A faunivorous early sphenacodontian synapsid with a diastema
Plain Language Abstract
The so-called pelycosaurs that lived some 305 million years ago during the Late Carboniferous represent the early forerunners of mammals, after the basal split from the reptilian lineage within the group of land-dwelling animals. So far, a considerable diversity has been described from the Paleo-tropics of North America and Central Europe. The current study contributes to a string of recent publications that tremendously increases our knowledge on the spectrum of pelycosaur adaptations. The new genus and species Kenomagnathus scottae was excluded from the specimen list of a well-known carnivore to generalist, Haptodus garnettensis, due to different proportions and the previously overlooked presence of a diastema, an adaptive gap in the maxillary tooth row. This trait is rarely known in early mammal ancestors and never documented from any representative of the Carboniferous period. It reflects a specialized feeding habit, probably the oldest evidence of adaptation to hard-shelled diet in four-legged animals. In general, Kenomagnathus confirms a broad feeding spectrum throughout the initial evolution when our earliest ancestors still had a rather reptilian appearance.
Resumen en Español
Un sinápsido Sphenacodontia basal faunívoro con diastema
Nuestro conocimiento sobre los miembros más basales de los sinápsidos esfenacodontos y edafosaurios, grupo que incluye al origen del linaje de los mamíferos, se debe en gran parte a la localidad pensilvaniense de Garnett, en Kansas. Una revision preliminar de “Haptodus” garnettensis reveló una diversidad mayor de la esperada en este material. La mayor disparidad en la osteología documentada se ha observado en un ejemplar fornado por un lacrimal y un maxilar. La diagnosis de esta nueva forma, Kenomagnathus scottae gen. et sp. nov., incluye una region facial alta y acortada, la posesión de solo dos precaninos, y un diastema muy característico. Se trata del diastema más antiguo descrito en el linaje de los sinápsidos, y la primera en un taxon faunívoro que pierde un precanino, a parte de Tetraceratops. Esta caractrerística referente a los precaninos ocurrió independientemente a partir4 de estructuras similares en Sphenacodontoidea. En cuanto al edafosaurio Gordodon, a su diastema se le atribuye una función de procesado del alimento.
Palabras Clave: pelicosaurio; dentición; adaptación; nuevo género; nueva especie.
Traducción: Francesco Gascó (Grupo de Biología Evolutiva, UNED y Sociedad Española de Paleontología)
Résumé en Français
Un synapside sphénacodonte ancien faunivore et présentant un diastème
Notre connaissance des synapsides sphénacodontes et édaphosauridés anciens, le groupe qui inclut l’origine de la lignée des mammifères, provient essentiellement de la localité pennsylvanienne de Garnett au Kansas. Une révision préliminaire de l’espèce “Haptodus” garnettensis a trouvé une grande diversité dans le matériel attribué. La déviation la plus frappante dans l’ostéologie documentée est vue sur un spécimen comprenant un lacrimal et un maxillaire associés. La diagnose de cette nouvelle forme, Kenomagnathus scottae gen. et sp. nov., comprend une région faciale haute et raccourcie, seulement deux dents anté-canines, et un diastème distinct. Cela représente la plus ancien diastème connu dans l’évolution des synapsides, et le premier diastème signalé pour un membre faunivore qui ne présente pas de décalage anté-canine, à l’exception de Tetraceratops. Cette morphologie anté-canine unique a évolué indépendamment à partir de structures similaires au sein des Sphenacodontoidea. Comme pour l’édaphosauridé Gordodon, une fonction spécialisée dans le traitement de la nourriture est supposée pour le diastème.
Mots-clés : pélycosaure ; denture ; adaptation ; nouveau genre ; nouvelle espèce
Translator: Antoine Souron
Deutsche Zusammenfassung
Ein faunivorer früher Sphenacodontier mit Diastema
Unsere Kenntnis früher sphenacodonter und edaphosaurider Synapsiden, einschließlich des Ursprungs der Säugetier-Linie, entstammt größtenteils der spätkarbonischen Lokalität Garnett in Kansas. Eine vorläufige Revision des früheren „Haptodus“ garnettensis offenbarte im zugeschriebenen Material eine höhere Diversität. Die bedeutendste Abweichung von der dokumentierten Osteologie zeigte sich in einem Exemplar, bestehend aus einem Lakrimale und assoziiertem Maxillare. Die Diagnose der neuen Form, Kenomagnathus scottae gen. et sp. nov., beinhaltet eine hohe und verkürzte Schnauzenregion, nur zwei präkanine Zähne sowie ein deutliches Diastema. Dies ist das älteste bekannte Diastema innerhalb der synapsiden Evolution, dazu neben Tetraceratops das erste verzeichnete Vorkommen bei einem faunivoren Vertreter ohne präkanine Kieferstufe. Diese einzigartige präkanine Morphologie erschien unabhängig von ähnlichen Strukturen bei den Sphenacodontoidea. Wie auch für den Edaphosauriden Gordodon wird für das Diastema eine spezialisierte Funktion bei der Nahrungsverarbeitung angenommen.
