A tooth of a sirenian from the Late Miocene sediments of the Bahia Inglesa Formation (Chile) is described and referred to the Dugongidae. The fossil represents the first sirenian record from Chile and the southernmost record of the Sirenia in the eastern Pacific Ocean (latitude 27° S). The Chilean record extends the already wide geographical distribution of fossil sirenians along the Eastern Pacific coast. The presence of a sirenian during the Miocene on the Chilean coast is related to a globally warmer climatic condition and a still limited northern extension of the cold Humboldt Current. .
Les siréniens constituent un ordre de mammifères marins représenté actuellement par seulement quatre espèces, vivant dans les eaux côtières et les fleuves des régions tropicales et subtropicales. Le Dugongidae
Ainsi, les siréniens actuels n'occupent pas le Pacifique est, mais les découvertes fossiles indiquent que c'était le cas dans le passé. Cette faune pacifique dérivait probablement de formes atlantiques ayant traversé le Central American Seaway au cours du Miocène inférieur [4]. Le registre fossile des siréniens du Pacifique nord comprend les trois sous-familles de Dugongidae : l'Halitheriinae
En revanche, on n'a retrouvé dans le Pacifique sud-est qu'une côte d'un Dugongidae indéterminé, dans le Pliocène inférieur de la formation Pisco, au Pérou [18], et deux crânes incomplets dans le Miocène inférieur à moyen de la formation Montera, également du Pérou. Les crânes ont d'abord été rapportés à
Nous décrivons ici une molaire découverte dans les sédiments du Miocène supérieur de la formation Bahía Iglesa à Las Arenas, sur la côte centre-nord du Chili (Fig. 1A) et conservée au Museo Paleontologico de Caldera, Chili (MPC). Cette dent représente la première mention d'un sirénien au Chili et le sirénien le plus méridional du Pacifique oriental.
La terminologie anatomique suit Domning (1988) [5].
La formation Bahía Iglesa est constituée de sédiments hétérogènes [33] déposés entre le Miocène moyen et le Pliocène inférieur [8,10,16,27,29], dans un environnement marin côtier [16,32]. La séquence de la localité type, près de Bahía Iglesa et Caldera, est déposée dans les grabens du socle igné mésozoïque [8,33]. La formation Bahía Iglesa est constituée de trois membres (unités 1–3 de Walsh et Hurne [32]) : (1) membre Morro, (2) membre Bonebed de la formation Bahía Iglesa, (3) membre Lechero. La plupart des vertébrés fossiles ont été observés dans un
Classe MAMMALIA Linnaeus, 1758 [14]
Ordre SIRENIA Illiger, 1811 [11]
Famille DUGONGIDAE Gray, 1821 [9]
Genre et espèce indét.
(Fig. 2)
MPC-219 est une dent molariforme inférieure droite, modérément usée et relativement petite ayant appartenu à un jeune animal. Elle présente le modèle des molaires de Dugongidae : deux lophides formés par deux cuspides principales, plus un petit hypoconulide et deux vallées plus ou moins obstruées par des crêtes ou des éperons ; mais MPC-219 est petite et simple, sans cuspules accessoires.
La dent est rectangulaire, elle a deux racines, les lophides sont obliques et inclinés labialement, l'hypoconulide est formé par deux cuspides et l'émail est crénelé. Le protoconide est plus large que le métaconide et les deux sont bien séparés. La vallée transverse est partiellement obstruée par le large éperon postérolingual du protoconide et par le plus petit éperon antérolingual de l'hypoconide. L'hypoconide est large et globuleux. L'entoconide est plus petit que l'hypoconide et il possède un éperon postérolingual qui rencontre presque l'hypoconulide. L'hypoconulide est plutôt petit et n'a pas la forme d'un Y. Il est formé de deux petites cuspides unies par une fine crête ; la cuspide labiale est plus grande que la cuspide linguale. Le bassin talonide est divisé par un petit éperon antérieur à la cuspide labiale, mais cet éperon ne forme pas une crête médiane unie à l'hypolophide. Longueur de la couronne : 13,3 mm ; largeur antérieure : 10,3 mm ; largeur postérieure 10,0 mm. La racine est double et cassée à ses extrémités, montrant une cavité pulpaire ouverte. La racine a une circonférence réduite par rapport à la couronne.
