Integración morfológica de la mandíbula de los ungulados nativos de América del Sur: un tributo a D’arcy Thompson en el centenario de “sobre el crecimiento y la forma”

South American native ungulates include several extinct lineages that evolved within the context of South American Cenozoic geographic isolation. By the late–early Miocene Santacrucian, the orders Notoungulata, Litopterna, and Astrapotheria were differentiated. Recent ecomorphological studies highlighted complex functional patterns between their habitat/diet and hypsodonty. In order to understand these relationships in an evolutionary context we used geometric morphometrics methods (27 3-D landmarks) to evaluate the morphological integration of two of the primary functional units of the mandible: the alveolar region and the ascending ramus. Principal component analyses (PCA) and two blocks Partial Least Squares analyses (PLS) were used to explore the patterns of variation and covariation between these two modules. The main variation in shape is related to the robusticity and curvature of the mandibular corpus, and the relative size of the angular and coronoid process. The PLS analyses show a very strong morphological integration within the Litopterna, but a pattern of modularity in the Notoungulata. There is a common pattern of covariation in Astrapotheria and Litopterna, which might be due to similar constraints. The different covariation patterns in notoungulates with respect to litopterns are in concordance with both the taxonomic and morphological diversity of the clades, particularly in the typotheres. The modularity present in notoungulates could have allowed specializations in each module of the mandible, related to crown height or muscle attachments, without a high morphological constrain. This could have resulted in their high morphological diversity, in contrast with the more conservative morphology present in litopterns.Los ungulados nativos de América del Sur incluyen varios linajes extintos que evolucionaron en el contexto de aislamiento geográfico del Cenozoico sudamericano. Durante el Santacrucense (Mioceno temprano), los órdenes Notoungulata, Litopterna y Astrapotheria ya estaban diferenciados. Los estudios ecomorfológicos recientes destacaron patrones funcionales complejos entre hábitat/dieta e hipsodoncia en estos grupos. Se analizan estas relaciones en un contexto evolutivo, utilizando métodos morfogeométricos (27 landmarks 3-D) para evaluar la integración morfológica de dos de las unidades funcionales principales de la mandíbula: región alveolar y rama ascendente. Para explorar los patrones de variación y covariación entre estos dos módulos, se utilizaron Análisis de componentes principales (PCA) y Análisis de mínimos cuadrados parciales de dos bloques (PLS). La variación principal de forma está relacionada con la robustez y la curvatura del cuerpo mandibular y el tamaño relativo de los procesos angular y coronoides. Los PLS muestran una integración morfológica muy fuerte en Litopterna y un patrón de modularidad en Notoungulata. Existe un patrón común de covariación en Astrapotheria y Litopterna que podría deberse a restricciones similares. Los diferentes patrones de covariación en notoungulados con respecto a los litopternos están en concordancia con la diversidad taxonómica y morfológica de los clados, particularmente en los tipoterios. La modularidad presente en Notoungulata habría permitido especializaciones en cada módulo de la mandíbula, relacionadas con la altura de la corona o las inserciones musculares, sin una alta restricción morfológica. Esto podría haber resultado en su alta diversidad morfológica, en contraste con la morfología más conservadora presente en Litopterna. Palabras clave. Notoungulata. Litopterna. Santacrucense. Morfometría GeométricaFacultad de Ciencias Naturales y Museo (FCNM

Natural history of the screaming hairy armadillo Chaetophractus vellerosus (Mammalia: Xenarthra: Dasypodidae)

