Análisis tafonómico y químico de los Conchostracos fósiles de la formación La Matilde (jurásico medio), provincia de Santa Cruz, Argentina

Abstract

Los camarones almeja representan uno de los linajes más primitivos de crustáceos, siendo el registro más antiguo para el Devónico Inferior (hace 419.2 ±3.2 - 393.3 ±1.2 Ma). La versatilidad adaptativa del grupo ha permitido su distribución casi cosmopolita aportando datos altamente relevantes en cuestiones bioestratigráficas, paleoambientales y paleobiológicas. El alto potencial de preservación de estos organismos en el registro fósil se basa principalmente en las propiedades mecánicas y características químicas de su caparazón, el cual juega un papel

notable en las interpretaciones tafonómicas. Por lo tanto, el esclarecimiento de los cambios físico- químicos que sufrieron los caparazones de los camarones almeja ayuda a comprender los

mecanismos implicados en su preservación. En esta Tesis Doctoral, se evaluaron por primera vez los atributos tafonómicos y se analizaron químicamente caparazones de camarones almeja y la matriz de roca subyacente, recuperados en siete localidades donde aflora la Formación La Matilde (Jurásico Medio, entre 174.7 - 161.5 Ma, Argentina). Las metodologías utilizadas comprendieron la observación en lupa, toma de datos en planillas tafonómicas y la aplicación de las técnicas espectroscópicas de fluorescencia de rayos X dispersiva en longitud de onda (FRX-WDS), plasma inducido por láser (LIBS) y Raman. Las matrices de datos obtenidas se procesaron mediante estadísticas multivariadas, incluido el análisis de componentes principales (PCA), el escalamiento multidimensional no métrico (NMDS) y el análisis de similitudes (ANOSIM). El objetivo de estos estudios fue comprender los procesos implicados en la fosilización de los camarones almeja en cada una de estas localidades, e investigar la existencia de similitudes y/o diferencias entre los mismos, contribuyendo así a interpretaciones tafonómicas más fiables. La descripción de los caracteres tafonómicos de los caparazones de los camarones almeja y la aplicación de las diferentes técnicas analíticas permitió proponer tres modelos de preservación: piritización, preservación mixta e impresión. El caparazón piritizado, de coloración amarilla, mostró un perfil químico donde predominaba el hierro, considerado como la "huella digital tafonómica" del mismo. Asimismo, los caparazones de color marrón y negro exhibieron perfiles análogos, compartiendo un modelo mixto de preservación. Además, los caparazones de color negro, resultaron reservorios importantes de materia orgánica, lo que realzó su interés en estudios paleogeotérmicos. Finalmente, los caparazones del mismo color que la roca portadora presentaron una composición química semejante a la matriz. En general, los resultados proporcionan información útil para lograr un conocimiento más completo sobre la tafonomía de estos fósiles que habitaron en un ambiente lacustre durante el Jurásico. Asimismo, se determina que la historia tafonómica de los restos fósiles de los camarones almeja en la Formación La Matilde es muy diversa, e implica un escenario que dependió de ajustes y de procesos rápidos de estabilización físico-química, los cuales fueron distintos incluso dentro de una misma área geográfica.

Clam shrimps represent one of the most primitive lineages of crustaceans, with the oldest record from the Early Devonian (419.2 ±3.2 - 393.3 ±1.2 Myr ago). The adaptive versatility of the group has facilitated its almost cosmopolitan distribution, providing highly relevant biostratigraphic, paleoenvironmental and paleobiological data. The high preservation potential of these organisms in the fossil record is based mainly on the mechanical properties and chemical characteristics of their carapace, which plays a notable role in taphonomic interpretations. Therefore, elucidating the physical/chemical changes that the carapaces of clam shrimps underwent helps to understand the mechanisms involved in their preservation. In this Doctoral Thesis, the taphonomic attributes and chemical analysis of clam shrimp carapaces and the underlying rock matrix, recovered from seven localities where the La Matilde Formation (Jurassic Middle, between 174.7 - 161.5 Myr ago, Argentina) outcrops, were evaluated for the first time. The methodologies used included observation with a binocular microscope, data collection on taphonomic sheets and the application of spectroscopic techniques: wavelength dispersive X-ray fluorescence (XRF-WDS), laser-induced plasma spectroscopy (LIBS) and Raman. The data matrices obtained were processed using multivariate statistics, including principal component analysis (PCA), non-metric multidimensional scaling (NMDS) and similarity analysis (ANOSIM). The objective of these studies was to understand the processes involved in the fossilization of these organisms in each of the localities, and to investigate the existence of similarities and/or differences between them, thus contributing to more reliable taphonomic interpretations. The description of the taphonomic characters of the clam shrimp carapaces and the application of the different analytical techniques allowed three preservation models to be proposed: pyritization, mixed preservation and impression. The pyritized carapace, with a yellow color, showed a chemical profile where iron predominated, considered as the "taphonomic fingerprint" of the same. Likewise, the brown and black caraáces exhibited analogous profiles, sharing a mixed preservation model. In addition, the black carapace were important reservoirs of organic matter, which enhanced their interest in paleogeothermal studies. Finally, the carapaces of the same color as the rock presented a chemical composition similar to the matrix. Overall, the results provide useful information for achieving a more complete understanding of the taphonomy of these fossils that inhabited a lake environment during the Jurassic. Furthermore, it is determined that the taphonomic history of the fossil remains of clam shrimps in the La Matilde Formation is very diverse, and implies a scenario that depended on adjustments and rapid processes of physical-chemical stabilization, which were different even within the same geographic area.