Cotylorhynchus est un genre éteint de synapsides Caseidae herbivore ayant vécu à la fin du Permien inférieur Kungurien e
Cotylorhynchus

Cotylorhynchus est un genre éteint de synapsides Caseidae herbivore ayant vécu à la fin du Permien inférieur (Kungurien) et possiblement au début du Permien moyen (Roadien) dans ce qui est aujourd’hui le Texas et l’Oklahoma aux États-Unis. Le grand nombre de spécimens découverts fait de lui le caséidé le mieux connu. Comme tous les grands caséidés herbivores, Cotylorhynchus avait un museau court incliné vers l’avant et pourvu de très grandes narines externes. La tête était très petite comparée à la taille du corps. Ce dernier était massif, en forme de tonneau, et terminé par une queue allongée. Les membres étaient courts et robustes. Les mains et les pieds avaient des doigts courts et larges aux griffes puissantes. Le corps en forme de tonneau devait abriter des intestins volumineux suggérant que l’animal devait se nourrir d’une grande quantité de végétaux à faible valeur nutritive. Un mode de vie semi-aquatique chez Cotylorhynchus et d’autres grands caséidés a été proposé par divers auteurs sur la base de la structure spongieuse (ostéoporotique) de son squelette postcrânien. Une théorie contestée par d’autres chercheurs à partir de données paléontologiques et taphonomiques combinées à l’absence chez cet animal d’adaptations morphologiques à un mode vie aquatique. Le genre Cotylorhynchus est représenté par trois espèces dont la plus grande pouvait atteindre 6 m de longueur. Cependant, une étude publiée en 2022 suggère que le genre pourrait être paraphylétique, deux des trois espèces appartenant peut-être à un ou des genres distincts.

Règne | Animalia |
---|---|
Embranchement | Chordata |
Sous-embr. | Vertebrata |
Classe | Synapsida |
Clade | † Caseasauria |
Famille | † Caseidae |
Genre
Stovall, 1937
Espèces de rang inférieur
- † C. romeri, Stovall, 1937 (type)
- † C. hancocki, Olson & Beerbower, 1953
- † C. bransoni, Olson & Barghusen, 1962
Étymologie
Le nom de genre Cotylorhynchus vient du Grec kotyle, coupe, creux, et de rhynchos, bec, ou museau. Le genre a été nommé ainsi en raison de l'ouverture nasale qui est entourée d'une surface osseuse déprimée en forme de coupe.
Description



Le crâne de Cotylorhynchus montre la morphologie typique des caséidés avec un museau incliné vers l’avant, de très grandes narines externes, un toit crânien orné de nombreuses petites dépressions, et un très grand foramen pinéal. Ce dernier est plus large que long comme chez Ennatosaurus et diffère ainsi de celui d’Euromycter qui est subcirculaire. Le nombre de dents des mâchoires supérieure et inférieure varie de 16 à 20. Sur la mâchoire supérieure, les dents antérieures sont longues et minces alors que celles qui suive décroient en taille postérieurement et sont légèrement spatulées. Toutes les dents marginales ont leur extrémité distale légèrement incliné vers l’intérieur de la bouche et leur couronne portent chacune trois petites cuspides disposées longitudinalement. Ces dents montrent également un élargissement de la partie centrale de la couronne. Sur la mâchoire inférieure, les dents antérieures, possiblement non denticulées d’après Olson, sont plus courtes et sont légèrement inclinées vers l’avant. Les dents suivantes sont similaires à celles de la mâchoire supérieure.
Le squelette postcranien est massif. Les côtes sont très longues, lourdes et incurvées pour former un corps bulbeux. Les côtes sont présentes sur toutes les vertèbres pré-sacrées et les premières vertèbres caudales. Les cinq côtes présacrées postérieures sont fusionnées aux apophyses transverses des vertèbres. Le sacrum contient trois vertèbres. Les épines neurales des vertèbres des plus gros spécimens deviennent proportionnellement plus hautes, en particulier dans la région pelvienne. Les membres sont courts et robustes. Le fémur est caractérisé par son extrémité proximale ayant un large plateau marqué par une marge surplombant légèrement la surface dorsale du fémur. Les mains et les pieds sont larges et courts, et se terminent par des phalanges unguéales fortes, acérées, et recourbées qui devaient soutenir des griffes puissantes. Les cicatrices musculaires et tendineuses sont largement développées.
Espèces
Le genre Cotylorhynchus contient trois espèces qui diffèrent par leurs tailles et leurs proportions : C. romeri (l’espèce type), C. hancocki, et C. bransoni. Chez C. romeri il existe deux groupes de taille correspondant peut être à un dimorphisme sexuel. Il n'y a pas de chevauchement de taille entre les adultes de C. romeri et C. hancocki, mais les plus gros spécimens de C. bransoni ont à peu près les mêmes dimensions que les petits spécimens de C. romeri. En 2022, Ralf Werneburg et des collègues ont suggéré que les espèces C. hancocki et C. bransoni pourraient ne pas appartenir au genre Cotylorhynchus. Ces auteurs considèrent qu’une révision détaillée de ces deux taxons est nécessaire pour clarifier leur statut.
Cotylorhynchus romeri

L’espèce type Cotylorhynchus romeri est l’espèce la mieux connue du genre. Elle fut érigée en 1937 par John Willis Stovall à partir de l’holotype OMNH 00637, composé du côté droit d'un crâne, une interclavicule incomplète, et une paire de mains droite et gauche, trouvés dans les mudstones rouges de la partie inférieure de la formation de Hennessey, près de la localité de Navina, dans le Comté de Logan, Oklahoma,. Le nom de l’espèce honore le paléontologue Américain Alfred Sherwood Romer. Peu après la découverte de l’holotype, de très nombreux spécimens furent découverts dans une vingtaine de sites entourant la ville de Norman, dans le Comté de Cleveland, toujours dans la formation de Hennessey. Plusieurs squelettes assez complets et de nombreux autres plus fragmentaires, totalisent environ 40 individus. Les spécimens des deux régions sont plus ou moins contemporains et ne sont connus que dans un intervalle stratigraphique de 30 m d’épaisseur. À Navina, l’holotype provient d’un niveau situé environ 60 m au-dessus de la base de la formation de Hennessey. Les nombreux exemplaires de la région de Norman ont été trouvés dans plusieurs couches situées entre 45 et 76 m au-dessus de la base de la formation. L’holotype de C. romeri possède 20 dents sur les mâchoires supérieures (3 sur le prémaxillaire et 17 sur le maxillaire) et 19 dents sur les mâchoires inférieures. Les C. romeri de la région de Norman montrent un nombre de dents plus réduit. Quatre crânes où le comptage des dents était possible possèdent 15 ou 16 dents sur les mâchoires supérieures (3 sur le prémaxillaire et jusqu’à 13 sur le maxillaire). Certains auteurs ont ainsi envisagé que l’holotype de C. romeri et les spécimens référés de Norman représentaient deux espèces différentes. Cependant, le manque d’échantillons de la localité type (l’holotype de C. romeri y étant le seul fossile connu) et le nombre de dents étant la seule différence avec les spécimens de Norman, il fut décidé de maintenir tous ces spécimens dans la même espèce,.
C. romeri est une espèce de grande taille pouvant dépasser 3,60 m de longueur et peser 330 kg selon Romer et Price ou 4,50 m de longueur selon Stoval et des collègues. Robert Reisz et des collègues ont identifié chez cette espèce plusieurs autapomorphies crâniennes. C. romeri se distinguerait par des postpariétaux transversalement larges qui entrent en contact avec les supratemporaux latéralement, un grand supratemporal qui limite le contact entre le pariétal et le postorbitaire, un stapes doté d’une courte diaphyse distale massive et d’un processus ventral qui s’appuie contre la branche carré du ptérygoïde, des vomers portant trois grandes dents le long du bord médial de l’os, la présence de dents sur le parasphénoïde, et un surangulaire recouvrant la pointe postéro-dorsale du dentaire et l’exclut de l’éminence coronoïde. Cependant, Reisz et des collègues soulignent le fait que ces autapomorphies sont ambiguës car elles reposent, à quelques exceptions près (quelques os du palais), sur des parties du crâne encore inconnues chez les autres espèces du genre limitant ainsi les comparaisons.


Comme chez les deux autres espèces de Cotylorhynchus, la denture se compose de dents tricuspides. Toutefois, C. romeri est l’espèce où les cuspides sont le moins développées. D’après Everett Claire Olson, les dents prémaxillaires ne portaient pas de cuspides. Ces dernières ont toutefois été signalées sur les dents prémaxillaires par Robert Reisz et des collègues. Toutes les dents marginales ont leur extrémité distale recourbée lingualement. De nombreuses dents sont également présentes sur plusieurs os du palais. Une courte rangé de trois grandes dents légèrement recourbées sont présentes sur chaque vomers. Elles sont plus hautes que toutes les autres dents du palais. Les palatins portent 10 dents subconiques situées sur une région de l’os légèrement épaissie adjacente à la partie médiane de la suture partagée avec le ptérygoïde. Ce dernier, de forme triangulaire, porte de nombreuses dents réparties en quatre groupes distincts : une rangée médiale bordant la vacuité interptérygoïde, un groupe de dents plus petites qui contribue au groupe de dents ptérygo-palatines, un amas postérolatéral de très petites dents sur la branche transversale du ptérygoïde, et derrière cet amas une rangée de grandes dents qui borde la marge postérieure de la branche transversale et s'étend médialement à la région basicrânienne. D’une manière générale, le ptérygoïde porte des dents plus nombreuses, plus petites et plus fines que celles présentes sur le ptérygoïde de C. bransoni. Quelques dents sont également présentes sur le parasphénoïde. Plusieurs dents du palais ont leur extrémité bien conservée qui montre la même morphologie distale que les dents marginales avec trois petites cuspides. Sur la mandibule, le dentaire porte entre 16 et 19 dents, lesquelles présentent la même morphologie que les dents de la mâchoire supérieure. Chez C. romeri, la rangé dentaire ne montre pas d’espaces pour les dents de remplacement ce qui pourrait être lié à des taux réduits de remplacement des dents et une longévité accrue des dents fonctionnelles.
La colonne vertébrale comprend 25 ou 26 vertèbres présacrées, 3 vertèbres sacrales et environ 55 vertèbres caudales. C. romeri se distingue par ses postzygapophyses largement espacées sur les vertèbres dorsales, alors que chez C. hancocki et C. bransoni, elles se contactent généralement le long de la ligne médiane. Les membres, relativement courts, étaient plus robustes que ceux de C. bransoni mais moins massifs que ceux de C. hancoki. Les mains et les pieds montrent une formule phalangienne de 2-2-3-3-2,. Les squelettes de la région de Norman montrent deux groupes de tailles au sein des spécimens adultes. L’un de ces groupes est composé d’individus environ 20 % plus petits que ceux de l’autre groupe. Cette différence de taille fut interprétée comme une possible différentiation spécifique ou plus probablement comme l’expression d’un dimorphisme sexuel,.
