Functional and phylogenetic assessment of the masticatory adaptations in Cingulata (Mammalia, Xenarthra)

Sergio F. Vizcaíno, Richard A. Fariña, M. Susana Bargo, Gerardo De Iullis

Abstract


Abstract. Cingulata -armadillos, pampatheres and glyptodonts- are among the most representative of South American Cenozoic mammalian groups. Their dental anatomy is characterised by homodonty, hypselodonty, and the absence of enamel in almost all known species. It has been proposed that these peculiarities are related to a primitive adaptation to insectivory and that they represent a strong phylogenetic constraint that restricted, or at least conditioned, adaptations toward other alimentary habits. However, the great diversity of forms recorded suggests a number of adaptive possibilities that range from specialised myrmecophagous species to carrion-eaters or predators among the animalivorous, and from selective browsers to bulk grazers among herbivores, as well as omnivores. Whereas armadillos (Dasypodidae) developed varied habits, mostly animalivorous but also including omnivores and herbivores, pampatheres (Pampatheriidae) and glyptodonts (Glyptodontidae) were herbivores. Morphofunctional and biomechanical studies have permitted a review of previous hypotheses based solely on comparative morphology. While in some cases these were refuted (carnivory in peltephiline armadillos), they were corroborated (carnivory in armadillos of the genus Macroeuphractus; herbivory in eutatines, pampatheres and glyptodonts) or refined (different kinds of herbivory in eutatines, pampatheres and glyptodonts) in others. The morphological and adaptive diversity suggests a more extensive cladogenesis than that reflected by current systematic schemes. Analyses have also revealed that some cingulates have evolved mechanical solutions that are neither shared by closely related taxa nor have current analogues that can be used as models to investigate and to interpret adaptations of lineages without living representatives.


Resumen. EVALUACIÓN FUNCIONAL Y FILOGENÉTICA DE LAS ADAPTACIONES EN CINGULATA (MAMMALIA, XENARTHRA). Los Cingulata-armadillos, pampaterios y gliptodontes- se cuentan entre los grupos más representativos de mamíferos cenozoicos sudamericanos. Su batería dentaria se caracteriza por la homodoncia, la hipselodoncia y la ausencia de esmalte en la casi totalidad de las formas conocidas. Se ha propuesto que estas peculiaridades se relacionan con una adaptación primigenia a la insectivoría y representan una fuerte señal filogenética que restringió, o al menos condicionó, la adaptación a otros tipos de hábitos alimentarios. Sin embargo, la gran diversidad de formas registradas sugiere un abanico de posibilidades adaptativas que abarca desde mirmecófagos especializados hasta carroñeros o predadores, entre las formas animalívoras, y desde ramoneadores selectivos hasta pastadores que se alimentan al bulto, entre las herbívoras, e incluye formas omnívoras. Mientras que los armadillos (Dasypodidae) desarrollaron hábitos variados, fundamentalmente animalívoros pero también omnívoros y herbívoros, pampaterios (Pampatheriidae) y gliptodontes (Glyptodontidae) habrían sido herbívoros. Estudios morfofuncionales y biomecánicos nos permitieron revisar hipótesis previas basadas fundamentalmente en una morfología comparada. Mientras que en algunos casos éstas fueron rebatidas (carnivoría en armadillos peltefilinos), en otros resultaron reafirmadas (carnivoría en armadillos del género Macroeuphractus; herbivoría en eutatinos, pampaterios y gliptodontes) o refinadas (tipos de herbivoría en eutatinos, pampaterios y gliptodontes). La diversidad morfológica y adaptativa sugiere una cladogénesis más acusada que la reflejada por los esquemas sistemáticos dominantes. En algunos casos se registran soluciones mecánicas no encontradas en formas relacionadas ni análogas actuales, de manera que podrían servir de modelos para interpretar adaptaciones en formas fósiles pertenecientes a linajes sin representantes vivientes.

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