ANTARCTICA AS BACKGROUND FOR MAMMALIAN EVOLUTION

Abstract

Abstract. Since the 1980's, a series of new Cretaceous-Paleogene land mammals has been found in southern continents. They drastically changed the traditional perspective of how mammals evolved all over the world, and particularly, how they evolved in the southern continents. This paper is a preliminary evaluation of how much this new evidence contributes to an understanding of the role Antarctica played both in the evolution of mammals in general, and in the evolution of mammals in southern continents, in particular. The only land mammals thus far recorded in Antarctica come from middle to late Eocene beds of the La Meseta Formation on Seymour Island (Antarctic Peninsula). But the land mammals found in southern South America (Patagonia) and Australia, spanning the Cretaceous-Paleogene, strongly suggest that Antarctica was both an important evolutionary center (at least during the Cretaceous-Eocene), and a "stepping stone" between both continents during the Late Cretaceous-early Paleocene. The taxonomic diversification of monotremes in Australia (represented by at least two Early Cretaceous families, which make four families between that time and the Recent), and the oldest marine barrier between Australia and Antarctica (ca. 64 Ma), indicates that monotremes probably originated and diversified in the Australian/ Antarctic sector of Gondwana. The single dispersal (an ornithorhynchid) to the South American sector before or during the early Paleocene, attests to the role of Antarctica as a "stepping stone" between Australia and South America. The immigration of marsupials to the Australian sector of Gondwana must have occurred before 52 Ma. Thus, the "Australian marsupials" probably also diversified in the Australian/Antarctic sector of Gondwana. The available paleontological and biochemical data suggest that species ancestral to some of the present Australian marsupials evolved in Antarctica prior to their entry into Australia. The idea of the Australian/Antarctic sector as the area of origin and diversification of monotremes, and their absence from the Late Cretaceous (Campanian) land-mammal communities of southern South America (otherwise, exclusively composed by other non-tribosphenic and pre-tribosphenic mammals), suggest that by the end of the Mesozoic, there was a regional biogeographical differentiation between the East Gondwanan continents. Thus, Antarctica also might have been an important evolutionary center for non-tribosphenic and pre-tribosphenic mammals throughout the later part of the Mesozoic. The Eocene land mammals from La Meseta Formation pertain to "South American" lineages of marsupials (at least 4 families) and placentals (tardigrades and ungulates). They are characterized by a marked endemism at the specific and generic level. This endemism and the earlier record of certain taxa than in South America suggest both that the diversification of "South American" Tribosphenida mammals occurred in the Antarctic/South American sector of Gondwana, and that after the Paleocene, the Antarctic continent, or part of it, was isolated.

KEY WORDS. Antarctica. Cretaceous-Paleogene. Mammalia. Evolution. Palaeobiogeography.
 

Resumen. ANTÁRTIDA COMO OTRO CENTRO DE EVOLUCIÓN DE LOS MAMÍFEROS. A partir de la década de 1980, novedosos hallazgos de mamíferos terrestres cretácicos y paleógenos en los continentes australes cambiaron drásticamente la visión tradicional de cómo evolucionó el grupo, tanto en esos continentes como en el mundo entero. Este trabajo consiste en una evaluación preliminar de cuánto esta nueva evidencia contribuye al entendimiento del papel que le cupo a Antártida en la evolución de los mamíferos, tanto en general como en los continentes australes en particular. Los únicos mamíferos terrestres registrados en Antártida provienen de niveles del Eoceno medio a tardío de la Formación La Meseta de la isla Seymour (Marambio), cerca del extremo de la Península Antártica. Pero mamíferos terrestres del lapso Cretácico-Paleoceno encontrados en el sur de América del Sur (Patagonia) y Australia, sugieren fuertemente que Antártida fue un importante centro evolutivo (al menos durante el período Cretácico-Eoceno) y un "lugar de paso" entre ambos continentes durante el lapso Cretácico Superior-Paleoceno temprano. La diversificación taxonómica de los monotremas en Australia (representados por, al menos, 4 familias desde el Cretácico hasta la actualidad) y la más antigua barrera marina entre Australia y Antártida (ca. 64 Ma), indican que probablemente se originaron y diversificaron en el sector australiano/antártico de Gondwana. La sola dispersión de los ornitorrínquidos al sector sudamericano antes o durante el Paleoceno temprano, propone que Antártida fue también un "lugar de paso". La inmigración de los marsupiales al sector australiano de Gondwana debió haber ocurrido antes de los 52 Ma. Así, probablemente los "marsupiales australianos" se diversificaron en el sector australiano/antártico de Gondwana. De hecho, datos paleontológicos y bioquímicos sugieren que en Antártida se desarrollaron especies ancestrales a algunos de los grupos de marsupiales australianos actuales, antes de su entrada a Australia. La idea del sector australiano/antártico como el área donde los monotremas se originaron y diversificaron y la ausencia del grupo entre las comunidades de mamíferos terrestres del Cretácico Superior (Campaniano) de Patagonia (compuestas exclusivamente por otros mamíferos no tribosfénicos y pre-tribosfénicos), sugieren que a finales del Mesozoico existía una diferenciación biogeográfica regional entre los continentes de Gondwana oriental. Por eso, Antártida pudo haber sido también un importante centro evolutivo para los mamíferos no-tribosfénicos y pre-tribosfénicos durante la última parte del Mesozoico. Los mamíferos eocénicos de la Formación La Meseta pertenecen a linajes "sudamericanos" de marsupiales (al menos cuatro familias) y placentarios (tardígrados y ungulados). En conjunto, muestran un marcado endemismo a nivel específico y genérico. Este endemismo y el registro de ciertos taxones antes que en América del Sur sugiere que la diversificación de los Tribosphenida "sudamericanos" ocurrió en el sector antartico/sudamericano de Gondwana y que después del Paleoceno sufrieron algún tipo de aislamiento en Antártida.

PALABRAS CLAVE. Antártida. Cretácico-Paleógeno. Mammalia. Evolución. Paleobiogeografía.