Análise de microestrutura dentária e óssea em Mesosauridae : implicações na taxonomia, ontogenia e paleoecologia do grupo

Abstract

No registro fóssil dos vertebrados, os dentes e ossos são a principal fonte de informações acerca da evolução e paleobiologia desses animais. Neste sentido, o estudo da microestrutura dentária e óssea surge como uma ferramenta valiosa para a interpretação destas informações, fornecendo detalhes como estágio ontogenético e estimativas de idade. Os mesossauros são um enigmático grupo de pararrépteis aquáticos de idade permiana muito bem conhecidos no continente africano e sul-americano. O grupo era previamente composto por três gêneros monoespecíficos (Brazilosaurus sanpauloensis, Stereosternum tumidum e Mesosaurus tenuidens), mas estudos recentes indicam a existência apenas de M. tenuidens. No Brasil, apresentam uma extensa ocorrência geográfica sendo encontrados em rochas da Formação Irati desde o centro-oeste até o sul. Apresentam crânio triangular em vista dorsal, rostro longo com a cavidade oral dotada de numerosos dentes cônicos e delgados além de possuírem coluna vertebral longa e ossos compactos, especialmente costelas e vértebras. O estudo da microestrutura dentária revelou a presença de esmalte com superfície formada por cristas apicobasais e cristalitos simples não organizados em prismas, dentina globular e ortodentina ocupando a maior parte do volume dentário sendo a plicidentina, pela primeira vez descrita, verificada na base dos dentes. A implantação é do tipo subtecodonte. Em relação à microestrutura óssea, a grande compacidade é notável, apresentando cavidade medular preenchida por deposições endosteais e osso periosteal compacto. Há pouca histovariabilidade entre as mais de 20 amostras estudadas, sendo o osso periosteal composto por tecido paralelo-fibroso, pobremente vascularizado e interceptado por diversas marcas de crescimento cíclico (MCC) indicando lenta taxa de deposição óssea e influenciada por sazonalidade. A ocorrência de sistema fundamental externo em algumas amostras sugere que o crescimento determinado já era uma estratégia presente no paleozoico e provavelmente não se trata de uma característica derivada nos amniotas. Além disso, foram verificadas diferenças no padrão das MCC, sugerindo a existência de leves discrepâncias na deposição óssea entre indivíduos das porções norte e sul da Bacia do Paraná, provavelmente causadas por heterogeneidades ambientais, formando populações distintas. No entanto, as discrepâncias entre as amostras ósseas e dentárias não fornecem detalhes suficientes para sustentar a hipótese de três gêneros monoespecíficos para os Mesosauridade.

In the fossil record of vertebrates, teeth and bones are the primary sources of information about the evolution and paleobiology of these animals. In this sense, the study of dental and bone microstructure emerges as a valuable tool for interpreting these informations, providing details such as ontogenetic stage and age estimates. Mesosaurs are an enigmatic group of aquatic parareptiles from the Permian age, well-known in the African and South American continents. The group was previously thought to consist of three monospecific genera (Brazilosaurus sanpauloensis, Stereosternum tumidum, and Mesosaurus tenuidens), but recent studies indicate the existence of only M. tenuidens. In Brazil, they have a broad geographical occurrence, found in rocks of the Irati Formation from the Midwest to the south. They have a triangular skull in dorsal view, a long rostrum with the oral cavity equipped with numerous conical and slender teeth, and a long vertebral column with compact bones, especially ribs and vertebrae. The study of dental microstructure revealed enamel with a surface formed by apicobasal ridges and simple crystallites not organized in prisms, globular dentine and orthodentine occupying most of the dental volume, and plicidentine, described for the first time, found at the base of the teeth. The implantation is of the subthecodont type. Regarding bone microstructure, the high compactness is notable, with the medullary cavity filled with endosteal depositions and a compact periosteal bone. There is little histovariability among the more than 20 samples studied, with periosteal bone composed of parallel-fibered tissue, poorly vascularized, and intercepted by various cyclic growth marks (CGMs) indicating a slow rate of bone deposition influenced by seasonality. The occurrence of an external fundamental system in some samples suggests that determined growth was already a strategy present in the Paleozoic and probably not a derived feature in Amniota. Furthermore, differences in the pattern of MCCs were observed, suggesting slight discrepancies in bone deposition between individuals from the northern and southern portions of the Paraná Basin, possibly caused by environmental heterogeneities, forming distinct populations. However, the discrepancies between bone and dental samples do not provide sufficient details to support the hypothesis of three monospecific genera for Mesosauridae.