Variation of the outer circumferential layer in the limb bones of birds

• Autorzy: Ponton F , Elzanowski A. , Castanet J. , Chinsamy A. , de Margerie E. , de Ricqles A. , Cubo J.

Warianty tytułu

PL

Zmienność grubości blaszki okalającej zewnętrznej w kościach kończyn ptaków

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The core of the limb bone cortex of mammals and birds is made of rapidly deposited, fibro-lamellar bone tissue (also present in non-avian theropods), which is usually surrounded by an avascular outer circumferential layer (OCL) of slowly deposited parallel-fibered bone. We present the first comparative allometric study of the relative OCL thickness (expressed as a fraction of the diaphyseal radius) in modern birds. Body size explains 79% of the OCL variation in thickness, which is inversely correlated with size, that is, shows negative allometry (slope -0.799). This may explain the apparent absence of OCL in the ratites. Since the OCL is deposited at the end of growth, we propose that its relative thickness probably correlates with the amount of slow, residual growth, which our results suggest to be on the average larger in small birds.

PL

Rdzenne części kości ssaków, ptaków i teropodów zbudowane są z szybko odkładanej kości włóknisto-blaszkowatej (fibrolamellar bone) i otoczone są beznaczyniową warstwą (blaszką) okalającą zewnętrzną (OCL), w której u ptaków często znajdują się gęsto upakowane pierścienie przyrostowe. Obecna praca jest pierwszą analizą względnej grubości OCL u ptaków, tzn. stosunku jej grubości bezwzględnej do promienia trzonu (diafyzy). Stwierdzono, że względna grubość OCL zależna jest w 79% od wielkości ciała ptaka i wykazuje ujemną allometrię (-0.799), tzn. jest mniejsza u większych ptaków, co może wyjaśnić dotychczasowy brak jednoznacznego stwierdzenia OCL u Ratitae. OCL odkładana jest pod koniec wzrostu, stąd Autorzy wysuwają hipotezę, że jej grubość skorelowana jest z długością okresu resztkowego wzrostu, który zachodzi przynajmniej u niektórych ptaków po osiągnięciu w przybliżeniu ostatecznych rozmiarów ciała, a nawet po osiągnięciu dojrzałości płciowej. Uzyskane wyniki sugerują, że resztkowy wzrost wyrażony jest mocniej u mniejszych ptaków.

Słowa kluczowe

EN

limb bone cortex; bone tissue; core; bird; bone histology; postnatal growth; ossification; periosteal bone; periosteum

• Wydawca: -
• Czasopismo: Acta Ornithologica
• Rocznik: 2004
• Tom: 39
• Numer: 2
• Opis fizyczny: p.137-140,fig.,ref.

Twórcy

autor

Ponton F

• P. and M.Curie University, FRE CNRS 2696, 2 Pl.Jussieu Case7077, 75005 Paris, France

autor

Elzanowski A.

autor

Castanet J.

autor

Chinsamy A.

autor

de Margerie E.

autor

de Ricqles A.

autor

Cubo J.

