The earliest fossil evidence of spiny feather (pinnate-leaved) palms from the K-Pg of Gondwana
Plain Language Abstract
Palms, a plant family that forms a major component of lowland tropical rainforests worldwide, is represented by a large number of fossils from Cenozoic sedimentary successions and K-Pg sediments of India, but no spiny palm has been reported from there to date. Here, we report fossilized 'feather' (well-separated leaflets are attached to a single leaf axis, similar to a feather) palm leaf specimens that bear spines from the latest Maastrichtian (Late Cretaceous)-earliest Danian (Early Paleocene) sediments of the Deccan Intertrappean beds of Madhya Pradesh, central India. They provide the first evidence that spiny pinnately-leaved palms were present in India during Chron 29R, which spans the K-Pg transition, and when the bulk of the subcontinent was still in the Southern Hemisphere. Other reliable records of pinnate palms are from the northern hemisphere (Europe) and are much younger (Eocene, Oligocene, and Miocene) than the fossils reported here. Although our data are limited the new finds suggest that Cenozoic palm dispersal may be consistent with the “Out-of-India” hypothesis seen in several other plant groups. This report also provides new information on the distribution, diversification, and evolution of spiny palms in deep time. The evidence of fossilized spiny palms dating to the latest Cretaceous may link to a defense mechanism evolved against predation from large herbivores, presumably dinosaurs.
Resumen en Español
Las primeras pruebas fósiles de palmeras espinosas de hojas pinnadas del K-Pg de Gondwana
Las palmeras, una familia de plantas que constituye uno de los principales componentes de las selvas tropicales de tierras bajas de todo el mundo, están representadas por un gran número de fósiles de series sedimentarias cenozoicas y sedimentos K-Pg de la India, pero hasta la fecha no se ha descrito ninguna palmera espinosa en ese país. En este trabajo se presentan especímenes fósiles de hojas de palmera "plumosas" (foliolos bien separados unidos a un único eje foliar, similar a una pluma) con espinas procedentes de los sedimentos del Maastrichtiense más tardío (Cretácico Superior) y el Daniense más temprano (Paleoceno Superior) de los yacimientos intertrapeanos del Decán en Madhya Pradesh, India central. Son la primera prueba de la presencia de palmeras espinosas de hojas pinnadas en la India durante el Cron 29R, que abarca la transición K-Pg, cuando la mayor parte del subcontinente aún se encontraba en el hemisferio sur. Otros registros fiables de palmeras pinnadas proceden del hemisferio norte (Europa) y son mucho más jóvenes (Eoceno, Oligoceno y Mioceno) que los fósiles de los que aquí se trata. Aunque nuestros datos son limitados, los nuevos hallazgos sugieren que la dispersión de las palmeras en el Cenozoico puede ser coherente con la hipótesis de la "salida de la India" observada en varios otros grupos de plantas. Este trabajo también proporciona nueva información sobre la distribución, diversificación y evolución de las palmeras espinosas en el tiempo geológico. La evidencia de palmeras espinosas fosilizadas que datan del Cretácico más tardío puede vincularse a un mecanismo de defensa evolucionado contra la depredación de grandes herbívoros, presumiblemente dinosaurios.
Palabras clave: Palmeras pinnadas espinosas; Arecaceae; K-Pg; Madhya Pradesh; nuevas especies; biodiversidad
Traducción: Juan Antonio Pérez-Claros. Departamento de Ecología y Geología, Facultad de Ciencias, Universidad de Málaga
Deutsche Zusammenfassung
Die frühesten fossilen Belege für bestachelte Fiederpalmen (pinnate Palmen) aus der K-P-Grenze von Gondwana
Palmen, eine Pflanzenfamilie, die weltweit einen Hauptbestandteil der tropischen Tieflandregenwälder bildet, sind durch eine große Anzahl von Fossilien aus känozoischen Sedimentabfolgen und Sedimenten der K-P-Grenze Indiens vertreten, aber bisher wurde von keinen bestachelten Palmen berichtet. Hier berichten wir über versteinerte "Feder"-Palmenblätter (gut getrennte Fiederblättchen sind an einer einzigen Blattachse befestigt, ähnlich einer Feder) mit Stacheln aus den spätesten Maastricht- (späte Kreide) und frühesten Danium-Sedimenten (frühes Paläozän) der Deccan-Intertrappium-Schichten von Madhya Pradesh, Zentralindien. Sie liefern den ersten Beweis dafür, dass bestachelte, fiederblättrige Palmen in Indien während des Chrons 29R, das den K-P-Übergang überspannt, vorkamen, als der Großteil des Subkontinents noch in der südlichen Hemisphäre lag. Andere zuverlässige Funde von Fiederpalmen stammen aus der nördlichen Hemisphäre (Europa) und sind viel jünger (Eozän, Oligozän und Miozän) als die hier dokumentierten Fossilien. Obwohl unsere Daten begrenzt sind, deuten die neuen Funde darauf hin, dass die Ausbreitung von Palmen aus dem Känozoikum mit der „Out of India“ Hypothese übereinstimmt, die bei mehreren anderen Pflanzengruppen beobachtet wurde. Dieser Bericht liefert auch neue Informationen über die Verbreitung, Diversifizierung und Entwicklung von bestachelten Palmen in der Tiefenzeit. Die Belege für fossile bestachelte Palmen aus der jüngsten Kreidezeit könnten auf einen Verteidigungsmechanismus hinweisen, der sich gegen große Pflanzenfresser, vermutlich Dinosaurier, entwickelt hat.
