Rhizolites and Signs of Pedogenesis from Upper Permian of Central Russia

E. V. Karasev; Карасев Е. В.; A. G. Sennikov; Сенников А. Г.; D. S. Mizintsev; Мизинцев Д. С.

doi:10.31857/S0031031X23060041

Rhizolites and Signs of Pedogenesis from Upper Permian of Central Russia

Authors: Karasev E.V.¹^,2, Sennikov A.G.¹, Mizintsev D.S.³
Affiliations:
1. Borissiak Paleontological Institute, Russian Academy of Sciences
2. Kazan (Volga Region) Federal University
3. Amateur-paleontologist
Issue: No 6 (2023)
Pages: 3-14
Section: Articles
URL: https://journal-vniispk.ru/0031-031X/article/view/232164
DOI: https://doi.org/10.31857/S0031031X23060041
EDN: https://elibrary.ru/FWJIXT
ID: 232164

Cite item

Full Text

Open Access
Restricted Access

Access granted
Restricted Access

Subscription Access

Abstract
About the authors
References
Supplementary files
Statistics

Abstract

The remains of fossil roots (rhizolithes) of two morphotypes (M1 and M2) from Upper Permian deposits near the town of Vyazniki in the east of the Vladimir region are described. In the section, M1 rhizolites are vertically oriented and are represented by several types of preservation: rhizocretions, imprints of the roots surface and root petrifactions. The study of transverse and longitudinal sections of ferruginized root fragments showed that among the rhizolites there are three types of structure of the central conducting beam (stele). On two rhizolites, it was noticed that the places of branch of the lateral roots are located by four rhizostiches, which indicates a tetrarch type of stele for these roots. The discovery of the remains of root systems in an upright position and without any traces of transportation indicate the first stages of primary soil formation. M2 rhizolites are a network of finely intertwined roots. New findings of in situ rhizoliths are significantly complement our understanding the Late Permian paleoenvironments and paleoecosystems in the center of the Russian Platform.

Keywords

rhizolithes, fossil root systems, paleosoils, paleoecosystems, Vyatkian regional stage, Permian system

