Articles

Print Email

Evidence for unusual size dimorphism in a fossil ailurid

Ethan L. Fulwood and Steven C. Wallace

Plain Language Abstract

The fossil red panda Pristinailurus bristoli is now known from two relatively complete skeletons, among other material. These skeletons appear to show a large difference in size, despite their similar morphology and close occurrence in time and place. The significance of this difference is tested by comparing geometric means of measurements taken from the two skeletons to the means of measurements taken from a sample of the living red panda Ailurus fulgens. The two P. bristoli specimens are found to be more size dimorphic than predicted by the A. fulgens sample, although A. fulgens was shown by t-tests to be sexually dimorphic in canine size. As the smaller of the two P. bristoli specimens appears from dental wear to be older than the larger, we suggest their difference in size may reflect sexual dimorphism, which would indicate a more typically carnivoran mating system for P. bristoli than the solitary and promiscuous A. fulgens.

Resumen en Español

Evidencia de un inusual dimorfismo de tamaño en un Ailuridae fósil

Recientemente se ha recuperado un segundo esqueleto casi completo del Ailuridae fósil Pristinailurus bristoli del Henfiliano (Mioceno tardío) de Gray Fossil Site en el noreste de Tennessee. Parece ser significativamente mayor que el esqueleto conocido previamente de P. bristoli, lo cual resulta sorprendente teniendo en cuenta que se piensa que el panda rojo Ailurus fulgens es generalmente monomórfico, incluso entre los dos sexos. Aquí la presencia de una diferencia de tamaño significativa en las medias geométricas de las mediciones craneales y postcraneales y en el área de los caninos en los dos especímenes de P. bristoli es testado con respecto a la distribución de las diferencias de tamaño en pares intersexuales e intrasexuales de A. fulgens. La presencia de dimorfismo sexual en estas dimensiones también se evalúa en A. fulgens mediante prueba t. Se presenta la primera evidencia de dimorfismo sexual, tanto en el área canina superior como inferior, en A. fulgens. Asimismo, se evidenció una diferencia de tamaño de cuerpo significativamente mayor en los dos ejemplares de P. bristoli que la presente en A. fulgens. Esto podría reflejar una variedad de causas, incluyendo la presencia de múltiples especies o subespecies, un mayor rango de variabilidad ecológicamente impulsada, o la presencia de dimorfismo sexual. Argumentamos de forma tentativa que el dimorfismo sexual es la explicación más plausible para el rango de tamaño aparente de P. bristoli.

Palabras clave: Ailuridae; dimorfismo de tamaño; Pristinailurus; Gray fossil site

Traducción: Enrique Peñalver

Résumé en Français

Indications d'un dimorphisme de taille inhabituel chez un ailuridé fossile

Un deuxième squelette quasi-complet de l'ailuridé fossile Pristinailurus bristoli a été récemment découvert dans l'Hemphilien (Miocène récent) du "Gray Fossil Site", situé au nord-est du Tennessee. Ce squelette de P. bristoli est significativement plus grand que celui qui était connu auparavant. Cela est surprenant car le petit panda actuel, Ailurus fulgens, est généralement considéré comme étant monomorphique, y compris entre les sexes. Dans cet article, la présence d'une différence significative de taille des moyennes géométriques des mesures du crâne, des éléments post-crâniens, et de la zone des canines entre les deux spécimens de P. bristoli est testée par rapport à la distribution des différences de taille chez des paires d'individus d'A. fulgens de même sexe et de sexes opposés. La présence d'un dimorphisme sexuel de ces dimensions chez A. fulgens est également évaluée à l'aide de tests de Student. Nous présentons les premières indications de dimorphisme sexuel des zones des canines inférieures et supérieures chez A. fulgens. Nous avons également décelé une différence de taille corporelle significativement plus importante entre les deux spécimens de P. bristoli par rapport à celle présente entre les paires d'individus d'A. fulgens. Cela pourrait refléter une variété de causes, notamment la présence de multiples espèces ou sous-espèces, une variabilité plus importante liée à des écologies différentes, ou la présence de dimorphisme sexuel. Nous soutenons provisoirement le dimorphisme sexuel comme l'explication la plus plausible pour la gamme de tailles observée chez P. bristoli.

Mots-clés : Ailuridae ; dimorphisme de taille ; Pristinailurus ; "Gray Fossil Site"

