DOI: https://doi.org/10.3897/sjp.145.187923
تاريخ النشر: 2026-04-02
المؤلف: Zi-Xian Sui وآخرون
الموضوع الرئيسي: علم الحفريات وعلم الأحياء التطوري
نظرة عامة
تدرس هذه الدراسة تشريح الأسنان لسن مامنشيسوريد معزول تم تحديده حديثًا (PMOL-ADt0009) من تشكيل كيغو العلوي الجوراسي في حوض توربان-هامي، شينجيانغ. باستخدام تصوير الميكرو-CT عالي الدقة وإعادة البناء ثلاثي الأبعاد، تكشف الأبحاث عن ميزات مميزة للسن، بما في ذلك الأسنان الهامشية المحدودة إلى الحافة القريبة ورأس دائري في الجهة البعيدة اللسانية. توفر النتائج أول عرض ثلاثي الأبعاد مفصل لتوزيع المينا في أسنان السوروبود، مع تشكيل الحافة اللسانية بواسطة مينا وسن كثيفين، بينما يتم دعم الرأس اللساني بشكل أساسي بواسطة العاج. من الجدير بالذكر أن الدراسة تحدد عدم تماثل في سمك المينا في الاتجاه اللساني-الشفوي وانتقال حجمي فريد في تجويف اللب.
تشير التحليلات الشكلية إلى أن PMOL-ADt0009 يمثل سلالة مامنشيسوريد مميزة، تختلف عن السن السوروبودي المعروف الوحيد سابقًا من تشكيل كيغو. وهذا يشير إلى تنوع أكبر من السوروبودات في المنطقة مما تم الاعتراف به سابقًا، مما يشير إلى بيئة باليوإيكولوجية أكثر تعقيدًا. تؤكد الأبحاث على أهمية تشريح الأسنان الداخلي في توضيح المسارات التطورية للسوروبودات الحقيقية، مما يساهم في تقديم رؤى قيمة حول تطور الأسنان وتنوعها.
مقدمة
تعتبر عائلة مامنشيسوريد، وهي مجموعة بارزة من السوروبودات الحقيقية، قد ازدهرت بشكل رئيسي خلال الجوراسي الأوسط المتأخر في شرق آسيا، مع أدلة أحفورية تشير إلى توزيع جغرافي أوسع من سيبيريا الغربية إلى تايلاند وربما شرق إفريقيا. تتميز بتكيفات شكلية كبيرة مثل طول العنق الشديد والعملاق، تشمل مامنشيسوريد حاليًا على الأقل 18 نوعًا، على الرغم من أن تعريفها لا يزال محل نقاش. على الرغم من المعرفة الواسعة بعظامها، فإن تشريح الأسنان، وخاصة الهيكل الداخلي لأسنانها، أقل فهمًا بسبب تحديات الحفظ. من الجدير بالذكر أن بعض الميزات السنية، مثل غياب الأسنان الهامشية على حواف الأسنان، قد تعمل كمؤشرات تصنيفية داخل المجموعة.
تقدم هذه الدراسة اكتشاف سن مامنشيسوريد معزول محفوظ جيدًا (PMOL-ADt0009) من تشكيل كيغو في حوض توربان-هامي، مما يمثل أول حالة مسجلة لأسنان السوروبودات في هذه المنطقة. تم تحليل التشريح الداخلي للسن، بما في ذلك تجويف اللب وتوزيع المينا، باستخدام التصوير المقطعي المحوسب بالأشعة السينية (CT) وتقنيات إعادة البناء ثلاثية الأبعاد. تهدف هذه الأبحاث إلى تعزيز فهم تشريح الأسنان لمامنشيسوريد من خلال دمج البيانات الشكلية الداخلية والخارجية.
الطرق
في هذه الدراسة، تم جمع العينة PMOL-ADt0009، وهي سن سوروبود معزول، من تشكيل كيغو العلوي الجوراسي في صحراء غوبي، الصين. تم الحفاظ على الأحفورة بشكل جيد وتخزينها في المتحف الأحفوري في لياونينغ، وتم إعدادها بدقة باستخدام إبرة فولاذية تحت مجهر ستيريو لإزالة المصفوفة المحيطة. تم إجراء تصوير عالي الدقة للهياكل السنية الدقيقة للسن، مثل الأسنان الهامشية وزخرفة المينا، باستخدام مجهر رقمي أوليمبوس DSX1000. بالإضافة إلى ذلك، تم إجراء مسح بالأشعة السينية المحوسبة عالية الدقة باستخدام ماسح نيكون XT H 225 ST لكشف الميزات التشريحية الداخلية بشكل غير تدميري، مما أدى إلى توليد 3141 صورة عند 110 كيلوفولت و115 ميكروأمبير، مع حجم فوكسي معاد بناؤه قدره 26.41 ميكرومتر.