References

Алексеева Т.В. Ризолиты в палеопочвах девона и раннего карбона и их палеоэкологическая значимость // Почвоведение. 2020. № 4. С. 398–413.
Арефьев М.П., Наугольных С.В. Изолированные корни из татарского яруса бассейна рек Сухоны и Малой Северной Двины // Палеонтол. журн. 1998. № 1. С. 86–99.
Аристов Д.С. Новые татарские представители подсемейства Chaulioditinae (Insecta: Grylloblattida: Chaulioditidae) из европейской части России // Палеонтол. журн. 2008. № 1. С. 33–36.
Добровольский Г.В. Аллювиальные и маршевые почвы // Национальный атлас почв Российской Федерации. М.: Астрель, 2011. С. 126–127.
Голубев В.К., Миних А.В., Балабанов Ю.П. и др. Опорный разрез перми и триаса в Жуковом овраге у г. Гороховец, Владимирская область // Бюлл. региональной межведомственной стратиграфической комиссии по центру и югу Русской платформы. Вып. 5 / Ред. Алексеев А.С. М.: РАЕН, 2012. С. 49–82.
Голубцов В.А., Хохлова О.С., Черкашина А.А. Карбонатные ризолиты в дюнных песках долины реки Белой (Верхнее Приангарье) // Почвоведение. 2019. № 1. С. 97–108.
Егоров В.В., Иванова Е.Н., Фридланд В.М. Классификация и диагностика почв СССР. М.: Колос, 1977. 221 с.
Есаулова Н.К. Флора казанского яруса Прикамья. Казань: Изд-во КГУ, 1986. 176 с.
Ивахненко М.Ф., Голубев В.К., Губин Ю.М. и др. Пермские и триасовые тетраподы Восточной Европы. М.: ГЕОС, 1997. 216 с. (Тр. Палеонтол. ин-та РАН. Т. 268).
Карасев Е.В., Красилов В.А. Позднепермские филлокладии нового рода Permophyllocladus и проблемы эволюционной морфологии пельтаспермов // Палеонтол. журн. 2007. № 2. С. 80–86.
Красилов В.А. Палеоэкология наземных растений (Основные принципы и методы). Владивосток: ДВНЦ АН СССР, 1972. 212 с.
Миних А.В., Миних М.Г., Андрушкевич С.Г. Ихтиофауна терминальной перми в окрестностях г. Вязники Владимирской области // Изв. Сарат. ун-та. Нов. сер. Науки о Земле. 2014. Т. 14. № 2. С. 91–96.
Наугольных С.В. Вязниковская флора и природа пермо-триасового вымирания // Причинно-следственные связи и факторы глобальных биосферных перестроек в фанерозое. М.: ГЕОС, 2006. С. 83–89 (Тр. Геол. ин-та РАН. Вып. 580).
Росликова В.И. Марганцево-железистые новообразования в почвах равнинных ландшафтов гумидной зоны. Владивосток: Дальнаука, 1996. 272 с.
Сенников А.Г. Ранние текодонты Восточной Европы. М.: Наука, 1995. 142 с. (Тр. Палеонтол. ин-та РАН. Т. 263).
Сенников А.Г. Новые данные по синэкологии вязниковского наземного сообщества (терминальная пермь, Центральная Россия) // Палеонтол. журн. 2017. № 4. С. 65–77.
Сенников А.Г., Буланов В.В., Шольце Ф. Копролит с конхостраками из терминальной перми Центральной России – палеобиологическое и стратиграфическое значение // Палеонтол. журн. 2020. № 1. С. 6–13.
Сенников А.Г., Голубев В.К. К фаунистическому обоснованию границы перми и триаса в континентальных отложениях Восточной Европы. 1. Гороховец-Жуков овраг // Палеонтол. журн. 2012. № 3. С. 88–98.
Сенников А.Г., Голубев В.К. Последовательность пермских фаун тетрапод Восточной Европы и пермо-триасовый экологический кризис // Палеонтол. журн. 2017. № 6. С. 30–41.
Сенников А.Г., Губин Ю.М., Голубев В.К. и др. Новый ориктоценоз водного сообщества позднепермских позвоночных Центральной России // Палеонтол. журн. 2003. № 4. С. 80–88.
Тимонин А.К., Филин В.Р. Ботаника. Т. 4. Систематика высших растений. М.: Академия, 2009. 320 с.
Шишкин М.А., Сенников А.Г., Голубев В.К. О статье Б.П. Вьюшкова “Местонахождение пермских наземных позвоночных в окрестностях г. Вязники” // Палеонтол. журн. 2018. № 2. С. 66–77.
Эзау К. Анатомия семенных растений. М.: Мир, 1980. 560 с.
Afonin S.A. Latest Permian palynological assemblage from Vyazniki, European Russia: stratigraphic and palaeoecological significance in relation to the Permo-Triassic boundary // The Nonmarine Permian. New Mexico Mus. Natur. Hist. Sci. 2005. Bull. № 30. P. 5–8.
