Trophic relationships in the Early Miocene Upper Marine Molasse of Baden-Württemberg, Southwest Germany, with special emphasis on the elasmobranch fauna
Plain Language Abstract
In the sediments of the Upper Marine Molasse (OMM; roughly 18.8 to 17.8 million-years-ago) of south-western Germany, shark and ray teeth are the most abundant fossils. Using the morphology of shark and ray teeth in combination with data from living relatives, a determination of the diet of those extinct animals is possible. We reconstruct the ancient food web of the OMM. The fossils studied here come from five localities (Baltringen, Meßkirch-Rengetsweiler, Meßkirch-Walbertsweiler, Ulm-Ermingen, Ursendorf) that feature similar faunas. In all localities, the most common diets observed in sharks and rays were based on fish and molluscs, but omnivorous sharks were also present. The giant shark Otodus (Megaselachus) sp. was probably the apex predator in all five localities. The palaeoenvironment was a warm-water, shallow sea with a soft bottom and patches of sea-grass weeds, probably like the present-day Mediterranean Sea.
Resumen en Español
Relaciones tróficas en la Molasa Marina Superior (Upper Marine Molasse) del Mioceno Temprano en Baden-Wurtemberg, suroeste de Alemania, con énfasis especial en la fauna de elasmobranquios
La Molasa Marina Superior del Mioceno Temprano (OMM) en el suroeste de Alemania contiene un ecosistema fósil diverso en el que los dientes de elasmobranquios son especialmente abundantes. Sin embargo, la escasez de afloramientos y a veces la escasa preservación de fósiles han resultado en escasa literatura reciente sobre la OMM. Aquí nos centramos en la fauna de elasmobranquios para determinar las relaciones tróficas dentro de la OMM, utilizando dientes fósiles como indicadores de la dieta y los niveles tróficos basados en la morfología funcional y un enfoque actualista a nivel de especie o género. Presentamos una reconstrucción paleoecológica fresca y completa del ecosistema de la OMM en Baden-Wurtemberg. Las cinco áreas de afloramiento disponibles para el análisis actual (Baltringen, Meßkirch-Rengetsweiler, Meßkirch-Walbertsweiler, Ulm-Ermingen y Ursendorf) muestran una composición faunística similar, siendo el depredador ápice Otodus (Megaselachus) sp. Entre los demás elasmobranquios, hay principalmente especies piscívoras y malacófagas; también se encuentran taxones que se alimentan de una variedad de otros invertebrados o amniotas (incluyendo mamíferos marinos). Los sedimentos de la OMM se depositaron en entornos de aguas someras, pero hay fósiles de especies más oceánicas que podrían haberse acercado a la costa en ocasiones. Con un fondo blando, parcialmente cubierto por pastos marinos, el entorno de la OMM habría sido similar a los entornos cálidos actuales del Mediterráneo.
Palabras clave: morfología dental; Elasmobranchii; Obere Meeresmolasse; OMM; paleoecología; paleoambiente
Traducción: Francesco Gascó (Grupo de Biología Evolutiva, UNED y Sociedad Española de Paleontología)
Deutsche Zusammenfassung
In progress
Translator: Eva Gebauer
Arabic
Translator: Ashraf M.T. Elewa
Polski
Relacje troficzne we wczesnym miocenie górnej melasy morskiej w Badenii-Wirtembergii w południowo-zachodnich Niemczech, ze szczególnym uwzględnieniem fauny spodoustych
Wczesnomioceńska morska górna molasa (OMM) w południowo-zachodnich Niemczech zawiera zróżnicowany ekosystem kopalny, w którym szczególnie licznie występują zęby spodoustych. Jednakże niedostatek wychodni i czasami słabe zachowanie skamieniałości spowodowało, że literatura na temat OMM była skąpa. Tutaj skupiamy się na faunie spodoustych, aby określić powiązania troficzne w OMM, wykorzystując kopalne zęby jako wskaźniki zastępcze dla diety i poziomów troficznych w oparciu o morfologię funkcjonalną i aktualne podejście na poziomie gatunku lub rodzaju. W niniejszym artykule przedstawiamy nową i kompleksową rekonstrukcję paleoekologiczną ekosystemu OMM w Badenii-Wirtembergii. Wszystkie pięć obszarów wychodni dostępnych w niniejszej analizie (Baltringen, Meßkirch-Rengetsweiler, Meßkirch-Walbertsweiler, Ulm-Ermingen i Ursendorf) wykazuje podobny skład fauny, przy czym drapieżnikiem wierzchołkowym jest Otodus (Megaselachus) sp. Wśród innych spodoustych występują głównie gatunki rybożerne i malakofagi; obecne są również taksony żywiące się różnymi innymi bezkręgowcami lub owodniowcami (w tym ssakami morskimi). Osady OMM osadzają się w płytkich wodach, ale występują tu skamieniałości bardziej oceanicznych gatunków, które czasami mogły zbliżyć się do brzegu. Z miękkim dnem, częściowo pokrytym trawą morską, środowisko OMM przypominałoby dzisiejsze ciepłe wody Morza Śródziemnego.
