The U.S. Gulf Coast has a rich history of fossil plant localities collected from the Eocene Wilcox and Claiborne groups. These sites have provided a wealth of information about past plant diversity and evolution. However, they are generally not accurately dated, making it nearly impossible to study plant evolution and migration on a reliable timeline.

For this contribution, a suite of fossil leaves was collected from a fossil-rich site, in Meridian, Mississippi, that is accurately constrained to the early Eocene. The site, known as the Red Hot Truck Stop locality, also contains diverse fossil assemblages of mammals, pollen, snakes, and sharks. The mammals, reported by others, comprise the only diverse and abundantly preserved Wasatchian (early Eocene) assemblage in the eastern USA and include marsupials, primates, rodents, condylarths, perissodactyls, artiodactyls, pantolestids, pantodonts, and carnivores. The plants, reported here, are the first from the Gulf Coast that are accurately dated to the earliest Eocene (55.8 – 54.2 million years ago), shortly after, or possibly during, an interval of intense and transient global warming known as the Paleocene Eocene Thermal Maximum.

Eighteen leaf morphotypes, groups that share the same leaf venation and shape characteristics, were recognized. In addition, two dispersed cuticle types were observed under light microscopy, confocal laser scanning microscopy, and environmental scanning electron microscopy. Seven of the leaf morphotypes were identified to the level of family or lower and include a climbing fern and members of the sassafras family, the guava family, the legume (or bean) family, the sumac family, the walnut family, and a new genus and species in the ochna family; the living relatives of the identified fossils are currently distributed in subtropical to tropical biomes. This suggests warm temperatures during the early Eocene on the Gulf Coast. Many close relatives of the identified taxa are present in early Eocene localities of the western United States at higher latitudes, showing widespread distributions throughout North America at this time. Our results include the first Platycarya (walnut family, endemic to East Asia today) megafossil from the eastern USA. The new species from the ochna family is the first reliable fossil leaf of this important pantropical group. The cuticle morphotypes have features suggestive of monocots and liverworts. The Red Hot leaf flora has promise to improve our understanding of plant evolution and migration during the globally warm Eocene.

Resumen en Español

MACROFLORA DEL EOCENO INFERIOR DEL YACIMIENTO DE
“THE RED HOT TRUCK STOP” (MERIDIAN, MISSISSIPPI, EE.UU.)

Daniel R. Danehy, Peter Wilf, y Stefan A. Little

La Costa del Golfo de Estados Unidos posee un extenso pero pobremente datado registro paleobotánico. Existe una localidad fósil situada detrás del antiguo Red Hot Truck Stop (Meridian, Missisipi) conocida por su inusualmente rica biota de mamíferos, peces, serpientes, moluscos y plantas del Paleoceno y Eoceno inferior. Entre éstas últimas se incluyen palinomorfos, frutos y hojas, que se encuentran en la base de la Formación Bahi, y que se estudian aquí por primera vez. Aunque generalmente mal preservada, la flora de hojas de Red Hot es interesante porque se ha datado en los primeros 1,6 millones de años del Eoceno, y posiblemente caiga dentro del máximo termal del límite Paleoceno-Eoceno; por el contrario, casi todas las macrofloras conocidas en el Eoceno de la Costa del Golfo o tienen edad incierta o pertenecen al Eoceno.

Se reconocen 18 especies de hojas y morfotipos, incluyendo Lygodium kaulfussi (un helecho trepador) y representantes de Lauraceae (la familia del laurel), Myrtaceae (la familia de la guava), Fabaceae (legumbres), Platycarya (Juglandaceae, la familia del nogal), Rhus (Anacardiaceae, la familia del zumaque), y un nuevo género y especie de Ochnaceae (la familia de la ochna), todos ellos consistentes con un clima tropical o subtropical. Además, se describen dos morfotipos de cutícula dispersada, que probablemente representan una monocotiledónea y una hepática. La presencia de Platycarya es el primer registro de este taxón indicativo del Eoceno en el Este de EEUU, y corrobora la existencia de polen de la misma edad. Los especímenes de Ochnaceae son actualmente los únicos fósiles de hojas fidedignos de este grupo tropical con ~30 géneros y ~500 especies actuales; debido a su trascendencia, son asignados a un nuevo taxón, Rhabdophyllites diapyros gen. et sp. nov. La mayoría de los taxa de planta reconocibles están presentes sobre esta época en las bien datadas secuencias de la región de las Montañas Rocosas, indicando su amplia distribución en Norte América. La flora de Red Hot demuestra un gran potencial para elaborar un registro bien datado de las floras paleógenas de la Costa del Golfo, aumentando el conocimiento sobre la evolución y migración de las plantas.

Palabras Clave: Formación Bashi; Costa del Golfo; nuevo género; nueva especie; Ochnaceae; Rhabdophyllum; Rhabdophyllites diapyros; Platycarya; cutícula; Wasatchiense; Eoceno inferior; PETM.