Cotylorhynchus hancocki

Cotylorhynchus hancocki fut nommé en 1953 par Everett C. Olson et James R. Beerbower, à partir d’un humérus droit et d’une extrémité proximale de tibia (constituant l’holotype FMNH UR 154) découverts dans la partie supérieure de la formation de San Angelo, près de la Pease River, dans le Comté de Hardeman au Texas. L’espèce porte le nom de J. Hancock grâce auquel l'exploration d'une grande partie de la localité de Pease River fut possible. Par la suite, plus d’une soixantaine de spécimens, allant de l’os isolé au squelette presque complet, furent découverts dans plusieurs gisements du Comté de Knox, la majorité provenant toutefois de la carrière de Kahn. Ce site a livré les spécimens les plus complets de l’espèce tels FMNH UR 581, un squelette presque complet auquel ne manque que le crâne, quelques vertèbres cervicales, un scapulo-coracoïde et certains os des membres ; FMNH UR 622, un squelette partiel composé d’une partie de la boîte crânienne et du palais, diverses vertèbres, des côtes, des os des membres, une clavicule, et des os du pied ; et FMNH UR 703, une partie du squelette d'un très grand individu incluant des vertèbres dorsales, lombaires, sacrales, et caudales, le bassin, un fémur, un radius, un ulna, et des côtes. D’autres spécimens notables incluent plusieurs os crâniens isolés. Tous les os crâniens connus chez cette espèce proviennent de la carrière de Kahn,.
Avec une taille pouvant dépasser les 6 m de longueur et un poids de plus de 500 kg, C. hancocki est de très loin la plus grande espèce du genre, et est l’un des plus grands caséidés connus avec le genre Alierasaurus,,,. Ses dimensions font également de lui l’un des plus grands synapsides non-mammalien. On ne connaît pas de crâne complet de C. hancocki. Les divers éléments connus (maxillaires, dentaires, boîte crânienne, os du palais), indique un crâne similaire à celui de C. romeri en légèrement plus grand. La denture supérieure n’est pas connue en totalité. Plusieurs mandibules isolées montrent que la denture inférieure comptait jusqu’à 18 dents légèrement spatulées et tricuspides. Les cuspides des dents supérieures étaient moins fortes que celles des dents inférieures. Les cuspides dentaires de C. hancocki sont plus prononcées que celles de C. romeri mais moins développées que celles de C. bransoni,.
Le squelette postcrânien se distingue par la morphologie et les proportions des membres, des vertèbres, et du bassin. Le scapulo-coracoïde est caractérisé par la présence d’un foramen supraglénoïdien sur la lame scapulaire. Un tel foramen est absent chez les deux autres espèces de Cotylorhynchus et chez les caséidés en général mais est présent chez le genre Lalieudorhynchus. La scapula possède une marge antéromédiane bombée en forme de processus comme chez Lalieudorhynchus. L’humérus possède un épicondyle plat, très large et mince, et un foramen entepicondylien complètement fermé. La colonne vertébrale la plus complète est celle du spécimen FMNH UR 581 dans laquelle il y a dix-sept vertèbres présacrées et trente-neuf vertèbres caudales en articulation. Une caractéristique liée à la très grande taille de cette espèce est la présence d’un hyposphene proéminent sur les postzygapophyses des vertèbres dorsales, un caractère partagé avec Lalieudorhynchus. Cette articulation intervertébrale supplémentaire renforçait et stabilisait davantage la colonne vertébrale pour soutenir le poids important de l’animal. L’épine neurale de la première vertèbre caudale et de la première vertèbre sacrée est très allongée dorsalement comme chez Lalieudorhynchus. Les os des membres sont très robustes. Le fémur notamment est très massif avec une diaphyse relativement courte et un trochanter interne très développé,, un autre caractère partagé avec Lalieudorhynchus. L’os dans son ensemble est proportionnellement plus court et plus large que le fémur des deux autres espèces de Cotylorhynchus. Le bassin est caractérisé par une projection antérolatérale du pubis nettement plus grande que chez C. romeri, et un sacrum présentant une très grande côte sacrale antérieure, tandis que les deuxième et troisième côtes sacrales sont petites et moins spécialisées. Un pied incomplet est conservé chez FMNH UR 581. L’astragale de C. hancocki diffère de celui des deux autres espèces de Cotylorhynchus et ressemble à celui de Lalieudorhynchus en étant presque aussi large que long. Le doigt IV est complet et compte trois éléments. La position des éléments conservés des doigts II et III suggère une formule phalangienne de ?-2-2-3-?,.
Cotylorhynchus bransoni
Cotylorhynchus bransoni fut nommée en 1962 par Everett C. Olson et Herbert Barghusen à partir de nombreux ossements trouvés dans la carrière d’Oméga, dans le Comté de Kingfisher en Oklahoma. Ses restes furent initialement décrits comme provenant de la partie centrale de la formation de Flowerpot. Plus tard, Olson a corrigé cette attribution en précisant que ces restes appartiennent à une langue de la formation de Chickasha (Groupe d’El Reno) dont les dépôts s’imbriquent par endroit avec ceux des formations de Flowerpot, de Blaine, et de Dog Creek,. Le nom de l’espèce honore le Dr. Carl C. Branson qui, à l’époque de la description de l’espèce, était le directeur de l’Oklahoma Geological Survey, et qui a soutenu le programme de recherche sur la faune de la formation de Chickasha. L’holotype FMNH UR 835, se compose du côté gauche du bassin, d’un fémur gauche, et plusieurs côtes sacrales partielles. D’autres spécimens sont représentés par FMNH UR 836, un tibia et une fibula droit, des tarses, des métatarses, et des phalanges sauf les unguéales ; FMNH UR 837, un radius et l’ulna gauche, et une partie du carpe ; FMNH UR 838, un astragale gauche aplati ; FMNH UR 839, un tibia gauche immature ; FMNH UR 840, une fibula gauche mal conservé d’un individu immature ; FMNH UR 841, un fragment de maxillaire gauche avec deux dents ; FMNH UR 842, deux fragments de phalanges unguéales ; et FMNH UR 843, une phalange unguéale. D’autres fouilles effectuées dans la carrière d’Oméga ont permis de découvrir de nombreux ossements supplémentaires, dont plusieurs éléments inédits du squelette. Ce matériel additionnel inclut FMNH UR 905, un pied partiel; FMNH UR 910, des côtes cervicales; FMNH UR 912, une clavicule; FMNH UR 913, un chevron; FMNH UR 915, une série de vertèbres; FMNH UR 918 et 919, deux scapulo-coracoïdes; FMNH UR 923, des vertèbres sacrées; FMNH UR 929, un ptérygoïde; et FMNH UR 937, des vertèbres caudales,. Enfin, trois sites de la région d’Hitchcock, dans le comté de Blaine, ont fourni les spécimens FMNH UR 972, des vertèbres caudales; FMNH UR 982, 4 vertèbres dorsales; FMNH UR 983, des vertèbres dorsales; FMNH UR 984, un humérus incomplet; et FMNH UR 988, une partie du bassin et un pied complet et articulé encore associé à une partie du tibia et de la fibula,.
C. bransoni est la plus petite espèce connue du genre Cotylorhynchus, avec ses plus gros représentant de taille comparable aux plus petits individus de C. romeri. Le crâne est très mal connu et n’est représenté que par deux os dentifères : un fragment de maxillaire et un ptérygoïde. Les dents présentes sur ces éléments distinguent C. bransoni des deux autres espèces du genre. Les deux dents tricuspides préservées sur le maxillaire montrent des cuspides plus développées que celles observées chez C. romeri et C. hancocki. Le ptérygoïde porte des dents moins nombreuses, plus grandes et plus robustes que celles présentes sur le ptérygoïde de C. romeri,.
Le scapulo-coracoïde possède une lame scapulaire proportionnellement moins large que chez les deux autres espèces. La cavité glénoïde est un peu plus longue proportionnellement à sa largeur que chez les deux autres espèces, et la partie antérieure de la plaque coracoïde est moins étendue en avant. Le radius et l’ulna sont relativement minces et courts. Le bassin est caractérisé par le fort développement de l’ilion, qui s’élève en lame au-dessus de l’acetabulum. Le fémur est gracile avec une diaphyse élancée et un quatrième trochanter se trouvant loin sur la diaphyse. Les condyles distaux sont largement espacés. L’astragale est caractérisé par la présence d’un très gros foramen, absent chez les deux autres espèces,. Olson & Barghusen pensaient que la formule phalangienne du pied de C. bransoni était 2-2-2-3-2, soit une formule plus réduite que celle des deux autres espèces de Cotylorhynchus,. Toutefois, Romano et Nicosia ont montré en 2015 que le doigt III comptait bien trois phalanges et non deux comme le croyait Olson et Barghusen. Ainsi, la formule phalangienne du pied de C. bransoni était 2-2-3-3-2 comme chez C. romeri et probablement aussi chez C. hancocki.
Répartition stratigraphique
Aucune datation radiométrique n’est disponible pour les formations géologiques contenant des fossiles de Cotylorhynchus. L’espèce la plus ancienne est C. romeri de la formation de Hennessey en Oklahoma. Cette formation est considérée comme contemporaine de la partie supérieure du Groupe de Clear Fork (formation de Choza) du Texas. Des faunes d’ammonoïdes trouvées dans des strates marines présentes à la base et au sommet du Groupe de Clear Fork indiquent que les trois formations qui le composent (Arroyo, Vale, et Choza) sont entièrement incluses dans l’étage Kungurien,.
Les deux autres espèces de Cotylorhynchus sont plus récentes et proviennent des formations de San Angelo et de Chickasha. L’estimation de l’âge géologique de ces deux formations a fait l’objet de nombreuses interprétations, celles-ci leur attribuant alternativement un âge Cisuralien terminal (Kungurien) et/ou Guadalupien basal (Roadien).
Au Texas, l’espèce Cotylorhynchus hancocki provient de la formation de San Angelo. Cette formation surmonte le Groupe de Clear Fork et est recouverte par la formation de Blaine. D’après Spencer G. Lucas et d’autres auteurs, des fusulines trouvées dans une intercalation marine de la formation de San Angelo, ainsi que des ammonoïdes présentes à la base de la formation de Blaine sus-jacente, indiquaient un âge Kungurien. De plus, selon ces auteurs, la base de la formation de San Andres, située plus à l’ouest et considérée comme un équivalent latéral de la formation de Blaine, se trouve dans la zone de conodontes de Neostreptognathodus prayi, la seconde des trois biozones de conodontes du Kungurien. La base de la formation de Blaine appartiendrait donc à cette biozone du Kungurien, ce qui suggère que la formation de San Angelo sous-jacente et C. hancocki seraient légèrement plus anciens que la zone de conodonte à N. prayi avec un âge Kungurien inférieur,,. Cependant, Michel Laurin et Robert W. Hook ont fait valoir que l’intercalation marine à fusulines citée plus haut n’appartient pas à la formation de San Angelo dans laquelle elle fut incluse par erreur, et ne peut pas être utilisée pour dater cette dernière. Le nom de formation de San Angelo a été incorrectement appliqué à une grande variété de roches dans divers bassins sédimentaires situés dans l’ouest du Texas, alors que la Formation de San Angelo est limitée au plateau oriental et est exclusivement continentale et dépourvue de fossiles marins. Par ailleurs, la révision taxonomique des ammonoïdes de la base de la formation de Blaine indique un âge Roadien plutôt que Kungurien,. La formation de San Angelo a quant à elle livré une flore fossile dominée par les conifères voltziens, un assemblage plutôt caractéristique du Guadalupien et du Lopingien. Ainsi, selon Laurin et Hook la formation de San Angelo pourrait dater du Kungurien terminal ou du Roadien basal, ou plus probablement pourrait chevaucher la limite Kungurien/Roadien.
