Reconstructing Cenozoic Patagonian biotas using multi-proxy fossil records

The fossil record from Cenozoic sediments provides a great deal of information that has direct bearing on the early assembling of modern Patagonian ecosystems. In this synthesis, we revise selected fossil marine and terrestrial records from the last 66 Ma with the aim of understanding major shifts of Patagonian biotas. From the Paleocene to the mid Eocene this region supported outstandingly diverse terrestrial assemblages that show strong connections to modern-day Australasia (e.g. gum trees, casuarinas, monotremes). Nearshore marine biotas confirm peak warmth conditions, with tropical species with Tethyan affinities. The late Eocene and early Oligocene marks the onset of a period of overall regional cooling, drying, and increasingly variable ecological conditions. The rise of palm-dominated flammable biomes in hinterlands and the prevalence of Gondwanan gallery forest (e.g. southern beeches and podocarps) along river-sides supported the existence of mosaic habitats maintained by edaphic and regional climatic conditions. This shift in landscapes reflects the evolution of a wide range of herbivorous mammals (e.g. Notoungulata, Litopterna, and Astrapotheria). The late Oligocene and early-to-mid Miocene witnessed a dramatic modification of landscapes including the incursion of high sea-level episodes, the emergence of specialized coastal (i.e. salt-marsh) plant taxa and the expansion of large herbivorous mammals with predominantly high-crowned teeth (e.g. Notoungulata: Hegetotheriidae, Interatheriidae, and Mesotheriidae). The cooling trend of this interval was interrupted by a mid-Miocene transient warming event, with the dispersion of terrestrial (e.g. platyrrhine monkeys, palms) and marine (e.g. Tuberculodinium vancampoae) elements with tropical affinity into southernmost South American regions. Seasonally-dry conditions increased towards the end of the Miocene, yet subtropical species persisted either in terrestrial (e.g. malpighs, passion vines, capybaras), and marine (e.g. Subtropical and Caribbean molluscs) environments. The increasing aridity caused by the Andean uplift wiped out most of the forest species and promoted the diversification of open-habitat species; the emergence of the current grass-dominated Patagonian Steppe occurred later on, probably during the Quaternary.Fil: Palazzesi, Luis. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Museo Argentino de Ciencias Naturales "Bernardino Rivadavia"; ArgentinaFil: Vizcaíno, Sergio Fabián. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Naturales y Museo. División Paleontología Vertebrados; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata; ArgentinaFil: Barreda, Viviana Dora. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Museo Argentino de Ciencias Naturales "Bernardino Rivadavia"; ArgentinaFil: Cuitiño, José Ignacio. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Centro Nacional Patagónico. Instituto Patagónico de Geología y Paleontología; ArgentinaFil: del Río, Claudia Julia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Museo Argentino de Ciencias Naturales "Bernardino Rivadavia"; ArgentinaFil: Goin, Francisco Javier. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Naturales y Museo. División Paleontología Vertebrados; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata; ArgentinaFil: González Estebenet, María Sol. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Bahía Blanca. Instituto Geológico del Sur. Universidad Nacional del Sur. Departamento de Geología. Instituto Geológico del Sur; ArgentinaFil: Guler, Maria Veronica. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Bahía Blanca. Instituto Geológico del Sur. Universidad Nacional del Sur. Departamento de Geología. Instituto Geológico del Sur; ArgentinaFil: Gandolfo, Maria Alejandra. Cornell University; Estados UnidosFil: Kay, Richard F.. University of Duke; Estados UnidosFil: Parras, Ana Maria. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Ciencias de la Tierra y Ambientales de La Pampa. Universidad Nacional de La Pampa. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Ciencias de la Tierra y Ambientales de La Pampa; ArgentinaFil: Reguero, Marcelo Alfredo. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Naturales y Museo. División Paleontología Vertebrados; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata; ArgentinaFil: Zamaloa, María del Carmen. Museo Paleontológico Egidio Feruglio; Argentin