Shell Ontogeny of Otoceras concavum Tozer (Ceratitida) and the Problem of the Origin of Otoceratids

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

As a result of a detailed study of cross sections of the most ancient (Late Permian) representatives of Otoceras Griesbach (O. concavum Tozer) from the base of the Nekuchan Formation in the upper reaches of the Vostochnaya Khandyga River in Southern Verkhoyanie, the features of ontogenetic shape changes were clarified. Trends in changes in the main parameters of the shell during its growth have been determined, the cyclical nature of the narrowing and expansion of the shell has been identified, and the sequence of changes in the shape of the whorl cross-section has been established. The formation of carinae and the emergence of a tricarinate form on the ventral side were traced. Identification of shell shape transformations in the ontogenesis of O. concavum contributes to the diagnosis of small-sized Otoceras and can serve as the basis for subsequent reconstruction of the morphogenetic development of Otoceratidae. The pentacarinate form of the outer whorl, established at the middle stage of ontogenesis, may be a character inherited from the ancestor, the genus Avushoceras Ruzhencev.

Full Text

Restricted Access

About the authors

R. V. Kutygin

Diamond and Precious Metal Geology Institute, Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences

Author for correspondence.
Email: rkutygin@mail.ru
Russian Federation, Yakutsk, 677000

A. N. Kilyasov

Diamond and Precious Metal Geology Institute, Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences

