Peer Review #1 of "Cranial ontogenetic variation in early saurischians and the role of heterochrony in the diversification of predatory dinosaurs (v0.1)"
Creators
- 1. Bayerische Staatssammlung für Paläontologie und Geologie
- 2. Ludwig-Maximilians-Universität München
- 3. University of Fribourg
- 4. University of Pennsylvania
- 5. University of Massachusetts Amherst
- 6. Carnegie Museum of Natural History
- 7. Institute of Vertebrate Paleontology and Paleoanthropology
- 8. Harvard University
- 9. University of Birmingham
- 10. Bernardino Rivadavia Natural Sciences Museum
Description
Non-avian saurischian skulls underwent at least 165 million years of evolution and shapes varied from elongated skulls, such as in the theropod Coelophysis, to short and boxshaped skulls, such as in the sauropod Camarasaurus.A number of factors have long been considered to drive skull shape, including phylogeny, dietary preferences and functional constraints.However, heterochrony is increasingly being recognized as an important factor in dinosaur evolution.In order to quantitatively analyse the impact of heterochrony on saurischian skull shape, we analysed five ontogenetic trajectories using two-dimensional geometric morphometrics in a phylogenetic framework.This allowed for the comparative investigation of main ontogenetic shape changes and the evaluation of how heterochrony affected skull shape through both ontogenetic and phylogenetic trajectories.Using principal component analyses and multivariate regressions, it was possible to quantify different ontogenetic trajectories and evaluate them for evidence of heterochronic events allowing testing of previous hypotheses on cranial heterochrony in saurischians.We found that the skull shape of the hypothetical ancestor of Saurischia likely led to basal Sauropodomorpha through paedomorphosis, and to basal Theropoda mainly through peramorphosis.Paedomorphosis then led from Orionides to Avetheropoda, indicating that the paedomorphic trend previously found in advanced coelurosaurs may extend back into the early evolution of Avetheropoda.Not only are changes in saurischian skull shape complex due to the large number of factors that affected it, but heterochrony itself is complex, with a number of possible reversals throughout non-avian saurischian evolution.In general, the sampling of complete ontogenetic trajectories including early juveniles is considerably lower than the sampling of single adult or subadult individuals, which is a major impediment to the study of heterochrony on non-avian dinosaurs.Thus, the current work represents an exploratory analysis.To better understand the cranial ontogeny and the impact of heterochrony on skull evolution in saurischians, the data set that we present here must be expanded and complemented with further sampling from future fossil discoveries, especially of juvenile individuals.
Translated Descriptions
Translated Description (Arabic)
خضعت جماجم الساوريشيان غير الطيرية لما لا يقل عن 165 مليون سنة من التطور وتفاوتت الأشكال من الجماجم المطولة، كما هو الحال في ثيروبود كويلوفيسيس، إلى الجماجم القصيرة والمربعة الشكل، كما هو الحال في ساوروبود كاماراسوروس. وقد تم اعتبار عدد من العوامل منذ فترة طويلة لدفع شكل الجمجمة، بما في ذلك التطور والتفضيلات الغذائية والقيود الوظيفية. ومع ذلك، يتم التعرف على التغاير الزمني بشكل متزايد كعامل مهم في تطور الديناصورات. من أجل التحليل الكمي لتأثير التغاير الزمني على شكل جمجمة الساوريشيان، قمنا بتحليل خمسة مسارات وراثية باستخدام القياسات الشكلية الهندسية ثنائية الأبعاد في إطار تطوري. وقد سمح هذا بالتحقيق المقارن للتغيرات الرئيسية في الشكل الجيني وتقييم كيفية تأثير التباين الزمني على شكل الجمجمة من خلال كل من المسارات الجينية والتطور. باستخدام تحليلات المكونات الرئيسية والانحدارات