Métathériens paléogènes et néogènes d’Amazonie occidentale : systématique et histoire évolutive

Paleogene and Neogene Metatheria from western Amazonia : systematic and evolutionnary history

• Auteur / Autrice : Narla Shannay Stutz
• Direction : Pierre-Olivier Antoine, Ana Maria Ribeiro
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Paléobiologie
• Date : Soutenance le 08/05/2023
• Etablissement(s) : Université de Montpellier (2022-....) en cotutelle avec Universidade do Rio Grande do Sul -- Porto Alegre (Brésil)
• Ecole(s) doctorale(s) : École Doctorale GAIA Biodiversité, agriculture, alimentation, environnement, terre, eau (Montpellier ; 2015-...)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut des sciences de l'évolution (Montpellier)
• Jury : Président / Présidente : César Léandro Schultz
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Silane A. F. Silva Caminha, Marie-Pierre Ledru
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Analía M. Forasiepi, Darin A. Croft

Mots clés

Mots clés contrôlés

Amazonie (Pérou)

Amazonie (Brésil)

Éocène

Miocène

Oligocène

Marsupiaux

Mots clés libres

Marsupiaux

Pérou

Brésil

Eocène

Oligocène

Miocène

Marsupials

Peru

Brazil

Eocene

Oligocene

Miocene

Résumé

Les Metatheria sont probablement apparus au Jurassique dans l'actuelle Asie–Amérique du Nord. Au Crétacé Supérieur, les métathériens se dispersèrent de l'Amérique du Nord vers l'Amérique du Sud, leur premier registre remontant au début du Paléocène en Argentine. Les relations phylogénétiques des Metatheria restent problématiques. Le groupe couronne Marsupialia est divisé en : Australidelphia, avec les ordres existants Dasyuromorphia, Peramelemorphia, Diprotodontia et Notoryctemorphia et un ordre fossile de l’Australasie, plus l'ordre sud-américain Microbiotheria et les Polydolopimorphia (éteints) ; et ''Ameridelphia'' taxon polyphylétique contenant les ordres Didelphimorphia et Paucituberculata, documentés en Amérique du Sud. En outre, l'Amérique du Sud connut dans le passé grande diversité de métathériens actuellement éteints. L'évolution des métathériens au Cénozoïque en Amérique du Sud est marquée par des périodes de diversification et d'extinction, enregistrées dans des sites exceptionnels surtout dans le sud du continent. Cependant, leur registre présente de grandes lacunes dans le nord du continent, où ils sont signalés dans quelques gisements de l'Éocène–Miocène des Pérou, Brésil, Venezuela et Colombie. Ainsi, la présente thèse avait pour but identifier les fossiles de Metatheria provenant de localités brésiliennes (rivières Juruá et Envira, Formation Solimões, Bassin de l'Acre) et péruviennes (Contamana, Bassin de Huallaga et Atalaya), région amazonienne, Éocène–Miocène, afin de contribuer à la connaissance de la systématique et de l'histoire évolutive des Metatheria. Dans la localité TAR-31, Pérou, Miocène moyen (Laventien, ~13 Ma), 3 taxons de Metatheria ont été identifiés : le didelphidé ''Thylamys'' cf. ''T.'' colombianus et des Paucituberculata aff. Palaeothentes et Pitheculites ipururensis sp. nov. Dans les localités de l’Acre, 4 taxons de didelphidés ont été trouvés dans la localité PRE 06, rivière Envira : Marmosini cf. Marmosa, Didelphis cf. D. solimoensis, 'Thylamys' colombianus. Dans les localités de la rivière Juruá, 2 taxons de Paucituberculata ont été identifiés : Palaeothentidae Palaeothentinae indet. (PRJ 25 et PRJ 33', hors contexte stratigraphique) et l’abdéritidé Abderites sp. (PRJ 33, in situ). Les didelphidés de PRE 06 indiquent un âge Miocène supérieur pour cet affleurement. Abderites sp. suggère un âge Miocène moyen pour PRJ 33. Comparant ces associations avec des faunes amazoniennes temporellement corrélées indique que l'Amazonie occidentale était une région biogéographique unique pour les mammifères terrestres au Miocène moyen, sur la marge ouest du Système Pebas. Concernant les localités paléogènes étudiées, seuls des Polydolopimorphia ont été étudiés, avec l'identification de 15 taxons, uniquement Bonapartheriiformes, avec Bonapartherioidea Prepidolopidae et Argyrolagoidea Argyrolagidae, ainsi que le genre Wamradolops. Les résultats obtenus, en comparaison avec la littérature, montrent que des changements majeurs se produisirent dans les communautés de métathériens amazoniennes pendant Éocène–Miocène. Les métathériens de l'Éocène moyen sont principalement des polydolopimorphes, avec grande diversité et abondance. Un premier changement se produit autour de la transition Éocène–Oligocène, avec diminution de l'abondance et diversité des polydolopimorphes (disparition des Prepidolopidae et maintien des seuls Argyrolagidae) contrebalancés par l’augmentation de paucituberculés, représentés que par les Palaeothentoidea, avec diversité et abondance significatives pendant l'Oligocène. Au Miocène inférieur, les premiers Didelphimorphia sont identifies. Au Miocène supérieur le deuxième changement a lieu. Les communautés de métathériens devinrent presque entièrement composées de didelphidés, avec des taxons dérivés très similaires aux actuels. Ces résultats soulignent le rôle important de la région amazonienne dans l'histoire évolutive et la paléobiogéographie des métathériens au cours du Paléogène et Néogène.

