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ian Typewritten Text ian Typewritten Text UNAM – Dirección General de Bibliotecas Tesis Digitales Restricciones de uso DERECHOS RESERVADOS © PROHIBIDA SU REPRODUCCIÓN TOTAL O PARCIAL Todo el material contenido en esta tesis esta protegido por la Ley Federal del Derecho de Autor (LFDA) de los Estados Unidos Mexicanos (México). El uso de imágenes, fragmentos de videos, y demás material que sea objeto de protección de los derechos de autor, será exclusivamente para fines educativos e informativos y deberá citar la fuente donde la obtuvo mencionando el autor o autores. Cualquier uso distinto como el lucro, reproducción, edición o modificación, será perseguido y sancionado por el respectivo titular de los Derechos de Autor. HOJA DE DATOS DEL JURADO 1. Datos del alumno Peralta Medina Emiliano 58490314 Universidad Nacional Autónoma de México Facultad de Ciencias Biología 300109315 2. Datos del asesor Doctor Sergio Rafael Silvestre Cevallos Ferriz 3. Datos del sinodal 1 Doctora Laura Calvillo Canadell 4. Datos del sinodal 2 Doctor Fernando Chiang Cabrera 5. Datos del sinodal 3 M en C Esteban Martínez Salas 6. Datos del sinodal 4 M en C Carlos Castañeda Posadas ii A Rosa y a Juan A Ramon Peralta y a Exequiel Ezcurra iii AGRADECIMIENTOS Agradezco al Dr. Sergio Cevallos Ferriz por su excepcional apoyo académico y personal que aparte de permitir el desarrollo pleno de este proyecto, me enseñó a ver siempre más allá de mis metas planteadas. A la Dra. Laura Calvillo por todas sus asesorías, consejos y ayuda incondicional. A todos los que revisaron mi tesis, por sus correcciones y valiosas sugerencias: Sergio Cevallos, Laura Calvillo, Fernando Chiang, Carlos Castañeda, Esteban Martínez, Rosalinda Medina y Emilio Estrada. A Esteban Martínez Salas quien ayudo a la identificación del material, al igual que Berenit Mendoza por las fotografías de microscopio electrónico. A los paleobotánicos Carlos Castañeda, Emilio Estrada, Oris Rodríguez e Israel Martínez, quienes compartieron todo su conocimiento a lo largo de mi estancia en el laboratorio y me enseñaron mucho. Y a Laura Zayas, Silvina Monge y Alejandra Sainz por la ayuda en el trabajo de campo, al igual que a Enotch Ortiz por su interminable paciencia para enseñarme las técnicas preparación de material fósil. A las Geólogas Judith Callejas y Berlaine Ortega por su invaluable apoyo en el trabajo geológico de campo, en las interpretaciones ambientales de la localidad y en la recolección del material estudiado. A Itzia Nieto, Ana Escalante y al Dr. Vega Vera por su ayuda en la identificación de los invertebrados encontrados en la localidad. A Javier Avendaño por su gran apoyo en las visitas a la localidad y su gente de Chiapas, Eduardo Hernández Reyes, Bruno Than Marchese y Josúe Luna y a los alumnos de los grupos 4a y 4b de cuarto semestre de la licenciatura de biología que cursaron la asignatura de Geología de la UNICACH: Xochitl López, Ana Chanona, David Sandoval, Mauricio García, Marco Rámos, Humberto Gutiérrez, Dalía Ruíz, José Juárez, José Ambrosio, Jorge Nieblas, Cristina Moreno, Elizabeth Hernández, Luis Rodríguez, Marina Rosemberg, Jesús Pérez, Jesús Díaz y Erendida Chandomí, gracias a todos por ayudar en la recolección del material. A la Dra. Judith Márquez y a la Dra. Margarita Collazo de la Facultad de Ciencias, por todo su apoyo al inicio de la tesis y por adoptarme en su taller. A la Dra. Diane Erwin y Dr. John Miller por todo su apoyo en la estancia de trabajo en el Museo de Paleontología de Berkeley, CA. A Exequiel Ezcurra, Tom Deméré, Magie, Melissa y Kesler del Museo de Historia Natural de San Diego, CA. A Rosa y mis hermanos Ernesto, Adrián, Pablo, Jorge y León Felipe por hacer que la vida sea feliz y uno no tenga preocuparse por lo demás. Y a mi familia, Ramón Peralta y Fabi, Margarita Medina, Julio Lemos, Rosaura Grether, Francisco Ramos y Beatriz Sánchez. Y a mi otra familia los Sandoval-Espinosa. A mi familia adoptiva en San Diego: Exequiel, Barbara, Paula y Pedro Ezcurra. A Diana Flores, Lucia Urdaibay y Nidia Martínez por los consejos, ayuda y los buenos tiempos. A la Biol. Jessica Pérez por toda su ayuda desinteresada en los tramites de titulación. A todas las personas que de alguna manera ayudaron en el desarrollo de este proyecto de tesis y que no aparecen aquí por mi mala memoria. A la Universidad Nacional Autónoma de México y en especial al Instituto de Geología y la Facultad de Ciencias, que son parte de mi segundo hogar. ian Typewritten Text iv ÍNDICE RESUMEN……………………………………………………………………………....... v INTRODUCCIÓN…………………………………………………………………………. 6 HIPÓTESIS………………………………………………………………………………... 12 OBJETIVO…………………………………………………………………………....….... 12 MATERIAL Y MÉTODO…………………………………………………………………. 12 Área de estudio…………………………………………………………………….... 12 El Material fósil ……………………………………………....…………….............. 19 RESULTADOS………………………………………………………………………...…. 22 Tetracera ixtapensis (Dilleniaceae) …………………………………………………... 23 Eucalyptranthes mixtus (Myrtaceae) ……………………………………………...….. 32 Ejemplares fósiles no identificados ................................................................…… 40 DISCUSIÓN………………………………………………………………………………. 47 LITERATURA CITADA………………………………………………........................... 52 APÉNDICES………………………………………………………………………………. 57 ian Typewritten Text ian Typewritten Text ian Typewritten Text ian Typewritten Text ian Typewritten Text ian Typewritten Text ian Typewritten Text ian Typewritten Text ian Typewritten Text v RESUMEN La paleobotánica en México, ha estudiado plantas del Cenozoico de Chiapas, entre ellas, las conservadas en ámbar, polen y maderas dispersas. Aquí se presentan nuevos registros de hojas de la localidad “Ixtapa” con edad de ca. 14 Ma. La diversidad morfológica es sobresaliente y consiste en más de 40 morfotipos. Los fósiles se han agrupado con base en características de arquitectura foliar y resaltan por su abundancia los miembros de Myrtaceae, Dilleniaceae y Leguminosae. De estos grupos se han identificado dos taxa, el primero tiene caracteres presentes en los géneros actuales Eugenia, Calyptranthes y en menor medida con Myrcia (Myrtaceae), como la forma elíptica de la lámina, la presencia de una vena intramarginal formada por la unión de la venación secundaria, venación terciaria reticulada al azar, ápice acuminado y glándulas en la lamina. Las hojas del género Tetracera tienen lámina elíptica-oblonga, venación craspedódroma, margen dentado y pecíolo ancho en la base, comparándose positivamente con el nuevo fósil. Los nuevos registros estudiados representan nuevas especies fósiles. La definición de un pariente actual cercano permite suponer que el ambiente en que crecieron era tropical, aspecto que se ve reforzado por el tamaño de las hojas y abundancia de plantas distintas, aspectos comunes del trópico. Esta definición debe esperar un análisis más completo, que rebasa al análisis taxonómico que aquí se presenta. No obstante, se cree que el ambiente es semejante al propuesto para otras localidades del Cenozoico en Chiapas. ABSTRACT Cenozoic palaeobotanical studies in Chiapas, México, have reported flowers included in amber, pollen and fossil woods. The present work adds new plant evidence based on leaves from the Ixtapa locality, dated as ca. 14 Ma. The morphological diversity found is high, consisting in more than 40 morphotypes. The fossils have been grouped based on leaf architecture features, highlighting the presence of Myrtaceae, Dilleniaceaeand Leguminosae. From these groups, two taxa have been identified by their leaf morphological characters; the first one has features present in Eugenia, Calyptranthes and in less proportion in Myrcia (Myrtaceae), like the elliptic shape of the lamina, presence of an intramarginal vein formed by the fusion of secondary veins, random reticulate third vein order, acuminate apex and presence of glands over the entire lamina. The new leaves related to Tetracera (Dilleniaceae) have elliptic-oblong laminar shape, craspedodromous secondary venation, serrate margin and thick petiole. The taxa studied in this work represent two new fossil species. The abundance, diversity and size of the leaves founded suggest they formed part of a tropical community, however further analyses beyond the present work are needed to confirm this hypothesis. Nevertheless it is believed that the climate was similar to those proposed for other tropical Cenozoic localities of Chiapas. Arquitectura Foliar de Hojas Fósiles del Mioceno de Ixtapa, Chiapas, México Emiliano Peralta-Medina Facultad de Ciencias