C. bransoni est l’espèce la plus récente du genre et provient de la formation de Chickasha en Oklahoma. Cette formation fut longtemps considérée comme contemporaine de la formation de San Angelo. Cependant, Laurin et Hook ont démontré que la formation de Chickasha est légèrement plus récente car elle est intercalée dans la partie centrale de la formation de Flowerpot, laquelle recouvre la formation du grès de Duncan qui est en fait l’équivalent latéral de la formation de San Angelo en Oklahoma. Des données magnétostratigraphiques suggèrent que la formation de Chickasha date probablement du Roadien inférieur. Un âge Roadien fut également suggéré sur la base de la présence dans la faune de Chickasha du parareptile Nycteroleteridae Macroleter, un genre qui n’était connu que dans le Permien moyen de Russie d’Europe,. Toutefois, Sigi Maho et des collègues ont mis en avant le fait que plusieurs genres de tétrapodes du Permien avaient une large distribution temporelle, tels Dimetrodon et Diplocaulus, et que la présence du genre Macroleter à la fois en Russie et en Oklahoma (représenté par des espèces différentes) ne garantissait pas un âge Permien moyen pour la formation de Chickasha. Les mêmes auteurs soulignent également l’exemple du Varanopidae , lequel est présent à la fois dans le Permien moyen de Russie et par une espèce distincte en Oklahoma dans des terrains datés radiométriquement du milieu du Permien inférieur (Artinskien). De plus, de probables empreintes de pas de Nycteroleteridae, nommées Pachypes ollieri, provenant de roches cisuraliennes d'Europe et d'Amérique du Nord et du Guadalupien d'Europe, montrent que la distribution stratigraphique des Nycteroleteridae ne se limitait pas au Permien moyen et supérieur mais incluait également le Permien inférieur. Les occurrences cisuraliennes de P. ollieri proviennent des formations d’Hermit (Arizona), de Rabéjac (France) et de Peranera (Espagne) toutes d’âge Artinskien, et également de la formation de San Angelo. Ainsi, dans l’état actuel des connaissances, l’âge de la formation de Chickasha peut difficilement être évaluée à partir de la faune qu’elle contient. Cependant, la position stratigraphique de la formation de Chickasha comparée à celle de la formation de San Angelo, et son probable âge Roadien inférieur inféré par la magnétostratigraphie, indiquent que la faune de Chickasha représente l’assemblage faunique le plus récent du Permien d’Amérique du Nord.
Paléoenvironnements


Au Permien, la plupart des terres émergées étaient réunies en un seul supercontinent, la Pangée. Celui-ci avait alors grossièrement la forme d’un C : ses parties nord (la Laurasia) et sud (le Gondwana) étaient reliés à l'ouest mais séparés à l'est par une très vaste baie océanique - la mer de Téthys. Un long chapelet de microcontinents, regroupés sous le nom de Cimmérie, divisait la Téthys en deux : la Paleo-Tethys au nord, et la Neo-Tethys au sud. Les formations de Hennessey, de San Angelo, et de Chickasha correspondent principalement à des sédiments fluviatiles et/ou éoliens déposés dans une vaste plaine deltaïque parsemée de lacs et de lagunes. Cette plaine côtière était bordée à l’ouest par une mer qui occupait ce qui est maintenant le Golfe du Mexique et la partie la plus méridionale de l'Amérique du Nord. Les cours d’eau alimentant le delta se dirigeaient depuis des reliefs modestes situés plus à l’est et correspondant aux soulèvements ancestraux des montagnes Ouachita, Arbuckle et Wichita. Le climat était subtropical avec des pluies modérées et saisonnières. Il existait une mousson d’été ainsi qu’une saison sèche hivernale. La mousson était relativement faible en raison de la taille limitée de la mer et du faible différentiel entre les températures d’été et d’hiver. La présence d’évaporites indique une aridité importante interrompue par des inondations saisonnières,,,,,,.
Formation de Hennessey
Everett C. Olson pensait que la formation de Hennessey était représentée par plusieurs faciès sédimentaires correspondant à plusieurs types d’environnements. Selon lui, une partie de la formation se serait déposée dans un milieu franchement marin tandis que d’autres parties représenteraient des dépôts côtiers et continentaux. Le faciès continental est surtout composé de mudstones rouges, accompagné localement de lentilles et de bancs de grès et de siltites interprétés comme des dépôts fluviaux et de plaines inondables. Cependant, des analyses de faciès détaillées ont révélé par la suite que ces roches avaient plus probablement une origine éolienne, correspondant à des limons, argiles, et sables déposés sous forme de loess et parfois piégés dans des vasières plus ou moins salines, des lacs salés peu profonds, ou des cours d’eau éphémères de type oued. Les fossiles de Cotylorhynchus romeri ne se rencontre que dans les mudstones rouges. Cette espèce se présente en partie sous forme de squelettes quasi complets mais également sous forme de squelettes disloqués et de segments articulés de squelettes. D’après la position des squelettes articulés, Stovall et des collègues estimaient que les animaux s’étaient probablement enlisés dans des marais où ils furent ensevelis. Les squelettes disloqués ou partiellement articulés indiquent également que d’autres spécimens ont subi un certain transport avant leur enfouissement. D’après Markus Lambertz et des collègues, il est également possible que les animaux se soient embourbés lors de l’assèchement du point d’eau dans lequel ils vivaient, dans l’hypothèse d’un mode de vie semi-aquatique chez Cotylorhynchus. Mis à part C. romeri, les autres vertébrés connus dans la formation de Hennessey sont les captorhinidés et , le dipneuste , et les amphibiens Diplocaulus, Brachydectes,, Rhynchonkos, , et . Gnathorhiza et Brachydectes étaient capables d’estiver dans des terriers lors des périodes prolongées d’aridités. De rares pistes de vertébrés ont été attribué aux ichnogenres Amphisauropus et Dromopus, considérés respectivement comme des empreintes d’amphibiens seymouriamorphes et de reptiles araeoscelides. Les pistes d’Amphisauropus de la formation de Hennessey ont toutefois été reclassé dans l’ichnogenre Hyloidichnus lequel correspond à des empreintes de pas d’eureptiles captorhinidés,.
Formation de San Angelo
La formation de San Angelo est composée à sa base de grès dur, vert, gris et bruns, et de conglomérats fins, non fossilifères. La partie centrale de la formation est principalement constituée de mudstones rouges interprétés comme des boues argileuses et limoneuses déposées dans les plaines côtières lors d’épisodes d’inondations périodiques. Ces mudstones rouges sont intercalés d’un mince niveau de grès vert, de mudstones sableux, et d’évaporites. Ceux-ci correspondraient à un empiètement mineur et de courte durée des estuaires, des lagunes, et des mers très peu profondes sur la partie terrestre du delta. Les caséidés Angelosaurus dolani et Caseoides sanangeloensis sont présents dans les mudstones rouges de cette partie de la formation. La partie supérieure de la formation de San Angelo est caractérisée par la prépondérance des sédiments grossiers tels que grès et conglomérats, mais incluant aussi à sa base des mudstones sableux et à son sommet des mudstones rouges purs. D’après Olson, ces sédiments furent déposés par des rivières plus larges et aux courants plus puissants que celles de la partie centrale de la formation. Cependant, en Oklahoma, les strates équivalentes à la formation de San Angelo, qui étaient elles aussi considérées comme des dépôts fluviaux-deltaïques et fluviaux côtiers, ont été réinterprété comme étant d’origine éolienne. La partie supérieure non sommitale de la formation de San Angelo est caractérisée par l’absence du caséidé Angelosaurus et l’abondance de Cotylorhynchus hanckoki. Ce dernier est représenté le plus souvent par un seul individu dans chaque gisement, à l’exception de la carrière de Kahn. Ce site a livré de nombreux spécimens répartis dans plusieurs niveaux stratigraphiques. Le niveau le plus riche, composé de mudstones sableux verts, parfois bruns, a fourni les restes d’au moins 15 individus. Plusieurs étaient partiellement articulés alors que d’autres étaient représentés par des os isolés. Après leur transport sur le site, certains os sont restés exposés à la surface un certain temps comme l’indique la présence, sur certains d’entre eux, d’une fine couche de limon bien différente du reste de la roche encaissante. Plusieurs ossements indiquent que certaines carcasses furent dévorées sur place. La taphonomie du site indique donc que les cadavres de C. hancocki furent transportés lors d’un épisode d’inondation, déposés au fur et à mesure que les eaux se retiraient, soumis à l’action des prédateurs et des charognards, puis enterrés ultérieurement peut-être lors d’une nouvelle crue. Un processus qui se serait répété plusieurs fois. De grandes masses de végétation ont également été transportées et se trouvent en association directe avec les vertébrés. Tout au sommet de la formation de San Angelo, les mudstones rouges sont à nouveau le faciès sédimentaire dominant. Le genre Angelosaurus est à nouveau présent (avec l’espèce A. greeni), accompagné par le caséidé Caseoides cf. agilis,,. Ainsi, la faune de la partie supérieure de la formation de San Angelo comprend, entre autres, les caséidés Caseopsis agilis et Angelosaurus greeni, le sphénacodontidé Dimetrodon angelensis, les captorhinidés , et , et le dvinosaure Tupilakosauridae ,. Quelques pistes de tétrapodes indiquent également la présence de paréiasauromorpha nycteroleteridés (ichnotaxon Pachypes ollieri), dont un squelette partiel est connu dans les dépôts légèrement plus récents de la formation de Chickasha,. Une flore inhabituelle a été retrouvée dans les chenaux de la partie supérieure de la formation de San Angelo. Elle est dominée par les gymnospermes et est remarquable par sa composition unique incluant à la fois des taxons typiques du Permien inférieur tels Walchia ou Culmitzschia mais aussi des formes qui n’étaient jusque-là connus que dans le Permien moyen ou supérieur comme diverses espèces d’Ulmannia, Pseudovoltzia liebeana, et le taxon d’affinité incertaine Taeniopteris eckardtii, ou dans les strates du Mésozoïque comme la bennettitale Podozamites et le cycadidé putatif Dioonitocarpidium. Le reste de la flore est représentée par le ginkgoale Dicranophyllum, la cordaitale Cordaites, et l’équisetale cf. Neocalamites,.
Formation de Chickasha
La formation de Chickasha correspond à la partie centrale de la formation de Flowerpot dans laquelle elle s’intercale localement. Les sédiments qui la composent sont variés et comportent des shales rouges, des grès, des mudstones, des conglomérats, et des évaporites, déposés dans les plaines inondables et les chenaux bordant la mer et les lagunes côtières. Dans la carrière d’Oméga, tous les fossiles proviennent de grès, de mudstones et de conglomérats durs et siliceux, disposés en lentilles. Ils correspondent à des dépôts d’un ancien chenal d’environ 1,50 m d’épaisseur et 4,6 m de largeur où se sont accumulés les squelettes de Cotylorhynchus bransoni, mais aussi ceux d’un second caséidé, Angelosaurus romeri, et ceux du captorhinidé Rothianiscus robustus,,. Ailleurs dans cette formation sont connus le Xenacanthiforme Orthacanthus, le Nectridea Diplocaulus, le temnospondyle Dissorophidae , le pareiasauromorpha Nycteroleteridae Macroleter,, et les varanopidés Varanodon et Watongia,
Paléobiologie
Régime alimentaire
La cage thoracique très développée et en forme de tonneau indique la présence d’un système digestif massif adapté à l’ingestion d’une grande quantité de plantes à faible valeur nutritive. La denture de Cotylorhynchus montre également que celui-ci était clairement herbivore. Les dents de devant, plus longues et légèrement recourbées, servaient probablement à rassembler la végétation dans la bouche. Les dents marginales étaient bien adaptées pour trancher et couper la végétation. L’appareil hyoïde retrouvé chez d’autres caséidés (Euromycter et Ennatosaurus), indique l’existence d’une langue massive relativement mobile qui devait travailler de concert avec les dents palatines lors de la déglutition,. La langue devait presser les morceaux de plantes contre le palais afin de perforer la nourriture avec les grandes dents palatines, une action qui peut avoir servi à améliorer la fermentation cellulolytique des aliments dans l'intestin. Le faible nombre de cuspides (trois) sur les dents de Cotylorhynchus indique que ce genre était adapté à un type de fourrage (ou gamme de fourrage) différent de celui des autres genres de caséidés herbivores ayant un plus grand nombre de cuspides (Angelosaurus, Euromycter et Ennatosaurus ayant respectivement 5, 5 à 8, et 5 à 7 cuspides).
