Phylogenetic signal and functional significance of incisor enamel microstructure in Arvicola (Rodentia, Arvicolinae)

Abstract

Many genera of arvicolid rodents (voles) contain species that spend a considerable amount of time underground. Incisors provide a considerable effort in the digging process and a difference in the enamel microstructure of incisors is expected between species that spend most of their life above ground and those who have greater specializations for a subterranean habitat. The ratio between the thicknesses of the two layers composing the enamel of the incisors has proved to be an effective proxy to infer fossorial activity of extinct forms of Arvicola but this ratio exhibited no phylogenetic signal (although lifestyle was in a greater extent related to phylogeny). We were able to infer ancestral lifestyles (of extinct populations and of nodes of the phylogeny) from enamel morphologies. Inclusion of fossils did not solve the uncertainties associated with the lifestyle for the last common ancestor of extant Arvicola species and it did not change the inferred lifestyle of several other, less inclusive, clades.

Résumé

De nombreux genres de campagnols (Rodentia, Arvicolinae) incluent des espèces au mode de vie clairement fouisseur et chez lesquelles les incisives jouent un rôle actif lors du fouissement. Cette situation permet d’envisager que la microstructure de l’émail des incisives pourrait révéler des différences entre espèces qui vivent surtout en surface et celles qui ont un mode de vie souterrain marqué. Ce travail montre que le rapport des épaisseurs des deux couches de l’émail des incisives est un bon d’indicateur du caractère fouisseur des formes actuelles et qu’il pourrait s’appliquer aux formes éteintes d’Arvicola. Ce rapport n’est pas corrélé à la phylogénie (bien que le mode de vie soit dans une grande mesure relié à la phylogénie). L’inclusion des populations éteintes n’améliore pas les incertitudes sur les inférences des modes de vie ancestraux pour le dernier ancêtre commun des espèces actuelles d’Arvicola et elle ne change pas les états ancestraux des clades moins inclusifs.