Wear-dependent molar morphology in hypsodont rodents: The case of the spalacine Pliospalax
Plain Language Abstract
Paleontologists use the morphological similarity between the fossils to study phylogenetic relationships. Studying the dental pattern has proven to be a valuable tool, but problems may arise when dental morphology changes with wear. This holds particularly true for the high-crowned molars of Spalacinae. Because fossils of naked mole rats are rare, it is difficult to reconstruct the different wear stages in an assemblage. Yet, we need the wear stages to solve the taxonomy. We use X-ray microtomography in order to confront these problems on the genus Pliospalax, allowing us to digitally reconstruct the wear stages of a single molar. As a result, we are able to show that the molars described as P. sotirisi and P. macoveii actually belong to the same species.
Resumen en Español
Morfología molar dependiente del desgaste en roedores hipsodontos: el caso del spalacino Pliospalax
El estudio del patrón dental de los micromamíferos ha demostrado ser una herramienta valiosa para clasificar e identificar especies extintas, pero pueden surgir problemas cuando la morfología dental cambia con el desgaste. Esto es especialmente cierto para los roedores de corona alta, como los Spalacinae. La microtomografía de rayos X ofrece nuevas oportunidades para documentar los cambios en la morfología dental de las especies con desgaste. Combinar esta tecnología con software de visualización y análisis permite examinar las superficies oclusales virtuales de los molares imitando las diferentes etapas de desgaste. En este artículo, aplicamos esta tecnología a Pliospalax macoveii de la localidad de Çalta en Turquía, P. tourkobouniensis y P. sotirisi de las localidades griegas de Tourkobounia-1 y Maritsa, y la especie reciente Spalax microphthalmus de Hungría y Rumanía. Este método permite la comparación efectiva entre las especies de spalacinos. Como resultado, consideramos a P. sotirisi como un sinónimo junior de P. macoveii.
Palabras clave: Variación; Rodentia; Microtomografía; Etapa de desgaste; Plioceno
Traducción: Francesco Gascó (Grupo de Biología Evolutiva, UNED y Sociedad Española de Paleontología)
Deutsche Zusammenfassung
Molaren-Morphologie in Abhängigkeit von Abnutzung bei hypsodonten Nagetieren: der Fall des Spalacinen Pliospalax
Die Untersuchung des Zahnmusters von Mikrosäugetieren hat sich als wertvolles Instrument zur Klassifizierung und Identifizierung ausgestorbener Arten erwiesen, aber es können Probleme auftreten, wenn sich die Zahnmorphologie durch Abnutzung verändert. Dies gilt insbesondere für die hochkronigen Nagetiere, wie die Spalacinae. Die Röntgenmikrotomographie bietet neue Möglichkeiten, die Veränderungen in der Zahnmorphologie der Arten mit der Abnutzung zu dokumentieren. Die Kombination dieser Technologie mit Visualisierungs- und Analysesoftware ermöglicht die Untersuchung virtueller Molaren-Kauflächen, die die verschiedenen Abnutzungsstadien nachahmen. In dieser Arbeit wenden wir diese Technologie bei Pliospalax macoveii aus Çalta in der Türkei an, bei P. tourkobouniensis und P. sotirisi aus den griechischen Fundorten Tourkobounia-1 und Maritsa sowie auf die rezente Art Spalax microphthalmus aus Ungarn und Rumänien. Diese Methode ermöglicht einen effektiven Vergleich zwischen den Spalacinen-Arten. Infolgedessen betrachten wir P. sotirisi als Juniorsynonym von P. macoveii.
Schlüsselwörter: Variation; Rodentia; Mikrotomographie; Abnutzungsstadium; Pliozän
Translator: Eva Gebauer
Arabic
Translator: Ashraf M.T. Elewa
Polski
Zależna od zużycia morfologia zębów trzonowych u hypsodontycznych gryzoni: przypadek ślepca Pliospalax
Badanie układu uzębienia drobnych ssaków okazało się cennym narzędziem w klasyfikacji i identyfikacji gatunków wymarłych, jednak problemy mogą pojawić się, gdy morfologia zębów zmienia się wraz ze zużyciem. Dotyczy to szczególnie gryzoni wysokokoronowanych, takich jak Spalacinae. Mikrotomografia rentgenowska zapewnia nowe możliwości dokumentowania zmian w morfologii zębów gatunku wraz ze zużyciem. Połączenie tej technologii z oprogramowaniem do wizualizacji i analizy umożliwia badanie wirtualnych powierzchni okluzyjnych zębów trzonowych naśladując różne etapy zużycia. W tym artykule stosujemy tę technologię na Pliospalax macoveii ze stanowiska Çalta w Turcji, P. tourkobouniensis i P. sotirisi z greckich stanowisk Tourkobounia-1 i Maritsa oraz wspołczesnego gatunku Spalax microphthalmus z Węgier i Rumunii. Metoda ta umożliwia efektywne porównanie gatunków ślepcowatych. W rezultacie uważamy P. sotirisi za młodszy synonim P. macoveii.
