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Cyanobacterial blooms as the cause of a Pleistocene large mammal assemblage

Published online by Cambridge University Press:  08 February 2016

Andreas Braun  and
Thekla Pfeiffer
Andreas Braun
Affiliation:
Institute of Paleontology, University of Bonn, Nussallee 8, D-53115 Bonn, Germany
Thekla Pfeiffer
Affiliation:
Museum for Natural History, Institute of Paleontology, Humboldt-University, Invalidenstraße 43, D-10115 Berlin, Germany
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Abstract

We investigated the petrography and biochemistry of varved sediments from a Pleistocene mass occurrence of fossil vertebrates in the lake basin of Neumark-Nord (Sachsen-Anhalt, Germany). The carbonate portions of the varves appear to be cyanobacterial layers that have been decomposed by benthic bacteria. The biochemical results obtained by absorption spectroscopy and RP-HPLC with UV-detection show that pigments, and probably toxins, characteristic for cyanobacteria are preserved in the sediment. The results of this study indicate the presence in the lake of large amounts of toxic cyanobacteria that probably occurred in seasonal blooms. It seems likely that these toxic cyanobacterial blooms caused the mass death of the large mammals preserved at the Neumark-Nord locality. This model may explain comparable lithologies and vertebrate occurrences in other Tertiary lake sediments such as the Messel oil shale.

Type
Articles
Information
Paleobiology , Volume 28 , Issue 1 , Winter 2002 , pp. 139 - 154
Copyright
Copyright © The Paleontological Society 

