Oldest mephitine cranium and its implications for the origin of skunks

• Autorzy: Wolsan M

Warianty tytułu

PL

Najstarsza mozgoczaszka przedstawiciela skunksow i jej znaczenie dla wyjasnienia pochodzenia tej grupy

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Recent molecular studies have recognized the skunks (Mephitinae) to be the sister taxon - of a clade comprising the Procyonidae and Mustelidae. These findings are inconsistent with the traditional placement of the skunks among mustelids, which is based on morphological evidence from extant taxa. This paper reports on a well-preserved cranium of a young individual, recovered from the middle Miocene deposits (MN 7+8, about 11-12 Ma) of Steinheim am Albuch, Germany. The fossil is the holotype of Palaeomephitis steinheimensis Jäger, 1839, which is here recognized as a senior subjective synonym of Trochotherium cyamoides Fraas, 1870 (consequently, Palaeomephitis Jäger, 1839 is a senior subjective synonym of Trochotherium Fraas, 1870). The specimen is identified as the oldest and most primitive mephitine cranium known to date, approaching the primitive morphology for the Mephitinae. It exhibits a combination of mephitine (accessory middle-ear chamber, lateral swelling of the squamosal) and mustelid (mustelid suprameatal fossa) synapomorphies, corroborating the view that skunks are derived from a mustelid ancestor. Its auditory bulla shows a slightly inflated and relatively large caudal entotympanic, which indicates that the uninflated and relatively small caudal entotympanics of adult mephitines, as well as their hypertrophied ectotympanics, are not primitive (as hitherto assumed) but derived, providing a synapomorphy that supports a sister-group relationship between the Mephitinae and Lutrinae.

PL

Pochodzenie skunksów (Mephitinae) jest obecnie przedmiotem kontrowersji. Podczas gdy badania morfologiczne współczesnych taksonów potwierdzają tradycyjne umiejscowienie skunksów w obrębie ssaków drapieżnych z rodziny łasicowatych (Mustelidae), w bliskim pokrewieństwie do wydr (Lutrinae) i borsuków (Melinae), to wyniki badań molekularnych sugerują, że skunksy są grupą siostrzaną kladu obejmującego łasicowate i szopowate (Procyonidae). W tej sytuacji sprzeczności pomiędzy wynikami uzyskanymi na podstawie obu baz danych opartych na żyjących taksonach, dane paleontologiczne z wczesnych etapów ewolucji skunksów mogą mieć znaczenie decydujące dla ustalenia pozycji filogenetycznej tej podrodziny. Najstarszą i najbardziej prymitywną znaną mózgoczaszką skunksa jest holotyp gatunku Palaeomephitis steinheimensis Jäger, 1839 (Fig. 1A-C). Mózgoczaszkę tę wydobyto ze środkowomioceńskich (MN 7+8, ok. 11-12 mln lat temu) osadów Steinheim am Albuch w południowych Niemczech. Reprezentuje ona młodego osobnika, o czym świadczą liczne niezrośnięte szwy między kośćmi oraz ukształtowanie powierzchni kości (Fig. 1A-E). Za młodszy subiektywny synonim Palaeomephitis steinheimensis uznano tutaj Trochotherium cyamoides Fraas, 1870, opisane z tych samych osadów i znane również z kilku innych środkowomioceńskich stanowisk w Europie. Ponieważ obie nazwy dotyczą gatunków typowych swoich rodzajów, Trochotherium Fraas, 1870 jest młodszym subiektywnym synonimem nazwy Palaeomephitis Jäger, 1839. Mózgoczaszka Palaeomephitis steinheimensis posiada dodatkową komorę w uchu środkowym (Fig. 1F: ac) i boczn a wypukłość kości łuskowej ponad wyrostkiem sutkowym (Fig. 1B: 1s). Cechy te są unikalnymi synapomorfiami skunksów i świadczą o przynależności Palaeomephitis steinheimensis do tej podrodziny. Chociaż u współczesnych skunksów brak jest w uchu środkowym dołu nadprzewodowego (fossa suprameatale), w mózgoczaszce Palaeomephitis steinheimensis zagłębienie to występuje (Fig. 1E: sf) i jest wykształcone w sposób charakterystyczny dla najstarszych znanych łasicowatych i synapomorficzny dla tej rodziny. Wskazuje to na plezjomorficzną obecność tej cechy w obrębie podrodziny skunksów i przemawia za ich przynależnością do łasicowatych. Spośród współczesnych łasicowatych, jedynie u skunksów i wydr kość wewnątrzbębenkowa tylna (entotympanicum caudale) nie jest wydęta i jest mała w stosunku do kości zewnątrzbębenkowej (ectotympanicum), która jest silnie rozwinięta, i kości wewnątrzbębenkowej przedniej (entotympanicum rostrale). Tak ukształtowane puszki bębenkowe skunksów i wydr traktowano dotąd jako cechę plezjomorficzną. W mózgoczaszce Palaeomephitis steinheimensis kość wewnątrzbębenkowa tylna jest jednak nieco wydęta i dość duża (Fig. 1D: ce), a kość zewnątrzbębenkowa jest stosunkowo mała (Fig. 1D: ec), zbliżając się względnymi rozmiarami do stosunków panujących u najstarszych znanych łasicowatych, szopowatych i małych pand (Ailuridae), a także w wymarłych rodzajach z pnia tych rodzin. Przemawia to za apomorficznością ukształtowania puszki bębenkowej skunksów, dostarczając w ten sposób synapomorfii na poparcie siostrzanego pokrewieństwa pomiędzy podrodzinami skunksów i wydr.

