Insect herbivory, plant defense, and early Cenozoic climate change

Insect damage on fossil leaves from the Central Rocky Mountains, United States, documents the response of herbivores to changing regional climates and vegetation during the late Paleocene (humid, warm temperate to subtropical, predominantly deciduous), early Eocene (humid subtropical, mixed deciduous and evergreen), and middle Eocene (seasonally dry, subtropical, mixed deciduous and thick-leaved evergreen). During all three time periods, greater herbivory occurred on taxa considered to have short rather than long leaf life spans, consistent with studies in living forests that demonstrate the insect resistance of long-lived, thick leaves. Variance in herbivory frequency and diversity was highest during the middle Eocene, indicating the increased representation of two distinct herbivory syndromes: one for taxa with deciduous, palatable foliage, and the other for hosts with evergreen, thick-textured, small leaves characterized by elevated insect resistance. Leaf galling, which is negatively correlated with moisture today, apparently increased during the middle Eocene, whereas leaf mining decreased.

Diversificação de espécies e da morfologia em serpentes da família Viperidae: padrões e processos

A diversidade de espécies e fenotípica pode variar consideravelmente entre grupos taxonômicos e ao longo do tempo em uma mesma linhagem. O estudo de tais variações tornou-se um dos principais objetivos da biologia evolutiva fornecendo informações importantes a respeito dos possíveis mecanismos que regulam a biodiversidade. Dessa forma, o objetivo geral da presente tese foi investigar os padrões da diversificação de espécies e da morfologia em um grupo cosmopolita de serpentes, a família Viperidae, e os potenciais processos subjacentes. Primeiramente, (1) reconstruímos as relações filogenéticas e estimamos os tempos de divergência entre as linhagens da família Viperidae utilizando uma abordagem Bayesiana. (2) Aplicando um método recentemente desenvolvido (BAMM), exploramos como as taxas de especiação e extinção variaram ao longo da radiação do grupo inferindo os possíveis processos reguladores. Por fim, (3) analisamos se a evolução do tamanho do corpo e as taxas de especiação variam nos diferentes habitats ocupados pelos viperídeos (terrestres vs arborícola). Nesta tese geramos a filogenia molecular de viperídeos mais completa até o momento utilizando sequências para 11 genes mitocondriais e nucleares abrangendo 79% das espécies viventes (264 terminais) e todos com exceção de um gênero. De maneira geral, foi possível obter relações filogenéticas robustas para o grupo com a maioria dos gêneros sendo monofilética. Os tempos de divergência obtidos indicam que os viperídeos começaram a diversificar em meados do Paleoceno tardio/meio do Eoceno inferindo idades um pouco mais tardias que o encontrado em estudos anteriores. Durante a radiação do grupo, um aumento nas taxas de especiação parece ter ocorrido durante a diversificação dos crotalíneos (pit vipers) em decorrência não só da evolução das fossetas loreais mas também como resultado de mudanças geológicas e climáticas na Ásia e da invasão do novo mundo. Após este rápido aumento inicial, as taxas de especiação desaceleraram em direção ao presente. Por fim, os resultados aqui apresentados indicam que apesar dos habitats arborícolas limitarem a evolução morfológica nos viperídeos, a evolução da arborealidade parece não afetar as taxas de especiação que permanecem similares entre linhagens arborícolas e terrestres. Isto sugere dois cenários: (1) a especiação acontece de forma independente das mudanças morfológicas nos viperídeos; ou (2) o isolamento geográfico seria um mecanismo importante na diversificação de linhagens arborícolas contrabalançando decréscimos nas oportunidades de especiação possivelmente relacionados às pressões seletivas impostas pelo ambiente arborícola. A presente tese contribui para entendermos mais sobre como evoluíram os viperídeos ao longo dos seus ∼50 milhões de anos. Além de propor cenários e hipóteses a serem futuramente explorados com os viperídeos, elaboramos uma discussão ampla e conceitual a respeito dos possíveis mecanismos por trás da diversificação de espécies e da morfologia que poderiam também ser contemplados para outros grupos de organismos. Portanto, a presente tese contribui não só para entendermos os mecanismos que geram e mantém a diversidade de serpentes, mas também para enriquecer a discussão dos mecanismos que geram e mantém a biodiversidade como um todo

Paleogene evolution of the External Betic Zone and geodynamic implications

Interdisciplinary studies combining field data (geological and tectonic mapping, lithostratigraphic reconstructions, lithofacies characterization, correlations and sampling) and laboratory analyses (biostratigraphy, chronostratigraphy, clay mineralogy and sandstone petrography) of eight Senonian-Paleogene successions from the Sierra de La Pila and Sierra de El Carche areas (Murcia province, SE Spain) belonging to the External Betic Zone are presented. Field evidence of tectonic activity (slumps, olistostromes, syn-genetic folds, lateral variability, changes in thicknesses, para- and unconformity boundaries, stratigraphic gaps, shallowing upward trends to emersion, etc.) was found in several Paleogene intervals. The results enable a better reconstruction of the stratigraphic architecture and chronostratigraphy of the Paleogene record, highlighting in particular: facies evolution, discontinuities, depositional sequences (Middle-Upper Maastrichtian, Upper Paleocene-Middle Eocene, Oligocene-Lower Aquitanian), environmental evolution (homogeneous conditions during the Late Cretaceous and successive realm diversification from platform to slope to basin) and correlations, along the Prebetic to Subbetic transition, which is a key sector to understand the northeastward variations of the South Iberian margin. A conclusive paleogeographic and geodynamic evolutionary model for the study area is proposed, hypothesizing that Paleogene compressive tectonics affected the eastern External Betic Zone. In addition, correlations with successions from the western External Betic Zone evidenced asynchronous deformation from east to west along the internalmost External Betic Zone. Moreover, a comparison with the external Tunisian Tell enables the recognition of similar sedimentarytectonic events, imposing new constraints in the Paleogene geodynamic reconstruction throughout the western Tethys.

Revised age model of DSDP Site 95-612

Alkenone-based Cenozoic records of the partial pressure of atmospheric carbon dioxide (pCO2) are founded on the carbon isotope fractionation that occurred during marine photosynthesis (epsilon [p37:2]). However, the magnitude of epsilon [p37:2] is also influenced by phytoplankton cell size - a consideration lacking in previous alkenone-based CO2 estimates. In this study, we reconstruct cell size trends in ancient alkenone-producing coccolithophores (the reticulofenestrids) to test the influence that cell size variability played in determining epsilon [p37:2] trends and pCO2 estimates during the middle Eocene to early Miocene. At the investigated deep-sea sites, the reticulofenestrids experienced high diversity and largest mean cell sizes during the late Eocene, followed by a long-term decrease in maximum cell size since the earliest Oligocene. Decreasing haptophyte cell sizes do not account for the long-term increase in the stable carbon isotopic composition of alkenones and associated decrease in epsilon [p37:2] values during the Paleogene, supporting the conclusion that the secular pattern of epsilon [p37:2] values is primarily controlled by decreasing CO2 concentration since the earliest Oligocene. Further, given the physiology of modern alkenone producers, and considering the timings of coccolithophorid cell size change, extinctions, and changes in reconstructed pCO2 and temperature, we speculate that the selection of smaller reticulofenestrid cells during the Oligocene primarily reflects an adaptive response to increased [CO2(aq)] limitation.