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Introducción:
Figura 1. Mapa del mar interior occidental.
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El mar o vía marítima interior occidental
también llamado Mar del Cretácico, Mar de Niobrara y Mar Interior de Norteamérica, atravesaba Norteamérica de mediados a finales del Cretácico extendiéndose hacia el norte desde el proto-Atlántico y a veces conectando con el Océano Boreal.
también llamado Mar del Cretácico, Mar de Niobrara y Mar Interior de Norteamérica, atravesaba Norteamérica de mediados a finales del Cretácico extendiéndose hacia el norte desde el proto-Atlántico y a veces conectando con el Océano Boreal.
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En el centro-oeste de Alberta, la Formación
Puskwaskau abarca el intervalo de Campaniense Santoniense-temprano (Hu y Plint,
2009) y registra el último período en el que el Mar interior occidental
permaneció abierto hasta el Mar Boreal. Los vertebrados que quedan de esta
formación son extremadamente raros aunque los invertebrados (cefalópodos,
moluscos, bivalvos, inocerámidos) están presentes en taphocoenoses densos (Collom, 2001; PRB, personal observ.). En su tesis
inédita, Collom (2001, pl., figs. 1–6) mencionó brevemente los plesiosaurios,
mosasaurios indeterminados, así como los peces teleósteos, Protosphyraena y
Xiphactinus, de la Formación Puskwaskau; Sin embargo, ninguno de estos
especímenes se han descrito en detalle. Un descubrimiento en 2012
de una serie articulada de vértebras dorsales al nordeste de Grande Prairie
llevó a la investigación de este y otros materiales de reptiles marinos de la
Formación Puskwaskau accesionado en la Universidad de Alberta y el Museo Real
Tyrrell. Este trabajo constituye la primera descripción formal del material de
reptil marino de la Formación Puskwaskau y nuevas observaciones sobre la
importancia biogeográfica de estos especímenes y es de lo que trata el artículo
“Phil R. Bell, Federico Fanti, Mark T. Mitchell and Philip J. Currie (2014) Marine Reptiles (Plesiosauria and Mosasauridae) from the Puskwaskau Formation(Santonian-Campanian), West-Central Alberta” del que proviene esta entrada.
Marco geológico y ambiental:
Los depósitos marinos epicontinentales del oeste del
Mar Interior Occidental de América del Norte acumularon durante la última mitad
del Cretácico, la grabación de un amplio espectro de variaciones en la
profundidad total, la anchura y en la extensión latitudinal de este mar. En su
máxima cobertura, una vía marítima continua se extendió desde lo que hoy es el
Golfo de México al paleo-ártico, proporcionando un pasillo prácticamente
ininterrumpido para una gran variedad de especies marinas, incluidas diversas
formas de vertebrados (Fig. 2).
Figura 2. Mapa de Localidad y subdivisiones
estratigráficas de la Formación Puskwaskau en el centro-oeste de Alberta.
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En el área de estudio, la deposición de sedimentos
fangosos, principalmente en alta mar de la vía marítima interior occidental
durante la época de la Campaniense-Santoniense temprano está representada por
la Formación Puskwaskau. Se forma una cuña de hasta más de 300 m de espesor y
se extiende desde el norte del río Athabasca en Alberta, hasta la región más
oriental de la Columbia Británica (Hu y Plint, 2009) (Fig. 3).
