Biogeographic relations between the northern and southern continents during the Mesozoic and Cenozoic

Analysis of the affinities of terrestrial vertebrates and plants in the northern and southern hemispheres from early Mesozoic times onwards ought to throw light on the changing positions of the continents and varying role of Tethys as a marine barrier. In the Triassic the cosmopolitan distribution of reptiles and ferns indicate a persistent land communication between Laurasia and Gondwana. Jurassic dinosaurs and plants also exhibit strong affinities between the two hemispheres, implying free land communication until quite late in the period, and at least intermittent land connections must be inferred for the Cretaceous. Standard plate tectonic reconstructions of a Pangaean supercontinent and a low stand of sea level in the Triassic and early Jurassic are consistent with the biogeographic inference of free north-south land communication but later continental breakup and eustatic rise of sea level pose a problem.Mammal faunas indicate that by mid Eocene times India was united with Asia, an interpretation supported by local geological and palaeomagnetic data. Africa was effectively isolated by sea from Eurasia until the late Oligocene — early Miocene, when free intermigration of land vertebrates commenced in the Middle East. At the same time an essentially uniform Tethyan invertebrate fauna was broken up into eastern and western components on either side of the Middle East land corridor, as a consequence of convergence of Africa-Arabia on Eurasia and a significant fall of sea level. North and South America were separated by a significant marine barrier until the Pliocene, when the Panama Isthmus was uplifted. This allowed free intermigration of land mammals while promoting divergence of formerly homogeneous marine faunas on either side of the isthmus.Disparities with plate tectonic reconstructions are noted, and it is suggested that the width of the Tethyan barrier may have been overestimated. Possible geotectonic implications are briefly discussed.

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Zusammenfassung Die Analyse der Beziehungen terrestrischer Vertebraten und Pflanzen der nördlichen und südlichen Hemisphäre vom frühen Mesozoikum an vermag die sich verändernden Positionen der Kontinente und die unterschiedliche Bedeutung der Tethys als eine marine Barre zu erhellen. Während der Trias weist die weltweite Verbreitung von Reptilien und Farnen auf eine durchgehende Landverbindung zwischen Laurasia und Gondwana hin. Jurassische Dinosaurier und Pflanzen belegen ebenfalls deutliche Beziehungen zwischen den beiden Hemisphären, woraus sich eine freie Landverbindung bis in den späten Bereich dieser Periode ergibt und schließlich müssen intermittierende Landverbindungen für die Kreide angenommen werden. Die Rekonstruktionen des Pangaea-Superkontinents und der niedrige Meeresspiegelstand der Trias und frühen Jurazeit stimmen überein mit den biogeographischen Deutungen einer freien Nord-Süd-Landverbindung, jedoch bereiten das spätere Auseinanderbrechen des Kontinents und der eustatische Meeresspiegelanstieg Probleme.Säugerfaunen zeigen an, daß noch im Mitteleozän Indien mit Asien vereinigt war, eine Deutung, die durch lokale geologische und paläomagnetische Daten erhärtet wird. Afrika war vollständig von Eurasien durch das Meer getrennt bis in das späte Oligozän—frühe Miozän hinein, als der freie Austausch von Landvertebraten im mittleren Osten begann. Zur gleichen Zeit teilte sich eine einheitliche Tethys-Invertebratenfauna in östliche und westliche Komponenten auf entlang beider Seiten des Landkorridors des mittleren Ostens. Dieses war die Folge des Zusammenschlusses von Afrika-Arabien mit Eurasien und einem signifikanten Absinken des Meeresspiegels. Nord- und Südamerika waren bis in das Pliozän hinein durch eine deutliche marine Barre voneinander getrennt, nämlich bis sich der Panama-Isthmus heraushob. Hierdurch wurde ein freier Austausch der Landsäugetiere möglich, während sich die vorher einheitlichen marinen Faunen auf beiden Seiten des Isthmus auseinander entwickelten.Es gibt Unterschiede zu plattentektonischen Rekonstruktionen und es wird angenommen, daß die Breite der Tethis als Barre eventuell überschätzt wurde. Möglichkeiten geotektonischer Zusammenhänge werden kurz diskutiert.

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Résumé L'analyse des affinités entre vertébrés et plantes terrestres dans les hémisphères nord et sud à partir du début du Mésozoïque devrait jeter le jour sur le changement de position des continents et sur le rôle varié de la Téthys en tant que barrière marine. La distribution cosmopolite des reptiles et fougères du Triasique indique une communication par voie de terre persistente entre la Laurasie et le Gondwana. Les dinosaures et plantes du Jurassique montrent également de grandes affinités entre les deux hémisphères, impliquant une libre communication sur terre presque jusqu'à la fin de la période, et on peut supposer des connections au moins intermittentes pendant le Crétacé. Les reconstructions classiques de la plaque tectonique d'un supercontinent pangéen et un niveau marin bas pendant le Triassique et le début du Jurassique sont en accord avec la théorie biogéographique d'une libre communication nord—sud par voie de terre; mais la séparation ultérieure des continents et la remontée eustatique du niveau des mers pose un problème.La faune mammifère indique que, vers le milieu de l'Eocène, l'Inde était unie à l'Asie. Cette interprétation est confirmée par les données géologiques et paléomagnétiques locales. L'Afrique était en fait isolée de l'Eurasie par la mer jusque vers le fin de l'Oligocène — début du Miocène, quand la libre migration des vertébrés terrestres commença dans le Moyen-Orient. Au même moment, par suite de la convergence Africo-arabique sur l'Eurasie et de la baisse considérable du niveau des mers, une faune invertébrée téthysienne essentiellement uniforme, se divisa en un groupe occidental et un groupe oriental de chaque côté du corridor continental du Moyen-Orient. Le nord et le sud de l'Amérique étaient séparés par une barrière marine considerable jusqu'au Pliocène quand l'isthme re Panama se fût soulevé. Ceci permit l'intermigration des mammifères terrestres et, en même temps, provoqua de chaque côté de l'isthme la divergence d'une faune marine auparavant homogène.Des disparités avec les reconstructions de la plaque tectonique sont notées, et on suggère que la largeur de la barrière téthysienne aurait pu être exagérée. Des implications géotectoniques probables sont brièvement exposées.

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