et stort kødædende pattedyr fra det sene kridt og den nordamerikanske Oprindelse af pungdyr
fossile prøver og deres geologiske alder og kontekst
de fire eksemplarer af D. voraks i denne undersøgelse er kurateret på tre repositorier: North Dakota Geological Survey State Fossil Collection på North Dakota Heritage Center State Museum i Bismarck, North Dakota, USA (NDGS); Sierra College Natural History Museum, Rocklin, Californien, USA (Scnhm); Burke Museum for naturhistorie og kultur, Seattle, USA. De mest komplette prøver, NDGS 431 og UVBM 94084, danner det primære grundlag for beskrivelse af kraniet morfologi (supplerende Note 1) og rekonstruktion (Fig. 2) af D. voraks med supplerende anatomiske detaljer inkorporeret fra UVBM 94500 og SCNHM VMMa 20.
NDGS 431 (supplerende Figur 1 og 2) er en delvis kranium med dele af kindbenet, kæberne, ganen og venstre P3–M4. Braincase, basicranium og petrosals er også bevaret, selvom nogle aspekter knuses (supplerende Fig 7-9). De halvcirkelformede kanaler i det indre øre er kun komplette på højre side, som afsløret ved computertomografi (CT) billeddannelse (supplerende Fig. 10). Fundet i tæt tilknytning til det delvise kranium, og her betragtes som en del af det samme individ, er fragmentariske højre og venstre premaksiller (mangler fortænder), begge hjørnetænder, højre P1–P3, venstre P1 og P2 og højre tympanisk bulla og mastoid proces. P3 og M4 er fuldt udbrudt, men har minimal tandslitage, hvilket fører til den fortolkning, at NDGS 431 repræsenterer en ung voksen person (supplerende Note 1). En NDGS-besætning udgravede NDGS 431 i 2007 i den øverste tredjedel af Hell Creek Formation ved NDGS lokalitet 27, 3,54 km nordøst for Marmarth i Slope County, sydvestlige North Dakota. Prøven blev fundet in situ inden for en gul, cross-stratificeret silty, finkornet sandsten enhed, om 75 cm tyk og diskontinuerlig, klemme ud sideværts i en mudstone enhed. Denne kanal-lag depositum er 2 m over bunden af en nordvendt eksponering af en lille bakke i midten af en græsgange, og er overlejret og underlain af grå, popcorn-forvitret mudstone. En typisk seneste kridt (Lancian NA Land pattedyr alder) hvirveldyr mikrofossil samling, herunder dinosaur tænder, blev fundet som overflade float og blad fossiler blev fundet in situ.94084 (supplerende fig.3 og 4) er et ufuldstændigt talerstol med parrede premaksiller og forreste dele af kæberne og næserne. Venstre og højre I1 og hjørnetænder, venstre P1–P3 og højre P1–2 bevares. Den relativt store størrelse af prøven og fladt slid på premolarerne antyder, at individet var en fuldvoksen voksen. En Rocky Mountain Dinosaur Resource Center besætning fundet UBM 94084 i 2002 under udgravning af et hadrosauridskelet ved Triceratops lokalitet (UBM lokalitet C1526), 17,24 km sydvest for Rhame. Det er fra den øverste del af Hell Creek Formation i en lysegrå til solbrun, finkornet til mellemkornet sandsten enhed med hæmatitiske og limonitiske jernsten konkretioner, og repræsenterer en kanal-lag depositum.
