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Gorynychus

Gorynychus est un genre Ă©teint de grands thĂ©rapsides thĂ©rocĂ©phales basaux ayant vĂ©cu Ă  la fin du Permien moyen (Capitanien supĂ©rieur) et/ou au dĂ©but du Permien supĂ©rieur (Wuchiapingien infĂ©rieur) dans ce qui est aujourd'hui la Russie europĂ©enne. Le taxon est nommĂ© ainsi d'aprĂšs le dragon Ă  trois tĂȘtes de la mythologie slave Zmey Gorynych. L'espĂšce type, Gorynychus masyutinae, est dĂ©crite en 2018 Ă  partir de fossiles dĂ©couverts dans la localitĂ© de Kotelnitch, dans l'oblast de Kirov. Une deuxiĂšme espĂšce, Gorynychus sundyrensis, a Ă©tĂ© dĂ©crit en 2019 Ă  partir de fossiles dĂ©couvert dans la rĂ©publique des Maris.

Gorynychus
Description de cette image, également commentée ci-aprÚs
CrĂąne holotype de G. masyutinae (KPM 346).

Genre

† Gorynychus
Kammerer (d) & Masyutin (d), 2018

EspÚces de rang inférieur

  • † G. masyutinae (type) Kammerer & Masyutin, 2018
  • † G. sundyrensis Suchkova & Gobulev, 2019

Avec un crĂąne atteignant au moins 35 Ă  40 cm de longueur, l’espĂšce G. sundyrensis est l’un des plus grands thĂ©rocĂ©phales connus. La classification de Gorynychus au sein des thĂ©rocĂ©phales basaux est incertaine. Initialement considĂ©rĂ© comme le taxon frĂšre des euthĂ©rocĂ©phales, et donc exclu des Lycosuchidae et des Scylacosauridae, il fut peu aprĂšs classĂ© parmi les Lycosuchidae dont il serait le premier reprĂ©sentant laurasien.

DĂ©couverte et Ă©tymologie

Photo des deux blocs constituant la majoritĂ© de l'holotype de Gorynychus masyutinae montrĂ© en articulation (le crĂąne en vue latĂ©rale gauche ainsi que des fragments de vertĂšbres, des cĂŽtes et des os des Ă©paules). La barre d'Ă©chelle est Ă©gale Ă  5 cm.
Les deux blocs (KPM 346 et 347) constituant la majorité de l'holotype de G. masyutinae montré en articulation. Barre d'échelle = cm.

Les premiers fossiles connus du genre Gorynychus ont Ă©tĂ© dĂ©couvert en 2008 dans la localitĂ© de Kotelnitch, dans l'oblast de Kirov, en Russie. La trouvaille fut effectuĂ© plus prĂ©cisĂ©ment dans le membre de Vanyushonki, un site dĂ©jĂ  connu pour la dĂ©couverte de nombreux autres thĂ©rapsides. L'holotype, cataloguĂ© KPM 346-349, est un spĂ©cimen bien prĂ©servĂ© comprenant le crĂąne, les vertĂšbres cervicales, la ceinture scapulaire et les cĂŽtes. D'autres fossiles rĂ©fĂ©rencĂ©s au taxon, cataloguĂ©s KPM 291, incluent des restes fragmentaires de vertĂšbres, de la mandibule, de cĂŽtes et mĂȘme de dents. Par la suite, ces matĂ©riels seront tous transfĂ©rĂ© dans la collection du musĂ©e palĂ©ontologique de Viatka (ru). Tout ces fossiles seront dĂ©crit et nommĂ©s dix ans aprĂšs leur dĂ©couvertes, en 2018, par les palĂ©ontologues Christian Kammerer et Vladimir Masyutin, ces derniers nommant alors l'espĂšce type Gorynychus masyutinae[1].

Le nom gĂ©nĂ©rique Gorynychus, fait rĂ©fĂ©rence au dragon Ă  trois tĂȘtes Zmey Gorynych de la mythologie slave, en lien avec l'apparence effrayante de l'animal et Ă  son statut de grand prĂ©dateur. C'est Ă©galement un jeu de mots basĂ© sur les mots en anglais gory qui signifie « sanglant » et du grec ancien áœ„Îœáż Ï‡ÎżÏ‚, qui signifie « griffe », dans la mesure oĂč ce taxon devait avoir « les dents et les griffes rouge sang ». L'Ă©pithĂšte spĂ©cifique masyutinae est nommĂ© en l'honneur d'Olga Masyutina pour sa prĂ©paration habile de l'holotype de l'animal, ainsi que de nombreux autres spĂ©cimens importants de la localitĂ© de Kotelnitch[1].

