Die kalkigen Dinoflagellaten-Zysten der borealen Unter-Kreide (Unter-Hauterivium bis Unter-Albium)
Die kalkigen Dinoflagellaten-Zysten der borealen Unter-Kreide (Unter-Hauterivium bis Unter-Albium)
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甲藻 (Unter-Hauterivium bis Unter-Albium)
DOI:
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发表时间:
1981
期刊:
影响因子:
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通讯作者:
H. Keupp
中科院分区:
文献类型:
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作者:
H. Keupp
ZusammenfassungAus überwiegend dunklen Tonsteinen der Unterkreide des Niedersächsischen Beckens (verschiedene Profile vom Unter-Hauterivium bis Unter-Albium) und dem Küstenprofil Speeton (Nordsee-Becken, E-England: Hauterivium-Barremium) werden anhand rasterelektronenmikroskopischer Methoden die kalkigen Dinoflagellaten-Zysten beschrieben. Alle gefundenen Morphotypen stellen eine monophyletische Einheit dar. So lassen äußerlich paratabulierte Zysten (Calcigonellum, Echinodinella, Pithonella guetafeoni, Bicarinellum, Carinellum, Alasphaera, Heptasphaera) eine Homologisierung mit einem peridinialen Plattenschema zu. Eine vollständige Paratabulation auf der Innenseite des organischen Periphragmas weist auch die typischen Calcisphaerulidae BONET 1956, die BOLLI 1974 unter der GattungPithonella zusammenfaßt, als gesicherte Peridiniaceen-Zysten aus. Das Plattenschema vermittelt zwischen den beiden rezenten Unterfamilien Peridinioideae WALL & DALE und Calciodinelloideae DEFLANDRE, die die Fähigkeit haben, Kalkzysten zu bilden.Die radiale bzw. schräge Orientierung der Außenwandkristallite ermöglicht eine Aufspaltung der unterkretazischen Kalkdinoflagellaten-Zysten in zwei Großgruppen. Die Mineralisierung besonders der Zysten mit schräg orientierten Wandkristallen wird als primär kalzitische, extracelluläre Fällung ohne nennenswerte genetische Steuerung erkannt. Für die Anzahl mineralisierter Wandschichten (1–3), die jeweils von organischen Membranen begrenzt sind, die strukturelle und texturelle Ausbildung der Innenwände, absolute Größe und Habitus der Oberflächenkristalle wird mit Hilfe morphologischer Trendreihen mit z.T. deutlicher Faziesbezogenheit eine starke ökologische Kontrollfunktion wahrscheinlich gemacht. In Analogie zu Zysten rezenter Dinoflagellaten kann auch gezeigt werden, daß die Dicke einzelner Wandschichten durch die individuell variablen Abstände der organischen Phragmen modifiziert sein kann. Ebenso variiert die Intensität einer thekalen Plattenreflexion von sehr deutlich bis fehlend. Die phänotypische Variabilität aller an den Kalkzysten erkennbaren Merkmale, mit Ausnahme der Kristall-Orientierung der Außenwand, stellt die bisher nach diesen morphologischen Kriterien vorgenommene Aufspaltung in Arten in Frage.In dieser Monographie werden charakteristische Phänotypen im Hinblick auf ihren regional-stratigraphischen und palökologischen Aussagewert mit Artnamen im Sinne einer Parataxonomie belegt. Voneinander ableitbare Morphotypen werden in “Arten-Gruppen” zusammengefaßt, deren Umfang wohl eher dem biologischen Art-Begriff nahekommt. Darüberhinaus erfolgt aus Gründen der besseren Überschaubarkeit bei den Zysten mit schräger Orientierung der Außenwandkristalle die Aufspaltung in diePithonella patriciacreeleyae/multistrata-Gruppe mit ihren äußerlich paratabulierten DerivatenBicarinellum undCarinellum und diePithonella loeblichi-Gruppe künstlich.Innerhalb des untersuchten Profilabschnitts ermöglicht die paläogeographische Entwicklung im Unter-Hauterivium, im Ober-Barremium/Unter-Aptium und im Unter-Albium jeweils einen Faunen- und Florenaustausch mit der Tethys. Die Verteilung der kalkigen Dinoflagellaten-Zysten zeichnet die Wechsel zwischen mehr mediterran bzw. boreal beeinflußten Zeiten deutlich nach. So erscheinen die morphotypischen GattungenCalcigonellum undBicarinellum als stenotherme Kaltformen,Alasphaera und stark pirumellidePithonella als stenotherme Warmformen.Im Zuge der monographischen Beschreibung der unterkretazischen Kalkdinoflagellaten-Zysten werden folgende morphologischen Taxa neu beschrieben:Echinodinella