Puskwaskau se caracterizó por un bajo gradiente, fondo del mar de bajo relieve, donde mudstone, limolita y arenisca se acumulan en aguas relativamente poco profundas, probablemente menos de 50 m (Varban y Plint, 2005; Plint et al., 2009). La Formación Puskwaskau se divide actualmente en cinco miembros, en orden ascendente: Dowling, Thistle, Hanson, Chungo y Nomad (Hu and Plint, 2009) (Fig. 3). Para este estudio es relevante saber que el miembro de arena denominado Chungo y el suprayacente de mudstone y limolita dominado Nomad se les ha asignado una edad Campaniense temprana basándose en la correlación lateral y asociaciones de ammonites (Hu, 1997; Collom, 2001; Hu and Plint, 2009; Fanti and Catuneanu, 2009, 2010). Por lo tanto, la Formación Puskwaskau también es equivalente a un número de unidades marinas y no marinas en el sur de Alberta y Saskatchewan (Niobrara, Wapiabi, Leche Río y formaciones Pakowky) y Estados Unidos (Clagget Shale y Formación Niobrara), y está cubierta por los depósitos fluviales de la Formación Wapiti (Fanti y Catuneanu, 2009). La transición entre Puskwaskau y formaciones Wapiti comparte varias similitudes con los depósitos correlativos del Grupo de transición Lea Park-Belly River (ver Power y Walker, 1996; Hamblin y Abrahamson, 1996). Las exposiciones de este intervalo de transición estratigráfico (Fanti y Catuneanu, 2009) se encuentran principalmente a lo largo de ambos costados del río Smoky y sus afluentes a unos 60 km al nordeste de Grande Prairie; este es el mismo contexto estratigráfico en el que algunas de las muestras que se describen en este artículo se recogieron. Con base en los datos estratigráficos disponibles, así como la matriz fina, fangosa asociada con el material de los vertebrados, las muestras parecen haber venido del miembro Nomad de la Formación Puskwaskau. Una reconstrucción paleogeográfica para el Santoniense y más temprano Campaniense de América del Norte sitúan las localidades centrales de Alberta a aproximadamente 65°N paleolatitud (Whittaker et al., 1987; Scotese, 1991; Dawson et al., 1994; Amiot et al., 2004; Mumpy y Catuneanu, 2007); por lo tanto, las muestras de las camas Puskwaskau representan una alta latitud de asociación faunística (Fig. 2).
Paleontología sistemática:
Abreviaciones institucionales:
TMP: Royal Tyrrell Museum of Palaeontology, Drumheller,
Alberta, Canada.
UALVP:
University of Alberta Laboratory of Vertebrate Paleontology, Edmonton, Alberta,
Canada.
Superorden:
Sauropterygia Owen, 1860
Orden: Plesiosauria DeBlainville, 1835
Familia: Polycotylidae Williston, 1908
Orden: Plesiosauria DeBlainville, 1835
Familia: Polycotylidae Williston, 1908
Descripción:
TMP 1978.022.0001
es un centrum cervical posterior aislado (Fig. 4.1 a 4.5) que se encuentra en
Utikumasis Lake (ubicación exacta desconocida), al norte de Lesser Slave Lake.
Como la mayoría de policotílidos, el centrum es anteroposteriormente más corto
que ancho, con una placa terminal más o menos circular. Por el contrario, las
cervicales posteriores de elasmosaurus son más anchas que largas (Sato, 2003a)
y son más elípticas que TMP 1978.022.0001. Además, no hay ninguna ranura
ventral (“en forma de pesa”; Welles, 1943) que caracteriza a elasmosaurus del
Cretácico Tardío (Bardet et al, 1999.). Un profundo foso notocordal está
presente en los centros de las placas extremas anterior y posterior, lo que,
unido a su tamaño relativamente pequeño, puede ser indicativo de su estado
inmaduro (Brown, 1981). Un remanente del arco neural
incompletamente fusionado en la cara dorsal también apoya esta hipótesis. Las
bases elípticas de las costillas cervicales están situadas en las esquinas
ventrolaterales del centrum. La sutura entre el centrum y cada costilla
cervical está abierta y no hay cresta longitudinal lateral. La combinación de
un centrum anficélico, placa terminal circular y ausencia de una cresta lateral
longitudinal sugiere afinidades a Polycotylidae (Sato, 2005; Sato et al., 2005),
aunque crestas longitudinales laterales están presentes en el Turonian
polycotylus Thililua Longicollis
(Bardet et al, 2003.). Una depresión en forma de reloj de arena
está atravesada por la cresta axial (quilla) en la superficie ventral del
centrum. Esta quilla es más conocida para policotílidos que para elasmosaurus,
en el que está poco desarrollada o ausente (Sato, 2003a; Kubo et al, 2012.).