Un peu plus d'an aprĂšs la description officiel de l'espĂšce type, un article publiĂ© par la revue scientifique russe Paleontological Journal (en) mentionne la dĂ©couverte d'une deuxiĂšme espĂšce, nommĂ© Gorynychus sundyrensis. Dans ce mĂȘme article, le taxon est dĂ©crit Ă  partir d'Ă©lĂ©ments crĂąniens fragmentaires provenant de plusieurs spĂ©cimens, ayant Ă©tĂ© tous dĂ©couvert dans la localitĂ© de Sundyr-1 (lieu d'oĂč fut nommĂ© l'espĂšce), situĂ© dans la rĂ©publique des Maris. L'holotype, cataloguĂ© PIN 5388/327, et un maxillaire droit relativement court. Les autres fossiles inclut un os nasal (cataloguĂ© PIN 5388/340), un prĂ©maxillaire (cataloguĂ© PIN 5388/55), un os prĂ©frontal (cataloguĂ© PIN 5388/436) et un os dentaire (cataloguĂ© PIN 5388/213), qui sont tous considĂ©rĂ© comme appartenant au mĂȘme taxon. L'animal fut dĂ©crit en parallĂšle avec la description du grand thĂ©rocĂ©phale Julognathus, provenant Ă©galement de la mĂȘme formation[2].

Description

Restauration par Dimitri Bogdanov des tĂȘtes des deux espĂšces.
Holotype de Gorynychus masyutinae en vue latérale gauche. Photographie (en haut) et dessin d'interprétation du crùne (en bas).
Holotype de G. masyutinae en vue latérale gauche. (A) Photographie et (B) dessin d'interprétation du crùne (KPM 346). Barre d'échelle = cm.
Postcanines de Gorynychus masyutinae. Postcanines 1 Ă  3 gauches en vue latĂ©rale. La postcanine 2 est en cours d’éruption. La barre d'Ă©chelle est Ă©gale Ă  1 cm.
Postcanines de G. masyutinae. Postcanines 1 Ă  3 gauches en vue latĂ©rale. La postcanine 2 est en cours d’éruption. Barre d'Ă©chelle = cm.

Gorynychus possĂšde un crĂąne robuste avec un museau court et large comme les Lycosuchidae d’Afrique du Sud, famille Ă  laquelle le genre a rĂ©cemment Ă©tĂ© rattachĂ©. Sur la mĂąchoire infĂ©rieure, le dentaire se termine antĂ©rieurement par une symphyse haute, plus courte et plus verticale que chez les autres thĂ©rocĂ©phales primitifs, lesquels prĂ©sentent une symphyse trĂšs allongĂ©e fortement inclinĂ©e postĂ©ro-ventralement. Selon l’espĂšce, la denture supĂ©rieure se composait de quatre Ă  cinq incisives, une grande canine en dent de sabre, et trois Ă  quatre post-canines. La denture infĂ©rieure est moins bien connue et incluait au moins trois incisives, une canine, et un nombre incertain de post-canines. Gorynychus se distingue de tous les autres thĂ©rocĂ©phales connus par sa denture autapomorphique. Toutes les dents marginales sont pourvues de dentelures grossiĂšres sur leurs deux tranchants. Ces dentelures forment des denticules distincts qui sont particuliĂšrement saillants sur les incisives et les post-canines. Les post-canines ont une morphologie caractĂ©ristique en forme de pelle ou de feuilles. Gorynychus est Ă©galement caractĂ©risĂ© par la prĂ©sence d’une crĂȘte prĂ©orbitaire distincte sur le prĂ©frontal, et par un maxillaire et un nasal dont la surface externe est fortement sculptĂ©e de nombreuses petites fosses semblables Ă  de petits cratĂšres[1] - [2]. Les deux espĂšces connues du genre Gorynychus sont remarquablement grandes pour des thĂ©rocĂ©phales du Permien moyen. Le crĂąne holotype de G. masyutinae mesure 20,8 centimĂštres de long et les restes postcrĂąniens indique qu'il aurait Ă©tĂ© d'une taille corporelle similaire Ă  celui d'un loup[1]. Les restes fragmentaires de G. sundyrensis sont attribuĂ©s Ă  divers spĂ©cimens dont les crĂąnes auraient mesurĂ©s entre 35 et 40 centimĂštres de long, soit similaire Ă  la taille d'un ours[2].

EspĂšces

Museau en vue antérieure et dentition de Gorynychus masyutinae. Photographie (à gauche)  et dessin d'interprétation du crùne (en haut à droite) en vue antérieure. En bas à droite, incisive désarticulée trouvée associée au crùne en vue présumée antérieure ou antérolatérale.
Museau en vue antérieure et dentition de G. masyutinae. (A) Photographie et (B) dessin d'interprétation du crùne (KPM 346) en vue antérieure. (C) Incisive désarticulée (KPM 348) associée au crùne en vue présumée antérieure ou antérolatérale. Barres d'échelle = cm.
ÉlĂ©ments dĂ©sarticulĂ©s de Gorynychus masyutinae. À gauche, partie antĂ©rieure du dentaire droit prĂ©servant la canine infĂ©rieure. Au centre, possible vertĂšbre dorsale. À droite, deux incisives isolĂ©es, celle de gauche appartenant au mĂȘme individu que le fragment de dentaire et la vertĂšbre.
ÉlĂ©ments dĂ©sarticulĂ©s de G. masyutinae. (A Ă  C) appartiennent Ă  un mĂȘme individu cataloguĂ© KPM 291 : (A) Partie antĂ©rieure du dentaire droit prĂ©servant la canine infĂ©rieure ; (B) vertĂšbre dorsale? ; et (C) incisive. (D) est une autre incisive isolĂ©e (KPM 448/1). Barres d'Ă©chelle = cm.