SCNHM VMMa 20 (supplerende Fig 5a–D og 6a–D) er et fragment af en venstre forreste jugal og kæbe, der inkluderer en tilknyttet P1, P2–M2 og alveoler for M3 og M4. Den dental slid er mindre, hvilket tyder på, at prøven repræsenterer en ung voksen person. En Sierra College Natural History Museum besætning genvundet SCNHM VMMa 20 i 2002 i Bug Creek-området, McCone County, nordøstlige Montana. Prøven blev fundet som float, men den lokale stratigrafi antyder, at den var fra den øverste Hell Creek-Formation.94500 (supplerende Fig 5e-h og 6e–h) er et fragment af en venstre forreste jugal og kæbe med en del af palatalprocessen, P3–M2 og alveoler til M3-M4. Dentalslitage og størrelse af prøven indikerer, at det var fra en fuldvoksen voksen person, der svarer til størrelsen på den person, der er repræsenteret ved UVBM 94084. 94500 i 2012 i den øverste Hell Creek Formation på andet niveau lokalitet (UVBM lokalitet C1692=University of California Museum of Paleontology lokalitet V87101) i McGuire Creek område, McCone County, nordøstlige Montana. Den produktive horisont er mørkegrå til brun, cross-stratificeret, finkornet sandsten, der repræsenterer en Palaeocene kanal-lag deponering 19 m under MC kul med omarbejdet nyeste kridt fossiler, herunder dinosaur tænder og mest sandsynligt UBM 94500 (ref. 45).
mikro-CT scanning og behandling
hoveddelen af NDGS 431 blev scannet ved Pennsylvania State University. Opløsningen af hver CT-skive var 1.024 kr. 1.024 billedpunkter, interpikselafstanden var 0,0672, mm og interslice-afstanden var 0,0673 mm. de tilknyttede dele af NDGS 431 blev scannet ved Santana Lab. Opløsningen af hver CT-skive var 1.024 kr. 1.304 billedpunkter, og billedstørrelsen var 0,0296 mm. UVBM 94084 blev scannet på SANTA-anlægget på UV School of Medicine. Opløsningen af hver CT-skive var 668 liter 1.968 billedpunkter, og billedstørrelsen var 0,0344 mm. UVBM 94500 og SCNHM VMMa 20 blev scannet på Duke University MICRO-CT-anlægget ved 0,0205 mm Opløsning. CT-billeder af Didelphodon blev sammenlignet med de eksisterende didelphids D. virginiana og Chironectes minimus, der blev scannet ved University of Austin CT Facility (www.digimorph.org/specimens).
en sammensat model af kraniet blev samlet i Geomagic Studio 2014.1.0 (3D Systems, Rock Hill, South Carolina, USA). Digital isolering af petrosalerne, segmentering af den benede labyrint og målinger af segmenterede digitale endocaster blev udført i Avis 7.0 (VSG-billeddannelse) efter tidligere anvendte metoder46,47,48. Ortogonale planer gennem kraniet blev defineret efter metoder modificeret fra Rodgers49. Punkter langs de mediale suturer i den bageste halvdel af kraniet blev brugt til at definere det lodrette sagittalplan. En modificeret Rieds linje fra midten af den ventrale kant af infraorbital foramen til midten af den dorsale kant af den eksterne auditive meatus blev brugt til at definere det vandrette (frontale) plan. Normalt anvendes banens ringere kant, men ingen af kredsløbene bevares på prøven. Den ventrale kant af infraorbital foramen bevares kun på venstre side af kraniet, men dorsale fælge af begge eksterne auditive meati er til stede. Det aksiale plan skærer centrene af de dorsale fælge af den ydre auditive meati og er vinkelret på sagittale og vandrette planer.
