Evidence of teratogenesis and mutagenesis documented in the palynological assemblages of the Middle Triassic Quebrada de los Fósiles Formation, San Rafael Depocenter (Mendoza, Argentina)

Abstract

Evidence of teratogenesis and mutagenesis documented in the palynological assemblages of the Middle Triassic Quebrada de los Fósiles Formation, San Rafael Depocenter (Mendoza, Argentina) provide an independent testimony of deteriorating atmospheric conditions at the time of sedimentation of the lower unit of the Puesto Viejo Group. Considerable explosive acid volcanism occurred during the deposition of the continental alluvial-fluvial systems of this unit, and its consequent effects on climate created stressful and adverse conditions that influenced the paleoenvironments and vegetation. To assess the degree of teratology, we characterize malformation categories for each lineage of plants represented in the dispersed palynomorphs (spores, saccate pollen, and algae) recorded in the Quebrada de los Fósiles microflora.Additionally, typical fused spores are associated with malformed tetrads, triads, and dyads which reflect reactions of the autochthonous plants (sphenophytes, ferns, bryophytes, and lycophytes) to adverse environmental conditions. Unusual morphologies are also evident in some aquaticzygospores of green algae that colonized the freshwater bodies within fluvial systems of the middle and upper sections of this unit. The palynological preparations also contain dispersed leaf cuticle fragments showing xeromorphic features that reveal mutagenetic responses of plants to paleoenvironmental stresses. The co-occurrence of morphological aberrancies observed in different lineages of palynomorphs is consistent with previous interpretations that the terrestrial and aquatic vegetation of the Quebrada de los Fósiles Formation grew in disturbed floodplain environments affected by intermittent volcanic episodes under temperate to warm seasonal arid to semiarid climatic conditions. In this contribution, we document the first clear diversity of teratological traits independently developed across different lineages of plants and possibly algae synchronously coinciding with intense explosive volcanism within the same region in the Middle Triassic.

Evidencias de teratogénesis y mutagénesis documentadas en las asociaciones palinológicas de la Formación Quebrada de los Fósiles, Triásico Medio, Depocentro de San Rafael (Mendoza, Argentina) proveen un testimonio independiente del deterioro de las condiciones atmosféricas durante la sedimentación de la unidad inferior del Grupo Puesto Viejo. Un considerable vulcanismo ácido explosivo ocurrió durante la depositación de los sistemas aluviales-fluviales continentales de esta unidad y sus consecuentes efectos sobre el clima crearon condiciones estresantes y adversas que influyeron en los paleoambientes y en la vegetación. Para evaluar el grado de teratología identificamos categorías de malformaciones para cada linaje de planta representada en los palinomorfos dispersos (esporas, polen sacado y algas) registrados en las microfloras de la Quebrada de los Fósiles. Además, las esporas fusionadas normales se asocian con tétradas, tríadas y díadas malformadas que reflejan reacciones de las plantas autóctonas (esfenofitas, helechos, briófitas y licofitas) a condiciones ambientales adversas. Morfologías inusuales también se evidencian en algunas zigosporas de algas verdes que colonizaron los cuerpos de agua dulce dentro de los sistemas fluviales de las secciones media y superior de esta unidad. Los preparados palinológicos también contienen fragmentos de cutículas de hojas, que muestran rasgos xeromórficos que revelan respuestas mutagenéticas de las plantas al estrés paleoambiental. La co-ocurrencia de aberraciones morfológicas observadas en diferentes linajes de palinomorfos es consistente con interpretaciones previas de que la vegetación terrestre y acuática de la Formación Quebrada de los Fósiles creció en ambientes fluviales y de planicie de inundación afectados por episodios de actividad volcánica intermitente bajo condiciones climáticas templadas estacionales áridas a semiáridas. En esta contribución documentamos la primera evidencia clara de rasgos teratológicos desarrollados independientemente en diferentes linajes de plantas y posiblemente algas, coincidiendo sincrónicamente con el intenso vulcanismo explosivo dentro de la misma región en el Triásico Medio.