Le genre Gorynychus est reprĂ©sentĂ© par deux espĂšces qui diffĂšre l’une de l’autre principalement par le nombre et la structure des dents :

  • Gorynychus masyutinae est l’espĂšce type du genre. G. masyutinae est connu par au moins deux individus. L’holotype KPM 346–349 est composĂ© d’un crĂąne et plusieurs vertĂšbres cervicales articulĂ©s, des cĂŽtes, une clavicule partielle, l’empreinte du scapulo-coracoĂŻde gauche, et deux incisives isolĂ©es conservĂ©es en association avec le crĂąne et dont la taille et la forme des racines s’accordent avec les alvĂ©oles vides des prĂ©maxillaires. Un autre spĂ©cimen, KPM 291, est reprĂ©sentĂ© par divers Ă©lĂ©ments fragmentaires et dĂ©sarticulĂ©s incluant la partie antĂ©rieure d’un dentaire droit partiel, une incisive isolĂ©e, un jugal, au moins quatre vertĂšbres, plusieurs cĂŽtes, une fibula, et divers fragments osseux indĂ©terminĂ©s. Une autre incisive isolĂ©e est cataloguĂ©e KPM 448/1. Le crĂąne est globalement bien conservĂ© mais est quelque peu Ă©crasĂ© latĂ©ralement avec l’arc temporal gauche cassĂ© et la rĂ©gion intertemporale fortement Ă©rodĂ©e. Les premiĂšres vertĂšbres cervicales sont assez bien prĂ©servĂ©es mais les postĂ©rieures sont trĂšs usĂ©es. De mĂȘme les autres Ă©lĂ©ments post-crĂąniens sont brisĂ©s et usĂ©s, et le scapulo-coracoĂŻde est conservĂ© principalement sous forme d’empreinte. Le crĂąne holotypique mesure 20,8 cm de longueur de la pointe du museau au bord postĂ©rieur des fosses temporales. La denture supĂ©rieure se composait de cinq incisives, une grande canine en dent de sabre, et trois post-canines. La denture infĂ©rieure est moins bien connue et incluait au moins trois incisives, une canine, et un nombre incertain de post-canines[1]. Les dents sont Ă©quipĂ©es de dentelures grossiĂšres incluant 9 Ă  18 denticules par mm de tranchant[2]. Une caractĂ©ristique primitive de G. masyutinae est la prĂ©sence de dents sur les bosses palatines ainsi que sur les processus transverses des ptĂ©rygoĂŻdes. Les bosses palatines portent deux rangĂ©es de dents : la rangĂ©e antĂ©rieure est orientĂ©e transversalement et comporte quatre dents, alors que la rangĂ©e postĂ©rieure suit la courbe de la bosse palatine et est composĂ©e de cinq dents. Chez l’holotype, les processus transverses du ptĂ©rygoĂŻde portent 2 Ă  3 dents localisĂ©es sur de petites bosses ovoĂŻdes. Deux dents sont prĂ©sentes sur l’apophyse transverse droite contre trois sur l’apophyse gauche[1]. On ignore toutefois si ces caractĂ©ristiques Ă©taient propres Ă  l’espĂšce G. masyutinae ou si elles Ă©taient plus largement rĂ©pandues au sein du genre Gorynychus, car les os du palais n’ont pas encore Ă©tĂ© retrouvĂ©s chez G. sundyrensis.
  • Gorynychus sundyrensis est nommĂ© d’aprĂšs la localitĂ© de Sundyr-1 qui a fourni tous les fossiles de cet animal. Il n’est connu que par des os crĂąniens isolĂ©s appartenant Ă  plusieurs individus. L’holotype PIN 5388/327 est un maxillaire droit. Le reste du matĂ©riel connu inclut quatre autres maxillaires, deux dentaires incomplets, trois prĂ©maxillaires, deux os nasal, deux prĂ©frontaux, 7 incisives, trois canines, et une post-canine. À partir des quelques restes disponibles, G. sundyrensis se distingue essentiellement de G. masyutinae par la prĂ©sence de quatre incisives supĂ©rieures (au lieu de cinq), quatre postcanines supĂ©rieures (au lieu de trois) et par ses dents aux dentelures encore plus grossiĂšres comportant seulement 5 Ă  10 denticules par mm de tranchant. La plupart des os appartiennent Ă  des individus de taille similaire Ă  l’holotype de G. masyutinae. Cependant, certains os comme les fragments de dentaires proviennent d’animaux beaucoup plus grands dont la longueur crĂąnienne est estimĂ©e au minimum Ă  35-40 cm. Ces dimensions montrent que Gorynychus Ă©tait l’un des plus grands thĂ©rocĂ©phales connus, approchant ou atteignant des tailles comparables Ă  celles d’autres thĂ©rocĂ©phales basaux d’Afrique du Sud et de Russie (comme Simorhinella, Julognathus, etc.)[2].