fylogenetisk analyse
Vi brugte en datamatrice på 164 tegn (67 dental, 86 kraniale og 11 mandibulære), der blev scoret for 48 takser (13 outgroup takser, 10 deltateroidans og 25 pungdyr). Datamatricen blev hovedsageligt afledt af Rougier et al.2,10,50 men med ændringer og tilføjelser fra andre tidligere undersøgelser9,11,51,52 og denne undersøgelse. På baggrund af det nye craniodental materiale opdaterede vi scorerne af Didelphodon for 41 tegn i matricen; 34 var tidligere ukendte (?) og syv blev kendt, men revideret med nye oplysninger. Didelphodon er nu den mest kendte kridt marsupialiform i datasættet (88% af tegn scoret mod 72% i Bi et al.9). Til denne datamatrice tilføjede vi også to na cenosoiske pungdyrformer (Herpetotherium og Mimoperadectes informeret af Peradectes), der tidligere var inkluderet i andre datamatricer11,20 men ikke i matricer af Rougier et al.2,10,50 eller dets derivater9, 52. Scoringer for Herpetotherium og Mimoperadectes–Peradectes var stort set baseret på tidligere undersøgelser11,20 og vores egne observationer. Et par scoringer for Pucadelphys, Mayulestes, ‘Gurlin Tsav skull’ og Andinodelphys blev modificeret fra Rougier et al.10 på grundlag af Horovits et al.11 og vores egne observationer. Vi brugte bilag B til Horovits og S-Villagra53 til karakterkorrespondance på tværs af undersøgelser. Karakterlisten og partiturerne for Didelphodon er i supplerende Note 2. Vi sendte vores datamatrice (supplerende Data 1)til en ny teknologisøgning i TNT (version 1.1) 54 ved hjælp af sektorstrategier, skralde, drift og træfusionsstrategier med 500 minimumslængde træer55, 56 og betegner 11 af multi-state-tegnene som additiv.
test af alternative trætopologier
for at teste, om topologien i vores strenge konsensustræ er robust, sammenlignede vi det med to alternative topologier. Tidligere analyser har generelt placeret na Cretaceous stem marsupialiforms som en tidlig divergerende marsupialiform gruppe eller som en klasse fjernt fra kronegruppen, og SA stem marsupialiforms er blevet placeret som søstertakson til Marsupialia2,9,10,50,52 eller til Herpetotheriidae+Marsupialia11,20. For at sammenligne disse alternativer med vores strenge konsensustræ gennemførte vi Templeton-test i TNT (supplerende Note 4).
begrænsning af tidspunktet for Marsupialias Oprindelse
Marsupialia er en kroneklade dannet af den seneste fælles forfader til eksisterende metatherians plus alle dens efterkommere2. Ifølge vores fylogenetiske analyse er Mimoperadectes-Peradectes og Herpetotherium inkluderet sammen med eksisterende pungdyr (Dromiciops, Didelphis og Marmosa) i Marsupialia. Oprindelsen af kronegruppens pungdyr er derved begrænset af alderen på de ældste fossiler, der tilskrives Marsupialia: den ældste kendte art af Peradectes (for eksempel P. mindre) er fra det tidlige Paleocæn (middle Puercan, ca. 65.1 Myr siden) 32, mens de ældste kendte arter af Herpetotherium (for eksempel H. comstocki) er fra den tidligste Eocene (tidlig Varatchian, ca. 55 Myr siden). Fordi Herpetotherium er medlem af den monofyletiske Herpetotheriidae6,57, vi kan yderligere udvide sin slægt tilbage til mindst det ældste medlem af denne klade. Vilhelmson og Lofgren58 placerede Golerdelphys stocki, som er kendt af fire isolerede molarer, i Herpetotheriidae. Disse prøver er fra den midterste Tiffanian-alder Goler Formation i Californien (middle Palaeocene, ca. 60 Myr siden). Ud over, sag et al.12 foreslog den sene Maastrichtian (Lancian) Nortedelphys som en herpetotheriid, men fylogenetiske analyser har ikke understøttet denne påstand6,57. Den V-formede øvre molære centrocrista, der deles af Nortedelphys og herpetotheriider, ser ud til at have udviklet sig konvergent i disse taksa57. I de seneste fylogenetiske analyser af Uilamson et al.6,57, den sene Campanian (Judithian, ca. 79-74 Myr siden) takson Ectocentrocristus ræven falder blandt herpetotheriiderne. Men fordi denne takson er baseret på en enkelt tand, som nogle har hævdet, ikke er en molær, men en løvfældende fjerde premolar af Turgidodon6, fortolker vi forsigtigt disse data: de ældste herpetotheriider gik tilbage til mindst den midterste Paleocen (Fig. 3, grå stjerne), som repræsenteret af Golerdelphys, og muligvis den sene Campanian (Fig. 3, grå stjerne med forespørgsel), som repræsenteret af Ectocentrocristus. Ifølge vores resultater strækker kronepungernes Oprindelse sig således tilbage til i det mindste den tidlige Paleocen (alder af peradectes minor) og muligvis den sene Campanian (alder af E. ræven).