Słowa kluczowe: morfologia zębów; Elasmobranchii; Obere Meeresmolasse; OMM; paleoekologia; paleośrodowisko
Translator: Krzysztof Stefaniak
Ukrainian
Трофічні зв’язки у ранньоміоценовій верхньоморській моласі Баден-Вюртемберга, південно-західна Німеччина, з особливим акцентом на фауні пластинозябрових риб
Відклади верхньоморської моласи раннього міоцену (OMM) на південному заході Німеччини містять рештки представників таксономічно різноманітної палеоекосистеми. Серед них особливим різноманіттям відзначаються численні пластинозябрових риб. Однак нестача відслонень і подекуди погана збереженість скам’янілостей призвели до того, що фауна OMM дуже слабко представлена в літературі. У цій статті ми зосереджуємось на фауні пластинозябрових риб, щоб визначити трофічні зв’язки у межах OMM, використовуючи викопні зуби як проксі для реконструкції раціону та трофічних рівнів на основі функціональної морфології та актуалістичного підходу на рівні виду чи роду. Ми представляємо комплексну палеоекологічну реконструкцію екосистеми OMM у Баден-Вюртемберзі. Усі п’ять ділянок відслонень, доступних для цього аналізу (Бальтринген, Мескірх-Ренгетсвайлер, Мескірх-Вальбертсвайлер, Ульм-Ермінген та Урсендорф), демонструють подібний фауністичний склад, причому в ролі головного хижака виступає Otodus (Megaselachus) sp. Решта пластинозябрових представлені переважно рибоїдними формами і малакофагами; також присутні таксони, які живляться іншими безхребетними або амніотами (включаючи морських ссавців). Відклади OMM формувалися на мілководді, але в матеріалі також є рештки представників океанічних видів, які іноді могли наближатися до берега. З м’яким дном, частково вкритим рослинністю, середовище OMM було схоже на сучасні теплі води Середземного моря.
Ключові слова: морфологія зубів; Elasmobranchii; Obere Meeresmolasse; OMM; палеоекологія; палеосередовище.
Translator: Oleksandr Kovalchuk
Chinese
德国西南部巴登-符腾堡州早中新世上部海相磨拉石群中的营养关系，特别强调板鳃类动物群
德国西南部早中新世上部海相磨拉石群（OMM）包含一个多样化的生态系统，其中板鳃类牙齿尤其丰富。然而，由于野外露头有限以及有时化石保存不佳，导致近年来少有关于OMM的研究成果。本研究聚焦于板鳃类动物群，以确定OMM内的营养关系。基于对牙齿化石的功能形态学研究和与现生代表（种或属级）的比较，以分析其食性和营养级。在此，我们对巴登-符腾堡州OMM生态系统进行了全新而全面的古生态重建。所研究的五个化石产地（Baltringen, Meßkirch-Rengetsweiler, Meßkirch-Walbertsweiler, Ulm-Ermingen, and Ursendorf）均呈现出相似的动物群组成，其中的顶级捕食者为Otodus (Megaselachus) sp.。在其他的板鳃类动物中，大多数物种为食鱼性和食贝性，也存在以各种其他无脊椎动物或羊膜动物（包括海洋哺乳动物）为食的类群。OMM形成于浅海环境，但其中发现了更多外洋性物种，它们也许有时于近岸处活动。OMM底部柔软，部分被海草覆盖，因此OMM古环境可能类似于现今温暖的地中海。
关键词：牙齿形态；板鳃亚纲；上部海相磨拉石；OMM；古生态；古环境
Translator: Yanzhe Fu. Nanjing Institute of Geology and Palaeontology, Chinese Academy of Sciences
Résumé en Français
Relations trophiques dans la molasse marine supérieure du Miocène inférieur du Bade-Wurtemberg, sud-ouest de l'Allemagne, avec un accent particulier sur la faune d’élasmobranche
