Early Campanian mosasaurs (Reptilia; Mosasauridae) from the Kristianstad Basin, southern Sweden

Abstract

Marine strata of latest early Campanian age (sensu germanico) in the Kristianstad Basin, Skåne (Scania), southern Sweden, have yielded a diverse mosasaur fauna comprising six to eight taxa, including Tylosaurus ivoensis, Clidastes propython, Hainosaurus minor n. sp., Halisaurus sternbergii, Platecarpus cf. somenensis, Platecarpus? sp., Dollosaurus sp., and possibly yet another mosasaurine or halisaurine. The material consists mainly of isolated shed tooth-crowns, although a number of vertebrae and other, fragmentary bones have been recorded as well. The assemblage is similar in composition to approximately coeval mosasaur faunas from the Western Interior and the Gulf Coast of North America. The giant T. ivoensis was formerly believed to be a species of Mosasaurus (i.e. M. hoffmanni ivoensis and M. ivoensis of earlier authors). Nevertheless, its dental and vertebral morphology correspond perfectly to those of tylosaurine mosasaurs. Tylosaurus pembinensis (a nominal species originally assigned to Hainosaurus) from the late early Campanian of southern Manitoba, Canada, may be a junior synonym of T. ivoensis, as its teeth (both marginal and pterygoid) and vertebrae are very similar to those of the latter taxon. The occurrence of C. propython in the early Campanian of southern Sweden represents the first record of both the genus and species outside of North America. In the Kristianstad Basin area remains of Clidastes are found in deposits representing a shallow water archipelago environment. This is in stark contrast to the deeper water, outer shelf environment advocated by one author as the preferred habitat for this species. Another intercontinental mosasaur; H. sternbergii, was originally described from an unspecified horizon in the late Coniacian-earliest Campanian Smoky Hill Chalk in western Kansas, USA. The Kristianstad Basin population of H. sternbergii was probably derived from individuals that migrated from the Mississippi Embayment sometime during the early Campanian. A new species of Hainosaurus; H. minor n. sp., has been identified from very well preserved marginal tooth-crowns. The nominal species can be distinguished from the early Maastrichtian H. bernardi (the only other valid nominal species of Hainosaurus) by its relatively small-sized and heavily faceted teeth. At, or near, the early/late Campanian boundary, the mosasaur faunas in North America and northern Europe were severely decimated. New low-diversity faunas with Mosasaurus, Plioplatecarpus and Prognathodon replaced species-rich assemblages dominated by Clidastes, Platecarpus and Tylosaurus. The great distance and markedly different palaeoenvironments between different areas affected by the reorganization (e.g. sub-tropical outer shelf in Alabama vs. warm temperate shallow water archipelago in the Kristianstad Basin area) indicate that the faunal turnover was caused by a (undetermined) global catastrophic event, or a series of events, rather than by local, independent deteriorations of the environment.

Abstract (Swedish)