Email: rkutygin@mail.ru
Russian Federation, Yakutsk, 677000

References

  1. Архипов Ю.В. Стратиграфия триасовых отложений Восточной Якутии. Якутск: Книжн. изд-во, 1974. 270 с.
  2. Бяков А.С., Захаров Ю.Д., Хорачек М. и др. Новые данные о строении и возрасте терминальной перми Южного Верхоянья (Северо-Восток Азии) // Геол. и геофизика. 2016. Т. 57. № 2. С. 353–367.
  3. Бяков А.С., Кутыгин Р.В., Горячев Н.А. и др. Открытие позднечансинского комплекса двустворчатых моллюсков и два эпизода вымирания фауны в конце перми на Северо-Востоке Азии // Докл. Акад. наук. 2018. Т. 480. № 1. С. 121–124.
  4. Вавилов М.Н. О зонах в нижнем триасе Западного Верхоянья // Докл. АН СССР. 1967. Т. 175. № 5. С. 1105–1107.
  5. Дагис А.С., Дагис А.А., Казаков А.М. и др. Биостратиграфия нижнего инда Восточного Верхоянья // Биостратиграфия мезозоя Сибири и Дальнего Востока. Новосибирск: Наука, 1986. С. 21–31.
  6. Дагис А.С., Ермакова С.П. Схема детальной биостратиграфии бореального нижнего триаса // Стратигр. Геол. корреляция. 1993. Т. 1. № 2. С. 26–36.
  7. Домохотов С.В. Индский ярус и зона отоцерас Восточного Верхоянья // Матер. по геол. и полезн. ископаемым Якутской АССР. 1960. Вып. 1. С. 111–120.
  8. Ермакова С.П. Зональный стандарт бореального нижнего триаса. М.: Наука, 2002. 109 с.
  9. Захаров Ю.Д. Otoceras Бореальной провинции // Палеонтол. журн. 1971. № 3. С. 50–59.
  10. Захаров Ю.Д. Последовательная смена аммоноидей в нижнем триасе Верхоянья и проблема филогении надсемейств Otoceratacea, Xenodiscaceae и Proptychitaceae // Проблемы эволюции. Т. 5. Владивосток: Дальнаука, 2003. С. 244–262.
  11. Захаров Ю.Д., Бяков А.С., Рихоц С., Хорачек М. Значение изотопно-углеродных данных по пограничным слоям перми и триаса в Верхоянье для глобальной корреляции базальных слоев триаса // Докл. Акад. наук. 2015. Т. 460. № 1. С. 60–64.
  12. Захаров Ю.Д., Бяков А.С., Хорачек М. Глобальная корреляция базальных слоев триаса в свете первых изотопно-углеродных свидетельств по границе перми и триаса на Северо-Востоке Азии // Тихоокеанск. геол. 2014. Т. 33. № 1. С. 3–19.
  13. Захаров Ю.Д., Павлов А.М. Первая находка араксоцератид в перми восточной части СССР // Пермо-триасовые события в развитии органического мира Северо-Востока Азии. Владивосток: ДВНЦ АН СССР, 1986. С. 74–85.
  14. Килясов А.Н., Кутыгин Р.В. О литологическом и биостратиграфическом делении отоцерасовых слоев в правобережье р. Сеторым, Южное Верхоянье // Геология и минерально-сырьевые ресурсы Северо-Востока России. Якутск: Изд. дом СВФУ, 2022. С. 61–66.
  15. Кутыгин Р.В. Clausiuraloceras mechetlense – новый вид аммоноидей из кунгурского яруса Южного Предуралья // Палеонтол. журн. 2018. № 4. С. 16–28.
  16. Кутыгин Р.В. Отоцерасовые слои в бассейне реки Сеторым и проблема границы перми и триаса в Южном Верхоянье // Палеонтология, стратиграфия и палеогеография мезозоя и кайнозоя бореальных районов. Новосибирск: ИНГГ СО РАН, 2021. С. 110–114.
  17. Кутыгин Р.В., Будников И.В., Бяков А.С. и др. Первые находки цератитов рода Otoceras в Кобюминской зоне Южного Верхоянья, Северо-Восток России // Учен. зап. Казанск. ун-та. Сер. Естеств. науки. 2019. Т. 161. № 4. С. 550–570.
  18. Кутыгин Р.В., Килясов А.Н. Стратиграфическое положение аммоноидей рода Paramexicoceras Popow в пермско-триасовых отложениях Южного Верхоянья, Северо-Восток России // Природные ресурсы Арктики и Субарктики. 2022. Т. 27. № 4. С. 475–485.
  19. Кутыгин Р.В., Килясов А.Н. Моделирование онтогенетических изменений поперечного сечения раковин древнейших (позднепермских) представителей рода Otoceras (Ammonoidea) // Природные ресурсы Арктики и Субарктики. 2024. № 1 (в печати).
  20. Кутыгин Р.В., Килясов А.Н., Бяков А.С. Первая находка гониатитов рода Paramexicoceras в чансинских отложениях верхней перми Северо-Востока Азии // Докл. РАН. Науки о Земле. 2023. Т. 509. № 1. С. 69–73.