UNAM 6 INTRODUCCIÓN La paleobotánica de angiospermas en México se considera una disciplina relativamente joven, sin embargo, se ha publicado una gran variedad de trabajos con diferentes tipos de material fósil, entre los cuales están los estudios de maderas (Martinez-Cabrera & Cevallos- Ferriz, 2004; Martinez-Cabrera et al., 2006; Estrada-Ruiz, 2007), frutos (Calvillo-Canadell & Cevallos-Ferriz, 2005; Estrada-Ruiz & Cevallos-Ferriz, 2007; Estrada-Ruiz et al., 2009), flores (Hernandez-Castillo & Cevallos-Ferriz, 1999; Gómez-Bravo, 2005; Calvillo-Canadell & Cevallos-Ferriz, 2007; Castañeda-Posadas & Cevallos-Ferriz, 2007; Calvillo-Canadell et al., enviado), hojas (Ramírez-Garduño, 1996; Ramirez-Garduño y Cevallos-Ferriz, 2000, 2000a y 2000b; Ramirez-Garduño et al., 2000; Velasco de León & Cevallos-Ferriz, 2000; Velasco de León et al., 2000; Hidalgo-Morales, 2007; Rodríguez-Reyes, 2009), y polen (Martinez- Hernandez, 1992; Tomasini-Ortiz y Martínez-Hernández, 1984; Ramírez Arriaga, E., et al. 2006). Dada la importancia del estudio de las plantas fósiles en México, en el 2000, Ramírez-Garduño y Cevallos-Ferriz hicieron un recuento del trabajo que se ha realizado con los diferentes tipos de material fósil del país, el cual se retoma y se actualiza en el presente trabajo como una revisión bibliográfica del registro de plantas fósiles en México (Apéndice 1). El estudio paleontológico en el estado de Chiapas ha permitido conocer la fauna del pasado compuesta por Megaterios (Avendaño, 1998), Mamuts y mastodontes (Avendaño et al., 1999; Avendaño et al., 2008), dinosaurios (Chanona y Avendaño, 2002) y fauna relacionada con Glyptotherium, Eremotherium, Mammuthus, Cuvieroniustropicus, Equus, Odocoileus, Bison, Stockoceros, Panthera (Montellano et al., 2008), así como también la flora fósil representada por el material conservado en ámbar fósil (Miranda, 1963; Poinar, 2002; Gómez-Bravo, 2005; Castañeda-Posadas & Cevallos-Ferriz, 2006), granos de polen del Terciario (Tomasini-Ortiz y Martínez-Hernández, 1984) y maderas (Castañeda-Posadas, 2007). También se han publicado trabajos sobre algas (Ayala-Castañares, 1965), microfósiles (Ayala-Castañares, 1963) e invertebrados (Feldmann et al., 1996). Importancia del estudio del material fósil. - La identificación de las plantas fósiles permite ampliar el conocimiento de la flora que vivió en el pasado y entender a la flora actual desde una perspectiva histórica. Además, estos proveen evidencia directa de la vida pasada, aportan la edad mínima conocida de la existencia de un grupo determinado, corrobora su historia biogeográfica (Calvillo-Canadell, 2005), sirven como taxones adicionales que proveen nuevos caracteres o nuevos estados de carácter y amplían la distribución temporal Arquitectura Foliar de Hojas Fósiles del Mioceno de Ixtapa, Chiapas, México Emiliano Peralta-Medina Facultad de Ciencias UNAM 7 y espacial de los taxones (Morrone, 2003). La importancia de la identificación de taxones fósiles con base al estudio de los caracteres morfológicos, resalta dos aspectos principalmente. El primero sustenta el reporte de nuevos registros de plantas que permite tener más conocimiento de la composición y la distribución de la flora del pasado; el segundo aspecto es el gran potencial que tienen las plantas fósiles para el entendimiento de las condiciones climáticas en el pasado (Chaloner & Geoeffrey, 1990). Se ha comprobado que en la morfología y/o anatomía de los diferentes órganos de plantas (e.g., hojas y maderas) hay caracteres que son resultado de la adaptación y la tolerancia a las condiciones ambientales y factores ecológicos del lugar en el que habitaban (e.g., Wolfe, 1978, 1993; Baas & Carlquist, 1985). Haciendo uso de este conocimiento se procedió a trabajar las hojas recolectadas en Ixtapa, Chiapas, México, entre las cuales algunas tienen características morfológicas que aseguran la presencia de miembros de Dilleniaceae y Myrtaceae, en el registro fósil. La familia Dilleniaceae en México y su registro fósil. - De acuerdo con Gallardo- Hernández (2004), en general son arbustos o lianas perennifolias con tallos de corteza exfoliante, las hojas son simples y alternas, frecuentemente de textura coriácea y presentan cistolitos de sílice incrustados en la base de los tricomas (Gallardo-Hernández, 2004). Su margen es entero, serrado o sinuoso y los pecíolos canaliculados y alados Gallardo- Hernández (2004). La venación primaria es pinnada, rara vez palmatinervada, las venas secundarias corren de manera paralela hasta llegar al margen y las venas terciarias son en ocasiones conspicuamente escalariformes (Gallardo-Hernández, 2004). Las inflorescencias paniculadas, terminales son rara vez solitarias, con flores poligamodióicas, actinomorfas, 3 a 7 pétalos de color blanco o amarillo, estambres numerosos, óvulos 1-varios por carpelo. Los frutos de 1-6 folículos, son cápsulas y ocasionalmente bayas Semillas con arilo completo, embrión diminuto y endospermo copioso (Gallardo-Hernández, 2004). Es una familia con representantes en los trópicos del Viejo Mundo, incluyendo Australia y del Nuevo Mundo (Gallardo-Hernández, 2004). Los sistemas de clasificación APG II y APW ubican la familia dentro de la subclase Dillenidae y el orden Dilleniales, que se considera basal dentro de la subclase y el cual ha mostrado tener problemas en su circunscripción (Gallardo-Hernández, 2004). Continuamente diversos autores han cambiado las familias que se incluyen dentro de este orden y también la opinión de si están o no relacionados entre sí (Dickison et al., 1982). Filogenias recientes indican que Dilleniaceae se ubica con certeza Arquitectura Foliar de Hojas Fósiles del Mioceno de Ixtapa, Chiapas, México Emiliano Peralta-Medina Facultad de Ciencias UNAM 8 dentro del grupo central de las eudicotiledóneas(APG, 2003), pero hasta el momento no existe suficiente información para colocarla dentro de algún orden en particular. Existe evidencia de parentesco con Caryophyllales, pero dada la debilidad de esta relación, deciden mantener a la familia en posición incierta (Gallardo-Hernández, 2004). Actualmente se reconocen 11 géneros para la familia, divididos en dos subfamilias de acuerdo a la estructura de los estambres: Dillenioideae (6 géneros) exclusiva de los paleotrópicos y Tetraceroideae (5 géneros) con 4 del neotrópico y uno del paleotrópico (Gallardo-Hernández, 2004). Los géneros del Nuevo Mundo son: Curatella con una especie, Davilla con cerca de 18 especies, Doliocarpus con 26 especies, Pinzona con una especie y Tetracera, género pantropical, con 44 especies en total (Dickison et al., 1982). Hoy en día estas plantas se distribuyen en zonas tropicales de selvas medianas y bajas, su nombre común es “Raspa la vieja” o “Lijilla” ya que anteriormente fueron utilizadas como lijas para trabajar la madera, debido a la aspereza que causan los cistolitos de sílice distribuidos en la lámina, la hoja también se ha utiliza como planta medicinal debido a su efecto astringente (Gallardo-Hernández, 2004). El registro fósil de la familia Dilleniaceae no es muy extenso, sin embargo se han reportado hojas del Eoceno Medio de Louisiana (Berry, 1916) y del Mioceno de California (MacGinitie, 1937) relacionadas con el género Tetracera. Posteriormente semillas parecidas a los géneros Tetracera y Hibbertia en el Eoceno inferior de Inglaterra fueron reportadas por Reid & Chandler (1933) y Chandler (1964). También se han descrito hojas de esta familia para el Cretácico Superior pero no es fácil relacionarlas con géneros actuales (Benton, 1993). El género Curatella también ha sido reportado para el Mioceno Medio de Guyana (Benton, 1993). Debe anticiparse que se ha recomendado revisar las identificaciones de plantas fósiles hecha con base en hojas previas a 1970 (Dolph & Dilcher, 1979). El género Tetracera. - Son lianas o arbustos de hojas alternas, pecioladas, coriáceas de tricomas simples y estrellados, venación primaria pinnada, con venas secundarias terminando en los dientes del margen, pecíolo semiterete, canaliculado, a veces alado (Gallardo-Hernández, 2004). Flores poligamodióicas con 3 a 5 pétalos, estambres 50-200 y ovario con 1-6 carpelos libres. Frutos 1-6 folículos, piriformes, coriáceos y dispuestos en forma de estrella; 1 a 4 semillas por fruto, cubiertas por un arilo laciniado rojo (Gallardo- Hernández, 2004). Es el único género pantropical de la familia, con alrededor de 16 especies en América, 13 en África y 15 en Australia y Asia (Fig.1) (Gallardo-Hernández, Arquitectura Foliar de Hojas Fósiles del Mioceno de Ixtapa, Chiapas, México Emiliano