Early Miocene cricetids from the Vallès- Penedès Basin (Catalonia): taxonomy, biostratigraphy and paleoecological implications

Abstract

El registre de rosegadors del Miocè inferior i principis del Miocè mitjà (des de finals del Ramblià fins a l’Aragonià mitjà; ca. 19-15 Ma) del Vallès-Penedès (Catalunya, Nord-Est d’Espanya) és molt més ric i continu del que es pensava. Aquesta tesi està centrada en la descripció de la fauna de cricètids durant aquesta època i en les seves implicacions biostratigràfiques, paleobiogeografiques i paleoambientals.

El cos principal d’aquesta tesi es centra en l’estudi sistemàtic dels cricètids de totes les localitats de la conca del Vallès-Penedès durant el Miocè inferior i principis del Miocè mitjà. El material estudiat consta de prop d’unes 1000 dents aïllades, així com fragments de mandíbules i maxil·les i també un crani parcial. Al registre de rosegadors de la conca del Vallès-Penedès hi trobem quatre gèneres diferents durant el Miocè inferior i principis del Miocè mitjà (final del Ramblià – Aragonià mitjà, MN3-MN5). El cricètid arcaic Melissiodon dominans és comú durant la zona A del Ramblià (ca. 19.3-17.2 Ma), abans de la dispersió dels anomenats ‘cricètids moderns’dels gèneres Democricetodon i Megacricetodon. Aquests cricètids moderns són components dominants de l’Aragonià (ca. 16,5-15 Ma) i inclouen quatre espècies del gènere Democricetodon (D. hispanicus, D. cf. decipiens, D. gracilis, D. sp. 4) i un del gènere Megacricetodon (M. primitivus). El paracricetodontí Eumyarion weinfurteri i els últims Melissiodon dominans completen l’associació de cricètids, però ambdues espècies són generalment rares. En general, la successió de cricetids del Miocè inferior mostra diverses

afinitats amb la de la zona de tipus de l’Aragonià, la conca de Calatayud-Montalbán (Aragó, centre-est d’Espanya), permetent l’ús de la mateixa biostratigrafia local d’alta resolució,

amb només petites diferències. A més, les faunes del Vallès-Penedès també presenten

algunes semblances amb les d’Europa central. Els resultats biostratigràfics es combinen amb noves dades magnetostratigràfiques que permeten precisar l’edat de alguns esdeveniments

biòtics importants que caracteritzen el Miocè inferior, incloent esdeveniments de dispersió d’altres continents vers a Europa occidental.

Finalment, es reconstrueixen les condicions paleoclimàtiques regionals entre ca. 19 i 15 Ma en base a la fauna de petits mamífers i es comparen amb altres registres d’Europa occidental. Els patrons de paleoprecipitació inferits a partir de l’estructura de la comunitat de petits mamífers indiquen una aridificació regional coincidint amb l’Òptim Climàtic del Miocè mitjà entre fa 16,5 i 15 Ma. A més, el Vallès-Penedès és reconegut a més com a àrea de transició entre la bioprovincia de centreeuropa més boscosa i humida, i la bioprovincia centreibèrica més àrida i amb estacionalitat en el règim de precipitacions. Aquesta situació, que ja havia estat reconeguda anteriorment per al Miocè mitjà i inicis del Miocè tardà, ja existia al començament d’aquesta època.

El registro de roedores del Mioceno inferior y principios del Mioceno medio (finales del Rambliense hasta el Aragoniense medio; ca. 19-15 Ma) del Vallès-Penedès (Cataluña, Nordeste de España) es mucho más rico y continuo de lo que se pensaba. Esta tesis esta centrad en la descripción de la fauna de cricétidos durante esta época y en sus implicaciones bioestratigráficas, paleobiogeográficas y paleoambientales.

