Taphonomie des Howe Quarry’s (Morrison-Formation, Oberer Jura), Bighorn County, Wyoming, USA

Abstract

Der Howe Quarry in Nordwyoming dokumentiert ein Massenvorkommen an Sauropoden der Morrison Formation (Oberer Jura, Kimmeridgium-Tithonium). Das Ziel dieser Arbeit ist Antworten zur Paläobiologie der Sauropoden durch Studium der Howe Quarry-Taphonomie zu erarbeiten. Dabei soll insbesondere die Frage geklärt werden, ob der Howe Quarry eine Sauropodenherde enthält. Es werden Hypothesen zur Entstehung der Massenansammlung aufgestellt und mit den taphonomischen Daten abgeglichen. Die favorisierte Hypothese wird im Detail vorgestellt. Zur Zeit ist eine genaue stratigraphische Einordnung für den Howe Quarry innerhalb der Morrison Formation nicht möglich. Die Fundschicht ist ein olivgrüner, inhomogener, mergeliger Siltstein variabler Mächtigkeit. Das ehemals schlammige Sediment wird als Wasserloch im Uferbereich eines Flusses interpretiert. Sedimentologische Daten deuten auf eine Überflutung der Fundschicht am Ende einer Dürre hin. Der Howe Quarry enthielt ca. 2400 Knochen, die zu mindestens 25 Teilskeletten gehörten. Außerdem wurden mehr als 60 isolierte Theropodenzähne geborgen. Die Fauna wird durch den Sauropoden Barosaurus dominiert. Apatosaurus, Camarasaurus und Camptosaurus treten als Minderheiten auf. Außer adulten sind auch einige juvenile bis subadulte Individuen vorhanden. Räumlich sind die Teilskelette nach ihrer Größe geordnet, die zur Peripherie der Fundschicht sukzessive abnimmt. Gruppierung der meisten Teilskelette von Apatosaurus sowie Camarasaurus ist ebenfalls nachweisbar. Die Mehrheit der Knochen ist nicht verwittert. Die meisten wurden in einer subhorizontalen Orientierung gefunden. Einerseits variiert die Vollständigkeit der Teilskelette zwischen stark zerfallen und bis zu 50 % vollständig. Andererseits gibt es auch viele Gemeinsamkeiten im Zerfallsmuster. Die relative Unvollständigkeit steht in starkem Kontrast zur Erhaltung von Material, das selten bei anderen Sauropodenskeletten dokumentiert wurde (z.B. Schädel, Claviculae, Sternalrippen, kohlige Haut, in situ fossilisierter Mageninhalt mit Gastrolithen). Die regelmäßige Beobachtung aufrecht stehender, artikulierender distaler Extremitäten ist von taphonomischer Bedeutung, weil sie eine autochthone Situation dokumentieren. Die Erhaltung von Haut deutet auf Mumifizierung hin. Die Unterrepräsentierung der Femora und der Elemente aus dem Sacropelvicalkomplex wurde sehr wahrscheinlich durch Aasfresser hervorgerufen. Das Howe Quarry-Leichenfeld wird als das Resultat einer extremen Dürre interpretiert. Aufgrund der Dürre versammelten sich physisch geschwächte Tiere an einem schlammigen Wasserloch, das vor ihrem Tod austrocknete. Als die toten Körper zur Seite fielen waren viele distale Extremitätenhälften im sich verfestigenden Sediment fixiert. Aasfressende Theropoden verursachten die Disartikulation der Sauropodenskelette, wobei die Juvenilen den höchsten Grad der Disartikulation zeigen. Obwohl Mumifizierung zum Teil vorhanden ist, deutet das Fehlen von Verwitterungsspuren darauf hin, dass nur eine relativ kurze Zeit bis zur Bedeckung verging. Am Ende der Dürre initiierten starke Überflutungen die Bedeckung der Knochenschicht. Der Howe Quarry ist eine außergewöhnliche Lokalität dessen Merkmale von keiner anderen Sauropodenfundstellen bekannt sind. Das Dürreszenario enthält Implikationen, die höchst wahrscheinlich eine Interpretation der Howe Quarry Sauropoden als Mitglieder einer Herde ausschließen.

The Howe Quarry in northern Wyoming documents a mass accumulation of saurpods from the Morrison Formation (Upper Jurassic, Kimmeridgian-Tithonian). The aim of this work is to achieve answers about the paleobiology of sauropods through study of the Howe Quarry’s taphonomy. Especially the question if the Howe Quarry contains a sauropod herd had to be solved. Hypotheses concerning the formation of the mass accumulation will be developed and compared with the taphonomic data. The favourite hypothesis will be presented in detail. To date it is not possible to constrain the precise stratigraphic position of the Howe Quarry within the Morrison Formation. The fossil bed is an olive-green, inhomogeneous, marly siltstone of variable thickness. The former muddy sediment is interpreted as a waterhole within a levee of a river. Sedimentological data indicate flooding of the bone layer at the end of a drought. The Howe Quarry contained about 2400 bones which belong to at least 25 partial skeletons. In addition, more than 60 isolated theropod teeth were collected. The fauna is dominated by the sauropod Barosaurus. Apatosaurus, Camarasaurus, and Camptosaurus appear in minority. Beside some adults there are also several juvenile to subadult individuals present. Spatially, the partial skeletons were sorted by size which decreased successively towards the periphery of the fossil bed. Grouping of most partial skeletons of Apatosaurus as well as Camarasaurus is also evident. The majority of the bones is not weathered. Most were found in a sub horizontal orientation. On the one hand the preservation of the partial skeletons ranges between highly disarticulated and up to about 50% complete. On the other hand there are also many parallels in the disintegration pattern. The relative incompleteness is in marked contrast to the preservation of material which rarely has been documented for other sauropod skeletons (e. g. skulls, claviculae, sternal ribs, carbonised skin, in situ fossilised stomach contents with gastroliths). The frequent observation of upright standing, articulating distal extremities is of taphonomic importance because they document an autochthonous situation. The preservation of skin indicates mummification. The under representation of femora and elements from the sacropelvical complex most likely have been produced by scavengers. The Howe Quarry-carcass-field is interpreted as the result of a severe drought. Caused by the drought, physically weakened animals gathered at a muddy waterhole which dried up before they died. As the dead bodies fell on their sides, many distal halves of extremities were locked in the solidifying sediment. Scavenging theropods caused disarticulation of the sauropod skeletons with juveniles showing the highest degree of disintegration. Though mummification is partially present, lack of weathering indicates a relatively short time until burial. At the end of the drought flash floods initiated the burial of the bone layer. The Howe Quarry is an extraordinary locality whose characteristics are unknown from any other sauropod occurrence. The drought scenario includes implications which most likely preclude an interpretation of the Howe quarry sauropods as members of a herd.