Cinco forámenes nutritivos elípticos perforan la depresión ventral. La
superficie dorsal está mal conservada, revelando el hueso trabecular interno y
un solo foramen nutricio, ubicados en el centro.
TMP1973.011.3048
es un centrum dorsal aislado (Fig. 4.6–4.10). El arco neural no se fusiona con
el centrum lo que sugiere que proviene de un individuo juvenil. Es ligeramente
anficélico y constreñido entre los extremos articulares. Una cizalla
transversal ha deformado diagenéticamente el centrum, evidente en los aspectos
dorsoventral (Fig. 4.9). Las placas terminales son sub-circulares y pozos de la
notocorda son visibles tanto anterior como posteriormente, aunque la
orientación precisa (es decir, anterior frente a posterior) del centrum no es
posible a partir del material disponible. Existe una destacada ubicación
céntrica del foramen, a cada lado del centrum. Su longitud anteroposterior
relativamente corta sugiere afinidades con policotílidos (Tabla 1).
TMP 1973.011.3049
es un centrum caudal aislado (Fig. 4.11 a 4.15) de un ejemplar joven como lo
demuestran las facetas de puertas abiertas para el arco neural. El centrum está
aplastado anterior/posteriormente. Hay facetas del galón o arco hemal bien desarrolladas en
las esquinas ventrolaterales posteriores del centrum y los restos de las
facetas (del galón) en las esquinas ventrolaterales anteriores. Esta
configuración de las facetas del galón (hemal) es indicativo de un policotílido
(Sato, 2005, fig. 7). En contraste, las facetas del galón de elasmosaurus están
posicionados más medialmente (en el centro) (Sato, 2003b, la fig. 10). El área
para la fijación costilla-caudal se aproxima a la esquina dorsolateral del
centrum pero se erosiona. El centrum es anficélico y subrectangular en vista
articular.
TMP1973.011.3050
es un centrum dorsal ('pectoral') aislado (fig. 4.16 a 4.20), estrechado entre
los extremos articulares, y casi circular en vistas anterior y posterior. El
centrum es anficélico con un prominente hoyo notocordal en la parte posterior.
Una mala cizalla transversal ha distorsionado el centrum como se ve en las vistas dorsal y ventral (Fig. 4.19). El remanente del arco neural se fusiona con el centrum indicando un individuo relativamente maduro (Brown, 1981). Las apófisis transversas incompletas
están parcialmente en el centrum. Este es anteroposterior relativamente corto, lo que sugiere afinidades con policotílido (Tabla 1).
Una mala cizalla transversal ha distorsionado el centrum como se ve en las vistas dorsal y ventral (Fig. 4.19). El remanente del arco neural se fusiona con el centrum indicando un individuo relativamente maduro (Brown, 1981). Las apófisis transversas incompletas
están parcialmente en el centrum. Este es anteroposterior relativamente corto, lo que sugiere afinidades con policotílido (Tabla 1).
Familia Elasmosauridae
Cope, 1869
Elasmosauridae indeterminado.
Elasmosauridae indeterminado.
Observaciones:
Cuatro vértebras dorsales articuladas con fragmentos
de costillas asociadas (UALVP 54.898) fueron encontrados en una aislada
concreción de agua en la orilla oeste del río Smoky al norte de la confluencia
de los rios Puskwaskau, unos 55 km al nordeste de la ciudad de Grande Prairie,
Alberta. Los centra son relativamente largos (Tabla 1) con constricción de
secciones medias y circulares en vistas anterior y posterior, que Kubo et al.