Hvis yderligere prøveudtagning af Australidelphia fører til en revideret fylogenetisk placering af Dromiciops, således at Mimoperadectes–Peradectes og Herpetotherium er søsterskat til snarere end medlemmer af Marsupialia, ville oprindelsen af kronepungedyr være tidlig Eocen (54-52 Myr siden)33 baseret på de ældste ubestridte kronepungefossiler fra den lokale fauna i Brasilien59. Til gengæld ville oprindelsen af stamp pungdyr være begrænset af alderen på spøgelseslinjen underforstået af alderen på det ældste medlem af søstertaksen, Herpetotheriidae eller Peradectidae (tidlig Paleocen eller muligvis sen Campanian).
et sidste alternativ til at overveje er, at nogle på grundlag af dental lighed har hævdet, at Glasbius fra den sene Maastrichtian (Lancian) af NA er søstertakson til SA Polydolopimorphia60, som igen har været allieret med enten den eksisterende Caenolestidae eller den eksisterende Microbiotheria53,61. Hvis det er korrekt, ville dette udvide medlemskabet af Marsupialia og skubbe dets oprindelse langt ind i kridtet (100 Myr siden eller ældre). Imidlertid, vi forbliver ikke overbevist om denne hypotese, fordi den ikke er blevet grundigt testet i en fylogenetisk analyse, der bruger en bred prøve af taksa og anatomiske tegn. I stedet følger vi Clemens16 med at argumentere for, at tandens ligheder i disse takser sandsynligvis er resultatet af konvergent udvikling mod en sparsommelig/granivorøs diæt, ikke delt nyere herkomst.
kropsmassestimater
talrige forudsigelige kropsmasseligninger er udviklet fra regressionsanalyser af kraniodentale målinger af eksisterende pattedyr22,62. At estimere kropsmasse i D. voraks, vi valgte at bruge formler udviklet ud fra en all-dasyuromorphian datasæt22. Vi anså dette datasæt som mest passende til opgaven, fordi dasyuromorphians er en begrænset taksonomisk gruppe af pungdyr, og de tilnærmer sig tilstrækkeligt den kraniodentale morfologi af Didelphodon. Denne ligning gav også rimelige skøn over kropsmasse for en prøve af D. virginiana med tag massedata (data ikke præsenteret her). Vi estimerede kropsmasser på fire eksemplarer af D. voraks: (1) den relativt komplette kranium af en ung voksen (NDGS 431); snuden af et mere modent individ (UVBM 94084); den næsten komplette dentary af ung voksen (UVBM 102139); og den mere fragmentariske dentary af en ung voksen (UCMP 159909). Til NDGS 431 brugte vi formlerne, der bruger TSL og øvre molær-okklusal-rækkelængde (UMORL). For UVBM 94084 estimerede vi TSL baseret på skaleringsforholdet mellem længden af snutespidsen til P3–M1 embrasure og TSL i NDGS 431. Til tandproteserne brugte vi formlerne til længde på lavere molær række og længde på lavere molær okklusal række. Disse kropsmassestimater er vist i supplerende Tabel 4. Vi brugte kropsmassestimatet for NDGS 431 fra UMORL, fordi det har en lavere forudsigelsesfejl (14%) end for TSL (19%). UMORL-målinger er ikke tilgængelige for UVBM 94084, så vi brugte kropsmassestimatet fra den skalerede TSL.
