Esqueletocronología

La esqueletocronología  es un método utilizado para determinar la edad individual de los vertebrados contando las llamadas capas de crecimiento en las partes calcificadas del esqueleto de los vertebrados [1] [2] . El método es ampliamente utilizado en los estudios modernos de la edad de los animales vivos y extintos [2] [3] .

El término "esqueletocronología" fue propuesto por Jacques Castanet en 1977 para describir un método para determinar la edad a partir de elementos esqueléticos mineralizados [4] [5] . Ha ganado la mayor distribución entre herpetólogos y batracólogos . En ictiología y teriología , se suele utilizar el término " estructuras de registro ", ya que la determinación de la edad en peces y mamíferos se realiza con mayor frecuencia en escamas y dientes que no están relacionados con el esqueleto [5] [1] .

Historia

Desde principios del siglo XX, comenzaron a aparecer informes de que las capas de crecimiento se forman debido al crecimiento desigual del tejido óseo durante el año. Incluso entonces, se hicieron suposiciones de que pueden usarse para determinar la edad de peces [6] , anfibios y reptiles [5] [7] [8] , así como también de mamíferos [9] [10] [11] , pero la evidencia de la naturaleza anual de la formación de estas capas aún no estaba allí. Se comenzó a acumular evidencia de que las capas de crecimiento en los huesos se correlacionan con la longitud del cuerpo de los individuos y su edad [12] [13] [14] , y también reflejan períodos de sequía [15] . La evidencia de la periodicidad anual de la formación de capas de crecimiento de tejido óseo comenzó a aparecer en la segunda mitad del siglo XX [16] [17] [18] . Con la ayuda de la cronología esquelética, se demostró la falta de fiabilidad de determinar la edad de los anfibios y reptiles a partir de las dimensiones lineales del cuerpo [19] . Al mismo tiempo, el método comenzó a ser ampliamente utilizado en estudios herpetológicos [1] .

Principio

En el tejido óseo, se distinguen capas, que consisten en secciones de varios espesores. Se forman amplias zonas durante el período de crecimiento activo. Las zonas estrechas, llamadas líneas de pegado, corresponden a períodos de latencia. Una capa de tejido óseo de una banda ancha y estrecha corresponde a un año [20] .

Las estructuras de registro reflejan los cambios estacionales en el estado fisiológico del cuerpo que ocurren durante la diapausa [2] . Estos cambios tienen causas endógenas, ya que también ocurren cuando los animales son colocados en condiciones constantes [21] [22] [23] . En animales que viven en regiones con un clima templado y una estacionalidad difusa, las capas de crecimiento en el hueso se expresan pobremente [24] .

A menudo, se observa reabsorción de tejido en los huesos, por lo que se destruyen las capas de crecimiento correspondientes a los primeros años de vida. En animales pequeños de sangre fría es insignificante, mientras que en animales medianos y grandes (tortugas y cocodrilos) es más intenso. La reabsorción es más pronunciada en los huesos de animales de sangre caliente como los sinápsidos (incluidos los mamíferos) y los ornitodiros (incluidas las aves) [25] .

El tejido óseo es capaz de corregir varios cambios intraestacionales en el estado fisiológico del cuerpo, lo que lleva a un retraso en el crecimiento. Esto conduce a la formación de líneas adicionales que no son anuales [26] [27] . Por regla general, tales líneas son menos pronunciadas, lo que permite distinguirlas de las anuales [26] .

Aplicación

Invertebrados

En algunos invertebrados, la determinación de la edad es posible a partir de capas de crecimiento en el esqueleto externo, como el esqueleto calcáreo de los corales [28] o las conchas de bivalvos [29] , braquiópodos [30] , equinodermos [31] . El método se denominó esclerocronología por analogía con la dendrocronología [28] [29] . A veces, la esqueletocronología se considera una especie de esclerocronología [4] .

Piscis

La determinación de la edad de los peces se lleva a cabo, por regla general, mediante otolitos y escamas que no están relacionados con el esqueleto, pero también es posible utilizar los huesos de la cubierta branquial , las vértebras y los radios de las aletas como registro. estructuras [32] [2] [33] .

