The first fossil record of a giant horsetail (Equisetum, Equisetaceae) is from the Miocene of Patagonia, Argentina

Abstract

A Miocene macroflora recovered from Ñirihuau Formation sediments exposed at Quebrada Vera site in northwesterern Patagonia, Argentina, is recorded and described for the first time. The assemblage is composed exclusively of free-sporing plants, mainly by Equisetum remains with subordinate occurrences of four fern morphotypes (represented by bi-, tri- and pinnate fronds). Equisetum imprints and molds include distinctive jointed stems with whorls of linear and basally fused leaves, numerous scars of lateral branches arranged in a radially symmetrical pattern situated at the nodes, and nodal diaphragms of up to 4 cm in diameter. The large size and regular branching of the stems link the fossils to the South American giant members of the genus and they probably represent a new fossil species. This is the first conclusive fossil record of a giant Equisetum worldwide, and consequently, it is biogeographically and evolutionarily relevant. The new findings attest that members of the giant horsetail clade were components of the Patagonian vegetation in the Miocene, implying that the age of the clade must predate that estimated from morphological and/or molecular data. The plant fossil assemblage represents part of a wetland community probably growing close to a riverside or lakeshore in coincidence with previous sedimentological estimates.Se estudia y describe una macroflora del Mioceno recuperada de los sedimentos de la Formación Ñirihuau aflorantes en el sitio Quebrada Vera, en el noroeste de Patagonia, Argentina. La asociación florística está compuesta exclusivamente por helechos entre los que domina Equisetum acompañado por cuatro morfotipos de frondes de helechos. Los restos fósiles de Equisetum incluyen improntas y moldes de tallos carenados con verticilos de hojas reducidas; nudos con múltiples cicatrices de ramas laterales dispuestas radialmente y diafragmas nodales de hasta 4 cm de diámetro. El gran diámetro de los tallos y el patrón regular de las ramificaciones vinculan a los fósiles con las especies sudamericanas de Equisetum de gran porte. Este es el primer registro fósil fehaciente a nivel mundial de un Equisetum gigante y, en consecuencia, reviste relevancia biogeográfica y evolutiva. Estos hallazgos, que probablemente pertenezcan a una nueva especie, demuestran que los grandes equisetos eran parte de la vegetación patagónica en el Mioceno, y más antiguos de lo estimado por previos estudios filogenéticos morfológicos y/o moleculares. La asociación florística estudiada representa parte de una comunidad de paleohumedal que probablemente se desarrollaba en la ribera de un río o un lago, paleoambiente similar al propuesto previamente para el área en base a estudios sedimentológicos.