Classification

La position prĂ©cise de Gorynychus dans la classification des thĂ©rocĂ©phales est incertaine en partie en raison de la prĂ©sence chez ce taxon d’une mosaĂŻque de caractĂšres primitifs et dĂ©rivĂ©s. Gorynychus prĂ©sente des ressemblances avec les Lycosuchidae d’Afrique du Sud (Lycosuchus et Simorhinella) comme la prĂ©sence d’un museau court et large, et la prĂ©sence de dents sur les processus transverses des ptĂ©rygoĂŻdes. Par rapport au Lycosuchidae d'Afrique du Sud il parait Ă  la fois plus primitif en ayant des dents sur les bosses palatines, et plus dĂ©rivĂ©s par le nombre plus rĂ©duit de dents sur les processus transverses des ptĂ©rygoĂŻdes et par l’absence de l’os postfrontal. Dans l’analyse phylogĂ©nĂ©tique prĂ©sentĂ©e en 2018 par Christian F. Kammerer et Vladimir Masyutin, le genre Gorynychus (alors monospĂ©cifique) est identifiĂ© comme un taxon basal n’appartenant pas aux Lycosuchidae et aux Scylacosauridae (qui sont les thĂ©rocĂ©phales les plus basaux). Il occupe une position plus dĂ©rivĂ©e que ces derniers en Ă©tant le groupe frĂšre du clade Eutherocephalia[1]. En 2019 et 2020, Liu et Abdala obtiennent un rĂ©sultat diffĂ©rent dans lequel Gorynychus occupe une position plus basale et est classĂ© parmi les Lycosuchidae en tant que groupe frĂšre du genre Lycosuchus[3] - [4]. Cette position est supportĂ©e par deux caractĂšres: une barre sous-orbitaire profonde et cinq post-canines ou moins sur la mĂąchoire supĂ©rieure[3]. En 2019, Julia A. Suchkova et Valeriy K. Golubev dĂ©crivent une seconde espĂšce de Gorynychus un peu plus ancienne, G. sundyrensis. Ces auteurs n'ont pas proposĂ© d’analyses phylogĂ©nĂ©tiques mais ont classĂ© Gorynychus parmi les Lycosuchidae sur la base de caractĂšres tels qu’un museau court et large, la prĂ©sence de moins de cinq post-canines supĂ©rieures, et pas plus de cinq incisives supĂ©rieures. De plus, ces auteurs signalent chez G. sundyrensis un processus de remplacement des canines supĂ©rieures similaire Ă  celui des Lycosuchidae sud-africains dans lequel la nouvelle canine Ă©ruptait complĂštement avant que l’ancienne ne tombe. De sorte que les maxillaires des deux cĂŽtĂ©s contenaient simultanĂ©ment et pĂ©riodiquement deux canines chacun[1].

Paléobiologie

Remplacement des canines

Gorynychus prĂ©sente un processus de remplacement des canines supĂ©rieures comparable Ă  celui des Lycosuchidae d’Afrique du Sud dans lequel la nouvelle canine Ă©mergeait entiĂšrement avant la chute de l’ancienne canine. Ce processus induisait temporairement la prĂ©sence simultanĂ©e de deux canines sur les maxillaires gauche et droit[2]. Le plus large Ă©chantillonnage disponible pour les Lycosuchidae sud-africains montre que seuls 40 % des spĂ©cimens possĂ©daient deux paires de canines supĂ©rieures Ă©ruptĂ©es au moment de leur mort[5]. Le nombre de spĂ©cimens de Gorynychus est beaucoup plus limitĂ©. Chez l’holotype de G. masyutinae une seule paire de canines supĂ©rieures est Ă©ruptĂ©e. Cependant, la pointe d’une canine de remplacement Ă©merge en avant de la canine droite. Sur les cinq maxillaires connus chez G. sundyrensis, seul l’holotype (et possiblement un second spĂ©cimen dont l’alvĂ©ole est endommagĂ©e) montre la preuve de deux canines Ă©ruptĂ©es. Chez tous les restes de mĂąchoires de cette espĂšce les dents sont absentes ou cassĂ©es. Cependant, chez l'holotype, l’alvĂ©ole de la canine contient deux racines de dents cassĂ©es. Ces deux racines sont de tailles Ă©quivalentes et dĂ©montrent ainsi la prĂ©sence simultanĂ©e de deux canines de longueur similaire[2].