Mode de vie terrestre vs semi-aquatique
Cotylorhynchus et les caséidés en général sont habituellement considérés comme des animaux principalement terrestres. Olson notamment considérait que le degré d’ossification du squelette, les pieds et les mains relativement courts, les griffes massives, les membres aux muscles extenseurs très puissants, et le sacrum solide, suggéraient fortement un mode de vie terrestre. Olson n’excluait pas que les caséidés aient passé quelque temps dans l’eau, mais il considérait que ces animaux devaient évoluer le plus souvent sur la terre ferme. Il a été suggéré que les membres antérieurs très puissants, avec des muscles extenseurs forts et très tendineux, ainsi que des griffes très massives, pouvaient servir à déterrer des racines ou des tubercules. Toutefois, le cou très court impliquait une faible amplitude de mouvements verticaux de la tête qui interdisait à l’animal de se nourrir au ras du sol. Une autre hypothèse suggère que Cotylorhynchus aurait pu se servir de ses puissants membres antérieurs pour rabattre vers lui de grandes plantes qu’il aurait arrachées avec ses griffes puissantes. D’autres hypothèses suggèrent que Cotylorhynchus se servaient de ses membres aux griffes puissantes comme moyen de défense contre les prédateurs, ou lors d’activités intra spécifiques liés notamment à la reproduction. Un élément intéressant à ce sujet est que presque tous les spécimens de C. hancocki présentent une à dix fractures costales guéries au cours de la vie de l’animal,. Enfin, pour certains auteurs, Cotylorhynchus était un animal semi-aquatique qui se servait de ses mains aux larges griffes comme des pagaies, lesquelles pouvaient également être utilisées pour manipuler les plantes dont il se nourrissait.
En effet, en 2016, Markus Lambertz et des collègues remirent en cause le mode de vie terrestre des grands caséidés comme Cotylorhynchus. Ces auteurs ont montré que la microstructure osseuse de l’humérus, du fémur, et des côtes de spécimens adultes et immatures de Cotylorhynchus ressemblait davantage à celle d’animaux aquatiques plutôt qu’à celle d’animaux terrestres, avec un os à la structure très spongieuse, au cortex extrêmement fin, et à l’absence de canal médullaire distinct. Selon ces auteurs, cette faible densité osseuse aurait été un handicap pour des animaux pesant plusieurs centaines de kilos au mode de vie strictement terrestre. Lambertz et al. ont également estimé que les articulations entre les vertèbres et les côtes dorsales ne permettaient que de faibles amplitudes de mouvement de la cage thoracique, limitant ainsi la ventilation costale. Pour pallier cela, ils ont proposé qu'un proto-diaphragme devait être présent pour faciliter la respiration, en particulier dans un milieu aquatique. Ces auteurs estiment également que les paléoclimats arides auxquels correspondent les gisements fossilifères à caséidés ne sont pas incompatibles avec un mode de vie aquatique de ces animaux. Ces paléoenvironnements incluaient en fait un nombre non négligeable de plans d’eau (cours d’eau, lacs et lagunes). Les conditions arides auraient pu être la raison pour laquelle les animaux se seraient parfois rassemblés et seraient finalement morts. De plus, les environnements arides présentent une faible densité de plantes, ce qui exigerait encore plus d'efforts locomoteurs pour satisfaire les demandes énergétiques de ces animaux. Ainsi pour Lambertz et al., les grands caséidés comme Cotylorhynchus étaient des animaux principalement aquatiques qui ne devaient s’aventurer sur terre qu’à des fins de reproduction ou de thermorégulation.
Cette hypothèse est toutefois contestée par Kenneth Angielczyk et Christian Kammerer ainsi que par Robert Reisz et des collègues à partir de données paléontologiques et taphonomiques combinées à l’absence chez ces grands caséidés d’adaptations morphologiques à un mode vie aquatique. Selon Angielczyk et Kammerer, la faible densité osseuse des caséidés identifiée par Lambertz et al. ne ressemble pas à celle d’animaux semi-aquatiques, lesquels tendent à avoir un squelette plus fortement ossifié pour assurer un contrôle passif de la flottabilité et une stabilité accrue contre l'action du courant et des vagues. La microstructure osseuse de Cotylorhynchus ressemble davantage à ce qui est observé chez les animaux vivant en haute mer, comme les cétacés et les pinnipèdes, qui mettent l'accent sur une maniabilité élevée, une accélération rapide et un contrôle hydrodynamique de la flottabilité. Toutefois, la morphologie des caséidés était totalement incompatible avec un mode de vie pélagique. Ainsi, en raison de ces données inhabituelles, Angielczyk et Kammerer considèrent que les éléments disponibles sont encore insuffisants pour remettre en question le mode de vie terrestre plus largement supposé des caséidés. D’après Reisz et des collègues la présence de nombreux squelettes de l’amphibien Brachydectes conservés en estivation et du dipneuste Gnathorhiza, un autre estivateur bien connu, combiné à l’absence de vertébrés obligatoirement aquatiques suggèrent fortement que la faune de Hennessey vivait dans un habitat sec périodiquement ponctué de moussons. Conjugué au fait que Cotylorhynchus ne montre aucune adaptation morphologique à un mode de vie aquatique, ces auteurs le considèrent comme un animal terrestre qui a dû endurer les pluies de mousson, certains individus succombant occasionnellement à des inondations majeures.
En 2022, Werneburg et des collègues ont proposé un mode de vie semi-aquatique un peu différent, dans lequel les grands caséidés comme Lalieudorhynchus (dont la texture osseuse est encore plus ostéoporotique que celle de Cotylorhynchus) seraient des équivalents écologiques des hippopotames actuels, passant une partie de leur temps dans l’eau (en étant des marcheurs subaquatiques plutôt que des animaux nageurs) mais venant sur terre pour se nourrir.
Phylogénie
Toutes les études phylogénétiques des caséidés considèrent Cotylorhynchus comme un taxon proche des genres Ennatosaurus et Angelosaurus. Dans la première analyse phylogénétique des caséidés publiée en 2008, l’espèce Cotylorhynchus romeri est récupérée comme le groupe frère de Angelosaurus dolani.
Ci-dessous le premier cladogramme des Caseidae publié par Maddin et al. en 2008.
Caseasauria |
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Une autre analyse phylogénitique réalisée en 2012 par Benson identifie Cotylorhynchus romeri comme le groupe frère des deux espèces C. Hancocki et C. bransoni.
Ci-dessous, le cladogramme des Caseasauria publié par Benson en 2012.
Caseasauria |
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En 2015, Romano et Nicosia ont publié la première étude cladistique incluant presque tous les Caseidae, à l’exception de taxons très fragmentaires comme Alierasaurus ronchii et Angelosaurus greeni. Dans cette analyse, les trois espèces de Cotylorhynchus forme un clade avec le genre Ruthenosaurus, et ce clade est le groupe frère d’un clade contenant les genres Angelosaurus et Ennatosaurus
Ci-dessous, le cladogramme des Caseidae publié par Romano et Nicosia en 2015.
Caseasauria |
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En 2020, deux cladogrammes publiés par Berman et des collègues récupèrent également Cotylorhynchus comme l’un des caséidés les plus dérivés. Dans le premier cladogramme, les trois espèces de Cotylorhynchus forment avec Angelosaurus et Alierasaurus, une polytomie non résolue. Dans le second cladogramme, Cotylorhynchus hancocki et C. bransoni sont des taxons frères et forment une polytomie avec Cotylorhynchus romeri et Alierasaurus.
Ci-dessous, les deux cladogrammes des Caseidae publié par Berman et des collègues en 2020.
Caseidae |
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Caseidae |
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Une analyse phylogénétique publiée en 2022 par Werneburg et des collègues suggère que le genre Cotylorhynchus serait paraphylétique. Selon ces auteurs, les espèces Cotylorhynchus hancocki et C. bransoni n'appartiendrait pas à ce genre et nécessiteraient une révision détaillée pour clarifier leur statut, ces taxons n'ayant pas été étudiés depuis les années 1960. Dans cette analyse, l’espèce type C. romeri est positionnée juste au-dessus du genre Angelosaurus, et forme une polytomie avec un clade contenant Ruthenosaurus et Caseopsis et un autre clade contenant Alierasaurus, les deux autres espèces de Cotylorhynchus et Lalieudorhynchus. Au sein de ce dernier clade, Alierasaurus est le groupe frère de “Cotylorhynchus” bransoni et d’un clade plus dérivé incluant Lalieudorhynchus et “Cotylorhynchus” hancocki.
Ci-dessous, le cladogramme publié par et des collègues en 2022.
◄ Caseidae |
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Liens externes
- Ressources relatives au vivant :
- Paleobiology Database
- Global Biodiversity Information Facility
- Interim Register of Marine and Nonmarine Genera
- Pris individuellement les sept genres d’ammonoïdes de cette faune ont une distribution temporelle s’étendant du Cisuralien au Lopingien : trois sont connus dans les gisements du Cisuralien et du Guadalupien, deux s'étendent du Cisuralien au Lopingien, et deux sont enregistrés dans les roches du Guadalupien au Lopingien inférieur. Cependant, le Roadien (= base du Guadalupien) est le seul étage durant lequel les sept genres coexistent.
- De ces niveaux proviennent également les genres très fragmentaires Steppesaurus et Mastersonia. En 1953, Olson et Beerbower classèrent d’abord Steppesaurus parmi les pélycosaures Sphenacodontidae. Puis en 1962 Olson le considéra comme un thérapside Phtinosuchidae. Dans le même article Olson décrivit Mastersonia qu’il considérait comme un thérapside « éodinocéphalien ». Dans une courte note publiée en 1995, Sidor et Hopson ont rejeté la nature thérapside de ces deux taxons, leurs restes appartenant selon eux à des pélycosaures. Laurin et Hook (2022) souligne toutefois la nécessité de réétudier ces spécimens avec les méthodes modernes.
- Olson et Beerbower (1953), puis Olson (1962), ont nommés d’autres taxons fragmentaires provenant de la carrière de Kahn et de localités voisines de même âge qu’ils attribuèrent à divers groupes de thérapsides, comme Knoxosaurus, Gorgodon, Dimacrodon, Eosyodon, Driveria, et Tappenosaurus. En 1995 Sidor et Hopson ont réinterprété les fossiles de tous ces taxons comme des restes de pélycosaures caséidés et sphénacodontidés plus ou moins déterminables. Cependant, une nouvelle étude de ces spécimens par des méthodes modernes serait nécessaire (Laurin et Hook, 2022).
