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19 March 2024 Variation in dental morphology and dietary breadth in primates and their kin
Keegan R. Selig, Malcolm S. Ramsay, Rebecca Lahosky, Lauren Schroeder, Mary T. Silcox
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Abstract

Sympatric animals may consume diets of differing breadths as a strategy to reduce competition. Studying patterns of dietary breadth in extinct taxa is difficult because available data are generally limited to morphology. Dental topographic analysis (DTA) is useful for comparing occlusal morphology and allows for examination of dietary adaptations in extinct taxa. What remains unknown is how dental morphology, quantified using DTA, covaries with dietary breadth. The niche variation hypothesis (NVH) posits that taxa with broader ecological niches will be characterized by greater variability in morphology relative to specialized taxa. Therefore, we predict that taxa with greater dietary breadth will have more varied dental morphology compared to specialists as a result of the molar morphology of specialists being under greater genetic control relative to generalists, with specialists requiring teeth specially adapted to efficiently process a smaller range of food sources. We measured curvature, complexity, and relief of the M2 of 3 pairs of closely related euarchontan mammals (primates and treeshrews), with each taxon within a pair categorized as a generalist or specialist. Our results indicate that generalists do not consistently show greater variability in dental morphology compared to specialists among primates, but that atelids and treeshrews do generally follow the predictions of the NVH, with the caveat that our treeshrew sample is small. This suggests that while dietary specialists may be under greater genetic constraint with respect to their molar topography, a link between dietary breadth and dental form is not clear. Our study demonstrates that variation in dental topography does not necessarily reflect dietary breadth and highlights the fact that it is difficult to categorize even the most specialized primates (i.e. bamboo lemurs) as “dietary specialists.”

Los animales simpátricos pueden consumir dietas de diferentes amplitudes como estrategia para reducir la competición. Es difícil estudiar los patrones de amplitud dietética en taxones extintos debido a que los datos disponibles generalmente están limitados tan sólo a morfología. El análisis topográfico dental (DTA; dental topographic analysis) es útil para comparar morfologías oclusales y permite examinar las adaptaciones dietéticas en taxones extintos. Lo que aún permanece sin saber es cómo la morfología dental, cuantificada con el uso de DTA, covaría con el rango dietético. La hipótesis de variación de nicho (NVH; niche variation hypothesis) plantea que taxones con nichos ecológicos más amplios se caracterizarán por tener una mayor variabilidad morfológica en comparación con taxones más especializados. Por eso, predecimos que los taxones con una mayor amplitud dietética tendrán una morfología dental más variada comparada con especialistas como resultado de que la morfología molar de los especialistas esté bajo mayor control genético que la de los generalistas, dado que los especialistas requieren dientes especialmente adaptados para procesar eficientemente una menor amplitud de alimentos. Medimos la curvatura, la complejidad y el relieve del M2 de tres pares de Euarchontas evolutivamente cercanos (primates y tupayas) y simpátricos, con cada taxón en cada par categorizado como generalista o especialista. Nuestros resultados indican que los generalistas no muestran, consistentemente, mayor variabilidad en la morfología dental en comparación con los especialistas dentro de los primates, aunque los atélidos y las tupayas generalmente sí que siguen las predicciones de la NVH, aunque admitiendo que nuestra muestra de tupayas es pequeña. Esto sugiere que mientras que puede ser que los especialistas dietéticos estén bajo una mayor restricción genética con respecto a su topografía molar, la conexión entre amplitud dietética y forma dental no es clara. Nuestro estudio demuestra que la variación en topografía dental no se refleja necesariamente en amplitud dietética y recalca el hecho de que es difícil categorizar incluso los primates más especializados (por ejemplo, los lémures del bambú) como “especialistas dietéticos.”

Keegan R. Selig, Malcolm S. Ramsay, Rebecca Lahosky, Lauren Schroeder, and Mary T. Silcox "Variation in dental morphology and dietary breadth in primates and their kin," Journal of Mammalogy 105(3), 633-642, (19 March 2024). https://doi.org/10.1093/jmammal/gyae015
Received: 29 March 2023; Accepted: 31 January 2024; Published: 19 March 2024
KEYWORDS
atélidos
atelids
dental topography
hipótesis de variación de nicho
lemúridos
lemurids
niche variation hypothesis
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