Alimentation

Il est suggĂ©rĂ© que l’espĂšce G. sundyrensis occupait la niche Ă©cologique d’un grand charognard. Cette interprĂ©tation repose sur l’usure considĂ©rable des couronnes dentaires observĂ©e chez cette espĂšce et qui se produit sur presque toutes les dents retrouvĂ©es (Ă  l’exception d’une incisive et d’une post-canine). La pointe des incisives est presque toujours usĂ©e, de mĂȘme que les faces antĂ©rieure et postĂ©rieure, alors que les tranchants sont conservĂ©s. Sur les canines l’usure se manifeste systĂ©matiquement sur l’extrĂ©mitĂ© de la couronne dentaire, mais peut aussi ĂȘtre prĂ©sente sur une grande partie des tranchants ainsi que sur une partie de la surface latĂ©rale. L’emplacement de ces marques d’usures indique que G. sundyrensis pratiquait le raclage des os pour retirer les bouts de viande restants. Étant donnĂ© la frĂ©quence de l’usure des dents chez cette espĂšce (chez G. masyutinae seule une dent isolĂ©e montre une marque d’usure alors que l’holotype n’en montre aucune) Suchkova et Golubev ont proposĂ© que G. sundyrensis Ă©tait principalement nĂ©crophage. Une hypothĂšse Ă©galement soutenu par le fait que sur plus de 500 localitĂ©s Ă  tĂ©trapodes connues dans le Permien d’Europe de l’Est, seul le site de Sundyr-1 a livrĂ© des os montrant des marques de dents de carnivores[2].

Répartition géographique et stratigraphique

Les fossiles de l’espĂšce type Gorynychus masyutinae furent dĂ©couvert en 2008 Ă  Kotelnich dans l’oblast de Kirov en Russie europĂ©enne. La localitĂ© de Kotelnich correspond Ă  une sĂ©rie de gisements situĂ©s au sud de la ville Ă©ponyme et qui affleure de façon quasi continue sur plus de vingt kilomĂštres sur la rive droite de la riviĂšre Viatka, un affluent de la Volga. Les strates permiennes sont par endroit profondĂ©ment creusĂ©es par la riviĂšre et forment des escarpements pouvant atteindre 40 m de haut[6]. Ces strates ont Ă©tĂ© divisĂ©es en cinq Membres stratigraphiques, du plus ancien au plus rĂ©cent, les Membres de Vanyushonki, Boroviki, Shestakovy, Chizi, et Sokol’ya Gora[6]. Michael P. Arefiev et des collĂšgues ont reconsidĂ©rĂ© ces cinq Membres comme quatre couches distinctes (le Membre de Chizi Ă©tant fusionnĂ© avec la couche de Sokol’ya Gora) au sein d’un Membre unique, le Membre de Kalininskaya, ce dernier constituant la partie supĂ©rieure de la formation de Kotel’nich[7]. Comme la grande majoritĂ© des taxons de la faune de Kotelnich, G. masyutinae provient de la couche de Vanyushonki qui affleure sur la berge et dans le tier infĂ©rieur des falaises. Ce niveau, atteignant Ă  l’affleurement une dizaine de mĂštres d’épaisseur (les sondages ont reconnu plus de 80 m supplĂ©mentaire sous la surface), est principalement composĂ© de mudstones brun pĂąle Ă  brun rougeĂątre, ainsi que de quelques horizons de mudstones gris Ă  gris bleuĂątre de 10 Ă  50 cm d’épaisseur, et de deux horizons de mudstones rouge foncĂ© localisĂ©s Ă  la base de la section affleurante. Quelques minces bancs de grĂšs sont Ă©galement prĂ©sents, le plus souvent ne dĂ©passant pas quelques dĂ©cimĂštres d’épaisseur mais pouvant atteindre jusqu’à 1,50 m d’épaisseur. Les mudstones correspondent Ă  des argiles et des limons incluant de petites quantitĂ©s de sables Ă  grain fin qui se seraient dĂ©posĂ©s par suspension dans des masses d’eau stagnante sur des plaines inondables ou dans des lacs Ă©phĂ©mĂšres peu profonds. La prĂ©sence de nombreuses radicelles fossiles, de nodules carbonatĂ©s, et d’horizons de couleurs diffĂ©rentes suggĂšre que la sĂ©dimentation Ă©tait Ă©pisodique avec de nombreuses pĂ©riodes prolongĂ©es d’exposition subaĂ©rienne et de formation de sol qui ont effacĂ© la plupart des structures primaires des sĂ©diments qui auraient permis d’identifier l’environnement exact du dĂ©pĂŽt[6]. Le Membre ou la couche de Vanyushonki a livrĂ© une faune de tĂ©trapodes abondante et diversifiĂ©e souvent reprĂ©sentĂ© par des squelettes complets et articulĂ©s. Outre Gorynychus masyutinae, la faune de thĂ©rapsides incluait les thĂ©rocĂ©phales Chlynovia, Karenites, Kotelcephalon, Murchia, Perplexisaurus, Scalopodon, Scalopodontes et Viatkosuchus, les gorgonopsiens basaux Viatkogorgon et Nochnitsa, ainsi que l’anomodonte basal et arboricole Suminia. Les pareiasauromorpha Ă©taient reprĂ©sentĂ©s par le Nycteroleteridae Emeroleter et surtout par le parĂ©iasaure Deltavjatia qui est l’animal le plus commun de ce niveau avec plusieurs dizaines de squelettes plus ou moins complets[6] - [8] - [9].