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Auteur: www.NiNa.Az
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Cotylorhynchus est un genre eteint de synapsides Caseidae herbivore ayant vecu a la fin du Permien inferieur Kungurien et possiblement au debut du Permien moyen Roadien dans ce qui est aujourd hui le Texas et l Oklahoma aux Etats Unis Le grand nombre de specimens decouverts fait de lui le caseide le mieux connu Comme tous les grands caseides herbivores Cotylorhynchus avait un museau court incline vers l avant et pourvu de tres grandes narines externes La tete etait tres petite comparee a la taille du corps Ce dernier etait massif en forme de tonneau et termine par une queue allongee Les membres etaient courts et robustes Les mains et les pieds avaient des doigts courts et larges aux griffes puissantes Le corps en forme de tonneau devait abriter des intestins volumineux suggerant que l animal devait se nourrir d une grande quantite de vegetaux a faible valeur nutritive Un mode de vie semi aquatique chez Cotylorhynchus et d autres grands caseides a ete propose par divers auteurs sur la base de la structure spongieuse osteoporotique de son squelette postcranien Une theorie contestee par d autres chercheurs a partir de donnees paleontologiques et taphonomiques combinees a l absence chez cet animal d adaptations morphologiques a un mode vie aquatique Le genre Cotylorhynchus est represente par trois especes dont la plus grande pouvait atteindre 6 m de longueur Cependant une etude publiee en 2022 suggere que le genre pourrait etre paraphyletique deux des trois especes appartenant peut etre a un ou des genres distincts Cotylorhynchus Squelette de Cotylorhynchus romeri expose au Museum d histoire naturelle d Oklahoma ClassificationRegne AnimaliaEmbranchement ChordataSous embr VertebrataClasse SynapsidaClade CaseasauriaFamille Caseidae Genre Cotylorhynchus Stovall 1937 Especes de rang inferieur C romeri Stovall 1937 type C hancocki Olson amp Beerbower 1953 C bransoni Olson amp Barghusen 1962EtymologieLe nom de genre Cotylorhynchus vient du Grec kotyle coupe creux et de rhynchos bec ou museau Le genre a ete nomme ainsi en raison de l ouverture nasale qui est entouree d une surface osseuse deprimee en forme de coupe DescriptionSquelette composite de Cotylorhynchus romeri AMNH FARB 7517 Le crane est un moulage du specimen OMNH 04329 et la queue semble provenir d un autre individu Reconstruction de l aspect physique probable de Cotylorhynchus Cotylorhynchus romeri specimen OMNH 04329 Crane en vues dorsale permettant de voir le grand foramen foramen pineal et ventrale Le crane de Cotylorhynchus montre la morphologie typique des caseides avec un museau incline vers l avant de tres grandes narines externes un toit cranien orne de nombreuses petites depressions et un tres grand foramen pineal Ce dernier est plus large que long comme chez Ennatosaurus et differe ainsi de celui d Euromycter qui est subcirculaire Le nombre de dents des machoires superieure et inferieure varie de 16 a 20 Sur la machoire superieure les dents anterieures sont longues et minces alors que celles qui suive decroient en taille posterieurement et sont legerement spatulees Toutes les dents marginales ont leur extremite distale legerement incline vers l interieur de la bouche et leur couronne portent chacune trois petites cuspides disposees longitudinalement Ces dents montrent egalement un elargissement de la partie centrale de la couronne Sur la machoire inferieure les dents anterieures possiblement non denticulees d apres Olson sont plus courtes et sont legerement inclinees vers l avant Les dents suivantes sont similaires a celles de la machoire superieure Le squelette postcranien est massif Les cotes sont tres longues lourdes et incurvees pour former un corps bulbeux Les cotes sont presentes sur toutes les vertebres pre sacrees et les premieres vertebres caudales Les cinq cotes presacrees posterieures sont fusionnees aux apophyses transverses des vertebres Le sacrum contient trois vertebres Les epines neurales des vertebres des plus gros specimens deviennent proportionnellement plus hautes en particulier dans la region pelvienne Les membres sont courts et robustes Le femur est caracterise par son extremite proximale ayant un large plateau marque par une marge surplombant legerement la surface dorsale du femur Les mains et les pieds sont larges et courts et se terminent par des phalanges ungueales fortes acerees et recourbees qui devaient soutenir des griffes puissantes Les cicatrices musculaires et tendineuses sont largement developpees EspecesLe genre Cotylorhynchus contient trois especes qui different par leurs tailles et leurs proportions C romeri l espece type C hancocki et C bransoni Chez C romeri il existe deux groupes de taille correspondant peut etre a un dimorphisme sexuel Il n y a pas de chevauchement de taille entre les adultes de C romeri et C hancocki mais les plus gros specimens de C bransoni ont a peu pres les memes dimensions que les petits specimens de C romeri En 2022 Ralf Werneburg et des collegues ont suggere que les especes C hancocki et C bransoni pourraient ne pas appartenir au genre Cotylorhynchus Ces auteurs considerent qu une revision detaillee de ces deux taxons est necessaire pour clarifier leur statut Cotylorhynchus romeri Cotylorhynchus romeri Holotype OMNH 00637 de Navina Comte de Logan crane en vues laterale et mediale droite Abreviations an angulaire co coronoide d dentaire j jugal l lacrimal m maxillaire n nasal pm premaxillaire po postorbitaire pra prearticulaire prf prefrontal qj quadratojugal sp splenial su surangulaire L espece type Cotylorhynchus romeri est l espece la mieux connue du genre Elle fut erigee en 1937 par John Willis Stovall a partir de l holotype OMNH 00637 compose du cote droit d un crane une interclavicule incomplete et une paire de mains droite et gauche trouves dans les mudstones rouges de la partie inferieure de la formation de Hennessey pres de la localite de Navina dans le Comte de Logan Oklahoma Le nom de l espece honore le paleontologue Americain Alfred Sherwood Romer Peu apres la decouverte de l holotype de tres nombreux specimens furent decouverts dans une vingtaine de sites entourant la ville de Norman dans le Comte de Cleveland toujours dans la formation de Hennessey Plusieurs squelettes assez complets et de nombreux autres plus fragmentaires totalisent environ 40 individus Les specimens des deux regions sont plus ou moins contemporains et ne sont connus que dans un intervalle stratigraphique de 30 m d epaisseur A Navina l holotype provient d un niveau situe environ 60 m au dessus de la base de la formation de Hennessey Les nombreux exemplaires de la region de Norman ont ete trouves dans plusieurs couches situees entre 45 et 76 m au dessus de la base de la formation L holotype de C romeri possede 20 dents sur les machoires superieures 3 sur le premaxillaire et 17 sur le maxillaire et 19 dents sur les machoires inferieures Les C romeri de la region de Norman montrent un nombre de dents plus reduit Quatre cranes ou le comptage des dents etait possible possedent 15 ou 16 dents sur les machoires superieures 3 sur le premaxillaire et jusqu a 13 sur le maxillaire Certains auteurs ont ainsi envisage que l holotype de C romeri et les specimens referes de Norman representaient deux especes differentes Cependant le manque d echantillons de la localite type l holotype de C romeri y etant le seul fossile connu et le nombre de dents etant la seule difference avec les specimens de Norman il fut decide de maintenir tous ces specimens dans la meme espece C romeri est une espece de grande taille pouvant depasser 3 60 m de longueur et peser 330 kg selon Romer et Price ou 4 50 m de longueur selon Stoval et des collegues Robert Reisz et des collegues ont identifie chez cette espece plusieurs autapomorphies craniennes C romeri se distinguerait par des postparietaux transversalement larges qui entrent en contact avec les supratemporaux lateralement un grand supratemporal qui limite le contact entre le parietal et le postorbitaire un stapes dote d une courte diaphyse distale massive et d un processus ventral qui s appuie contre la branche carre du pterygoide des vomers portant trois grandes dents le long du bord medial de l os la presence de dents sur le parasphenoide et un surangulaire recouvrant la pointe postero dorsale du dentaire et l exclut de l eminence coronoide Cependant Reisz et des collegues soulignent le fait que ces autapomorphies sont ambigues car elles reposent a quelques exceptions pres quelques os du palais sur des parties du crane encore inconnues chez les autres especes du genre limitant ainsi les comparaisons Cotylorhynchus romeri specimen OMNH 04329 Crane en vues laterale et occipitale Il s agit du crane de C romeri le mieux conserve de la localite de Norman dans le Comte de Cleveland Cotylorhynchus romeri Reconstitution du crane en vue laterale gauche et vues laterale et mediale de la mandibule Comme chez les deux autres especes de Cotylorhynchus la denture se compose de dents tricuspides Toutefois C romeri est l espece ou les cuspides sont le moins developpees D apres Everett Claire Olson les dents premaxillaires ne portaient pas de cuspides Ces dernieres ont toutefois ete signalees sur les dents premaxillaires par Robert Reisz et des collegues Toutes les dents marginales ont leur extremite distale recourbee lingualement De nombreuses dents sont egalement presentes sur plusieurs os du palais Une courte range de trois grandes dents legerement recourbees sont presentes sur chaque vomers Elles sont plus hautes que toutes les autres dents du palais Les palatins portent 10 dents subconiques situees sur une region de l os legerement epaissie adjacente a la partie mediane de la suture partagee avec le pterygoide Ce dernier de forme triangulaire porte de nombreuses dents reparties en quatre groupes distincts une rangee mediale bordant la vacuite interpterygoide un groupe de dents plus petites qui contribue au groupe de dents pterygo palatines un amas posterolateral de tres petites dents sur la branche transversale du pterygoide et derriere cet amas une rangee de grandes dents qui borde la marge posterieure de la branche transversale et s etend medialement a la region basicranienne D une maniere generale le pterygoide porte des dents plus nombreuses plus petites et plus fines que celles presentes sur le pterygoide de C bransoni Quelques dents sont egalement presentes sur le parasphenoide Plusieurs dents du palais ont leur extremite bien conservee qui montre la meme morphologie distale que les dents marginales avec trois petites cuspides Sur la mandibule le dentaire porte entre 16 et 19 dents lesquelles presentent la meme morphologie que les dents de la machoire superieure Chez C romeri la range dentaire ne montre pas d espaces pour les dents de remplacement ce qui pourrait etre lie a des taux reduits de remplacement des dents et une longevite accrue des dents fonctionnelles La colonne vertebrale comprend 25 ou 26 vertebres presacrees 3 vertebres sacrales et environ 55 vertebres caudales C romeri se distingue par ses postzygapophyses largement espacees sur les vertebres dorsales alors que chez C hancocki et C bransoni elles se contactent generalement le long de la ligne mediane Les membres relativement courts etaient plus robustes que ceux de C bransoni mais moins massifs que ceux de C hancoki Les mains et les pieds montrent une formule phalangienne de 2 2 3 3 2 Les squelettes de la region de Norman montrent deux groupes de tailles au sein des specimens adultes L un de ces groupes est compose d individus environ 20 plus petits que ceux de l autre groupe Cette difference de taille fut interpretee comme une possible differentiation specifique ou plus probablement comme l expression d un dimorphisme sexuel Cotylorhynchus hancocki Cotylorhynchus hancocki compare a un Homo sapiens Cotylorhynchus hancocki fut nomme en 1953 par Everett C Olson et James R Beerbower a partir d un humerus droit et d une extremite proximale de tibia constituant l holotype FMNH UR 154 decouverts dans la partie superieure de la formation de San Angelo pres de la Pease River dans le Comte de Hardeman au Texas L espece porte