تم إجراء تحليلات مرفولوجية باستخدام برنامج VG STUDIO MAX 3.4.0، مع التركيز على إعادة البناء ثلاثية الأبعاد، وحساب الحجم، وسمك جدار المينا. تم حساب مؤشرات رئيسية، بما في ذلك مؤشر الرشاقة (SI)، الذي يُعرف بأنه نسبة ارتفاع التاج إلى أقصى عرض تاج ميسيو-بعيد، ومؤشر الضغط (CI)، الذي هو نسبة أقصى قطر تاج شفوي-لساني إلى أقصى قطر تاج ميسيو-بعيد. كما تم تحديد مؤشر التوسع، الذي يمثل نسبة أقصى عرض ميسيو-بعيد لتاج الأسنان إلى عرضها القاعدي. تم تقييم اتجاه السن المعزول بناءً على عدم التماثل الشكلي، وخاصة المقطع العرضي على شكل D وموقع القمة، والتي تعتبر حاسمة للتصنيف الدقيق وتحليل العينة.
المناقشة
تركز قسم المناقشة في ورقة البحث على التصنيف النظامي والميزات التشريحية لسن مامنشيسوريد المعزول PMOL-ADt0009، الذي تم جمعه من تشكيل كيغو العلوي الجوراسي في شينجيانغ، الصين. تم تصنيف العينة ضمن مجموعة السوروبودات الحقيقية بناءً على خصائص مميزة مثل التجويف اللساني، ووجهات التآكل على شكل V، ومقطع عرضي للتاج الأوسط على شكل D. يُشار إليها بشكل خاص إلى مامنشيسوريد بسبب وجود الأسنان الهامشية ورأس دائري في الجهة البعيدة اللسانية، مما يميزها عن المجموعات ذات الصلة مثل Euhelopodidae وCamarasauridae. يظهر السن اختلافات شكلية ملحوظة عن أسنان السوروبودات المعروفة الأخرى في نفس التشكيل، مما يشير إلى تنوع سابق تم تقديره بشكل أقل للسوروبودات في تشكيل كيغو.
بالإضافة إلى ذلك، تستخدم الدراسة تصوير الميكرو-CT عالي الدقة لاستكشاف التشريح الداخلي لـ PMOL-ADt0009، كاشفة عن ميزات مهمة مثل الحافة اللسانية السميكة المكونة من كل من المينا والعاج، وهيكل تجويف اللب المتميز الذي ينتقل من قناة جذر منتفخة إلى لامينات مدببة. كما تبرز النتائج عدم التماثل في سمك المينا في الاتجاه الشفوي-اللساني، مع مينا شفوي أكثر سمكًا، مما قد يشير إلى تكيفات وظيفية في العلف النباتي. تساهم هذه التحليلات الشاملة للهياكل الداخلية للأسنان في فهم أعمق لتطور مامنشيسوريد وتعقيد البيئة الإيكولوجية في الفترة الجوراسية العليا.
DOI: https://doi.org/10.3897/sjp.145.187923
Publication Date: 2026-04-02
Author(s): Zi-Xian Sui et al.
Primary Topic: Paleontology and Evolutionary Biology
Overview
This study investigates the dental anatomy of a newly identified isolated mamenchisaurid tooth (PMOL-ADt0009) from the Upper Jurassic Qigu Formation in the Turpan-Hami Basin, Xinjiang. Utilizing high-resolution micro-CT imaging and three-dimensional reconstruction, the research reveals distinctive features of the tooth, including marginal denticles limited to the mesial margin and a circular distolingual boss. The findings provide the first detailed three-dimensional view of enamel distribution in sauropod teeth, with the lingual ridge formed by thickened enamel and dentine, while the lingual boss is primarily supported by dentine. Notably, the study identifies a labiolingual enamel thickness asymmetry and a unique volumetric transition in the pulp cavity.