Bibliografia

• Amprino R., Godina G. 1947. La struttura delle ossa nei vertebrati. Ricerche comparative negli amfibi e negli amnioti. Comment. Pontif. Acad. Sci. 11: 329-467.
• Blom J., Lilja C. 2004. A comparative study of growth, skeletal development and eggshell composition in some species of birds. J. Zool. 262: 361-369.
• Campbell K. E., Marcus L. 1992. The relationship of hindlimb bone dimensions to body weight in birds. Science Ser. Nat. Hist. Mus. Los Angeles County 36: 395-412.
• Castanet J., Grandin A., Abourachid A., de Ricqlès A. 1996. [Expression of growth dynamics in the structure of periosteal bone in the Mallard Anas platyrhynchos]. C. R. Acad. Sci. Paris Life Sci. 319: 301-308.
• Chinsamy A. 1995. Histological pespectives on growth in the birds Struthio camelus and Sagittarius serpentarius. Courier Forschungsinst. Senckenberg 181: 317-323.
• Chinsamy A., Chiappe L. M., Dodson P. 1995. Mesozoic avian bone microstructure: physiological implications. Paleobiology 21: 561-574.
• Chinsamy A., Elzanowski A. 2001. Evolution of growth pattern in birds. Nature 412: 402-403.
• Chinsamy A., Martin L. D., Dodson P. 1998. Bone microstructure of the diving Hesperonis and the volant Ichthyornis from the Niobrara Chalk of western Kansas. Cretaceous Research 19: 225-235.
• Cormack D. 1987. Ham's histology. Lippincott, New York.
• Currey J. D. 2002. Bones/Structure and Mechanics. Princeton Univ. Press, Princeton & Oxford.
• Dale S., Slagsvold T., Lampe H. M., Lifjeld J. T. 2002. Age-related changes in morphological characters in the pied flycatcher Ficedula hypoleuca. Avian Science 2:153-166.
• Enlow D., Brown S.O. 1957. A comparative histological study of fossil and Recent bone tissues. Part II. Texas J. Sci. 9:185-214.
• Felsenstein J. 1985. Phylogenies and the comparative method. Am. Nat. 125:1-15.
• Garland T. Jr., Dickerman A. W., Janis C. M., Jones J. A. 1993. Phylogenetic analysis of covariance by computer simulation. Syst. Biol. 42: 265-292.
• Ham A. W. 1953. Histology. 2nd ed. Lippincott, Philadelphia. Klevezal G. A., Kaller Salas A. V., Kirpichev S. P. 1972. Determination of age in birds by layers in the periosteal zone. Zool. Zhurnal 51: 1726-1730.
• Koubek P., Hrabe V. 1984. Estimating the age of male Phasianus colchicus by bone histology and spur length. Folia Zool. 33: 301-313.
• Lewis J. C. 1979. Periosteal layers do not indicate ages of Sandhill cranes. J. Wild. Manage. 43: 269-271.
• de Margerie E., Cubo J., Castanet J. 2002. Bone typology and growth rate: testing and quantifying "Amprino's rule" in the mallard (Anas platyrhynchos). C. R. Biologies 325: 221-230.
• Mayr G., Clarke J. 2003. The deep divergences of neornithine birds: a phylogenetic analysis of morphological characters. Cladistics 19: 527-533.
• Nelson R. C., Bookhout T. A. 1980. Counts of periosteal layers invalid for aging Canada geese. J. Wild. Manage. 44: 518-521.
• Pomeroy D. E. 1980. Growth and plumage changes of the Grey Crowned Crane Balearica regulorum gibbericeps. Bull. Brit. Ornith. Club 100: 219-223.
• Purvis A., Rambaut A. 1995. Comparative analysis by independent contrasts (CAIC): an Apple Macintosh application for analysing comparative data. Computer Appl. Biosci. 11: 247-251.
• de Ricqlès A., Padian K., Homer J. R. 2001. The bone histology of basal birds in phylogenetic and ontogenetic perspective. In: Gauthier J., Gall L. F. (eds). New perspectives on the origin and early evolution of birds. Peabody Mus. Nat. Hist./Yale Univ., New Haven, pp. 411-426.
• de Ricqlès A., Padian K., Homer J. R., Lamm E. T., Myhrvold N. 2003. Osteology of Confuciusornis sanctus (Theropoda: Aves). J. Vert. Pal. 23: 373-386.
• Starck J. M., Ricklefs R. E. 1998. Variation, constraint, and phylogeny. Comparative analysis of variation of growth. In: Starck J. M., Ricklefs R. E. (eds). Avian growth and development. Evolution within the altricial-precocial spectrum. Oxford Univ. Press, New York, pp. 247-265.
• van Soest R. W. M., van Utrecht W. L. 1978. The layered structures of bones of birds as a possible indication of age. Bijdragen tot de Dierkunde 41: 61-66.
• van Tuinen M., Hedges S. B. 2001. Calibration of avian molecular clocks. Mol. Biol. Evol. 18: 206-213.
• Weathers W. W., Siegel R. B. 1995. Body size establishes the scaling of avian postnatal metabolic rate: an interspecific analysis using phylogenetically independent contrasts. Ibis 137:532-542.
• Zhang F., Hou L., Ouyang L. 1998. Osteological microstructure of Confuciusornis: preliminary report. Vertebrata Palasiatica 36: 126-135.