Article Search

FIGURE 1. Distribution of sites and geographical features mentioned in the text. Siberian localities are from Baranova and Biske (1979). Shaded areas are shown in greater detail in Figure 2 and Figure 4. Numbers refer to site codes used in Appendix 1 and throughout this paper.




FIGURE 2. Detailed site location maps of sites from interior Alaska and the Yukon. Numbers beside sites refer to site codes used in Appendix 1 and throughout this paper.



FIGURE 3. SEM micrographs of Epipremnum from Banks Island. (A) Epipremnum seed, external view, Ballast Brook, “lower Beaufort Lignite”, GSC 108847; (B) Epipremnum seed, internal view, Ballast Brook Formation, lower member, Sample 2, GSC 141420.




FIGURE 4. Detailed site location maps of sites from the western islands of the Canadian Arctic Archipelago, Canada. Shaded area on map at left indicates the region covered in the map at the right (note rotation). Numbers beside sites refer to site codes used in Appendix 1 and throughout this paper. Un-numbered circles represent Neogene to Early Quaternary sites from which plant and/or arthropod fossils have been isolated.




FIGURE 5. SEM micrographs of selected plant macrofossils from Mary Sachs gravel at Duck Hawk Bluffs, southern Banks Island. (A) Microdiptera/Mneme type (Lythraceae), seed, cross-section with germination valve to top, sample MRA 7-18-91-3, GSC 141399; note the absence of obvious dorsal furrows as seen on specimen from the Ballast Brook Formation (Fyles et al., 1994). Germination valve contains approximately ten rows of pits; (B) Parthenocissus? (Vitaceae), half of seed, ventral face showing one ventral infold, sample MRA 7-1-88-2, GSC 141400; (C) Microdiptera/Mneme type (Lythraceae), two joined seeds, ventral view with apex up, sample MRA 7-18-91-3, GSC 141401; note that the specimen on the right contains a fold on the wing, undoubtedly due to packing of the seeds in the capsule. This indicates how one of the characters used to distinguish Microdiptera from Mneme, relative development of the ‘wings’ is likely due to considerable variation even in seeds from the same plant and supports Tiffneyʼs (1981) conclusion about the dubious validity of the many named species; (D) Orchidaceae?, seed, sample FG 91-13a, GSC 141402; (E) Nigrella sp. (Melastomaceae), seed, from the site 3 type section of the Ballast Brook Formation (see Fyles et al. 1994), GSC 141421.




FIGURE 6. SEM micrographs of selected plant macrofossils from the Neogene on the Canadian Arctic Archipelago. (A) Rubus sp. (Rosaceae), seed, Mary Sachs gravel, sample MRA 7-7-88-1, GSC 141422; (B) Ludwigia sp. (Onagraceae), seed, Mary Sachs gravel, sample FG 91-13a, GSC 141403; (C) Verbena sp. (Verbenaceae), seed, Prince Patrick Island, NWT, Beaufort Formation, GSC 141404; (D) Unknown seed; Beaver Pond, Ellesmere Island, Nunavut, sample FG 88-8b, GSC 141405; (E) Cross-section of seed of the same type as shown in D, Beaver Pond, sample FG 88-8b, GSC 141406.




FIGURE 7. SEM micrographs of selected plant macrofossils from Mary Sachs gravel at Duck Hawk Bluffs, southern Banks Island, NWT. (A) Saxifraga sp. (Saxifragaceae), seed, sample FG 91-13a, GSC 141407; (B) Hydrangea?, sample FG 91-13a, GSC 141408; (C) Morus sp. (Moraceae), seed, sample MRA 7-23-85-2, GSC 141409; (D) Physalis sp. (Solanaceae), seed, sample MRA 7-7-88-3, GSC 141412; note in magnified view of the seed the pits in the lumina which distinguish Physalis from Solanum (Mai and Walther, 1988); (E) Teucrium sp. (Lamiaceae), seed, sample MRA 7-18-91-3, GSC 141413.