Anfibios y reptiles

El método se usa con mayor frecuencia para determinar la edad de los anfibios y reptiles modernos, ya que los huesos de estos animales no sufren una reestructuración interna [1] [25] . La elección de las estructuras de registro depende del taxón . Por regla general, se utilizan huesos tubulares . Así, para determinar la edad de lagartos y anuros , se utilizan principalmente las falanges de los dedos [1] [34] [35] , mientras que no son adecuadas para los anfibios con cola debido a su alta capacidad regenerativa [36] . También es posible utilizar otros huesos tubulares, como el fémur, la tibia y el peroné [35] [37] . En las serpientes, las estructuras de registro son las vértebras, incluida la caudal [38] , o algunos huesos del cráneo [36] . Para un lagarto con extremidades muy reducidas, el chalcid de tres dedos  , también se ha demostrado la aplicabilidad de las vértebras caudales [39] . En cocodrilos , la determinación de la edad es posible utilizando osteodermos [2] .

El método de determinación de la edad mediante el registro de estructuras también se utilizó para estimar la tasa de crecimiento de los dinosaurios , sin embargo, en este caso, la evaluación se complica por el hecho de que los llamados "anillos anuales" en el corte de los huesos podrían formarse más. a menudo de una vez al año, lo cual es típico de los endotermos modernos, y tal nivela todos los resultados obtenidos en este tipo de estudios [40] .

Aves

Los primeros intentos de identificar capas de crecimiento en el tejido óseo de las aves fueron prometedores [41] . Un trabajo publicado un año después no recomendaba el uso de huesos de ave como estructura de registro sin estudios adicionales, ya que las capas de crecimiento en el periostio no se detectaban sobre toda la superficie del hueso, sino en áreas separadas, y en el endostio no eran anuales [42] . Otros estudios han mostrado resultados tanto positivos [43] [44] como negativos [45] [46] [47] .

Mamíferos

El tejido óseo de los mamíferos suele estar muy vascularizado y, por lo tanto, las nuevas capas están sujetas a remodelación. En diferentes grupos, su velocidad es diferente, por lo tanto, la importancia del tejido óseo de mamíferos como estructura de grabación también difiere . Como estructura de registro en los mamíferos, los tejidos dentales se utilizan con mayor frecuencia [1] . Este método ha sido llamado cementocronología . El tejido óseo se utiliza como estructura de registro en insectívoros , lagomorfos y roedores [48] .

