Enamel Structure in Astrapotheres and Its Functional Implications

Astrapotheres, large extinct ungulates of South America, share with rhinoceroses vertical prism decussation in the cheek tooth enamel. The similarity extends beyond merely the direction of the planes of decussation. The vertical decussation in astrapotheres is confined to the inner part of the enamel and has uniformly well-defined zones in which the prism direction differs by nearly 90° and the zones are separated by narrow transitional borders of intermediate prism direction. The outer enamel consists of predominantly occlusally and outwardly directed prisms. Within the outer enamel is a region of horizontally decussating prisms; here the angle of decussation is usually smaller than that of the inner vertically decussating prisms. Except for the horizontal decussation in the outer enamel, these conditions match structures that have been described for rhinocerotoids. These features, together with the similarity in premortem crack direction and gross shape of the cheek teeth, imply that astrapotheres and rhinocerotoids shared essentially the same system of cheek tooth mechanics. However, the microstructure of the canine enamel in the astrapotheres is distinct. The lower canine enamel of the Oligocene Parastrapotherium exhibits a form of vertical decussation modified by a wavelike bending of prism zones, whereas the decussation in the rhinocerotoid canine is horizontal. The lower canine in Parastrapotherium was subjected to different loading conditions, judging from multiple sets of premortem crack directions. The modified vertical decussation would in theory resist cracking under different directions of tensile stresses. This is confirmed by the sinuous paths of cracks that run in directions differing by up to 90°. That diverse stresses were generated in the enamel during life is confirmed by the pattern of premortem cracks in Parastrapotherium. The enamel in the upper canine of a late Miocene astrapothere lacks decussation but may have resisted cracking under varied loading conditions by virtue of a 3-dimensional wavelike bending of the prisms

Fossilisation d'os haversiens en milieu aquatique

Le processus de fossilisation demeure encore mal compris à divers égards. Les conditions chimiques changeantes dans l\u27os en cours de fossilisation permettent de distinguer des étapes successives de la diagenèse osseuse. Tant que des composés organiques demeurent présents dans l\u27os, la première étape, ou diagenèse initiale, n\u27est pas complète. Cependant, on peut subdiviser cette première étape elle-même en trois stades. Initialement, les composants organiques, principalement le collagène, permettent une intense activité microbienne dans l\u27os, et cette dégradation bactérienne caractérise la première étape, du fait du taux élevé de la dégradation et des conditions réductrices. Après environ une année, l\u27activité microbienne cesse et la seconde étape débute ; elle dure bien plus longtemps et est caractérisée par la gélatinisation du collagène dans l\u27os. Finalement, l\u27imbibition du collagène gélatinisé induit des microfractures radiaires au niveau de la ligne cimentante des ostéones secondaires, ce qui ouvre des chemins supplémentaires pour la diffusion. Au cours de cette dernière étape du début de la diagenèse, le collagène est remplacé par de l\u27apatite et d\u27autres minéraux. Après ce remplacement, la diagenèse tardive commence. Le milieu redox de l\u27os en voie de fossilisation est à présent contrôlé par l\u27environnement, mais la teneur élevée en phosphate de l\u27apatite maintient néanmoins le pH à des valeurs élevées. Pendant la diagenèse tardive, des précipitations dépendant du pH constituent le processus le plus important de formation des minéraux.The process of fossilization is still in many respects poorly understood. Changing chemical conditions in the fossilizing bone allows us to distinguish successive stages of bone diagenesis. As long as organic compounds are present in the bone, the first stage, the early diagenesis, is not completed. However, the early diagenesis itself can be subdivided into three stages. Initially the organic compounds, mainly collagen, allow intensive microbial activity on the bone and this microbial decay characterizes the first stage by high decay rates and strongly reducing conditions. After about one year, the microbial activity ceases and the second stage begins, which lasts much longer and is characterized by chemical gelatinisation of collagen in the bone. Finally imbibition of the gelatinised collagen produces cracks across cement lines of secondary osteons and opens additional pathways for diffusion. In this last stage of the early diagenesis, collagen is replaced by apatite and other minerals. After this replacement, late diagenesis begins. The redox milieu in the fossilizing bone is now controlled by the environment, but the high phosphate content of the apatite still buffers the pH to high values. During late diagenesis, pH-dependent precipitation is the most important mineral formation process.</p

