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Cranial morphometrics of the dire wolf, Canis dirus, at Rancho La Brea: temporal variability and its links to nutrient stress and climate

F. Robin O''Keefe, Wendy J. Binder, Stephen R. Frost, Rudyard W. Sadlier, and Blaire Van Valkenburgh

Author/s

Plain Language Abstract

This paper presents an analysis of the size and shape of dire wolf skulls recovered from different tar pits at Rancho La Brea. The pits were deposited at different ages, and analysis of the animals within them therefore gives us a series of population samples at different times. Data comprised counts of fractured and worn teeth, as well as 3D landmark coordinates from 73 dire wolf skulls. Analysis of the data shows that both size and shape vary significantly across pits. These differences are a complex mix of growth retardation in populations experiencing heightened competition for food with other predators, along with evolutionary changes that may be linked to climate or other factors. More precise correlations between the La Brea biota and climate require more carbon dating of the deposits.

Resumen en Español

Morfometría cranial del "lobo gigante", Canis dirus, del Rancho La Brea: variabilidad temporal y sus relaciones con el estrés alimenticio y el clima

Los pozos o depósitos de brea del Rancho La Brea constituyen una ventana única para conocer la biología y la ecología de la parte terminal del Pleistoceno en el sur de California. En este estudio hemos considerado los avances recientes realizados en la comprensión de la cronología de los pozos de brea del Rancho La Brea para llevar a cabo el primer estudio morfométrico de una serie de cráneos del "lobo gigante", Canis dirus, a lo largo del tiempo. Primero presentamos nuevos datos sobre la fractura y el desgaste de los dientes hallados en los pozos con una edad más antigua que los analizados hasta ahora, y demostramos que los eventos de fractura y desgaste fueron de una intensidad variable a través de los intervalos de tiempo muestrados, lo cual se cree que representa una consecuencia del aumento de la competencia y de la utilización para su alimentación de cadáveres de mayores dimensiones. Está demostrado que el tamaño del cráneo, y por extensión el tamaño corporal, difieren significativamente entre los diferentes pozos del Rancho La Brea, siendo la observación más determinante la reducción en el tamaño corporal en el último máximo glaciar. La variación en el tamaño del cráneo se demuestra como el resultado de los factores tanto ontogenéticos como evolutivos, siendo que ninguno de ellos es congruente con una versión temporal de la regla de Bergmann. La diferencia en la forma del cráneo que se observa entre diferentes pozos es también significativa, atribuyéndose dicha variabilidad en la forma tanto a efectos neoténicos en poblaciones con altas tasas de roturas y desgaste, como a los cambios evolutivos, posiblemente debidos al cambio climático. Testar esta hipótesis requiere una mayor exactitud y precisión en los datos de datación por carbono del Rancho La Brea, un programa de investigación que está dentro del alcance de la actual tecnología de datación AMS.

Palabras clave: el "lobo gigante"; Rancho La Brea; morfometría craneal; Pleistoceno; evolución

Traducción: Enrique Peñalver

Résumé en Français

Morphométriques crâniens du grand loup, Canis dirus, provenant de Rancho La Brea : variabilité temporelle et ses liens avec le stress nutritif et le climat

Les puits de goudron de Rancho La Brea sont une fenêtre unique sur la biologie et l'écologie du Pléistocène terminal dans le sud de la Californie. Dans cette étude, nous capitalisons sur les progrès récents dans la compréhension de la chronologie des puits de goudron de La Brea afin de réaliser la première étude morphométrique de crânes du grand loup, Canis dirus, au fil du temps. Nous présentons tout d'abord de nouvelles données sur la fracture et l'usure de dent provenant de puits plus anciennement datées que ceux analysés jusqu'à présent, et démontrons que des événements de fracture et d'usure, et la concurrence accrue et l'utilisation accrue de carcasse qui sont pensés les représenter, ont été d'intensité variable dans les intervalles de temps échantillonnées. La taille de crâne, et, par extension, la taille du corps, est montré à différer sensiblement entre les puits de La Brea, avec la seule importante observation étant la réduction de la taille du corps au dernier maximum glaciaire. La variation de la taille du Crâne est montrée comme étant le résultat à la fois de facteurs ontogénétiques et évolutifs, ni l'un ni l'autre n'est en harmonie avec une version temporelle de la règle de Bergmann. La différence de forme de crâne parmi les puits est également importante, avec la variabilité de la forme attribuable à la fois aux effets néoténiques dans les populations avec une forte rupture et usure, et des changements évolutifs probablement due au changement climatique. Tester cette hypothèse nécessite une meilleure exactitude et précision des données de carbone de La Brea, un programme qui est à la portée de la technologie de datation AMS actuelle.

Mots-clés : grand loup; Rancho La Brea; morphométriques crâniens; Pléistocène; évolution

Translator: Kenny J. Travouillon

Deutsche Zusammenfassung

Schädelmorphometrie des Dire Wolfes, Canis dirus, von Rancho La Brea: zeitliche Variabilität und die Verbindung zu Ernährungsdruck und Klima

Die Rancho la Brea Tar Pits stellen ein einzigartiges Fenster in die Biologie und Ökologie des ausgehenden Pleistozäns des südlichen Kalifornien dar. In dieser Untersuchung erörtern wir die neuesten Fortschritte zum Verständnis der Rancho la Brea Tar Pit Chronologie und erstellen die erste morphometrische Studie über die Crania des Dire Wolfes, Canis dirus, im Laufe der Zeit. Zuerst präsentieren wir neue Daten zu Zahnfrakturen und Zahnabnutzung aus Asphaltgruben, die älter sind als die bisher untersuchten. Wir zeigen, dass die Frakturen und Abnutzungserscheinungen sowie der zunehmende Wettbewerb und die erhöhte Nutzung von Kadavern, für das diese gelten, über die ausgewählten Zeitintervalle von variierender Intensität sind. Es wird gezeigt, dass sich die Schädelgröße, und in Erweiterung, die Köpergröße, signifikant unter den Asphaltgruben in La Brea unterscheidet und dass die häufigste Einzelbeobachtung die Verkleinerung der Körpergröße während des letzten glazialen Maximums ist. Es wird aufgezeigt, dass die Größenvariation der Schädel sowohl auf ontogenetische als auch auf evolutionäre Faktoren zurückgeführt werden kann, von denen keiner mit einer zeitlichen Version der Bergmann's Regel übereinstimmt. Der Unterschied in der Schädelgestalt zwischen den Asphaltgruben ist ebenfalls auffällig, wobei die Variabilität sowohl neotänen Effekten bei Populationen mit hohen Bruchschäden und Abnutzung zugeschrieben werden kann, als auch evolutionären Veränderungen, die möglicherweise mit Klimaveränderungen zusammenhängen. Um diese Hypothesen zu testen, bedarf es besserer Genauigkeit und Präzision bei der La Brea Kohlenstoff Datierung, ein Programm, das in Reichweite der aktuellen AMS Datierungs-Technologie ist.

SCHLÜSSELWÖRTER: Dire Wolf; Rancho La Brea; Schädelmorphometrie; Pleistozän; Evolution

Translator: Eva Gebauer

Arabic

437 arab

Translator: Ashraf M.T. Elewa

 

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