estimat af maksimal byttestørrelse på D. voraks
Predator kropsstørrelse begrænser den maksimale kropsstørrelse på bytte, som det kan dræbe. Af energiske og biomekaniske grunde lever små til mellemstore rovdyr (<15-20 kg) oftest på små hvirveldyr og hvirvelløse dyr, der kun er en lille brøkdel af deres egen kropsmasse36,63,64. Meers23 udviklede en regressionsformel til at forudsige maksimal byttestørrelse ud fra et rovdyrs kropsmasse ved hjælp af et stort datasæt med eksisterende rovdyr og deres største kendte byttevarer. For at korrigere for logaritmisk transformation bias65 beregnede Meers23 en Ratio estimator (RE) korrektionsfaktor ifølge metoden til Snedon66. Fordi den re korrektionsfaktor ikke blev rapporteret, rekonstruerede vi den fra regressionsformlen og tillægget til sammenlignende data i Meers23. Vi anvendte Meers ‘ formel og den rekonstruerede re korrektionsfaktor til fire forskellige kropsmassestimater af D. voraks (supplerende Tabel 4). Estimaterne og 95% konfidensintervaller fremgår af supplerende tabel 5.
Bite force analysis
for at estimere bite force i D. voraks og anden taksa replikerede vi Thomasons metode ved hjælp af to-dimensionelle billeder af digitale overflademodeller i stedet for fotografier af tørre kranier67, 68. I denne analyse brugte vi den sammensatte model af CT-scannet D. voraks kranialmateriale. Stereolitografi filer af kranier af L. canadensis (UCLA 15275), S. harrisii (USNM 307639), T. taksus (LACM 45012) og D. virginiana (TMM M-2517) blev hentet fra digimorph database. Den venstre side af den sammensatte kraniet model af D. VORAKS NDGS 431 er den mest komplette, så for alle taksa tog vi målinger af venstre side af kraniet og fordoblede den estimerede bidkraft for at tage højde for bilaterale bidekræfter.
de variabler, der kræves for at estimere bidkraft fra lineære målinger af kraniet, inkluderer følgende: det estimerede fysiologiske tværsnitsareal (PCSA) af de muskelgrupper, der er involveret i kæbeadduktion; længden af håndtagene på hver muskelkraftvektor om det tidsmæssige mandibulære led (TMJ) og længden af outleveren; eller afstand fra TMJ-aksen til bidpunktet. Vores bidkraft beregninger er baseret på bidrag fra temporalis muskel og de kombinerede masseter og pterygoid muskler. For at estimere temporalis PCSA blev kranierne placeret digitalt i Geomagic Studio ved hjælp af fire punkter på kraniet for at definere planet for posterodorsal visning: de mest bageste punkter i venstre og højre kindbue og de mest laterale punkter i venstre og højre postorbital processer68. Det kombinerede masseter-og pterygoidområde blev estimeret ved at placere kranierne i ventral visning. Temporalis-området blev skitseret som venstre infratemporal fossa afgrænset af Kindbuen og hjernesagen i posterodorsal visning (supplerende Fig. 11a), og masseter-og ptergyoidområdet blev skitseret som den infratemporale fossa afgrænset af den kindbue og hjernesagen i ventral visning (supplerende Fig. 11b) 67. Arealet af de estimerede muskel tværsnit og området centroids blev beregnet i ImageJ v1.49 (US National Institutes of Health, Bethesda, Maryland, USA).