Metatheria probably originated in the Jurassic in today’s Asia–North America. In the Late Cretaceous, metatherians dispersed from North America to South America, with their earliest record in early Paleocene of Argentina. The phylogenetic relationships of Metatheria remain a problematic. The crown-group Marsupialia is divided into: Australidelphia, with the extant orders Dasyuromorphia, Peramelemorphia, Diprotodontia and Notoryctemorphia and a fossil order from Australasia, plus the South American order Microbiotheria and the Polydolopimorphia (extinct); and ''Ameridelphia,'' a polyphyletic taxon containing the orders Didelphimorphia and Paucituberculata inhabiting South America. Furthermore, South America had a remarkable past diversity of metatherians, currently extinct. The Cenozoic evolutionary history of metatherians in South America is marked by periods of diversification and extinctions, recorded in some exceptional sites, especially in the south of the continent. However, there are large gaps in the fossil record of Metatheria in South America, mainly for the northern portion of the continent, where they are reported for some Eocene–Miocene deposits from Peru, Brazil, Venezuela and Colombia. Thus, the present thesis aimed to identify fossil remains of Metatheria from Brazilian (Upper Juruá and Envira Rivers, Solimões Formation, Acre Basin) and Peruvian (Contamana, Huallaga and Atalaya Basin) localities of the Amazon region, Eocene–Miocene interval, to contribute to the knowledge of Metatheria systematics and evolutionary history. At the TAR-31 locality, Peru, Middle Miocene (Laventan, ~13 Ma), 3 metatheria taxa were identified: the didelphid 'Thylamys' cf. 'T.' colombianus, and the Paucituberculata aff. Palaeothentes and Pitheculites ipururensis sp. nov. In the Acre localities 4 taxa of didelphids were found at the locality PRE 06, Envira River: Marmosini cf. Marmosa, Didelphis cf. D. solimoensis, 'Thylamys' colombianus. In the Upper Juruá River localities, 2 taxa of Paucituberculata were identified: Palaeothentidae Palaeothentinae indet. (PRJ 25 and PRJ 33', both out of stratigraphic context) and the Abderiditae Abderites sp. (PRJ 33, in situ. The didelphids from PRE 06 indicate a Late Miocene age for this outcrop. Abderites sp. suggests a Middle Miocene age for PRJ 33. Comparisons of these associations with temporally correlated Amazonian faunas indicate great similarity between TAR-31 and Acre, as well as with La Venta, confirming that western Amazonia was a unique biogeographic region for terrestrial mammals during the Middle Miocene, on the western margin of the Pebas Mega-Wetland System. Concerning the Paleogene localities studied, only members of the order Polydolopimorphia were studied, with the identification of 15 taxa, of the suborder Bonapartheriiformes, with Bonapartherioidea Prepidolopidae and Argyrolagoidea Argyrolagidae, plus the genus Wamradolops. The results obtained, in comparison with the literature, indicate that major turnovers occurred during the Eocene–Miocene in the Amazonian metatherian communities. Middle Eocene metatherian associations were predominantly composed of polydolopimorphians, with high diversity and abundance. A first turnover occurred around the Eocene–Oligocene transition, with a decrease in the abundance and diversity of polydolopimorphians (disappearance of Prepidolopidae and only the Argyrolagidae remaining) offset by an increase in paucituberculatans, represented only by the Palaeothentoidea, with great diversity and abundance during the Oligocene. In the early Miocene, the first Didelphimorphia are recorded and in the Late Miocene the second turnover occurs. The metatherian communities are then almost entirely composed of didelphids, which are represented by derived taxa very similar to the current groups. These results highlight the significant role of the Amazon region regarding the evolutionary history and paleobiogeography of metatherians during the Paleogene and Neogene.