Taphonomic variations in Eocene fish-bearing varves at Horsefly, British Columbia, reveal 10 000 years of environmental change

Author: Barton Douglas G   Wilson Mark V.  

Publisher: NRC Research Press

ISSN: 1480-3313

Source: Canadian Journal of Earth Sciences, Vol.42, Iss.2, 2005-02, pp. : 137-149

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Abstract

The Eocene Horsefly locality in British Columbia has yielded many fossil fishes, insects, and plants. Its varved sediments make it ideal for study of temporal changes in environment and fish morphology. Several intervals of diatomaceous varves indicate a deep, stratified lake setting. Earlier studies focused on morphological and taphonomic change during the 700-year H2 interval and morphological change during the 10 000-year H3 interval. The present study uses taphonomy as an index for environmental change during the ten millennia represented by H3, comparing taphonomic changes with the morphologic changes found earlier. The H3 interval records deposition in deep water, indicated by dominance of the fish genera Amyzon and Eohiodon. Quiet water conditions are indicated by minimal fin disarticulation. Hypoxia at the time of fish death is confirmed by open mouths of most fish specimens, while cool water on the lake floor prevented full flotation of fish carcasses. Water depth, temperature, and oxygenation fluctuated during H3 deposition. Periods of cooler, deeper, more hypoxic water are indicated by greater numbers and size of Amyzon specimens and by less disarticulation of skull and abdominal bones. Periods of warmer, shallower, more oxygenated waters are indicated by more disarticulation, less fin tetany, smaller fish specimens, and greater diversity of species. Correlations between the taphonomic changes and morphological changes in A. aggregatum are weak. Therefore, the morphological changes are not easily explained as ecophenotypic or short-term evolutionary responses to changes in physical lake conditions.La localité de Horsefly (Éocène) en Colombie-Britannique a produit plusieurs poissons, insectes et plantes fossiles. Ses sédiments varvés la rendent idéale pour l'étude des changements temporels de morphologie des poissons et de l'environnement. Plusieurs intervalles de varves à diatomées indiquent un environnement de lac stratifié profond. Des études antérieures ciblaient les changements morphologiques et taphonomiques durant l'intervalle H2 de 700 ans et les changements morphologiques durant l'intervalle H3 de 10 000 ans. La présente étude utilise la taphonomie en tant qu'index pour les changements environnementaux durant les dix millénaires représentés par H3, comparant les changements taphonomiques et les changements morphologiques trouvés antérieurement. L'intervalle H3 enregistre la déposition en eau profonde, indiquée par la dominance des genres de poissons Amyzon et Eohiodon. Des conditions d'eaux tranquilles sont indiquées par une désarticulation minimale des nageoires. L'hypoxie au moment de la mort du poisson est confirmée par la bouche ouverte de la plupart des spécimens de poissons, alors que l'eau froide au fond du lac empêchait la flottation totale des carcasses des poissons. La profondeur, la température et l'oxygénation de l'eau fluctuaient durant la déposition de H3. Des périodes d'eau plus froide, plus profonde et plus hypoxique sont indiquées par le plus grand nombre et la taille accrue des spécimens Amyzon et par la désarticulation moindre des os du crâne et de l'abdomen. Des périodes d'eau plus chaude, moins profondes et plus oxygénées sont indiquées par plus de désarticulation, moins de tétanie des nageoires, des spécimens de poissions plus petits et une plus grande diversité des espèces. Les corrélations entre les changements taphonomiques et les changements morphologiques chez A. aggregatum sont faibles. Les changements morphologiques ne sont donc pas aussi facilement explicables que les réponses écophénotypiques ou celles à court terme aux changements physiques des conditions du lac.[Traduit par la Rédaction]

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