The earliest known frogs of the Jurassic of South America: Review and cladistic appraisal of their relationships

Abstract

Los registros más antiguos de ranas en América del Sur, que también constituyen algunas de las más antiguas ocurrencias conocidas de este grupo de anfibios, proceden del Jurásico de la parte más austral de este continente. La liásica Vieraella herbstii REIG y la Ascaphus y Leiopelma; sin embargo, la mayoría de los caracteres que estos taxones comparten son plesiomórficos. Se presenta una reinterpretación de estos taxones fósiles, basada ene l estudio de moldes de alta fidelidad de los materiales tanto conocidos como recientemente coleccionados. Rasgos interesantes no considerados en estudios previos incluyen la presencia de diez vértebras presacras, extenso cuerpo basal del paraesfenoides y conspículos vómenes en Vieraella, y presencia de un hueso parahioideo y estructura peculiar de las vértebras en Notobatrachus. Se diseñó un análisis filogenético para enfrentar el problema de las relaciones cladísticas de ambos taxones, basado en esta nueva información. El análisis cladístico se efectuó utilizando el programa Henning86, versión 1.5. Fueron empleados cincuenta caracteres de igual peso, binarios y multiestado, representando todas las grandes regiones estructurales del esqueleto. Los taxones vivientes de anuros Alytes, Ascaphus, Bombina, Discoglossus, y Leipelma fueron también incluidos en el grupo interno. Vieraella es el miembro de Sallentia más basal, con la excepción del eotriásico Triadobatrachus de Madagascar, por la presencia de un mayor número de vértebras presacras. Sin embargo, el estado de varios caracteres de ‘Vieraella son aún dudosos debido a la pobre preservación del único representante conocido; así, subsiste un alto grado de incertidumbre con respecto a su posición filogenética. El peculiar Notobatrachus constituye un taxón hermano del grupo- copa Anura, ya que posee el estado plesiomorfo de varias sinapomorfías de los anuros. Este estudio no confirma una cercana relación entre ambos taxones fósiles, ni su vinculación con Ascaphus y/o Leiopelma, como se propusiera previamente. Eventos vicariantes tempranos en la historia de los Salientia pudieron estar relacionados con fenómenos asociados a fallamientos extensionales continentales previos a la ruptura de la pangea del Paleozoico tardío- Mesozoico temprano.

The earliest records of frogs in South America, which are also some of the oldest known occurrences of this group of amphibians, are from the Jurassic of the most southern part of this continent. The Liassic Vieraella herbstii REIG and the Callovian-Oxfordian Notobatrachus degiustoi REIG have been considered to be allied with the most primitive living anurans Ascaphus and Leiopelma; however, most of the characters that these taxa share are plesiomorphic. A reinterpretation of these fossil taxa, based on the study of high-fidelity casts of published, as well as recently collected, material is presented. Interesting features overlooked in previous studies include the presence of ten presacral vertebrae, the extensive posterior body of parasphenoid and the conspicuous vomers of Vieraella, and the presence of a parahyoid bone and the peculiar structure of the vertebrae of Notobatrachus. Based on this new information, a phylogenetic analysis was designed to address the problem of the cladistic relationships of both taxa. Cladistic analysis was performed using Hennig86 software, version 1.5. Fifty equally weighted characters, binary as well as multistate, and representing all of the major structural regions of the skeleton, were used. The living anuran taxa Alytes, Ascaphus, Bombina, Discoglossus, and Leiopelma were also included in the ingroup. Vieraella is the most basal known member of Salientia, except the Early Triassic Triadobatrachus from Madagascar, in the possession of a higher number of presacral vertebrae. However, several character states of Vieraella remain in doubt owing to the poor preservation of the single known representative; thus a high degree of uncertainty remains with respect to its phylogenetic position. The bizarre Notobatrachus is the sister taxon of the crown group Anura as it possesses the plesiomorphic state of several anuran synapomorphies. This study does not support neither a close relationship between these two fossil taxa nor their alliance with Ascaphus and/or Leiopelma, as proposed previously. Early vicariant events in salientian history might have been related to continental rifting, rather to actual break up of the Paleozoic-Early Mesozoic Pangaea.