(2012) refirió para elasmosaurus como de costumbre; Sin embargo, centra dorsales
constreñidos también están presentes en algunos policotílidos tales como Dolichorhynchops osborni y Polycotylus latipinnis (Carpenter,
1996). Presentan dos agujeros de nutrientes perforados a cada lado del centrum;
uno tiene una ubicación céntrica a aproximadamente media altura, el otro es más
ventral. No hay cantos laterales y/o ventrales, y no hay surco ventral en el
centrum. Las dos vértebras en cualquier extremo de la serie se rompen en la
sección frontal revelando el hueso trabecular interno. Los arcos neurales
también son visibles en la sección; los procesos transversos son abruptos en
ángulo dorsolateral. Este ángulo se vuelve cada vez más empinado progresando
posteriormente a lo largo de la columna vertebral; este no parece ser el
resultado de la distorsión diagenética. Esta orientación sugiere que las
vértebras son del extremo anterior de la serie dorsal. Los ángulos
dorsolaterales empinados de los procesos transversos no parecen ser el
resultado de la distorsión diagenética. El grado de deflexión posterior de los
procesos transversales no se puede determinar debido a la matriz de
revestimiento. Un número de fragmentos de costillas cortas, curvadas se
encuentran junto a las vértebras a pesar de que no se puede discernir que
costilla corresponde a cada vértebra.
Orden SquamataOppel, 1811
Familia Mosasauridae
Gervais, 1852
Subfamilia Russellosaurina Polcyn and Bell, 2005
Russellosaurina
incertae sedis
Observaciones:
TMP 1978.011.1269
es un centrum caudal intermedio sin distorsiones del valle del río Smoky al
norte de Grande Prairie (Fig. 5.1 a 5.5). Es débilmente procélico con una
faceta articular sub-circular, que es tan ancho como el centrum es de largo.
Las bases de abrasión del arco neural y procesos transversales están presentes.
La base de los procesos transversos, hemapófisis,
está situada justo en la posición ventral a la mitad de la altura del centrum.
Las bases circulares de las hemapófisis están
situadas posteriormente en la superficie ventral. Aunque erosionada, pequeñas
manchas de las superficies articulares originales para el arco hemal son
visibles en las hemapófisis (Fig. 5.4). Una hendidura longitudinal está
presente entre las hemapófisis. Facetas
articulares de las hemapófisis permiten la
remisión de este espécimen Russellosaurina (Polcyn y Bell, 2005).
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ESPÉCIMEN | IDENTIFICACIÓN | LONGITUD (cm) | ANCHO (cm) | ALTURA (cm) |
TMP 1973.001.3048 | Polycotylidae indet. | 2.1 | 2.7 | 3.0 |
TMP 1973.001.3049 | Polycotylidae indet. | 4.4 | 5.5 | 5.1 |
TMP 1973.001.3050 | Polycotylidae indet. | 3.9 | 6.8 | 5.5 |
TMP 1978.022.0001 | Polycotylidae indet. | 4.2 | 5.5 | 5.1 |
TMP 1973.011.1269 | Russellosaurina indet. | 6.4 | 6.1 | 5.4 |
TMP 1995.060.0030 | Plioplatecarpinae indet. | 5.5 | 6.1 | 4.7 |
UALVP 54898 | Elasmosauridae indet. | ? | ? | 6.9 |
5.9 | 7.1 | ? | ||
6.0 | 6.9 | 6.9 |
Tabla 1. Selecciones de mediciones centrum de
mosasaurios y plesiosaurios de la Formación Puskwaskau. Los tres centra en
UALVP 54898 se enumeran secuencialmente de anterior a posterior.
Subfamilia Plioplatecarpinae
Dollo, 1884
Observaciones:
TMP 1973.011.2796
(Fig. 4.12, 4.13) es una corona de diente aislado (27 mm de altura) recogidos
en Bad Heart Creek; que todavía está parcialmente incrustado en la matriz y se
expone en los aspectos labiolingual (revestimiento del diente [es decir, labial
frente lingual] no se pudo determinar en su estado actual). Aproximadamente le
faltan 5 mm de la punta apical pero la forma se conserva como una impresión en
la matriz. En vista lateral, el diente es triangular, curvado y tenía una punta aguda, ápice. El esmalte es suave
con finas estrías alrededor de la base sobre la superficie expuesta. Un carina
está presente en el borde anterior; Sin embargo, el borde posterior no está
completamente expuesto por lo que la presencia de una quilla posterior no pudo
ser confirmada. La base de la corona es sub-circular en
el contorno (FABL=de 8 mm, ancho=18 mm). La combinación de curvas
simétricas, dientes con estrías basales es típico de Plioplatecarpinae
(ver Konishi y Caldwell, 2011); Sin embargo, en ausencia de las partes del
esqueleto TMP 1973.011.2796 no puede ser asignado a un género en particular.