Notas

  1. ↑ 1 2 3 4 5 6 Klevezal, Smirina, 2016 .
  2. ↑ 1 2 3 4 5 Buffrenil et al., 2021 , págs. 627.
  3. ↑ Woodward et al., 2013 , págs. 195-216.
  4. ↑ 1 2 J. Castañuela. Estimación de Edad y Longevidad en Reptiles   // Gerontología . - 1994. - vol. 40 , edición. 2-4 . — pág. 174–192 . — ISSN 0304-324X 1423-0003, 0304-324X . -doi : 10.1159/ 000213586 .
  5. ↑ 1 2 3 Smirina E. M. , Roitberg E. S. Desarrollo de estudios de crecimiento de reptiles en las direcciones determinadas por A.M. Sergeev  // Diario zoológico. - 2012. - T. 91 , N º 11 . - S. 1291-1301 . Archivado desde el original el 17 de diciembre de 2021.
  6. ↑ Cunningham NA Zonas de crecimiento en las estructuras esqueléticas de Gadidae y Pleuronectidae  //  Informe anual de la Junta de Pesca de Escocia. - 1904. - Vol. 23 . — pág. 125–140 . Archivado desde el original el 8 de febrero de 2022.
  7. ↑ Bryuzgin V.D. Sobre la metodología para estudiar la edad y el crecimiento de los reptiles // Informes de la Academia de Ciencias de la URSS. - 1939. - T. 23 , N º 4 . — Pág. 402–404 . cit. por: Klevezal, Smirina, 2016
  8. ↑ William C. Senning. Un estudio de la determinación de la edad y el crecimiento de Necturus maculosus basado en el hueso parasphenoid  //  American Journal of Anatomy. - 1940-05. — vol. 66 , edición. 3 . — págs. 483–495 . - ISSN 1553-0795 0002-9106, 1553-0795 . -doi : 10.1002/ aja.1000660307 . Archivado desde el original el 17 de diciembre de 2021.
  9. ↑ Kler V. O. A la metodología para estudiar la periodicidad del crecimiento // Russian Zoological Journal. - 1927. - T. 7 , N º 4 . — págs. 114–133 . cit. por: Klevezal, Smirina, 2016
  10. ↑ Chapsky K.K. Determinación de la edad de algunos mamíferos por microestructura ósea // Izv. Instituto de Ciencias Naturales im. PF Lesgaft. - 1952. - T. 25 . — págs. 47–67 . cit. por: Klevezal, Smirina, 2016
  11. ↑ Meyer M.N. Sobre la variabilidad de la edad de la pequeña ardilla terrestre // Zoological Journal. - 1957. - T. 36 , N º 9 . - S. 1393-1402 . cit. por: Klevezal, Smirina, 2016
  12. ↑ Petter-Rousseaux A. Recherches sur la croissance et le cycle d'activité testiculaire de Natrix natrix helvetica (Lacépède)  (francés)  // La terre et la vie. - 1953. - Págs. 175-223 . Archivado desde el original el 26 de diciembre de 2021.
  13. ↑ Mattox NT Anillos anulares en los huesos largos de las tortugas y su correlación con el tamaño  //  Transacciones de la Academia de Ciencias del Estado de Illinois. - 1935. - Vol. 28 . - P. 255-256 . Archivado desde el original el 12 de febrero de 2022.
  14. ↑ Frank E. Peabody. Zonas de crecimiento anual en vertebrados vivos y fósiles  (inglés)  // Journal of Morphology. — 1961-01. — vol. 108 , edición. 1 . — págs. 11–62 . — ISSN 1097-4687 0362-2525, 1097-4687 . -doi : 10.1002 / jmor.1051080103 . Archivado desde el original el 26 de diciembre de 2021.
  15. ↑ Frank E. Peabody. Una sequía de Kansas registrada en las zonas de crecimiento de una serpiente toro  // Copeia. — 1958-06-18. - T. 1958 , núm. 2 . - S. 91 . -doi : 10.2307/ 1440547 . Archivado desde el original el 26 de diciembre de 2021.
  16. ↑ Smirina E. M. Capas anuales en los huesos de la rana común (Rana temporaria) // Zoological Journal. - 1972. - T. 51 , N º 10 . - S. 1529-1534 . cit. por: Klevezal, Smirina, 2016
  17. ↑ Jacques Castanet, Guy Naulleau. Données expérimentales sur la valeur des marques squelettiques comme indicaur de l'âge chez Vipera aspis (L.) (Ophidia, Viperidae)  (francés)  // Zoologica Scripta. — 1974-08. — vol. 3 , libr. 5-6 . — pág. 201–208 . - ISSN 1463-6409 0300-3256, 1463-6409 . -doi : 10.1111 / j.1463-6409.1974.tb00817.x . Archivado desde el original el 17 de diciembre de 2021.