levata n.sp.,Carinellum monocarinatum n.g., n.sp.,Carinellum conulum n.sp.,Nephrodinella reniformis n.g., n.sp..SummaryThe calcareous dinoflagellate cysts are described from different sections of the Lower Cretaceous of the Lower Saxonian Basin (Lower Hauterivian-Lower Albian) and from the East coast of England (Speeton, North Sea Basin: Lower Hauterivian-upper Barremian). Diagenetic alterations of carbonate particles are mostly lacking within the dark marly claystones. Therefore SEM study is possible for isolated individuals washed out of the matrix. All the morphotypes belong to the same monophyletic group. Cysts with an outside paratabulation (Calcigonellum, Echinodinella, Pithonella gustafsoni, Bicarinellum, Carinellum, Alasphaera, Heptasphaera) show a peridinioid plate pattern. A complete peridinioid paratabulation inside the organic periphragm ofPithonella patriciacreeleyae BOLLI 1974 and an outside epithecal paratabulation ofPithonella gustafsoni BOLLI 1974 proves the dinoflagellate nature of the Mesozoic incertae sedis family Calcisphaerulidae BONET 1956. Their plate pattern shows a position intermediate between both Recent subfamilies Peridinioideae WALL & DALE and Calciodinelloideae DEFLANDRE, having calcareous cysts.Due to the normal respectively oblique orientation of the crystallographic c-axis of the calcite crystals forming the outer wall, two groups of the Lower Cretaceous dinoflagellate cysts can be distinguished. The mineralization of the cyst wall especially of the cysts with oblique orientation of crystals, seems to occur with low Mg-calcite as a precipitation controlled slightly by the algal cell within an extracellular mucus. The number of single wall-layers (1–3) each separated by an organic membrane, the texture and structure of the inner layers, size and form of the crystals forming the cysts surface are all controlled by palecological factors. These can be shown by morphological sequences with intermediate transitional stages. In some cases the immediate connection between morphological alterations of the dinoflagellate cysts and the change of palecological conditions is visible. Analogous to Recent dinoflagellate cysts, the thickness of single wall layers varies due to the individual variability of the interspaces between the organic phragms. FOTTERER 1976 could show a significant variation of outside paratabulation ofCaldiodinellum operosum. In the same way the sculptures on the surface of Lower Cretaceous calcareous dinoflagellate cysts based on a paratabulation vary from well developed to absent.The phenotypic variability of all characteristics, except the orientation of outer wall crystals, poses questions on the validity of splitting the cysts into single taxa used up to day according to these morphological criterias. In this monograph single morphotypes useful for local stratigraphical and for palecological purposes, are treated like real species in the sense of parataxonomy. Morphotypes derived from each other are understood to be species groups. This corresponds more with the biological species. Beyond this, the separation of thePithonella patriciacreeleyae/multistrata-group with its outside paratabulated derivatesBicarinellum andCarinellum, and of thePithonella loeblichi-group is artificial.In the studied sections the vertical distribution of calcareous dinoflagellate cysts is dependant on repeated alterations of Boreal versus Mediterranean flora ingressions. Due to the paleogeographic situation an exchange of fauna and flora was possible between the boreal environments and the Tethys realm during Lower Hauterivian, Upper Barremian/Lower Aptian, and Lower Albian. The morphotypical generaCalcigonellum andBicarinellum seem to be stenothermic cold forms,Alasphaera and strongly pirumellide cysts ofPithonella seem to be stenothermic warm forms.In connection with the monographic description of the Lower Cretaceous calcareous dinoflagellate cysts the following new taxa are dexcribed:Echinodinella levata n.sp.,Carinellum monocarinatum n.g., n.sp.,Carinellum conulum n.sp.,Nephrodinella reniformis n.g., n.sp..