Słowa kluczowe: zmienność; gryzonie; mikrotomografia; etap zużycia
Translator: Krzysztof Stefaniak
Ukrainian
Обумовлена стиранням морфологія молярів у гіпсодонтних гризунів: випадок спалацина Pliospalax
Вивчення будови зубів дрібних ссавців виявилося цінним інструментом у класифікації та ідентифікації вимерлих видів. Разом з тим, можуть виникнути проблеми з визначенням, коли морфологія зубів змінюється у процесі стирання. Особливо це стосується гризунів, що мають зуби з високою коронкою (Spalacinae). Рентгенівська мікротомографія надає нові можливості для документування змін морфології зубів виду при стиранні. Поєднання цієї технології з програмним забезпеченням для візуалізації та аналізу дозволяє досліджувати віртуальні оклюзійні поверхні молярів, імітуючи різні стадії стирання. Ми застосовуємо цю технологію до зубів Pliospalax macoveii із місцезнаходження Чалта в Туреччині, P. tourkobouniensis і P. sotirisi із грецьких місцезнаходжень Туркобунія-1 і Маріца, а також до рецентного виду Spalax microphthalmus з Угорщини та Румунії. Використаний підхід дозволяє ефективно порівнювати будову зубів різних видів сліпаків. За результатами дослідження P. sotirisi визнано молодшим синонімом P. macoveii.
Ключові слова: мінливість; Rodentia; мікротомографія; стадія стирання; пліоцен.
Translator: Oleksandr Kovalchuk
Chinese
In progress
Translator: Chenyang Cai. Nanjing Institute of Geology and Palaeontology, Chinese Academy of Sciences
Résumé en Français
Morphologie des molaires liée à l’usure chez des rongeurs hypsodontes : le cas du spalaciné Pliospalax
L’étude des patrons dentaires des micromammifères s’est révélée être un outil utile pour classer et identifier les espèces éteintes, mais des problèmes peuvent survenir lorsque la morphologie change suite à l’usure de la dent. Ceci est particulièrement vrai pour les rongeurs à grande couronne, comme les Spalacinae. La tomographie à rayons-X fournit de nouvelles opportunités pour documenter les changements de morphologie dentaire suite à l’usure chez ces espèces. La combination de cette technologie avec des logiciels de visualisation et d’analyse permet d’examiner des surfaces occlusales virtuelles de molaires et d’imiter différentes étapes d’usure. Dans cet article, nous appliquons cette technologie à Pliospalax macoveii de la localité de Calta, en Turquie, à P. tourkobouniensis et P. sotirisi des localités grecques de Tourkobounia-1 et Maritsa, et à l’espèce actuelle Spalax microphthalmus de Hongrie et de Roumanie. Cette méthode permet une comparaison efficace entre ces espèces de spalacinés. Ainsi, nous considérons P. sotirisi en tant que synonyme plus récent de P. macoveii.
Mots-clés : Variation ; Rodentia ; Microtomographie ; état d’usure ; Pliocène
Translator: Denis Audo. Centre de Recherche en Paléontologie - Sorbonne Université
Russian
Возрастно-зависимая морфология коренных зубов гипсодонтных грызунов: пример спалацин Pliospalax
Изучение структуры зубов мелких млекопитающих оказалось ценным инструментом для классификации и идентификации вымерших видов, но могут возникнуть проблемы, когда морфология зубов меняется по мере их износа. Это особенно справедливо в отношении грызунов с высокой короной, таких как Spalacinae. Рентгеновская микротомография открывает новые возможности для документирования изменений морфологии зубов данной группы по мере их износа. Сочетание этой технологии с программным обеспечением для визуализации и анализа позволяет исследовать виртуальные окклюзиальные поверхности моляров, имитируя различные стадии износа. В этой статье мы применяем эту технологию для Pliospalax macoveii из местонахождения Чалта (Çalta) в Турции, P. tourkobouniensis и P. sotirisi из греческих местонахождений Njhrj,jymz-1 (Tourkobounia-1) и Марица (Maritsa), а также для рецентного вида Spalax microphthalmus из Венгрии и Румынии. Этот метод позволяет эффективно сравнивать виды спалацинов. В результате мы рассматриваем P. sotirisi как младший синоним P. macoveii.
Ключевые слова: изменчивость; Rodentia; микротомография; стадии стирания; плиоцен
Translator: Leonid Voyta