En este trabajo se presentan nuevos aportes sobre la historia natural del piche llorón Chaetophractus vellerosus (Mammalia: Xenarthra: Dasypodidae). Los estudios de campo fueron llevados a cabo en 100 ha de un establecimiento ganadero de la localidad de Magdalena, provincia de Buenos Aires, Argentina. Durante dos años (2006-2008) se realizó un muestreo estacional de armadillos por captura y recaptura. Se obtuvieron datos de hábitos alimentarios, uso del espacio y del tiempo, comportamiento, termorregulación, datos poblacionales y morfológicos. Se realizaron 237 capturas de un total de 136 individuos. En la dieta el ítem principal registrado fue insectos coleópteros, seguido por material vegetal y pequeños mamíferos; se observó una diferencia estacional en los hábitos alimentarios dada por una marcada caída de la ocurrencia de coleópteros durante la primavera. Durante las estaciones frías concentran su actividad al mediodía y primeras horas de la tarde y durante las estaciones cálidas el horario medio de actividad se da durante la tarde-noche. Seleccionan los suelos calcáreos arenosos y los pastizales de baja altura y alta cobertura de vegetación. El área de acción media registrada fue de 2670 m2. Son individuos asociales, con comportamiento diferente entre las estaciones y seleccionan los montes de tala para refugiarse. La temperatura rectal mostró correlaciones positivas con la temperatura ambiente y el peso. La proporción de sexos fue cercana a uno y no se observó dimorfismo sexual. Los resultados obtenidos concuerdan con lo observado para la especie en otras áreas distantes y con diferentes condiciones ambientales. Este trabajo representa un aporte en varios aspectos poco estudiados de una población aislada y bajo importantes presiones de uso y modificación de hábitat que la pueden llevar a la extinción en un mediano plazo.This contribution presents new data about the natural history of the screaming hairy armadillo Chaetophractus vellerosus (Mammalia: Xenarthra: Dasypodidae). A seasonal monitoring using the capture-recapture method was performed over the course of two years (2006-2008) in a 100 ha cattle farm in the locality of Magdalena, Buenos Aires province, Argentina. Data were collected on food habits, space and time use, behavior, thermoregulation, population data, and morphology. A total of 237 captures of 136 individuals were made. The main food items recorded were coleopterans, followed by plant matter and small mammals; a marked drop of coleopterans in the spring diet suggested seasonal differences in food habits. In the cold seasons, screaming hairy armadillos were mainly active at noon and during the first hours of the afternoon, while in warm seasons their activity period shifted to the afternoon and night. The armadillos selected sandy-calcareous soils and preferred grasslands with low vegetation and high vegetation cover. The average home range was 2670 m2. Screaming hairy armadillos were asocial. Their behavior varied between seasons, and they selected the forest for refuge. Rectal temperature was positively correlated with ambient temperature and body mass. The sex proportion was near to one, and no sexual dimorphism was observed. In general, the results of this study are in agreement with previous observations of C. vellerosus populations inhabiting different environmental conditions in very distant areas from the one monitored here. This work provides new information about different aspects of an isolated population that is subjected to high pressure due to habitat modification and use, and is therefore facing a high extinction risk.Facultad de Ciencias Naturales y Muse

Natural history of the screaming hairy armadillo Chaetophractus vellerosus (Mammalia: Xenarthra: Dasypodidae)

