Reconstruction of Oligocene and Neogene freshwater fish faunas - an actualistic study on cypriniform otoliths

• Autorzy: Schulz-Mirbach T , Reichenbacher B.
• Języki publikacji: EN

Abstrakty

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Fossil utricular otoliths (= lapilli) from cypriniform fishes have long been recorded from European Oligocene and Neogene freshwater and oligohaline sediments. Until now, their determination was limited to the family level owing to the lack of morphological investigations on lapilli of Recent cypriniforms. The present study introduces a terminology for the lapillus morphology that is based on the lapilli of 134 specimens of 20 cyprinid and one balitorid species. It is demonstrated that the lapillus has valuable characters for taxonomic classification. As a result, fossil lapilli from Oligocene and Miocene continental deposits from the western Mediterranean, the Swiss and the South German Molasse Basin, the Mainz Basin, and additionally from Anatolia could be determined. Nine species were identified: aff. Abramis sp. vel aff. Alburnus sp., aff. Alburnoides sp., aff. Barbus sp., cf. Leuciscussp., Palaeoleuciscus sp., Palaeotinca moeddeni sp. nov., Palaeotinca sp. 1, aff. Phoxinus sp., and aff. Rutilus sp. vel aff. Scardinius sp. Our study includes the oldest record of a Phoxinus−related and a Palaeotinca species from Europe. Additionally, aff. Abramis sp. vel aff. Alburnus sp. and aff. Alburnoides have been identified as fossils for the first time. The determination of the fossil lapilli has been supported by means of pharyngeal teeth, with the exception of aff. Abramis sp. vel aff. Alburnus sp., whose lapilli were found together with pharyngeal teeth of Palaeocarassius sp. It is suggested that these so−called Palaeocarassius pharyngeal teeth do not belong to an ancestor of the Carassiuslineage, but to a forerunner of the Abramis or Alburnuslineage. Our results support the previously described turnover in the Paratethys freshwater fish fauna about 17–18 Ma ago, when Palaeotinca spp. became extinct and the first appearance of Palaeoleuciscussp. and Palaeocarassiussp. (= aff. Abramissp. vel aff. Alburnus sp.) occurred. The Oligocene and Miocene cypriniform fishes did not evolve any provincialism from southern France throughout the Molasse Basin to the Mainz Basin.

Słowa kluczowe

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utricular otolith; fish; Miocene; cypriniform otolith; Oligocene; morphology; freshwater fish; reconstruction; lapillus; paleontology

• Wydawca: -
• Czasopismo: Acta Palaeontologica Polonica
• Rocznik: 2006
• Tom: 51
• Numer: 2
• Opis fizyczny: p.283-304,fig.,ref.

Twórcy

autor

Schulz-Mirbach T

• Ludwig-Maximilians-Universitat, Richard-Wagner-Str.10, D-80333 Munchen, Germany

autor

Reichenbacher B.