Peralta-Medina Facultad de Ciencias UNAM 9 2004). En el Neotrópico su distribución va del centro de México hasta Sudamérica, incluyendo a Las Antillas (Gallardo-Hernández, 2004). También es el único género con flores poligamodioicas, carácter exclusivo de las especies del Nuevo Mundo (Gallardo-Hernández, 2004). Figura 1. Distribución mundial del género Tetracera (tomado de Watson & Dallwitz, 1992). En México se encuentran Tetracera volubilis L., T. portobellensis Beurl., T. sessiliflora Triana & Planch., T. erecta Sessé & Moc. ex DC., T. mollis Standl., T. ovalifolia DC. y T. aspera (Aubl.) Willd., las cuales se reportan principalmente para el centro del país, en los estados de Veracruz, Chiapas, Tabasco, Yucatán y Quintana Roo, pero también se llegan a encontrar con menor abundancia en los estados del Norte y Centro, como Nayarit, Jalisco, Michoacán, Colima, Guerrero, Oaxaca y Puebla (Gallardo-Hernández, 2004). La familia Myrtaceae en México y su registro fósil. - Esta familia es predominantemente leñosa, con árboles pequeños y arbustos (Sánchez-Vindas, 1990). Las características utilizadas para su identificación son las hojas simples, que pueden disponerse de manera opuesta, rara vez subopuesta, pecioladas, sin estípulas, tienen margen entero, superficie con glándulas por lo general aromáticas. Usualmente su venación primaria es pinnada, vena media generalmente prominente en el envés, venación secundaria formando una vena marginal que se extiende paralelamente al margen y se arquea entre la venación secundaria (Sánchez-Vindas, 1990). También es importante el número de lóbulos del cáliz, las yemas florales y algunas características de las inflorescencias (Sánchez-Vindas, 1990). En las descripciones de plantas actuales se ha considerado, como caracter adicional, el ángulo de inclinación de la venación secundaria, tomando como referencia la vena media pues es de gran ayuda para la separación de algunas especies muy relacionadas (Sánchez-Vindas, 1990). Las flores son bisexuales, solitarias o en inflorescencias, aromáticas, de pétalos Arquitectura Foliar de Hojas Fósiles del Mioceno de Ixtapa, Chiapas, México Emiliano Peralta-Medina Facultad de Ciencias UNAM 10 blancos vistosos, con estambres libres y 2-varios óvulos. El fruto es carnoso y presenta por lo general partes florales en el ápice (Sánchez-Vindas, 1990). Uno de los principales problemas para la identificación de sus especies se debe a la dificultad de encontrar plantas con flores y frutos al mismo tiempo; además de que las características florales y vegetativas son muy homogéneas en toda la familia (Sánchez- Vindas, 1990). Las características embrionarias son las más importantes para la determinación genérica, pero no son fáciles de observar en material seco (Sánchez-Vindas, 1990). Myrtaceae es una familia de aproximadamente 140 géneros, con más de 3000 especies, distribuidas principalmente en las zonas tropicales y subtropicales del mundo (Sánchez-Vindas, 1990). Existen dos grandes centros de dispersión geográfica, uno representado por la subfamilia Leptospermoideae, que se distribuye en su mayoría en Australia y Polinesia y Tepualia atipularis (Hook f.) Griseb. que es el único representante nativo de América (Sánchez- Vindas, 1990). El otro grupo está representado por la subfamilia Myrtoideae, que se distribuye principalmente en las regiones tropicales, subtropicales y zonas templadas americanas; siendo Myrtus communis L. el único representante nativo del continente europeo (Sánchez-Vindas, 1990). La importancia económica de esta familia radica en su madera, la cual se obtiene de muchas de especies de Eucalyptus y se usa para varios fines, como pulpa y aceites aromáticos. Así mismo, sus hojas son fuente importante de oleoresinas utilizadas con fines técnicos y farmacéuticos. Las especies nativas de América como Psidium guajava L. (guayaba) y P. friedrichsthalium (Berg.) Niedenzu proveen frutos comestibles (Sánchez-Vindas, 1990). A los frutos de los géneros Myrciaria y Calyptranthes se les ha encontrado uno de los más altos porcentajes de vitamina C. Algunas especies de Eugenia tienen efectos cardiotónicos. Es muy conocido además el uso como especias de cocina de Pimenta dioica L., P. racemosa (P. Miller) J.W. Moore y Syzygium aromaticum L., conocido como clavo de olor, además de la obtención de los aceites esencialescomo materia prima para diversos productos (Sánchez-Vindas, 1990). El registro fósil de la familia Myrtaceae es relativamente amplio y se han reportado hojas del Cenomaniano de Checoslovaquia (Turczaninow, 1869), polen en el Santoniano de África (Boltenhagen, 1976). Para el Paleoceno Superior de América del Norte se conocen frutos (Crane et al., 1990) y hojas de la subfamilia Myrtoideae (Taylor et al., 2008), además de Arquitectura Foliar de Hojas Fósiles del Mioceno de Ixtapa, Chiapas, México Emiliano Peralta-Medina Facultad de Ciencias UNAM 11 semillas del Mioceno inferior de Dinamarca descritas por Friis (1985), Mai & Walter (1985) y Wilde (1989); Walter et al., (1990) describen hojas de Rhodomyrtophyllum para el Eoceno Medio y Superior en Europa. Las hojas de la familia Myrtaceae son comunes para el Eoceno Medio de Australia en especial el género Eucalyptus en la flora de Nelly Creek (Benton, 1993). Manchester et al. (1998) describen hojas y frutos en conexión orgánica relacionados con la familia Myrtaceae. En México, el registro de Myrtaceae esta representado por las hojas de la Formación la Carroza (Eoceno) en Nuevo León relacionadas con el genero Myrcia (Rodríguez-Reyes, 2009) y en Chiapas, por estudios de polen en la Formación La Quinta de Oligoceno-Mioceno y en la Formación Méndez del Mioceno, donde se describe la presencia de granos de polen de los géneros Eugenia y Calyptranthes (Apéndice 1). El género Eugenia.- Está formado por árboles pequeños o arbustos con inflorescencia generalmente racemosa, las flores en pares o solitarias con cuatro pétalos blancos conspicuos y estambres y óvulos numerosos (Sánchez-Vindas, 1990). Los frutos son globosos, usualmente coronados en el ápice con los lóbulos del cáliz, cada fruto con 1-2 semillas, con la testa membranácea a cartilaginosa (Sánchez-Vindas, 1990). Generalmente se encuentra distribuido en las zonas tropicales y subtropicales tanto del Viejo como del Nuevo Mundo, siendo América uno de los centros de mayor diversidad (Sánchez-Vindas, 1990). El género Eugenia es probablemente el más grande de la familia y cuenta con más de 2000 especies, aunque muchas de éstas son motivo de controversia por la poca claridad de sus límites. Su distribución comprende desde el norte-centro de México, Cuba y Las Antillas, hasta Argentina y Brasil (Mazine & Souza, 2009) con un pequeño número de especies (60 aprox.) en África (van der Merwe et al., 2005). El género Calyptranthes.- Son árboles pequeños o arbustos con inflorescencias panículas numerosas, flores en grupos de 2 a 6 por nudo y sostenidas por un par de brácteas pequeñas subyacentes, el cáliz se presenta completamente cerrado en el botón floral, el opérculo y la caliptra está usualmente unidos a un lado de la antesis, los pétalos ausentes o por un costado en ocasiones 2 a 3 y son inconspicuos, los estambres son numerosos y el ovario presenta de 2 a 4 lóculos (Sánchez-Vindas, 1990). El fruto generalmente se encuentra coronado por los restos de la flor, a veces incluso con la caliptra adherida, las semillas presentan 1 o 2 cotiledones libres y la radícula alongada (Sánchez-Vindas, 1990). Arquitectura Foliar de Hojas Fósiles del Mioceno de Ixtapa, Chiapas, México Emiliano Peralta-Medina Facultad de Ciencias UNAM 12 Este género tiene aproximadamente 100 especies, es exclusivo del continente americano y se encuentra distribuido desde EUA y México hasta Centroamérica y el Este de Sudamérica, incluyendo Las Antillas, observándose gran endemismo, pocas especies están ampliamente distribuidas (Sánchez-Vindas, 1990). HIPÓTESIS En la actualidad los caracteres morfológicos de las hojas de las plantas se ponen a prueba para sugerir identificaciones y también para mostrar la relación estrecha de ciertos caracteres en determinados tipos de clima. El actualismo biológico, el cual dice que los procesos biológicos del presente actuaron de igual manera en el pasado, permite sugerir que los patrones morfológicos de las hojas fósiles pueden ser utilizados para identificar a las plantas del pasado comparándolas con las actuales y pueden usarse para hacer extrapolaciones que sugieran el tipo de clima y ambiente en el que vivieron. OBJETIVO Identificar las hojas fósiles de la localidad