Dans le sud-ouest de l'Allemagne, la molasse marine supérieure du Miocène inférieur (OMM) contient un écosystème fossile diversifié dans lequel les dents d'élasmobranches sont particulièrement abondantes. Cependant, la rareté des affleurements et la préservation parfois médiocre des fossiles ont eu pour conséquence une littérature récente peu abondante sur la OMM. Nous nous concentrons ici sur la faune d’élasmobranche afin de déterminer les relations trophiques au sein de l'OMM, en utilisant les dents fossiles comme indicateurs du régime alimentaire et des niveaux trophiques sur la base de la morphologie fonctionnelle et d'une approche actualiste au niveau de l'espèce ou du genre. Nous présentons ici une reconstruction paléoécologique nouvelle et complète de l'écosystème de l'OMM dans le Bade-Wurtemberg. Les cinq zones d'affleurement disponibles pour la présente analyse (Baltringen, Meßkirch-Rengetsweiler, Meßkirch-Walbertsweiler, Ulm-Ermingen et Ursendorf) présentent une composition faunistique similaire, le prédateur suprême étant Otodus (Megaselachus) sp. Parmi les autres élasmobranches, on trouve principalement des espèces piscivores et malacophages ; des taxons qui se nourrissent d'une variété d'autres invertébrés ou amniotes (y compris des mammifères marins) sont également présents. Les sédiments de l'OMM se sont déposés dans des eaux peu profondes, mais on trouve des fossiles d'espèces plus océaniques qui ont pu, à certains moments, s'approcher du rivage. Avec un fond mou, partiellement recouvert d'herbes marines, l'environnement de l'OMM aurait ressemblé à l'environnement actuel des eaux chaudes de la Méditerranée.
Mots-clés : morphologie dentaire ; Elasmobranchii ; Obere Meeresmolasse ; OMM ; paléoécologie ; paléoenvironnement
Translator: Vincent Perrier, Université Lyon.
Russian
Трофические взаимоотношения в раннемиоценовых верхних морских молассовых толщах Баден-Вюртемберга, Юго-Западная Германия, с особым рассмотрением фауны эласмобранхий
Раннемиоценовые верхние морские молассовые толщи (Upper Marine Molass, OMM) юго-западной Германии включают разнообразные захороненные экосистемы, в которых особенно много зубов эласмобранхий. Однако нехватка обнажений и, в ряде случаев, плохая сохранность ископаемого материала определили скудность современной литературы по OMM. Данную работу мы сосредоточили на фауне эласмобранхий для определения трофических отношений внутри ОММ, используя ископаемые зубы в качестве индикаторов диеты и трофических уровней на основе функциональной морфологии с актуализацией этих данных на уровне вида или рода. Здесь мы представляем оригинальную и комплексную палеоэкологическую реконструкцию экосистемы ОММ в Баден-Вюртемберге. Все пять зон обнажений доступных для настоящего анализа (Бальтринген, Мескирх-Ренгетсвайлер, Мескирх-Вальбертсвайлер, Ульм-Эрминген и Урсендорф) демонстрируют схожий состав фауны, при этом высшим хищником являлся Otodus (Megaselachus) sp. Среди других эласмобранхий встречаются преимущественно рыбоядные виды и малакофаги; также присутствуют таксоны, которые питались другими беспозвоночных или амниотами (включая морских млекопитающих). Толщи ОММ формировались на мелководье, но есть ископаемые остатки видов более глубоких вод, которые время от времени могли подходить к берегу. Среда ОММ своим мягким дном, частично покрытым морской травой, напоминала современные теплые воды Средиземноморья.
Ключевые слова: зубная морфология; Elasmobranchii; Obere Meeresmolasse; ОММ; палеоэкология; палеосреда
Translator: Leonid Voyta
