Fossil snakes of the Penny Creek Local Fauna from Webster County, Nebraska, USA, and the first record of snakes from the Early Clarendonian (12.5-12 Ma) of North America
Plain Language Abstract
A small assemblage of fossil snakes from Penny Creek in Webster County, Nebraska represents the first North American snakes described from 12.2-12 million years ago. These snakes provide the first glimpse into how snake communities reacted to the early stages of climatic cooling and aridification in the Central Great Plains following a short peak in temperature and humidity in the North American Miocene. Many snakes of Penny Creek comprise taxa with modern representatives in the Central Great Plains today. Habitat conditions of modern snake representatives suggest that Penny Creek was a somewhat open, mixed woodland/shrubland habitat near a high-energy, permanent water source, and was likely drier than older deposits from Webster County. This corroborates the interpretation of the site from previous studies. Altogether, this work provides new insights into the evolution of North American snakes, the modernization of snakes in the Central Great Plains, and the use of climate envelope models in assessing paleoenvironment for deep time studies on organismal-environment interactions.
Resumen en Español
Serpientes fósiles de la Fauna Local de Penny Creek del condado de Webster, Nebraska, EE.UU. y el primer registro de serpientes del Clarendoniano temprano (12.5-12 Ma) de América del Norte
La Fauna Local de Penny Creek, en el sur del condado de Webster, Nebraska, es una localidad fosilífera del Clarendoniano temprano dentro de la Formación Ash Hollow. Fósiles no descritos del material recogido previamente en Penny Creek representan el primer registro de serpientes en este intervalo de tiempo y confirman la presencia de múltiples taxones inmediatamente después del óptimo climático del Mioceno Medio. Identificamos ocho taxones en la localidad, entre ellos un boído (Charina), tres colubrinos (Pantherophis, Lampropeltis y Salvadora), un dipsádido (Heterodon/Paleoheterodon) y varios natrícidos (Neonatrix elongata, Neonatrix magna y Nerodia). De estas serpientes, sólo Neonatrix es un género extinto, Charina y Salvadora están actualmente erradicadas de la zona y todos los demás géneros están representados en las Grandes Llanuras Centrales en la actualidad. Los hábitats ocupados por miembros actuales de los géneros representados en la asociación de serpientes de Penny Creek sugieren un entorno relativamente abierto con sustratos sueltos y abundante cobertura del suelo cerca de una fuente de agua permanente. Esto además corrobora anteriores evaluaciones geológicas y sobre la paleoecología de los mamíferos de la zona de Penny Creek como un ecotono ambiental más bien abierto de pradera-bosque cerca de una fuente permanente de agua fluvial de alta energía. Por último, las serpientes de Penny Creek contribuyen a nuestra mejor comprensión de la modernización de las asociaciones de serpientes norteamericanas en las Grandes Llanuras Centrales, proporcionando datos sobre una época poco conocida de la evolución de las serpientes norteamericanas.
Palabras clave: Neógeno; Mioceno; Clarendoniano; serpientes; Grandes Llanuras Centrales; Nebraska; modelos de envolventes climáticas.
Traducción: Juan Antonio Pérez-Claros. Departamento de Ecología y Geología, Facultad de Ciencias, Universidad de Málaga.
Deutsche Zusammenfassung
Fossile Schlangen aus der Penny Creek Lokalfauna, Webster County, Nebraska, USA, und der erste Nachweis von Schlangen aus dem frühen Clarendonium (12,5-12 Ma) in Nordamerika
Die Penny Creek Lokalfauna im südlichen Webster County, Nebraska, ist eine Fossilienfundstelle aus dem frühen Clarendonium innerhalb der Ash Hollow Formation. Unbeschriebene Fossilien aus zuvor gesammeltem Penny Creek-Material stellen den ersten Nachweis von Schlangen aus diesem Zeitintervall dar und bestätigen das Vorhandensein mehrerer Taxa unmittelbar nach dem Klimaoptimum im Mittel-Miozän. Wir identifizierten acht Taxa aus dem Fundort, darunter ein Booide (Charina), drei Colubrinen (Pantherophis, Lampropeltis und Salvadora), einen Dipsadiden (Heterodon/Paleoheterodon) und mehrere Natriciden (Neonatrix elongata, Neonatrix magna und Nerodia). Von diesen Schlangen ist nur Neonatrix eine ausgestorbene Gattung, Charina und Salvadora sind derzeit in dem Gebiet ausgerottet, und alle anderen Gattungen sind heute in den Central Great Plains vertreten. Die Habitate, die von den heute lebenden Vertretern der in der Penny Creek vorkommenden Gattungen bewohnt werden, lassen auf eine relativ offene Umgebung mit lockeren Substraten und reichlich Bodenbedeckung in der Nähe einer permanenten Wasserquelle schließen. Dies bestätigt frühere geologische und säugetierpaläoökologische Einschätzungen des Penny Creek-Gebiets als ein relativ offenes Ökoton aus Wald und Prärie in der Nähe einer permanenten, energiereichen Flusswasserquelle. Schließlich tragen die Schlangen von Penny Creek zu unserem Verständnis der Modernisierung der nordamerikanischen Schlangengemeinschaften in den Central Great Plains bei, indem sie Daten für einen wenig verstandenen Zeitraum innerhalb der Evolution der nordamerikanischen Schlangen liefern.
