Dental histology of Cretaceous mosasaurs (Reptilia, Squamata) : incremental growth lines in dentine and implications for tooth replacement

The dentine of teeth from five genera of mosasaurs [i.e., Clidastes, Halisaurus, Dollosaurus (Prognathodon),cf. Platecarpus, and Tylosaurus] and a Mesozoic crocodylian (Aigialosuchus) from the Campanian of the Kristianstad Basin, southernmost Sweden, displays two types of incremental growth lines; i.e., von Ebner’s and, for the first time in extinct animals, Andresen’s lines. These lines are homologous to incremental growth lines found in the dentine of extant mammals and reptiles, as well as in the teeth of non-avian dinosaurs and extinct mammal-like reptiles, and are probably homologous for the entire Amniota. The incremental lines document different accumulation rates, where the lines of von Ebner are deposited daily and the Andresen’s lines are deposited roughly every 7–8 day. Incremental lines were measured and counted to obtain replacement rate values for the teeth being analysed. For mosasaurs, the tooth replacement rates varied between 260 (Platecarpus) and 593 days (Tylosaurus), whereas the corresponding rate for the contemporaneous crocodylian Aigialosuchus was 240 days. The dentine accretion rates were similar to one another independent on phylogenetic relationship and tooth-size, to suggest that the tempo was genetically controlled rather than an effect of diet or habits. A replacement tooth was observed growing inside the functional Aigialosuchus tooth, thus providing evidence that tooth replacement was a continuous process where a germ tooth was always ready to replace an older one.Liksom en trädstam uppvisar årsringar som kan användas för att beräkna dess ålder, bildas också tillväxtringar i tänderna hos många djur, även hos dem som regelbundet byter tanduppsättning. Detta fenomen noterades av paleontologen Richard Owen redan i mitten av 1800-talet, men det är först de senaste decennierna som forskningen inom tandersättningscykler hos utdöda djur har tagit fart. Så kallade von Ebnerlinjer uppstår dagligen i tänderna när nytt dentin deponeras och därefter mineraliseras. Genom att göra tvärsnitt genom en tand och räkna dessa tillväxtringar kan man således se hur många dagar tanden växt innan den ersattes av en ny s.k. ersättningstand. Denna metod har använts för att studera tänderna hos både människor och djur, men tandersättningen hos utdöda djur är ännu mycket outforskad, då endast ett fåtal studier (bl. a. av tänder från dinosaurier och däggdjursliknande reptiler) har genomförts. I denna studie har tillväxtlinjerna i tänder från mosasaurier (en grupp utdöda, havslevande varanödlor) och fossila krokodiler undersökts. Genom att jämföra de linjer som dessa djurs tänder uppvisar med linjer från djur med kända tandersättningscykler kan man styrka att tandersättningsmekanismen fungerat på samma sätt. Baserat på detta visar det sig att mosasaurier bytte sina tanduppsättningar under en tidsrymd som sträcker sig mellan 260 (cf. Platecarpus) och 593 dagar (Tylosaurus), medan de fossila krokodilerna bytte tänder något oftare; i snitt var 240:e dag. Trots variationen i ersättningscyklerna så har dentinet ackumulerats ungefär lika fort oberoende av djurens inbördes släktskap och tändernas storlek, vilket tyder på att tillväxthastigheten troligtvis styrts av genetiskt betingade faktorer och inte av levnadsförhållande eller födoval. Förutom von Ebnerlinjer observerades även så kallade Andresenlinjer i tänderna från cf. Platecarpus och Tylosaurus. Andresenlinjer har en annan depositionsrytm än von Ebnerlinjer, och är hitintills odokumenterade hos utdöda djur. Denna typ av linjer är kända från tänderna hos människor och primater där de förekommer var 5-8:e dag, men vad som orsakar denna rytm är ännu okänt. Andresenlinjerna som nu observerats i mosasaurietänder följer samma mönster, med en depositionsrytm om var 7-8:e dag, och det är därför sannolikt att dessa linjer är homologa. I tvärsnittet av en av de undersökta krokodiltänderna ses en ersättningstand som vuxit inuti den äldre, funktionella tanden. Detta visar att tandersättningen var en kontinuerlig process, där en ny tand alltid fanns redo att ersätta en äldre