  21. Попов Ю.Н. Otoceras из нижнего триаса Восточного Верхоянья // Матер. по геол. и полезн. ископ. Северо-Востока СССР. Магадан, 1956. Вып. 10. С. 152–155.
  22. Попов Ю.Н. Триасовые аммоноидеи Северо-Востока СССР. М.: Госгеолтехиздат, 1961. 180 с.
  23. Руженцев В.Е. Классификация надсемейства Otocerataceae // Палеонтол. журн. 1959. № 2. С. 56–67.
  24. Руженцев В.Е. Классификация семейства Araxoceratidae // Палеонтол. журн. 1962. № 4. С. 88–103.
  25. Руженцев В.Е. Новые данные о семействе Araxoceratidae // Палеонтол. журн. 1963. № 3. С. 56–64.
  26. Руженцев В.Е., Шевырев А.А. Аммоноидеи // Развитие и смена морских организмов на рубеже палеозоя и мезозоя. М.: Наука, 1965. С. 47–57.
  27. Ядренкин А.В., Бяков А.С., Кутыгин Р.В., Копылова А.В. Новые находки и стратиграфическое распределение фораминифер в пограничных пермско-триасовых отложениях Южного Верхоянья // Тихоокеанск. геол. 2020. Т. 39. № 5. С. 69–82.
  28. Bando Y. On the Otoceratidae and Ophiceratidae // Sci. Reports Tohoku Univ. 2nd Ser. Geol. 1973. Spec. vol. № 6. P. 337–351.
  29. Bando Y. On the Otoceratacean ammonoids in the Central Tethys with a note on their evolution and migration // Mem. Fac. Educ. Kagawa Univ. Pt II. 1980. V. 30. № 1. P. 23–49.
  30. Dagys A., Ermakova S. Induan (Triassic) аmmonoids from North-Eastern Asia // Rev. Paléobiol. 1996. V. 15. № 2. P. 401–447.
  31. Davydov V.I., Budnikov I.V., Kutygin R.V. et al. Possible bipolar global expression of the P3 and P4 glacial events of eastern Australia in the Northern Hemisphere: Marine diamictites and glendonites from the middle to upper Permian in southern Verkhoyanie, Siberia // Geology. 2022. V. 50. № 8. P. 874–879.
  32. Diener C. The Cephalopoda of the Lower Trias // Palaeontol. Indica. Ser. 15. 1897. V. 2. Pt l. P. 1–181.
  33. Diener C. The Trias of the Himalayas // Mem. Geol. Surv. India. 1912. V. 36. Pt 3. P. 1–176.
  34. Ogg J.G. The Triassic Period // A Geologic Time Scale 2004. Cambridge: Univ. Press, 2004. P. 271–306.
  35. Spath L.F. Additions to the Eo-Triassic invertebrate fauna of East Greenland // Medd. Grønland. 1935. Bd 98. № 2. P. 1–115.
  36. Tozer E.T. A standard for Triassic time // Bull. Geol. Surv. Canada. 1967. № 156. P. 1–103.
  37. Tozer E.T. Permian–Triassic (P–T) correlation and boundary problems // Permophiles. 1989. № 15. P. 17–21.
  38. Tozer E.T. Canadian Triassic Ammonoid Faunas // Bull. Geol. Surv. Canada. 1994. № 467. P. 1–663.
  39. Yin H., Zhang K., Tong J. et al. The Global Stratotype Section and Point (GSSP) of the Permian-Triassic boundary // Episodes. 2001. V. 24. № 2. P. 102–114.
  40. Zakharov Yu.D. Ammonoid succession of Setorym River (Verkhoyansk Area) and problem of Permian-Triassic boundary in Boreal Realm // J. China Univ. Geosci. 2002. V. 13. № 2. P. 107–123.
  41. Zakharov Yu.D., Biakov A.S., Horacek M. et al. Environmental control on biotic development in Siberia (Verkhoyansk Region) and neighbouring areas during Permian–Triassic large igneous province activity // Morphogenesis, Environmental Stress and Reverse Evolution. Cham, Switzerland: Springer Nature Switzerland AG, 2020. P. 197–231.
  42. Zakharov Yu.D., Popov A.M., Biakov A.S. Late Permian to Middle Triassic palaeogeographic differentiation of key ammonoid groups: evidence from the former USSR // Polar Res. 2008. V. 27. P. 441–468.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download
2. Fig. 1. Locations with Otoceras concavum Tozer in the upper reaches of the Eastern Khandyga river: 1 – stream. Shelter, 2nd floor. Ledge, 3 – manual. Upper, 4th floor. Basal, 5 – stream. Right Suol, 6 – stream. Left Suol, 7 – ruch. Nizhny, 8 – ruch. Secretive, 9 – manual. Inessin, 10 – ruch. Nikolkin Key, 11 – ruch. Chagali, 12 – ruch. Dolgochan, 13th street. Damn Ford.

