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Middle Ottnangian (late Burdigalian) mollusks from the Rott Valley (SE Germany): the ultimate marine fauna of the Western Paratethys

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Abstract

The Bivalvia and Gastropoda from the Upper Marine Molasse deposits of the lower Rott Valley (North Alpine Foreland Basin, Lower Bavaria, SE Germany) comprise the first mollusk fauna of middle Ottnangian age (ca 17.5 Ma) to be documented in detail. Altogether, the assemblages from Brombach, Kainerding and Anzenkirchen yielded 27 species of Bivalvia and 9 species of Gastropoda. The bivalve species Spisula brombachensis n. sp. is described as new to science, and Aequipecten camaretensis is first reported from the Ottnangian of the North Alpine Foreland Basin. Furthermore, the well-preserved material allowed for the taxonomic revision of the Ottnangian index fossil Pecten herrmannseni. The bivalve community is dominated by suspension feeders, mostly shallow, soft bottom dwellers (Glycymeris, Anadara) and cementing epifauna (Ostrea). Gastropods almost exclusively comprise carnivorous browsers and predators. The parautochthonous assemblages are indicative of normal marine, well-oxygenized sandy-silty shoals at a water depth of presumably less than 20 m. Except for the presence of a single estuarine Crassostrea, the middle Ottnangian fauna is not indicative of reduced salinities. Consequently, the paleoenvironmental turnover to the brackish-water fauna of the directly overlying upper Ottnangian deposits of the Rzehakia Lake was abrupt. GlycymerisAnadaraOstrea communities similar to the one recorded from the Rott Valley are widespread in European seas and beyond during the Neogene and Quaternary.

Kurzfassung

Die Bivalven und Gastropoden aus den Sedimenten der Oberen Meeresmolasse im unteren Rottal (Nordalpines Vorlandbecken, Niederbayern, südöstliches Deutschland) stellen die erste Molluskenfauna aus dem mittleren Ottnangium (ca. 17.5 Ma) dar, die umfassend dokumentiert wird. Die Fossilgesellschaften aus Brombach, Kainerding und Anzenkirchen umfassen insgesamt 27 Bivalven-Arten und 9 Gastropoden-Arten. Die Muschel Spisula brombachensis n. sp. wird als neue Art beschrieben, während Aequipecten camaretensis erstmalig aus dem Ottnangium des Nordalpinen Vorlandbeckens nachgewiesen wird. Weiters ermöglicht das gut erhaltene Material eine taxonomische Revision von Pecten herrmannseni, einem Leitfossil des Ottnangiums. Die Bivalven-Fossilgemeinschaft wird von Suspensionsfressern dominiert, hauptsächlich von flachgrabenden Weichboden-Bewohnern (Anadara, Glycymeris) und zementierender Epifauna (Ostrea). Die Gastropoden umfassen fast ausschließlich carnivore Weidegänger und Prädatoren. Die parautochthonen Fossilgemeinschaften sind charakteristisch für vollmarine, gut durchlüftete, sandig–siltige Seichtwasser-Ablagerungen in Wassertiefen von wohl weniger als 20 m. Bis auf das Vorkommen einer einzelnen Schale der ästuarinen Gattung Crassostrea deutet die Fauna aus dem mittleren Ottnangium nicht auf eingeschränkte Salinität hin. Daher muss der Umschwung zur Brackwasser-Fauna in den Ober-Ottnang-Sedimenten des direkt darauffolgenden Rzehakia Sees abrupt gewesen sein. In den Meeren Europas und darüber hinaus sind GlycymerisAnadaraOstrea-Vergesellschaftungen ähnlich den aus dem Rottal dokumentierten im Neogen und Quartär weit verbreitet.

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Acknowledgments

The following persons and institutions are acknowledged for their support during the conduction of this study: Didier Merle and Agnes Lauriat-Rage (both Museum National d’Histoire Naturelle, Paris) kindly granted access to the collections under their care. Bettina Reichenbacher (Palaeontology and Geobiology, Ludwig Maximilian University Munich) kindly granted access to her laboratory's microscope camera and software. Ernst Rieber (Munich) determined the fern leaflet and provided information on paleoecology. Mathias Harzhauser (Natural History Museum Vienna) provided information on gastropod taxonomy and ecology; he and an anonymous reviewer conducted careful reviews that helped to improve the manuscript. Visits to the collections in Paris and Vienna were funded by SYNTHESYS grants to S.S. (AT-TAF-694 and FR-TAF-801). The study was finalized during the term of a research fellowship of the Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG SCHN 1264/1-1 and 1264/2-1) granted to S.S.

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Authors and Affiliations

Authors

Corresponding author

Correspondence to Simon Schneider.