El cuerpo principal de esta tesis se centra en el estudio sistemático de los cricétidos de todas las localidades de la cuenca del Vallès-Penedès durante el Mioceno inferior y principios del Mioceno medio. El material estudiado consta de casi unos 1000 dientes aislados así como de fragmentos maxilares y mandibulares y también de un cráneo parcial. En el registro de roedores de la cuenca del Vallès-Penedes encontramos cuatro géneros diferentes durante este tiempo (final del Rambliense – Aragoniense medio, MN3-MN5). El cricétido arcaico Melissiodon dominans es común en la zona A dl Rambliense (ca. 19.3-17.2 Ma), antes de la dispersión de los llamados “cricétidos modernos” de los géneros Democricetodon y Megacricetodon. Estos cricétidos modernos son componentes dominantes de las faunas Aragonienses (ca. 1.5-15 Ma) e incluyen cuatro especies del genero Democricetodon (D. hispanicus, D. cf. decipiens, D. gracilis, D. sp. 4) y una del género Megacricetodon (M. primitivus). El paracricetodontino Eumyarion weinfurteri y los últimos Melissiodon dominans completan la asociación de cricétidos aunque las dos son especies generalmente raras. En general, la sucesión de cricétidos del Mioceno inferior muestra varias afinidades con la zona tipo del Aragoniense, la cuenca de Calatayud-Montalbán (Aragón, España), permitiendo así el uso de la misma bioestratigrafía local de alta definición, incluyendo solo unas pocas modificaciones. A demás, las faunas del Vallès-Penedès presentan algunas similitudes con las faunas de Europa central. Los resultados bioestratigraficos combinados con los magnetoestratigráficos permiten la precisar la edad de algunos eventos bióticos importantes que caracterizan el Mioceno inferior, incluyendo eventos de dispersión de especies de otros continentes a Europa occidental.

Finalmente, se reconstruyen les condiciones paleoclimáticas regionales entre ca. 19 y 15 Ma en base a la fauna de pequeños mamíferos y se compara con otros registros de Europa occidental. Los patrones de paleoprecipitación inferidos a partir de la estructura de la comunidad de pequeños mamíferos indica una aridificación regional coincidiendo con el Óptimo Climático del Mioceno medio de entre hace 16.5 y 15 Ma. A demás el Vallès-Penedès es conocidos como una área de transición entre la bioprovíncia de centro Europa, más boscosa e húmeda, y la bioprovíncia centro Ibérica, más árida y con estacionalidad mascada en el régimen de precipitaciones. Esta situación que ya era conocida anteriormente en el Mioceno medio e inicios del Mioceno superior ya existía al principio de esta época.

The early and early middle Miocene (late Ramblian to middle Aragonian; ca. 19-15 Ma) rodent record of the Vallès-Penedès Basin (Catalonia, north-eastern Spain) is far richer and more continuous than previously thought. This thesis is centered in the description of the cricetid fauna from this time interval and its biostratigrahical, paleobiogeographical and paleoenvironmental implications. The systematic study of the cricetid fauna of all known early and early middle Miocene sites from the Vallès-Penedès Basin defines the main body of this work. The studied material comprises nearly 1,000 isolated molars as well as some mandibular fragments and even a partial skull. Four cricetid genera occur in the early to early middle Miocene (late Ramblian-middle Aragonian, MN3-MN5) record of the Vallès-Penedès Basin. The archaic cricetid Melissiodon dominans is common during Ramblian zone A (ca. 19.3-17.2 Ma) a before the dispersal of the so-called ‘modern cricetids’ of the genera Democricetodon and Megacricetodon. Modern cricetids are dominant components ofAragonian zone C and early zone D faunas (ca. 16.5-15 Ma) and include four species of the genus Democricetodon (D. hispanicus, D. cf. decipiens, D. gracilis, D. sp. 4) and one of the genus Megacricetodon (M. primitivus). The paracricetodontine Eumyarion weinfurteri and the last Melissiodon dominans complete the cricetid assemblage, but both species are generally rare. Overall the early Miocene cricetid succession shows several affinities with that from the Aragonian type area, the Calatayud-Montalbán Basin (Aragon, east-central Spain) allowing the use of the same high-resolution local biostratigraphy, with only minor differences. Moreover, Vallès-Penedès faunas also show a few similarities with the central European ones. Biostratigraphical results are combined with novel magnetostratigraphic data allow constraining the age of several major regional to continental bioevents that characterize the early Miocene, including dispersal events from other continents into Western Europe. Finally, small mammal faunas are used to reconstruct regional paleoclimate between ca. 19 and 15 Ma and to compare it with other Western Europe records. Rainfall patterns are inferred from small-mammal community structure and indicate regional aridification coinciding with the height of the mid-Miocene Climatic Optimum between 16.5 and 15 Ma. The Vallès-Penedès is further recognized as a transitional area between the forested and humid central European bioprovince and the more arid and rainfall seasonal inner Iberian bioprovince. Such situation, which had previously been recognized for the middle and early late Miocene already existed at the beginning of this epoch.