Tertiary plotopterids (Aves, Plotopteridae) and a novel hypothesis on the phylogenetic relationships of penguins (Spheniscidae)
Die tertiären Plotopteriden (Aves, Plotopteridae) und die Verwandtschaftsbeziehungen der Pinguine (Spheniscidae)
Abstract
enPlotopterids (Aves: Plotopteridae) are extinct wing‐propelled diving birds which exhibit a strikingly similar wing morphology to penguins (Spheniscidae), but also share derived characters with ‘pelecaniform’ birds that are absent in penguins. The similarities between Plotopteridae and Spheniscidae have hitherto been attributed to convergence, and plotopterids were considered to be most closely related to the ‘pelecaniform’ Phalacrocoracidae (cormorants) and Anhingidae (anhingas). However, here I show that assignment of plotopterids to ‘pelecaniform’ birds does not necessarily preclude them from being the sister taxon of penguins. Cladistic analysis of 68 morphological characters resulted in sister group relationship between Plotopteridae and Spheniscidae, and the clade (Plotopteridae + Spheniscidae) was shown to be the sister taxon of the Suloidea, i.e. a clade including Sulidae (boobies and gannets), Phalacrocoracidae, and Anhingidae. Derived characters are discussed which support this novel hypothesis. Paedomorphosis probably accounts for the absence of derived characters in penguins that are shared by Plotopteridae and members of the Steganopodes. Plotopterids exemplify the importance of fossil birds for analyzing the phylogenetic relationships of modern taxa that exhibit a highly apomorphic morphology.
Zusammenfassung
deDie Plotopteriden (Aves: Plotopteridae) sind eine ausgestorbene Gruppe von Flügeltauchern, deren Flügelbau dem von Pinguinen (Spheniscidae) erstaunlich ähnelt. Plotopteridae teilen aber auch abgeleitete Merkmale mit ‘pelikaniformen’ Vögeln, welche bei Pinguinen nicht vorkommen. Die gemeinsamen Merkmale von Plotopteriden und Pinguinen wurden bisher Konvergenz zugeschrieben und die Plotopteridae wurden als nächste Verwandte der ‘pelikanartigen’ Kormorane (Phalacrocoracidae) und Schlangenhalsvögel (Anhingidae) angesehen. Zuordnung der Plotopteriden zu den ‘pelikanartigen’ Vögeln steht allerdings nicht im Widerspruch dazu, daß die Plotopteriden das Schwestertaxon der Pinguine sind. Eine kladistische Analyse von 68 morphologischen Merkmalen resultierte in einem Schwestergruppenverhältnis zwischen Plotopteridae und Spheniscidae und die monophyletische Gruppe (Plotopteridae + Spheniscidae) resultierte als Schwestertaxon der Suloidea, d.h. einer monophyletischen Gruppe welche Sulidae (Tölpel), Phalacrocoracidae, und Anhingidae umfaßt. Abgeleitete Merkmale werden diskutiert, welche diese neue Hypothese stützen. Das Fehlen von abgeleiteten Merkmalen von Plotopteriden und Taxa der Steganopodes in Pinguinen ist vermutlich auf Paedomorphose zurückzuführen. Die Plotopteriden veranschaulichen die Bedeutung fossiler Vögel in der Analyse der Verwandtschaftsbeziehungen moderner Taxa mit stark apomorpher Morphologie.