Les fossiles de Gorynychus sundyrensis furent dĂ©couverts sur le site de Sundyr-1 situĂ© sur la rive droite de la Volga (rive sud du rĂ©servoir de Cheboksary) juste en aval de l’embouchure de la riviĂšre Sundyr, dans la RĂ©publique des Maris en Russie europĂ©enne[2]. Les strates permiennes affleurent sur 30 m d’épaisseur et sont composĂ©es de dĂ©pĂŽts argileux panachĂ©s distinctement stratifiĂ©s avec des interlits de marne, de calcaire, de conglomĂ©rats, de sable et de grĂšs. Les dĂ©pĂŽts sableux forment quatre niveaux bien dĂ©finis (membres). La localitĂ© de Sundyr-1 est confinĂ©e au sommet du membre sableux infĂ©rieur et Ă  la partie infĂ©rieure d’un membre argileux le recouvrant. Ces sĂ©diments correspondent Ă  un environnement de plaine alluviale avec une cyclicitĂ© caractĂ©ristique. Les grĂšs et les conglomĂ©rats sont des sĂ©diments de chenaux d’une zone d’eau peu profonde avec une variabilitĂ© prononcĂ©e de l’intensitĂ© du courant, lorsque non seulement des fractions de sables, mais Ă©galement de graviers se sont dĂ©posĂ©es. Les niveaux plus argileux correspondent Ă  des zones d’envasement peu profond de la plaine inondable, ainsi qu’à un bras-mort de riviĂšre[10]. L’association de Sundyr contient le temnospondyle Dvinosaurus sp., l’Enosuchidae Enosuchus alveolatus, le Chroniosuchidae Suchonica vladimiri, le Leptorophidae Leptoropha cf. talonophora, le Kotlasiidae Microphon exiguus[11] - [12], un dinocĂ©phale Tapinocephalidae non dĂ©crit, l’anomodonte basal Parasuminia ivachnenkoi[13], et le thĂ©rocĂ©phale Scylacosauridae Julognathus crudelis[14]. En plus des tĂ©trapodes cette association a livrĂ© des restes de poissons, de bivalves, de gastĂ©ropodes, d’ostracodes, de conchostracĂ©s, de plantes et de coprolithes. Par sa composition et sa position stratigraphique, la faune fossile de Sundyr-1 est identifiĂ©e comme une nouvelle association faunique, l’association de Sundyr, intermĂ©diaire entre l’association d’Isheevo Ă  dinocĂ©phales du Permien moyen et l’association de Sokolki (dont Kotelnich reprĂ©sente la partie infĂ©rieure avec la biozone Ă  Deltavjatia rossica) Ă  thĂ©riodonte qui date essentiellement du Permien supĂ©rieur[15]. L’association de Sundyr est attribuĂ©e Ă  la nouvelle biozone Ă  Suchonica vladimiri[15]. Ailleurs en Russie, l’association de Sundyr est reprĂ©sentĂ©e par le site de Poldarsa sur la rive gauche de la riviĂšre Sukhona dans l’oblast de Vologda, et qui a seulement livrĂ© le chroniosuchidĂ© Suchonica vladimiri. Dans cette rĂ©gion, les couches fossilifĂšres sont attribuĂ©es Ă  un nouveau membre stratigraphique, le Membre d’Ustpoldarsa de la formation de Poldarsa, qui est reprĂ©sentĂ© par des marnes grises Ă  stratifications ondulĂ©es avec des intercalations d’argiles calcaires et de calcaires argileux[16].

Paléoécologie

La faune de prĂ©dateurs Ă  Kotelnich est taxonomiquement dominĂ©e par les thĂ©rocĂ©phales qui y occupaient notamment le rĂŽle de prĂ©dateurs du sommet. Avec un crĂąne dĂ©passant les 20 cm de longueur, Gorynychus masyutinae est le plus grand carnivore connu de la faune de Kotelnich. Un autre thĂ©rocĂ©phale, Viatkosuchus, Ă©tait Ă  peine moins grand avec un crĂąne de 17 cm. Ces deux carnivores Ă©taient nettement plus grands que les gorgonopsiens co-occurrents Viatkogorgon et Nochnitsa (crĂąne infĂ©rieur Ă  10 cm) ce qui indique que les thĂ©rocĂ©phales ont occupĂ© le rĂŽle de prĂ©dateurs du sommet Ă  la fois en Russie et en Afrique du Sud pendant la transition entre les faunes de tĂ©trapodes du Permien moyen et du Permien supĂ©rieur. La faune de thĂ©rocĂ©phales de Kotelnich se distingue Ă©galement par une plus grande diversitĂ© d’euthĂ©rocĂ©phales que celle des faunes sud-africaines d’ñge comparable. Ce qui suggĂšre que l’Europe de l’est fut le lieu de la diversification initiale de ce clade avant son expansion vers le Gondwana[1].