Schlüsselwörter: stachelige Fiederpalmen; Arecaceae; K-Pg; Madhya Pradesh; neue Art; Biodiversität
Translator: Eva Gebauer
Arabic
Translator: Ashraf M.T. Elewa
Polski
Najwcześniejsze skamieniałości palm kolczastych (pierzastolistnych) z K-Pg w Gondwanie
Palmy, rodzina roślin stanowiąca główny składnik nizinnych tropikalnych lasów deszczowych na całym świecie, jest reprezentowana przez dużą liczbę skamieniałości z kenozoicznych sukcesji osadowych i osadów K-Pg w Indiach, ale jak dotąd nie zgłoszono tam żadnej palmy „kolczastej”. Tutaj przedstawiamy skamieniałe okazy „piór” (dobrze oddzielone listki są przymocowane do osi pojedynczego liścia, podobnie jak pióro) okazy liści palm, które mają kolce z osadów późnego mastrychtu (późna kreda) i najwcześniejszego danu (wczesny paleocen) z osadów Inetrtrappean z obszaru Dekanu w Madhya Pradesh w środkowych Indiach. Dostarczają one pierwszego dowodu na to, że palmy pierzastolistne były obecne w Indiach w okresie 29 R Chron, który obejmuje przejście K-Pg, oraz kiedy większość subkontynentu znajdowała się jeszcze na półkuli południowej. Inne wiarygodne wzmianki o palmach pierzastych pochodzą z półkuli północnej (Europa) i są znacznie młodsze (eocen, oligocen i miocen) niż opisane tutaj skamieniałości. Chociaż nasze dane są ograniczone, nowe odkrycia sugerują, że rozprzestrzenianie się palm w kenozoiku może być zgodne z hipotezą „poza Indiami” obserwowaną w przypadku kilku innych grup roślin. Raport ten dostarcza także nowych informacji na temat rozmieszczenia, zróżnicowania i ewolucji palm kolczastych w przeszłości. Dowody na istnienie skamieniałych palm kolczastych datowanych na późną kredę mogą wiązać się z mechanizmem obronnym, który wyewoluował jako obrona przed drapieżnikami ze strony dużych roślinożerców, prawdopodobnie dinozaurów.
Słowa kluczowe: Palmy kolczaste; arekowate; K-Pg; Madhya Pradesh; nowe gatunki; różnorodność biologiczna
Translator: Krzysztof Stefaniak
Ukrainian
Найдавніші викопні рештки колючих (перистолистих) пальм із відкладів крейдово-палеогенового переходу Гондвани
Пальми, родина рослин, які є основним компонентом рівнинних тропічних лісів у всьому світі, представлена великою кількістю скам’янілостей із відкладів кайнозою і K-Pg переходу Індії, але жодної колючої пальми досі не було виявлено у цьому регіоні. У цій статті ми повідомляємо про скам’яніле «пір’я» (добре відокремлені листочки, прикріплені до однієї осі листка, схожі на перо) пальмового шипованого листя із пізнього маастрихту (пізня крейда) – раннього данію (ранній палеоцен) відкладів Деканських міжтрапових шарів Мадх'я-Прадеш, центральна Індія. Ці знахідки надають перші докази того, що колючі перистолисті пальми зростали на території сучасної Індії протягом хрону 29R, який охоплює крейдово-палеогеновий перехід, коли основна частина субконтиненту все ще знаходилася у Південній півкулі. Інші достовірні відомості про знахідки перистих пальм походять із Північної півкулі (Європа) і є набагато молодшими (еоцен, олігоцен і міоцен), ніж скам’янілості, описані у цій статті. Хоча наші дані обмежені, нові знахідки свідчать про те, що розповсюдження пальм у кайнозої може узгоджуватися з гіпотезою «поза Індією», яка підтверджується на кількох інших групах рослин. Ми представляємо нові відомості про поширення, диверсифікацію та еволюцію пальм. Колючі утворення на зразках листя пальм, датованих пізньою крейдою, можуть бути пов'язані з захисним механізмом, розробленим проти великих травоїдних тварин, імовірно динозаврів.