Schlüsselwörter: Neogen; Miozän Clarendonium; Schlangen; Zentrale Great Plains; Nebraska; Klimahüllen-Modelle
Translator: Eva Gebauer
Arabic
Translator: Ashraf M.T. Elewa
Polski
Węże kopalne fauny lokalnej Penny Creek z hrabstwa Webster w Nebrasce w USA oraz pierwsza wzmianka o wężach z wczesnego Clarendonian (12,5–12 mln lat temu) Ameryki Północnej
Fauna lokalna Penny Creek w południowym hrabstwie Webster w Nebrasce to wczesne stanowisko skamieniałości z Clarendonianu w formacji Ash Hollow. Nieopisane skamieniałości z wcześniej zebranego materiału z Penny Creek stanowią pierwszy zapis węży z tego przedziału czasowego i potwierdzają obecność wielu taksonów bezpośrednio po środkowo mioceńskim optimum klimatycznego. Zidentyfikowaliśmy osiem taksonów z tego stanowiska, w tym jeden dusiciel (Charina), trzy połozowate (Pantherophis, Lampropeltis i Salvadora), ślimaczarz (Heterodon/Paleoheterodon) i kilka zaskrońcowatych (Neonatrix elongata, Neonatrix magna i Nerodia). Spośród tych węży jedynie Neonatrix jest rodzajem wymarłym, Charina i Salvadora są współcześnie wytępione na tym obszarze, a wszystkie inne rodzaje są dziś reprezentowane na Wielkich Równinach Centralnych. Siedliska zajmowane przez współczesnych przedstawicieli rodzajów reprezentowanych w zbiorowisku węży Penny Creek sugerują stosunkowo otwarte środowisko z luźnymi podłożem i obfitym pokryciem gruntu w pobliżu stałego źródła wody. To dodatkowo potwierdza wcześniejsze oceny geologiczne i paleoekologiczne ssaków dotyczące obszaru Penny Creek jako nieco otwartego środowiska ekotonowego leśno-preriowego w pobliżu stałego, wysokoenergetycznego źródła wody rzecznej. Wreszcie węże z Penny Creek pomagają w zrozumieniu modernizacji północnoamerykańskich skupisk węży na Wielkich Równinach Centralnych, dostarczając danych dla słabo poznanego okresu ewolucji węży w Ameryce Północnej.
Słowa kluczowe: neogen; Miocen; Clarendonian; węże; Wielkie Równiny Centralne; Nebraska; modele kopert klimatycznych
Translator: Krzysztof Stefaniak
Ukrainian
Викопні змії місцевої фауни Пенні-Крік з округу Вебстер, штат Небраска, США, і перша згадка про змій з раннього кларендону (12,5-12 млн. років) Північної Америки
Місцева фауна Пенні-Крік у південній частині округу Вебстер, штат Небраска, є місцезнаходженням викопних решток ранньокларендонського віку формації Еш-Холлоу. Неописані скам'янілості з раніше зібраного матеріалу Пенні-Крік представляють першу реєстрацію змій у цьому проміжку часу і підтверджують наявність кількох таксонів відразу після середньоміоценового кліматичного оптимуму. Ми ідентифікували вісім таксонів, включаючи одного представника удавових (Charina), трьох полозових (Pantherophis, Lampropeltis і Salvadora), діпсадіда (Heterodon/Paleoheterodon) і кількох вужових (Neonatrix elongata, Neonatrix magna і Nerodia). Із цих змій лише Neonatrix є вимерлим родом, натомість Charina та Salvadora наразі не зустрічаються на цій території, а всі інші роди дотепер представлені на Центральних Великих рівнинах. Біотопи, зайняті рецентними представниками родів, представлених в угрупованні змій Пенні-Крік, передбачають відносно відкрите середовище з пухкими субстратами і ґрунтовим покривом поблизу постійного джерела води. Це ще більше підтверджує попередні геологічні та палеоекологічні оцінки ссавців району Пенні-Крік як дещо відкритого, лісово-прерійного екотонного середовища поблизу постійного джерела річкової води з помірною течією. Нарешті, змії з Пенні-Крік допомагають нам зрозуміти модернізацію угруповань змій на Центральних Великих рівнинах, надаючи дані за недостатньо вивчений період еволюційного розвитку північноамериканських представників цієї групи.