le nom de J Hancock grace auquel l exploration d une grande partie de la localite de Pease River fut possible Par la suite plus d une soixantaine de specimens allant de l os isole au squelette presque complet furent decouverts dans plusieurs gisements du Comte de Knox la majorite provenant toutefois de la carriere de Kahn Ce site a livre les specimens les plus complets de l espece tels FMNH UR 581 un squelette presque complet auquel ne manque que le crane quelques vertebres cervicales un scapulo coracoide et certains os des membres FMNH UR 622 un squelette partiel compose d une partie de la boite cranienne et du palais diverses vertebres des cotes des os des membres une clavicule et des os du pied et FMNH UR 703 une partie du squelette d un tres grand individu incluant des vertebres dorsales lombaires sacrales et caudales le bassin un femur un radius un ulna et des cotes D autres specimens notables incluent plusieurs os craniens isoles Tous les os craniens connus chez cette espece proviennent de la carriere de Kahn Avec une taille pouvant depasser les 6 m de longueur et un poids de plus de 500 kg C hancocki est de tres loin la plus grande espece du genre et est l un des plus grands caseides connus avec le genre Alierasaurus Ses dimensions font egalement de lui l un des plus grands synapsides non mammalien On ne connait pas de crane complet de C hancocki Les divers elements connus maxillaires dentaires boite cranienne os du palais indique un crane similaire a celui de C romeri en legerement plus grand La denture superieure n est pas connue en totalite Plusieurs mandibules isolees montrent que la denture inferieure comptait jusqu a 18 dents legerement spatulees et tricuspides Les cuspides des dents superieures etaient moins fortes que celles des dents inferieures Les cuspides dentaires de C hancocki sont plus prononcees que celles de C romeri mais moins developpees que celles de C bransoni Le squelette postcranien se distingue par la morphologie et les proportions des membres des vertebres et du bassin Le scapulo coracoide est caracterise par la presence d un foramen supraglenoidien sur la lame scapulaire Un tel foramen est absent chez les deux autres especes de Cotylorhynchus et chez les caseides en general mais est present chez le genre Lalieudorhynchus La scapula possede une marge anteromediane bombee en forme de processus comme chez Lalieudorhynchus L humerus possede un epicondyle plat tres large et mince et un foramen entepicondylien completement ferme La colonne vertebrale la plus complete est celle du specimen FMNH UR 581 dans laquelle il y a dix sept vertebres presacrees et trente neuf vertebres caudales en articulation Une caracteristique liee a la tres grande taille de cette espece est la presence d un hyposphene proeminent sur les postzygapophyses des vertebres dorsales un caractere partage avec Lalieudorhynchus Cette articulation intervertebrale supplementaire renforcait et stabilisait davantage la colonne vertebrale pour soutenir le poids important de l animal L epine neurale de la premiere vertebre caudale et de la premiere vertebre sacree est tres allongee dorsalement comme chez Lalieudorhynchus Les os des membres sont tres robustes Le femur notamment est tres massif avec une diaphyse relativement courte et un trochanter interne tres developpe un autre caractere partage avec Lalieudorhynchus L os dans son ensemble est proportionnellement plus court et plus large que le femur des deux autres especes de Cotylorhynchus Le bassin est caracterise par une projection anterolaterale du pubis nettement plus grande que chez C romeri et un sacrum presentant une tres grande cote sacrale anterieure tandis que les deuxieme et troisieme cotes sacrales sont petites et moins specialisees Un pied incomplet est conserve chez FMNH UR 581 L astragale de C hancocki differe de celui des deux autres especes de Cotylorhynchus et ressemble a celui de Lalieudorhynchus en etant presque aussi large que long Le doigt IV est complet et compte trois elements La position des elements conserves des doigts II et III suggere une formule phalangienne de 2 2 3 Cotylorhynchus bransoni Cotylorhynchus bransoni fut nommee en 1962 par Everett C Olson et Herbert Barghusen a partir de nombreux ossements trouves dans la carriere d Omega dans le Comte de Kingfisher en Oklahoma Ses restes furent initialement decrits comme provenant de la partie centrale de la formation de Flowerpot Plus tard Olson a corrige cette attribution en precisant que ces restes appartiennent a une langue de la formation de Chickasha Groupe d El Reno dont les depots s imbriquent par endroit avec ceux des formations de Flowerpot de Blaine et de Dog Creek Le nom de l espece honore le Dr Carl C Branson qui a l epoque de la description de l espece etait le directeur de l Oklahoma Geological Survey et qui a soutenu le programme de recherche sur la faune de la formation de Chickasha L holotype FMNH UR 835 se compose du cote gauche du bassin d un femur gauche et plusieurs cotes sacrales partielles D autres specimens sont representes par FMNH UR 836 un tibia et une fibula droit des tarses des metatarses et des phalanges sauf les ungueales FMNH UR 837 un radius et l ulna gauche et une partie du carpe FMNH UR 838 un astragale gauche aplati FMNH UR 839 un tibia gauche immature FMNH UR 840 une fibula gauche mal conserve d un individu immature FMNH UR 841 un fragment de maxillaire gauche avec deux dents FMNH UR 842 deux fragments de phalanges ungueales et FMNH UR 843 une phalange ungueale D autres fouilles effectuees dans la carriere d Omega ont permis de decouvrir de nombreux ossements supplementaires dont plusieurs elements inedits du squelette Ce materiel additionnel inclut FMNH UR 905 un pied partiel FMNH UR 910 des cotes cervicales FMNH UR 912 une clavicule FMNH UR 913 un chevron FMNH UR 915 une serie de vertebres FMNH UR 918 et 919 deux scapulo coracoides FMNH UR 923 des vertebres sacrees FMNH UR 929 un pterygoide et FMNH UR 937 des vertebres caudales Enfin trois sites de la region d Hitchcock dans le comte de Blaine ont fourni les specimens FMNH UR 972 des vertebres caudales FMNH UR 982 4 vertebres dorsales FMNH UR 983 des vertebres dorsales FMNH UR 984 un humerus incomplet et FMNH UR 988 une partie du bassin et un pied complet et articule encore associe a une partie du tibia et de la fibula C bransoni est la plus petite espece connue du genre Cotylorhynchus avec ses plus gros representant de taille comparable aux plus petits individus de C romeri Le crane est tres mal connu et n est represente que par deux os dentiferes un fragment de maxillaire et un pterygoide Les dents presentes sur ces elements distinguent C bransoni des deux autres especes du genre Les deux dents tricuspides preservees sur le maxillaire montrent des cuspides plus developpees que celles observees chez C romeri et C hancocki Le pterygoide porte des dents moins nombreuses plus grandes et plus robustes que celles presentes sur le pterygoide de C romeri Le scapulo coracoide possede une lame scapulaire proportionnellement moins large que chez les deux autres especes La cavite glenoide est un peu plus longue proportionnellement a sa largeur que chez les deux autres especes et la partie anterieure de la plaque coracoide est moins etendue en avant Le radius et l ulna sont relativement minces et courts Le bassin est caracterise par le fort developpement de l ilion qui s eleve en lame au dessus de l acetabulum Le femur est gracile avec une diaphyse elancee et un quatrieme trochanter se trouvant loin sur la diaphyse Les condyles distaux sont largement espaces L astragale est caracterise par la presence d un tres gros foramen absent chez les deux autres especes Olson amp Barghusen pensaient que la formule phalangienne du pied de C bransoni etait 2 2 2 3 2 soit une formule plus reduite que celle des deux autres especes de Cotylorhynchus Toutefois Romano et Nicosia ont montre en 2015 que le doigt III comptait bien trois phalanges et non deux comme le croyait Olson et Barghusen Ainsi la formule phalangienne du pied de C bransoni etait 2 2 3 3 2 comme chez C romeri et probablement aussi chez C hancocki Repartition stratigraphiqueAucune datation radiometrique n est disponible pour les formations geologiques contenant des fossiles de Cotylorhynchus L espece la plus ancienne est C romeri de la formation de Hennessey en Oklahoma Cette formation est consideree comme contemporaine de la partie superieure du Groupe de Clear Fork formation de Choza du Texas Des faunes d ammonoides trouvees dans des strates marines presentes a la base et au sommet du Groupe de Clear Fork indiquent que les trois formations qui le composent Arroyo Vale et Choza sont entierement incluses dans l etage Kungurien Les deux autres especes de Cotylorhynchus sont plus recentes et proviennent des formations de San Angelo et de Chickasha L estimation de l age geologique de ces deux formations a fait l objet de nombreuses interpretations celles ci leur attribuant alternativement un age Cisuralien terminal Kungurien et ou Guadalupien basal Roadien Au Texas l espece Cotylorhynchus hancocki provient de la formation de San Angelo Cette formation surmonte le Groupe de Clear Fork et est recouverte par la formation de Blaine D apres Spencer G Lucas et d autres auteurs des fusulines trouvees dans une intercalation marine de la formation de San Angelo ainsi que des ammonoides presentes a la base de la formation de Blaine sus jacente indiquaient un age Kungurien De plus selon ces auteurs la base de la formation de San Andres situee plus a l ouest et consideree comme un equivalent lateral de la formation de Blaine se trouve dans la zone de conodontes de Neostreptognathodus prayi la seconde des trois biozones de conodontes du Kungurien La base de la formation de Blaine appartiendrait donc a cette biozone du Kungurien ce qui suggere que la formation de San Angelo sous jacente et C hancocki seraient legerement plus anciens que la zone de conodonte a N prayi avec un age Kungurien inferieur Cependant Michel Laurin et Robert W Hook ont fait valoir que l intercalation marine a fusulines citee plus haut n appartient pas a la formation de San Angelo dans laquelle elle fut incluse par erreur et ne peut pas etre utilisee pour dater cette derniere Le nom de formation de San Angelo a ete incorrectement applique a une grande variete de roches dans divers bassins sedimentaires situes dans l ouest du Texas alors que la Formation de San Angelo est limitee au plateau oriental et est exclusivement continentale et depourvue de fossiles marins Par ailleurs la revision taxonomique des ammonoides de la base de la formation de Blaine indique un age Roadien plutot que Kungurien La formation de San Angelo a quant a elle livre une flore fossile dominee par les coniferes voltziens un assemblage plutot caracteristique du Guadalupien et du Lopingien Ainsi selon Laurin et Hook la formation de San Angelo pourrait dater du Kungurien terminal ou du Roadien basal ou plus probablement pourrait chevaucher la limite Kungurien Roadien C bransoni est l espece la plus recente du genre et provient de la formation de Chickasha en Oklahoma Cette formation fut longtemps consideree comme contemporaine de la formation de San Angelo Cependant Laurin et Hook ont demontre que la formation de Chickasha est legerement plus recente car elle est intercalee dans la partie centrale de la formation de Flowerpot laquelle recouvre la formation du gres de Duncan qui est en fait l equivalent lateral de la formation de San Angelo en Oklahoma Des donnees magnetostratigraphiques suggerent que la formation de Chickasha date probablement du Roadien inferieur Un age Roadien fut egalement suggere sur la base de la presence dans la faune de Chickasha du parareptile Nycteroleteridae Macroleter un genre qui n etait connu que dans le Permien moyen de Russie d Europe Toutefois Sigi Maho et des collegues ont mis en avant le fait que plusieurs genres de tetrapodes du Permien avaient une large distribution temporelle tels Dimetrodon et Diplocaulus et que la presence du genre Macroleter a la fois en Russie et en Oklahoma represente par des especes differentes ne garantissait pas un age Permien moyen pour la formation de Chickasha Les memes auteurs soulignent egalement