Schlüsselwörter: Pelycosaurier; Bezahnung; Anpassung; neue Gattung; neue Spezies
Translator: Author
Arabic
Translator: Ashraf M.T. Elewa
Polski
Wczesny mięsożerny sfenacodont (Synapsida) z diastemą
Nasza wiedza na temat wczesnych sfenakodontów i edafozaurów, grupy włączanej w początek linii ssaczej, pochodzi w dużej mierze ze stanowiska Garnett w Pensylwanii w Kansas. Wstępna rewizja dawnego “Haptodus” garnettensis wykazała większą różnorodność opisanego materiału. Najbardziej uderzające odchylenie od udokumentowanej osteologii występuje w próbce zawierającej kość łzową i związaną z nią szczękę. Cchy diagnostyczne tej nowej formy, Kenomagnathus scottae gen. et sp. nov., obejmują wysoki i skrócony obszar twarzowy, tylko dwa zęby przed kłami i wyraźną diastemę. Jest to najstarsza znana diastema w ewolucji Synapsida, i pierwsza, oprócz Tetraceratops, obserwowana u mięsożernego przedstawiciela, którem brak stadium przedkłowego. Ta unikalna morfologia części przed kłami występowała niezależnie od podobnych struktur u Sphenacodontoidea; u edafozaura Gordodon diastema przyjmuje specjalną funkcję w przetwarzaniu pokarmu.
Słowa kluczowe: pelikozaur; uzębienie; adaptacja; nowy rodzaj; nowe gatunki
Translator: Krzysztof Stefaniak
Russian
Древнейший хищный сфенакодонтный синапсид с диастемой
Наши знания о наиболее ранних формах синапсид, представленных сфенакодонтами и эдафозаврами, основаны, прежде всего, на материалах, полученных из позднекарбонового местонахождения Garnett в Канзасе (США). Сфенакодонты интересны в качестве предков терапсид – группы, с которой связывают появление млекопитающих. Пересмотр материалов, ранее отнесенных к “Haptodus” gamettensis, позволил установить их принадлежность нескольким таксонам. Одним из наиболее уклоняющихся в морфологическом отношении от оригинального определения является образец, представленный слезной костью в сочленении с максиллой. Новая форма, Kenomagnathus scottae gen. et sp. nov., характеризуется высоким и укороченным лицевым отделом черепа, а также наличием двух предклыковых зубов и отчетливо выраженной диастемы. Эта находка является древнейшим из известных на данный момент свидетельств появления диастемы в эволюции синапсид, а также впервые описанным случаем ее наличия у их хищного представителя, лишенного характерной вогнутой области в передней части верхнечелюстного края, за исключением Tetraceratops. Эта уникальная морфология предклыковых зубов возникла независимо от сходных структур у Sphenacodontoidea. Что касается эдафозаврида Gordodon, предполагается наличие у его диастемы специализированной функции, связанной с питанием.
Ключевые слова: пеликозавр; зубная система; адаптация; новый род; новый вид.
Translator: Oleksandr Kovalchuk
Ukrainian
Найдавніший хижий сфенакодонтний синапсид із діастемою
Наші знання про ранні форми синапсид, представлених сфенакодонтами та едафозаврами, ґрунтуються насамперед на матеріалах, отриманих із пізньокарбонового місцезнаходження Garnett у Канзасі (США). Сфенакодонти цікаві у якості предків терапсид – групи, з якою пов’язують появу ссавців. Перегляд матеріалів, раніше ознакованих як “Haptodus” gamettensis, дозволив встановити їх приналежність декільком таксонам. Одним зі зразків, які найбільше відхиляються в морфологічному відношенні від оригінального визначення, є слізна кістка у зчленуванні з максилою. Нова форма, Kenomagnathus scottae gen. et sp. nov., характеризується високим і вкороченим лицьовим відділом черепа, а також наявністю двох передіклових зубів і чітко вираженої діастеми. Ця знахідка є найдавнішим із відомих на сьогодні свідчень появи діастеми в еволюції сінапсід, а також вперше описаним випадком її наявності у їхнього хижого представника, позбавленого характерної угнутої ділянки в передній частині верхньощелепного краю, за винятком Tetraceratops. Ця унікальна морфологія передіклових зубів виникла незалежно від подібних структур у Sphenacodontoidea. Щодо едафозаврида Gordodon, його діастема, імовірно, виконувала спеціалізовану функцію, пов’язану з живленням.
Ключові слова: пелікозавр; зубна система; адаптація; новий рід; новий вид.
Translator: Oleksandr Kovalchuk