Translator: Manuel Salesa

Résumé en Français

Macroflore de l’Ecocène inférieur de la localité de Red Hot Truck Stop (Meridian, Mississippi, USA)

Daniel R. Danehy, Peter Wilf, and Stefan A. Little

La côte nord-américaine du Golfe du Mexique (Gulf Coast) possède un enregistrement paléobotanique très fourni mais aussi mal daté. Une localité fossile derrière l’ancien site Red Hot Truck Stop à Meridian, Mississippi, est bien connue pour son biotope particulièrement riche datant du Paléocène supérieur-Eocène inférieur et composé de mammifères, de poissons, de serpents, de mollusques et de plantes. Ces dernières incluent des palynomorphes, des fruits et des feuilles, trouvés à la base de la Formation Bashi et étudiés pour la première fois ici. Bien qu’en général mal préservée, la flore foliaire de Red Hot est importante care elle est datée avec précision dans les premiers 1,6 millions d’années de l’Eocène et donc probablement au sein du Maximum Thermique du Paléocène-Eocène ; Presque toutes les autres macroflores éocènes de la Gulf Coast datent de l’Eocène moyen sans grande précision.

Nous reconnaissons 18 espèces et morphotypes de feuilles, dont Lygodium kaulfussi (une fougère grimpante), des représentants des Lauraceae (famille du Laurier), des Myrtaceae (famille de la goyave), des Fabaceae (legumineuses), Platycarya (Juglandaceae, famille du noyer), Rhus (Anacardiaceae, famille du Sumac), ainsi qu’un nouveau genre et une nouvelle espèce d’ Ochnaceae (famille de l’Ochna) ; tous indiquent un climat tropical à subtropical.

En outre, deux morphotypes de cuticule dispersée sont décrits, ils représentent probablement une monocotylédone et une hépatique. La présence de Platycarya est le premier enregistrement à l’état de macrofossile de ce taxon index de l’Eocène à l’Est des Etats-Unis ce qui confirme la présence des pollens dans les mêmes couches. Les spécimens d’Ochnaceae sont pour le moment les seuls fossiles de feuilles certains de ce groupe tropical présentant actuellement ~30 genres et ~500 espèces ; Par cette singularité, nous les attribuons à un nouveau taxon, Rhabdophyllites diapyros gen. et sp. nov. La plupart des taxons de plantes reconnaissables sont également présents pendant, ou proche de, cette période dans les séquences bien datées de la région des Rocheuses, ce qui témoigne de leur large répartition géographique en Amérique du Nord. La flore de Red Hot montre un fort potentiel pour construire un enregistrement bien daté pour les flores Paléogènes de la Gulf Coast, améliorant les connaissances des migration et de l’évolution des plantes.

Mots-cléfs: Formation Bashi, Gulf Coast, nouveau genre, nouvelle espèce, Ochnaceae; Rhabdophyllum; Rhabdophyllites diapyros; Platycarya, cuticule, Wasatchien, Eocène, MTPE

Translator: Loic Costeur

Deutsche Zusammenfassung

MAKROFLOREN AUS DEM FRÜHEN EOZÄN DER RED HOT TRUCK STOP FUNDSTELLE (MERIDIAN, MISSISSIPPI, USA)

Daniel R. Danehy, Peter Wilf, und Stefan A. Little

Die paläobotanischen Überlieferungen der Golfküste der USA sind umfangreich, aber schlecht datiert. Eine Fossil-Fundstelle hinter dem ehemaligen Red Hot Truck Stop in Meridian, Mississippi, ist bekannt für seine ungewöhnlich reiche Biota aus Säugetieren, Fischen, Schlangen, Mollusken und Pflanzen aus dem späten Paläozän und frühen Eozän. Die Pflanzen umfassen Palynomorphe, Früchte und Blätter, die in der unteren Bashi Formation gefunden wurden und hier zum ersten Mal untersucht werden. Obwohl im allgemeinen nicht gut erhalten, ist die Red Hot Blatt-Flora wichtig, da sie zuverlässig auf die ersten  ~1.6 Millionen Jahre des Eozäns datiert werden kann, und vermutlich innerhalb des paläozän-eozänen Thermalen Maximums liegt. Im Gegensatz dazu stammen fast alle anderen eozänen Makrofloren der Golfküste aus dem mittleren Eozän oder ihr Alter kann nicht sicher bestimmt werden.