متعددة المتغيرات، كان من الممكن تحديد المسارات الجينية المختلفة وتقييمها للحصول على أدلة على الأحداث غير المتجانسة زمنياً مما يسمح باختبار الفرضيات السابقة على التباين الزمني في الجمجمة في saurischians. وجدنا أن شكل الجمجمة للسلف الافتراضي لـ Saurischia من المحتمل أن يؤدي إلى Sauropodomorpha القاعدية من خلال paedomorphosis، وإلى الثيروبودا القاعدية بشكل رئيسي من خلال التشوه. ثم قاد من أوريونيدس إلى أفيثروبودا، مما يشير إلى أن الاتجاه الطفولي الذي تم العثور عليه سابقًا في كويلوروسورس المتقدمة قد يمتد مرة أخرى إلى التطور المبكر لأفيثروبودا. ليست فقط التغيرات في مجمع شكل جمجمة ساوريشيان بسبب العدد الكبير من العوامل التي أثرت عليه، ولكن التغاير نفسه معقد، مع عدد من الانتكاسات المحتملة في جميع أنحاء تطور ساوريشيان غير الطائر. بشكل عام، فإن أخذ عينات من المسارات الوراثية الكاملة بما في ذلك الأحداث الأوائل أقل بكثير من أخذ عينات من الأفراد البالغين أو شبه البالغين، وهو عائق رئيسي أمام دراسة التغاير الزمني على الديناصورات غير الطيرية. وبالتالي، فإن العمل الحالي يمثل تحليلًا استكشافيًا. لفهم أفضل لتطور الجمجمة وتأثير التغاير الزمني على تطور الجمجمة في الساوريشيين، يجب توسيع مجموعة البيانات التي نقدمها هنا واستكمالها بأخذ عينات أخرى من الاكتشافات الأحفورية المستقبلية، وخاصة من الأفراد الأحداث.Translated Description (French)
Les crânes saurischiens non aviaires ont subi au moins 165 millions d'années d'évolution et leurs formes variaient des crânes allongés, comme chez le théropode Coelophysis, aux crânes courts et en forme de boîte, comme chez le sauropode Camarasaurus. Un certain nombre de facteurs ont longtemps été considérés comme responsables de la forme du crâne, notamment la phylogénie, les préférences alimentaires et les contraintes fonctionnelles. Cependant, l'hétérochronie est de plus en plus reconnue comme un facteur important dans l'évolution des dinosaures. Afin d'analyser quantitativement l'impact de l'hétérochronie sur la forme du crâne saurischien, nous avons analysé cinq trajectoires ontogénétiques en utilisant la morphométrie géométrique bidimensionnelle dans un cadre phylogénétique. Cela a permis l'étude comparative des principaux changements de forme ontogénétiques et l'évaluation de la façon dont l'hétérochronie a affecté la forme du crâne à la fois par des trajectoires ontogénétiques et phylogénétiques. En utilisant des analyses en composantes principales et des régressions multivariées, il a été possible de quantifier différentes trajectoires ontogénétiques et de les évaluer pour des preuves d'événements hétérochroniques permettant de tester des hypothèses antérieures sur l'hétérochronie crânienne chez les saurischiens. Nous avons constaté que la forme du crâne de l'ancêtre hypothétique de Saurischia a probablement conduit à Sauropodomorpha basal par pédomorphose et à Theropoda basal principalement par péramorphose. Pédomorphose puis conduit d'Orionides à Avetheropoda, indiquant que la tendance pédomorphe précédemment trouvée dans les coelurosaures avancés peut s'étendre jusqu'à l'évolution précoce d'Avetheropoda.Non seulement les changements dans le complexe de la forme du crâne saurischien en raison du grand nombre de facteurs qui l'ont affecté, mais l'hétérochronie elle-même est complexe, avec un certain nombre d'inversions possibles tout au long de l'évolution saurischienne non aviaire.En général, l'échantillonnage des trajectoires ontogénétiques complètes, y compris les juvéniles précoces, est considérablement inférieur à l'échantillonnage des individus adultes ou subadultes, ce qui constitue un obstacle majeur à l'étude de l'hétérochronie sur les dinosaures non aviaires. Ainsi, les travaux actuels représentent une analyse exploratoire.Pour mieux comprendre l'ontogénie crânienne et l'impact de l'hétérochronie sur l'évolution du crâne chez les saurischiens, l'ensemble de données que nous présentons ici doit être élargi et complété par un échantillonnage supplémentaire provenant de futures découvertes fossiles, en particulier d'individus juvéniles.Translated Description (Spanish)
