Mexican fossil ground sloths - A case study for Late Pleistocene megafaunal turnover in the Mexican Corridor

Diese Dissertation ist Teil eines langjährigen deutsch-mexikanischen Forschungsprojektes über paläontologische und paläoanthropologische Funde aus den Unterwasserhöhlen im Bundesstaat Quintana Roo im Südosten Mexikos. Sie fasst dabei die Ergebnisse über spätpleistozäne Großsäuger, speziell Bodenfaultiere, zusammen. Zwei Arten der neuen Bodenfaultier-Gattung Xibalbaonyx werden im Untersuchungsgebiet neu beschrieben und in den Zeitraum des späten Pleistozän bis frühen Holozän datiert. Darüber hinaus wurden andere Lokalitäten im Nordosten, Westen und Zentralmexikos, sowie in Guatemala besucht und die fossilen Sammlungen der dortigen spätpleistozänen Megafauna dokumentiert und beschrieben, einschließlich einer dritten Art von Xibalbaonyx (X. ... mehrmicrocaninus). Sammlungen aus dem Natural History Museum in New York und aus dem Museum of Natural History and University of Florida at Gainesville, USA, sowie die Sammlungen des Naturkundemuseums in Karlsruhe, Deutschland, dienten dem anatomischen Vergleich.

Auf Grundlage der osteologischen Beschreibung und paläontologischen Aufarbeitung der assoziierten Fauna aus den Unterwasserhöhlen Quintana Roos wurden Einblicke in die Paläoökologie von Xibalbaonyx und anderen Bodenfaultieren gewonnen. Die funktionsmorphologische Analyse legt nahe, dass Xibalbaonyx oviceps in der Lage war, die steilen Hänge der Dolinen zu erklimmen. Xibalbaonyx nutzte die trockenen Höhlensysteme zur Suche nach Wasser, als Zufluchtsort und zur Aufzucht der Jungen. Angeborene Pathologien wurden wiederholt bei den Bodenfaultieren festgestellt, einschließlich asymmetrischer Wirbelkörper. Diese Pathologien deuten darauf hin, dass es in dem Untersuchungsgebiet zeitweise zu Inzucht kam und vermutlich schlechte Umweltbedingungen vorlagen.

Eine neue Gattung und Art von Nabelschwein (Muknalia minima n. gen et sp.) und eine neue Art von Jaguar (Panthera balamoides sp. nov.) waren in Quintana Roo mit diesen Bodenfaultieren assoziiert. Die hohe Zahl an Endemismen in dieser einzigartigen Faunenvergesellschaftung belegen eine partielle paläogeographische und ökologische Isolation der Yukatan Halbinsel vom amerikanischen Kontinent und eine Verinselung des Untersuchungsgebietes. Diese Theorie wird auch durch anthropologische Untersuchungen untermauert, welche deutliche morphologische Unterschiede zwischen den ersten Jägern und Sammlern auf der Yukatan Halbinsel und anderen gleichaltrigen Populationen in Zentralmexiko belegen. Menschliche Interaktionen mit der Megafauna sind durch Schnittspuren und weitere Befunde an Knochen belegt und werden erstmals für die Region beschrieben.

Die Klimaveränderungen am Pleistozän-Holozän Übergang könnten die Entwicklung von „Inselpopulationen“ in der nordöstlichen Yukatan-Halbinsel unterstützt haben, die durch die Karstlandschaft zwischen den einzelnen Karstdolinen (Cenotes) voneinander getrennt existierten. Diese kleinen untereinander isolierten Populationen von Bodenfaultieren, insbesondere der Familie der Megalonychidae, diversifizierten schnell, waren aber gegenüber Umweltveränderungen anfällig.
Die hiervorgestellte vergleichende Auswertung taxonomischer Datensätze mit Literaturrecherche, Überarbeitung von Museumssammlungen, sowie Feldforschung liefert Hinweise auf das Aussterben der Bodenfaultiere auf der Yukatan Halbinsel zu Beginn des Holozäns.

This dissertation summarizes the results of a long-term German-Mexican research project, on the megafauna, in particular the ground sloths, discovered in underwater caves of the state of Quintana Roo in south-eastern Mexico. Two new species of the new genus Xibalbaonyx (X. oviceps and X. exinferis) of Late Pleistocene to Early Holocene age are here documented and discussed from this area. Ground sloth bearing localities from north-eastern and west-central Mexico, as well as Guatemala were visited, and the respective fossil collections were revised. A third new species of Xibalbaonyx (X. ... mehrmicrocaninus) was documented from a museum collection in Guadalajara. Collections housed in the Natural History Museum of New York, the Museum of Natural History and University of Florida in Gainesville (USA) and the State Museum of Natural History Museum in Karlsruhe (Germany) were used for anatomical comparison.

The palaeoecology of Xibalbaonyx and other ground sloths is discussed based on osteological observations and the analysis of associated fauna from the submerged caves of Quintana Roo. The functional morphology of Xibalbaonyx was interpreted based on osteological evidence. The animals were able to climb the steep slopes of karst sinkholes, and probably used the dry caves in search of water, as shelter and as nursing area. Congenital anomalies were detected repeatedly, including asymmetrical vertebral bodies. These pathologies suggest that either inbreeding and/or poor environmental conditions existed in the area at least intermittently.

A new genus and species of peccary (Muknalia minima gen. et sp. nov.) and a new species of jaguar (Panthera balamoides sp. nov.) were identified while analyzing the Pleistocene megafauna assemblage. The high number of endemism in this unique assemblage suggests a partial palaeogeographic and ecological isolation of the Yucatán Peninsula from the American continent. This scenario is also supported by anthropological data, indicating substantial morphological differences between the first settlers on the Yucatán Peninsula and other coeval hunter and gatherer populations in central Mexico. Human-megafauna interactions are documented for the Yucatán Peninsula for the first time in the region based on cut marks identified in a variety of megafaunal remains.

The correlation of datasets obtained through taxonomy, the survey of literature, the revision of museum collections, as well as fieldwork, provides insights on the ground sloth extinction on the Yucatán Peninsula. Small populations of the terminal American megafauna persisted along the deep water-filled sinkholes (cenotes) and were isolated from each other by barren karst landscapes. Climatic variability across the Pleistocene-Holocene boundary may have supported the development of “biotic islands” on the north-eastern Yucatán Peninsula, triggering a rapid, but vulnerable diversification of Late Pleistocene ground sloths, especially Megalonychidae. These last highly endemic populations may have existed into the early Holocene on the north-eastern Yucatán Peninsula.