Hypsodonty and enamel microstructure in the Paleocene gondwanatherian mammal Sudamerica ameghinoi

• Autorzy: Koenigswald W , Goin F , Pascual R

Warianty tytułu

PL

Hipsodoncja i mikrostruktura szkliwa u paleocenskiego ssaka gondwanateriowego Sudamerica ameghinoi

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Gondwanatherians were the earliest mammals to develop hypsodont cheek-teeth with thick cementum, already by the Late Cretaceous. Hypsodonty occurred independently in Gondwanatheria and Theria; however, very similar biomechanical strategies are observed. The hypsodont molariform cheek-teeth of the early Paleocene Sudamerica ameghinoi, the youngest member of the Gondwanatheria, are described. Sudamerica had in the lower jaw a continuously growing incisor and, separated by a large diastema, four cheek-teeth which cannot be homologized with premolars or molars, therefore they are regarded as molariforms. The analysis of one fragmentary mandible and 30 isolated molariforms led to the recognition of 8 different morphological categories among them, corresponding to four upper and four lower molariforms. The height of the teeth indicates a relatively high shape of the skull. The molariforms are characterized by transverse lophs; when only slightly worn, they show central enamel islets in the anterior/posterior caps and in the transverse valleys. When the first quarter of the tooth is worn down, these islets disappear and the synclines expand leaving only a narrow central longitudinal ridge. The enamel of the molariforms of Sudamerica is one-layered and formed by radial enamel; it resembles the enamel of Gondwanatherium. Compared to the enamel of the Gondwanatheria from Madagascar and India, the South American gondwanatherians are distinctly less derived. In turn, the incisor enamel is less derived in Sudamerica, although younger, than in Gondwanatherium; both show a combination of radial and tangential enamel. The evolution of hypsodonty in gondwanatherians during the Late Cretaceous and early Paleocene cannot be correlated with a grass diet, since grasses were not present during that time. Various lines of evidence including the dental morphology and the inferred habitat for Sudamerica ameghinoi, suggest semiaquatic and perhaps a burrowing way of life, similar to that of living beavers.

PL

Gondwanatheria były pierwszymi ssakami, które już w późnej kredzie wykształcily wysokokoronowe zęby policzkowe z grubym kostniwem. Hipsodoncja rozwinęła się niezależnie u Gondwanatheria i Theria, można jednak dostrzec podobne strategie biomechaniczne w obu grupach. W pracy opisano trzonowcokształtne zęby policzkowe należące do najmłodszego przedstawiciela gondwanateriów, wczesnopaleoceńskiej Sudamerica ameghinoi. W żuchwie Sudamerica tkwił stale rosnący siekacz, a dalej, oddzielone diastemą, zęby policzkowe, o których trudno powiedzieć, czy są przedtrzonowcami, czy trzonowcami, i dlatego określa się je jako zęby trzonowcokształtne (molariform). Analiza niekompletnej żuchwy oraz 30 pojedynczych zębów policzkowych pozwoliła wyróżnić wśród nich 8 kategorii morfologicznych, odpowiadających czterem górnym i czterem dolnym zębom trzonowcokształtnym. Wysokość zębdw wskazuje na to, że czaszka była dość wysoka. Zęby te odznaczają się poprzecznymi listewkami (lophs). Mało zużyte zęby ukazują wysepki szkliwa pośrodku przednich i tylnych guzków i w poprzecznych dolinach. Kiedy pierwsza ćwiartka zęba ulega zużyciu, wysepki znikają, a doliny powiększają się, pozostawiając: tylko wąski podłużny grzbiet pośrodku. Szkliwo zębów trzonowcokształtnych Sudamerica jest jednowarstwowe i zbudowane ze szkliwa promienistego; przypomina szkliwo kredowego Gondwanatherium. W porównaniu z gondwanateriami z Madagaskaru i z Indii, forrny południowoamerykańskie są mniej wyspecjalizowane. Szkliwo siekaczy jest mniej wyspecjalizowane u Sudamerica niż u Gondwanatherium, choć pierwszy z tych rodzajów jest młodszy stratygraficznie. Oba rodzaje wykazują obecność szkliwa zarówno promienistego, jak i stycznego. Ewolucji hipsodoncji u gondwanateriów w kredzie i paleocenie nie da się przypisać trawożerności, gdyż nie było jeszcze wtedy traw. Rozmaite przesłanki dotyczące uzębienia i domniemanego siedliska Sudamerica ameghinoi wskazują na ziemnowodny, być może także ryjący tryb życia tego ssaka, zbliżony do współczesnych bobrów.