de Ixtapa, Chiapas mediante la descripción de los caracteres morfológicos y la comparación con los de plantas actuales y fósiles depositadas en diferentes colecciones, proporcionando nuevos registros de las familias identificadas para el Mioceno de México, que a su vez, permitan un mejor entendimiento de la diversidad de las plantas fósiles del Estado de Chiapas. MATERIALES Y MÉTODO Área de estudio La localidad se encuentra a 0.6 km al N del poblado Ixtapa, cabecera del Municipio de Ixtapa, ubicado en la parte occidental de la región centro-septentrional del Estado de Chiapas (Fig. 2), entre las coordenadas geográficas 16˚48’42.2’’ N 92˚ 54’33.7’’W o coordenadas UTM 509496x y 1858835y (Datum WGS-84) carta topográfica 1:50 000 “Bochil” E15D51 (INEGI, 2001). Se llega a ella por la carretera federal 195 Ixtapa-Soyaló, en donde aflora la sección a lo largo del cauce del Río Hondo, a una elevación de 1080 msnm (ixtapa.chiapas.gob.mx). El tipo de vegetación en la localidad es selva tropical subperennifolia de acuerdo a Rzedowski (1978). El tipo de clima es (A)C(fm) semicálido- húmedo con lluvias todo el año con un promedio de precipitación anual de 1100mm (ixtapa.chiapas.gob.mx). La temperatura máxima es 33ºC en verano y la mínima de 9ºC en Arquitectura Foliar de Hojas Fósiles del Mioceno de Ixtapa, Chiapas, México Emiliano Peralta-Medina Facultad de Ciencias UNAM 13 invierno (ixtapa.chiapas.gob.mx). La palabra Ixtapa significa "Lugar del agua salada", y proviene del náhuatl “istatl”, sal; “atl”, agua, y “pan”, lugar (ixtapa.chiapas.gob.mx). La población del municipio es de aproximadamente 20,000 habitantes de la cual tres cuartas partes se considera población rural y aproximadamente 4,600 es población indígena (ixtapa.chiapas.gob.mx). La actividad económica principal es el comercio relacionado a las actividades agropecuarias (ixtapa.chiapas.gob.mx). Figura 2. Mapa del área de estudio, Estado de Chiapas. Características Geológicas. - La localidad de estudio se encuentra al norte del poblado de Ixtapa, aproximadamente a un kilómetro sobre la carretera, pasando el primer puente del Río Hondo. Forma parte de la Formación Ixtapa (Ferrusquía, 1965, 1996), constituida por unidades litoestratigráficas cenozoicas (Mioceno) fechadas con edad de 12.22 a 16.02 Ma. mediante datos paleontológicos basados en un molar de Gomphotherium sp. y radiométricos de K-Ar, provenientes de una toba vítrea recolectada cerca del puente del Río Hondo Arquitectura Foliar de Hojas Fósiles del Mioceno de Ixtapa, Chiapas, MéxicoEmiliano Peralta-Medina Facultad de Ciencias UNAM 14 (Ferrusquía, 1996). La secuencia sedimentaría tiene un espesor de 3000 a 3500 m, una extensión superficial de 31.19 km2 y se encuentra formada predominantemente por una secuencia piroclástica-epivolcaniclástica (Ferrusquía, 1996) y en menor proporción por lutitas con intercalaciones de areniscas y conglomerados de calcita (Heuer, 1965). La Formación Ixtapa se encuentra sobreyaciendo al grupo Río Hondo, de edad Mioceno Medio y suprayaciendo a la Formación Punta de Llano del Plioceno Superior-Pleistoceno (Ferrusquía, 1996) (Fig.3). Figura 3. Contexto geológico de la Formación Ixtapa Estratigrafía del Graben de Ixtapa.- Con la ayuda de las Ing. Geólogas Berlaine Ortega Flores y Judith Callejas Moreno, se realizó una revisión bibliográfica sobre el área de estudio y su contexto estructural, posteriormente se corroboraron los datos por medio de observaciones en campo y se concluyó lo siguiente: La zona de Ixtapa se encuentra ubicada estructuralmente, dentro de una depresión denominada “Graben de Ixtapa” cuya longitud es de 60 km y su amplitud varía de 4 a 10 km. El Graben de Ixtapa presenta un buzamiento al sureste, por lo que las estratigrafía es más joven hacia el extremo sureste del graben. Su estratigrafía (de Oeste a Este) comprende rocas cuya edad varía del Cretácico Medio al Pleistoceno, constituida por una secuencia de 15,365 m de espesor. Se le ha dividido en 6 unidades que representan diferentes ambientes de depósito. La primera unidad corresponde con la Formación Angostura con edad Albiano-Santoniano que aflora al noroeste del graben y consisten en dolomitas y calizas de estratificación planar media a gruesa. La Formación Soyaló del Paleoceno consiste en brechas calcáreas, calizas de textura wackestone, limolitas y lutitas, presentando un espesor de 975 m. Plioceno Superior- Pleistoceno Fm. Punta de Llano Fm. Ixtapa Mioceno Medio-Tardío Grupo Río Hondo (Conglomerado Zapotillo y Lutita Zapotal Viejo) Eoceno Medio Fm. San Juan Te rc ia rio Paleoceno Fm. Soyaló C re tá ci co Albiano-Santoniano Fm. Angostura Arquitectura Foliar de Hojas Fósiles del Mioceno de Ixtapa, Chiapas, México Emiliano Peralta-Medina Facultad de Ciencias UNAM 15 La tercera unidad incluye a las rocas del intervalo Eoceno Medio-Mioceno Inferior, las cuales cubren discordantemente a las rocas del Paleoceno. La conforma la Formación San Juan, del Eoceno Medio, que consiste de calizas fosilíferas intercaladas con areniscas calcáreas, alcanzando un espesor de 1350 m. Para el Eoceno Superior se tienen predominantemente rocas calcáreas y en menor proporción conglomerados con espesor de 600 m. En el Oligoceno se tiene una secuencia de 1495 m de espesor que consiste en calizas interestratificadas con areniscas, lutitas y biostromas. El Mioceno Inferior lo conforman 1500 m de calizas interestratificadas con areniscas, limolitas y lutitas. El Mioceno Medio lo conforman dos unidades; el Conglomerado Zapotillo con 800 m de espesor y la Lutita Zapotal Viejo con un espesor de 690 m. El Conglomerado Zapotillo consiste de conglomerados, areniscas y limolitas con ocasional presencia de calizas, mientras que la Lutita Zapotal Viejo está compuesta por limolitas y lutitas fosilíferas con presencia de concreciones, huellas de desecación y hojas. El depósito de esta última unidad se llevó a cabo en un ambiente marino somero de acuerdo con Langenheim, (1974) (Meneses-Rocha, 2001). El Mioceno Superior-Plioceno Inferior consiste esencialmente de conglomerados, areniscas y limolitas continentales. Esta secuencia es denominada por PEMEX como Formación Ixtapa, la cual cuenta con un espesor de 6770 m. Meneses-Rocha, 1991 dividió a esta formación en 6 litofacies. De acuerdo con datos paleontológicos, las primeras dos litofacies son asignadas al Mioceno Tardío, mientras que las cuatro restantes corresponden con el Mioceno más Tardío y el Plioceno temprano. El cuerpo conglomerático está constituido por clastos de granito (50%), gneisses (23%), areniscas (19%), rocas volcánicas (8%) y caliza (5%). La proporción de conglomerado disminuye hacia la parte superior de la formación, que puede presentar imbricaciones de clastos y estratificación cruzada con dirección al noroeste, así como la longitud de los ejes de las rizaduras también es hacia el noroeste. La composición de las areniscas, el ensamble de los clastos y los indicadores de paleocorrientes sugieren que el afloramiento fuente estuvo localizado hacia el sureste y que estuvo compuesto por rocas graníticas, gneisses y rocas volcánicas. La redondez de los clastos de granito puede indicar una gran distancia de transporte, sin embargo el gran espesor de los conglomerados y el ambiente de abanicos aluviales de las dos primeras facies sugieren que el grado de redondez y la abundancia de clastos resistentes se pueden deber a material reciclado. Arquitectura Foliar de Hojas Fósiles del Mioceno de Ixtapa, Chiapas, México Emiliano Peralta-Medina Facultad de Ciencias UNAM 16 Las dos primeras facies de la Formación Ixtapa se depositaron en ambientes de abanicos aluviales y planicies de inundación. Las segundas dos facies se depositaron en ambientes lacustres y finalmente la parte superior de la formación (últimas dos facies) se depositó en ambiente lacustre y de planicies de inundación. Particularmente, en la localidad de muestreo que se ubica en la parte superior de la Formación Ixtapa, los diferentes estratos presentan una granulometría de arenas medias a finas, limos y arcillas; estructuras primarias como estratificación cruzada y paralela y contienen, a diferentes niveles, fósiles de hojas y gasterópodos, (estos últimos más bien por debajo del contacto con la formación sobreyacente) por lo cual se propone que el depósito se llevó a cabo en un ambiente lacustre, como lo sugiere Meneses-Rocha (2001). El Plioceno Superior-Pleistoceno comprende una secuencia de 1200 m de espesor y consiste en flujos piroclásticos y depósitos de caída que descansan en discordancia angular sobre la Formación Ixtapa. Esta secuencia forma un planicie extensa hacia el sureste del graben y registra la actividad de los volcanes Huitepec y Navenchauc. Estos depósitos fueron acumulados, probablemente, en un ambiente lacustre-aluvial. Descripción de la columna geológica.