Histology of spinosaurid dinosaur teeth from the Albian-Cenomanian of Morocco: Implications for tooth replacement and ecology
Plain Language Abstract
We investigated the tooth formation rates of spinosaurid dinosaurs from the "Mid-"Cretaceous of Morocco. Using thin sections we counted the growth lines in the dentine of the teeth, similar to growth rings of a tree. Based on comparisons of formation and replacement rates of similarly sized dinosaurs, the tooth replacement rate for spinosaurs was estimated to be between 59 and 68 days, which is faster than in most other theropods.
Resumen en Español
Histología de dientes de dinosaurio espinosáurido del Albiense-Cenomaniense de Marruecos: Implicaciones para el reemplazo de dientes y la ecología
Un gran número de dientes de espinosáuridos encontrados en Marruecos sugiere que este clado fue muy abundante durante el Cretácico "Medio" en el norte de África. Se han propuesto varias razones para explicar esta abundancia de dientes de espinosaurio, desde los sesgos de muestreo hasta la ecología. Sin embargo, la cantidad de dientes en el registro fósil también depende en gran medida de la tasa de reemplazo de dientes. Hasta ahora, se sabe poco sobre el tiempo de formación de los dientes y las tasas de reemplazo en los espinosáuridos. Aquí, analizamos la histología de varios dientes de espinosaurio para estimar el tiempo de formación de los dientes y las tasas de reemplazo, utilizando el recuento de líneas de von Ebner, las líneas incrementales formadas diariamente en la dentina de los dientes. Los recuentos de líneas indicaron un tiempo máximo de formación de dientes de 271 días, y se predijo que las tasas de reemplazo serían entre 59 y 68 días. Estas tasas son más rápidas que en otros terópodos grandes de los que se conocen datos y, junto con el número bastante alto de dientes en una dentición de espinosáurido, podrían ayudar a explicar la abundancia de dientes de espinosaurio en el Cretácico "Medio" del norte de África. .
Palabras clave: dientes de terópodo; tiempos de formación de dientes; tasas de reemplazo de dientes; Spinosauridae; histología
Traducción: Francesco Gascó (Grupo de Biología Evolutiva, UNED y Sociedad Española de Paleontología)
Résumé en Français
L’histologie des dents de dinosaures spinosauridés de l’Albien-Cénomanien du Maroc : implications pour le remplacement dentaire et l’écologie
De nombreuses dents de spinosauridés trouvées au Maroc suggèrent que ce clade était très abondant pendant le Crétacé « moyen » dans le nord de l’Afrique. Plusieurs raisons ont été proposées pour expliquer cette abondance de dents de spinosauridés, allant des biais de collecte à des facteurs écologiques. Cependant, le nombre de dents dans le registre fossile dépend également fortement du taux de remplacement dentaire. Jusqu’à présent, peu de choses étaient connues sur le temps de formation des dents et les taux de remplacement chez les spinosauridés. Dans cet article, nous analysons l’histologie de plusieurs dents de spinosauridés pour estimer leurs temps de formation et les taux de remplacement dentaire en utilisant les comptes des lignes de von Ebner, les lignes incrémentales formées quotidiennement dans la dentine des dents. Les comptes des lignes indiquent un temps maximal de formation des dents de 271 jours, et les taux de remplacement ont été estimés entre 59 et 68 jours. Ces taux sont plus rapides que ceux des autres grands théropodes pour lesquels des données sont disponibles, et avec le nombre relativement élevé de dents dans la denture des spinosauridés, ils pourraient aider à expliquer l’abondance des dents de spinosauridés dans le Crétacé « moyen » du nord de l’Afrique.
Mots-clés : dents de théropodes ; temps de formation des dents ; taux de remplacement dentaire ; Spinosauridae ; histologie
Translator: Antoine Souron
Deutsche Zusammenfassung
Histologie von Spinosaurierzähnen aus dem Alb-Cenoman von Marokko: Interpretationen zu Zahnwechsel und Ökologie
Die große Anzahl an Spinosauriden-Zähnen, die in Marokko gefunden wird, lässt vermuten, dass diese Gattung häufig in der mittleren Kreide von Nordafrika vorgekommen ist. Zur Erklärung dafür werden verschiedene Gründe aufgeführt, wie z. B. ein Sammlungs-Bias oder ökologische Ursachen. Die Häufigkeit von Zahnfunden im Fossilbericht hängt aber auch stark von der Zahnwechselrate ab. Bisher ist nicht viel bekannt über die Zahnformationsszeiten und -wechselraten in Spinosauriden. In dieser Arbeit konnten wir mithilfe von histologischen Dünnschliffen einiger Spinosauridenzähnen und dem Zählen der von Ebner-Linien, die Formationszeiten und Wechselraten ermitteln. Die Anzahl der Wachstumslinien ergab eine maximale Formationszeit von 271 Tagen und die Wechselraten wurden auf zwischen 59 und 68 Tagen berechnet. Diese Raten sind schneller als in anderen großen Theropoden, für die solche Daten zur Verfügung stehen. Zusammen mit der generell hohen Anzahl an Zähnen in den Kiefern von Spinosauriden, könnte das die hohe Anzahl an Zahnfunden erklären.
