Cotylar fossa, its interpretation and functionality: The case from south american native ungulates

Abstract

La fosa cotilar es una característica de la faceta maleolar medial del astrágalo. Revela una relación compleja entre el astrágalo y la tibia en la articulación tarsal superior donde el astragálo debe acomodarse a un maléolo tibial medial bien desarrollado durante una flexión dorsal extrema de la tibia. La fosa cotilar es una de las tres sinapomorfías morfológicas consideradas para Afrotheria, aunque también aparece recurrentemente en otros mamíferos. Se relevaron fósiles de Ungulados Nativos Sudamericanos y animales actuales para revaluar cuán disperso se encuentra este carácter y cuán variable es. Además de en los afroterios, se observó su presencia en primates, marsupiales de la familia macropodidae, ungulados laurasiaterios arcaicos, perissodáctilos, pantodontes y dinoceratos y también en algunos taxones de los ungulados extintos y endémicos de Sudamérica. No se ha sugerido ninguna función anteriormente para la presencia de la fosa cotilar. La fosa cotilar puede ser una adaptación a una postura pasiva, asociada al descanso. Una flexión dorsal extrema de la tibia es alcanzada cuando los animales se sientan o se acuestan. Por esto, la fosa cotilar puede no ser una sinapomorfía de los afroterios sino un caracter homoplásico que aparecido convergentemente más de una vez. La fosa cotilar, como fue originalmente descripta, es más característica del orden Primates que de cualquier otro grupo, incluyendo a Afrotheria. Sin embargo, hay más de un tipo de fosa cotilar y está variación puede responder a más de una causa, incluyendo constraints de importancia filogenética.

The cotylar fossa is a complex anatomical character in the astragalar medial malleolar facet. It represents a dynamic relationship between the astragalus and the tibia in the upper tarsal joint. The astragalus must accommodate the medial tibial malleolus when the tibia is in an extreme flexion. It is one of the three morphological synapomorphies considered for Afrotheria, although it is also a recurrent trait among different groups of mammals. Here, fossil South American Native Ungulates and extant mammals were surveyed to reevaluate how much this character is spread and how variable it is. Beyond afrotherians, it is observed that it also appears in primates, macropodid marsupials, laurasiatherian archaic ungulates, perissodactyls, pantodonts, and dinoceratans; it is also in some but not all of the extinct endemic ungulates from South America. No function has been suggested before for the presence of a cotylar fossa. The cotylar fossa could be an adaptation to a passive, rest related posture. Extreme flexion of the tibia/fibula over the foot happens when animal sits or lies down. Because of this, the cotylar fossa may not represent a synapomorphy of afrotherians but a homoplastic feature convergently developed several times. The cotylar fossa, as first described, is more characteristic of the order Primates than of any other taxa, including Afrotheria. But, there is more than one kind of cotylar fossa, and this variation could correspond to more than one cause, including phylogenetic constraints.