- En esta sección se describen los estratos observados durante la exploración de la localidad, el nombre “Ix-#” se refiere al número del estrato descrito, no se refiere directamente al orden de la sucesión estratigráfica: Ix-1, Ix-2 - Depósito de ceniza de intemperismo blanco: ligeramente grisáceo, la muestra de mano presenta abundantes cristales de plagioclasa con algunos cristales oscuros (anfíboles) del tamaño de arena media, la roca está poco consolidada y tiene estratificaciónplanar y continúa (laminación paralela), a un metro de la base se observa estratificación cruzada planar de 1.1 cm cerca de la cima. Alcanza 2.8 m de espesor. Ix-3 - Se observan intercalaciones de tobas arenosas con limolitas en estratos de 20 a 30 cm de lutitas, con restos de plantas. Laminación paralela, color gris claro. Intercalaciones de tobas arenosas de grano medio a grueso con lutitas. Con un horizonte de materia orgánica. Ix-4 - Limolitas con laminación planar, gradación invertida y cíclica. Presencia esporádica de hojas. Ix-5 - Depósito de tobas de grano medio, intercaladas con horizontes de limolitas con presencia de hojas bien conservadas, laminación planar, gradación Invertida y cíclica. Arquitectura Foliar de Hojas Fósiles del Mioceno de Ixtapa, Chiapas, México Emiliano Peralta-Medina Facultad de Ciencias UNAM 17 Ix-6 - Afloramiento de tobas arenosas con horizontes delgados de lutita de 10 m de espesor, presenta un horizonte de arenisca fina con laminación y lentes o acumulaciones de feldespato y líticos, sobre este un horizonte de 5 cm de conglomerado, 50 cm de arenisca fina con gradación inversa a microconglomerado, hacia la parte media se observa un paleocanal de pómez con líticos y materia orgánica de 1 m de espesor, un horizonte de arenisca media con laminación cruzada planar. Para este punto es importante mencionar que las hojas recolectadas se encontraron en general cerca de los lentes de feldespato. Ix-7 - Depósito areniscas de clastos angulosos, clasto-soportados, tamaño de grano de 1-2 mm, clastos representados por cuarzo, feldespatos, líticos, biotita, moscovita. Poco consolidada y estructura masiva. Una intercalación de areniscas de grano grueso, limolitas con hojas abundantes, lutitas con hojas un poco menos abundantes que las limolitas, hojas paralelas y oblicuas a la estratificación, areniscas finas con concentraciones de feldespatos, con laminación paralela y planar. Pedacería de madera. Ix-8 - Afloramiento de areniscas de grano medio medianamente consolidadas, textura ígnea, con clastos angulosos representados principalmente por cuarzo, feldespatos, micas, biotita, con presencia de materia orgánica, con una intercalación de areniscas de grano medio y fino, con lutitas, areniscas de grano medio con abundante feldespato, medianamente consolidada. Hacia arriba de esta una secuencia hay una arenisca gruesa a microconglomerado, arenisca gruesa con abundantes líticos, conglomerado, arenisca fina con laminación paralela, arenisca fina con laminación paralela y presencia de materia orgánica y escasas hojas. Ix-10 - En el puente, se encuentra un afloramiento de lutitas de color gris con laminación planar en el contacto con el estrato sobre yaciente y hojas abundantes. Ix-14 - Lutitas y areniscas de grano muy fino con presencia de hojas. Ix-15 - En este punto se observa una discordancia, la parte inferior está formada por una intercalación de arenisca (toba) y lutita gris-verdosa, de intemperismo nodular. Presencias escasa de hojas. Bajo este estrato se encontraron “turritelas” (Gasteropodos), lutita y limo, con laminación paralela. Ix-16 - Areniscas de grano medio con presencia de materia orgánica. Arquitectura Foliar de Hojas Fósiles del Mioceno de Ixtapa, Chiapas, México Emiliano Peralta-Medina Facultad de Ciencias UNAM 18 Esquema de la columna geológica Figura 4. Levantamiento estratigráfico en un afluente del Río Hondo al N del poblado de Ixtapa y al SE de Vistahermosa. Arquitectura Foliar de Hojas Fósiles del Mioceno de Ixtapa, Chiapas, México Emiliano Peralta-Medina Facultad de Ciencias UNAM 19 El material fósil Recolecta de fósiles y datos geológicos. - El material fósil se recolectó en tres visitas a la localidad de Ixtapa, Chiapas, Enero 2006, Marzo 2007 y Marzo 2009. Las muestras se tomaron en varios puntos donde afloran diferentes secciones de la Formación Ixtapa los cuales se nombraron, “Cantera principal”, “Rodados”, “Puente”, “Curva de la carretera”, “Río” y “Discordancia” (Fig.5). Figura 5. Sublocalidades: A. Cantera principal (Ix-6). B. Rodados (Ix-16). C. Puente (Ix-10). D. Curva de la carretera (Ix- 14). E. Río (Ix-7) y F. Discordancia (Ix-15). Se realizó un reconocimiento general de la zona y se eligió una sección para hacer un levantamiento geológico, se continuó con un análisis detallado de los afloramientos, describiendo sus características sedimentológicas texturales, midiendo sus estructuras primarias y secundarias y los espesores en cada punto, con esto se realizó un dibujo esquemático de la columna estratigráfica de la sección medida (Fig. 4). Arquitectura Foliar de Hojas Fósiles del Mioceno de Ixtapa, Chiapas, México Emiliano Peralta-Medina Facultad de Ciencias UNAM 20 Para la ubicación de cada punto se utilizó un GPS Garmin® e-Trex, con este se registraron los datos en coordenadas UTM (datum WGS-84), los cuales se utilizaron para obtener los espesores de las unidades. Los datos se capturaron en el programa Excel® 2008 y se graficaron con el software Golden Surfer® 7, para su visualización y manipulación, después se introdujeron en AutoDesk Map® 2004 junto con la base de datos de altimetría de la zona, que permitió graficar las direcciones de estratificación para obtener los espesores. Limpieza y preparación del material fósil. - Después de la recolecta, el material fósil fue depositado en el Laboratorio de Paleobotánica, Instituto de Geología, UNAM, para limpieza y posterior estudio. El material se seleccionó de acuerdo a su estado de conservación y sus características morfológicas, por lo que fue dividido en varios grupos. De las 83 hojas fósiles procesadas, 8 ejemplares fueron incluidos en Tetracera ixtapensis, (Dilleniaceae), 16 ejemplares en el Eucalyptranthes mixtus (Myrtaceae), 2 ejemplares en el “morfotipo #3”, 18 en el “morfotipo #4” (Leguminosae) y finalmente 39 ejemplares en el grupo de los morfotipos no identificados, debido a su bajo grado de conservación y/o a que eran ejemplares únicos muy fragmentados (Apéndice 2). Para su limpieza se utilizaron diferentes técnicas mecánicas usando dos tipos de percutores (engraver), uno modelo Dremel® 290-01 y otro modelo Craftsman® 402111, un taladro Foredom® 2272 y una sierra de disco de diamante marca Buehler® modelo isomet con la finalidad de remover sedimento sobre los ejemplares para su mejor observación y estudio. Observación de ejemplares. - Las observaciones morfológicas se hicieron con tres microscopios estereoscópicos diferentes; Zeiss® Stemi DV4, Zeiss® Stemi 2000-C y Olympus®SZH, usando en este ultimo una cámara lúcida para la elaboración de esquemas. El trabajo fotográfico fue fundamental para el desarrollo del proyecto, ya que en ocasiones el material fósil es insustituible, pero en ocasiones se destruye para realizar técnicas que permitan la obtención de mejor información. Las fotografías con microscopio estereoscópico se realizaron con una cámara digital Olympus® P11 y otra Canon® Power Shot 640, las fotos más amplias se hicieron con una cámara modelo Sony® Cyber-Shot DSC-F828. El procesamiento de las imágenes se hizo por medio de Axio Vision® 4.6 al ser tomadas en el microscopio Zeiss® Stemi 2000-C y con Adobe Photoshop® CS4 en el caso de la cámara Sony y el microscopio Olympus® SZH, lo cual permitió ajustar a niveles óptimos los colores, el contraste y el brillo a las imágenes. Para la realización de las láminas fotográficas se usó Arquitectura Foliar de Hojas Fósiles del Mioceno de Ixtapa, Chiapas, México Emiliano Peralta-Medina Facultad de Ciencias UNAM 21 Corel Draw® X4. En el microscopio electrónico de barrido (SEM) Hitachi® S-2460N del Instituto de Biología, UNAM, se observaron muestras de especies actuales de Eugenia y Calyptranthes, conociendo algunas de sus características anatómicas. El material fósil recolectado de Myrtaceae se caracteriza por presentar una capa de carbón muy delgada, de la