Popular Abstract in Swedish

Familjen Mosasauridae omfattar en grupp storvuxna (3-13 m), vattenlevande reptiler som under ett geologiskt sett kort tidsavsnitt i kritperioden, om ca 25 miljoner år, snabbt tog över positionen som topp-predatorer i haven. Fossil av mosasaurier dyker först upp i lager avsatta för ca 90 miljoner år sedan. Under de följande årmiljonerna fick gruppen en närmast global utbredning och kom att bli ett betydande inslag i de tropiska, subtropiska och tempererade grundhav som då täckte stora delar av jordens yta. I likhet med flera andra djurgrupper (bl.a. dinosaurierna) försvann mosasaurierna för omkring 65 miljoner år sedan vid övergången mellan perioderna krita och tertiär. Med sina långsträckta, nästan ormlika kroppar, kraftfulla käkar och fenlika lemmar torde mosasaurierna varit verklighetens motsvarighet till mytens sjöorm. De massiva, ibland mer än meterlånga huvudena hade ett skräckinjagande gap utrustat med stora och skarpa tänder. Bröstet var mer koncentrerat i den främre delen av kroppen än vad som är vanligt hos ödlor idag och de slanka sidorna smälte troligtvis omärkligt samman med svansens köttiga bas bakåt. Svansen var relativt sett kortare än hos dagens ödlor, men var hög och tillplattad från sidorna för att kunna driva djuren framåt i vattnet. Årfötternas storlek och form tyder på att de inte hade någon aktiv del i framdrivningen, utan snarare fungerade som höjdroder och styrorgan. Mosasaurierna hade thecodonta tänder, vilket innebär att dessa anlades i djupa gropar i käkbenet och förankrades vid detta först under ett sent skede av tandutvecklingen. Generellt påminner en mosasaurietand om en svagt bakåtlutande kon som utrustats med skärande egg och ofta en yttre ornamentering bestående av grunda, längsgående facetter och/eller låga ryggar. Alla medlemmar i gruppen var även utrustade med en extra tanduppsättning i form av svalgtänder, som användes när födan fördes ner mot matstrupen. Till skillnad från oss däggdjur, som bara har två uppsättningar tänder, förnyade mosasaurierna regelbundet sin tandapparat. Detta gjorde att de alltid hade funktionella tänder i käkarna och således var kraftfullt beväpnade under hela sin livstid. Under slutet av kritperioden täcktes stora delar av södra Sverige av ett varmtempererat grundhav omgärdat av en flikig urbergskust. Sediment som avsattes i detta hav går idag att finna på ett flertal platser i Skåne och angränsande delar av Halland och Blekinge. Det största sammanhängande stråket med kritberggrund utgör den s.k. Kristianstadbassängen i nordöstra Skåne. Området avgränsas i sydväst av Nävlingeåsen och Linderödsåsen, och sträcker sig upp mot det småländska höglandet i norr. En mindre del omfattar berggrunden på halvön Listerlandet i Blekinge. Under campan (den näst sista etagen under kritperioden) utgjorde de nordöstra delarna av Kristianstadområdet ett storskaligt skärgårdslandskap med små öar och klippiga kuster. Under havsytan var urbergsblock och hällar övervuxna av mossdjur, ostron och armfotingar. Mellan skären patrullerade hajar, svanödlor och mosasaurier i jakt på något av de mäktiga stim av fisk och belemniter (en utdöd form av bläckfisk) som levde i det näringsrika vattnet. De mest iögonfallande landlevande djuren var dinosaurier, medan pterosaurier var de vanligaste större flygande varelserna. Denna avhandling behandlar den artrika mosasauriefauna som fanns i södra Sverige vid ett några hundratusen år långt tidsavsnitt i överkritan, dvs. för ca 80 miljoner år sedan. Ett stort fossilt material har samlats in på lokaler där sediment från den lokala Belemnellocamax mammillatus zonen blottas. Fynden har delvis gjorts i samband med kalkbrytning i början av 1900-talet, och delvis vid omfattande riktade utgrävningar genomförda under de senaste 15 åren. Preliminärt har åtta mosasauriearter identifieras, nämligen Tylosaurus ivoensis, Clidastes propython, Halisaurus sternbergii, Hainosaurus minor, Platecarpus cf. somenensis, Platecarpus? sp., Dollosaurus sp., och möjligen ytterligare en medlem av underfamiljen Mosasaurinae. Faunans sammansättning påminner till stor del om de man finner i likåldriga sediment från Nordamerika, och åtminstone två arter, C. propython och H. sternbergii, härstammar från denna kontinent. I sammanhanget bör nämnas att dessa två vittbredda mosasauriearter inkluderar de förhållandevis minsta individerna i den svenska faunan. Toppen av näringskedjan i det grundhav som täckte stora delar av södra Sverige under tidig campan innehades av den gigantiska (+10 m) T. ivoensis, som fått sitt namn efter ön Ivön i Ivösjön. Tidigare har denna mosasaurie ansetts tillhöra släktet Mosasaurus, men som denna undersökning visat, är den av allt att döma en Tylosaurus. En mycket närstående släkting, eller kanske till och med samma art, har beskrivits från södra Manitoba i Kanada under namnet Hainosaurus pembinensis. Om framtida undersökningar visar att dessa två namn är olika benämningar på samma art skall, enligt gällande taxonomiska regler, även den senare kallas T. ivoensis, då det svenska materialet beskrevs och namngavs först. Det har länge debatterats huruvida Clidastes levde i kustnära vatten eller ute på den öppna kontinentalhyllan, shelfen. I Kristianstadbassängen var snittdjupet för 80 miljoner år sedan runt 50 m, och många av de Clidastes fynd som gjorts har hittats i sediment avsatta på mellan 5 och 20 m djup. Detta gäller speciellt fynd av små och unga djur, vars fossila lämningar förkommer i riklig mängd bl.a. på lokalen Åsen invid Ivösjöns nordöstra rand. Det bör dock påpekas att fossil av Clidastes även påträffats i mer distalt avsatta sediment i nuvarande Alabama, USA. Kanske jagade Clidastes i ytnära vatten, och om så är fallet spelade djupet i sig inte någon avgörande roll. En av de mest primitiva mosasaurier man känner till är H. sternbergii. Arten beskrevs ursprungligen från Kansas, USA, men är numera även känd från Alabama och Sverige. Halisaurus sternbergii var småväxt, men hade talrika och tätt sittande tänder, vilka kan ha använts för att fånga bläckfisk och andra ryggradslösa djur utan omfattande hårdvävnad. En ny art (minor) tillhörande det europeiska släktet Hainosaurus har även påträffats i den skånska kritan. Denna var, av dess tänder att döma, en mindre (6-7 m) släkting till den jättelika (13 m) H. bernardi från översta krita i södra Belgien. Vid övergången mellan tidig och sen campan hände något dramatiskt på jorden som fick i det närmaste katastrofala följder för mosasaurierna i åtminstone Nordamerika och norra Europa. De diversa faunor som hade dominerats av Clidastes, Platecarpus och Tylosaurus försvann till synes plötsligt och ersattes av mindre artrika associationer innehållande huvudsakligen Mosasaurus, Plioplatecarpus och Prognathodon. De senare kom att bestå under lång tid och försvann först vid övergången mellan krita och tertiär. Vad som orsakade denna mellancampanska faunaomvälvning är inte känt, men då den påverkade olika miljöer (varmtempererad klippkust i Kristianstadbassängen och subtropiskt klimat och öppen shelf i Alabama, USA) i vitt skilda områden (Sverige och Alabama), torde den varit en global, snarare än en lokal, företeelse.