selvom mange værdier af muskelspænding er blevet brugt i litteraturen, brugte vi en konstant muskelspændingsværdi på 300 kPa (ref. 24) multipliceret med den estimerede PCSA for at beregne kraften af temporalis, T og masseter og pterygoid, M. Muskelkraft blev derefter påført kraniet som en enkelt kraftvektor, der virker vinkelret på planet for muskeltværsnitsarealet gennem området centroid (supplerende Fig. 11c). Masseterets armarm, m, blev målt som den vinkelrette afstand fra området centroid til TMJ i ventral visning (supplerende Fig. 11b) i ImageJ. Temporalis centroid og plan for estimeret PCSA blev overført til kraniet i sidebillede, og temporalis-armen, t, blev målt som den vinkelrette afstand fra centroid til TMJ (supplerende Fig. 12c). Out-håndtagslængden o blev målt som den laterale afstand fra TMJ til to bidpunkter, en ved spidsen af hunden og en i midten af den første molar. Bidkraft blev derefter beregnet ud fra summen af de øjeblikke, der blev genereret af temporalis-og masseterstyrkerne omkring TMJ divideret med afstanden til bidpunktet, som derefter blev fordoblet for at tage højde for bilateral biting67:
vores målinger og estimater af bidkraft er præsenteret i supplerende Tabel 6. Vi kunne kun estimere bid kræfter til D. ved hjælp af den mindre, mere komplette kranium (NDGS 431); vi ville dog forudsige større bidstyrkestimater for den større UVBM 94084. I lyset af de næsten identiske estimater for hundebidstyrke for S. harrisii af os og af Vroe et al.24, ved hjælp af forskellige prøver, vi har tillid til, at vores resultater for den anden taksa er i overensstemmelse med dem, der er præsenteret i tabel 1 af Ve et Al.24 bid kraft skalaer med kropsmasse23, 24, således at sammenligning af bid kraft estimater på tværs af en bred vifte af kropsstørrelser er problematisk. For at justere for denne kropsstørrelsesallometri og for at muliggøre sammenligninger af relative bidekræfter, Vroe et al.24 estimeret BFK, som udnytter resterne af regressionen af logkropsmasse og log estimeret bidkraft. Supplerende Tabel 7 indeholder data om kropsmasse og hundebidstyrke fra tabel 1 af Vroe et al.24 og denne undersøgelse. Fra det datasæt udførte vi en regression af log kropsmasse versus log CBs. Regressionsformlen blev derefter brugt til at beregne nye BFK-værdier for alle takser. Nogle BFV ‘ er adskiller sig lidt fra dem i tabel 1 af VVM et al.24 på grund af datasætspecifikke regressionsformler. For D. voraks brugte vi det maksimale kropsmassestimat for NDGS 431 (supplerende Tabel 4) som et konservativt skøn over BFK (estimater for lavere kropsmasse giver højere BFK).
relativ premolær størrelse
Van Valkenburgh25 og Hartstone-Rose26 diskriminerede mellem diætkategorier hos kødædere og pungdyr ved hjælp af en række kraniale og dentalindekser. Især fandt de, at RPS var størst blandt durophagous taksa sammenlignet med alle andre diætkategorier. RPS blev beregnet for D. voraks som beskrevet i tillæg 2 til Van Valkenburgh25: den maksimale bredde af den ultimative premolar (i mm) blev divideret med kubens rod af kropsmasse (i kg).
analyse af hundebøjningsstyrke
Van Valkenburgh og Ruff28 undersøgte den biomekaniske forbindelse mellem hundetandform og fodringsadfærd hos store kødædere ved at modellere hundetanden som en solid stråle og til gengæld estimere dens modstand mod bøjningskræfter i anteroposterior og mediolaterale retninger. Vi anvendte disse metoder på prøver af D. voraks, D. virginiana, S. harrisii og T. (supplerende Tabel 9). Alle målinger blev taget med digitale Kalipre på faktiske prøver som vist i Fig. 1 af Van Valkenburgh og Ruff28 og ifølge metoderne i deres tekst. Vi tilføjede derefter vores data til deres datasæt og lavede bivariate plots for at undersøge hundeformen af D. voraks i den bredere sammenhæng med eksisterende pattedyr rovdyr (supplerende Fig. 12 og supplerende Tabel 10).