Modern Methods on Old Bones : Biostatistical Research on Fossil Ursids

This article is part of a PhD project at the University of Tubingen. On 16 different skeletal elements (long bones and metapodial bones) of definitely adult individuals, between 8 and 24 measurements have been chosen, in total 245 variables. On 3452 specimens statistical analyses are calculated with the software packages SPSS, SAS and inferiorily R, of which 2980 specimens belong to fossil ursids and, for reason of comparison, 472 specimens to recent bear material (living European brown bear and polar bear). The aim is to find further significantly characteristic distinguishing features between fossil bear species (especially Ursus spelaeus and Ursus deningeri). In this context the type prediction of the fossil finds from Einhornhôhle / Harz, FRG, to one of these species is of special interest.Cet article constitue une partie d'une thèse de doctorat à l'Université de Tubingen. Sur 16 éléments de squelettes différents (os longs et métapodes) provenant d'individus exclusivement adultes et assurément définissables comme tels, entre 8 et 24 ont été choisis comme indicateurs de mesures, soit 245 variantes au total. 3452 objets ! ont été inclus dans les analyses statistiques avec les programmes SPSS et SAS, dont 2980 provenant d'Ursidés fossiles, et, dans un but de comparaison, 472 provenant d'ours récents (ours bruns vivant actuellement en Europe et ours blancs). Le but est de trouver sur les espèces d'ours fossiles, d'autres critères caractéristiques, spécifiques à l'espèce (en particulier pour Ursus spelaeus et Ursus deningeri). Dans ce contexte, la possibilité d'attribuer les ours fossiles de Einhornhôhle (Harz, FRG) à une de ces espèces revêt un intérêt tout particulier.Athen Kerstin, Pfretzschner Hans-Ulrich, Froemke Cornelia. Modern Methods on Old Bones : Biostatistical Research on Fossil Ursids. In: Cahiers scientifiques du Muséum d'histoire naturelle de Lyon. Hors-série, tome 2, 2004. Actes du 9e symposium international sur l'ours des cavernes

Modern Methods on Old Bones : Biostatistical Research on Fossil Ursids

This article is part of a PhD project at the University of Tubingen. On 16 different skeletal elements (long bones and metapodial bones) of definitely adult individuals, between 8 and 24 measurements have been chosen, in total 245 variables. On 3452 specimens statistical analyses are calculated with the software packages SPSS, SAS and inferiorily R, of which 2980 specimens belong to fossil ursids and, for reason of comparison, 472 specimens to recent bear material (living European brown bear and polar bear). The aim is to find further significantly characteristic distinguishing features between fossil bear species (especially Ursus spelaeus and Ursus deningeri). In this context the type prediction of the fossil finds from Einhornhôhle / Harz, FRG, to one of these species is of special interest.Cet article constitue une partie d'une thèse de doctorat à l'Université de Tubingen. Sur 16 éléments de squelettes différents (os longs et métapodes) provenant d'individus exclusivement adultes et assurément définissables comme tels, entre 8 et 24 ont été choisis comme indicateurs de mesures, soit 245 variantes au total. 3452 objets ! ont été inclus dans les analyses statistiques avec les programmes SPSS et SAS, dont 2980 provenant d'Ursidés fossiles, et, dans un but de comparaison, 472 provenant d'ours récents (ours bruns vivant actuellement en Europe et ours blancs). Le but est de trouver sur les espèces d'ours fossiles, d'autres critères caractéristiques, spécifiques à l'espèce (en particulier pour Ursus spelaeus et Ursus deningeri). Dans ce contexte, la possibilité d'attribuer les ours fossiles de Einhornhôhle (Harz, FRG) à une de ces espèces revêt un intérêt tout particulier.Athen Kerstin, Pfretzschner Hans-Ulrich, Froemke Cornelia. Modern Methods on Old Bones : Biostatistical Research on Fossil Ursids. In: Cahiers scientifiques du Muséum d'histoire naturelle de Lyon. Hors-série, tome 2, 2004. Actes du 9e symposium international sur l'ours des cavernes