Słowa kluczowe

PL

fauna kopalna; mozgoczaszka; Mephitinae; Palaeomephitis steinheimensis; osady Steinheim am Albuch; ssaki drapiezne; Trochotherium cyamoides; Procyonidae; taksony; badania morfologiczne; skunksy; miocen; szopowate; paleontologia; lasicowate; puszka bebenkowa; Niemcy; morfologia zwierzat

• Wydawca: -
• Czasopismo: Acta Palaeontologica Polonica
• Rocznik: 1999
• Tom: 44
• Numer: 2
• Opis fizyczny: s.223-230,fot.,bibliogr.

Twórcy

autor

Wolsan M

• Instytut Paleoniologii PAN, ul.Twarda 51-55, 00-818 Warszawa

Bibliografia

• Alexejew, A. (Alekseev, A.) 1916. Animaux fossiles du village Novo-Elisavetovka [in Russian]. XIV + 453 pp. Tehnik", Odessa, 1915.
• Bruijn, H. de, Daams, R., Daxner-Höck, G., Fahlbusch, V., Ginsburg, L., Mein, P., & Morales, J. 1992. Report of the RCMNS working group on fossil mammals, Reisensburg 1990. - Newsletters on Stratigraphy 26, 65-118.
• Bryant, H.N., Russell, A.P., & Fitch, W.D. 1993. Phylogenetic relationships within the extant Mustelidae (Carnivora): appraisal of the cladistic status of the Simpsonian subfamilies. -Zoological Journal of the Linnean Society 108, 301-334.
• Dragoo, J.W. & Honeycutt, R.L. 1997. Systematics of mustelid-like carnivores. -Journal of Mammalogy 78, 426-443.
• Fraas, O. 1870. Die Fauna von Steinheim. Mit Rücksicht auf die miocänen Säugethier- und Vogelreste des Steinheimer Beckens. - Jahreshefe des Vereins für vaterländische Naturkunde in Württemberg 26, 145-306.
• Fraas, O. 1885. Beiträge zur Fauna von Steinheim. - Jahreshefe des Vereins für vaterländische Naturkunde in Württemberg 41, 313-326.
• Gaudry, A. 1862. Animaux fossiles et géologie de l'Attique d'après les recherches faites en 1855-56 et en 1860 sous les auspices de 1'Académie des sciences. Livraisons 1-3, 1-72. F. Savy, Paris.
• He, J. & Huang, W. 1991. A Pliocene species of Promephitis from Tongshan, Jiangsu. - Vertebrata PalAsiatica 29, 303-313.
• Heizmann, E.P.J. 1973. Die Carnivoren des Steinheimer Beckens. B. Ursidae, Felidae, Viverridae sowie Ergänzungen und Nachträge zu den Mustelidae. - Palaeontographica, Supplement-Band 8 (5B), 1-95.
• Heizmann, E.P.J. 1976. Die palaeontologische Erforschung des Steinheimer Beckens. In: Meteorkrater Steinheimer Becken: ein Naturdenkmal aus tertiärer Zeit, 29-45. Heimat- und Altertumsverein, Heidenheim an der Brenz.
• Helbing, H. 1936. Die Carnivoren des Steinheimer Beckens. A. Mustelidae. - Palaeontographica, Supplement-Band 8 (5A), 1-56.
• Hunt, R. M., Jr. 1974. The auditory bulla in Carnivora: an anatomical basis for reappraisal of carnivore evolution. -Journal of Morphology 143, 21-75.
• International Commission on Zoological Nomenclature. 1985. International Code of Zoological Nomenclature. Third Edition, xx + 338 pp. International Trust for Zoological Nomenclature, London; University of California Press, Berkeley.
• Jäger, G.F. 1839. Über die fossilen Säugethiere, welche in Würtemberg in verschiedenen Formationen aufgefunden worden sind, nebst geognostischen Bemerkungen über diese Formationen. Abtheilung 2, 71-212. Carl Erhard, Stuttgart.
• Krokos, V.I. 1939. Carnivora from the Meotic deposits of Grebenniki, Moldavian ASSR [in Ukrainian]. - Geologičnij žurnal 6 (1-2), 129-183.
• Ledje, C. & Árnason, Ú. 1996a. Phylogenetic analyses of complete cytochrome b genes of the order Carnivora with particular emphasis on the Caniformia. - Journal of Molecular Evolution 42, 135-144.