En este trabajo se presentan nuevos aportes sobre la historia natural del piche llorón Chaetophractus vellerosus (Mammalia: Xenarthra: Dasypodidae). Los estudios de campo fueron llevados a cabo en 100 ha de un establecimiento ganadero de la localidad de Magdalena, provincia de Buenos Aires, Argentina. Durante dos años (2006-2008) se realizó un muestreo estacional de armadillos por captura y recaptura. Se obtuvieron datos de hábitos alimentarios, uso del espacio y del tiempo, comportamiento, termorregulación, datos poblacionales y morfológicos. Se realizaron 237 capturas de un total de 136 individuos. En la dieta el ítem principal registrado fue insectos coleópteros, seguido por material vegetal y pequeños mamíferos; se observó una diferencia estacional en los hábitos alimentarios dada por una marcada caída de la ocurrencia de coleópteros durante la primavera. Durante las estaciones frías concentran su actividad al mediodía y primeras horas de la tarde y durante las estaciones cálidas el horario medio de actividad se da durante la tarde-noche. Seleccionan los suelos calcáreos arenosos y los pastizales de baja altura y alta cobertura de vegetación. El área de acción media registrada fue de 2670 m2. Son individuos asociales, con comportamiento diferente entre las estaciones y seleccionan los montes de tala para refugiarse. La temperatura rectal mostró correlaciones positivas con la temperatura ambiente y el peso. La proporción de sexos fue cercana a uno y no se observó dimorfismo sexual. Los resultados obtenidos concuerdan con lo observado para la especie en otras áreas distantes y con diferentes condiciones ambientales. Este trabajo representa un aporte en varios aspectos poco estudiados de una población aislada y bajo importantes presiones de uso y modificación de hábitat que la pueden llevar a la extinción en un mediano plazo.This contribution presents new data about the natural history of the screaming hairy armadillo Chaetophractus vellerosus (Mammalia: Xenarthra: Dasypodidae). A seasonal monitoring using the capture-recapture method was performed over the course of two years (2006-2008) in a 100 ha cattle farm in the locality of Magdalena, Buenos Aires province, Argentina. Data were collected on food habits, space and time use, behavior, thermoregulation, population data, and morphology. A total of 237 captures of 136 individuals were made. The main food items recorded were coleopterans, followed by plant matter and small mammals; a marked drop of coleopterans in the spring diet suggested seasonal differences in food habits. In the cold seasons, screaming hairy armadillos were mainly active at noon and during the first hours of the afternoon, while in warm seasons their activity period shifted to the afternoon and night. The armadillos selected sandy-calcareous soils and preferred grasslands with low vegetation and high vegetation cover. The average home range was 2670 m2. Screaming hairy armadillos were asocial. Their behavior varied between seasons, and they selected the forest for refuge. Rectal temperature was positively correlated with ambient temperature and body mass. The sex proportion was near to one, and no sexual dimorphism was observed. In general, the results of this study are in agreement with previous observations of C. vellerosus populations inhabiting different environmental conditions in very distant areas from the one monitored here. This work provides new information about different aspects of an isolated population that is subjected to high pressure due to habitat modification and use, and is therefore facing a high extinction risk.Facultad de Ciencias Naturales y Muse

Integración morfológica de la mandíbula de los ungulados nativos de América del Sur: un tributo a D’arcy Thompson en el centenario de “sobre el crecimiento y la forma”

South American native ungulates include several extinct lineages that evolved within the context of South American Cenozoic geographic isolation. By the late–early Miocene Santacrucian, the orders Notoungulata, Litopterna, and Astrapotheria were differentiated. Recent ecomorphological studies highlighted complex functional patterns between their habitat/diet and hypsodonty. In order to understand these relationships in an evolutionary context we used geometric morphometrics methods (27 3-D landmarks) to evaluate the morphological integration of two of the primary functional units of the mandible: the alveolar region and the ascending ramus. Principal component analyses (PCA) and two blocks Partial Least Squares analyses (PLS) were used to explore the patterns of variation and covariation between these two modules. The main variation in shape is related to the robusticity and curvature of the mandibular corpus, and the relative size of the angular and coronoid process. The PLS analyses show a very strong morphological integration within the Litopterna, but a pattern of modularity in the Notoungulata. There is a common pattern of covariation in Astrapotheria and Litopterna, which might be due to similar constraints. The different covariation patterns in notoungulates with respect to litopterns are in concordance with both the taxonomic and morphological diversity of the clades, particularly in the typotheres. The modularity present in notoungulates could have allowed specializations in each module of the mandible, related to crown height or muscle attachments, without a high morphological constrain. This could have resulted in their high morphological diversity, in contrast with the more conservative morphology present in litopterns.Los ungulados nativos de América del Sur incluyen varios linajes extintos que evolucionaron en el contexto de aislamiento geográfico del Cenozoico sudamericano. Durante el Santacrucense (Mioceno temprano), los órdenes Notoungulata, Litopterna y Astrapotheria ya estaban diferenciados. Los estudios ecomorfológicos recientes destacaron patrones funcionales complejos entre hábitat/dieta e hipsodoncia en estos grupos. Se analizan estas relaciones en un contexto evolutivo, utilizando métodos morfogeométricos (27 landmarks 3-D) para evaluar la integración morfológica de dos de las unidades funcionales principales de la mandíbula: región alveolar y rama ascendente. Para explorar los patrones de variación y covariación entre estos dos módulos, se utilizaron Análisis de componentes principales (PCA) y Análisis de mínimos cuadrados parciales de dos bloques (PLS). La variación principal de forma está relacionada con la robustez y la curvatura del cuerpo mandibular y el tamaño relativo de los procesos angular y coronoides. Los PLS muestran una integración morfológica muy fuerte en Litopterna y un patrón de modularidad en Notoungulata. Existe un patrón común de covariación en Astrapotheria y Litopterna que podría deberse a restricciones similares. Los diferentes patrones de covariación en notoungulados con respecto a los litopternos están en concordancia con la diversidad taxonómica y morfológica de los clados, particularmente en los tipoterios. La modularidad presente en Notoungulata habría permitido especializaciones en cada módulo de la mandíbula, relacionadas con la altura de la corona o las inserciones musculares, sin una alta restricción morfológica. Esto podría haber resultado en su alta diversidad morfológica, en contraste con la morfología más conservadora presente en Litopterna. Palabras clave. Notoungulata. Litopterna. Santacrucense. Morfometría GeométricaFacultad de Ciencias Naturales y Museo (FCNM