FIGURE 8. Selected leaf fossils from the Fyles Leaf Beds site (17), Ellesmere Island, Nunavut. Scale bar equals 10 mm. (A-V) Betula spp. (Betulaceae). Note the diversity of types ranging from some similar to those from the dwarf shrub species, B. nana (e.g., D, G, O, Q), contrasted with others (e.g., S, U, V) which are more typical of high shrub and tree species of Betula; (W) Skeletonized leaf of Salix, very similar to the type seen in S. reticulata (Salicaceae). (X) Fragment of Vaccinium sp. (Ericaceae) leaf showing peculiar circular perforations; (Y) Skeletonized leaf of Salix sp. (Salicaceae); (Z) Photograph of leaves in situ in the alternating sand and organic layers of Fyles Leaf Beds. (AA-II) Dryas cf. octopetala type (Rosaceae).




FIGURE 9. SEM micrographs of selected plant fossils from Neogene deposits in the high terrace sections on Ellesmere Island, and Beaufort Formation, Meighen Island. (A) cf. Tubela (Betulaceae), seed, Riediger site, Ellesmere Island, Nunavut, sample FG 89-28a, GSC 141414; a specimen very similar to this one was dissected and found to contain an Alnus-type seed like those referred to A. tertiaria in Matthews, 1987; (B) Picea mariana/rubra type (Pinaceae), cross-section of needle showing resin canals (arrows), Beaver Peat, Ellesmere Island, Nunavut, sample FG-88-51b, GSC 141415; (C) Thesium? (Santalaceae), seed, Prince Patrick Island, NWT, Green Bay beds, sample FG 87-10a/2, GSC 141416; (D) Calla sp. (Araceae), seed, Beaver Pond, Ellesmere Island, Nunavut, FG 88-8b, GSC 141417; (E) Unknown seed, Beaver Pond, Ellesmere Island, Nunavut, FG-88-8b, GSC 141418; (F) Comptonia sp. (Myricaceae), seed, Meighen Island, Nunavut, sample MRA 7-25-75-5, GSC 141419.




FIGURE 10. Correlation diagram. See text for details. Black circles and sites in bold face are independently dated. Note scale change in the Miocene part of the table. Double pointed arrows indicate possible age range of the site. Shaded column between certain sets indicates sites in stratigraphic superposition. Grey dotted line (10) indicates that although the flora appears mid-Miocene, the flora and surrounding sediment may have been redeposited much later. (1) Lava Camp mine, western Alaska (5.9 Ma); (2) Lost Chicken mine, east central Alaska (2.9 Ma); (3) Nigua- nak site, northern Alaska; (4) Cone Bluff, Porcupine River, east central Alaska; (5) Canyon Village section, Porcupine River, east central Alaska (6.4 Ma, late Miocene); (6) Upper Ramparts site, Porcupine River, east central Alaska (16 Ma); (7) Circle Gravels, east central Alaska (early Pliocene); (8a and 8b) Chʼijeeʼs Bluff, Unit 1 (8a) and Unit 2 (8b), northern Yukon; (9a and 9b) Bluefish Section, northern Yukon; (10) Mary Sachs gravel, southern Banks Island, NWT; (11a and 11b) Ballast Brook Formation (11a) and Beaufort Formation (11b) at Ballast Brook, northern Banks Island, NWT; (12a and 12b) Prince Patrick Island, NWT; typical Beaufort deposits from many sites on the island (12a) and Green Bay beds (12b); (13) Melville Island, NWT; Beaufort Formation; (14) Bathurst Island, Nunavut; Beaufort Formation; (15a and 15b) Meighen Island, Nunavut; deposits below (15a) and above (15b) the approximately 3 Ma marine unit within the Beaufort Formation; (16) Beaver Pond locality, Strathcona Fiord, Ellesmere Island, Nunavut (3.9 Ma); (17) Fyles Leaf beds site near the Beaver Pond locality at Strathcona Fiord, Ellesmere Island, NWT (3.8 Ma); (18a) Riediger Site, Ellesmere Island, NWT; (18b) Site within 2 km of Riediger Site, Ellesmere Island, Nunavut; (19a) Rochon Site, Vendom Fiord region, Ellesmere Island, Nunavut; (19b) Typical high terrace sediments near the Rochon site on Vendom Fiord, Ellesmere Island, Nunavut; (20) Isachsen Site near the head of Makinson Inlet, Elles- mere Island, Nunavut; (21) Capping gravels and sands at Geodetic Hills Eocene locality, Axel Heiberg Island, Nun- avut; (22) West River site near Horton River upland, northern mainland, coast, NWT; (23) Plateau Cap gravels, Horton upland, northern mainland coast, NWT; (24) Remus Creek site, Fosheim Peninsula, Ellesmere Island, NWT; (25) South Bay site, Fosheim Peninsula, Ellesmere Island, Nunavut; (26) Fosheim Dome, Fosheim Peninsula, Ellesmere Island, Nunavut.