• Ledje, C. & Árnason, Ú. 1996b. Phylogenetic relationships within caniform carnivores based on analyses of the mitochondrial 12s rRNA gene. - Journal of Molecular Evolution 43, 641-649.
• Pilgrim, G. E. 1933. A fossil skunk from Samos. -American Museum Novitates 663, 1-15.
• Qiu, Zh. & Schmidt-Kittler, N. 1982. On the phylogeny and zoogeography of the leptarctines (Carnivora, Mammalia). - Paläontologische Zeitschrift 56, 131-145.
• Schmidt-Kittler, N. 1981. Zur Stammesgeschichte der mardervenvandten Raubtiergruppen (Musteloidea, Carnivora). - Eclogae geologicae Helvetiae 74, 753-801.
• Steininger, F.F., Berggren, W.A., Kent, D.V., Bernor, R.L., Sen, S., & Agustí, J. 1996. Circum-Mediterranean Neogene (Miocene and Pliocene) marine-continental chronologic correlations of European mammal units. In: R.L. Bernor, V. Fahlbusch, & H.-W. Mittmann (eds), The Evolution of Western Eurasian Neogene Mammal Faunas, 7-46. Columbia University Press, New York.
• Viret, J. 1935. Sur la présence de Trochotherium cyamoides Fraas à la Grive Saint-Alban. - Comptes rendus sommaires des Séances de la Société géologique de France 1935, 85-87.
• Wegner, R.N. 1913. Tertiaer und umgelagerte Kreide bei Oppeln (Oberschlesien). - Palaeontographica 60, 175-272.
• Wolsan, M. 1992. Phylogenie der frühen mardervenvandten Raubtiere Europas. In: Kurzfassungen der Vorträge und Poster, 62. Jahrestagung der Paläontologischen Gesellschaf, 21.-26. September 1992, 44. Hermann Jaeger, Berlin.
• Wolsan, M. 1993a. Phylogeny and classification of early European Mustelida (Mammalia: Carnivora). - Acta Theriologica 38, 345-384.
• Wolsan, M. 1993b. Definitions, diagnoses, and classification of higher-level taxa of the Mustelida (Carnivora: Arctoidea). - Zeitschrif für Säugetierkunde 58 (Sonderheft), 79-80.
• Wolsan, M. 1994. Evolution of the middle ear in early arctoid carnivorans and its phylogenetic significance. In: Neogene and Quaternary Mammals of the Palaearctic: Conference in Honour of Professor Kazimierz Kowalski, May 17-21, 1994, Kraków, Poland, 82-83. Institute of Systematics and Evolution of Animals, Polish Academy of Sciences, Cracow.
• Wolsan, M. 1996. Early evolution of the middle ear in arctoid carnivorans and the origin of mustelids and procyonids. -Journal of Vertebrate Paleontology 16 (3, Supplement), 74A.
• Wolsan, M. 1997a. The oldest procyonids and the primitive procyonid morphology. In: Abstracts of Oral and Poster Papers, Seventh International Theriological Congress, Acapulco, Mexico, September 6-11, 1997, 373-374. Universidad Nacional Autónoma de México, Mexico City.
• Wolsan, M. 1997b. Oldest procyonids from the earliest Late Oligocene of Europe and the primitive procyonid morphology. - Journal of Vertebrate Paleontology 17 (3, Supplement), 86A.
• Wolsan, M. 1998. Najstarsze szopowate. In: Streszczenia, VII Ogólnopolska Konferencja Teriologiczna, Białowieża, 27-30 września 1998 r., 100. Zakład Badania Ssaków PAN, Białowieża.
• Wolsan, M. & Engesser, B. 1997. A new species of the mid-Miocene semiaquatic skunk Palaeomephitis. In: Résumés/Abstracts, BiochroM'97, Congrès international de biochronologie mammalienne du Cénozoïque, Montpellier, 14-17 Avril, 110. Université Montpellier II, Montpellier.
• Wolsan, M. & Lange-Badré, B. 1996. An arctomorph carnivoran skull from the Phosphorites du Quercy and the origin of procyonids. - Acta Palaeontologica Polonica 41, 277-298.
• Zdansky, O. 1937. Promephitis aus dem Ponticum von China. -Bulletin of the Geological Institutions of the University of Upsala 26, 323-330.