cual se hicieron diferentes muestras para ser observadas. Comparación con material actual y fósil. - Para la comparación morfológica con plantas actuales, se obtuvieron hojas de diferentes ejemplares herborizados de la colección del Herbario Nacional de México (MEXU) UNAM (Apéndice 3), posteriormente se hicieron esquemas con la cámara lucida y fueron aclaradas por un método modificado respecto al de Payne (1969), para después ser incluidas en un polímero que permitiera un manejo más apropiado. También se consultaron fotografías de ejemplares herborizados disponibles en alta resolución en colecciones como Aluka (www.aluka.org) el herbario digitalizado de Royal Botanic Gardens of Kew (apps.kew.org) y el herbario del Chicago Field Museum (CF) (fieldmuseum.org). Así mismo se consultaron a diferentes taxónomos del Instituto de Biología, UNAM, que son especialistas de ciertos grupos de plantas, que pudieron sugerir el parecido morfológico de las hojas fósiles con familias actuales que posteriormente fueron revisadas, bibliográficamente y en la colección de MEXU. Para entender mejor los caracteres morfológicos de las hojas fósiles y sus posibles relaciones con las plantas actuales, se hicieron cuadros comparativos de Eucalyptranthes mixtus y de las especies actuales de los géneros Eugenia y Calyptranthes (Apéndice 4, cuadros 1, 2, 3 y 4). En la comparación de los ejemplares recolectados en Ixtapa con otras plantas fósiles de formaciones contemporáneas, se consultó la colección paleobotánica de The University of California Museum of Paleontology (UCMP), Berkeley, CA. Los ejemplares utilizados se incluyen en el Apéndice 5. Descripción e identificación de las hojas fósiles. - Las hojas fósiles se identifican con base en sus caracteres morfológicos representados en los patrones de la venación, la forma de la hoja, el ápice, el pecíolo, el margen de la lámina y la posición de las glándulas, entre muchos otros. Al conjunto de estos caracteres se le llama arquitectura foliar (Hickey, 1973). El carácter que ha sido el principal criterio de clasificación, es el patrón de venación, sin Arquitectura Foliar de Hojas Fósiles del Mioceno de Ixtapa, Chiapas, México Emiliano Peralta-Medina Facultad de Ciencias UNAM 22 embargo, toda la información que se pueda obtener del fósil es importante para poder tener más caracteres a comparar con las plantas actuales. Los criterios empleados para utilizar la arquitectura foliar como fuente importante de información a través de los caracteres morfológicos de las hojas, se han establecido con trabajos amplios y detallados por Hickey (1973), Hickey et al. (1975) y el Manual de Arquitectura Foliar (Leaf Architecture Working Group, 1999). También se ha utilizado el Glosario Ilustrado de Harris (1997) como complemento para la terminología requerida para las descripciones. Así mismo se consultaron diferentes trabajos acerca de hojas fósiles relacionadas a la familia Myrtaceae y de arquitectura foliar del género Eugenia, entre ellos, Da Silva, A. et al., (2006), Christophel et al., (1986) y Manchester et al., (1998). Es importante mencionar que aparte de los morfotipos identificados, el material recolectado en las tres visitas proporcionó una diversidad de hojas sobresaliente que no fueron estudiadas a detalle debido al tiempo planteado para este trabajo y a que en ocasiones los ejemplares se encontraban incompletos y no fue posible obtener suficientes caracteres que respaldaran una fuerte relación con algún taxa actual, sin embargo a continuación se mencionan de manera breve sus características generales para mostrar la variedad de formas y la gran diversidad que presenta esta localidad. Algunos de estos ejemplares muestran caracteres que son muy comunes en plantas actuales y se sugiere de manera preliminar el nombre de la familia a la cual podrían esta relacionados. Revisión bibliográfica y registro de plantas con flor de 20 localidades del Cretácico y Terciario de México. - Se hizo una revisión bibliográfica del material fósil que hasta el momento se ha publicado en diferentes trabajos paleobotánicos con el fin de realizar una lista de los taxones que forman parte de la diversa flora fósil de México, actualizando los registros de plantas fósiles ya publicados en el trabajo de Ramírez-Garduño y Cevallos- Ferriz (2000) y en la tesis de maestría de Castañeda-Posadas (2007) (Apéndice 1). Arquitectura Foliar de Hojas Fósiles del Mioceno de Ixtapa, Chiapas, México Emiliano Peralta-Medina Facultad de Ciencias UNAM 22 embargo, toda la información que se pueda obtener del fósil es importante para poder tener más caracteres a comparar con las plantas actuales. Los criterios empleados para utilizar la arquitectura foliar como fuente importante de información a través de los caracteres morfológicos de las hojas, se han establecido con trabajos amplios y detallados por Hickey (1973), Hickey et al. (1975) y el Manual de Arquitectura Foliar (Leaf Architecture Working Group, 1999). También se ha utilizado el Glosario Ilustrado de Harris (1997) como complemento para la terminología requerida para las descripciones. Así mismo se consultaron diferentes trabajos acerca de hojas fósiles relacionadas a la familia Myrtaceae y de arquitectura foliar del género Eugenia, entre ellos, Da Silva, A. et al., (2006), Christophel et al., (1986) y Manchester et al., (1998). Es importante mencionar que aparte de los morfotipos identificados, el material recolectado en las tres visitas proporcionó una diversidad de hojas sobresaliente que nofueron estudiadas a detalle debido al tiempo planteado para este trabajo y a que en ocasiones los ejemplares se encontraban incompletos y no fue posible obtener suficientes caracteres que respaldaran una fuerte relación con algún taxa actual, sin embargo a continuación se mencionan de manera breve sus características generales para mostrar la variedad de formas y la gran diversidad que presenta esta localidad. Algunos de estos ejemplares muestran caracteres que son muy comunes en plantas actuales y se sugiere de manera preliminar el nombre de la familia a la cual podrían esta relacionados. Revisión bibliográfica y registro de plantas con flor de 20 localidades del Cretácico y Terciario de México. - Se hizo una revisión bibliográfica del material fósil que hasta el momento se ha publicado en diferentes trabajos paleobotánicos con el fin de realizar una lista de los taxones que forman parte de la diversa flora fósil de México, actualizando los registros de plantas fósiles ya publicados en el trabajo de Ramírez-Garduño y Cevallos- Ferriz (2000) y en la tesis de maestría de Castañeda-Posadas (2007) (Apéndice 1). RESULTADOS La asignación taxonómica en este trabajo representa un ensayo para conocer detalles de este procedimiento, pero se sabe que para que esto sea formalmente aceptado debe terminar en una publicación formal, de acuerdo con las normas del Código Internacional de Nomenclatura Botánica. Arquitectura Foliar de Hojas Fósiles del Mioceno de Ixtapa, Chiapas, México Emiliano Peralta-Medina Facultad de Ciencias UNAM 23 Clase: Magnoliópsida Orden: Dilleniales Familia: Dilleniaceae Género: Tetracera L. Especie: Tetracera ixtapensis (inédito) (Peralta-Medina y Cevallos-Ferriz, 2009) Etimología: El epíteto específico hace referencia al poblado de Ixtapa, Chiapas, que corresponde al poblado más cercano a la localidad donde se recolectó el material fósil. Ejemplares revisados: 8 Holotipo: Hoja 11 Otros ejemplares: 3, 40, 56, 70, 71, 72, 74 y 75 Estratigrafía: Formación Ixtapa Edad: Mioceno Sublocalidad: “Cantera principal” Coordenadas: 510123x 185886 5y UTM (Datum WGS-84) Diagnosis: Lámina elíptico-oblonga, simétrica, notófila, ápice convexo-redondeado y base decurrente, pecíolo marginal. Margen serrado. Primer orden de venación pinnado. Venación secundaria craspedódroma. Tercer orden de venación percurrente opuesto y mixto. Cuarto orden de venación formando areolas bien desarrolladas. Quinto orden de venación con vénulas que se dicotomizan una o más veces. Un solo orden de dientes; de forma convexa con ápice espinoso y sinus redondeado. Posibles cristales en la lámina y presencia de tricomas simples. Descripción: Hojas elíptico-oblongas, simétricas, notófilas de X= 4.9 cm (2.5 a 5.9 cm) de largo y X= 2.6 cm (4.2 a 1.8 cm) de ancho, con superficie laminar promedio de 1092 mm2. Ápice convexo-redondeado con ángulo obtuso de 80º y base decurrente formando un ángulo obtuso de 115º, pecíolo ancho de 1 cm con inserción marginal. Margen serrado. Primer orden de venación pinnado. Venación secundaria craspedódroma dispuesta de