La faune de Sundyr est la seule en Europe de l’Est oĂč les thĂ©rocĂ©phales primitifs ont atteint de trĂšs grandes tailles. À en juger par le nombre d’ossements retrouvĂ©s, Julognathus crudelis y Ă©tait l’espĂšce la plus frĂ©quente et la plus grande avec une longueur reconstituĂ©e du crĂąne de 43 cm[14]. Gorynychus sundyrensis Ă©tait un peu moins grand mais atteignait Ă©galement une taille importante avec une longueur du crĂąne estimĂ©e entre 35 et 40 cm[2]. G. sundyrensis occupait Ă©galement la niche Ă©cologique de grand charognard, comme on peut le dĂ©duire Ă  partir de l’usure considĂ©rable de ses incisives et de ses canines[2]. L’association de Sundyr est ainsi unique dans l’histoire Ă©volutive des Therocephalia car elle constitue Ă  ce jour la seule faune connue du Permien moyen oĂč les thĂ©rocĂ©phales occupent seuls le rĂŽle de grands carnivores terrestres. En Afrique du Sud, Ă  la fin du Permien moyen, durant la Zone d’association Ă  Tapinocephalus, les grands Scylacosauridae et Lycosuchidae figuraient parmi les plus grands prĂ©dateurs terrestres avec des crĂąnes mesurant de 30 Ă  47 cm[17] - [5], mais le prĂ©dateur du sommet Ă©tait toutefois le dinocĂ©phale Anteosaurus dont le crĂąne pouvait atteindre 80 Ă  90 cm chez les plus grands spĂ©cimens[18]. AprĂšs la disparition des dinocĂ©phales, ces deux familles de thĂ©rocĂ©phales ont coexistĂ© avec le gorgonopsien Gorgonops torvus (crĂąne de 30-35 cm) dans la partie infĂ©rieure de la Zone d’association Ă  Endothiodon (sous-zone Ă  Lycosuchus - Eunotosaurus) datĂ©e du sommet du Permien moyen et de la base du Permien supĂ©rieur (260-258 Ma)[19].

Datation

L’ñge de la couche de Vanyushonki, ainsi que du reste de la sĂ©rie permienne de Kotelnich, n’est pas connu avec certitude et est encore dĂ©battu. Les roches permiennes de Kotelnich n’ont pas encore fourni d’élĂ©ments permettant des datations radiomĂ©triques et l’estimation de leur Ăąge repose sur des corrĂ©lations biostratigraphiques et magnĂ©tostratigraphiques. Ces roches sont rĂ©guliĂšrement attribuĂ©es alternativement Ă  la fin du Permien moyen (Capitanien) ou au dĂ©but du Permien supĂ©rieur (Wuchiapingien). En 2000, Andrey A. Kurkin dĂ©crivit le premier dicynodonte de la faune de Kotelnich, Australobarbarus, qui est trĂšs similaire au genre Tropidostoma, le fossile de zone de la Zone d’association Ă  Tropidostoma en Afrique du Sud[20]. Kurkin considĂ©rait qu’Australobarbarus Ă©tait un peu plus ancien que Tropidostoma et que la faune de Kotelnich Ă©tait grosso modo Ă©quivalente Ă  la Zone d’association Ă  Pristerognathus du Karoo Sud-Africain datĂ©e du Capitanien terminal. Cependant, de mauvaises conditions d’affleurement sĂ©pare le site de Port Kotel’nich, d’oĂč provient Australobarbarus, de la section principale de Kotelnich rendant leur corrĂ©lation difficile. Il apparait toutefois que le gisement de Port Kotel’nich se trouverait plus haut dans la succession et appartiendrait Ă  la couche plus rĂ©cente de Shestakovy Ă  laquelle est attirbuĂ© un Ăąge Wuchiapingien infĂ©rieur. D’aprĂšs Benton et des collĂšgues, la biostratigraphie des ostracodes et la magnĂ©tostratigraphie indiquent que l’ensemble des strates de Kotelnich appartient au Severodvinien infĂ©rieur de l’échelle stratigraphique Russe qui correspondrait au Capitanien supĂ©rieur (= fin du Permien moyen) de l’échelle stratigraphique internationale[6]. Plus rĂ©cemment, Arefiev et des collĂšgues estiment que ces mĂȘmes niveaux, regroupĂ©s dans le Membre de Kalininskaya, reprĂ©sentent le Severodvinien supĂ©rieur qui dans l’échelle internationale s’étendrait du Capitanien supĂ©rieur au Wuchiapingien infĂ©rieur. La couche de Vanyushonki, qui se trouve Ă  la base du Membre de Kalininskaya, daterait lĂ  encore du Capitanien supĂ©rieur[7]. En 2018, Golubev et des collĂšgues ont fourni de nouvelles donnĂ©es biostratigraphiques de Kotelnich qui suggĂšrent que la limite entre les Ă©tages locaux Severodvinien et Vyatkien se situe au sommet de la couche de Boroviki. Le Vyatkien correspond au Wuchiapingien supĂ©rieur et au Changhsingien de l’échelle stratigraphique internationale[11]. Ces donnĂ©es indiqueraient que la couche de Vanyushonki, sous-jacente Ă  celle de Boroviki (qui ne dĂ©passe pas 17 m d’épaisseur), daterait du Wuchiapingien infĂ©rieur. En Afrique du Sud, de nouvelles datations radiomĂ©triques ont fixĂ© la limite entre les zones d’association Ă  Tapinocephalus et Ă  Pristerognathus au Capitanien terminal (260,26 MA), ce qui suggĂšre que la majeure partie de la Zone d’association Ă  Pristerognathus daterait du Wuchiapingien infĂ©rieur (= dĂ©but du Permien supĂ©rieur)[21]. Sur cette base, Davidov et des collĂšgues ont placĂ© en 2020 la faune de Kotelnich dans la partie supĂ©rieure du Wuchiapingien infĂ©rieur. Ces auteurs estiment Ă©galement que la faune de Sundyr (biozone Ă  Suchonica vladimiri) occupe une position stratigraphique correspondant Ă  la partie supĂ©rieure de la Zone d’association Ă  Tapinocephalus et Ă  la Zone d’association Ă  Pristerognathus d’Afrique du Sud. En consĂ©quence, Davidov et des collĂšgues attribuent Ă  la faune de Sundyr un Ăąge Wuchiapingien infĂ©rieur basal, bien qu’un Ăąge Capitanien terminal ne soit pas exclu[22].

