Rezumate

  • Articol complet
  • Cifre și date
  • Referințe
  • Citații
  • Valori
  • Licențierea
  • Reimprimări și permisiuni
  • PDF

1. Introducere

Pentru paleontologi, dinții sunt adesea singura modalitate de a deduce dieta unui mamifer dispărut. Prin contacte repetate de-a lungul vieții, alimentele pot induce fracturi ale dinților, exercitând o selecție naturală asupra formei dinților. Prin urmare, se așteaptă ca forma dentară să informeze asupra funcției dinților (adică mâncarea pe care o procesează cel mai bine fără a se rupe).

rezistența

La fel ca alte animale, primatele mănâncă multe tipuri de alimente, care sunt de obicei separate în categorii tradiționale, „pe bază de organe”: frunze, fructe, insecte etc. Rezultă că animalele care mănâncă frunze sunt folivore, animalele care mănâncă fructe sunt frugivore și așa mai departe. Totuși, majoritatea primatelor nu își limitează dieta la o categorie tradițională. În plus, categoriile tradiționale grupează o gamă largă de produse alimentare cu proprietăți fizice uneori contrastante. Cu alte cuvinte, două specii „frugivore” ar putea fi confruntate cu diferite provocări mecanice și, prin urmare, dentare. Până în prezent, însă, majoritatea studiilor care investighează forma și funcția dentară au făcut acest lucru folosind categorii tradiționale. Prezenta lucrare compară în schimb claritatea dentară, măsurată ca curbura medie medie, cu rezistența la puncție a alimentelor vegetale provocatoare consumate de primate.

2. Metode

2.1. Materiale

Am colectat 20 de cranii din șase genuri existente de maimuțe din Lumea Veche și Lumea Nouă: Ateles spp. (N = 3), Cercocebus spp. (N = 2), Cercopithecus spp. (N = 8), Chiropote satane (N = 1), Lophocebus albigena (N = 4) și Pitecii pitecii (N = 2). Pentru a elimina influența uzurii dentare, am selectat doar probe subadulte care au prezentat o uzură minimă sau nulă apicală pe al doilea molar superior.

2.2. Modele dentare

Molarii secundari superiori au fost scanați utilizând microtomografie computerizată Xray de înaltă rezoluție (EasyTom, Centrul de Microtomografie al Poitiers). Rezoluția izovoxelului se întinde de la 10 la 30 µm. După Guy et al. (2015), am segmentat capacul de email folosind Avizo Fire, apoi am extras un model poligonal al suprafeței exterioare a dinților, am reteselat modelele la ~ 50.000 poligoane și le-am orientat folosind Geomagic Studio.

2.3. Măsura curburii dentare

Pentru fiecare poligon al modelelor noastre dentare, am calculat curbura medie în R 3.3.0 folosind vcgCurve funcția pachetului Rvcg (Schlager 2017). Pentru a atenua efectele alometriei, am standardizat curbura poligonului prin curbura medie medie a unei emisfere de dimensiunea dinților: Standard Cur v poygron = poligon 2, 4481 × 3 D sunt un model în care modelul 3D este suprafața tridimensională a modelul dentar. Pentru fiecare model, claritatea a fost calculată ca a treia quartilă din toate valorile curburii.

2.4. Proprietățile fizice ale alimentelor

Proprietățile fizice ale alimentelor vegetale au fost colectate din literatură (Figura 1). Procedurile de testare nu au fost întotdeauna compatibile, așa că am restrâns această lucrare la rezistența la puncție măsurată ca presiune în kg.mm-2 necesară pentru a puncta alimentele cu acul unui tester portabil de fructe agricole (Model 719-40MRP, Chatillon & Sons). Pentru fiecare specie, rezistența la puncție din care alimentele ar putea fi considerate provocatoare în timp ce nu sunt consumate anecdotic a fost estimată ca a treia quartilă a tuturor scorurilor de rezistență la puncție.

Publicat online:

Figura 1. Rezistența la puncție a plantelor consumate de maimuțele din Lumea Veche (A, adaptat de la Lambert și colab. 2004; Wieczkowski 2009) și maimuțele din Lumea Nouă (B, adaptat de la Norconk și Veres 2011) față de al treilea quartil al curburii lor molare (C ). Linia de regresie a arătat cu un interval de încredere de 95%.

Figura 1. Rezistența la puncție a plantelor consumate de maimuțele din Lumea Veche (A, adaptat de la Lambert și colab. 2004; Wieczkowski 2009) și maimuțele din Lumea Nouă (B, adaptat de la Norconk și Veres 2011) față de al treilea quartil al curburii lor molare (C ). Linia de regresie a arătat cu un interval de încredere de 95%.

3. Rezultate si discutii

Așa cum era de așteptat, frecvența plantelor cu rezistență scăzută la puncție a fost mult mai mare decât frecvența plantelor cu rezistență ridicată la puncție (Figura 1 (a, b)). Acest lucru este probabil legat de evitarea plantelor provocatoare atunci când sunt disponibile alimente mai gustoase. În ceea ce privește forma dentară, claritatea a fost moderat anticorelată cu rezistența dificilă la puncția alimentelor (corelația rangului Spearman rho = -0,60, p-valoare 2013), care ar fi putut acționa ca un limitator natural la claritatea dentară. În schimb, pitecinele au cea mai mare claritate molară a eșantionului, în ciuda faptului că sunt prădători de semințe notorii. Cu toate acestea, această discrepanță între forma dentară și alimentele pe care se așteaptă să le proceseze cel mai bine poate fi explicată prin comportamentul lor de hrănire. Se știe că pititinele ingeră alimente dure, provocatoare, folosind dinții lor anteriori robusti, smălțuiți gros (incisivi și canini) în locul molarilor lor (Norconk și colab. 2013).

4. Concluzii

Cu excepția notabilă a pitecinelor, claritatea molară estimată din curbura medie se corelează cu rezistența la puncție a alimentelor vegetale de bază ale maimuțelor din Lumea Veche și Lumea Nouă (Figura 1 (c)). Cu alte cuvinte, cu cât mâncarea este mai rezistentă la înțepare, cu atât dinții sunt mai puțin ascuțiți, adaptați consumului său. Curbura ridicată a pitecinelor este atribuită faptului că nu își folosesc molarii pentru a deschide cojile de semințe provocatoare, ceea ce probabil a permis selectarea molarilor mai ascuțiți.

Această lucrare ilustrează importanța atât a datelor mecanice, obținute din plante colectate în câmp, cât și a datelor ecologice, obținute din observarea pe teren a primatelor, pentru înțelegerea formei și funcției dentare. Aplicarea acestei metode la multe specii existente, folosind un set larg de proprietăți fizice, ne va îmbunătăți înțelegerea modului în care hrana a selectat de fapt morfologia dentară. Abia atunci putem folosi forma dentară pentru a deduce cu precizie dieta mamiferelor dispărute.

Mulțumiri

Mulțumim Muzeului Național d’Histoire Naturelle din Paris (Franța), Muzeului Regal al Africii Centrale (Tervuren, Belgia) și Muzeului Senckenberg din Frankfurt (Germania).