manera alterna y con recorrido curvilíneo hacia el margen, formando ángulo agudo de 53º con respecto a la vena media que incrementa ligeramente hacia la base (66º) y presentan ian Typewritten Text _ ian Typewritten Text ian Typewritten Text ian Typewritten Text ian Typewritten Text ian Typewritten Text ian Typewritten Text ian Typewritten Text ian Typewritten Text ian Typewritten Text ian Typewritten Text ian Typewritten Text ian Typewritten Text ian Typewritten Text ian Typewritten Text _ ian Typewritten Text ian Typewritten Text ian Typewritten Text ian Typewritten Text ian Typewritten Text ian Typewritten Text ian Typewritten Text ian Typewritten Text Arquitectura Foliar de Hojas Fósiles del Mioceno de Ixtapa, Chiapas, México Emiliano Peralta-Medina Facultad de Ciencias UNAM 24 espaciamiento uniforme de 6 mm. El tercer orden de venación percurrente opuesta, a veces mixta, de curso sinuoso y recto formando ángulo obtuso (110º) con respecto a la vena media, incrementa hacia la base (144º). Cuarto orden de venación formando areolas bien desarrolladas de 4 a 6 lados. Quinto orden de venación con vénulas que se dicotomizan una o más veces. En la lámina se distingue un solo orden de dientes, pero estos presentan dos formas dependiendo de su ubicación a lo largo de la lámina; en el ápice, el lado apical y basal son de forma convexa, hacia la base de la lámina el lado apical es cóncavo y el basal recto. Ambos tipos de dientes tienen ápice espinoso y sinus redondeado. El número de dientes es de 2 a 3 por centímetro y con un espaciamiento regular. Posibles cristales en la lámina y presencia de tricomas simples. Comparación con especies actuales y fósiles. - Los caracteres observados en Tetracera ixtapensis, (de Chiapas) tales como la forma elíptica-oblonga de la lámina, la venación secundaria craspedódroma y los dientes de ápice espinoso, se han reportado para otras familias como Fagaceae, Betulaceae, Myricaceae, y Nothofagaceae. En el caso de Nothofagaceae comparte la venación secundaria craspedódroma y los dientes de ápice espinoso en la que termina el diente; sin embargo, Nothofagus difiere en el tercer orden de venación pues en esta planta forma un retículo, y además tiene dos ordenes de venas pectinales, la forma de la lámina es lanceolada y en ocasiones asimétrica, su ápice es agudo o acuminado y presenta dientes compuestos (HaoMin & ZheKun, 2007). Con respecto a la familia Fagaceae, en particular con Quercus potosina Trel., comparte con el nuevo fósil la forma elíptica-oblonga de la lamina, el ápice de ángulo obtuso y el margen dentado, pero puede diferenciarse de Tetracera ixtapensis debido a que la base de la lámina es asimétrica en ocasiones y el segundo orden de venación es camptódromo (Rodríguez-Rivera y Romero-Rangel, 2007). Manchester & Crane (1983) describen del Oligoceno de Colorado hojas de Fagopsis longifolia Manchester & Crane caracterizada por tener lámina asimétrica y ápice y base agudos, diferentes a las de Tetracera ixtapensis (Apéndice 6, Tabla 1 y Fig, 6). Las hojas de la formación Fisher del Eoceno Medio de Oregon, identificadas en un principio por Chaney & Sanborn (1933) como T. oregona Chaney & Sanborn, fueron revisadas por Wolfe (1977), quien las reubicó dentro del género Fagus, nombrándolas Fagus oregona (Chaney & Sanborn) Wolfe, posteriormente Manchester & Dillhoff (2004) al tener las hojas en conexión orgánica con flores y frutos, describen a Fagus langevinii (Lámina 4 Fig. C, E y F y Fig. 6) Manchester & Crane. ian Typewritten Text Arquitectura Foliar de Hojas Fósiles del Mioceno de Ixtapa, Chiapas, México Emiliano Peralta-Medina Facultad de Ciencias UNAM 25 Lamina 1. (E=Escala) Tetracera ixtapensis. A, hoja elíptica-oblonga, simétrica, notófila, margenserrado, ápice convexo-redondeado (E=1.3 cm). B, primer orden de venación pinnado (E=2 cm) C, venación secundaria craspedódroma con la disposición de las venas secundarias de manera alterna y con recorrido curvilíneo hacia el margen (E=2 cm). D, base decurrente, pecíolo ancho con inserción marginal (E=1 cm). E, venación terciaria percurrente opuesta, a veces mixta, de curso sinuoso y recto (E=1 cm). F, cuarto orden de venación formando areolas bien desarrolladas de 4 a 6 lados, quinto orden de venación con vénulas que se dicotomizan una o más veces (E=3 mm). G, dientes de la base de forma cóncava-recta (E=3 mm). H, dientes del ápice de forma cóncava- cóncava, sinus de los dientes de forma redondeada y ápice espinoso (E=9 mm). I, tricoma simple (E=10 µm). J, posibles cristales en la lámina (E=50 µm). ian Typewritten Text Arquitectura Foliar de Hojas Fósiles del Mioceno de Ixtapa, Chiapas, México Emiliano Peralta-Medina Facultad de Ciencias UNAM 26 Este género comparte algunos caracteres importantes a considerar con Tetracera ixtapensis, como es el caso de la venación secundaria craspedódroma y el tercer orden de venación percurrente opuesto, sin embargo, en ocasiones la lámina es asimétrica, el cuarto orden de venación es percurrente alterno, y también difieren de manera clara en la forma del ápice, base y pecíolo entre otros caracteres (Apéndice 6, Tabla 1 y Fig. 6). En la familia Betulaceae, el representante con caracteres similares a Tetracera es el género Alnus. Ellos comparten el margen serrado y el segundo orden de venación craspedódromo, la diferencia que permite separarlos es la presencia de uno o más ordenes de dientes en el margen de Alnus (Figura 6). Hickey & Taylor (1991; Figuras 12-18) hacen una comparación de la forma de los dientes de los géneros Ticodendron (Fagales), Dilliocarpus, Hartia (Theaceae), Ceratopetalum (Cunoniaceae), Canacomyrica (Myricaceae), Alnus (Betulaceae) con Tetracera volubilis L. (Dilleniaceae), distinguiéndolos claramente por la forma en la que termina la venación secundaria en el diente. En Tetracera ixtapensis la vena secundaria termina proyectándose en una espina o proceso deciduo mientras que en los otros grupos se presentan e.g., dientes dimórficos (cunonoide y rosido) en Myricaceae y diente rosido en Ticodendron al igual que Alnus (Figura 6). El fósil nuevo tiene gran similitud con Tetracera, especialmente con T. portobellensis Beurl., T. volubilis L., T. erecta Sessé & Moc., T. ovalifolia DC., T. sessiliflora Triana & Planch y T. mollis Standl. (Figura 7). En el material de herbario se encontró que los patrones de venación en Tetracera no varían de manera importante entre especies. Tienen primer orden de venación pinnado, segundo orden craspedódromo y el tercero percurrente opuesto (mixto en ocasiones). Por otro lado, la dimensión de la lámina, la forma del ápice, la forma de la base y los dientes, parecen presentarse de maneras distintas en cada especie y pueden ser caracteres que permitan aproximarse más al pariente vivo más cercano (Apéndice 6, Tabla 2). Los ejemplares consultados en las colecciones digitales de los herbarios de Field Museum (CF) y de Royal Botanic Gardens of Kew de Tetracera asperula Miq., T. breyniana Schltdl., T. costata Mart. ex Eichl., T. empedoclea Gilg., T. hydrophila Triana & Planch., T. tigarea Aubl., T. parviflora (Rusby) Sleumer., T. willdenowiana Steud., T. affinis Hutch., T. alnifolia Willd., T. amazonica Kubitzki, T. dinklagei (Gilg.) Kubitzki, T. eriantha Hutch., T. guineensis Chev. y T. lasiocarpa Eichl. también fueron comparados con Tetracera ixtpensis, presentando diferencias claras en el tipo de margen, la forma redonda del ápice, la venación secundaria y el margen, que se pueden ver más a detalle en el Apéndice 6, Tabla 3 y 4. Arquitectura Foliar de Hojas Fósiles del Mioceno de Ixtapa, Chiapas, México Emiliano Peralta-Medina Facultad de Ciencias UNAM 27 Tetracera ixtapensis Quercus potosina Fagus langevinii Fagopsis longifolia Alnus carpinoides Cercocarpus montanus Ticodendron incognitus Nothofagofolia betulifolia Lámina elíptica- oblonga O X X X X X X Lámina simétrica X X X O O X X Margen serrado X O O X O O X Pecíolo ancho X X X O X X ND Ápice convexo redondeado X X X X X X X decurrente X X X X X X X Venación secundaria craspedódroma X O O O X O O Venación terciaria percurrente opuesta/mixta X X X X O X O 4º Ord Ven. areolas poligonales O X X ND X O ND 5º Ord. Ven.: vénulas que se dicotomizan 1 o más veces X X X ND ND X ND Sinus redondeado ND O X X O O X Ord. de dientes :1 orden O O O X O O X Ápice del diente: espinoso O X X X X X O Figura 6. Cuadro comparativo de Tetracera ixtapensis con otras familias y especies actuales y fósiles. O=caracter compartido, X= caracter no compartido. Tetracera ixtapensis T. sessiliflora T. ovalifolia T. erecta T. mollis T. volubilis T. portobellensis