author fletcherT.L. Fletcher. Key Laboratory of Forest Ecology and Management, Institute of Applied Ecology, Chinese Academy of Sciences, Shenyang, Liaoning 110164, China and College of Forestry and Conservation, University of Montana, Missoula, Montana 59812, United States of America.

Tamara Fletcher is a postdoctoral researcher in palaeoecology and palaeoclimatology and a founding member of the international research group, PoLAR-FIT (Pliocene Landscapes and Arctic Remains—Frozen in Time). Tamara's primary research focus is investigating past environments using multiple proxies to understand what they can tell us about climate and ecological processes across grand timescales.



author telkaA. Telka. PALEOTEC Services - Quaternary and late Tertiary plant macrofossil and insect fossil analyses, 1-574 Somerset St. West, Ottawa, Ontario K1R 5K2, Canada.

Alice Telka undertook her studies in biology at Carleton University. She spent the first half of her career working for the Geological Survey of Canada studying and dating plant and insect macrofossils. She founded Paleotec Services in 1998, where she continued her work running a successful palaeobiology consultancy. She also was a founding member of PoLAR-FIT. 

Alice passed away in 2019, and is missed as a colleague, friend and mentor.



author rybczynskN. Rybczynski. Department of Palaeobiology, Canadian Museum of Nature, Ottawa, Ontario 1P 6P4, Canada. and Department of Biology and Department of Earth Sciences, Carleton University, Ottawa, Ontario K1S 5B6, Canada.

Natalia Rybczynski is a Research Associate in Palaeobiology, Canadian Museum of Nature and an Adjunct Research Professor in Earth Sciences, Carleton University. Her current research focuses on the Palaeobiology of the Neogene Arctic of Canada, and she is a founding member of PoLAR-FIT.




author matthewsJ.V. Matthews, Jr. 1 Cricket Lane, Hubley, Nova Scotia B3Z K1A5, Canada. 

John Matthews worked for the Geological Survey of Canada from 1971 until he retired in 1998. John spent his time as a research scientist specializing in the study of late Tertiary and Quaternary environments using several types of fossils including fossil insects, pollen, and seeds and fruits. In 2015 he became a founding member of PoLAR-FIT.

John passed away in 2021, and is missed as a colleague, friend and mentor.

Neogene and early Pleistocene flora from Alaska, USA and Arctic/Subarctic Canada: New data, intercontinental comparisons and correlations

T.L. Fletcher, A. Telka, N. Rybczynski, and J.V. Matthews, Jr.

Plain Language Abstract

Sediments at many locations across the Canadian and Alaskan Arctic have preserved plant material from the period 16 million to 2 million years ago. This article presents extensive information on the plants that were present at these sites, it discusses how these plants allow us to estimate the time when they were growing, how they relate to North-East Asian plant communities, and what they mean for how the climate changed from much warmer than present, to similar to modern climate in some regions. We also suggest future studies that would take advantage of unique sites to answer outstanding research questions.

