Faunal specificity, endemism and paleobiogeography: the post-glacial (Hirnantian-early Rhuddanian) graptolite fauna of the North-African border of Gondwana: a case study

• Autores: Philippe Legrand
• Localización: Bulletin de la Société Géologique de France, ISSN 0037-9409, Vol. 180, Nº. 4, 2009 (Ejemplar dedicado a: 1st International Palaeobiogeography Symposium (Part II)), págs. 353-367
• Idioma: inglés
• Títulos paralelos:
  • Spécificité faunique, endémisme et paléobiogéographie: le cas de la faune graptolitique post-glaciaire (Hirnantien-Rhuddanien inférieur) sur la bordure nord-africaine du Gondwana
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• Resumen
  • English

    Several types of stratigraphic successions are found at the top of the glacial to periglacial "Complexe terminal" forming the uppermost Ordovician of the North-African border of Gondwana. Locally, there may be a progressive transition from microconglomeratic clays (diamictites) with dropstones to more normal marine clays accompanied by the almost immediate reappearance of graptolites. Study of the graptolites has revealed a distinctive composition at the specific level, differing from contemporaneous faunal associations in adjacent regions, which consist of such classical species as "Glyptograptus" persculptus, Akidograptus ascensus, Parakidograptus acuminatus, etc.

    The faunal composition has long posed a chronostratigraphic problem, which has now been largely resolved, the fauna being interpreted as Hirnantian to early Rhuddanian in age. On the other hand, the clear evidence of faunal specificity poses a number of problems in the post-glacial context, namely:

    the disappearance of graptolites in the mid-Caradoc from these regions poses a problem as to the origin of the new specific fauna. Three hypotheses are considered, none of which is satisfactory. Most available data point to an eastern communication, although it is possible that the rejuvenation of the Mauritanides to the west "erased" all prior evidence, giving a wrong idea as to the communications which existed in the area under consideration;

    what mechanisms caused and maintained this isolation? The hypothesis of a wide, east-west trending depression produced by the overloading of the frontal ice sheet and its progressive disappearance concomitant with the glacial rebound is being considered;

    what were the effects of isolation on the morphology of graptolites and their population? The virgella and the virgula in several species are remarkably long and this could be attributed to a reduction in water density. The size of monospecific populations also attests to an adaptation to a restricted regime with sandy deposition;

    how can one explain why some species like N. pseudovenustus, N. inazzaouae, N. normalis brenansi and Ps. kiliani, occur also in other parts of the world? If these species occur where the classical species are absent, the opposite is even more difficult to explain, leading one to postulate the presence of a selective "filter";

    how did this faunal specificity disappear progressively? The extent of the sea with Nd. africanus and Nd. fezzanensis put an end to isolation, although it respected the east-west trend. However, there was an opening to the adjacent regions corresponding to present-day Libya.

    To conclude, if pelagic faunas are considered to be poor paleogeographic tools, faunal specificity rather than endemism should be regarded as the starting point for further reflection. However, all faunal specificity must be fully documented and the results integrated in a framework that includes all aspects of sedimentology, tectonics and climatology.

    Seven new species are briefly described: Normalograptus nseirati sp. nov., Normalograptus gelidus sp. nov., Normalograptus arrikini sp. nov., Normalograptus pretilokensis sp. nov., Neodiplograptus inezzani sp. nov., Neodiplograptus incommodus sp. nov. and "Glyptograptus" saharensis sp. nov.

  • français

    Différents types de succession stratigraphique peuvent se rencontrer au sommet du « Complexe terminal » d'origine glaciaire à périglaciaire par lequel s'achève l'Ordovicien sur la bordure africaine septentrionale du Gondwana. Dans certains cas il y a passage des argiles à grains de quartz (diamictites) à des argiles marines silteuses plus ordinaires, qu'accompagne l'apparition presque immédiate de graptolites. L'étude de ces associations de graptolites révèle une composition spécifique particulière. Elles apparaissent ainsi différentes de celles des régions environnantes à la même époque constituées d'espèces classiques telles "Glyptograptus" persculptus, Akidograptus ascensus, Parakidograptus acuminatus etc...

    Ce particularisme a posé un problème d'ordre chronostratigraphique, aujourd'hui à peu près résolu, l'âge de ces faunes s'étendant de l'Hirnantien au Rhuddanien inférieur. Par contre, le constat de cette spécificité faunique pose plusieurs problèmes dans ce contexte post-glaciaire très particulier:

    les graptolites ayant disparu depuis le Caradoc (moyen?) de ces régions, quelle est l'origine de ces nouvelles faunes ? Trois hypothèses sont envisagées, dont aucune n'est satisfaisante. Le maintien d'une communication vers l'Est est celle qui répond au plus grand nombre de données, mais il est possible qu'à l'Ouest, la réactivation de la chaîne des Mauritanides à l'Hercynien, qui a « gommé » un grand nombre de données, fausse l'image des communications qui ont pu se faire par cette région;

    quels ont été les mécanismes qui ont provoqué et maintenu cet isolement ? L'hypothèse d'une dépression au front de la calotte glaciaire, disparaissant progressivement par suite du rebond glaciaire est avancée;

    quels effets cet isolement a eu sur la morphologie des graptolites et sur les populations qu'ils constituent ? Le développement de certains organes (virgella, virgula) dans de nombreuses espèces est tout à fait remarquable et pourrait être en relation avec la moindre densité de l'eau. L'importance des populations souvent monospécifiques témoigne d'une excellente adaptation dès que les apports sableux s'atténuent;

    comment expliquer que, malgré ce particularisme, certaines espèces spécifiques comme N. pseudovenustus, N. inazzaouae ou Ps. kiliani se retrouvent ailleurs dans le monde ? Si dans certains cas ces espèces sont trouvées dans des régions où les espèces classiques sont également absentes, plus étrange est le cas inverse, conduisant à s'interroger sur le « filtre » qui a pu jouer de façon sélective;

    comment cette spécificité faunique s'est-elle progressivement effacée ? L'extension de la mer à Nd. africanus puis à Nd. fezzanensis met un terme à cet isolement tout en respectant un tracé Ouest-Est s'ouvrant toutefois vers certaines régions périphériques à travers l'emplacement actuel de la Libye.

    En conclusion, si les faunes pélagiques sont considérées comme de mauvais outils paléogéographiques, peut-être que dans le cas de spécificité faunique elles peuvent, au contraire, être le support d'utiles réflexions, pourvu que cette spécificité soit solidement établie et que les résultats soient intégrés dans un cadre plus général, sédimentologique, tectonique et climatologique.

    Sept nouvelles espèces: Normalograptus nseirati nov. sp., Normalograptus gelidus nov. sp., Normalograptus arrikini nov. sp., Normalograptus pretilokensis nov. sp., Neodiplograptus inezzani nov sp., Neodiplograptus incommodus nov. sp. et "Glyptograptus" saharensis nov. sp. sont brièvement décrites en annexe.