La détermination des molaires de siréniens est compliquée par leur importante variation individuelle.
Le registre fossile du Pacifique sud-est consiste en seulement deux crânes incomplets, découverts dans le Miocène inférieur à moyen de la formation Montera, au Pérou, et rapportés à
La comparaison avec
Depuis leur origine, les siréniens sont herbivores et se nourrissent d'herbes marines (
Cette différence entre l'absence actuelle de siréniens et leur présence passée dans le Pacifique est mise en relief par la découverte de cette molaire du Miocène supérieur du Chili, s'ajoutant au registre fossile du Pérou.
La présence de Dugongidae au Chili pendant le Miocène supérieur implique l'existence d'eaux chaudes peu profondes, riches en herbes marines.
La présence d'eaux chaudes le long des côtes du Pérou et du Chili durant le Miocène est déjà corroborée par de nombreuses études : Muizon et de Vries [19] ont noté des affinités tropicales et subtropicales pour les poissons, les reptiles et les mollusques du Miocène du Pérou ; Nielsen et al. [20] ont reconnu des affinités similaires pour les mollusques du Miocène inférieur à moyen du Chili sud-central ; dans les mêmes niveaux de la formation Bahía Iglesa, ont été découverts des vertébrés d'environnement tropical, tels que les poissons Istiophoridae et les reptiles crocodiliformes [28,33].
La présence de faunes tropicales ou subtropicales au Chili durant le Miocène peut être corrélée aux conditions climatiques globalement chaudes [34] et à une extension nord du courant de Humboldt (HC) plus réduite.
Les données bibliographiques indiquent que le HC est actif à partir de la limite Crétacé–Tertiaire [12], mais son effet augmente depuis la limite Oligocène–Miocène, lorsque s'est ouvert le détroit de Drake, et surtout du Miocène moyen jusqu'à l'Holocène, à la suite d'une glaciation en Antarctique [20]. Comme autre cause de l'expansion du HC durant le Miocène, Tsuchi [26] considérait également la rotation antihoraire du Pérou, indiquant sur une carte du Miocène inférieur (environ 17 Ma) que le HC n'arrivait pas jusqu'aux côtes nord du Chili [26 (fig. 8)]. La mention du sirénien décrit ici et les autres éléments fauniques d'eaux chaudes découverts dans les mêmes niveaux de la formation Bahía Inglesa [28,33] pourraient indiquer une mise en place non encore complète du HC et des oscillations de son extension la plus septentrionale durant le Miocène supérieur.
The marine mammal order Sirenia is today only represented by four species living in tropical and subtropical fresh and shallow coastal waters. The only species of the family Dugongidae,
In addition to these four species, Steller's sea cow (
Therefore, sirenians do not occur today along the eastern Pacific coasts. But fossil data, both previously published and presented here for the first time, indicate that sirenians have been widely distributed on these coasts during the past. An Atlantic origin and dispersal through the Central American Seaway in the Lower Miocene have been hypothesized for this eastern Pacific fauna
In the southeastern Pacific Ocean, sirenians have only been found in the Early to Middle Miocene Montera Formation and in the Early Pliocene portion of the Pisco Formation on the coast of Peru
The aim of this paper is the description of a single tooth collected from the Late Miocene Bahía Inglesa Formation exposed at Las Arenas, 1 km inland from Bahía Inglesa, on the coast of north-central Chile (
Anatomical terminology follows Domning
The Bahía Inglesa Formation (
The Lechero Member has been dated to 4.5–2.6 Ma (Pliocene) on the basis of microfossils
The Bonebed Member dating is more problematic because of the absence of a significant microfossil fauna. Walsh and Suarez
Concerning the Morro Member, Walsh and Naish
Finally, Marquardt et al.
