Evidence for survival in a Middle Jurassic plesiosaur with a humeral pathology: What can we infer of plesiosaur behaviour?

Bruce M. Rothschild, Neil D.L. Clark, and Clare M. Clark

Plain Language Abstract

A marine reptile (plesiosaur) from the Middle Jurassic with a bony growth on the upper arm bone and corresponding socket provides evidence that it was able to survive despite the effective loss of use of its left limb. Tooth marks on the bone suggest that the trauma was a result of an attack by another marine reptile, a pliosaur. The plesiosaur victim is smaller than other adults of the same species, but has reached old-age. It may have survived by feeding on a restrictive diet depending on what it could catch or scavenge, or becoming dependent on other members of its family or social group.

Resumen en Español

Evidencia de supervivencia en un plesiosauro del Jurásico Medio con una patología humeral: ¿Qué podemos inferir del comportamiento del plesiosauro?

Los estudios sobre las patologías óseas con frecuencia proporcionan información sobre la vida de un animal, no solo en términos de etiología, sino también sobre las limitaciones resultantes que afectan a su comportamiento y dan una idea de las posibles estrategias de supervivencia. Una cintura escapular de plesiosauro, de la especie Cryptoclidus eurymerus, con el miembro anterior dañado permite estudiar la supervivencia postraumática en el Jurásico Medio. Los datos de referencia y el examen macroscópico de la extremidad y el escapulocoracoides asociado se usan para mostrar que el daño fue el resultado de una lesión y no debido a una patología del desarrollo. La pérdida de la superficie humeral proximal se asoció con una modelación de filigrana y una reacción perióstica, lo que habría provocado la alteración de la superficie escapulocoracoide adyacente, lo que la hizo funcionalmente ineficaz. Esto habría impedido su uso en una “carrera de trabajo” o en la consecución de locomoción direccional. La curación de la patología muestra que el plesiosauro no solo fue capaz de sobrevivir, sino que de alguna manera pudo compensar la pérdida de funcionalidad de su extremidad. Es probable que se corrigiese con la propulsión de los miembros traseros con los miembros anteriores comprometidos o que los miembros posteriores tuvieran un papel más activo en la propulsión. La cintura escapular de este espécimen es más pequeña de lo que se esperaría para un cintura escapular adulta y los huesos son más delgados, lo que indica que la dieta del animal pudo haber estado restringida. La existencia de impactos de dientes curados en la cara caudal del húmero sugiere que la exostosis en la articulación fuese el resultado del ataque en la aleta izquierda de un pliosauroideo o de un gran cocodrilo.

Palabras clave: patología; plesiosauro; húmero; cintura escapular; Jurásico Medio; Cryptoclidus

Traducción: Enrique Peñalver (Sociedad Española de Paleontología)

Résumé en Français

Preuves de la survie d’un plésiosaure du Jurassique moyen présentant une pathologie de l’humérus : que peut-on en déduire du comportement des plésiosaures ?

L’étude des pathologies osseuses fournit fréquemment des données sur la vie de l’animal, non seulement en termes d’étiologie, mais aussi sur la manière dont les limitations résultant de la pathologie ont affecté le comportement de l’animal et ses stratégies potentielles de survie. Une ceinture pectorale du plésiosaure Cryptoclidus eurymerus présentant des dommages sur le membre antérieur gauche permet d’étudier la survie post-trauma au Jurassique moyen. Des données quantitatives (points-repères) et un examen macroscopique du membre et du scapulocoracoïde associé sont utilisés pour montrer que les dommages résultent d’une blessure et ne sont pas dus à une pathologie développementale. La perte de la surface proximale de l’humérus était associée avec du remodelage osseux en filigrane et une réaction périostée, ce qui aurait entrainé la perturbation de la surface adjacente du scapulocoracoïde, altérant ainsi sa capacité à conserver sa fonction de manière efficace. Cela aurait empêché son utilisation lors de la phase de propulsion ou pour la locomotion directionnelle. La guérison de la pathologie montre que le plésiosaure a non seulement survécu, mais qu’il a également compensé d’une certaine manière la perte de son membre. Il a probablement compensé en utilisant la propulsion par les membres postérieurs en complément des membres antérieurs compromis, ou les membres postérieurs ont pris un rôle plus actif dans la propulsion. La ceinture pectorale de ce spécimen est plus petite que prévu pour un individu adulte de C. eurymerus et les os sont plus fins, indiquant que le régime alimentaire de l’animal a peut-être été restreint. La présence d’impacts de dents cicatrisés sur la partie dorsale de l’humérus suggère que l’exostose de l’articulation a été causée par l’attaque d’un pliosauroïde ou d’un grand crocodilien sur la palette natatoire gauche.

Mots-clés : pathologie ; plésiosaure ; humérus ; ceinture pectorale ; Jurassique moyen ; Cryptoclidus

Translator: Antoine Souron

Deutsche Zusammenfassung

Nachweis für das Überleben eines Plesiosauriers aus dem mittleren Jura mit einer Pathologie am Humerus: Was können wir daraus für das Verhalten lernen?

Die Knochenpathologie liefert häufig Erkenntnisse über die Lebensweise eines Tieres und zwar nicht nur was die Ätiologie angeht, sondern auch, wie die daraus entstandenen Einschränkungen das Verhalten beeinflussen und was die potentiellen Überlebensstrategien sind. An einem Brustgürtel mit verletzter linker Vorderextremität des Plesiosauriers Cryptoclidus eurymerus haben wir die Möglichkeit post-traumatisches Überleben im mittleren Jura zu untersuchen. Mittels wegweisender Daten und makroskopischer Untersuchungen der Extremität und des assoziierten Scapulocoracoids wird aufgezeigt, dass der Schaden durch eine Verletzung entstand und keine entwicklungsbedingte Pathologie war. Die fehlende proximale Humerusoberfläche war mit Filigranmodellierung und periostaler Reaktion assoziiert, was eine Disruption der anschließenden Scapulocoracoid-Oberfläche zur Folge gehabt hätte und diese funktionslos gemacht hätte. Dies hätte einen Kraftschlag oder eine gerichtete Lokomotion verhindert. Die Heilung der Pathologie zeigt, dass der Plesiosaurier nicht nur überlebte, sondern irgendwie auch das fehlende Bein kompensieren konnte. Vermutlich wurde so ausgeglichen, dass entweder Hinterbeinantrieb zusammen mit den beeinträchtigten Vorderbeinen genutzt wurde oder die Hinterbeine haben eine aktivere Rolle beim Vortrieb übernommen. Der Schultergürtel ist kleiner als es bei einem adulten Tier von C. eurymerus zu erwarten wäre und die Knochen sind dünner, was darauf hindeutet, dass das Nahrungsangebot des Tieres eingeschränkt war. Die verheilten Zahnabdrücke auf der dorsalen Humerusfläche legen nahe, dass die Exostose am Gelenk vom Angriff eines Pliosauriers oder großen Krokodils auf den linken Flipper herrührt. 

Schlüsselwörter: Pathologie; Plesiosaurier; Humerus; Schultergürtel; mittlerer Jua; Cryptoclidus

Translator: Eva Gebauer

Arabic

Translator: Ashraf M.T. Elewa