Ключові слова: неоген; міоцен; кларендон; змії; Центральні Великі рівнини; Небраска; моделі кліматичних оболонок
Translator: Oleksandr Kovalchuk
Chinese
In progress
Translator: Chenyang Cai. Nanjing Institute of Geology and Palaeontology, Chinese Academy of Sciences
Résumé en Français
Les serpents fossiles de la faune de Penny Creek (comté de Webster, Nebraska, Etats-Unis) et premier signalement de serpents du Clarendonien inférieur (12,5-12 Ma) d'Amérique du Nord
La faune de Penny Creek, dans le sud du comté de Webster (Nebraska), est une localité fossilifère du Clarendonien inférieur dans la formation d'Ash Hollow. Des fossiles non décrits provenant de matériel collecté antérieurement à Penny Creek représentent le premier enregistrement de serpents de cet intervalle de temps et confirment la présence de taxons multiples immédiatement après l'Optimum climatique du Miocène moyen. Nous avons identifié huit taxons dans cette localité, dont un boïde (Charina), trois colubrines (Pantherophis, Lampropeltis et Salvadora), un dipsadidé (Heterodon/Paleoheterodon) et plusieurs natricides (Neonatrix elongata, Neonatrix magna et Nerodia). Parmi ces serpents, seul Neonatrix est un genre éteint, Charina et Salvadora ont actuellement disparus de la région, et tous les autres genres sont aujourd'hui présents dans les Grandes Plaines centrales. Les habitats occupés par les membres actuels des genres représentés dans l'assemblage de serpents de Penny Creek suggèrent un environnement relativement ouvert avec des substrats meubles et une couverture végétale abondante à proximité d'une source d'eau permanente. Cela corrobore les évaluations géologiques et paléoécologiques précédentes des mammifères de la région de Penny Creek en tant qu'écotone boisé-prairie quelque peu ouvert à proximité d'une source d'eau fluviale permanente à haute énergie. Enfin, les serpents de Penny Creek contribuent à notre compréhension de la modernisation des assemblages de serpents nord-américains dans les Grandes Plaines centrales en fournissant des données sur une période mal comprise de l'évolution des serpents nord-américains.
Mots clés : Néogène ; Miocène ; Clarendonien ; serpents ; Grandes Plaines centrales ; Nebraska ; modèles d'enveloppe climatique
Translator: Vincent Perrier, Université Lyon.
Russian
Ископаемые змеи локальной фауны Пенни-Крик из округа Вебстер, Небраска, США, и первая находка змей из раннего кларендония (12,5-12 млн лет назад) Северной Америки
Локальная фауна Пенни-Крик в южном округе Вебстер штата Небраска представляет собой ископаемое местонахождение свиты Эш-Холлоу (Ash Hollow Formation) из раннего кларендондония. Неописанные остатки из ранее собранного материала Пенни-Крик представляют собой первую находку змей за этот временной промежуток и подтверждают наличие нескольких таксонов сразу после климатического оптимума среднего миоцена. Из этого местонахождения нами определено восемь таксонов, в том числе один буоид (Charina), три полоза (Pantherophis, Lampropeltis и Salvadora), дипсадид (Heterodon/Paleoheterodon) и несколько натрицидов (Neonatrix elongata, Neonatrix magna и Nerodia). Из этих змей только Neonatrix является вымершим родом, Charina и Salvadora в настоящее время истреблены в этом районе, а все остальные роды сегодня представлены на Центральных Великих равнинах. Места обитания, занятые современными представителями родов, найденных в комплексе змей Пенни-Крик, предполагают относительно открытые местообитания с рыхлым субстратом и обильным почвенным покровом вблизи постоянного источника воды. Это еще раз подтверждает предыдущие геологические и палеоэкологические оценки сделанные по млекопитающим района Пенни-Крик, включающих относительно открытые лесостепные экотоны вблизи постоянного источника быстротекущей реки. В конечном итоге змеи из Пенни-Крик помогают нам понять изменения сообществ североамериканских змей на Центральных Великих равнинах, предоставляя данные из слабо изученного периода эволюции североамериканских змей.
Ключевые слова: неоген; миоцен; Clarendonian; змеи; Центральная Великая равнина; Небраска; климатическая модель
Translator: Leonid Voyta