À la suite de nouvelles dĂ©couvertes palĂ©ontologiques, une rĂ©vision biostratigraphique des faunes du Karoo a conduit en 2020 Ă  supprimer la Zone d’association Ă  Pristerognathus, dont le tiers infĂ©rieur est inclus dans la Zone d’association Ă  Tapinocephalus et les deux tiers supĂ©rieurs sont intĂ©grĂ©s Ă  la partie infĂ©rieure de la nouvelle Zone d’association Ă  Endothiodon (sous-zone Ă  Lycosuchus - Eunotosaurus). La Zone d’association Ă  Tropidostoma, situĂ©e au-dessus de l’ancienne zone Ă  Pristerognathus, disparait en tant que zone Ă  part entiĂšre mais est intĂ©grĂ©e Ă  la partie supĂ©rieure de la Zone d’association Ă  Endothiodon et forme la nouvelle sous-zone Ă  Tropidostoma – Gorgonops[23] - [19]. En dĂ©crivant la Zone d’association Ă  Endothiodon, Michael Day et Roger Smith Ă©voquent les tentatives de corrĂ©lations des faunes de Sundyr et de Kotelnich avec l’ancienne Zone d’association Ă  Pristerognathus. Pour ces auteurs, comme la faune de Sundyr montre des signes de crise (dans les composants aquatiques de la faune) mais contient toujours des dinocĂ©phales, elle correspondrait plus probablement Ă  la partie supĂ©rieure de la Zone d’association Ă  Tapinocephalus[19]. En ce qui concerne la faune du Membre de Vanyushonki Ă  Kotelnich, la coexistence de nombreux thĂ©rapsides basaux (les gorgonopsiens Nochnitsa et Viatkogorgon, les thĂ©rocĂ©phales Perplexisaurus et Gorynychus, l’anomodonte Suminia) avec des thĂ©rocĂ©phales plus dĂ©rivĂ©es (le Whaitsiidae Viatkosuchus et le Baurioidea Karenites) suggĂšre une corrĂ©lation avec la sous-zone Ă  Lycosuchus – Eunotosaurus (= ancienne zone Ă  Pristerognathus) de la Zone d’association Ă  Endothiodon[19]. La base de la sous-zone Ă  Lycosuchus – Eunotosaurus est relativement bien contrainte Ă  environ 260 millions d’annĂ©es par un Ăąge radiomĂ©trique de 260,259 ± 0081 Ma Ă  partir de la base du membre de Poortjie de la formation de Teekloof[21] - [19]. La limite supĂ©rieure de la sous-zone n’est pas connue avec certitude mais se situerai entre 259 et 258 Ma, lui confĂ©rant un Ăąge englobant le Capitanien terminal et le Wuchiapingien basal. Sur la base de ces corrĂ©lations, la faune de Kotelnich pourrait avoir un Ăąge Capitanien terminal et/ou Wuchiapingien basal, tandis que l’ñge de la faune de Sundyr correspondrait Ă  une partie un peu plus ancienne du Capitanien supĂ©rieur[19].

Notes et références

Notes

(en) Cet article est partiellement ou en totalitĂ© issu de l’article de WikipĂ©dia en anglais intitulĂ© « Gorynychus » (voir la liste des auteurs).

Références

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