Paläontologische Zeitschrift

, Volume 77, Issue 1, pp 161–172 | Cite as

Bone lamina thickness, bone apposition rates, and age estimates in sauropod humeri and femora

  • P. Martin Sander
  • Christian Tückmantel
Article

Abstract

Laminar fibrolamellär bone from the mid-shaft region of sauropod humeri and femora was analyzed quantitatively to understand Variation in lamina thickness and apposition rate. The samples were derived from five taxa (Apatosaurus, Barosaurus, an indeterminate gracile diplodocid,Brachiosaurus, Janenschia) and two localities (Tendaguru beds, Tanzania, and Howe-Stephens Quarry, Morrison Formation, Wyoming, USA). Lamina thickness is rather constant at 4–6 laminae/mm (mean 4.8), independent of locality, taxon, bone, and ontogenetic age, suggesting structural constraints as a cause. Bone apposition rate was calculated in bones with annual growth lines (polish lines) by two methods to serve in age estimates of individuals without growth lines and unsampled individuals. Apposition rates are rather variable (1–20 (jm/day), resulting in a wide bracket for the ages estimated. Our age estimates are compatible with recent estimates derived by other methods, however.

Keywords

fossil bone histology fibro-lamellar bone lamina thickness apposition rates age estimates sauropod dinosaurs Apatosaurus Barosaurus Brachiosaurus Janenschia 

Zusammenfassung

Laminarer fibro-lamellärer Knochen aus der Schaftmitte von Sauropoden-Humeri und -Femora wurde quantitativ analysiert, um die Dickenvariation der Laminae und die Anlagerungsrate des Knochens abzuklären. Untersucht wurde Material von fünf Taxa (Apatosaurus, Barosaurus, ein nicht näher bestimmter graziler Diplodocide,Brachiosaurus, Janenschia) aus zwei Fundstellen (Tendaguru-Schichten, Tansania, und Howe-Stephens Quarry, Morrison-Formation, Wyoming, USA). Die Lamina-Dicke ist ziemlich konstant bei 4–6 Laminae pro Millimeter (Durchschnitt 4,8). Sie ist unabhängig von Fundstelle, Taxon, Knochen und Individualalter, was strukturelle Gründe für ihre geringe Variabilität vermuten lässt. Mit zwei verschiedenen Methoden wurde die Anlagerungsrate des corticalen Knochens für Knochen mit jährlichen Wachstumsmarken (Politurlinien) berechnet. Sie konnte dann zur Abschätzung des Individualalters von Tieren benutzt werden, die keine Wachstumsmarken zeigen bzw. nicht histologisch beprobt wurden. Die Anlagerungsraten sind relativ variabel (1–20 µm pro Tag), woraus relativ ungenaue Altersabschätzungen resultieren. Trotzdem stimmen die Ergebnisse mit kürzlich mit anderen Methoden erzielten Abschätzungen überein.

Schlüsselwörter

Histologie fossiler Knochen fibro-lamellärer Knochen Laminadicke Anlagerungsrate Altersabschätzungen sauropode Dinosaurier Apatosaurus Barosaurus Brachiosaurus Janenschia 