Class MAMMALIA Linnaeus, 1758
Order SIRENIA Illiger, 1811
Family DUGONGIDAE Gray, 1821
Genus and species indet.
(
The tooth is two-rooted, rectangular, and has a simple cusp pattern without accessory cuspules, obliquely placed and labially sloped lophids, two hypoconulid cusps, and crenulated enamel. The protoconid is larger than the metaconid and they are well separated. The transverse valley is partially blocked by the large posterolingual spur of the protoconid and by the smaller anterolingual spur of the hypoconid. The hypoconid is large and bulbous. The entoconid is smaller than the hypoconid and has a posterolingual spur that nearly meets the hypoconulid. The hypoconulid is rather small, not Y-shaped, formed by two small cusps, the labial larger, joined by a thin ridge. A small anterior spur of the labial cusp divides the talonid basin but does not form a median ridge joining to the hypolophid. Crown length: 13.3 mm; anterior width 10.3 mm; posterior width 10.0 mm.
The root is double and broken at its extremities, showing an open pulp cavity. The root is small in circumference relatively to the crown, which overhangs markedly on all sides.
MPC-219 presents the standard dugongid pattern of two lophs formed by two main cusps, a smaller hypoconulid and two valleys more or less blocked by ridges and spurs, but it is relatively small and simple without accessory cuspules or an anterior cingulum.
A determination at the generic or specific level is very hard because of the great individual variation both in size and in complexity of sirenian molars, and because smaller teeth, such as that here examined, are generally simpler in cusp pattern and may have fewer accessory cuspules.
The southeastern Pacific Ocean sirenian record consists only of two partial skulls referred to
Comparison with
Since their origin, sirenians were herbivores and probably depended on seagrasses and other aquatic angiosperms for food. This condition determined their tropical and subtropical distribution in fresh and coastal water, where these plants lived. The only exception seems to be represented by the Hydrodamalinae, which secondarily adapted to colder waters
This discrepancy between fossil and extant data is here emphasized by the southernmost sirenian fossil record from the eastern Pacific Ocean, a single tooth collected from the Late Miocene of Chile. This datum adds to the previously-reported sirenian remains from the southeastern Pacific, which come from Peru, specifically from the Early–Middle Miocene Montera Formation and the Early Pliocene portion of the Pisco Formation
From a palaeoecological and palaeoclimatic view, the presence of dugongid sirenians in Chile during the Late Miocene implies warm shallow water with seagrass beds. Warm waters on the coasts of Peru and Chile during the Miocene have already been noted by several previous studies. For example, Muizon and deVries
The presence of tropical and subtropical faunas on the Chilean coast during the Miocene may have been favoured by the concurrence of globally warm climate
We thank D.P. Domning, Howard University, for English improvement and helpful comments, O. Lambert, ‘Institut royal des sciences naturelles de Belgique’, for improvement of the French version, S. Walsh, Natural History Museum of London, and R.E. Fordyce, Otago University, for useful suggestions.
(
Fig. 1. (a) Carte des affleurements fossilifères de la Formation Bahía Iglesa le long de la zone côtière de la région Atacama et localisation de la dent de sirénien MPC-219. (
MPC-219, lower right molar of Dugongidae, gen. et sp. indet., Upper Miocene, Las Arenas, Chile. (
Fig. 2. MPC-219, molaire inférieure droite de Dugongidae, gen. et sp. indet. Miocène supérieur. Las Arenas, Chile. (
Dugongid dispersion routes in the eastern Pacific during the Miocene. Solid and broken black arrows indicate the northern extent of the Humboldt Current respectively during the Miocene and the Recent. The black point indicates the new Chilean record. Other sirenian records from Domning
Fig. 3. Routes migratoires de Dugongidae dans l'Est du Pacifique pendant le Miocène. Les flèches en trait continu et en pointillés indiquent l'extension nord du courant de Humboldt respectivement au Miocène et à l'Actuel. Le point noir indique la nouvelle mention faite au Chili. Les autres dates relatives aux Dugongidae sont issues des travaux de Domning