Cranial morphological variation in Caiman (Alligatoridae, Caimaninae): a geometric morphometrics study of the ontogeny in the species caiman latirostris and <i>Caiman yacare</i>

Presentamos el primer estudio sobre la disparidad craneana en C. yacare y C. latirostris utilizando un análisis de morfometría geométrica en dos dimensiones. Se fotografiaron cráneos de distintos estadios ontogenéticos en vista dorsal y palatal. Se establecieron 28 landmarks en vista dorsal y 27 en vista palatal y se digitalizaron usando TPSUtil y TPSDig. Para el análisis se utilizó Morpho J. Para evaluar el cambio de forma en cada especie se realizó una regresión de las coordenadas de landmarks contra el logaritmo del centroide. Se compararon las trayectorias ontogenéticas y se hizo un análisis de componentes principales para identificar los componentes de variación. En vista dorsal no hubo diferencias entre las trayectorias ontogenéticas; sí en vista ventral. Los especímenes se separaron en relación al primer componente principal. En vista dorsal, respecto de C. latirostris, C. yacare presenta un cráneo y hocico alargado y angosto, órbitas angostas, gran concavidad del borde lateral a la altura de la sutura maxilo-yugal y menor concavidad del borde posterior de la tabla craneana. En vista ventral, C. yacare presenta un cráneo, hocico, alas pterigoideas y fenestras suborbitarias alargados y angostos y un desplazamiento medial del contacto cuadrado/cuadrado-yugal y del contacto anterolateral entre maxilares y palatinos.We present the first study about the cranial disparity in C. yacare and C. latirostris using a two-dimensional geometric morphometric analysis. Skulls of different ontogenetic stages were photographed in dorsal and palatal views. For this study, 28 landmarks in dorsal view and 27 in palatal view were established and digitized using TPSUtil and TPSDig. MorphoJ was used for the analysis. To evaluate the change of shape in each species a regression with the landmarks coordinates against the logarithm of centroid size was performed. Ontogenetic trajectories were compared and a principal component analysis was done to identify the components of variation. Differences in ontogenetic trajectories were only observed in ventral view. The specimens were separated in relation to the first principal component. In dorsal view, in contrast with C. latirostris, C. yacare presents an elongated and narrow snout and skull, narrow orbits, a great concavity in the lateral margin of the skull at the level of the maxillar-jugal contact and a lower concavity of the rear edge of the cranial table. In ventral view, C. yacare presents an elongated and narrow skull, snout, pterygoid wings and suborbital fenestra and a medial displacement of the quadrate/quadrate-jugal contact and the anterolateral contact between maxillar and palatine.Sociedad de Ciencias Morfológicas de La Plat

Cranial morphological variation in Caiman (Alligatoridae, Caimaninae): a geometric morphometrics study of the ontogeny in the species caiman latirostris and <i>Caiman yacare</i>

