Diente de dinosaurio

Los dientes de dinosaurio han sido estudiados desde 1822 cuando Mary Ann Mantell (1795-1869) y su esposo, el Dr. Gideon Algernon Mantell (1790-1852) descubrieron un diente de Iguanodon en Sussex , Inglaterra . A diferencia de los dientes de mamíferos , los paleontólogos generalmente no consideran que los dientes de dinosaurio individuales sean diagnósticos a nivel de género o especie para taxones desconocidos, debido a la convergencia morfológica y la variabilidad entre los dientes. ^[1] y muchos taxones de dientes nombrados históricamente como Paronychodon y Richardoestesia hoy se consideran nomina dubia , y se usan como taxones de forma para referirse a dientes aislados de otras localidades desplazadas considerablemente en el tiempo y el espacio de los especímenes tipo. Sin embargo, es posible referir dientes aislados a taxones conocidos siempre que se conozca la morfología del diente y los dientes se originen en un tiempo y lugar similares.

Algunos de los datos anatómicos más importantes sobre los dientes de los dinosaurios se obtienen a partir de secciones pulidas y microscópicamente delgadas ( histología ), incluidos los tipos de tejidos dentales presentes, el desgaste de los dientes, los patrones de reemplazo de los mismos, cómo se adhieren los dientes y la frecuencia de reemplazo. El material real que compone un diente de dinosaurio no es muy diferente de los dientes de los animales modernos. Las diferencias más significativas están en cómo los dientes encajan y se regeneran continuamente , con algunos ejemplos que pierden los dientes viejos y otros que reabsorben los dientes viejos a medida que se desgastan al masticar a lo largo de la vida de un dinosaurio.

El uso de la histología en paleontología se ha centrado tradicionalmente más en examinar huesos largos como el fémur o el húmero . ^{[ cita requerida ]} Trabajos previos sobre histología de huesos largos revelaron diferencias en los patrones de crecimiento de los dinosaurios polares, ^[2] identificaron un caso de enanismo en Europasaurus , ^[3] reconstruyeron la historia de vida de Dysalotosaurus examinando múltiples especímenes de diferentes etapas ontogenéticas, ^[4] y sugirieron que Psittacosaurus experimentó un cambio postural de cuadrúpedo a bípedo a medida que maduraba. ^[5]

Por el contrario, la histología dental no se ha estudiado en gran detalle en los dinosaurios hasta hace poco y ha aumentado el interés en este subcampo en particular. ^{[ cita requerida ]} Los estudios de histología se basan tradicionalmente en el proceso destructivo de crear y examinar secciones delgadas bajo microscopio, restringiendo a menudo los estudios a taxones que tienen abundantes especímenes, como dientes aislados o especímenes dañados. Si bien a veces es posible utilizar medios de análisis no destructivos mediante el uso de microscopía electrónica de barrido (SEM) o microtomografía computarizada , es difícil obtener mucha información anatómica sin crear secciones delgadas. ^{[6] [7]}

El estudio histológico es un examen microscópico , esencial para revelar los aspectos más importantes de la anatomía dental de los dinosaurios.

Diferentes especímenes serán adecuados para observar características anatómicas particulares. Por ejemplo, los especímenes con dientes intactos dentro de las mandíbulas son necesarios para estudiar la inserción dentaria, ya que esta información se pierde en dientes aislados. ^[6] Por otro lado, los dientes aislados serían suficientes si el objetivo es examinar el desgaste en la superficie del diente.

Las secciones delgadas se preparan incrustando primero una muestra adecuada en resina epoxi . Luego, la muestra incrustada se puede montar y cortar con una sierra de precisión. ^[6] La sección resultante se fija a un portaobjetos y se pule hasta que sea lo suficientemente delgada y tenga una superficie adecuada para examinarla con un microscopio. ^[6]

Las secciones delgadas se examinan normalmente con un microscopio petrográfico utilizando luz simple y luz polarizada cruzada . Algunas estructuras son más fácilmente visibles y distinguibles utilizando un tipo de luz que otro debido a las diferencias en sus propiedades minerales. Algunas muestras también se pueden examinar con un SEM. ^[7]

Se han examinado varios grupos importantes de dinosaurios a través de la histología, estos incluyen los terópodos carnívoros y los grupos herbívoros como los saurópodos , hadrosaurios y ceratopsianos . ^{[6] [8] [9] [10] [7]} A continuación se enumeran algunas de las anatomías dentales que se han identificado a través de la histología e interpretaciones sobre su importancia.