Appendix: Lithological descriptions of the sections (Fig. 3)

Appendix: Lithological descriptions of the sections (Fig. 3)

This appendix reproduces verbatim an unpublished report of Reinecke (1952) originally written in German. Comments by the present authors are given in squared brackets.

Brombach section

Due to cross stratification, a precise tracing of particular layers and estimation of their thickness are impossible. The measurements given below are thus medium values, matching only the eastern flank of the outcrop. Fossils are largely restricted to three horizons, and much sparser below or above the latter. Presumably, the Brombach outcrop preserves a death rather than a life assemblage, as the rich fauna only occurs at this outcrop and cannot be traced beyond.

Lithology (from top to bottom, base covered by debris):

80 cm—yellowish fine- to medium-grained sand, cross-stratified with patches or bands of marl; partial reworking towards the hanging wall.

30 cm—marly yellowish-gray fine-grained sand; unstratified.

40 cm—yellowish-brown fine- to medium-grained sand and marl, alternating within centimeters.

20 cm—yellowish-brown sand and marl, alternating within centimeters.

20 cm—yellowish-brown fine- to medium-grained sand, cross-stratified with 20-mm-thick marl layers; fossiliferous horizon 1.

40 cm—rust-colored ferruginous sand.

75 cm—brownish-gray to yellowish-brown fine- to medium-grained sand, partially bearing dispersed mica, cross-stratified with 20-mm-thick marl layers; fossiliferous horizon 2 in upper portion; fossiliferous horizon 3 in lower portion.

[200 cm]—yellowish-gray fine-grained sand bearing mica, with cross-stratified, thin marl layers.

Kainerding section

The particular horizons could not be traced precisely, as the outcrop is almost entirely covered by debris. Fossils are concentrated in the middle portion of the marly sand layer. Four discrete shell beds could be discriminated. These horizons also contain partially rounded quartz and lydite grains in the size of bean seeds. The fauna is extremely rich in specimens but comparably poor in species. Moreover, the collection of thin-shelled fossils, mainly gastropods, was hampered by the partially rather wet marls. Altogether, the Kainerding fauna is less diverse than the one from Brombach.

No fossils were found in the sandy lenses or in the laminated marls. The marls at the base occasionally contain bivalve shell fragments. However, these layers seem to be affected by reworking and weathering.

Lithology (from top to bottom; top comprises reworked laminated marls):

50 cm—dark-gray, cm-thick laminated marl layers

5 cm—whitish, sparsely cemented limestone

30 cm—laminated marls

850 cm—covered by detritus

50 cm—lens of dark yellowish-gray medium- to fine-grained sand; large portion of dark components; sparse whitish mica

170 cm—covered by detritus

50 cm—thick lens of dark yellowish-gray medium- to fine-grained sand, with yellowish-gray to gray patches of marl

50 cm—brownish-gray, brownish-speckled, marly fine- to medium-grained sand

30 cm—lens of dark yellowish-gray medium- to fine-grained sand

220 cm—brownish-gray fine- to medium-grained sand with marl, containing four shell-beds at 100, 130 and 165 cm from top, and at the base, the one at 130 cm being 15 cm thick, all others only 5 cm

420 cm—covered by detritus

50 cm—bluish-gray, brownish-speckled, sandy marl (base)

Anzenkirchen section

At Anzenkirchen, the boundary between marine and brackish sediments is exposed. The sands are of marine origin, while the marls contain a typical brackish-water fauna. A highly fossiliferous layer of brackish-water origin is situated directly at the base of the marls. No transitional fauna was discovered.

The marine fauna is similar to that from Brombach, although it is less diverse, and a smaller number of individuals is present. The brackish-water fauna is composed of Oncophora Partschi [=Rzehakia guembeli], Cardium bavaricum [=Limnopagetia bavarica], Dreissenia sp. [=Mytilopsis sp.], Melanopsis impressa. Specimens of Oncophora and Cardium are frequently preserved with articulated valves, indicating in situ preservation, since the relatively fragile shells would not have stayed attached during transport.

Lithology (from top to bottom, base covered by detritus, top comprises reworked sandy marl):

170 cm—grayish sandy marl, partially containing dispersed mica; faintly layered, with an extremely fossiliferous layer at the base

35 cm—grayish to brownish-gray, marly middle-grained sand, non-stratified, containing dispersed fossils

165 cm—yellowish-gray to grayish middle-grained sand, cross-stratified, containing dispersed fossils

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Schneider, S., Mandic, O. Middle Ottnangian (late Burdigalian) mollusks from the Rott Valley (SE Germany): the ultimate marine fauna of the Western Paratethys. Paläontol Z 88, 375–403 (2014). https://doi.org/10.1007/s12542-013-0209-x

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