних процесів і таксономічної ідентифікації. Статистичний аналіз показує сильний взаємозв’язок між розміром і формою, що вказує на те, що загальна форма P. minor в основному контролювалася алометричним ростом. Менші екземпляри зазвичай ширше спереду і частіше мають прямі сторони. Крупніші особини мають тенденцію до звуження передньої частини тіла. Наш аналіз показує, що існували перехідні форми між більшими, сильно вигнутими зразками і дрібнішими прямими зразками, що дозволяє припустити, що це угруповання, імовірно, складалося із представників одного виду.
Ключові слова: Terreneuvian; біота Яньцзяхе; Protoconites minor; геометрична морфометрія; морфопростір
Translator: Oleksandr Kovalchuk