En general, hay 5 tipos de tejidos presentes en los dinosaurios, y se ha descubierto que son idénticos a los de sus parientes no aviares vivos más cercanos, los cocodrilos . ^[6] Uno de los hallazgos más significativos es que a pesar de las diferencias en su apariencia, los dientes de dinosaurio están compuestos esencialmente de los mismos tejidos dentales que se encuentran en los mamíferos modernos, los cocodrilos y otros amniotas , lo que sugiere que estos tejidos evolucionaron primero en un ancestro común y se han conservado desde entonces. ^{[11] [12]}

1. Esmalte : es la capa dura que recubre la parte exterior de los dientes y, cuando se observa en sección transversal, suele aparecer como una banda transparente, delgada y sin rasgos distintivos en la superficie del diente. ^[6] El análisis SEM de la superficie de los dientes de dinosaurio reveló que su esmalte se forma en prismas similares a los de los mamíferos y que hay suficiente diferencia en la microestructura del esmalte para ayudar a determinar a qué grupo pertenecía un diente, a veces a nivel de género , cuando solo se encuentran dientes aislados. ^[13] No todos los dientes están cubiertos por un esmalte prismático y, en la mayoría de los taxones, los prismas son perpendiculares a la superficie exterior del diente. Las disposiciones complejas, como las visibles en los mamíferos, son raras. ^{[14] [15]} Las alteraciones diagenéticas modifican la estructura y la composición tanto del esmalte como de la dentina. ^{[16] [17] [18] [19]}
2. Dentina : este tejido constituye la mayor parte del diente y se caracteriza por túbulos paralelos, largos y delgados que recorren todo el cuerpo del diente. ^[6]
3. Cemento : este tejido cubre la raíz del diente y es un tejido de unión que forma parte del periodonto . Generalmente está relleno con fibras de Sharpey que ayudan a anclar el diente en su lugar en el alvéolo. ^[6]
4. Ligamento periodontal : es una capa de tejido blando que se encuentra entre el cemento y el alvéolo dental. Si bien no se conserva en los fósiles, siempre hay un espacio lleno de minerales que está presente en todos los dientes de dinosaurio entre el cemento y el alvéolo dental, lo que infiere la presencia de tejido blando en vida. ^[6]
5. Hueso alveolar : es un tipo de hueso que generalmente tiene un aspecto esponjoso y forma el alvéolo del diente. ^[6]

En algunos ejemplos vistos en sección transversal, se pueden observar líneas de crecimiento en la dentina de los dientes de dinosaurio. Estas se conocen como líneas de von Ebner y representan la deposición diaria de dentina. ^[20] El recuento de estas líneas proporciona la edad de un diente y la comparación de la edad del diente maduro con el diente de reemplazo en un alvéolo proporciona una estimación de la tasa de reemplazo dentario. ^[20]

La diferencia de edad entre los dientes más antiguos y los más jóvenes se utiliza para determinar la tasa de reemplazo dentario. ^[20]

Se ha descubierto que muchos dientes de dinosaurios tienen un patrón de reemplazo similar al de otros reptiles, donde un diente de reemplazo crece en la lámina dental en el interior de la mandíbula antes de migrar hacia afuera, reabsorbiendo parte del diente funcional en crecimiento, hasta que está listo para erupcionar y reemplazarlo. ^{[6] [21]}

El modo de inserción de los dientes de algunos dinosaurios se ha denominado tecodontia . ^[6] Esta es una condición en la que el diente está implantado profundamente en el alvéolo dental con ligamento periodontal presente, como es el caso de los cocodrilos y los mamíferos. ^{[6] [12]} En los mamíferos, la tecodontia está asociada con la oclusión dental, mientras que en los cocodrilos se ha propuesto como un medio para reducir las tensiones de las fuerzas de mordida. ^{[22] [23]} Coelophysis no poseía ni oclusión dental ni una mordida fuerte, lo que plantea preguntas sobre por qué posee tecodontia. ^[6]

Una de las denticiones más complejas encontradas en los dinosaurios son las baterías dentales presentes en los hadrosaurios (cuyos miembros eran especies dominantes en todo el planeta), Neoceratopsia (por ejemplo, Triceratops ) y Rebbachisauridae . ^[24]

Estas baterías se formaron a partir de cientos de dientes que se apilaron en filas sobre filas y formaron una superficie de molienda para procesar alimentos vegetales. ^[24] El estudio histológico de estas baterías descubrió que no estaban cementadas entre sí como se pensaba anteriormente, sino que cada diente de la batería se movía por separado y estaba sostenido por ligamentos de modo que toda la estructura era flexible. ^{[9] [24]} Comparables a los dientes de tiburón , las baterías dentales exhibían polifiodontia , creciendo nuevos dientes en el interior que migraban con el tiempo para reemplazar los dientes externos. Sin embargo, a diferencia de los tiburones, que pierden todos sus dientes viejos, los dientes en la batería dental de rápido crecimiento se desgastarían por completo y serían reabsorbidos por la estructura renovadora a su alrededor. ^[25]

Las baterías se formaron por el rápido crecimiento y la temprana maduración de los dientes, hasta el punto de que la cavidad pulpar de los dientes individuales, generalmente llena de células y tejido conectivo, estaba totalmente llena de dentina antes de que erupcionara. La falta de pulpa en el diente después de la erupción significa que el diente estaba esencialmente muerto y podía desgastarse por completo con el uso, y reemplazarse sin el riesgo de exponer la pulpa dental normalmente sensible a infecciones y dolor. Si bien otros dinosaurios, como algunos ceratopsianos y saurópodos, también poseían baterías dentales, todas evolucionaron de forma independiente y difieren en alguna forma o función de las de los hadrosaurios. Esto demuestra que algunos dinosaurios habían desarrollado capacidades de masticación extremadamente sofisticadas. ^{[24] [25]}