Wir erkennen 18 Blatt-Arten und Morphotypen, darunter Lygodium kaulfussi (ein kletternder Farn) und Vertretern der Lauraceae (Lorbeergewächse), Myrtaceae (Myrtengewächse), Fabaceae (Hülsenfrüchtler), Platycarya (Juglandaceae, Walnußgewächse) und eine neuen Gattung und Art der Ochnaceae (Grätenblattgewächse oder Nagelbeergewächse), die alle mit einem tropisch bis subtropischen Klima vereinbar sind. Zusätzlich werden die Morphotypen zweier einzelner Cuticulae beschrieben, bei denen es sich vermutlich um einen Einkeimblättrigen und ein Lebermoos handelt. Der Fund von Platycarya stellt die erste Überlieferung eines Makrofossils dieses eozänen Index-Taxons aus den östlichen USA dar, und bestätigt Pollen-Funde aus denselben Schichten. Die gefundenen Ochnaceaen sind zur Zeit die einzigen verläßlichen Blatt-Fossilien dieser eindeutig tropischen Gruppe, die heute ~30 Gattungen und ~500 Arten umfasst. Wegen seiner Bedeutsamkeit stellen wir diesen Fund zu dem neuen Taxon Rhabdophyllites diapyros gen. et sp. nov. Die Mehrzahl der identifizierbaren Pflanzentaxa kommen auch in oder um diesen Zeitenabschnitt in den gut datierten Abfolgen in den Rocky Mountains vor, was eine weite Verbreitung der Taxa in Nord-Amerika anzeigt. Die Red Hot Flora bietet die Möglichkeit, einen gut datierten Fossilbericht der paläogenen Flora der Golfküste aufzustellen, der das Verständnis von Pflanzen-Wanderungen und –Evolution verbessern wird.

SCHLÜSSELWÖRTER: Bashi Formation; Golfküste; neue Gattung; neue Art; Ochnacea; Rhabdophyllum; Rhabdophyllites diapyros; Platycarya; Cuticula; Wasatchian; Eozän, frühes; PETM

Translator: Franziska Großmann

Translator: Ashraf M.T. Elewa

Polski Abstrakt

WCZESNOEOCEŃSKIE SZCZĄTKI MAKROFLORY Z LOKALIZACJI RED HOT TRUCK STOP (MERIDIAN, MISSISSIPPI, USA)

Daniel R. Danehy, Peter Wilf i Stefan A. Little

Wybrzeże Zatoki Meksykańskiej posiada szeroki jednak słabo wydatowany zapis paleobotaniczny. Stanowisko paleontologiczne za dawną lokalizacją Red Hot Truck Stop w mieście Meridian, Mississippi, jest dobrze znane z niecodziennie zachowanych biocenoz wczesnopaleoceńskich i wczesnoeoceńskich ssaków, ryb, węży, mięczaków oraz roślin. Do tych ostatnich zaliczamy palinomorfy, owoce oraz liście, które są znajdowane w bazalnej Formacji Bashi i zostały przebadane w tym opracowaniu po raz pierwszy. Pomimo zwykle słabego stopnia zachowania, liście z Red Hot mają duże znaczenie ponieważ dają się wiarygodnie datować na pierwsze ~1,6 miliona lat eocenu i prawdopodobnie pochodzą z Paleoceńsko-Eoceńskiego Maksimum Temperaturowego. Przeciwnie, prawie wszystkie pozostałe szczątki makroflory z eocenu wybrzeża zatoki Stanów Zjednoczonych są datowane na środkowy eocen lub ich wiek jest niepewny.

Wyróżniamy 18 gatunków i morfotypów liści, w tym Lygodium kaulfussi (paproć wspinającą) oraz przedstawicieli Lauraceae (rodzina laurowatych), Myrtaceae (rodzina gruszlowatych), Fabaceae (bobowate), Platycarya (Juglandaceae, rodzina orzechowatych), Rhus (Anacardiaceae, rodzina nanerczowatych) i nowy rodzaj oraz gatunek Ochnaceae (rodzina ochnowatych), wszystkie związane z tropikalnym i subtropikalnym klimatem. Dodatkowo opisano dwa rozproszone morfotypy kutikuli reprezentujące prawdopodobnie jednoliścienne i wątrobowce. Obecność przedstawicieli Platycarya jest pierwszym zapisem tych eoceńskich skamieniałości wskaźnikowych ze wschodniej części USA i potwierdza występowanie pyłku w tym samym poziomie. Okazy przedstawicieli Ochanceae są obecnie jedynymi wiarygodnymi skamieniałościami liści tej wybitnie tropikalnej grupy, reprezentowanych dziś przez ~40 rodzajów i ~600 gatunków. Na podstawie tych faktów zaliczamy je do nowego taksonu, Rhabdophyllites diapyros gen. et sp. nov. Większość rozpoznawalnych taksonów roślinnych jest tym razem obecna w obrębie, lub blisko, dobrze datowanych sekwencji regionu Gór Skalistych, wskazując na ich szerokie północnoamerykańskie rozprzestrzenienie. Flora z Red Hot wykazuje potencjał do stworzenia dobrze datowanego zapisu paleogeńskiej flory na wybrzeżu zatoki Stanów Zjednoczonych, uzupełniając nasze rozumienie migracji oraz ewolucji roślin.

SŁOWA KLUCZOWE: Formacja Bashi, Zatoka Meksykańska, nowy rodzaj, nowy gatunek, Ochanceae, Rhabdophyllum, Rhabdophyllites diapyros, Platycarya, kutikula, Wasatchian, eocen, wczesny, PETM

 Translators: Robert Bronowicz and Dawid Mazurek