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Paleogene vertebrates and their response to environmental change

Gingerich, Philip D.

Neues Jahrbuch für Geologie und Paläontologie - Abhandlungen Band 234 Heft 1-3 (2004), p. 1 - 23

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published: Dec 22, 2004

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ArtNo. ESP155023400008, Price: 29.00 €

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Abstract

The global standing diversity of Vertebrata is relatively constant through the Cretaceous at 200-300 families but it approximately doubles following the Cretaceous-Paleogene (K-P) extinction event to reach a new Cenozoic level of about 600 families. This increase is greatest in the late Paleocene and early Eocene, and the Paleocene-Eocene transition is thus of special interest for vertebrate evolution. The diversity of Reptilia decreased substantially across the K-P boundary as global temperature declined more gradually, but the diversity of Teleostei, Aves, and Mammalia all increased greatly through the Paleocene and early Eocene, advancing against the temperature trend. The dominant pattern in these groups appears to be one of stabilization following environmental disturbance rather than continual biotically-driven evolution independent of environmental change. This is true on the 5-6 million-year time scale of stratigraphic stages across the K-P boundary, but it is most clearly seen in the abrupt response and subsequent stability of mammals on a 10 to 100 thousand-year time scale during and immediately following the Paleocene-Eocene thermal maximum. The Paleogene is important for understanding both vertebrate history back to the deeper past and vertebrate evolution forward to the present.

Kurzfassung

Die globale "standing diversity" der Wirbeltiere liegt während der Kreide konstant bei 200-300 Familien, erreicht jedoch nach dem Aussterbeereignis an der Kreide-Paleogen (K-P)-Grenze das neue kainozoische Niveau von ungefähr 600 Familien. Diese Zunahme ist am größten während des späten Paläozäns und dem frühen Eozän. Der Übergang vom Paläozän zum Eozän ist daher für die Evolution der Wirbeltiere von besonderer Bedeutung. Die Diversität der Reptilien nimmt mit dem schrittweisen Sinken der globalen Temperatur im Bereich der K-P-Grenze stark ab, während diejenige der Knochenfische, Vögel und Säugetiere während dem Paläozän und dem frühen Eozän gegenläufig zur Entwicklung der Temperatur zunimmt. Bei diesen Gruppen entspricht das vorherrschende Muster eher der Stabilisierung nach einer Störung der Umwelt als demjenigen einer biotisch getriebenen, von Veränderungen der Umwelt abhängigen Evolution. Dies trifft für die 5-6 Millionen Jahre im Bereich der K-P-Grenze zu, ist aber am deutlichsten aus der abrupten Reaktion und nachfolgenden Stabilität der Säugetiere einem Zeitbereich von zehn- bis hunderttausend Jahren während und unmittelbar nach dem Paläozän-Eozän-Wärme-Maximum ausgeprägt. Das Paleogen ist wichtig für das Verständnis der frühen Geschichte der Wirbeltiere und für ihre Entwicklung bis zur Gegenwart.

Keywords

environmental disturbancePaleocene-Eocene thermal maximumVertebrataCretaceousMammalia