The morphological analysis indicates that PMOL-ADt0009 represents a distinct mamenchisaurid lineage, differing from the only previously known sauropod tooth from the Qigu Formation. This suggests a greater diversity of sauropods in the region than previously acknowledged, pointing to a more complex paleoecological environment. The research underscores the significance of internal tooth anatomy in elucidating the evolutionary pathways of eusauropods, contributing valuable insights into their dental evolution and diversity.
Introduction
The Mamenchisauridae family, a prominent clade of eusauropods, primarily thrived during the Middle-Late Jurassic in East Asia, with fossil evidence suggesting a broader geographic distribution from West Siberia to Thailand and potentially East Africa. Characterized by significant morphological adaptations such as extreme neck elongation and gigantism, Mamenchisauridae currently includes at least 18 taxa, although its definition remains debated. Despite extensive knowledge of their osteology, the dental anatomy, particularly the internal structure of their teeth, is less understood due to preservation challenges. Notably, certain dental features, like the absence of denticles on tooth margins, may serve as taxonomic indicators within the clade.
This study presents the discovery of a well-preserved isolated mamenchisaurid tooth (PMOL-ADt0009) from the Qigu Formation in the Turpan-Hami Basin, marking the first recorded occurrence of sauropod teeth in this region. The tooth’s internal anatomy, including the pulp cavity and enamel distribution, was analyzed using X-ray computed tomography (CT) and three-dimensional reconstruction techniques. This research aims to enhance the understanding of mamenchisaurid dental anatomy by integrating both internal and external morphological data.
Methods
In this study, the specimen PMOL-ADt0009, an isolated sauropod tooth, was collected from the Upper Jurassic Qigu Formation in the Gobi Desert, China. The fossil, well-preserved and housed at the Paleontological Museum of Liaoning, was meticulously prepared using a steel needle under a stereomicroscope to eliminate the surrounding matrix. High-resolution imaging of the tooth’s fine dental structures, such as marginal denticles and enamel ornamentation, was conducted with an Olympus DSX1000 digital microscope. Additionally, high-resolution X-ray computed tomography (CT) scanning was performed using a Nikon XT H 225 ST scanner to non-destructively reveal internal anatomical features, generating 3141 projections at 110 kV and 115 µA, with a reconstructed voxel size of 26.41 µm.
Morphometric analyses were conducted using VG STUDIO MAX 3.4.0 software, focusing on three-dimensional reconstruction, volume calculation, and enamel wall thickness. Key indices were calculated, including the slenderness index (SI), defined as the ratio of crown height to maximum mesio-distal crown width, and the compression index (CI), which is the ratio of maximum labiolingual crown diameter to maximum mesiodistal crown diameter. The expansion index was also determined, representing the ratio of maximum mesiodistal widths of tooth crowns to their basal breadths. The orientation of the isolated tooth was assessed based on morphological asymmetries, particularly the D-shaped cross-section and apex positioning, which are critical for accurate classification and analysis of the specimen.
Discussion
The discussion section of the research paper focuses on the systematic classification and anatomical features of the isolated mamenchisaurid tooth PMOL-ADt0009, collected from the Upper Jurassic Qigu Formation in Xinjiang, China. The specimen is assigned to the Eusauropoda clade based on distinctive characteristics such as a lingual concavity, V-shaped wear facets, and a D-shaped mid-crown cross-section. It is specifically referred to Mamenchisauridae due to the presence of marginal denticles and a circular distolingual boss, differentiating it from related clades like Euhelopodidae and Camarasauridae. The tooth exhibits notable morphological differences from other known sauropod teeth in the same formation, suggesting a previously underestimated diversity of sauropods in the Qigu Formation.
Additionally, the study employs high-resolution micro-CT imaging to explore the internal anatomy of PMOL-ADt0009, revealing significant features such as a thickened lingual ridge formed by both enamel and dentine, and a distinct pulp cavity structure that transitions from a bulbous root canal to a tapered lamina. The findings also highlight a labiolingual asymmetry in enamel thickness, with thicker labial enamel, which may indicate functional adaptations in herbivory. This comprehensive analysis of internal tooth structures contributes to a deeper understanding of mamenchisaurid evolution and the ecological complexity of the Upper Jurassic period.