Thai amber: insights into early diatom history?

L’ambre de Thaïlande : une fenêtre sur l’histoire des premières diatomées ?

¹ Institut des Sciences de L’Évolution de Montpellier, UMR CNRS 5554, Place Eugène Bataillon, 34095 Montpellier, France
² CR2P UMR 7207, MNHN-SU-CNRS, 8, rue Buffon, F75005 Paris, France
³ Laboratoire de Géologie de l’École Normale Supérieure, UMR CNRS 8538, PSL Research University, 24, rue Lhomond, F75013 Paris, France
⁴ Laboratoire Géosciences Rennes, Université de Rennes 1, UMR CNRS 6118, 263, Avenue du Général Leclerc, F30042 Rennes, France
⁵ School of Earth and Environment, University of Western Australia, 6101 Crawley, Western Australia
⁶ Institute of Geosciences and Earth Resources (IGG-CNR), Via Gradenigo, 6, I35131 Padova, Italy
⁷ Department of Pharmaceutical and Pharmacological Sciences, University of Padua, Largo E. Meneghetti 2, I35131 Padova, Italy
⁸ Palaeontological Research and Education Centre, Maha Sarakham University, Khamrieng Sub-district, Kantharawichai District, Maha Sarakham Province 44150, Thailand

^* Corresponding author: vincent.girard@umontpellier.fr

Received: 29 August 2019
Accepted: 28 June 2020

Abstract

The origin of the diatoms still remains enigmatic. Their fossil record is scarce until the Late Cretaceous and great divergences exist between molecular data and the earliest fossil evidence. While molecular data indicate an origin during the Triassic or Early Jurassic, early fossil evidence is only from the Late Jurassic-Early Cretaceous. The discovery of diatoms in French mid-Cretaceous amber by the end of the 2000s already suggested a potential bias in the diatom fossil record as it made older many diatom lineages, the record of which hitherto began at the end of the Cretaceous. The Jurassic/Early Cretaceous fossil record of diatoms is extremely sparse and any new occurrence is important for retracing the evolutionary, palaeogeographical and palaeoenvironmental history of diatoms. Thai amber has yielded a new diatom specimen that has been attributed to the genus Hemiaulus. Fossil assemblages and sedimentological data indicate that Thai amber and its Hemiaulus specimen are Late Jurassic in age. This discovery represents the oldest hitherto known specimen of Hemiaulus and so extends the fossil record of the bipolar diatoms and of the genus Hemiaulus by several dozens of millions of years and brings closer the fossil evidence and molecular data (that estimated an origin of the bipolar diatoms about 150 Ma ago). It reinforces the hypothesis of a pre-Cretaceous fossil diatom records and also supports an origin of the diatoms in shallow coastal environments.

Résumé

L’origine des diatomées reste toujours énigmatique. Leur registre fossile est rare jusqu’au Crétacé supérieur et il existe de grandes différences entre les données moléculaires et les premières évidences fossiles du groupe. Tandis que les données moléculaires indiquent une origine durant le Trias ou le Jurassique inférieur, les plus anciennes traces fossiles sont seulement de la fin du Jurassique, début du Crétacé. La découverte de diatomées dans l’ambre médio-crétacé français à la fin des années 2000 avait déjà suggéré un potentiel biais dans le registre fossile des diatomées car cela vieillissait plusieurs lignées précédemment connues uniquement à partir du Crétacé supérieur. Le registre fossile des diatomées du Jurassique et du Crétacé inférieur est extrêmement limité et toute nouvelle occurrence est importante pour retracer l’histoire évolutive, paléogéographique et paléoenvironnementale des diatomées. L’ambre de Thaïlande a permis la découverte d’un nouveau spécimen de diatomée attribué au genre Hemiaulus. Les données paléontologiques et sédimentologiques attestent que l’ambre thaïlandais et la diatomée qu’il contient sont d’âge Jurassique supérieur. Cette découverte représente le plus ancien spécimen du genre Hemiaulus connu à présent et étend donc le registre fossile des diatomées bipolaires et du genre Hemiaulus de plusieurs dizaines de millions d’années et rapproche ainsi le registre fossile des données moléculaires (qui estimaient l’origine des diatomées bipolaires à environ 150 millions d’années). Cela renforce l’hypothèse d’un registre fossile pré-crétacé et soutient une origine des diatomées au sein d’environnements marins néritiques.