Phylogenetic patterns of enamel microstructure in dinosaur teeth

Abstract

The tooth enamel microstructure of all the dinosaur taxa that are adequately represented in the American Museum of Natural History collections were analyzed using scanning electron microscopy. This study aims to determine whether or not better sampling within a major nonmammalian amniote (hereafter referred to descriptively as "reptile") clade will unearth phylogenetic patterns in enamel microstructure in addition to those dictated by tooth function. While interest in reptile enamel microstructure has increased in the past few years, intensive sampling focused on just one monophyletic reptile clade was not previously implemented. This study reveals that phylogenetic constraints play a larger role in shaping enamel microstructure in reptiles than previously thought. Within many monophyletic dinosaur clades the combination of enamel types and enamel features within a tooth-the schmelzmuster-is the same in all the taxa due to their common ancestry, and their schmelzmusters are diagnostic of their respective clades. While distantly related taxa with similar teeth and diets have similar schmelzmusters due to functional constraints, phylogenetic constraints keep those schmelzmusters distinct from one another. An interesting finding of this analysis is that the enamel complexity of a taxon does not necessarily coincide with the position of the taxon on a phylogenetic tree; more derived taxa do not necessarily have more derived enamel and more primitive taxa do not necessarily have more primitive enamel.

The nonavian theropod quadrate II: systematic usefulness, major trends and cladistic and phylogenetic morphometrics analyses

“…As it was noted for teeth (Hwang, 2007; Hendrickx 286 and Mateus, 2014), quadrate-related characters are good at recovering individual clades, but 287 not at resolving the relationship between those clades. Nevertheless, the deletion of Eoraptor, 288…”

Revisão sistemática e ontogenética dos materiais cranianos atribuídos ao gênero Mariliasuchus (Crocodyliformes, Notosuchia) e suas implicações taxonômicas e paleobiológicas

“…Entretanto, é interessante notar que os cristais não são perfeitamente paralelos entre si, formando frequentemente núcleos de convergência/divergência e, em alguns pontos, chegam a formar pacotes relativamente curvos de cristais (Figura 131 III). Este padrão lembra um tipo de organização encontrada exclusivamente em dinossauros ornitópodes, principalmente em hadrossauros, conhecido como wavy enamel (Sander, 1999;Hwang, 2005 terópodes basais e prossaurópodes.…”

“…Suas carenas mesial e distal apresentam dentículos robustos e arredondados, que visualmente (uma vez que dentes mandibulares não foram sacrificados para a análise de microestrutura dentária) parecem apresentar o mesmo padrão observado nos molariformes maxilares: dentículos formados apenas por espessamento da camada de esmalte nas regiões próximas ao ápice do dente e dentículos verdadeiros, formados com a participação da dentina, nas regiões próximas à base da coroa. O segundo e o quarto molariformes são frequentemente os molariformes mais largos e robustos dentre os cinco últimos dentes da mandíbula, mas parece haver alguma anos, algumas contribuições importantes foram realizadas no estudo da microestrutura do esmalte dentário em répteis (Creech, 2004;Hwang, 2005;Hwang, 2011), mas o amplo e diverso clado dos Notosuchia nunca teve nenhum representante estudado neste sentido. A presente contribuição representa, então, a primeira descrição da microestrutura do esmalte dentário para o grupo dos notossúquios.…”

“…Em répteis, ao contrário do que é observado em mamíferos, a morfologia interna dos cristais de esmalte está mais relacionada à função da dentição do que à filogenia entre os táxons (Sander, 1999), embora alguns estudos recentes tenham notado a presença de padrões filogenéticos na microestrutura do esmalte dentário em dinossauros (Hwang, 2005;. O tipo de esmalte predominante em Mariliasuchus é o parallel crystallite enamel, com presença de BUL em variáveis espessuras ao longo da série dentária.…”

“…Embora a natureza de origem dos túbulos não seja bem compreendida (Sander, 1999), a presença de túbulos é bem comum em mamíferos (Koenigswald & Sander, 1997) (Sander, 1999). O padrão observado no presente trabalho também lembra a descrição de Hwang (2005) para o tipo de esmalte encontrado em alguns dinossauros terópodes basais e prossaurópodes: diverging parallel crystallite enamel. Apesar do nome ambíguo (por incluir as palavras "divergente" e "paralelo" na mesma nomenclatura), esse foi o termo escolhido pelo autor para designar um tipo de esmalte que é formado por cristais que partem perpendicularmente do EDJ, em direção à superfície externa da camada de esmalte, mas que não são perfeitamente paralelos entre si, formando agrupamentos de cristais com angulação diferenciada (divergentes).…”