Dental measurements do not diagnose modern artiodactyl species: Implications for the systematics of Merycoidodontoidea

Meaghan M. Emery-Wetherell and Edward Byrd Davis

Plain Language Abstract

How long and wide a tooth is has often been used to identify fossil species of even-toed hooved animal species like cows and deer, and particularly for an extinct group of fossil hooved mammals called oreodonts. However, how variable these measurements are in modern hooved animal species, and whether modern hooved animal species can be identified just by teeth measurements, had not been fully tested. In this study, we measured the lengths and widths of teeth of a variety of even-toed hooved animals (a group also known as artiodactyls), and tested A) how well those measurements could statistically identify different species of modern artiodactyl, and B) how variable those measurements were. We found that artiodactyl teeth are more variable than the teeth of primates, carnivores, or rodents, and that they did not do a perfect job of identifying different species. A big part of why they did not identify different species perfectly is probably because artiodactyl teeth change size during wear.

Resumen en Español

Las mediciones dentales no permiten diferenciar las especies modernas de artiodáctilos: implicaciones para la sistemática de Merycoidodontoidea

Aunque las mediciones dentales se utilizan con frecuencia para diferenciar taxonómicamente entre especies fósiles de Merycoidodontoidea y otros artiodáctilos extintos, su utilización con artiodáctilos modernos no ha probado de forma exhaustiva que sea eficaz o adecuada. Nuestro estudio encuentra que la variación en la dentición de artiodáctilos es generalmente más alta que en primates, carnívoros, roedores e incluso elefantes, con coeficientes de variación en molares que alcanzan hasta un 18% (Camelus bactrianus), y que las mediciones dentales no son adecuadas para la descripción taxonómica de artiodáctilos modernos mediante análisis discriminante, pruebas t ajustadas sobre los coeficientes de variación (CV) o análisis de mixturas. Los coeficientes de variación más altos de lo esperado para artiodáctilos implican que algunos taxones fósiles pueden estar sobredimensionados taxonómicamente, pero la baja utilidad de las mediciones dentales en la separación de especies simpátricas de duikers también sugiere que las mediciones dentales no son efectivas para discriminar especies de forma completa respecto a ciertos grupos de artiodáctilos. Abogamos por una revisión sistemática de Merycoidodontoidea y muchos otros grupos de artiodáctilos fósiles dando menor importancia a las mediciones dentales y proporcionando una mejor explicación de las maneras en que varía la dentición selenodonta.

Palabras clave: variación cuantitativa; morfología dental; Mammalia; Artiodactyla; Merycoidodontoidea; análisis de función discriminante

Traducción: Enrique Peñalver (Sociedad Española de Paleontología)

Résumé en Français

Les mesures dentaires ne distinguent pas les espèces actuelles d’artiodactyles : implications pour la systématique des Merycoidodontoidea

Bien que les mesures dentaires soient fréquemment utilisées pour distinguer les espèces éteintes de Merycoidodontoidea et d’autres artiodactyles, l’efficacité de la diagnose des taxons modernes d’artiodactyles n’a pas encore été testée de manière approfondie. Notre étude trouve que la variation de la denture des artiodactyles est généralement plus élevée que celle des primates, Carnivores, rongeurs, et même éléphants, avec des coefficients de variation des molaires atteignant 18 % (chez Camelius bactrianus), et que les mesures dentaires distinguent mal les artiodactyles modernes par des analyses discriminantes, des tests t ajustés sur les coefficients de variation, ou des analyses de mélanges finis. Les coefficients de variation plus élevés que prévu pour les artiodactyles impliquent que certains taxons fossiles sont peut-être divisés en de trop nombreuses espèces, mais la faible utilité des mesures dentaires pour séparer des espèces sympatriques de céphalophes suggère aussi que les mesures dentaires ne sont pas efficaces pour définir certains groupes d’artiodactyles. Nous préconisons une révision systématique des Merycoidodontoidea et de nombreux autres groupes éteints d’artiodactyles en donnant une importance moindre aux mesures dentaires et en prenant mieux en compte la manière dont les dentures sélénodontes varient.

Mots-clés : variation quantitative ; morphologie dentaire ; Mammalia ; Artiodactyla ; Merycoidodontoidea ; analyse discriminante

Translator: Antoine Souron

Deutsche Zusammenfassung

In progress

Translator: Eva Gebauer

Arabic

Translator: Ashraf M.T. Elewa

j. polski

Pomiary stomatologiczne nie są diagnostyczne dla współczesnych gatunków parzystokopytnych: implikacje dla systematyki Merycoidodontoidea.

Mimo, że pomiary stomatologiczne są często wykorzystywane do różnicowania gatunków kopalnych Merycoidodontoidea i innych wymarłych parzystokopytnych, efektywna diagnostyka współczesnych taksonów parzystokopytnych za pomocą pomiarów stomatologicznych nie została dokładnie przetestowana. Nasze badanie wykazuje, że zróżnicowanie uzębienia parzystokopytnych jest ogólnie większe niż u: naczelnych, drapieżnych, gryzoni, a nawet słoniowatych. W trzonowcach współczynniki zmienności sięgają 18% (Camelus bactrianus), a pomiary stomatologiczne błędnie różnicują współczesne parzystokopytne z pomocą analizy funkcji dyskryminacyjnej, skorygowanej testem t współczynników zmienności lub analizy zbiorów skończonych. Wyższe od oczekiwanych współczynniki zmienności dla parzystokopytnych sugerują, że niektóre taksony kopalne mogą być nadmiernie rozdzielone, ale niska użyteczność pomiarów stomatologicznych w specjacji sympatrycznej gatunków duikerów (Cephalophinae) również sugeruje, że pomiary stomatologiczne nie są skuteczne dla pełnego różnicowania wybranych grup parzystokopytnych. Opowiadamy się za systematyczną rewizją Merycoidodontoidea i wielu innych grup kopalnych parzystokopytnych, z mniejszym naciskiem na pomiary stomatologiczne i dokładniejsze sposoby oceny zmian uzębienia selenodontycznego.

Słowa kluczowe: zmienność ilościowa; morfologia stomatologiczna; ssaki; parzystokopytne; Merycoidodontoidea; analiza dyskryminacyjna

Translator:  Dariusz Nowakowski