  18. ↑ Nishiwaki M. , Ohsumi S. , Kasuya T. Características de edad en la mandíbula del cachalote  //  The Norwegian Whaling Gazette. - 1961. - vol. 50 . - pág. 499-507 . cit. por: Klevezal, Smirina, 2016
  19. ↑ Smirina E. M. Sobre la tasa de crecimiento y la tasa de supervivencia de las ranas de pasto (Rana temporaria) en los primeros años de vida // Zoological Journal. - 1980. - T. 59 , N º 12 . - S. 1831-1840 . cit. por: Klevezal, Smirina, 2016
  20. ↑ Smirina, 1989 , pág. 145.
  21. ↑ Federico Marangoni, Eduardo Schaefer, Rodrigo Cajade, Miguel Tejedo. Formación de marcas de crecimiento y cronología de dos especies de anuros neotropicales  (inglés)  // Revista de herpetología. — 2009-09. — vol. 43 , edición. 3 . — pág. 546–550 . — ISSN 0022-1511 . -doi : 10.1670 / 08-230R1.1 .
  22. ↑ Jacques Castanet, Guy Naulleau. Données expérimentales sur la valeur des marques squelettiques comme indicaur de l'âge chez Vipera aspis (L.) (Ophidia, Viperidae)  (inglés)  // Zoologica Scripta. — 1974-08. — vol. 3 , edición. 5-6 . — pág. 201–208 . - ISSN 1463-6409 0300-3256, 1463-6409 . -doi : 10.1111 / j.1463-6409.1974.tb00817.x . Archivado desde el original el 17 de diciembre de 2021.
  23. ↑ N. Mrosovsky. Ciclos circanuales en ardillas terrestres de manto dorado: pulsos fríos de otoño y primavera  (inglés)  // Journal of Comparative Physiology A. - 1990-11. — vol. 167 , edición. 5 . - ISSN 1432-1351 0340-7594, 1432-1351 . -doi : 10.1007/ BF00192662 .
  24. ↑ Richard C. Bruce, Jacques Castanet. Aplicación de la esqueletocronología en el envejecimiento de las larvas de las salamandras Gyrinophilus porphyriticus y Pseudotriton ruber  //  Journal of Herpetology. — 2006-03. — vol. 40 , edición. 1 . — págs. 85–90 . — ISSN 0022-1511 . - doi : 10.1670/42-05N.1 . Archivado desde el original el 26 de diciembre de 2021.
  25. ↑ 1 2 Buffrenil et al., 2021 , págs. 634-636.
  26. ↑ 1 2 Smirina, 1989 , pág. 151.
  27. ↑ Buffrenil et al., 2021 , págs. 636.
  28. ↑ 12 R. W. _ Buddemeier, JE Maragos, DW Knutson. Estudios radiográficos de exoesqueletos de coral de arrecife: tasas y patrones de crecimiento de coral  //  Journal of Experimental Marine Biology and Ecology. — 1974-01. — vol. 14 , edición. 2 . — pág. 179–199 . - doi : 10.1016/0022-0981(74)90024-0 . Archivado desde el original el 15 de junio de 2022.
  29. ↑ 1 2 Zolotarev VN Esclerocronología de bivalvos marinos / Ed. edición Zaitsev Yu. P. - Kyiv: Nauchnaya Dumka, 1989. - P. 4. - 112 p. — ISBN 5-12-000797-x .
  30. ↑ GR Clark. Líneas de crecimiento en esqueletos de invertebrados  //  Revisión anual de ciencias terrestres y planetarias. - 1974-05. — vol. 2 , edición. 1 . — pág. 77–99 . — ISSN 1545-4495 0084-6597, 1545-4495 . -doi : 10.1146 / annurev.ea.02.050174.000453 . Archivado desde el original el 17 de diciembre de 2021.
  31. ↑ Weber JN [ https://scholarspace.manoa.hawaii.edu/bitstream/10125/3984/v23n4-452-466.pdf Origen de las bandas concéntricas en las espinas del equinoideo tropical Heterocentrotus]  //  Pacific Science . - 1969. - Vol. 23 . - Pág. 452-466 ​​. Archivado desde el original el 17 de diciembre de 2021.
  32. ↑ Mina M. V. , Klevezal G. A. Autobiografías de animales. Mah: Conocimiento. 1970
  33. ↑ Chugunova, 1959 , pág. 60-72.
  34. ↑ Estación Biológica de Doñana-CSIC, Sevilla, España, M. Comas, S. Reguera, Universidad de Granada, España, FJ Zamora–Camacho. Comparación de la efectividad de las falanges vs. húmeros y fémures para estimar la edad de los lagartos con esqueletocronología  // Animal Biodiversity and Conservation. - 2016. - T. 39 , núm. 2 . — S. 237–240 . -doi : 10.32800 / abc.2016.39.0237 . Archivado desde el original el 20 de diciembre de 2021.