Translator: Antoine Souron

Deutsche Zusammenfassung

Hinweis auf ungewöhnlichen Größen-Dimorphismus bei einem fossilen Ailuriden

Ein zweites nahezu vollständiges Skelett des fossilen ailuriden Pristinailurus bristoli wurde kürzlich aus der Gray Fossil Fundstelle (Hemphilium, frühes Miozän) in Nordost-Tennessee geborgen. Es scheint erheblich größer zu sein als das bisher bekannte Skelett von P. bristoli, was überraschend war, da der heute lebende rote Panda Ailurus fulgens generell als monomorph angesehen wird, auch zwischen den Geschlechtern. Hier wird der signifikante Größenunterschied bei den geometrischen Mittelwerten von cranialen und postcranialen Messwerten und im Bereich der Caninen bei den beiden Stücken von P. bristoli getestet, relativ zur Verteilung von Größenunterschieden bei intersex und intrasex Paaren von A. fulgens. Sexualdimorphismus in dieser Dimension wird bei A. fulgens auch mit t-Tests bewertet. Wir berichten über den ersten Hinweis von Sexualdimorphismus im Bereich der oberen und unteren Caninen bei A. fulgens. Ebenso fanden wir Hinweise auf signifikant größere Körpergrößen-Unterschiede bei den beiden Stücken von P. bristoli als sie bei A. fulgens vorkommen. Dies kann eine Reihe von Gründen widerspiegeln, inklusive multipler Arten oder Unterarten, eine größere Bandbreite ökologischer Variabilität oder das Vorkommen von Sexualdimorphismus. Wir argumentieren vorläufig für Sexualdimorphismus als plausibelste Erklärung für das offensichtliche Größenspektrum bei P. bristoli.

Schlüsselwörter: Ailuridae; Größendimorphismus; Pristinailurus; Gray Fossil Fundstelle

Translator: Eva Gebauer

Arabic

526 arab

Translator: Ashraf M.T. Elewa

 

 

FIGURE 1. Size differences between Ailurus fulgens (1) and the two known skeletons of Pristinailurus bristoli (ETMNH 3596, 2; ETMNH 15000, 3). Shaded bones represent recovered elements from the two fossil skeletons.

figure1

FIGURE 2. (1) Boxplot of Ailurus fulgens lower canine area by sex. (2) Boxplot of A. fulgens upper canine area by sex. Horizontal bars indicate the median, boxes represent middle quartiles, and error bars extend 1.5 times the interquartile range. Open circles beyond these bars indicate outliers.

figure2

FIGURE 3. (1) Position of the standardized postcranial geometric means of the Pristinailurus bristoli within the standardized postcranial geometric mean distribution of a modeled Ailurus fulgens population. (2) Position of the standardized cranial geometric means of the P. bristoli pair within the standardized cranial geometric mean distribution of a modeled A. fulgens population.

figure3

 

 

TABLE 1. Table of p values from each pairwise comparison by measurement and geometric mean. Asterisks indicate significant values (< 0.05). Bolded measurements indicate those discussed and interpreted in the text.

Measurements Intersex p Intrafemale p Intramale p Male n Female n
Cranial length 0.1111 0.125 0* 9 8
Basal length 0.121 0.149 0.0741 9 11
Zygomatic breadth 0* 0.0165* 0* 8 11
Upper carnassial length 0.0505 0.0744 0.0988 9 11
Lower carnassial length 0.0404* 0.0496* 0* 9 11
Upper canine mesiodistal breadth 0.515 0.116 0.173 9 11
Upper canine buccolingual breadth 0.354 0.0744 0.148 9 11
Lower canine mesiodistal breadth 0.192 0.0413* 0.0494* 9 11
Lower canine buccolingual 0.182 0.0331* 0.0370* 9 11
Facial length 0.633 0.633 0.633 7 7
Bicanine breadth 0.025* 0* 0.0313* 8 10
Biorbital breadth 0* 0* 0* 8 10
Skull height 0.0313* 0.0625 0* 8 8
Mandible length 0.152 0.124 0.0988 9 11
Coronoid height 0.152 0.174 0.0123* 9 11
Mandible height 0.0556 0.04* 0* 9 10
Humerus length 0* 0.08 0* 7 5
Humerus breadth 0.0571 0.04* 0* 7 5
Femur length 0.0286* 0.12 0* 7 5
Femur breadth 0* 0* 0* 7 5
Upper canine area 0.404 0.0826 0.148 9 11
Lower canine area 0.152 0.0248* 0.0494* 9 11
Cranial geometric mean 0.0667 0.0278* 0* 5 6
Postcranial geometric mean 0* 0.04* 0* 7 5
 

author1Ethan L. Fulwood. Department of Anthropology, University of Tennessee, Knoxville, Tennessee 37865 USA
Current Address: Department of Evolutionary Anthropology, Duke University, Durham, North Carolina 27708 USA This email address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it.

Ethan Fulwood is a PhD student in Evolutionary Anthropology at Duke University, since 2014. His work is focused on primate and mammalian evolution in the Paleogene and using phylogenetic comparative methods to better understand macroevolution.

divider

author2Steven C. Wallace. Department of Geosciences, Don Sundquist Center of Excellence in Paleontology, East Tennessee State University, Johnson City, Tennessee 37614 USA This email address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it.

Dr. Steven C. Wallace has been on faculty at the East Tennessee State University (ETSU) since completing his PhD at the University of Iowa in 2001. Currently, he is a Full Professor in the Department of Geosciences. In addition, he serves as a Curator at the East Tennessee State University and General Shale Brick Natural History Museum, and the Site Director of the Gray Fossil Site, Washington Co., TN. Current research interests include small carnivorans (particularly Musteloids), but also Felids, Canids, and Perissodactyls (Tapirs and Rhinos).