Download (482KB)
Indexing metadata
3. Fig. 2. Distribution of ammonoids in the Suol section (locations 5 and 6 in Fig. 1). Designations: 1 – mudstones, 2 – sandstones, 3 – carbonate-siliceous-clay nodules, 4 – horizon of loaf-like nodules, 5 – horizon of siliceous nodules with conchostracs, 6 – intraclasts, 7 – ammonoids Otoceras concavum Tozer groups, 8 – ammonoids of the Otoceras boreale Spath group.

Download (689KB)
Indexing metadata
4. Fig. 3. Basic measurements of ammonoids (a) and a diagram of the dependence of W/D on D in Otoceras concavum Tozer and O. aff. concavum Tozer (b). Measurements: D is the diameter of the shell, W and H are the width and height of the turnover, U is the diameter of the umbo.

Download (177KB)
Indexing metadata
5. Fig. 4. Cross sections of the shells Otoceras concavum Tozer (a–d) and O. aff. concavum (d, e): a – ex. No. 234/241-1 at D = 122 mm, manual. Ledge, mod. 17R1-71-1.1p; used copies. No. 234/370-1 at D = 41 mm, manual. The right Suol, mod. 22PS-3-0.5p; in – copies. No. 234/250 at D = 24.7 mm, manual. Chagall, mod. 16Dolg2-3-2p; g – ex. No. 234/200-3, H = 95 mm, D ~ 190 mm, manual. Left Suol, mod. 16LS-3-1p; d – ex. No. 234/209 at D = 40 mm, ibid., mod. 17LS-3-1.7p; e – copy. No. 234/208, D = 81.4 mm, ibid., 16LS-3-2p; upper Perm, Changsin tier, upper sublayer, Otoceras concavum zone.

Download (211KB)
Indexing metadata
6. Fig. 6. Change in the cross–section of Otoceras concavum Tozer shells in ontogenesis: a–e - ex. No. 234/370-1; w–l – ex. № 234/241-1. The cross sections show the diameter of the shell in mm.

Download (268KB)
Indexing metadata
7. Fig. 7. Reconstruction of the ontogenesis of the shell Otoceras concavum Tozer: a–d – ex. No. 234/370-1; e, w – copies. № 234/241-1. The numbers indicate the diameter of the shell in mm.

Download (149KB)
Indexing metadata
8. Fig. 8. The shape of the shells Otoceras concavum Tozer (a, b), Avushoceras jakowlewi Ruzhencev (c), Pseudotoceras djoulfense (Abich) (d) and P. armenorum Ruzhencev (e) from the mouth (×0.5): a, b – ex. IGABM, No. 234/241–1, cross–sectional reconstructions (see Fig. 3, a), Southern Verkhoyansk, right bank of the Setorym river, base of the Nekuchan formation, Changsin tier, Otoceras concavum zone; b - holotype PIN, No. 1425/191, reconstruction from the photo (Ruzhentsev, 1962, Table V, FIG. 5), Transcaucasia, Avush village, upper Perm; g – ex. PIN, No. 1425/93, reconstruction by photo (Ruzhentsev, 1963, Table VI, FIG. 2), Transcaucasia, Dorasham 2, Julfa tier; d – holotype PIN, No. 1425/92, reconstruction from the photo (Ruzhentsev, 1962, Table IV, FIG. 5), Transcaucasia, Vedi 2, Julfa tier. The numbers indicate the diameter of the shell in mm, bk is the side keel.

Download (126KB)
Indexing metadata
9. Figures 1, 2. Otoceras concavum Tozer: 1 – copy. IGABM, No. 234/241-1: 1a – from the ventral side, 1b – from the side; the sources of the stream. Ledge, pack 3 1.1 m above the sole, collection of R.V. Kutygin and A.N. Kilyasov 2017, model 17R1-71-1.1p; 2 copies. IGABM, No. 234/370-1: 2a – from the side, 2b – from the ventral side; left side of the stream. The right Trunk 190 m above the mouth, pack 3 0.5 m above the sole, collection of R.V. Kutygin 2022, model 22PS-3-0.5p. Fig. 3, 4. Otoceras aff. concavum Tozer: 3 – copies. IGABM, No. 234/209: 3a – from the side, 3b – from the ventral side; the right side of the stream. The left trunk is 100 m above the mouth, pack 3, 1.7 m above the sole, I.L. Vedernikov collection 2017, mod. 17LS-3-1.7p; 4 copies. IGABM, No. 234/208: 4a – from the ventral side, 4b – from the side; in the same place, 2 m above the sole of pack 3, collection of R.V.Kutygin and E.S.Sobolev 2016, mod. 16LS-3-2p. All – upper Perm, Changsin tier, upper sublayer, Nekuchan regional horizon, Nekuchan formation, lower sublayer. The length of the scale ruler is 10 mm; the arrows show the beginning of the residential area

Download (903KB)
Indexing metadata

Copyright (c) 2024 Russian Academy of Sciences