Carbonate collapse and the Late Paleozoic Ice Age marine biodiversity crisis

Registro completo

Título

Carbonate collapse and the Late Paleozoic Ice Age marine biodiversity crisis

Autor(es)

Balseiro, Diego; Powell, Matthew G.

Afiliación(es) del/de los autor(es)

Balseiro, Diego. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Exactas Físicas y Naturales; Argentina.
Balseiro, Diego. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro de Investigaciones en Ciencias de la Tierra; Argentina.
Powelll, Matthew G. Juniata College. Department of Geology; United States of America.

Resumen

El set de datos contiente datos de la Paleobiology Database (paleobBD.org) cruzados con los datos de Macrostrat (macrostrat.org), datos crudos de Macrostrat y los scripts necesarios para reproducir el trabajo.
Carbonate collapse and the Late Paleozoic Ice Age marine biodiversity crisis
The Late Paleozoic ice age was characterized by persistently low diversity of marine invertebrates following a second-order mass extinction. Here, we use a data set of North American (paleotropical) fossil occurrences of brachiopod, bivalve, and coral genera from the Paleobiology Database combined with lithologic data from Macrostrat to demonstrate that low diversity was caused by the collapse of carbonate environments during the LPIA. After dividing the data by lithology, low diversity was evident only in carbonate environments, whereas diversity within siliciclastic environments actually increased during the LPIA, after a brief decline in the Serpukhovian (late Mississippian). Diversity patterns closely matched respective changes in the volume of carbonate and siliciclastic rocks. The contrasting patterns observed in the two environments suggest that habitat loss was a direct cause of changes in diversity, because other factors, such as temperature, would have affected genera in both environments. A causal relationship is also supported by the finding that diversity remained high in carbonate refugia (carbonate beds within majority-siliciclastic formations) until the Bashkirian, postdating the onset of icehouse conditions by ~8 m.y. Our results provide a unifying, mechanistic explanation for the distinctive characteristics of the biotic impact, including its disproportionate effect on the tropical marine invertebrate fauna, prolonged recovery from extinction, low macroevolutionary rates during the recovery interval, and regional differences in its expression.
La edad de hielo del Paleozoico (LPIA) tardío estuvo caracterizada por una persistente baja diversidad de invertebrados marinos después de una extinción en masa de segundo orden. Aquí, nosotros utilizamos un set de datos de occurrencia de géneros fósiles de braquiópodos, bivalvos y corales de Norte América (paleotropical) proveniente de la Paleobiology Database combinado con datos litológicos de Macrostrat para demostrar que la baja diversidad fué causada por el colapso de los ambientes carbonáticos durante la LPIA. Después de dividir los datos por litología, la baja diversidad fué evidente únicamente en los ambientes carbonáticos, mientras que la diversidad en ambientes silicoclásticos de hecho se incrementó durante la LPIA, después de un breve declive en el Serpukhoviano (Mississippiano tardío). Los patrones de diversidad se asocian muy cercanamente a los respectivos cambios en el volumen de las rocas carbonáticas y silicoclásticas. Los patrones de diversidad contrastantes observados entre los dos ambientes sugieren que la pérdida de hñabitat foe la causa directa de los cambios en la diversidad, porque otros factores tales como la temperatura, deberían haber afectado a los géneros en ambos ambientes por igual. Una relación causal también se encuentra soportada por el hallazgo que la diversidad se mantuvo alta en refugios carbonáticos (capas carbonáticas dentro de formaciones mayormente silicoclásticas) hasta el Bashkiriano, aproximadamente ~8 m.y. después del inicio de las condiciones glaciares. Nuestros resultados proveen una explicación mecanística unificada para características distintivas del impacto biótico, incluyendo su desproporcionado impacto en las faunas marinas tropicales, la prologada recuperación de la extinción, las bajas tasa macroevolutivas durante el intervalo de recuperación y las diferencias regionales en su expresión.

Año de publicación

2019

Idioma

español

Formato (Tipo MIME)

application/zip

Clasificación temática de acuerdo a la FORD

Ciencias de la tierra y ciencias ambientales relacionadas

Materia

Geología; Edad de hielo del Paleozoico; LPIA; Paleobiology Database; Macrostrat;

Cobertura geo-temporal

USA
37°05'24.9"N ; 95°42'46.4"W

Condiciones de uso

Disponible en acceso abierto

Repositorio digital

Repositorio Digital Universitario (UNC) - Universidad Nacional de Córdoba

Identificador alternativo

https://doi.org/10.1130/G46858.1