Pleistocene South American native ungulates (Notoungulata and Litopterna) of the historical Roth collections in Switzerland, from the Pampean Region of Argentina

Abstract

The fossil collections made by early explorers in South America have been fundamental to reveal the past diversity of extinct mammals and unravel their evolutionary history. One important early explorer in South America was the Swiss-Argentine palaeontologist Kaspar Jacob Roth, known as Santiago Roth (1850, Herisau, Switzerland-1924, Buenos Aires, Argentina), who made significant collections of fossil mammals that are housed in museums in Europe and Argentina. The important collections of Roth in Switzerland include iconic Pleistocene megafauna from the Pampean Region (Argentina). The palaeontological significance of the Pampean Region relies on its abundant record of fossil vertebrates that documents diversity dynamics and paleoenvironmental change in southern South America, serving as the basis for the South American biostratigraphical scale of the late Neogene and Quaternary. The South American native ungulates (SANUs) were hoofed placental mammals that radiated in South America. The clades Notoungulata and Litopterna include, among others, the last representatives of SANUs megafauna in the continent. We revise and describe for the first time the SANUs specimens from the Pampean Region of the Roth collections in Switzerland. The collections include two species of notoungulates ( Toxodon cf. T. platensis and Mesotherium cristatum) and one litoptern species ( Macrauchenia patachonica). The occurrences are restricted to the early and middle Pleistocene (pre-Lujanian Stages/Ages). Although the SANUs diversity in the Roth collections is low in comparison with other groups (e.g., xenarthrans), some of the specimens are very complete, including skulls and postcranial remains. The completeness of the Ma. patachonica material allows an update and reinterpretation of some of the details of the dentition and the postcranial skeleton of this iconic species. In addition to its historical importance, the SANU specimens from the Roth collections provide important information to study the paleobiology and evolution of South American megafauna and evaluate hypotheses about their extinction in the continent.

Resumen

Las colecciones de fósiles realizadas por los primeros exploradores en América del Sur han sido fundamentales para revelar la diversidad pasada de los mamíferos sudamericanos y desentrañar su historia evolutiva. Un importante explorador en América del Sur fue el paleontólogo suizo-argentino Kaspar Jacob Roth, conocido como Santiago Roth (1850, Herisau, Suiza-1924, Buenos Aires, Argentina), quien realizó importantes colecciones de mamíferos fósiles que se encuentran en museos de Europa y Argentina. Las colecciones de Roth en Suiza incluyen la icónica megafauna del Pleistoceno de la Región Pampeana (Argentina). La importancia paleontológica de la Región Pampeana se basa en su abundante registro de vertebrados fósiles que documenta la diversidad y el cambio paleoambiental en el sur de Sudamérica, sirviendo como base para la escala bioestratigráfica sudamericana del Neógeno tardío y Cuaternario. Los ungulados nativos sudamericanos (SANUs, por sus siglas en inglés) eran mamíferos placentarios con pezuñas que radiaron en Sudamérica. Los clados Notoungulata y Litopterna incluyen, entre otros, los últimos representantes de la megafauna de SANUs en el continente. En este trabajo, revisamos y describimos por primera vez los SANUs de la Región Pampeana de las colecciónes de Roth en Suiza. Las colecciónes incluyen dos especies de notungulados ( Toxodon cf. T. platensis y Mesotherium cristatum) y una especie de litopterna ( Macrauchenia patachonica). Las ocurrencias están restringidas al Pleistoceno temprano y medio (Pisos/Edades anteriores al Lujanense). Aunque la diversidad de SANU en las colecciónes Roth es baja en comparación con otros grupos (por ejemplo, xenarthros), algunos de los especímenes son muy completos, e incluyen cráneos y restos poscraneales. Lo completo del material de Ma. patachonica permite una actualización y reinterpretación de algunos de los detalles de la dentición y el esqueleto poscraneal de esta icónica especie. Además de su importancia histórica, los SANUs de la colección Roth brindan información importante para estudiar la paleobiología y evolución de la megafauna sudamericana y evaluar hipótesis sobre su extinción en el continente.