Presentamos el primer estudio sobre la disparidad craneana en C. yacare y C. latirostris utilizando un análisis de morfometría geométrica en dos dimensiones. Se fotografiaron cráneos de distintos estadios ontogenéticos en vista dorsal y palatal. Se establecieron 28 landmarks en vista dorsal y 27 en vista palatal y se digitalizaron usando TPSUtil y TPSDig. Para el análisis se utilizó Morpho J. Para evaluar el cambio de forma en cada especie se realizó una regresión de las coordenadas de landmarks contra el logaritmo del centroide. Se compararon las trayectorias ontogenéticas y se hizo un análisis de componentes principales para identificar los componentes de variación. En vista dorsal no hubo diferencias entre las trayectorias ontogenéticas; sí en vista ventral. Los especímenes se separaron en relación al primer componente principal. En vista dorsal, respecto de C. latirostris, C. yacare presenta un cráneo y hocico alargado y angosto, órbitas angostas, gran concavidad del borde lateral a la altura de la sutura maxilo-yugal y menor concavidad del borde posterior de la tabla craneana. En vista ventral, C. yacare presenta un cráneo, hocico, alas pterigoideas y fenestras suborbitarias alargados y angostos y un desplazamiento medial del contacto cuadrado/cuadrado-yugal y del contacto anterolateral entre maxilares y palatinos.We present the first study about the cranial disparity in C. yacare and C. latirostris using a two-dimensional geometric morphometric analysis. Skulls of different ontogenetic stages were photographed in dorsal and palatal views. For this study, 28 landmarks in dorsal view and 27 in palatal view were established and digitized using TPSUtil and TPSDig. MorphoJ was used for the analysis. To evaluate the change of shape in each species a regression with the landmarks coordinates against the logarithm of centroid size was performed. Ontogenetic trajectories were compared and a principal component analysis was done to identify the components of variation. Differences in ontogenetic trajectories were only observed in ventral view. The specimens were separated in relation to the first principal component. In dorsal view, in contrast with C. latirostris, C. yacare presents an elongated and narrow snout and skull, narrow orbits, a great concavity in the lateral margin of the skull at the level of the maxillar-jugal contact and a lower concavity of the rear edge of the cranial table. In ventral view, C. yacare presents an elongated and narrow skull, snout, pterygoid wings and suborbital fenestra and a medial displacement of the quadrate/quadrate-jugal contact and the anterolateral contact between maxillar and palatine.Sociedad de Ciencias Morfológicas de La Plat

Herramientas conceptuales y metodológicas para el estudio de la morfología y paleobiología de vertebrados

La paleobiología reconstruye la historia de vida de taxones extintos. Una forma de estudiar la paleobiología de vertebrados es asumir que existe una estrecha relación entre forma y función, de manera que la última puede inferirse a partir de la primera (principio de correlación forma-función). Este enfoque integrador combina la biología de vertebrados actuales (morfología, filogenia, desarrollo e historia de vida, comportamiento, metabolismo y fisiología, etc.), la física e ingeniería (biomecánica, física de materiales), la química (análisis isotópicos de tejidos animales) y las matemáticas y estadísticas (modelado, métodos probabilísticos o permutacionales, etc.), entre otros aspectos y disciplinas. Un protocolo básico para estudios paleobiológicos basado en la correlación forma-función identifica tres atributos biológicos esenciales para cada taxón: tamaño corporal, preferencia y uso de sustrato y alimentación. Las herramientas metodológicas más generalizadas son la morfología funcional, la biomecánica y la ecomorfología. Nuestro grupo ha estudiado mayormente las implicaciones funcionales del esqueleto y la morfología dental y sus consecuencias sobre el rol biológico que los vertebrados extintos de América del Sur desempeñaron en sus paleoecosistemas. El estudio de otros rasgos, como la audición y la visión, mejorará la discriminación de nichos en ecosistemas pasados.Facultad de Ciencias Naturales y Museo (FCNM

Herramientas conceptuales y metodológicas para el estudio de la morfología y paleobiología de vertebrados