Ключові слова: колючі пальми; Arecaceae; K-Pg; Мадх'я-Прадеш; новий вид; біорізноманіття
Translator: Oleksandr Kovalchuk
Chinese
来自冈瓦纳白垩纪－古近纪时期多刺羽状（羽状叶）棕榈的最早化石证据
棕榈类是一个在全球低地热带雨林中占据重要地位的植物科，其在新生代沉积地层和印度白垩纪－古近纪沉积物中有大量化石记录，但目前为止，尚未从该地区发现具刺棕榈。本文报道了一些具刺的“羽状”（独立的小叶附着在单一的叶轴上，类似于羽毛）棕榈叶化石标本，这些标本采自中央邦德干高原洪流玄武岩层的马斯特里赫特最晚期（晚白垩世）至丹尼亚世最早期（早古新世）沉积物中。研究结果首次表明，在29R期（涵盖K-Pg过渡期），在印度存在具刺羽状棕榈，当时次大陆的大部分仍位于南半球。其他可靠的羽状棕榈记录来自北半球（欧洲），而这些记录比该报道的化石要年轻得多。尽管本文数据有限，新发现表明新生代棕榈的扩散可能与在其他几个植物群中观察到的“走出印度”假说一致。本文还提供了关于具刺棕榈的深时分布、多样化和演化等新信息。具刺棕榈化石出现在晚白垩世，可能与一种抵御大型食草动物（可能是恐龙）的取食进化出的防御机制有关。
关键词：具刺羽状棕榈；槟榔科；垩纪－古近纪；中央邦；新种；生物多样性
Translator: Chenyang Cai. Nanjing Institute of Geology and Palaeontology, Chinese Academy of Sciences
Résumé en Français
Les premières preuves fossiles de palmiers " à plumes " épineuses (à feuilles pennées) du K-Pg du Gondwana
Les palmiers, une famille de plantes qui constitue un élément majeur des forêts tropicales humides de plaine dans le monde entier, sont représentés par un grand nombre de fossiles provenant de successions sédimentaires cénozoïques et de sédiments K-Pg d'Inde, mais aucun palmier épineux n'a été signalé dans ce pays jusqu'à présent. Nous présentons ici des spécimens fossilisés de feuilles de palmier " à plumes " (des folioles bien séparées sont attachées à un seul axe foliaire, semblable à une plume) qui portent des épines, provenant des sédiments du Maastrichtien le plus récent (Crétacé supérieur) et du Danien le plus précoce (Paléocène inférieur) des couches inter-trappéennes du Deccan, dans le Madhya Pradesh, en Inde centrale. Ils fournissent la première preuve que des palmiers épineux à feuilles pennées étaient présents en Inde pendant le Chron 29R, qui recouvre la transition K-Pg, et lorsque la majeure partie du sous-continent se trouvait encore dans l'hémisphère sud. D'autres vestiges fiables de palmiers à feuilles pennées proviennent de l'hémisphère nord (Europe) et sont beaucoup plus jeunes (Eocène, Oligocène et Miocène) que les fossiles rapportés ici. Bien que nos données soient limitées, les nouvelles découvertes suggèrent que la dispersion des palmiers au Cénozoïque pourrait être cohérente avec l'hypothèse "Out-of-India" (hors de l'Inde) observée pour plusieurs autres groupes de plantes. Ce rapport fournit également de nouvelles informations sur la distribution, la diversification et l'évolution des palmiers épineux dans les temps profonds. Les palmiers épineux fossilisés datant de la fin du Crétacé pourraient être liés à un mécanisme de défense contre la prédation des grands herbivores, probablement des dinosaures.
Mots-clés : Palmiers épineux pennés ; Arecaceae ; K-Pg ; Madhya Pradesh ; nouvelles espèces ; biodiversité
Translator: Vincent Perrier, Université Lyon.
Russian
Самые ранние ископаемые свидетельства существования колючих перистых пальм (перистолистными) из K-Pg отложений Гондваны
Пальмы, семейство растений, которое составляет основной компонент равнинных тропических лесов по всему миру, представлено большим количеством окаменелостей из кайнозойских осадочных отложений и мел-палеогеновых (K-Pg) отложений Индии, однако до сих пор оттуда не было зарегистрировано ни одной колючей пальмы. Здесь мы сообщаем об окаменелых «перьях» (хорошо разделенные листочки прикреплены к одной оси листа, похожие на перо) пальмовых листьев, несущих шипы, из отложений позднего маастрихтского (поздний мел)–самого раннего датского (ранний палеоцен) ярусов Декканских межтрапповых пластов (Deccan Intertrappean beds) Мадхья-Прадеша Центральной Индии. Они предоставили первое свидетельство того, что колючие пальмы с перистыми листьями присутствовали в Индии в период 29R магнитостратиграфического хрона (Chron 29R), который охватывает K-Pg переход, и, когда большая часть субконтинента все еще находилась в Южном полушарии. Другие надежные находки перистых пальм происходят из северного полушария (Европа) и они намного моложе (эоцен, олигоцен и миоцен), чем наши окаменелости. Хотя наши данные ограничены в объеме, новые находки позволяют предположить, что распространение пальм в кайнозое может соответствовать гипотезе «вне Индии», наблюдаемой в некоторых других группах растений. Настоящая работа также предоставляет новую информацию о распространении, диверсификации и эволюции колючих пальм в глубоком прошлом. Свидетельства существования ископаемых колючих пальм, датируемых поздним мелом, могут быть связаны с защитным механизмом, резвившимся против крупных травоядных животных, предположительно динозавров.
Ключевые слова: колючие перистые пальмы; Arecaceae; K-Pg; Мадхья-Прадеш; новый вид; биоразнообразие
Translator: Leonid Voyta