Resumen en Español

Flora del Neógeno y Pleistoceno inferior de Alaska y Canadá ártica y subártica: nuevos datos, comparaciones intercontinentales y correlaciones

Se presenta un nuevo esquema de correlación referido principalmente a restos macro y mesoflorales de briófitas y plantas vasculares de 26 localidades del Neógeno y más de 50 florulas en Alaska y el norte de Canadá. La flora es valiosa para correlacionar los yacimientos del Neógeno Ártico, especialmente donde los métodos absolutos de datación no son posibles. Estos taxones diferencian claramente los depósitos neógenos de los cuaternarios en el Ártico de América del Norte. Las estimaciones de edad recientes mediante datación por núclidos cosmogénicos terrestres (NTC) proporcionan puntos comunes de enlace para estas correlaciones y tienden a confirmar fechas anteriores obtenidas mediante métodos clásicos relativos y correlaciones. Nuestro conocimiento de las paleofloras y faunas árticas / subárticas de América del Norte es lo suficientemente detallado como para permitir comparaciones interregionales. Este artículo contiene el primer intento de comparar y contrastar macro y meso-floras neógenas y del Pleistoceno temprano de toda la región circundartica. Las floras subfósiles y fósiles son valiosas para comprender la evolución del reino boreal, desde la composición cualitativamente diferente de las comunidades del Neógeno ártico, hasta las de la región boreal moderna más meridional. Estas diferencias pueden deberse al clima cálido del Ártico Neógeno combinado con la larga oscuridad del invierno polar, un fenómeno sin análogo moderno. Las diferencias resaltan la necesidad de una comprensión integral de la ecología de las especies para predecir los rangos de especies en condiciones climáticas del futuro cercano análogas a nuestro pasado neógeno. Muchas de las localidades descritas aquí presentan un gran potencial para futuros estudios interdisciplinarios, incluida la investigación relacionada con el papel de los intervalos de clima cálido en la configuración de los ecosistemas árticos pasados y presentes.

Palabras clave: bioestratigrafía; correlación; Neógeno; Pleistoceno; Ártico; paleoflora

Traducción: Francesco Gascó (Grupo de Biología Evolutiva, UNED y Sociedad Española de Paleontología)

Résumé en Français

In progress

Translator: Antoine Souron

Deutsche Zusammenfassung

Eine neogene und frühpleistozäne Flora aus Alaska und dem arktischen/subarktischen Kanada: neue Daten, interkontinentale Vergleiche und Korrelationen

Es wird hier ein neues Korrelationsschema für hauptsächlich mako- und mesoflorale Überreste von Bryophyten und Gefäßpflanzen aus 26 neogenen Fundstellen und über 50 Florulae in Alaska und Nordkanada vorgestellt. Floren sind wertvoll für die Korrelation arktischer neogener Fundstellen, besonders, wenn absolute Datierungsmethoden nicht möglich sind. Diese Taxa trennen klar neogene von quartären Ablagerungen in der Nordamerikanischen Arktis. Neuere Altersschätzungen, die mit Hilfe der terrestrischen kosmogenen Nukliddatierung (TCN) erstellt wurden, liefern Anknüpfungspunkte für diese Korrelationen und tendieren dazu, frühere Daten zu bestätigen, die mit relativen und korrelativen Methoden ermittelt wurden. Unsere Kenntnis der Paläofloren und- Faunen der Nordamerikanischen Arktis/Subarktis ist ausreichend detailliert um interregionale Vergleiche zu erlauben. Diese Arbeit enthält den ersten Versuch, neogene und frühpleistozäne Makro- und Mesofloren aus der gesamten zirkumarktischen Region zu vergleichen und gegenüberzustellen. Die subfossilen und fossilen Floren sind wertvoll für das Verständnis der Entwicklung des borealen Raums, von der qualitativ unterschiedlichen Zusammensetzung der Gemeinschaften der neogenen Arktis bis hin zu denen der südlicheren modernen borealen Region. Diese Unterschiede liegen möglicherweise am warmen Klima der neogenen Arktis in Kombination mit der langen Dunkelheit des polaren Winters – ein Phänomen das keine moderne Entsprechung hat. Die Unterschiede unterstreichen die Notwendigkeit eines umfassenden Verständnisses der Ökologie der Arten, um die Verbreitungsgebiete der Arten unter zukünftigen Klimabedingungen analog zu unserer neogenen Vergangenheit vorherzusagen. Viele der hier beschriebenen Fundstellen bieten reichhaltige Möglichkeiten für zukünftige disziplinübergreifende Studien, einschließlich der Forschung zur Rolle von Warmklima-Intervallen bei der Gestaltung vergangener und heutiger arktischer Ökosysteme.