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Literature

  1. Ayer, J. 1999. Un os, deux os, dinos… Les dinosaures, histoire d’un gisement au Wyoming. — 96 p., Neuchatel (Museum d’Histoire Naturelle de Neuchatel).Google Scholar
  2. Ayer, J. 2000. The Howe Ranch Dinosaurs. Die Howe Ranch Dinosaurier. — 95 p., Aathal, Switzerland (Sauriermuseum Aathal).Google Scholar
  3. Bonaparte, J.F.;Heinrich, W.-D. &Wild, R. 2000. Review ofJanenschia Wild, with the description of a new sauropod from the Tendaguru beds of Tanzania and a discussion on the systematic value of procoelous caudal vertebrae in the Sauropoda. — Palaeontographica (A)256 (1/3): 25–76.Google Scholar
  4. Case, T.R. 1978. Speculations on the growth rate and reproduction of some dinosaurs. — Paleobiology 4 (3): 320–328.Google Scholar
  5. Castanet, J. 1986. La squelettochronologie chez les reptiles III — Application. — Annales des Sciences Naturelles, Zoologie, Paris,13 (8): 157–172.Google Scholar
  6. Castanet, J.;Francillon-Vieillot, H.;Meunier, F.J. &Ricqlès, A. de 1993. Bone and individual aging. — In:Hall, B.K., ed., Bone. Vol. 7: Bone Growth — B: 245–283, Boca Raton (CRC Press).Google Scholar
  7. Castanet, J.;Grandin, A.;Abourachid, A. &Ricqlès, A. de 1996. Expression de la dynamique de croissance dans la structure de l’os périostique chezAnas platyrhynchos. — Academie des Sciences, Paris, Sciences de la vie, Compte Rendus319: 301–308.Google Scholar
  8. Castanet, J.;Rogers, K.C.;Cubo, J. &Boisard, J.-J. 2000. Periosteal bone growth rates in extant ratites (ostrich and emu). Implications for assessing growth in dinosaurs. — Academie des Sciences, Paris, Sciences de la terre et des planets, Compte Rendus323: 543–550.Google Scholar
  9. Currey, J.D. 1962. The histology of the bone of a prosauropod dinosaur. — Palaeontology5: 238–246.Google Scholar
  10. Curry, K. 1998. Histological quantification of growth rates inApatosaurus. — Journal of Vertebrate Paleontology18 (3): 36A.Google Scholar
  11. Curry, K.A. 1999. Ontogenetic histology ofApatosaurus (Dinosauria: Sauropoda): New insights on growth rates and longevity. — Journal of Vertebrate Paleontology19 (4): 654–665.Google Scholar
  12. Erickson, G.M.;Rogers, K.C. &Yerby, S.A. 2001. Dinosaurian growth patterns and rapid avian growth rates. — Nature412: 429–433.CrossRefGoogle Scholar
  13. Francillon-Vieillot, H.;Buffrénil, V. de;Castanet, J.;Géraudie, J.;Meunier, F.J.;Sire, J.Y.;Zylberberg, L. &Ricqlès, A. de 1990. Microstructure and mineralization of vertebrate skeletal tissues. — In:Carter, J.G., ed., Skeletal Biomineralization: Patterns, Processes and Evolutionary Trends. Vol. 1: 471–530, New York (Van Nostrand Reinhold).Google Scholar
  14. Janensch, W. 1914. Übersicht über die Wirbeltierfauna der Tendaguru-Schichten, nebst einer kurzen Charakterisierung der neu aufgeführten Arten von Sauropoden. — Archiv für Biontologie3: 81–110.Google Scholar
  15. Janensch, W. 1961. Die Gliedmaßen und Gliedmaßengürtel der Sauropoden der Tendaguru-Schichten. — Palaeontographica Supplement, 1. Reihe, Teil 3: 177–235.Google Scholar
  16. Padian, K.;Ricqlès, A. de &Horner, J.R. 2001. Dinosaurian growth rates and bird origins. — Nature412: 405–408.CrossRefGoogle Scholar
  17. Ricqlès, A. de 1983. Cyclical growth in the long limb bones of a sauropod dinosaur. — Acta Palaeontologica Polonica28 (1/2): 225–232.Google Scholar
  18. Ricqlès, A. de;Meunier, F.J.;Castanet, J. &Francillon-Vieillot, H. 1991. Comparative microstructure of bone. — In:Hall, B.K., ed., Bone. Volume 3: Bone Matrix and Bone Specific Products: 1–78, Boca Raton (CRC Press).Google Scholar
  19. Rimblot-Baly, F.;Ricqlès, A. de &Zylberberg, L. 1995. Analyse paléohistologique d’une série de croissance partielle chezLapparentosaurus madagascariensis (Jurassique moyen): Essai sur la dynamique de croissance d’un dinosaure sauropode. — Annales de Paléontologie (Invert.-Vert.)81 (2): 49–86.Google Scholar
  20. Sander, P.M. 1989. The pachypleurosaurids (Reptilia: Nothosauria) from the Middle Triassic of Monte San Giorgio (Switzerland) with the description of a new species. — Philosophical Transactions of the Royal Society of London (B)325: 561–666.CrossRefGoogle Scholar
  21. Sander, P.M. 1990. Skeletochronology in the small Triassic reptileNeusticosaurus. — Annales des Sciences Naturelles, Zoologie, Paris13 (11): 213–217.Google Scholar
  22. Sander, P.M. 1999. Life history of the Tendaguru sauropods as inferred from long bone histology. — Mitteilungen aus dem Museum für Naturkunde der Humboldt-Universität zu Berlin, Geowissenschaftliche Reihe2: 103–112.Google Scholar
  23. Sander, P.M. 2000. Long bone histology of the Tendaguru sauropods: Implications for growth and biology. — Paleobiology 26 (3): 466–488.CrossRefGoogle Scholar

Copyright information

© E. Schweizerbart’sche Verlagsbuchhandlung 2003

Authors and Affiliations

  • P. Martin Sander
    • 1
  • Christian Tückmantel
    • 1
  1. 1.Institut für PaläontologieUniversität BonnBonnGermany

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