Figura 5. Material
de Mosasauridae de la Formación Puskwaskau. 1-5, Russellosaurina indet. centrum
caudal (TMP 1973.011.1269) en varios aspectos: 1, anterior; 2, posterior; 3,
lateral derecha; 4, ventral; 5, dorsal; 6-11, Plioplatecarpinae indet. vértebra
dorsal (TMP 1995.060.0030) en varios aspectos: 6, anterior; 7, posterior; 8,
lateral derecha; 9, dorsal; 10, ventral; 11, lateral izquierda; 12, 13,
Plioplatecarpinae indet. corona del diente (TMP 1973.011.2796): 12, vista
labiolingual; 13, aspecto posterior. Abreviaturas: Co=cóndilo anterior vértebra
rota; Hem=hemapófisis; Nc=de canal neural; Syn=synapophysis; TP=base de proceso
trasverso. Incrementos de la barra de escala = 1 cm.
TMP 1995.060.0030
es una vértebra dorsal incompleta (Fig. 4.6 a 4.11) de una localidad
desconocida en el río Smoky. El cóndilo posterior está roto pero el cotilo o acetábulo anterior está bien conservado, es
ligeramente deprimido, dorsoventral y cóncavo. La remanente de cóndilo de la
vértebra anterior se conserva dentro de la superficie articular anterior del
TMP 1995.060.0030 (fig. 4.6) lo que indica que había al menos otra vértebra en
la articulación. El centrum, conservado, es
ligeramente más ancho que largo, pero habría sido aproximadamente
equidimensional cuando estaba completo. La base sub-circular de
cada synapophysis emana de una ubicación
magnífica en el borde dorsolateral del centrum, lo que sugiere afinidades
plioplatecarpine. En contraste, las synapophysis
de mosasaurines y de tylosaurines están situadas en el centrum ateriormente
(Russell, 1967a). Las synapophysis terminan en facetas sub-circulares. El canal
neural está intacto, pero falta la espina neural y los detalles del arco neural
no se pueden discernir. Hay una depresión longitudinal poco profunda en la
línea media ventral del centrum. La superficie ventral también está atravesada
por tres pequeños agujeros neurovasculares.
Discusión:
Las muestras recogidas pertenecen a mosasaurios y
plesiosaurios como se explica en este artículo al describir cada una de las
muestras; y solo plioplatecarpines se identifican correctamente.
Mosasaurios y plesiosaurios son relativamente raros
en las localidades de alta latitud de principios del Campaniano en America del
Norte. Sin embargo, esto se debe en parte al resultado de esfuerzos de
recolección limitados, en comparación con los depósitos coetáneos más
fructíferos en el centro y sur de los Estados Unidos. En cualquier caso, hay un
número creciente de localidades de altas latitudes septentrionales que han
encontrado plesiosaurios y mosasaurios (Russell, 1967b, 1988; Nicholls y
Russell, 1990; Vandermark et al., 2006; Chin et al., 2008), lo que demuestra
una tendencia que se refleja en localidades de altas latitudes del hemisferio
sur (Gasparini et al., 2003).
Dolichorhynchops y elasmosaurus indeterminados
reportados de la Formación Smoking Hills en el río Anderson, Territorios del
Noroeste (Russell, 1967b) se encuentran entre los hallazgos de plesiosaurio más
septentrionales de principios del Campaniano; Breves menciones adicionales de
un policotílido indeterminado de la Formación Lea Park (centro-este de Alberta,
la información suplementaria de Kubo et al., 2012.); y un plesiosaurio indeterminado
del Clagget Shale (Montana central; Fiorillo, 1990) complementan esta escasa
información. Elasmosaurus norteamericanos de principios del Campaniano o
finales del Santoniano se limitan a un número de estados del centro de EE.UU.