Schlüsselwörter: Biostratigraphie; Korrelation; Neogen; Pleistozän; Arktis; Paläoflora

Translator: Eva Gebauer


Translator: Ashraf M.T. Elewa


Flory neogenu i wczesnego plejstocenu z Alaski i Arktyki / Subarktycznej Kanady: nowe dane, porównania międzykontynentalne i korelacje

Przedstawiono nowy schemat korelacji dotyczący przede wszystkim szczątków mszaków i roślin naczyniowych z 26 stanowisk neogenu i ponad 50 zespołów na Alasce i w północnej Kanadzie. Te flory są przydatne dla skorelowania stanowisk arktycznego neogenu, zwłaszcza tam, gdzie bezwzględne metody datowania są niemożliwe. Taksony te wyraźnie odróżniają neogen od osadów czwartorzędowych w północnoamerykańskiej Arktyce. Niedawne szacunki wieku metodą datowania ziemskich nuklidów kosmogenicznych (TCN) zapewniają punkty łączące dla tych korelacji i zwykle potwierdzają wcześniejsze daty uzyskane metodami względnymi i korelacyjnymi. Nasza wiedza na temat północnoamerykańskich paleoflor i fauny w Arktyce / subarktyce jest wystarczająco szczegółowa, aby umożliwić porównania międzyregionalne. Artykuł zawiera pierwszą próbę porównania makro- i mezo-flory neogenu i wczesnego plejstocenu z całego regionu arktycznego. Subfosylne i kopalne flory są cenne dla zrozumienia ewolucji królestwa borealnego, od jakościowo odmiennego składu zbiorowisk neogeńskich Arktyki po bardziej nowoczesny południowy region borealny. Różnice te mogą wynikać z ciepłego klimatu neogeńskiej Arktyki w połączeniu z długą ciemnością polarnej zimy - zjawiska, które nie mają współczesnego odpowiednika. Różnice wskazują na potrzebę wszechstronnego zrozumienia ekologii gatunków, aby przewidzieć ich zasięg w warunkach klimatycznych w niedalekiej przyszłości, analogicznych do naszej neogeńskiej przeszłości. Wiele opisanych tutaj stanowisk oferuje bogate możliwości przyszłych badań interdyscyplinarnych, w tym badań związanych z rolą okresów ciepłego klimatu w kształtowaniu dawnych i obecnych ekosystemów Arktyki.

Słowa kluczowe: biostratygrafia; korelacja; Neogen; Plejstocen; Arktyczny; palaeoflora

Translator:  Krzysztof Stefaniak


Неогеновая и раннеплейстоценовая флора Аляски и Арктики/Субарктической Канады: новые данные, межконтинентальные сравнения и корреляции

Представлена новая схема корреляции, касающаяся, главным образом, остатков макро- и мезофлоры мохообразных и сосудистых растений из 26 неогеновых местонахождений и более 50 форул на Аляске и в северной Канаде. Флоры имеют важное значение для корреляции арктических неогеновых местонахождений, особенно там, где применение методов абсолютного датирования невозможно. Эти таксоны четко отличают неоген от четвертичных отложений в Североамериканской Арктике. Недавние оценки возраста, полученные с использованием датирования земных космогенных нуклидов (TCN), обеспечивают связующие точки для подобных корреляций и, как правило, подтверждают более ранние даты, полученные с помощью относительных и корреляционных методов. Наши знания о палеофлоре и фауне Арктики/Субарктики Северной Америки достаточно подробны, чтобы можно было проводить межрегиональные сравнения. Эта статья представляет собой первую попытку сравнить и сопоставить макро- и мезофлоры неогена и раннего плейстоцена всего циркумарктического региона. Субфоссильные и ископаемые флоры ценны для понимания эволюции бореальной области, от качественно отличных по составу сообществ неогеновой Арктики до сообществ более южного современного бореального региона. Эти различия могут быть связаны с теплым климатом неогеновой Арктики в сочетании с долгой темнотой полярной зимы – феноменом, не имеющим современного аналога. Различия подчеркивают необходимость всестороннего понимания экологии видов для прогнозирования их ареалов в климатических условиях ближайшего будущего, аналогичных таковым в нашем неогеновом прошлом. Многие описанные здесь местонахождения открывают широкие возможности для будущих междисциплинарных исследований, включая работы, связанные с оценкой интервалов теплого климата в формировании структуры древних и современных арктических экосистем.

