Desenvolvimento e microestrutura vertebral em Mesosauridae do Permiano da Bacia do Paraná

Abstract

Os mesossaurídeos são os amniotas mais antigos com adaptações para a vida em ambiente aquático. No Brasil, seus fósseis ocorrem em quantidade considerável nas rochas da Formação Irati (Kunguriano da Bacia do Paraná). Apesar de sua abundância, pouco de sua microestrutura óssea é conhecida. Nesta dissertação de mestrado, organizada em forma de artigo científico, são apresentadas a descrição da microestrutura vertebral de alguns fósseis de Mesosauridae provenientes de Goiás e Rio Grande do Sul. As vértebras são compostas por osso periosteal lamelar-zonal pouco vascularizado. Internamente, ocorre osso endocondral apresentando evidências de remodelamento ósseo (i.e. ósteons e cavidades de erosão). Os elementos vertebrais se desenvolvem em diâmetro por acréscimo de osso periosteal, enquanto que o crescimento em comprimento é promovido por ossificação endocondral. Cartilagem calcificada ocorre junto ao osso endocondral e em regiões articulares. O centro vertebral é anficélico e perfurado nos Mesosauridae e a cartilagem notocordal, na forma de tecido condroide, foi preservada em alguns espécimes. O tecido condroide apresenta lacunas de condrócitos de formato arredondado organizados individualmente ou formando grupos isógenos, similar ao encontrado em Sphenodon punctatus. Curvaturas no processo espinhoso de vértebras toracomolombares e caudais foram identificadas e associadas a processos patológicos e defeitos de desenvolvimento da musculatura epaxial. Determinadas vértebras caudais apresentam umsulco transversal na porção média do centro. No entanto, a hipótese de autotomia caudal nestes tetrápodes foi descartada devido à ausência de um plano claramente definidopara fratura no centro vertebral, como ocorre em lepidossauros e Captorhinus. Adicionalmente, é apresentado um contexto acerca do tecido ósseo e cartilaginoso dos vertebrados, juntamente com detalhes sobre trabalhos prévios de microestrutura óssea em mesossaurídeos.

Mesosaurids are the oldest amniotes with adaptations to live in the aquatic environment. In Brazil, their fossils occur in considerable quantity in rocks of the Irati Formation (Kungurian of the Paraná Basin). Despite its abundance, little is known about their bone microstructure. In this Master‘s thesis, organized as a scientific paper, the description of the vertebral microstructure of Mesosauridae fossils from Goiás, Paraná and Rio Grande do Sul States is presented. The vertebrae are composed of lamellarzonal periosteal bone with scattered vascularity. Internally endochondral bone occurs presenting evidence of bone remodeling (i.e. osteons and erosion cavities). The vertebral elements develop in diameter by accretion of periosteal bone while growth in length is provided by endochondral ossification. Calcified cartilage occurs together with endochondral bone in articular regions. The vertebral centrum of Mesosauridae is anficelic and perforated and notochordal cartilage in the form of chondroid tissue has been preserved in some specimens. Chondroid tissue has rounded-shaped chondrocyte lacunae organized individually or in isogenous groups similar to that found in Sphenodon punctatus. Curvatures in the spinal process of thoracomolumbar and caudal vertebrae were identified and associated with pathological processes and defects in development of the epaxial musculature. Certain caudal vertebrae have a transverse sulcus in the middle portion of the centra. However, the hypothesis of caudal autotomy in these tetrapods was discarded due to the absence of a true fracture plane in the vertebral centrum like that occurring in lepidosaurs and Captorhinus. Additionally, a context about vertebrate bone and cartilaginous tissue is presented together with details on previous work on bone microstructure in mesosaurids.