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Heterochrony and ecology in Jurassic and Cretaceous Ammonites

1993; Elsevier BV; Volume: 26; Linguagem: Francês

10.1016/s0016-6995(06)80379-7

1777-5728

Neil H. Landman, Jeannine Geyssant,

Isotope Analysis in Ecology

Heterochrony is an important phenomenon in ammonite evolution. To explore the relationship between ecology and type of heterochrony, we investigated 167 reported cases of ammonite evolution in which heterochrony was described or in which it could be inferred based on available data. We classified the types of heterochrony according to current usage (see Gould 1977; McNamara 1986): paedomorphosis (subdivided into neoteny and progenesis) and peramorphosis (subdivided into acceleration and hypermorphosis). We then classified the ammonites into ecological groups based on the classificatory scheme of Westermann (1990). Results are reported for four ecological groups. Paedomorphosis was more common than peramorphosis within each group 1) In neritic, primarily nektobenthic forms (93 cases) such as acanthoceratids, eoderoceratids, and oppeliids, the percentage of paedomorphosis was 57%. Neoteny was more common than progenesis (66% to 34%) and acceleration was more common than hypermorphosis (60% to 40%). 2) In oceanic, primarily nektobenthic forms (13 cases) such as phylloceratids, tetragonitids, and pachydiscids, the percentage of paedomorphosis was 69%. 3) In neritic, vertical migrators and/or nektobenthic forms (26 cases) such as scaphitids, turrilitids, and baculitids, the percentage of paedomorphosis was 92%, which was due mostly to progenesis (78%). 4) In neritic and/or oceanic megaplankton (35 cases) such as nostoceratids (e.g., Nipponites) and spiroceratids, the percentage of paedomorphosis was 74%, which was due mostly to neoteny (73%). The general prevalence of paedomorphosis in ammonite evolution may reflect both a real phenomenon as well as the fact that this type of heterochrony is easier to detect and has recently been the subject of renewed interest. The different processes responsible for paedomorphosis in groups 3 and 4 suggest that different factors may have played a role in the evolution of these two groups. In group 3 in which progenesis was dominant, small size and rapid maturation may have been favored whereas in group 4 in which neoteny was dominant, the attainment of juvenilized morphologies finely tuned to the environment may have been favored. These results demonstrate that significant evolutionary differences may exist among ecologically different groups of ammonites. L'hétérochronie est une modalité d'évolution qui a joué un rôle important chez les ammonites. Pour explorer les relations entre les types d'hétérochronie et l'écologie, nous avons examiné environ 167 cas signalés d'évolution d'ammonites pour lesquels l'hétérochronie était décrite ou pouvait être déduite à partir des données disponibles. Nous avons classés les types d'hétérochronie suivant l'usage courant (Gould 1977; McNamara 1986): paedomorphose (subdivisée en néoténie et progenèse) et péramorphose (subdivisée en accélération et hypermorphose). Nous avons réparti ensuite les ammonites considérées en groupes écologiques basés sur le schéma de classification de Westermann (1990). Les résultats sont exposés pour quatre groupes écologiques. La paedomorphose est plus commune que la péramorphose dans chaque groupe. 1—Chez les formes néritiques principalement nectobenthiques (93 cas), comme les Acanthoceratidae, les Eoderoceratidae et les Oppeliidae, le pourcentage de paedomorphose est de 57%. La néoténie est plus commune que la progenèse (66% contre 34%) et l'accélération est plus répandue que l'hypermorphose (60% contre 40%). 2—Chez les formes océaniques essentiellement nectobenthiques (13 cas), comme les Phylloceratidae, les Tetragonitidae et les Pachydiscidae, le pourcentage de paedomorphose est de 69%. 3—Chez les ammonites interprètées comme formes néritiques migratrices verticales et/ou nectobenthiques (26 cas), par exemple les Scaphitidae, les Turrilitidae et les Baculitidae, le pourcentage de paedomorphose est de 92%, elle est due surtout à la progenèse (78%). 4—Chez les formes néritiques et/ou océaniques, mégaplanctoniques (35 cas), comme les Nostoceratidae (ex. Nipponites) et les Spiroceratidae, le pourcentage de paedomorphose est de 74%, mais dans ce cas, elle est due surtout à la néoténie (73%). La prédominance générale de la paedomorphose dans l'évolution des ammonites peut traduire à la fois un phénomène réel et le fait que ce type d'hétérochronie est plus facile à détecter et a récemment été l'objet d'un intérêt renouvelé. Cependant les divers processus responsables de la paedomorphose dans les groupes écologiques 3 et 4 suggèrent que des facteurs différents ont pu intervenir dans l'évolution de ces groupes; dans le groupe 3 où la progenèse domine, une taille petite et une maturation précoce ont pu être favoirsées tandis que dans le groupe 4 où la néoténie prédomine, c'est la réalisation d'une morphologie juvénile en parfait accord avec l'environnement qui a été favoirisée. Ces résultats montrent que des différences évolutives significatives ont pu exister parmi les différents groupes écologiques d'ammonites.