Bibliografia

• Adams, L.A. 1940. Some characteristic otoliths of American Ostariophysi. Journal of Morphology 66: 497–527.
• Agassiz, L. 1832. Untersuchungen über die fossilen Süsswasser−Fische der tertiären Formationen. Neues Jahrbuch für Mineralogie, Geologie, Geognostik und Petrefaktenkunde 3: 129–138.
• Agassiz, L. 1843 (1833–1843). Recherches sur les poissons fossiles, Vol. 3. vii + 390 pp. Petitpierre, Neuchâtel and Soleure.
• Assis, C.A. 2003. The lagenar otoliths of teleosts: their morphology and application in species identification, phylogeny and systematics. Journal of Fish Biology 62: 1268–1295.
• Assis, C.A. 2005. The utricular otoliths, lapilli, of teleosts: their morphology and relevance for species identification and systematics studies. Scientia Marina 69: 259–273.
• Berinkey, L. 1956. The taxonomical examination of the otoliths of the Cyprinidae of Hungary. Annales Historico−Naturales Musei Nationalis Hungarici 7: 455–462.
• Bleeker, P. 1859. Enumeratio specierum piscium hucusque in Archipelago Indico observatarum. Acta Societatis ScientiarumIndo−Neerland 6: i–xxxvi + 1–276.
• Bloch, M.E. 1782. Oekonomische Naturgeschichte der Fische Deutschlands. 128 pp. Hesse, Berlin.
• Böhme, M. 2000. Die Cypriniden (Teleostei, Cypriniformes) des oberoligozänen Maares von Enspel nebst Bemerkungen zur Phylogenie und Biogeographie der Phoxininae. Paläontologische Zeitschrift 74: 99–112.
• Böhme, M. 2002. Freshwater fishes from the Pannonian of the Vienna Basin with special reference to the locality Sandberg near Götzendorf, Lower Austria. Courier Forschungsinstitut Senckenberg 237: 151–173.
• Böhme, M. and Ilg, A. 2003. fosFARbase, www.wahre−staerke.com/
• Bonaparte, C.L. 1832. Iconografia delle fauna italica per le quattro classi degli animali vertebrati. Tomo III, Fasc. 1. 6 pp. Pesci, Roma.
• Bonaparte, C.L. 1837. Iconografia delle fauna italica per le quattro classi degli animali vertebrati. Tomo III, Fasc. 19–21. 94–103, 105–109. Pesci, Roma.
• Cavender, T.M. 1991. The fossil record of the Cyprinidae. In: I.L. Winfield and J.S. Nelson (eds.), Cyprinid Fishes, Systematics, Biology and Exploitation, 34–54. Chapman and Hall, London.
• Chaine, J. 1935. Recherches sur les otolithes des poissons. Étude déscriptive et comparative de la sagitta des téléostéens. Actes Société Linnéenne 87: 1–242.
• Chaine, J. 1936. Recherches sur les otolithes des poissons. Étude déscriptive et comparative de la sagitta des téléostéens. Actes Société Linnéenne 88: 5–246.
• Chaine, J. 1937. Recherches sur les otolithes des poissons. Étude déscriptive et comparative de la sagitta des téléostéens. Actes Société Linnéenne 89: 1–252.
• Chaine, J. 1938. Recherches sur les otolithes des poissons. Étude déscriptive et comparative de la sagitta des téléostéens. Actes Société Linnéenne 90: 5–258.
• Chaine, J. and Duvergier, J. 1934. Recherches sur les otolithes des poissons. Étude déscriptive et comparative de la sagitta des téléostéens. Actes Société Linnéenne 86: 1–254.
• Chaine, J. and Duvergier, J. 1942. Recherches sur les otolithes des poissons. Étude déscriptive et comparative de la sagitta des téléostéens. Actes Société Linnéenne 92: 3–133.
• Chardon, M. and Vandewalle, P. 1991. Acoustico−lateralis system. In: I.L. Winfield and J.S. Nelson (eds.), Cyprinid Fishes, Systematics, Biology and Exploitation, 333–352. Chapman and Hall, London.
• Cope, E.D. 1887. Zittel’s Manual of Palaeontology. American Naturalist 21: 1014–1019.
• Cuvier, G. 1816. Le Règne Animal distribué d’après son organisation pour servir de base à l’histoire naturelle des animaux et d’introduction à l’anatomie comparée. Les reptiles, les poissons, les mollusques et les annélides. Vol. 2. xviii + 532 pp. Deterville, Paris.