Ключевые слова: биостратиграфия; корреляция; неоген; плейстоцен; Арктика; палеофлора

Translator: Oleksandr Kovalchuk


Неогенова і ранньоплейстоценова флора Аляски і Арктики/Субарктичної Канади: нові дані, міжконтинентальні порівняння і кореляції

Представлено нову схему кореляції, що стосується, головним чином, решток макро- і мезофлори мохоподібних і судинних рослин із 26 неогенових місцезнаходжень і більше 50 форул на Алясці і в північній Канаді. Флори мають важливе значення для кореляції арктичних неогенових місцезнаходжень, особливо там, де застосування методів абсолютного датування є неможливим. Ці таксони чітко відрізняють неоген від четвертинних відкладів у Північноамериканській Арктиці. Недавні оцінки віку, отримані з використанням датування земних космогенних нуклідів (TCN), забезпечують сполучні точки для подібних кореляцій і, як правило, підтверджують раніші дати, отримані за допомогою відносних і кореляційних методів. Наші знання про палеофлору і фауну Арктики/Субарктики Північної Америки досить докладні, щоб можна було проводити міжрегіональні порівняння. Ця стаття є першою спробою порівняти і зіставити макро- і мезофлори неогену та раннього плейстоцену всього циркумарктичного регіону. Субфосильні і викопні флори цінні для розуміння еволюції бореальної області, від якісно відмінних за складом угруповань неогенової Арктики до угруповань південнішого сучасного бореального регіону. Ці відмінності можуть бути пов'язані з теплим кліматом неогенової Арктики у поєднанні з довгою темрявою полярної зими – феноменом, який не має сучасного аналога. Відмінності підкреслюють необхідність всебічного розуміння екології видів для прогнозування їхніх ареалів у кліматичних умовах найближчого майбутнього, аналогічних таким у нашому неогеновому минулому. Описані тут місцезнаходження відкривають широкі можливості для майбутніх міждисциплінарних досліджень, включаючи роботи, пов'язані з оцінкою інтервалів теплого клімату у формуванні структури древніх і сучасних арктичних екосистем.

Ключові слова: біостратиграфія; кореляція; неоген; плейстоцен; Арктика; палеофлора

Translator: Oleksandr Kovalchuk




关键词:生物地层;对比;新近纪;更新世; 北极; 古植物群

Translator: Hongshan Wang


Plant macrofossils from various Alaskan and northern Canadian sites. Appendix 1 and 2 are included in a zipped file for download.


Appendix 1 and 2 are included in zipped file for download.

TABLE 1. Comparison of selected pollen spectra from Canadian Neogene Arctic.

TABLE 2. Comparison of Late Pliocene and Early Pleistocene Florules from Eastern Siberia, Alaska and northern Canada.

TABLE 3. Comparison of Late Miocene and Early Pliocene Florules from Eastern Siberia, Alaska, and northern Canada.

TABLE 4. Comparison of Mid-Miocene and early Late Miocene Florules from Eastern Siberia, Alaska, and northern Canada.

TABLE 5. Composition of Native, non-native and extinct genera of plants from selected sites in Siberia and North America.

logo smallPalaeontologia Electronica
24 years of electronic palaeontology

PE is archived by CLOCKSS and LOCKSS programs.