Dietary evolution in early dinosaurs: an ecomorphological analysis
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Universidade Federal de Minas Gerais
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Dissertação de mestrado
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Resumo
Non-avian dinosaurs were the dominant forms of terrestrial vertebrates across most Mesozoic ecosystems, with representatives occupying every continent and developing varied morphologies and body sizes. The diet of the earliest dinosaurs and that of their close relatives is a crucial factor for our understanding of the group’s initial diversification and evolutionary success, but due to the rarity of direct evidence, such as stomach contents, inferences about diet are generally based on the functional anatomy of the skull, mandible and dentition. This study performs statistical tests on a series of morphological characters proposed to be correlated with the occurrence of herbivory in dinosaurs, analyzing their occurrence in species that possess extrinsic evidence of diet. Subsequently, the most well-supported correlates were used to infer feeding habits (defined as carnivorous or herbivorous) in 112 species of dinosaurs and other archosaurs. Occurrences of herbivory were then mapped onto different phylogenetic hypotheses based on recent works, representing the uncertainty in regards to the internal relationships of Dinosauromorpha, in order to study how many times and in which clades herbivory appears among dinosaurs and their closest relatives. Finally, the likely locomotor posture (bipedal/quadrupedal) of taxa was also optimized onto each tree in order to visualize the distribution of herbivory relative to the different modes of locomotion in archosaurs. Results suggest that the earliest dinosaurs were likely carnivorous, with herbivorous habits developing at least twice independently in the Triassic period, among the Sauropodomorpha and the Ornithischia, and that within Theropoda, herbivory appears at least a further two times during the Jurassic, within Ceratosauria and Coelurosauria. Some of the morphological characters associated with herbivory are found across all ornithodiran groups, while others are adaptations so far unique to theropods. A quadrupedal mode of locomotion also occurs multiple times independently in dinosaurs; however, although all quadrupedal ornithodirans appear to have been herbivorous or omnivorous, no strong statistical correlation could be found between changes in diet and varying locomotor postures.
Abstract
Os dinossauros não-avianos foram as formas dominantes de vertebrados terrestres na maior parte dos ecossistemas do Mesozoico, com representantes ocupando todos os continentes e desenvolvendo ampla diversidade morfológica e de tamanhos corporais. A dieta dos mais antigos membros de Dinosauria e de seus parentes próximos é um fator crucial para a compreensão da diversificação inicial e do sucesso evolutivo do grupo, mas devido à ausência de evidências diretas, como conteúdo estomacal, inferências sobre a dieta geralmente baseiam-se na anatomia funcional do crânio, mandíbula e dentição. Neste trabalho, foi testada estatisticamente uma série de caracteres morfológicos propostos na literatura como sendo correlacionados com o surgimento da herbivoria em dinossauros, analisando sua ocorrência em espécies que contam com evidências diretas de dieta. Numa segunda etapa, os correlatos mais bem sustentados foram utilizados para inferir o hábito alimentar (definido como hipercarnívoro ou herbívoro/onívoro) em 112 espécies de dinossauros e outros arcossauros. As ocorrências de herbivoria foram então mapeadas em diferentes árvores filogenéticas baseadas em estudos recentes, representando a incerteza quanto às relações internas de Dinosauromorpha, de forma a analisar quantas vezes e em quais clados a herbivoria surge entre os dinossauros e seus parentes próximos. Finalmente, foi otimizada a provável postura locomotora (bípede ou quadrúpede) dos táxons nessas árvores de forma a visualizar a distribuição da dieta frente aos diferentes modos de locomoção. Nossos resultados apontam que os primeiros dinossauros provavelmente eram carnívoros, com hábitos herbívoros surgindo ao menos duas vezes independentemente durante o período Triássico, entre os Sauropodomorpha e em Ornithischia, e que durante o Jurássico, a herbivoria surgiu ao menos mais duas vezes convergentemente dentro de Theropoda, ocorrendo em Ceratosauria e em Coelurosauria. Alguns dos caracteres associados à herbivoria são encontrados em todos os grupos de Ornithodira, enquanto outros são adaptações únicas dos terópodes. O quadrupedalismo também surgiu diversas vezes independentemente em dinossauros. No entanto, apesar de todos os membros quadrúpedes de Ornithodira apresentarem dieta herbívora ou onívora, não há uma correlação estatística significativa entre a mudança de dieta e alterações na postura locomotora que se sustente por todo o grupo.
Assunto
Zoologia, Dinossauros, Anatomia, Herbivoria, Dentição
Palavras-chave
Herbivory