Evidence of fungal activity in silicified gymnosperm wood from the Eocene of southern Patagonia (Argentina)

Evidence of fungal activity expressed as typical decay patterns is described from silicified podocarpaceous wood from the Eocene of Patagonia, Argentina. Decay features consist of tracheids of the secondary xylem that are degraded, resulting in thin-celled, lignin-free, translucent, circular to elliptical areas, some of which have cells devoid of all cell wall components including lignin, hemicellulose, and cellulose, and other areas that show only partial simultaneous decay of all cell wall layers. These patterns conform to the white rot and its variant white pocket rot decay patterns produced by basidiomycetes and ascomycetes in gymnosperm and angiosperm wood in modern terrestrial ecosystems. Coagulated opaque bodies in the lumen of some cells and enlarged secondary walls may represent host reactions to infection or remains of metabolic products of fungal enzymatic activity. Similar decay patterns and reaction features have been described from fossil woods ranging in age from the Devonian to the present. This record expands the fossil record of wood rot fungi and underscores their importance as drivers of biological cycles in ancient terrestrial ecosystems.

ResumenSe describe evidencia de actividad fúngica expresada como patrones típicos de pudrición en una madera silicificada de Podocarpaceae del Eoceno de la Patagonia, Argentina. La pudrición consiste en traqueidas del xilema secundario con diferentes tipos de degradación observándose, áreas circulares a elípticas translúcidas con células de pared delgada, en algunas de estas áreas la pared celular, incluyendo la lignina, celulosa y hemicelulosa, fue degradada, mientras que en otras áreas solo se observa parcialmente degradación simultánea de las paredes celulares. Los patrones de descomposición observados son similares a la pudrición blanca y a la pudrición blanca alveolar producidas en ecosistemas terrestres actuales por basidiomicetes y ascomicetes en maderas de gimnospermas y angiospermas. Cuerpos opacos coagulados en el lumen celular y paredes engrosadas podrían representar una reacción del hospedador a la infección o remanentes del metabolismo de la actividad enzimática fúngica. Patrones de descomposición similares y patrones de reacción han sido descriptos en maderas fósiles desde el Devónico hasta la actualidad. Este trabajo contribuye al registro fósil de pudrición de maderas por hongos y resalta el importante papel de este grupo en los ciclos biológicos de los ecosistemas del pasado.

RésuméDes figures d’altération caractéristiques d’une activité fongique sont décrites dans du bois silicifié de l’Eocène de Patagonie proche des Podocarpacées. Ces figures consistent en des trachéides du xylème secondaire dégradées, avec des zones circulaires à elliptiques, translucides, à cellules à parois fines, dépourvues de lignine, certaines zones montrant des cellules dépourvues de tout composé pariétal y compris lignine, hémicellulose et cellulose, alors que d’autres ne montrent qu’une dégradation simultanée partielle des parois cellulaires. Ces figures sont conformes à celle d’une pourriture blanche et de sa variante alvéolaire produites par des Basidiomycètes et les Ascomycètes dans le bois d’Angiospermes ou de Gymnospermes des écosystèmes terrestres actuels. Des corps coagulés et opaques dans certaines cellules, ainsi que des parois secondaires élargies pourraient représenter des réactions de l’hôte à l’infection ou des restes de produits métaboliques de l’activité enzymatique fongique. Des figures de dégradation similaires ont été décrites pour des bois fossiles dont l’âge va du Dévonien à l’actuel. Notre observation étend l’enregistrement fossile des pourritures fongiques du bois et souligne leur importance dans les cycles biologiques des écosystèmes terrestres anciens.