l exemple du Varanopidae lequel est present a la fois dans le Permien moyen de Russie et par une espece distincte en Oklahoma dans des terrains dates radiometriquement du milieu du Permien inferieur Artinskien De plus de probables empreintes de pas de Nycteroleteridae nommees Pachypes ollieri provenant de roches cisuraliennes d Europe et d Amerique du Nord et du Guadalupien d Europe montrent que la distribution stratigraphique des Nycteroleteridae ne se limitait pas au Permien moyen et superieur mais incluait egalement le Permien inferieur Les occurrences cisuraliennes de P ollieri proviennent des formations d Hermit Arizona de Rabejac France et de Peranera Espagne toutes d age Artinskien et egalement de la formation de San Angelo Ainsi dans l etat actuel des connaissances l age de la formation de Chickasha peut difficilement etre evaluee a partir de la faune qu elle contient Cependant la position stratigraphique de la formation de Chickasha comparee a celle de la formation de San Angelo et son probable age Roadien inferieur infere par la magnetostratigraphie indiquent que la faune de Chickasha represente l assemblage faunique le plus recent du Permien d Amerique du Nord PaleoenvironnementsA gauche carte paleogeographique de la Terre a la fin du Paleozoique montrant la repartition connue des synapsides caseides A droite gros plan sur la localisation paleogeographique des gisements a caseides 1 et 2 Ennatosaurus tecton Oblast d Arkhangelsk Russie Roadien superieur Wordien inferieur 3 Phreatophasma aenigmaticum Bashkortostan Russie Roadien inferieur 4 Datheosaurus macrourus Voivodie de Basse Silesie Pologne Gzhelien 5 Martensius bromackerensis Thuringe Allemagne Sakmarien 6 Callibrachion gaudryi Saone et Loire France Asselien 7 Euromycter rutenus et Ruthenosaurus russellorum Aveyron France Artinskien superieur 8 Lalieudorhynchus gandi Herault France Wordien superieur Capitanien inferieur 9 Alierasaurus ronchii Nurra Sardaigne Italie Roadien 10 Eocasea martini Comte de Greenwood Kansas Pennsylvanien superieur 11 Angelosaurus romeri et Cotylorhynchus bransoni Comte de Kingfisher Oklahoma Roadien inferieur 12 Cotylorhynchus bransoni Comte de Blaine Oklahoma Roadien inferieur 13 Cotylorhynchus romeri Comte de Logan Oklahoma Kungurien moyen superieur 14 Cotylorhynchus romeri Comte de Cleveland Oklahoma Kungurien moyen superieur 15 Oromycter dolesorum et Arisierpeton simplex Comte de Comanche Oklahoma Artinskien inferieur 16 Cotylorhynchus hancocki Comte de Hardeman Texas Kungurien superieur Roadien inferieur 17 Cotylorhynchus hancocki Angelosaurus dolani A greeni Caseoides sanangeloensis et Caseopsis agilis Comte de Knox Texas Kungurien superieur Roadien inferieur 18 Casea broilii Comte de Baylor Texas Kungurien moyen superieur Au Permien la plupart des terres emergees etaient reunies en un seul supercontinent la Pangee Celui ci avait alors grossierement la forme d un C ses parties nord la Laurasia et sud le Gondwana etaient relies a l ouest mais separes a l est par une tres vaste baie oceanique la mer de Tethys Un long chapelet de microcontinents regroupes sous le nom de Cimmerie divisait la Tethys en deux la Paleo Tethys au nord et la Neo Tethys au sud Les formations de Hennessey de San Angelo et de Chickasha correspondent principalement a des sediments fluviatiles et ou eoliens deposes dans une vaste plaine deltaique parsemee de lacs et de lagunes Cette plaine cotiere etait bordee a l ouest par une mer qui occupait ce qui est maintenant le Golfe du Mexique et la partie la plus meridionale de l Amerique du Nord Les cours d eau alimentant le delta se dirigeaient depuis des reliefs modestes situes plus a l est et correspondant aux soulevements ancestraux des montagnes Ouachita Arbuckle et Wichita Le climat etait subtropical avec des pluies moderees et saisonnieres Il existait une mousson d ete ainsi qu une saison seche hivernale La mousson etait relativement faible en raison de la taille limitee de la mer et du faible differentiel entre les temperatures d ete et d hiver La presence d evaporites indique une aridite importante interrompue par des inondations saisonnieres Formation de Hennessey Everett C Olson pensait que la formation de Hennessey etait representee par plusieurs facies sedimentaires correspondant a plusieurs types d environnements Selon lui une partie de la formation se serait deposee dans un milieu franchement marin tandis que d autres parties representeraient des depots cotiers et continentaux Le facies continental est surtout compose de mudstones rouges accompagne localement de lentilles et de bancs de gres et de siltites interpretes comme des depots fluviaux et de plaines inondables Cependant des analyses de facies detaillees ont revele par la suite que ces roches avaient plus probablement une origine eolienne correspondant a des limons argiles et sables deposes sous forme de loess et parfois pieges dans des vasieres plus ou moins salines des lacs sales peu profonds ou des cours d eau ephemeres de type oued Les fossiles de Cotylorhynchus romeri ne se rencontre que dans les mudstones rouges Cette espece se presente en partie sous forme de squelettes quasi complets mais egalement sous forme de squelettes disloques et de segments articules de squelettes D apres la position des squelettes articules Stovall et des collegues estimaient que les animaux s etaient probablement enlises dans des marais ou ils furent ensevelis Les squelettes disloques ou partiellement articules indiquent egalement que d autres specimens ont subi un certain transport avant leur enfouissement D apres Markus Lambertz et des collegues il est egalement possible que les animaux se soient embourbes lors de l assechement du point d eau dans lequel ils vivaient dans l hypothese d un mode de vie semi aquatique chez Cotylorhynchus Mis a part C romeri les autres vertebres connus dans la formation de Hennessey sont les captorhinides et le dipneuste et les amphibiens Diplocaulus Brachydectes Rhynchonkos et Gnathorhiza et Brachydectes etaient capables d estiver dans des terriers lors des periodes prolongees d aridites De rares pistes de vertebres ont ete attribue aux ichnogenres Amphisauropus et Dromopus consideres respectivement comme des empreintes d amphibiens seymouriamorphes et de reptiles araeoscelides Les pistes d Amphisauropus de la formation de Hennessey ont toutefois ete reclasse dans l ichnogenre Hyloidichnus lequel correspond a des empreintes de pas d eureptiles captorhinides Formation de San Angelo La formation de San Angelo est composee a sa base de gres dur vert gris et bruns et de conglomerats fins non fossiliferes La partie centrale de la formation est principalement constituee de mudstones rouges interpretes comme des boues argileuses et limoneuses deposees dans les plaines cotieres lors d episodes d inondations periodiques Ces mudstones rouges sont intercales d un mince niveau de gres vert de mudstones sableux et d evaporites Ceux ci correspondraient a un empietement mineur et de courte duree des estuaires des lagunes et des mers tres peu profondes sur la partie terrestre du delta Les caseides Angelosaurus dolani et Caseoides sanangeloensis sont presents dans les mudstones rouges de cette partie de la formation La partie superieure de la formation de San Angelo est caracterisee par la preponderance des sediments grossiers tels que gres et conglomerats mais incluant aussi a sa base des mudstones sableux et a son sommet des mudstones rouges purs D apres Olson ces sediments furent deposes par des rivieres plus larges et aux courants plus puissants que celles de la partie centrale de la formation Cependant en Oklahoma les strates equivalentes a la formation de San Angelo qui etaient elles aussi considerees comme des depots fluviaux deltaiques et fluviaux cotiers ont ete reinterprete comme etant d origine eolienne La partie superieure non sommitale de la formation de San Angelo est caracterisee par l absence du caseide Angelosaurus et l abondance de Cotylorhynchus hanckoki Ce dernier est represente le plus souvent par un seul individu dans chaque gisement a l exception de la carriere de Kahn Ce site a livre de nombreux specimens repartis dans plusieurs niveaux stratigraphiques Le niveau le plus riche compose de mudstones sableux verts parfois bruns a fourni les restes d au moins 15 individus Plusieurs etaient partiellement articules alors que d autres etaient representes par des os isoles Apres leur transport sur le site certains os sont restes exposes a la surface un certain temps comme l indique la presence sur certains d entre eux d une fine couche de limon bien differente du reste de la roche encaissante Plusieurs ossements indiquent que certaines carcasses furent devorees sur place La taphonomie du site indique donc que les cadavres de C hancocki furent transportes lors d un episode d inondation deposes au fur et a mesure que les eaux se retiraient soumis a l action des predateurs et des charognards puis enterres ulterieurement peut etre lors d une nouvelle crue Un processus qui se serait repete plusieurs fois De grandes masses de vegetation ont egalement ete transportees et se trouvent en association directe avec les vertebres Tout au sommet de la formation de San Angelo les mudstones rouges sont a nouveau le facies sedimentaire dominant Le genre Angelosaurus est a nouveau present avec l espece A greeni accompagne par le caseide Caseoides cf agilis Ainsi la faune de la partie superieure de la formation de San Angelo comprend entre autres les caseides Caseopsis agilis et Angelosaurus greeni le sphenacodontide Dimetrodon angelensis les captorhinides et et le dvinosaure Tupilakosauridae Quelques pistes de tetrapodes indiquent egalement la presence de pareiasauromorpha nycteroleterides ichnotaxon Pachypes ollieri dont un squelette partiel est connu dans les depots legerement plus recents de la formation de Chickasha Une flore inhabituelle a ete retrouvee dans les chenaux de la partie superieure de la formation de San Angelo Elle est dominee par les gymnospermes et est remarquable par sa composition unique incluant a la fois des taxons typiques du Permien inferieur tels Walchia ou Culmitzschia mais aussi des formes qui n etaient jusque la connus que dans le Permien moyen ou superieur comme diverses especes d Ulmannia Pseudovoltzia liebeana et le taxon d affinite incertaine Taeniopteris eckardtii ou dans les strates du Mesozoique comme la bennettitale Podozamites et le cycadide putatif Dioonitocarpidium Le reste de la flore est representee par le ginkgoale Dicranophyllum la cordaitale Cordaites et l equisetale cf Neocalamites Formation de Chickasha La formation de Chickasha correspond a la partie centrale de la formation de Flowerpot dans laquelle elle s intercale localement Les sediments qui la composent sont varies et comportent des shales rouges des gres des mudstones des conglomerats et des evaporites deposes dans les plaines inondables et les chenaux bordant la mer et les lagunes cotieres Dans la carriere d Omega tous les fossiles proviennent de gres de mudstones et de conglomerats durs et siliceux disposes en lentilles Ils correspondent a des depots d un ancien chenal d environ 1 50 m d epaisseur et 4 6 m de largeur ou se sont accumules les squelettes de Cotylorhynchus bransoni mais aussi ceux d un second caseide Angelosaurus romeri et ceux du captorhinide Rothianiscus robustus Ailleurs dans cette formation sont connus le Xenacanthiforme Orthacanthus le Nectridea Diplocaulus le temnospondyle Dissorophidae le pareiasauromorpha Nycteroleteridae Macroleter et les varanopides Varanodon et Watongia PaleobiologieRegime alimentaire La cage thoracique tres developpee et en forme de tonneau indique la presence d un systeme digestif massif adapte a l ingestion d une grande quantite de plantes a faible valeur nutritive La denture de Cotylorhynchus montre egalement que celui ci etait clairement herbivore Les dents de devant plus longues et legerement recourbees servaient probablement a rassembler la vegetation dans la bouche Les dents marginales etaient bien adaptees pour trancher et couper la vegetation L appareil hyoide retrouve chez d autres caseides Euromycter et Ennatosaurus indique l existence d une langue massive relativement mobile qui devait