Schlüsselwörter: Theropodenzähne; Zahnformationszeiten; Zahnwechselraten; Spinosauridae; Histologie
Translator: Authors
Arabic
Translator: Ashraf M.T. Elewa
Polski
Histologia zębów spinozaurów z albu-cenomanu z Maroka: Implikacje dla wymiany zębów i ekologii
Duża liczba zębów spinozaurów znalezionych w Maroku sugeruje, że klad ten w okresie „środkowej” kredy był bardzo rozpowszechniony w północnej Afryce. Zaproponowano kilka wyjaśnień uzasadniających tę wielką liczebność szczątków, od błędów w pobieraniu próbek po ekologię spinozaurów. Jednakże liczba zębów w zapisie kopalnym zależy również w dużym stopniu od tempa ich wymiany. Jak dotąd niewiele wiadomo na temat czasu formowania się zębów i ich wskaźnika zastępowalności u Spinosauridae. W tym przypadku przeanalizowaliśmy histologię kilku zębów spinozaura, aby oszacować czas formowania się zęba i tempo jego wymiany, wykorzystując liczbę linii von Ebnera, tworzących się codziennie linii przyrostowych w zębinie. Zliczenia linii wskazywały na maksymalny czas formowania się zęba wynoszący 271 dni, a czas wymiany oceniono na 59–68 dni. Wskaźnik ten jest wyższy niż w przypadku innych dużych teropodów, dla których istnieją dane i wraz z dość dużą liczbą zębów w uzębieniu spinozaurów mogą pomóc w wyjaśnieniu obfitości zębów spinozaurów w „środkowej” kredzie północnej Afryki.
Słowa kluczowe: zęby teropodów; czas formowania się zęba; tempo wymiany zębów; Spinosauridae; histologia
Translator: Krzysztof Stefaniak
Russian
Гистология зубов спинозавров из альба-сеномана Марокко: значение для замены зубов и особенностей экологии
Большое количество зубов спинозаврид, обнаруженных в Марокко, позволяет предположить, что представители этой клады были весьма многочисленны в Северной Африке в течение “среднего” мелового периода. Было предложено несколько причин, объясняющих обилие зубов спинозавров, от систематических ошибок выборки до экологии. Однако количество зубов в палеонтологической летописи также сильно зависит от скорости замены зубов. Пока мало что известно о времени формирования зубов и скорости их замещения у спинозаврид. Мы проанализировали гистологию нескольких зубов спинозавров, чтобы оценить время формирования зубов и частоту их замены, используя подсчет линий фон Эбнера, ежедневно формируемых инкрементных линий в дентине. Подсчет линий показал, что максимальное время формирования зуба составляет 271 день, а частота замещения составляла от 59 до 68 дней. Эти показатели выше, чем у других крупных теропод, по которым известны данные, и вместе с довольно большим количеством зубов в зубном ряду спинозавров, таким образом, могут помочь объяснить обилие зубов этих животных в “среднем” мелу Северной Африки.
Ключевые слова: зубы теропод; время образования зубов; частота замены зубов; Spinosauridae; гистология
Translator: Oleksandr Kovalchuk
Ukrainian
Гістологія зубів спинозаврів із альба-сеномана Марокко: значення для заміни зубів і особливостей екології
Велика кількість зубів спинозаврид, виявлених у Марокко, дозволяє припустити, що представники цієї клади були досить численними у Північній Африці протягом “середньої” крейди. Було запропоновано кілька причин, що пояснюють велику кількість зубів спинозаврів, від систематичних помилок вибірки до екології. Однак кількість зубів у палеонтологічному літописі також сильно залежить від швидкості заміни зубів. Поки мало що відомо про час формування зубів і швидкість їх заміщення у спинозаврид. Ми проаналізували гістологію декількох зубів спинозаврів, щоб оцінити час формування зубів і частоту їх заміни, використовуючи підрахунок інкрементних ліній фон Ебнера, які щодня формуються дентині. Підрахунок ліній показав, що максимальний час формування зуба становить 271 день, а частота їх заміни становила від 59 до 68 днів. Ці показники вищі, ніж у інших великих теропод, для яких відомі такі дані, і разом із досить великою кількістю зубів у зубному ряду спинозаврів, таким чином, можуть допомогти пояснити велику кількість зубів цих тварин у “середній” крейді Північної Африки.
Ключові слова: зуби теропод; час утворення зубів; частота заміни зубів; Spinosauridae; гістологія
Translator: Oleksandr Kovalchuk