Los cráneos de saurisquios no aviares experimentaron al menos 165 millones de años de evolución y las formas variaron desde cráneos alargados, como en el terópodo Coelophysis, hasta cráneos cortos y en forma de caja, como en el saurópodo Camarasaurus. Durante mucho tiempo se ha considerado que varios factores impulsan la forma del cráneo, incluida la filogenia, las preferencias dietéticas y las restricciones funcionales. Sin embargo, la heterocronía se reconoce cada vez más como un factor importante en la evolución de los dinosaurios. Con el fin de analizar cuantitativamente el impacto de la heterocronía en la forma del cráneo de los saurisquios, analizamos cinco trayectorias ontogenéticas utilizando morfometría geométrica bidimensional en un marco filogenético. Esto permitió la investigación comparativa de los principales cambios de forma ontogenéticos y la evaluación de cómo la heterocronía afectaba la forma del cráneo a través de trayectorias tanto ontogenéticas como filogenéticas. Mediante análisis de componentes principales y regresiones multivariadas, fue posible cuantificar diferentes trayectorias ontogenéticas y evaluarlas en busca de evidencia de eventos heterocrónicos que permitieran probar hipótesis previas sobre la heterocronía craneal en saurisquios. Encontramos que la forma del cráneo del hipotético antepasado de Saurischia probablemente condujo a Sauropodomorpha basal a través de la paedomorfosis y a Theropoda basal principalmente a través de la peramorfosis. Paedomorphosis luego conducido de Orionides a Avetheropoda, lo que indica que la tendencia paedomórfica previamente encontrada en los celurosaurios avanzados puede extenderse de nuevo a la evolución temprana de Avetheropoda. No solo son complejos los cambios en la forma del cráneo de los saurisquios debido a la gran cantidad de factores que lo afectaron, sino que la heterocronía en sí misma es compleja, con una serie de posibles inversiones a lo largo de la evolución de los saurisquios no aviares. En general, el muestreo de trayectorias ontogenéticas completas, incluidos los juveniles tempranos, es considerablemente menor que el muestreo de individuos adultos o subadultos individuales, que es un impedimento importante para el estudio de la heterocronía en dinosaurios no aviares. Por lo tanto, el trabajo actual representa un análisis exploratorio. Para comprender mejor la ontogenia craneal y el impacto de la heterocronía en la evolución del cráneo en los saurisquios, el conjunto de datos que presentamos aquí debe ampliarse y complementarse con un muestreo adicional de futuros descubrimientos de fósiles, especialmente de individuos juveniles.Files
submission.pdf
Files
(2.8 MB)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:dd1840763b7499ebed38cf378b4a1254
|
2.8 MB | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- مراجعة الأقران رقم1 لـ "الاختلاف الجيني القحفي في السوريشيين الأوائل ودور التغاير الزمني في تنويع الديناصورات المفترسة (v0.1 )"
- Translated title (French)
- Examen par les pairs n °1 de « Variation ontogénétique crânienne chez les saurischiens précoces et rôle de l'hétérochronie dans la diversification des dinosaures prédateurs (v0.1) »
- Translated title (Spanish)
- Revisión por pares #1 de "Variación ontogenética craneal en saurisquios tempranos y el papel de la heterocronía en la diversificación de dinosaurios depredadores (v0.1)"
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W4254323638
- DOI
- 10.7287/peerj.1589v0.1/reviews/1