travailler de concert avec les dents palatines lors de la deglutition La langue devait presser les morceaux de plantes contre le palais afin de perforer la nourriture avec les grandes dents palatines une action qui peut avoir servi a ameliorer la fermentation cellulolytique des aliments dans l intestin Le faible nombre de cuspides trois sur les dents de Cotylorhynchus indique que ce genre etait adapte a un type de fourrage ou gamme de fourrage different de celui des autres genres de caseides herbivores ayant un plus grand nombre de cuspides Angelosaurus Euromycter et Ennatosaurus ayant respectivement 5 5 a 8 et 5 a 7 cuspides Mode de vie terrestre vs semi aquatique Cotylorhynchus et les caseides en general sont habituellement consideres comme des animaux principalement terrestres Olson notamment considerait que le degre d ossification du squelette les pieds et les mains relativement courts les griffes massives les membres aux muscles extenseurs tres puissants et le sacrum solide suggeraient fortement un mode de vie terrestre Olson n excluait pas que les caseides aient passe quelque temps dans l eau mais il considerait que ces animaux devaient evoluer le plus souvent sur la terre ferme Il a ete suggere que les membres anterieurs tres puissants avec des muscles extenseurs forts et tres tendineux ainsi que des griffes tres massives pouvaient servir a deterrer des racines ou des tubercules Toutefois le cou tres court impliquait une faible amplitude de mouvements verticaux de la tete qui interdisait a l animal de se nourrir au ras du sol Une autre hypothese suggere que Cotylorhynchus aurait pu se servir de ses puissants membres anterieurs pour rabattre vers lui de grandes plantes qu il aurait arrachees avec ses griffes puissantes D autres hypotheses suggerent que Cotylorhynchus se servaient de ses membres aux griffes puissantes comme moyen de defense contre les predateurs ou lors d activites intra specifiques lies notamment a la reproduction Un element interessant a ce sujet est que presque tous les specimens de C hancocki presentent une a dix fractures costales gueries au cours de la vie de l animal Enfin pour certains auteurs Cotylorhynchus etait un animal semi aquatique qui se servait de ses mains aux larges griffes comme des pagaies lesquelles pouvaient egalement etre utilisees pour manipuler les plantes dont il se nourrissait En effet en 2016 Markus Lambertz et des collegues remirent en cause le mode de vie terrestre des grands caseides comme Cotylorhynchus Ces auteurs ont montre que la microstructure osseuse de l humerus du femur et des cotes de specimens adultes et immatures de Cotylorhynchus ressemblait davantage a celle d animaux aquatiques plutot qu a celle d animaux terrestres avec un os a la structure tres spongieuse au cortex extremement fin et a l absence de canal medullaire distinct Selon ces auteurs cette faible densite osseuse aurait ete un handicap pour des animaux pesant plusieurs centaines de kilos au mode de vie strictement terrestre Lambertz et al ont egalement estime que les articulations entre les vertebres et les cotes dorsales ne permettaient que de faibles amplitudes de mouvement de la cage thoracique limitant ainsi la ventilation costale Pour pallier cela ils ont propose qu un proto diaphragme devait etre present pour faciliter la respiration en particulier dans un milieu aquatique Ces auteurs estiment egalement que les paleoclimats arides auxquels correspondent les gisements fossiliferes a caseides ne sont pas incompatibles avec un mode de vie aquatique de ces animaux Ces paleoenvironnements incluaient en fait un nombre non negligeable de plans d eau cours d eau lacs et lagunes Les conditions arides auraient pu etre la raison pour laquelle les animaux se seraient parfois rassembles et seraient finalement morts De plus les environnements arides presentent une faible densite de plantes ce qui exigerait encore plus d efforts locomoteurs pour satisfaire les demandes energetiques de ces animaux Ainsi pour Lambertz et al les grands caseides comme Cotylorhynchus etaient des animaux principalement aquatiques qui ne devaient s aventurer sur terre qu a des fins de reproduction ou de thermoregulation Cette hypothese est toutefois contestee par Kenneth Angielczyk et Christian Kammerer ainsi que par Robert Reisz et des collegues a partir de donnees paleontologiques et taphonomiques combinees a l absence chez ces grands caseides d adaptations morphologiques a un mode vie aquatique Selon Angielczyk et Kammerer la faible densite osseuse des caseides identifiee par Lambertz et al ne ressemble pas a celle d animaux semi aquatiques lesquels tendent a avoir un squelette plus fortement ossifie pour assurer un controle passif de la flottabilite et une stabilite accrue contre l action du courant et des vagues La microstructure osseuse de Cotylorhynchus ressemble davantage a ce qui est observe chez les animaux vivant en haute mer comme les cetaces et les pinnipedes qui mettent l accent sur une maniabilite elevee une acceleration rapide et un controle hydrodynamique de la flottabilite Toutefois la morphologie des caseides etait totalement incompatible avec un mode de vie pelagique Ainsi en raison de ces donnees inhabituelles Angielczyk et Kammerer considerent que les elements disponibles sont encore insuffisants pour remettre en question le mode de vie terrestre plus largement suppose des caseides D apres Reisz et des collegues la presence de nombreux squelettes de l amphibien Brachydectes conserves en estivation et du dipneuste Gnathorhiza un autre estivateur bien connu combine a l absence de vertebres obligatoirement aquatiques suggerent fortement que la faune de Hennessey vivait dans un habitat sec periodiquement ponctue de moussons Conjugue au fait que Cotylorhynchus ne montre aucune adaptation morphologique a un mode de vie aquatique ces auteurs le considerent comme un animal terrestre qui a du endurer les pluies de mousson certains individus succombant occasionnellement a des inondations majeures En 2022 Werneburg et des collegues ont propose un mode de vie semi aquatique un peu different dans lequel les grands caseides comme Lalieudorhynchus dont la texture osseuse est encore plus osteoporotique que celle de Cotylorhynchus seraient des equivalents ecologiques des hippopotames actuels passant une partie de leur temps dans l eau en etant des marcheurs subaquatiques plutot que des animaux nageurs mais venant sur terre pour se nourrir PhylogenieToutes les etudes phylogenetiques des caseides considerent Cotylorhynchus comme un taxon proche des genres Ennatosaurus et Angelosaurus Dans la premiere analyse phylogenetique des caseides publiee en 2008 l espece Cotylorhynchus romeri est recuperee comme le groupe frere de Angelosaurus dolani Ci dessous le premier cladogramme des Caseidae publie par Maddin et al en 2008 Caseasauria Eothyris Caseidae Oromycter dolesorum Casea broilii Casea rutena Ennatosaurus tecton Cotylorhynchus romeri Angelosaurus dolani Une autre analyse phylogenitique realisee en 2012 par Benson identifie Cotylorhynchus romeri comme le groupe frere des deux especes C Hancocki et C bransoni Ci dessous le cladogramme des Caseasauria publie par Benson en 2012 Caseasauria Eothyrididae Eothyris parkeyi Caseidae Oromycter dolesorum Casea broilii Trichasaurus texensis Casea rutena Ennatosaurus tecton Angelosaurus romeri Cotylorhynchus romeri Cotylorhynchus hancocki Cotylorhynchus bransoni En 2015 Romano et Nicosia ont publie la premiere etude cladistique incluant presque tous les Caseidae a l exception de taxons tres fragmentaires comme Alierasaurus ronchii et Angelosaurus greeni Dans cette analyse les trois especes de Cotylorhynchus forme un clade avec le genre Ruthenosaurus et ce clade est le groupe frere d un clade contenant les genres Angelosaurus et Ennatosaurus Ci dessous le cladogramme des Caseidae publie par Romano et Nicosia en 2015 Caseasauria Eothyris parkeyi Caseidae Oromycter dolesorum Casea broilii Euromycter rutenus Caseoides sanangeloensis Casea nicholsi Caseopsis agilis Cotylorhynchus bransoni Cotylorhynchus romeri Cotylorhynchus hancocki Ruthenosaurus russellorum Angelosaurus romeri Angelosaurus dolani Ennatosaurus tecton En 2020 deux cladogrammes publies par Berman et des collegues recuperent egalement Cotylorhynchus comme l un des caseides les plus derives Dans le premier cladogramme les trois especes de Cotylorhynchus forment avec Angelosaurus et Alierasaurus une polytomie non resolue Dans le second cladogramme Cotylorhynchus hancocki et C bransoni sont des taxons freres et forment une polytomie avec Cotylorhynchus romeri et Alierasaurus Ci dessous les deux cladogrammes des Caseidae publie par Berman et des collegues en 2020 Caseidae Eocasea martiniMartensius bromackerensisCasea broiliiOromycter dolesorumTrichasaurus texensisCasea nicholsiEuromycter rutenusEnnatosaurus tectonAngelosaurus romeriAlierasaurus ronchiiCotylorhynchus romeriCotylorhynchus bransoniCotylorhynchus hancocki Caseidae Eocasea martiniMartensius bromackerensisCasea broiliiOromycter dolesorumTrichasaurus texensisCasea nicholsiEuromycter rutenusEnnatosaurus tectonAngelosaurus romeriAlierasaurus ronchiiCotylorhynchus romeriCotylorhynchus bransoniCotylorhynchus hancocki Une analyse phylogenetique publiee en 2022 par Werneburg et des collegues suggere que le genre Cotylorhynchus serait paraphyletique Selon ces auteurs les especes Cotylorhynchus hancocki et C bransoni n appartiendrait pas a ce genre et necessiteraient une revision detaillee pour clarifier leur statut ces taxons n ayant pas ete etudies depuis les annees 1960 Dans cette analyse l espece type C romeri est positionnee juste au dessus du genre Angelosaurus et forme une polytomie avec un clade contenant Ruthenosaurus et Caseopsis et un autre clade contenant Alierasaurus les deux autres especes de Cotylorhynchus et Lalieudorhynchus Au sein de ce dernier clade Alierasaurus est le groupe frere de Cotylorhynchus bransoni et d un clade plus derive incluant Lalieudorhynchus et Cotylorhynchus hancocki Ci dessous le cladogramme publie par et des collegues en 2022 Caseidae Martensius bromackerensisOromycter dolesorumCasea Casea nicholsiEuromycterEnnatosaurusAngelosaurus dolani Angelosaurus romeriRuthenosaurusCaseopsisCotylorhynchus romeriAlierasaurus Cotylorhynchus bransoniLalieudorhynchus Cotylorhynchus hancockiLiens externesSur les autres projets Wikimedia Cotylorhynchus sur Wikimedia CommonsCotylorhynchus sur Wikispecies Ressources relatives au vivant Paleobiology Database Global Biodiversity Information Facility Interim Register of Marine and Nonmarine Genera Pris individuellement les sept genres d ammonoides de cette faune ont une distribution temporelle s etendant du Cisuralien au Lopingien trois sont connus dans les gisements du Cisuralien et du Guadalupien deux s etendent du Cisuralien au Lopingien et deux sont enregistres dans les roches du Guadalupien au Lopingien inferieur Cependant le Roadien base du Guadalupien est le seul etage durant lequel les sept genres coexistent De ces niveaux proviennent egalement les genres tres fragmentaires Steppesaurus et Mastersonia En 1953 Olson et Beerbower classerent d abord Steppesaurus parmi les pelycosaures Sphenacodontidae Puis en 1962 Olson le considera comme un therapside Phtinosuchidae Dans le meme article Olson decrivit Mastersonia qu il considerait comme un therapside eodinocephalien Dans une courte note publiee en 1995 Sidor et Hopson ont rejete la nature therapside de ces deux taxons leurs restes appartenant selon eux a des pelycosaures Laurin et Hook 2022 souligne toutefois la necessite de reetudier ces specimens avec les methodes modernes Olson et Beerbower 1953 puis Olson 1962 ont nommes d autres taxons fragmentaires provenant de la carriere de Kahn et de localites voisines de meme age qu ils attribuerent a divers groupes de therapsides comme Knoxosaurus Gorgodon Dimacrodon Eosyodon Driveria et Tappenosaurus En 1995 Sidor et Hopson ont reinterprete les fossiles de tous ces taxons comme des restes de pelycosaures caseides et sphenacodontides plus ou moins determinables Cependant une nouvelle etude de ces specimens par des methodes modernes serait necessaire Laurin et Hook 2022 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