Morphological variability of Globorotalia menardii (planktonic foraminifera) in two DSDP cores from the Caribbean Sea and the Eastern Equatorial Pacific

• Published in: Carnets de géologie (Notebooks on geology)
• Main Author: KNAPPERTSBUSCH, Michael
• Format: Article in Journal/Newspaper
• Language: English
• Published: Association "Carnets de Géologie" 2007
• Subjects: Globorotalia menardii; Neogene; evolution; Isthmus of Panama; morphometrics; Néogène; évolution; Isthme de Panamá; morphométrie; Pacific; Planktonic foraminifera
• Online Access: http://hdl.handle.net/2042/8455; https://doi.org/10.4267/2042/8455

La variabilité du test de Globorotalia menardii au cours des 8 derniers millions d'années a été étudiée à partir des sites DSDP 502A (Mer Caraïbe) et 503A (partie orientale du Pacifique équatorial). Ont été mesurés la hauteur de spire (∂x), le diamètre maximum (∂y), les angles tangents des carènes périphériques supérieure et inférieure (Φ1, Φ2, respectivement), le nombre de loges dans le dernier tour, et la surface de la silhouette en vue de profil. Quatre morphotypes : alpha, beta, gamma et delta ont été distingués. Le morphotype alpha a été rencontré dans des couches allant du Miocène supérieur jusqu'à l'Holocène. Il montre un accroissement continu du ∂x et du ∂y jusqu'au Pléistocène supérieur. Pendant et après la fermeture definitive de l'ancien bras de mer passant à travers l'Amérique Centrale (entre 2,4 et 1,8 Ma), il se produit un rapide accroissement de la surface du test en vue carénale. Au site caraïbe, le morphotype beta a évolué durant les derniers 220 milliers d'années. Il est moins renflé que le morphotype alpha et possède un test plus mince. Dans l'espace morphologique défini par ∂x vs. ∂y, les morphotypes alpha and beta peuvent être distingués par une ligne de séparation définie par ∂y = 3.2 * ∂x - 160 (∂x et ∂y en μm). Les valeurs obtenues pour le morphotype alpha se situent en dessous de cette ligne, celles du morphotype beta sont au dessus. Le morphotype alpha est determiné comme étant Globorotalia menardii menardii PARKER, JONES & BRADY (1865) et il inclut G. menardii 'A' BOLLI (1970). Le morphotype beta est identifié comme étant G. menardii cultrata (d'ORBIGNY). Les morphotypes gamma and delta sont des formes, aujourd'hui disparues, qui ont existé du Miocène supérieur au Pliocène, en évoluant à partir du morphotype alpha. Elles ont un angle Φ1 plus aigu et un plus grand nombre de loges (≥7) que le morphotype alpha, qui possède en général 5 à 6 loges (7 chez les formes de transition). Dans des échantillons de même âge, le morphotype delta peut être distingué du gamma par une valeur plus faible de Φ1 et 8 ou plus de 8 loges dans le dernier tour. Le morphotype gamma est determiné comme étant G. limbata (FORNASINI, 1902) et inclut le synonyme plus récent G. menardii 'B' BOLLI (1970). Le morphotype delta est G. multicamerata CUSHMAN & JARVIS (1930). A l'exception du développement au Pléistocène supérieur, uniquement dans le domaine caraïbe, de G. menardii cultrata, les changements morphologiques de G. menardii dans les deux sites DSDP 502A et 503A sont identiques. L'évolution de la lignée G. limbata - G. multicamerata durant le Pliocène et celle de G. menardii cultrata durant le Pléistocène supérieur, toutes deux à partir de l'ancêtre G. menardii menardii, peuvent être interprétées comme une réponse dans les deux sites à un changement d'ordre paléogéographique, pendant et après la formation de l'Isthme de Panamá. Variability in the test of Globorotalia menardii during the past 8 million years has been investigated at DSDP Site 502A (Caribbean Sea) and DSDP Site 503A (Eastern Equatorial Pacific). Measurements were made of spire height (∂x), maximum diameter (∂y), the tangent angles of the upper and lower peripheral keels (Φ1, Φ2, respectively), the number of chambers in the final whorl, and the area of the silhouette in keel view. Four morphotypes alpha, beta, gamma, and delta were distinguished. Morphotype alpha was found in strata ranging in age from the Late Miocene through the Holocene. It shows a continuous increase in ∂x and ∂y until the Late Pleistocene. During and after the final closure of the ancient Central American Seaway (between 2.4 Ma and 1.8 Ma) there was a rapid increase in the area of the test in keel view. At the Caribbean Sea site, morphotype beta evolved during the past 0.22 Ma. It is less inflated than alpha and has a more delicate test. In the morphospace of ∂x vs. ∂y, morphotypes alpha and beta can be distinguished by a separation line ∂y = 3.2 * ∂x - 160 (∂x and ∂y in μm). Plots of morphotype alpha are below that line, those of beta are above it. Morphotype alpha is taken to be Globorotalia menardii menardii PARKER, JONES & BRADY (1865) and includes G. menardii 'A' BOLLI (1970). Morphotype beta is identified as G. menardii cultrata (d'ORBIGNY). Morphotypes gamma and delta are extinct Upper Miocene to Pliocene forms which evolved from morphotype alpha. They have a narrower Φ1 angle and more chambers (≥7) than morphotype alpha commonly with 5 to 6 chambers (7 in transitional forms). In contemporaneous samples morphotype delta can be distinguished from gamma by a smaller value of Φ1 and 8 or more chambers in the final whorl. Morphotype gamma is taken to be G. limbata (FORNASINI, 1902) and includes the junior synonym G. menardii 'B' BOLLI (1970). Morphotype delta is G. multicamerata CUSHMAN & JARVIS (1930). With the exception of the Late Pleistocene development of G. menardii cultrataonly in the Caribbean the morphological changes of G. menardii at DSDP Sites 502A and 503A are similar. The development from the ancestral G. menardii menardii of the G. limbata - G. multicamerata lineage during the Pliocene and of G. menardii cultrata during the Late Pleistocene suggests responses at the two sites to a changing palaeoceanography during and after the formation of the Isthmus of Panama.