La paleobiología reconstruye la historia de vida de taxones extintos. Una forma de estudiar la paleobiología de vertebrados es asumir que existe una estrecha relación entre forma y función, de manera que la última puede inferirse a partir de la primera (principio de correlación forma-función). Este enfoque integrador combina la biología de vertebrados actuales (morfología, filogenia, desarrollo e historia de vida, comportamiento, metabolismo y fisiología, etc.), la física e ingeniería (biomecánica, física de materiales), la química (análisis isotópicos de tejidos animales) y las matemáticas y estadísticas (modelado, métodos probabilísticos o permutacionales, etc.), entre otros aspectos y disciplinas. Un protocolo básico para estudios paleobiológicos basado en la correlación forma-función identifica tres atributos biológicos esenciales para cada taxón: tamaño corporal, preferencia y uso de sustrato y alimentación. Las herramientas metodológicas más generalizadas son la morfología funcional, la biomecánica y la ecomorfología. Nuestro grupo ha estudiado mayormente las implicaciones funcionales del esqueleto y la morfología dental y sus consecuencias sobre el rol biológico que los vertebrados extintos de América del Sur desempeñaron en sus paleoecosistemas. El estudio de otros rasgos, como la audición y la visión, mejorará la discriminación de nichos en ecosistemas pasados.Facultad de Ciencias Naturales y Museo (FCNM

Herramientas conceptuales y metodológicas para el estudio de la morfología y paleobiología de vertebrados

La paleobiología reconstruye la historia de vida de taxones extintos. Una forma de estudiar la paleobiología de vertebrados es asumir que existe una estrecha relación entre forma y función, de manera que la última puede inferirse a partir de la primera (principio de correlación forma-función). Este enfoque integrador combina la biología de vertebrados actuales (morfología, filogenia, desarrollo e historia de vida, comportamiento, metabolismo y fisiología, etc.), la física e ingeniería (biomecánica, física de materiales), la química (análisis isotópicos de tejidos animales) y las matemáticas y estadísticas (modelado, métodos probabilísticos o permutacionales, etc.), entre otros aspectos y disciplinas. Un protocolo básico para estudios paleobiológicos basado en la correlación forma-función identifica tres atributos biológicos esenciales para cada taxón: tamaño corporal, preferencia y uso de sustrato y alimentación. Las herramientas metodológicas más generalizadas son la morfología funcional, la biomecánica y la ecomorfología. Nuestro grupo ha estudiado mayormente las implicaciones funcionales del esqueleto y la morfología dental y sus consecuencias sobre el rol biológico que los vertebrados extintos de América del Sur desempeñaron en sus paleoecosistemas. El estudio de otros rasgos, como la audición y la visión, mejorará la discriminación de nichos en ecosistemas pasados

Herramientas conceptuales y metodológicas para el estudio de la morfología y paleobiología de vertebrados

La paleobiología reconstruye la historia de vida de taxones extintos. Una forma de estudiar la paleobiología de vertebrados es asumir que existe una estrecha relación entre forma y función, de manera que la última puede inferirse a partir de la primera (principio de correlación forma-función). Este enfoque integrador combina la biología de vertebrados actuales (morfología, filogenia, desarrollo e historia de vida, comportamiento, metabolismo y fisiología, etc.), la física e ingeniería (biomecánica, física de materiales), la química (análisis isotópicos de tejidos animales) y las matemáticas y estadísticas (modelado, métodos probabilísticos o permutacionales, etc.), entre otros aspectos y disciplinas. Un protocolo básico para estudios paleobiológicos basado en la correlación forma-función identifica tres atributos biológicos esenciales para cada taxón: tamaño corporal, preferencia y uso de sustrato y alimentación. Las herramientas metodológicas más generalizadas son la morfología funcional, la biomecánica y la ecomorfología. Nuestro grupo ha estudiado mayormente las implicaciones funcionales del esqueleto y la morfología dental y sus consecuencias sobre el rol biológico que los vertebrados extintos de América del Sur desempeñaron en sus paleoecosistemas. El estudio de otros rasgos, como la audición y la visión, mejorará la discriminación de nichos en ecosistemas pasados.Facultad de Ciencias Naturales y Museo (FCNM