Bajdek P., Owocki K., Sennikov A.G. et al. Residues from the Upper Permian carnivore coprolites from Vyazniki in Russia – key questions in reconstruction of feeding habits // Palaeogeogr., Palaeoclimatol., Palaeoecol. 2017. V. 482. P. 70–82.
Bajdek P., Qvarnström M., Owocki K. et al. Microbiota and food residues including possible evidence of pre-mammalian hair in Upper Permian coprolites from Russia // Lethaia. 2016. V. 49. № 4. P. 455–477.
Hetherington A.J., DiMichele W.A., Lucas S.G. et al. Tiny rhizomorphic rooting systems from the Early Permian Abo Formation of New Mexico, USA // Intern. J. Plant Sci. 2019. V. 180. № 6. P. 504–512.
Hetherington A.J., Dolan L. The evolution of lycopsid rooting structures: conservatism and disparity // The New Phytologist. 2017. V. 215. № 2. P. 538–544.
Kenrick P., Strullu-Derrien C. The origin and early evolution of roots // Plant Physiol. 2014. V. 166. № 2. P. 570–580.
Klappa C.F. Rhizoliths in terrestrial carbonates: classification, recognition, genesis and significance // Sedimentology. 1980. V. 27. № 6. P. 613–629.
Krassilov V., Karasev E. Paleofloristic evidence of climate change near and beyond the Permian–Triassic boundary // Palaeogeogr., Palaeoclimatol., Palaeoecol. 2009. V. 284. № 3–4. P. 326–336.
Lebedev O.A., Sennikov A.G., Golubev V.K. et al. The first find of Permian ceratodontids (Dipnoi, Osteichthyes) in Russia // Paleontol. J. 2015. V. 49. № 10. P. 1112–1124.
Naugolnykh S.V. Upper Permian flora of Vjazniki (European part of Russia), its Zechstein appearance, and the nature of the Permian/Triassic extinction // The Nonmarine Permian. New Mexico Mus. Natur. Hist. Sci. 2005. Bull. № 30. P. 226–242.
Naugolnykh S.V. Fossil flora from the Kazanian (Middle Permian) Iva-Gora locality, Soyana River, Arkhangelsk Region, Russia // Paleontol. J. 2015. V. 49. № 11. P. 1193–1205.
Newell A.J., Sennikov A.G., Benton M.J. et al. Disruption of playa–lacustrine depositional systems at the Permo-Triassic boundary: evidence from Vyazniki and Gorokhovets on the Russian Platform // J. Geol. Soc. 2010. V. 167. № 4. P. 695–716.
Niedźwiedzki G., Bajdek P., Qvarnström M. et al. Reduction of vertebrate coprolite diversity associated with the end-Permian extinction event in Vyazniki region, European Russia // Palaeogeogr., Palaeoclimatol., Palaeoecol. 2016. V. 450. P. 77–90.
Owocki K., Niedzwiedzki G., Sennikov A.G. et al. Upper Permian vertebrate coprolites from Vyazniki and Gorokhovets, Vyatkian regional stage, Russian platform // Palaios. 2013. V. 27. № 12. P. 867–877.
Rössler R., Merbitz M., Annacker V. et al. The root systems of Permian arborescent sphenopsids: evidence from the Northern and Southern hemispheres // Palaeontogr. B. 2014. V. 291. № 4-6. P. 65–107.
Scholze F., Golubev V.K., Niedźwiedzki G. et al. Late Permian conchostracans (Crustacea, Branchiopoda) from continental deposits in the Moscow Syneclise, Russia // J. Paleontol. 2019. V. 93. № 1. P. 72–97.
Sennikov A.G. Evolution of the Permian and Triassic tetrapod communities of Eastern Europe // Palaeogeogr., Palaeoclimatol., Palaeoecol. 1996. V. 120. № 3-4. P. 331–351.
Sennikov A.G., Golubev V.K. Vyazniki biotic assemblage of the terminal Permian // Paleontol. J. 2006. V. 40. Suppl. 4. P. S475–S481.
Smith R.M.H., Eriksson P.G., Botha W.J. A review of the stratigraphy and sedimentary environments of the Karoo-aged basins of Southern Africa // J. African Earth Sci. (and the Middle East). 1993. V. 16. № 1-2. P. 143–169.
Taylor T.N., Taylor E.L., Krings M. Sphenophytes // Paleobotany: The Biology and Evolution of Fossil Plants. Amsterdam, Boston: Acad. Press, 2009. P. 239–382.
Walton J. The roots of Equisetum limosum L. // New Phytologist. 1944. V. 43. № 2. P. 81–86.