ES

Los gondwanaterios fueron el primer grupo de mamíferos en desarrollar dientes yugales hipsodontes rodeados de una gruesa capa de cemento, ya desde el Cretácico tardío. La hipsodoncia se desarrolló independientemente en los Gondwanatheria y los Theria, si bien existen muy similares estrategias biomecánicas en ambos. En este trabajo se describen los molares hipsodontes de Sudamerica ameghinoi (Paleoceno temprano, Patagonia), el gondwanaterio más joven hasta ahora conocido. La fórmula dentaria inferior de Sudamerica incluía un incisivo de crecimiento continuo y, separados por una gran diastema, cuatro dientes cuyas precisas homologías (premolares o molares) son inciertas. El análisis de un fragmento mandibular y de 30 molariformes aislados permitió el reconocimiento de ocho categorías morfológicas distintas para los mismos, cuatro de las cuales corresponden a molariformes inferiores y las otras cuatro a molariformes superiores. De la altura de estos dientes se deduce que el cráneo debió ser relativamente alto. Los molariformes se caracterizan por la presencia de lofos transversales. Cuando no están desgastados, estos dientes muestran sobre la superficie oclusal una serie de islas de esmalte, tanto en los lóbulos anterior y posterior como en los valles transversales. Cuando el cuarto más superior del diente se desgasta, las isletas desaparecen y los sinclinales laterales se expanden dejando solamente un borde central angosto. El esmalte de los molariformes de Sudamerica incluye una sola capa de esmalte radial que recuerda a la estructura de Gondwanatherium. En cambio, el esmalte de los incisivos de Sudamerica es menos derivado que el de Gondwanatherium, e incluye una combinación de esmalte radial y tangencial. Comparado con el esmalte de los gondwanaterios de la India y Madagascar, el de los gondwanaterios sudamericanos es claramente menos derivado. La evolución de la hipsodoncia en los gondwanaterios durante el Cretácico tardío y el Paleoceno temprano no puede ser correlacionada con la de las gramíneas, ya que las mismas no existían en este lapso. Evidencias que incluyen la propia morfología dentaria y el biotopo inferido sugieren para Sudamerica ameghinoi hábitos semiacuáticos e incluso fosoriales, similares a los de los modernos castores.

DE

Die Gondwanatheria haben als erste Säugetiergruppe hypsodonte Backenzähne mit dickem Zement entwickelt. Die Evolution der Hypsodontie erfolgte bei den Gondwanatheria unabhängig von den Theria, zeigt aber dennoch die gleichen biomechanischen Konzepte. Unter diesem Aspekt werden hier die hypsodonten Backenzähne von Sudamerica ameghinoi aus dem frühen Paläozän von Patagonien, dem jüngsten Glied der Gondwanatheria, beschrieben. Sudamerica hat in jeder Kieferhälfte einen immerwachsenden Schneidezahn und, durch eine langes Diastema davon getrennt, vier molariforme Backenzähne. Eine Homologisierung als Prämolaren und Molaren ist nicht möglich. Anhand eines Unterkiefers und 30 isolierter Zähne konnten acht Zahngruppen unterschieden werden, die den je vier Zahnpositionen des Ober- und Unterkiefers zuzuordnen sind. Aus der Länge der Zähne ergibt sich ein relativ hoher Schädel. Die molariformen Backenzähne sind durch Querjoche gekennzeichnet, die bei geringer Abkauung zentral Schmelzinseln in den Vorder- und Hinterkappen sowie in den Quertälern zeigen. Die Inseln verschwinden mit der Abkauung des oberen Viertels der Zahnhöhe. Bei weiterer Abkauung vertiefen sich die Synklinalen und lassen nur einen schmalen longitudinalen Mittelgrat stehen. Das Schmelzmuster der molariformen Backenzähne von Sudamerica ist einschichtig und wird aus radialem Schmelz gebildet. Es besitzt in diesem ursprünglichen Zustand Ähnlichkeit zu Gondwanatherium. Gegenüber den Gondwanatheria aus Madagaskar und Indien, die 'interrow sheets' entwickelt haben, ist der Schmelz weniger stark differenziert. Nach dem Schmelzmuster der Inzisiven, das bei Gondwanatherium und Sudamerica aus radialem und tangentialem Schmelz besteht, ist Sudamerica ist trotz des geringeren Alters weniger abgeleitet. Die Entwicklung der Hypsodontie bei den Gondwanatheria während der Oberkreide kann nicht als Anpassung an eine Grasnahrung betrachtet werden, da es Gräser zu dieser Zeit nur untergeordnet gab. Das Biotop läßt am ehesten eine semiaquatische, eventuell auch grabende Lebensweise, etwa ähnlich einem Biber, für Sudamerica vermuten.

Słowa kluczowe

PL

fauna kopalna; ssaki; hipsodoncja; zeby trzonowcoksztaltne; zeby policzkowe; paleocen; Sudamerica ameghinoi; kreda; Gondwanatherium; szkliwo; paleontologia; gondwanateria; mikrostruktura

• Wydawca: -
• Czasopismo: Acta Palaeontologica Polonica
• Rocznik: 1999
• Tom: 44
• Numer: 3
• Opis fizyczny: s.263-300,fot.,rys.,tab.,bibliogr.

Twórcy

autor

Koenigswald W

• Institut fur Palaontologie, Universitat Bonn, Nussallee 8, D-53115 Bonn, Germany

autor

Goin F

• Departamento Paleontología Vertebrados, Museo de La Plata, Paseo del' Bosque s/n, 1900 La Plata, Argentina

autor

Pascual R

• Departamento Paleontología Vertebrados, Museo de La Plata, Paseo del' Bosque s/n, 1900 La Plata, Argentina

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