• author: Lindgren, Johan
• supervisor: [unknown] [unknown]
• opponent: Dr Jagt, John W. M.
• organization: Lithosphere and Biosphere Science
• publishing date: 2004
• type: Thesis
• publication status: published
• subject: Geology
• keywords: Sedimentologi, Sedimentology, vertebrae, Tylosaurus, teeth, Sweden, Mosasauridae, Kristianstad, Halisaurus, Clidastes, Hainosaurus
• in: Litholund theses
• issue: 4
• pages: 96 pages
• defense location: Pangea (at Sölvegatan 12)
• defense date: 2004-01-23 10:15:00
• ISSN: 1651-6648
• ISBN: 91-86746-56-1
• language: English
• LU publication?: yes
• additional info: Article: Lindgren, J. & Siverson, M. 2002: Tylosaurus ivoensis: a giant mosasaur from the early Campanian of Sweden. Transactions of the Royal Society of Edinburgh: Earth Sciences 93, 73-93. Article: Lindgren, J. & Siverson, M. 2004. The first record of the mosasaur Clidastes from Europe and its palaeogeographic implications. Acta Palaeontologica Polonica 49. Article: Lindgren, J. submitted: The first record of the mosasaur Hainosaurus (Reptilia, Mosasauridae) from Sweden and a revision of the Tylosaurinae. Journal of Paleontology. Article: Lindgren, J. & Siverson, M. submitted: Halisaurus sternbergii, a small mosasaur with an intercontinental distribution. Journal of Paleontology.
• id: 047647c2-584f-4f7e-bb07-e6f140c48140 (old id 466596)
• date added to LUP: 2016-04-01 16:25:05
• date last changed: 2018-11-21 20:41:15