Lámina elíptica-oblonga O X O X O O Ápice convexo redondeado X O X X O O Base decurrente O O O O X O Margen serrado O O O O O O Pecíolo ancho hacia la base, 1-1.5 cm largo X X X X X O Venación secundaria craspedódroma O O O O O O Venación terciaria percurrente opuesto/mixto en menor presencia O O X O O O Curso de la venación terciaria sinuoso y recto O X O X X O 4º orden de venación: areolas poligonales de 4 a 6 lados X O X X O X 5º orden de venación vénulas que se dicotomizan 1 o más veces X O ND ND O ND Diente apical (lado basal- apical) cóncavo-concavo X NA O X O O Diente basal (lado basal- apical) cóncavo-recto X NA O O O X Sinus redondeado X O O O O O Figura 7. Cuadro comparativo de Tetracera ixtapensis con otras especies actuales de Tetracera, O=caracter compartido, X= caracter no compartido. Arquitectura Foliar de Hojas Fósiles del Mioceno de Ixtapa, Chiapas, México Emiliano Peralta-Medina Facultad de Ciencias UNAM 28 El fragmento de Tetracera ixtapensis observado al microscopio electrónico, mostró cristales de forma angulosa (Lámina 1, Fig. I). Los miembros actuales del género tienen cristales de sílice de forma similar en la base de los tricomas simples, y en forma de estrella en toda el área de la lámina. También se observaron tricomas simples con una anatomía similar a los de T. erecta, T. sessiliflora, T. mollis y T. volubilis del herbario MEXU (Lámina 1, Fig. J). Tetracera ixtapensis tiene mayor similitud con T. volubilis en virtud de que la venación secundaria es craspedódroma y terciaria percurrente opuesta (a veces mixta), los dientes en la porción apical de la lámina son de forma cóncava de ambos lados y los dientes de la parte basal son cóncavos en el lado apical del diente y rectos en el lado basal, y ambos presentan un sinus redondeado (Apéndice 6, Tabla 2 y Fig. 7). No obstante aunque los caracteres son en esencia los mismos, se diferencian principalmente en que lalámina de la hoja de Tetracera ixtapensis es de menor tamaño y es comparable con una hoja joven de T. volubilis (Lamina 3). El material revisado en la colección del Museo de Paleontología de la Universidad de California, Tetracera castaneaefolia MacG. (Lámina 4 Fig. A, B y D) comparte varios caracteres con Tetracera ixtapensis como la forma convexa de los dientes, la forma decurrente de la base y el pecíolo ancho con la proyección de la lámina. En cuanto a las características de los ordenes de venación, el primero, segundo y tercer orden presentan patrones muy similares a los ejemplares de Chiapas, pero la conservación del ejemplar no permitió observar el cuarto y quinto orden de venación (Apéndice 6, Tabla 5). La diferencia con respecto a las hojas de Chiapas es principalmente en el tamaño de la hoja, mientras que en Chiapas las encontramos con un tamaño máximo de 10 cm de largo, las hojas de la localidad Hayfork I del Oligoceno/Mioceno de California identificadas por MacGinitie (1937) tienen en promedio de 20 cm y pueden tratarse de hojas en etapas de desarrollo más avanzadas con respecto a las hojas de Chiapas donde se llegan a encontrar hasta de 2 cm de largo. Arquitectura Foliar de Hojas Fósiles del Mioceno de Ixtapa, Chiapas, México Emiliano Peralta-Medina Facultad de Ciencias UNAM 29 Lámina 2. Especies actuales de Tetracera. A, T. ovalifolia DC., lámina elíptica, ápice convexo-redondeado, base decurrente. (E=3.3 cm). B, T. portobellensis Beurl., lámina elíptica-oblonga, ápice convexo-redondeado, base asimétrica-decurrente, pecíolo ancho hacia la base (E=2 cm). C, T. volubilis L., lámina elíptica, ápice convexo-redondeado, base asimétrica, pecíolo largo y delgado (E=1.1 cm). D, T. ovalifolia, venación secundaria craspedódroma, venación terciaria percurrente opuesta y mixta en menor presencia, venación de cuarto orden forma areolas poligonales de 4 a 6 lados y el quinto orden esta formado vénulas que se dicotomizan 1 o más veces (E=1.3 cm). E, T. portobellensis, venación terciaria percurrente opuesta y mixta en menor presencia, venación de cuarto orden forma areolas rectangulares de 4 a 6 lados (E=3 mm). F, T. volubilis, venación terciaria percurrente opuesta y mixta en menor presencia y areolas poligonales de 4 a 6 lados (E=4 mm). G, T. ovalifolia, margen serrado, dientes con ápice espinoso muy pequeño, sinus redondeado (E=5 mm). H, T. portobellensis, dientes apicales de lado apical y basal cóncavos, sinus redondeado (E=4 mm). I, T. portobellensis, dientes de la base de la lámina con lado apical y basal cóncavos (E=3 mm). J, T. volubilis, dientes apicales de lado apical y basal cóncavos, sinus redondeado (E=5.5 mm). K, T. volubilis, dientes de la base de la lámina con lado apical cóncavo y basal recto (E=4 mm). Arquitectura Foliar de Hojas Fósiles del Mioceno de Ixtapa, Chiapas, México Emiliano Peralta-Medina Facultad de Ciencias UNAM 30 Lámina 3. Especies actuales de Tetracera. A, T. erecta Sessé & Moc., lámina elíptica-oblonga, ápice convexo, base decurrente, pecíolo ancho hacia la base (E=2.5 cm). B, T. mollis Standl., lámina elíptica, ápice convexo, base decurrente, pecíolo ligeramente ancho hacia la base (E=2 cm). C, T. sessiliflora Triana & Planch., lámina elíptica-oblonga, ápice convexo, base ligeramente decurrente, pecíolo ancho hacia la base (E=2.5 cm). D, T. erecta, venación secundaria craspedódroma, venación terciaria percurrente mixta y la venación de cuarto orden forma areolas rectangulares de 4 a 6 lados (E=2.5 mm). E, T. mollis, venación terciaria percurrente opuesta y mixta en menor presencia y la venación de cuarto orden forma areolas rectangulares de 4 a 6 lados (E=1.5 mm). F, T. sessiliflora, venación terciaria percurrente opuesta y mixta en menor presencia y areolas rectangulares de 4 a 6 lados (E=4 mm). G, T. erecta, margen serrado, dientes con ápice espinoso, sinus redondeado, dientes del ápice de la lámina de forma cóncava del lado apical y recto basal (E=4 mm). H, T. erecta, dientes de base de la lámina, de lado apical cóncavo y basal recto (E=5 mm). I. T. mollis, dientes del ápice de la lámina con lado apical y basal cóncavos (E= 4mm). J, T. mollis, dientes basales de lado apical cóncavo y basal recto, sinus redondeado (E=4 mm). K, T. sessiliflora, dientes del ápice de la lámina con lado apical y basal rectos y sinus angular (E=6 mm). L, T. sessiliflora, dientes de la parte basal de la lámina, lado apical y basal rectos y sinus angular (E=7 mm). Arquitectura Foliar de Hojas Fósiles del Mioceno de Ixtapa, Chiapas, México Emiliano Peralta-Medina Facultad de Ciencias UNAM 31 Lámina 4. Fósiles de UCMP comparados con Tetracera ixtapensis. A, Tetracera castaneaefolia, lámina elíptica-oblonga, base cuneada y venación secundaria craspedódroma (E=5.5 cm). B, Tetracera castaneaefolia, tercer orden de venación percurrente opuesto (a veces mixto) (E=7 mm). C, Fagus langevinii, lámina elíptica-ovada (E=3.5 cm). D, Dientes de Tetracera castaneaefolia de sinus redondeado, ápice espinoso, lado basal recto y apical cóncavo, (E=5 mm). E, Fagus langevinii, tercer orden de venación percurrente opuesta de curso sinuoso (E=6 mm). F, Fagus langevinii, base cuneada (E=1.7 cm). Arquitectura Foliar de Hojas Fósiles del Mioceno de Ixtapa, Chiapas, México Emiliano Peralta-Medina Facultad de Ciencias UNAM 32 Orden: Myrtales Familia: Myrtaceae Género: Eucalyptranthes gen. nov. (inédito) (Peralta-Medina y Cevallos-Ferriz, 2009) Especie: Eucalyptranthes mixtus sp. nov. (inédito) (Peralta-Medina y Cevallos-Ferriz, 2009) Etimología: El nombre genérico se debe al parecido morfológico de las hojas fósiles con las de Eugenia y Calyptranthes, lo cual no implica una relación estricta de parentesco o ancestría. El epíteto específico hace referencia a los caracteres compartidos de Eugenia y Calyptranthes presentes en las hojas fósiles. Ejemplares revisados: 19 Holotipo: Hoja 78 Otros ejemplares: Hoja 13, 23, 25, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 78 Sublocalidad: “Cantera principal” Coordenadas: 510123x 1858865y UTM (Datum WGS-84) Diagnosis: Lámina elíptica, simétrica, micrófila, ápice acuminado, base decurrente y pecíolo marginal, margen entero. Primer orden de venación pinnado. Venación secundaria formada por una vena intramarginal. Venas intersecundarias bien desarrolladas. Tercer orden de venación reticulado al azar formando areolas poligonales de 3 a 6 lados. Cuarto orden de venación formado por vénulas que se dicotomizan una vez. Venación última marginal formando arcos pequeños. Presenta glándulas en toda el área de la lámina. Descripción: Hojas de forma elíptica, simétrica,
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