Wear, tear and systematic repair: testing models of growth dynamics in conodonts with high-resolution imaging
Wear, tear and systematic repair: testing models of growth dynamics in conodonts with high-resolution imaging
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磨损、撕裂和系统修复：用高分辨率成像测试牙形刺生长动力学模型
DOI：
10.1098/rspb.2018.1614
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发表时间：
2018
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
Jarochowska
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Shirley;Grohganz;Bestmann;Jarochowska
牙形刺元素是最早的矿化脊椎动物牙科工具，也是唯一能够广泛修复的工具。关于牙形刺生长的两种模型，以及幼虫期的存在，已经做出了假设。我们分析了正常和病理发育的元素来验证这些假说，并确定了三个个体发育阶段，其特征是不同的参差不齐的生长和形态。组织锶含量的差异独立地证实了这些阶段的区别。最后一个阶段的开始是由于机械消化食物而出现磨损。在正常发育的标本中，至少可以识别出五次损伤和修复。病理因素中，异常牙列的发育使功能受损。在新一轮增长期间，这种发展可以通过在主要增长轴线之外增加新的增长中心来重建。我们的发现支持元素的周期性回撤和新的生长中心的增加的模型。牙形刺的锶含量变化与早期明显的形态特征和无磨损现象相吻合，表明牙形刺在幼体发育阶段以不同的取食方式表现出成熟的捕食性或食性习性。
Conodont elements are the earliest mineralized vertebrate dental tools and the only ones capable of extensive repair. Two models of conodont growth, as well as the presence of a larval stage, have been hypothesized. We analysed normally and pathologically developed elements to test these hypotheses and identified three ontogenetic stages characterized by different anisometric growth and morphology. The distinction of these stages is independently corroborated by differences in tissue strontium (Sr) content. The onset of the last stage is marked by the appearance of wear resulting from mechanical food digestion. At least five episodes of damage and repair could be identified in the normally developed specimen. In the pathological element, function was compromised by the development of abnormal denticles. This development can be reconstructed as addition of new growth centres out of the main growth axis during an episode of renewed growth. Our findings support the model of periodic retraction of elements and addition of new growth centres. Changes in Sr content coincident with distinct morphology and lack of wear in the early life stage indicate that conodonts might have assumed their mature feeding habit of predators or scavengers after an initial larval stage characterized by a different feeding mode.
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