• Cuvier, G. and Valenciennes, A. 1846. Histoire naturelle des poissons. Tome dix−huitième. Suite du livre dix−huitième. Cyprinoïdes. Livre dix−neuvième. Des Osoces ou Lucioïdes. Vol. 18. xix + 505 pp. Libraire de la Société Géologique de France, Paris.
• Escot, C. and Granado−Lorencio, C. 1998. Morphology of the otoliths of Barbus sclateri (Pisces: Cyprinidae). Journal of Zoology 246: 89–94.
• Fink, S.V. and Fink, W.L. 1996. Interrelationships of Ostariophysan Fishes (Teleostei). In: M.L. Stiassny, L.R. Parenti, and G.D. Johnson (eds.), Interrelationships of Fishes, 209–249. Academic Press, San Diego.
• Frisch, K. v. and Stetter, H. 1932. Untersuchungen über den Sitz des Gehörsinnes bei der Elritze. Zeitschrift für vergleichende Physiologie 17: 686–801.
• Frost, G.A. 1925a. A comparative study of the otoliths of the neopterygian fishes. Annals and Magazine of Natural History 15: 152–163.
• Frost, G.A. 1925b. A comparative study of the otoliths of the neopterygian fishes. Annals and Magazine of Natural History 15: 553–561.
• Frost, G.A. 1925c. A comparative study of the otoliths of the neopterygian fishes. Annals and Magazine of Natural History 16: 433–446.
• Frost, G.A. 1926a. A comparative study of the otoliths of the neopterygian fishes. Annals and Magazine of Natural History 17: 99–104.
• Frost, G.A. 1926b. A comparative study of the otoliths of the neopterygian fishes. Annals and Magazine of Natural History 18: 465–482.
• Frost, G.A. 1926c. A comparative study of the otoliths of the neopterygian fishes. Annals and Magazine of Natural History 18: 483–490.
• Frost, G.A. 1927. A comparative study of the otoliths of the neopterygian fishes. Annals and Magazine of Natural History 19: 439–445.
• Gaudant, J. 1988. Mise au point sur l’ichthyofaune Oligocene de Rott, Orsberg et Stößchen (Allemagne). Comptes Rendus de l’Académie des Sciences Paris 306: 831–834.
• Gaudant, J. 1989. Nouvelles observations sur l’ichthyofaune miocène de Steinheim am Albuch (Wurtemberg, Allemagne). Stuttgarter Beiträge zur Naturkunde 151: 1–33.
• Gaudant, J., Weidmann, M., Berger, J.−P., Bolliger, T., Kälin, D., and Reichenbacher, B. 2002. Recherches sur les dents pharyngiennes de Poissons Cyprinidae de la Molasse d’eau douce oligo−miocène de Suisse (USM, OSM) et de Haute−Savoie (France). Revue Paléobiologie 21: 371–389.
• Gradstein, F., Ogg, J., and Smith, A. (eds.) 2004. A Geologic Time Scale 2004, xix + 589 pp. Cambridge University Press, Cambridge.
• Hänfling, B. and Brandl, R. 2000. Phylogenetics of European cyprinids: insights from allozymes. Journal of Fish Biology 57: 265–276.
• Heckel, J.J. 1843. Abbildungen und Beschreibungen der Fische Syriens, nebst einer neuen Classification und Characteristik sämmtlicher Gattungen der Cyprinen. Süsswasser−Fische Syriens. 109 pp. Schweizerbart, Stuttgart.
• Heckel, J.J. and Kner, R. 1858. Die Süsswasserfische der Österreichischen Monarchie, mit Rücksicht auf die angrenzenden Länder. xii + 388 pp. Verlag von Wilhelm Engelmann, Leipzig.
• Howes, G.J. 1981. Anatomy and phylogeny of the Chinese Major Carps Ctenopharyngodon Steind., 1866 and Hypophthalmichthys Blkr., 1860. Bulletin of the British Museum, (Zoology) 41: 1–52.
• Howes, G.J. 1991. Systematics and biogeography: an overview. In: I.L. Winfield and J.S. Nelson (eds.), Cyprinid Fishes, Systematics, Biology and Exploitation, 1–33. Chapman and Hall, London.
• Jeitteles, L.H. 1861. Zoologische Mittheilungen. I. Ueber zwei für die Fauna Ungarns neue Fische, Lucioperca volgensis Cuv. Val. und Alburnus maculatus Kessler. Verhandlungen der kaiserlich−königlichen zoologisch−botanischen Gesellschaft in Wien 11: 323–326.