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References

Literature Cited

Bosinski, G. 1993. Der Neandertaler in seiner Zeit. Archäologie im Ruhrgebiet 1:25–48.Google Scholar
Carmichael, W. W. 1992. Cyanobacteria secondary metabolites—the cyanotoxins. Journal of Applied Bacteriology 72:445–459.CrossRefGoogle ScholarPubMed
Carmichael, W. W. 1994. Cyanobakterielle Toxine. Spektrum der Wissenschaft 3:70–77.Google Scholar
Chaeftz, H. S., and Buczynski, C. 1992. Bacterially induced lithification of microbial mats. Palaios 7:277–293.CrossRefGoogle Scholar
Didié, C. 1991. Methode zur Herstellung orientierter Großdünnschliffe von lakustrinen Weichsedimenten. Der Präparator 37:155–158.Google Scholar
Edwards, C., Beattie, K. A., Scrimgeour, C. M., and Codd, G. A. 1992. Identification of anatoxin-A in benthic cyanobacteria (blue-green algae) and in associated dog poisonings at Loch Insh, Scotland. Toxicon 30:1165–1175.CrossRefGoogle ScholarPubMed
Franzen, J. L., and Köster, A. 1994. Die eozänen Tiere von Messel—ertrunken, erstickt oder vergiftet? Natur und Museum 124:91–97.Google Scholar
Goth, K. 1990. Der Messeier Ölschiefer—ein Algenlaminit. Courier Forschungsinstitut Senckenberg 131:1–143.Google Scholar
Hennig, M., and Kohl, J.-G. 1981. Toxic blue-green algae water blooms found in some lakes in the German Democratic Republic. Internationale Revue der Gesamten Hydrobiologie, Systematische Beihefte 66:553–561.CrossRefGoogle Scholar
Hughes, E. O., Gorham, P. R., and Zehnder, A. 1958. Toxicity of a unialgal culture of Microcystis aeroginosa. Canadian Journal of Microbiology 4:225–236.CrossRefGoogle Scholar
Koenigswald, W. von, and Heinrich, W.-D. 1999. Mittelpleistozäne Säugetierfaunen aus Mitteleuropa—der Versuch einer biostratigraphischen Zuordnung. Kaupia: darmstädter Beiträge zur Naturgeschichte 9:53–112.Google Scholar
Litt, T. 1994. Paläoökologie, Paläobotanik und Stratigraphie des Jungquartärs im mitteleuropäischen Tiefland. 227:1–185.Google Scholar
Mai, D. H. 1990. Zur Flora des Interglazials von Neumark-Nord, Kr. Merseburg. Veröffentlichungen des Landemuseums für Vorgeschichte Halle 43:159–160.Google Scholar
Mania, D. 1990. Das Mittelpaläolithikum von Neumark-Nord—eine besondere ökologisch-ökonomische Fazies. Ethnographisch-Archäologische Zeitschrift 1:16–24.Google Scholar
Mania, D. 1992. Neumark-Nord, ein fossilreiches Interglazial im Geiseltal. Cranium 9:53–76.Google Scholar
Mania, D. 1996. Das Interglazial von Neumark-Nord (Geiseltal)—zum Untersuchungsstand 1994. Tübinger Monographien zur Urgeschichte 11:217–229.Google Scholar
Mania, D., and Litt, T. 1994. Exkursionspunkt B1/6: Tagebau Neumark-Nord. Pp. 324–333in Eissmann, L. and Litt, T., eds. Klassische Quartärfolge Mitteldeutschlands von der Elstereiszeit bis zum Holozän unter besonderer Berücksichtigung der Stratigraphie, Paläoökologie und Vorgeschichte (Exkursion B1). Altenburger Naturwissenschaftliche Forschungen 7: 324–333.Google Scholar
Mania, D., Thomae, M., Litt, T., and Weber, T. 1990. Neumark-Gröbern: beiträge zur Jagd des mittelpaläolithischen Menschen. Deutscher Verlag der Wissenschaften, Berlin.Google Scholar
Merkt, J. 1971. Zuverlässige Auszählungen von Jahresschichten in Seesedimenten mit Hilfe von Groß-Dünnschliffen. Archiv für Hydrobiologie 69:145–154.Google Scholar
Negendank, J. F. W. 1989. Pleistozäne und holozäne Maarsedimente der Eifel. Zeitschrift der Deutschen Geologischen Gesellschaft 140:13–24.CrossRefGoogle Scholar
Nehring, S. 1993. Mortality of dogs associated with a mass development of Nodularia spumigena (Cyanophyceae) in a brackish lake at the German North Sea coast. Journal of Plankton Research 15: 876–872.CrossRefGoogle Scholar
Park, H. D., Watanabe, M. F., Harada, K.-I., Suzuki, M., Hayashi, H., and Okino, T. 1993. Seasonal variations of Microcystis species and toxic heptapeptide microcystins in Lake Suwa. Environmental Toxicology and Water Quality 8:425–435.CrossRefGoogle Scholar
Pfeiffer, T. 1995. Das Vorkommen von Dama dama in Mitteleuropa im Pleistozän unter besonderer Berücksichtigung der Funde von Neumark-Nord. Zeitschrift für Jagdwissenschaften 41:157–170.Google Scholar
Pfeiffer, T. 1997. Die fossilen Damhirsche der Oberrheinebene im Vergleich zu Dama dama aus Neumark-Nord (Sachsen-Anhalt), Lehringen (Niedersachsen) und dem rezenten europäischen Damhirsch. Zeitschrift für Jagdwissenschaften 43:221–239.Google Scholar
Pfeiffer, T. 1998. Die fossilen Damhirsche von Neumark-Nord (Sachsen-Anhalt) D. dama geiselana n. ssp. Eiszeitalter und Gegenwart 48:72–86.Google Scholar
Pfeiffer, T. 1999a. Die Stellung von Dama (Cervidae, Mammalia) im System plesiometacarpaler Cerviden des Pleistozäns—Phylogenetische Rekonstruktion, metrische Analyse. Courier Forschungsinstitut Senckenberg 211:1–218.Google Scholar
Pfeiffer, T. 1999b. Sexualdimorphismus, Ontogenie und innerartliche Variabilität der pleistozänen Cervidenpopulation von Dama dama geiselana Pfeiffer 1998 und Cervus elaphus L. (Cervidae, Mammalia) aus Neumark-Nord (Sachsen-Anhalt, Deutschland). Berliner Geowissenschaftliche Abhandlungen E 30:207–313.Google Scholar
Seifert, M. 1990. Vegetationsgeschichtliche Entwicklung des Interglazials von Neumark-Nord. Ethnographisch-Archäologische Zeitschrift 1:10–16.Google Scholar
Sivonen, K. 1989. Preliminary characterization of neurotoxic cyanobacteria blooms and strains from Finland. Toxicity Assessment 4:339–352.CrossRefGoogle Scholar
Smol, J. P. 1988. Chrysophycean microfossils in paleolimnological studies. Paleogeography, Paleoclimatology, Paleoecology 62:287–297.CrossRefGoogle Scholar
Soma, Y., Imaizumi, T., Yagi, K., and Kasuga, S. 1993. Estimation of algal succession in lake water using HPLC analysis of pigments. Canadian Journal of Fisheries and Aquatic Sciences 50:1142–1146.CrossRefGoogle Scholar
Viertel, B., and Wuttke, M.In press. Untersuchungen zur Palökologie der Anurenlarven von Enspel/WW. Courier Forschungsinstitut Senckenberg.Google Scholar
Weckesser, J., and Martin, C. 1990. Toxine aus Cyanobacterien im Wasser: microcystin und verwandte Peptide. Forum Mikrobiologie 7–8:364–369.Google Scholar
Wuttke, M., and Radtke, G. 1993. Agglutinierende Mikrobenmatten im Profundal des mitteleozänen Maar-Sees bei Manderscheid/Eifel (Bundesrepublik Deutschland). Mainzer Naturwissenschaftliches Archiv 31:115–126.Google Scholar
Wuttke, M., and Radtke, G. 1994. Mikrobenmatten im Eckfelder Maar-See. Ansätze zur palökologischen Interpretation. Mainzer Naturwissenschaftliches Archiv, Beiheft 16:125–129.Google Scholar