Ontogenetic changes in long-bone histology of an ornithomimid (Theropoda, Ornithomimidae) from the Late Cretaceous of Uzbekistan

Abstract

Орнитомимид из верхнемеловой (турон) биссектинской свиты Узбекистана является одним из базальных представителей семейства Ornithomimidae. В работе представлено описание онтогенетических изменений в гистологии костей конечностей биссектинского орнитомимида и выделено четыре онтогенетических стадии. Исследование роста бедренных костей показало раннее достижение гистологической зрелости биссектинского орнитомимида, которая выражается в раннем образовании Гаверсовой кости, отложении эндостелиальной костной ткани, изменении состава первичного костного матрикса. Гистология бедренных костей биссектинского орнитомимида сходна с другим базальным орнитомимидом Archaeornithomimus asiaticus и отличается от более продвинутых орнитомимид ранним достижением гистологической зрелости, отсутствием ламинарной и плексиформной васкуляризации и меньшим содержанием рыхло-волокнистого матрикса в костях среднеразмерных и крупных особей. Эти различия могут быть связаны с увеличением размеров при эволюционном переходе от базальных представителей к продвинутым. Обнаружение медуллярной кости у одного из крупноразмерных экземпляров свидетельствует о том, что половая зрелость биссектинского орнитомимида достигалась как минимум при 75% от максимальных размеров тела.

An ornithomimid theropod dinosaur from the Upper Cretaceous (Turonian) Bissekty Formation of Uzbekistan is one of the basal members of Ornithomimidae. Here we present a description of ontogenetic changes in the long-bone histology of this taxon and distinguish four distinct histological stages. Analysis of a growth series of femora demonstrates early histological maturation during ontogeny in the Bissekty ornithomimid, expressed by the progressive formation of Haversian bone, endosteal bone deposition, and changing of composition of primary bone tissue from fibrolamellar complex to parallel-fibered bone with only a small amount of woven bone. The long-bone histology of the Bissekty ornithomimid is similar to that of the basal ornithomimid Archaeornithomimus asiaticus and differs from those of derived ornithomimids in early histological maturation, the absence of laminar and plexiform vascularization of the primary cortex, and the presence of little or no woven bone in medium-sized and large individuals. These differences could reflect size-related evolutionary transformation of the bone histology during the transition from basal to derived ornithomimids. The discovery of apparent medullary bone in a large-sized femur suggests that the females of the Bissekty ornithomimid were sexually mature at least after attaining 75% of maximum size.