• Koken, E. 1884. Ueber Fisch−Otolithen, insbesondere über diejenigen der norddeutschen Oligocän−Ablagerungen. Zeitschrift der deutschen geologischen Gesellschaft 36: 500–565.
• Kottelat, M. 1997. European freshwater fishes. Biologia 52: 1–271.
• Linck, H.F. 1790. Versuch einer Eintheilung der Fische nach den Zähnen. Magazin für das Neueste aus der Physik und Naturgeschichte 6: 28–38.
• Linnaeus, C. 1758. Systema naturae per regna tria naturae, secundum classes, ordines, genera, species, cum characteribus, differentiis, synonymis, locis. Vol. 1: Regnum animale. Editio decima, reformata. 824 pp. Laurentii Salvii, Stockholm.
• Martini, E. 1983. Die Fischfauna von Langenau bei Ulm (Unter−Miozän, Ottnang−Stufe). Stuttgarter Beiträge zur Naturkunde 91: 1–18.
• Martini, E. and Reichenbacher, B. 1993. Fish−remains, especially otoliths, in Recent shore sediments of the Salton Sea, California. Courier Forschungsinstitut Senckenberg 201: 277–293.
• Menzel, H. and Becker−Platen, J.D. 1981. Otolithen aus dem Tertiär der Türkei (Känozoikum und Braunkohlen der Türkei). Geologisches Jahrbuch 42: 5–91.
• Mödden, C., Schäfer, P., Reichenbacher, B., Schwarz, J., and Kadolsky, D. 2000. Säugetiere, Fisch−Otolithen, Ostracoden, Mollusken und Charophyten aus den Süßwasser−Schichten (Oligozän) von Wolfsheim im Mainzer Becken. Paläontologische Zeitschrift 74: 343–361.
• Müller, J. 1846. Über den Bau und die Grenzen der Ganoiden, und über das natürliche System der Fische. Physikalisch−Mathematische Abhandlungen der königlichen Akademie der Wissenschaften zu Berlin (1845): 117–216.
• Nilsson, S. 1832. Prodromus ichthyologiae Scandinavicae. iv + 124 pp. Literis Berlingianis, Lund.
• Nolf, D. 1985. Otolithi piscium. Handbook of Paleoichthyology 10: 1–145.
• Nolf, D. 1995. Studies on fossil otoliths—the state of the art. In: D.H. Secor, J.M. Dean, and S.E. Campana (eds.), Recent Developments in Fish Otolith Research, 513–544. University of South Carolina Press, Columbia, South Carolina.
• Nolf, D. 2004. Otolithes de poissons aptiens du Maestrazgo (province de Castellon, Espagne oriental). Bulletin de l'Institut Royal des sciences naturelles de Belgique 74 (Supplement): 101–120.
• Nolf, D. and Brzobohaty, R. 2002. Otolithes des poissons du paleocanyon de Saubrigues (Chattien a Langhien) Aquitaine, France. Revue de micropaléontologie 45: 261–296.
• Obrhelová, N. 1969. Die Karpfenfische des Tchechoslovakischen Süßwassertertiär. Časopis pro mineralogii a geologii 14: 39–52.
• Rafinesque, C.S. 1820. Ichthyologia Ohiensis [Part 5]. Western Review and Miscellaneous Magazine 2: 235–242.
• Reichenbacher, B. 1988. Die Fischfauna der Kirchberger Schichten (Unter−Miozän) an der Typuslokalität Illerkirchberg bei Ulm. Stuttgarter Beiträge zur Naturkunde 139: 1–53.
• Reichenbacher, B. 1993. Mikrofauna, Paläobiogeographie und Biostratigraphie der miozänen Brack− und Süßwassermolasse in der westlichen Paratethys unter besonderer Berücksichtigung der Fisch−Otolithen. Senckenbergiana lethaea 73: 277–374.
• Reichenbacher, B. 2000. Das brackisch−lakustrine Oligozän und Unter−Miozän im Mainzer Becken und Hanauer Becken: Fischfaunen, Paläoökologie, Biostratigraphie, Paläogeographie. Courier Forschungsinstitut Senckenberg 222: 1–143.
• Reichenbacher, B. 2004. A partly endemic euryhaline fish fauna (otoliths, teeth) from the Early Miocene of the Aix−Basin (Provence, southern France). Courier Forschungsinstitut Senckenberg 246: 113–127.