incluyendo Elasmosaurus platyurus, Hydralmosaurus serpentinus y Styxosaurus Snowii (Storrs, 1999; Kubo
et al, 2012.). La diversidad policotílido se limita de manera similar a Dolichorhynchops osborni, D. bonneri, y latipinnis Polycotylus. Plesiosaurios Puskwaskau están, por
tanto, entre los miembros más septentrionales de este grupo en Norteamérica de
principios del Campaniano. Especímenes policotílido aislados superan a elasmosaurus
de la Formación Puskwaskau; Sin embargo, la recogida de sesgo y/o preferencia
ambiental no se puede descartar en esta fase. Sin embargo, la evidencia
disponible no muestra signos de la decadencia de policotílidos que precedió a
su extinción a mediados del Campaniano tardío (Nicholls y Meckert, 2002).
Mosasaurios son relativamente diversos en
coetáneos depósitos del Campaniano temprano del centro y sur de EE.UU. que
comprenden especies de Clidastes, Ectenosaurus, Globidens, Halisaurus, Platecarpus, Prognathodon, Selmasaurus
y Tylosaurus (Nicholls y Russell,
1990; Kiernan, 2002; Ross, 2009). Sin embargo, mosasaurio que permanece dentro
del paleo-Ártico de Canadá es poco conocido (Russell, 1967b).
Depósitos penecontemporaneos del Miembro Pembina
(Pierre Shale) en Manitoba y Dakota del Norte conservan quizás la más estudiada
fauna de mosasaurios “del norte” de este
período; Sin embargo, esta fauna proviene de una paleolatitud de más de 158° al
sur de la Formación Puskwaskau (fig. 1). El Miembro Pembina incluye mosasaurine
(Clidastes), plioplatecarpine (Latoplatecarpus, Platecarpus) y tylosaurine (Tylosaurus)
mosasaurios (Nicholls y Russell, 1990; Cuthbertson et al., 2007; Konishi y
Caldwell, 2011).
En este artículo, sólo plioplatecarpines se identificaron con confianza de la Formación Puskwaskau, que está de acuerdo con el conjunto más al norte en el río Anderson donde se han identificado sólo plioplatecarpines (Russell, 1967b). Sin embargo, los conjuntos más jóvenes de finales del Campaniano de la Formación Bearpaw en el sur de Alberta contienen tanto mosasaurines y russellosaurines (Konishi et al, 2011;. Konishi, 2012). Condiciones de agua fria probablemente persistieron en el extremo norte de la vía marítima interior occidental durante el Santoniano-Campaniano temprano (Nicholls y Russell, 1990) como se evidencia por gradientes latitudinales en diversidad de otros reptiles marinos (por ejemplo, las tortugas; Nicholls et al., 1990). Sin embargo, diversos aunque mal identificadoss a nivel de género y especie, faunas de nivel plesiosaurio y mosasaurios se conocen de un creciente número de localidades de alta latitud en Canadá (Russell, 1967b, 1988; Vandermark et al., 2006; Chin et al., 2008). Por lo que la presencia de reptiles marinos en la Formación Puskwaskau no es sorprendente; sin embargo, aún no se han encontrado en las Kaskapau y Dunvegan formaciones mejor exploradas (Cenomaniano-Turoniano) que subyacen progresivamente a la Formación Puskwaskau. La Formación Puskwaskau también proporciona un punto de datos útiles que une faunas contemporáneas desde el Ártico canadiense para faunas más al sur en el sur de Canadá y los EE.UU. Aunque la resolución taxonómica es baja en esta etapa, estas muestras demuestran que mosasaurios y plesiosaurios fueron diversos, por lo menos a nivel de familia, dentro de la Formación Puskwaskau. Por otra parte, la exposición de la Formación Puskwaskau representa un área nueva prometedora para la exploración e investigación de reptiles marinos norteamericanos en el futuro. Hay problemas logísticos mínimos en comparación con las expediciones a localidades más al norte dentro del Círculo Polar Ártico y la presencia de material postcraneal articulado impulsará la exploración más sistemática del río Smoky y sus afluentes en el futuro.
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