  35. ↑ 1 2 Ella Smirina, Natalia Ananjeva. Capas de crecimiento en huesos y dientes acrodontes del lagarto agámido Laudakia stoliczkana (Blanford, 1875) (Agamidae, Sauria)  // Amphibia-Reptilia. - 2007. - T. 28 , núm. 2 . — S. 193–204 . — ISSN 1568-5381 0173-5373, 1568-5381 . -doi : 10.1163/ 156853807780202512 . Archivado desde el original el 21 de diciembre de 2021.
  36. ↑ 1 2 Smirina, 1989 , pág. 147.
  37. ↑ Smirina, 1989 , pág. 146-147.
  38. ↑ Waye HL , Gregory PT Determinación de la edad de las serpientes de liga (Thamnophis spp. ) por medio de la esqueletocronología   // Canadian Journal of Zoology. - 1998. - vol. 76 , núm. 2 . - pág. 288-294 . -doi : 10.1139/ z97-201 .
  39. ↑ Fabio María Guarino. Estructura de los fémures y vértebras caudales autótomas (postpygal) en el eslizón de tres dedos Chalcides chalcides (Reptilia: Squamata: Scincidae) y su aplicabilidad para la determinación de la edad y la tasa de crecimiento  //  Zoologischer Anzeiger - A Journal of Comparative Zoology. — 2010-03. — vol. 248 , edición. 4 . — pág. 273–283 . -doi : 10.1016/ j.jcz.2009.11.001 . Archivado desde el original el 17 de junio de 2018.
  40. ↑ Thomas Mark Lehman, Holly Woodward Ballard. Modelado de tasas de crecimiento para  dinosaurios saurópodos //  Paleobiología. — Sociedad Paleontológica, 2008-03-01. — vol. 34 . - doi : 10.1666/0094-8373(2008)034[0264:MGRFSD]2.0.CO;2 . Archivado desde el original el 25 de julio de 2021.
  41. ↑ RWM van Soest, WL van Utrecht. La estructura en capas de los huesos de las aves como posible indicación de la edad  // Bijdragen tot de Dierkunde. — 1971-06-14. - T. 41 , n. 1 . — págs. 61–66 . — ISSN 2666-0644 0067-8546, 2666-0644 . -doi : 10.1163/ 26660644-04101008 . Archivado desde el original el 20 de diciembre de 2021.
  42. ↑ Klevezal G.A. , Kaller Salas A.V. , Kirpichev S.P. Sobre la determinación de la edad de las aves por capas en el hueso perióstico // Zoological Journal. - 1972. - T. 92 , N º 11 . - S. 1333-1348 . cit. por: Klevezal, Smirina, 2016
  43. ↑ Estelle Bourdon, Jacques Castanet, Armand de Ricqlès, Paul Scofield, Alan Tennyson. Las marcas de crecimiento óseo revelan un crecimiento prolongado en el kiwi de Nueva Zelanda (Aves, Apterygidae)  (inglés)  // Biology Letters. — 2009-10-23. — vol. 5 , edición. 5 . — págs. 639–642 . — ISSN 1744-957X 1744-9561, 1744-957X . -doi : 10.1098 / rsbl.2009.0310 . Archivado desde el original el 24 de noviembre de 2021.
  44. ↑ NS Sujanova. Cambios relacionados con la edad de la estructura histológica en los huesos de las extremidades de las aves domésticas  // Ciencia agrícola Euro-Nordeste. — 2021-04-22. - T. 22 , n. 2 . — S. 264–277 . — ISSN 2072-9081 2500-1396, 2072-9081 . -doi : 10.30766 / 2072-9081.2021.22.2.264-277 . Archivado desde el original el 20 de diciembre de 2021.
  45. ↑ Richard C. Nelson, Theodore A. Bookhout. Recuentos de capas de periostio no válidos para el envejecimiento de los gansos canadienses  // The Journal of Wildlife Management. — 1980-04. - T. 44 , n. 2 . - S. 518 . -doi : 10.2307/ 3807992 . Archivado desde el original el 20 de diciembre de 2021.
  46. ↑ Wim Van Neer, Katrien Noyen, Bea De Cupere, Ingrid Beuls. Sobre el uso de capas endosteales y hueso medular de aves domésticas en estudios arqueológicos  (inglés)  // Journal of Archaeological Science. - 2002-02. — vol. 29 , edición. 2 . — pág. 123–134 . -doi : 10.1006/ jasc.2001.0696 . Archivado desde el original el 7 de marzo de 2022.
  47. ↑ Joanna Drozdowska, Włodzimierz Meissner. Los cambios en el número de capas de células endósticas de los huesos largos no son apropiados para las aves que envejecen: Evidencia de las alcas bálticas (Alca torda Linnaeus, 1758  )  // Zoologischer Anzeiger - A Journal of Comparative Zoology. — 2014-08. — vol. 253 , edición. 6 _ — págs. 493–496 . -doi : 10.1016/ j.jcz.2014.07.001 . Archivado desde el original el 27 de junio de 2018.
  48. ↑ Klevezal, 2007 , pág. 86-89.

Literatura