• Reichenbacher, B. and Mödden, C. 1996. Biostratigraphie und Paläoökologie aufgrund von Fisch−Otolithen in den Oberen Cerithienschichten (Unter−Miozän) bei Göllheim (Mainzer Becken). Mainzer geowissenschaftliche Mitteilungen 25: 89–110.
• Reichenbacher, B. and Schwarz, J. 1997. Charophyten und Otolithen aus den Cyrenen−Schichten des nördlichen Alpenvorlandes. Paläontologische Zeitschrift 71: 173–188.
• Reichenbacher, B. and Sienknecht, U. 2001. Allopatric divergence and genetic diversity of Recent Aphanus iberus and fossil Prolebias meyeri (Teleostei, Cyprinodontidae) from Southwest and Western Europe, as indicated by otoliths. Geobios 34: 69–83.
• Reichenbacher, B., Böhme, M., Heissig, K., Prieto, J., and Kossler, A. 2004a. New approach to assess biostratigraphy, palaeoecology and past climate in the South German Molasse Basin during the Early Miocene (Ottnangian, Karpatian). Courier Forschungsinstitut Senckenberg 249: 71–89.
• Reichenbacher, B., Uhlig, U., Kowalke, T., Bassler, B., Matzke−Karasz, R., and Schenk, B. 2004b. Biota, palaeoenvironments and biostratigraphy of continental Oligocene deposits of the South German Molasse Basin (Penzberg Syncline). Palaeontology 47: 639–677.
• Reichenbacher, B. and Weidmann, M. 1992. Fischotolithen aus der oligo−/miozänen Molasse der West−Schweiz und der Haute−Savoie (Frankreich). Stuttgarter Beiträge zur Naturkunde 184: 1–83.
• Risso, A. 1827. Histoire naturelle des principales productions de l’Europe méridionale, et particulièrement de celles des environs de Nice et des Alpes maritimes. xvi + 480 pp. F.G. Levrault, Paris.
• Rivaton, J. and Bourret, P. 1999. Les otolithes des poissons de l’Indo−Pacifique. Documents Scientifiques et Technique, Volume spécial II (2). 378 pp. Centre IRD (Institut de recherché pour le développement), Nouméa.
• Rückert−Ülkümen, N., Böhme, M., Reichenbacher, B., Heissig, K., Witt, W., and Bassler, B. 2002. Die Fossilführung des Ober−Miozän/Unter−Pliozän Profils von Halitpasa (Manisa, Türkei). Mitteilungen der Bayerischen Staatssammlung für Paläontologie und Historische Geologie 42: 51–74.
• Sach, V., Gaudant, J., Reichenbacher, B., and Böhme, M. 2003. Die Fischfaunen der Fundstellen Edelbeuren−Mauerkopf und Wannenwaldtobel 2 (Miozän, Obere Süßwassermolasse, SW−Deutschland). Stuttgarter Beiträge zur Naturkunde 334: 1–25.
• Schwarzhans, W. 1993. A comparative morphological treatise of recent and fossil otoliths of the family Sciaenidae (Perciformes). Piscium catalogus: Part Otolithi Piscium I. 245 pp. Pfeil, Munich.
• Schwarzhans, W. 1999. A comparative morphological treatise of recent and fossil otoliths of the order Pleuronectiformes. Piscium catalogus: Part Otolith Piscium II. 391 pp. Pfeil, Munich.
• Smale, M.J., Watson, G., and Hecht, T. 1995. Otolith atlas of southern African marine fishes.Ichthyological Monographs 1: 1–253. Smith Institute of Ichthyology, Grahamstown.
• Stringer, G.L. 1998. Otolith−based fishes from the Bowden Shell Bed (Pliocene) of Jamaica: systematics and palaeoecology. Contributions to Tertiary and Quaternary Geology 35: 147–160.
• Swainson, W. 1839. The Natural History and Classification of Fishes, Amphibians, & Reptiles, or Monocardian Animals. vi + 448 pp. Spottiswoode and Co., London.
• Werner, C.F. 1928. Studien über die Otolithen der Knochenfische. Zeitschrift für wissenschaftliche Zoologie 131: 501–587.
• Wohlfahrt, T.A. 1932. Anatomische Untersuchungen über das Labyrinth der Elritze (Phoxinus laevis L.). Zeitschrift für vergleichende Physiologie 17: 659–685.
• Zardoya, R. and Doadrio, I. 1999. Molecular evidence on the evolutionary and biogeographical patterns of European cyprinids. Journal of Molecular Evolution 49: 227–237.