mandibulær bøjningsstyrkeanalyse
Therrien29 undersøgte den biomekaniske forbindelse mellem mandibulær form og fodringsadfærd hos eksisterende kødædere ved at modellere det mandibulære legeme som en solid stråle og til gengæld estimere dets modstand mod bøjningskræfter i de mediolaterale og dorsoventrale planer. I betragtning af knoglens samme materialeegenskaber er en dorsoventralt dyb mandibulær krop bedre i stand til at modstå kræfter i dorsoventralplanet, mens en mediolateralt bred mandibulær krop bedre er i stand til at modstå kræfter i det mediolaterale plan. Vi anvendte disse metoder på prøver af D. voraks, D. virginiana og S. harrisii (supplerende Tabel 11). Alle målinger blev taget med digitale Kalipre på faktiske prøver som vist i Fig. 2 af Therrien29 og ifølge metoderne i denne tekst. Fordi metatherians adskiller sig fra eksisterende kødædere i tandformel, vi tog målinger ved forskellige interdentale huller: hunde; p2–p3; p3–m1; m1–m2; m2–3; og post m4. Tværsnitsdimensioner og, på tur, bøjningsstyrker kan variere langs den mandibulære krop på en måde, der korrelerer med fodringsadfærd hos eksisterende kødædere29. 3-7 af Therrien29, vi plottede vores data som mandibulære kraftprofiler i supplerende Fig. 13.
lav forstørrelse dental mikrotøjsanalyse
Dental mikrotøj bruges som en fuldmagt til at udlede fodringsadfærd hos individuelle dyr. Det kvantificeres ved at tælle pits og ridser på emaljen af den okklusale overflade af tænderne og har været meget brugt til at studere kosten af en række pattedyr69,70. Disse funktioner afspejler de materielle egenskaber af fødevarer og eksogene elementer eaten71. Specifikt antyder en høj ridsetæthed indtagelse af slibende fødevarer (inklusive plantemateriale og korn), mens rigelige grober indikerer en diæt sammensat af hårde fødevarer fra både planter (for eksempel frø og nødder) og dyrekilder (for eksempel knogler og skaller)72,73. Ved at kvantificere mikrotøj af arter med kendte kostvaner kan der opbygges et sammenlignende datasæt og derefter bruges til at estimere kosten for taksa, for hvilken fødeindtagelse er ukendt, herunder uddøde arter. Selvom flere undersøgelser har kvantificeret mikrobeklædningen hos adskillige eksisterende pattedyr, hvis diæt er kendt, viser analyser af interobservatørfejl, at hver undersøgelse af kosten for fossil taksa skal udvikle sit eget sammenlignende datasæt74.
Vi kvantificerede derfor mikrotøj i 16 moderne pattedyr. Vi fokuserede vores prøve på små pattedyr med kropsmasser, der kan sammenlignes med dem af Mesosoisk taksa generelt, og Didelphodon i særdeleshed, inklusive adskillige pungdyr. Deres kostvaner spænder fra kødædende til planteædende, herunder omnivorer, insektsdyr og dyr, der er i stand til durophagy (supplerende tabel 12). Diæt af eksisterende pattedyr blev taget fra litteraturen. På grundlag af de dominerende fødevarer, der forbruges af dyret, kategoriserede vi hver takson i en af fem diætkategorier: kødædende; dyredomineret altædende; altædende; plantedomineret altædende; og planteædende.
alle prøver, der blev udtaget, var voksne individer fra museumssamlinger indsamlet i naturen (kosten for et fanget dyr er ikke repræsentativt for dyrets vilde opførsel). Da mikrotøjsfunktionerne, der tælles af forskellige observatører, ikke kan sammenlignes, tællede kun en forsker (J. J. C.) gruber og ridser på tandoverfladen på de prøver, der blev udtaget. Vi brugte stereomikroskopi med lav forstørrelse til at kvantificere mikrotøj i vores prøve. Prøver blev observeret under et Leica 9,5 mikroskop med et 2,0-mål. Mikrotøjsfunktioner blev talt ved hjælp af en reticle til at tælle et konsistent område af tanden på tværs af prøver (0,3 mm2) ved forstørrelse på 70. På grund af dets emaljeegenskaber kan tandemaljen ikke observeres direkte under stereomikroskopet69. Derfor støbte vi prøver og lavede klare high-definition-afstøbninger af tanden af interesse efter metoden Solounias og Semprebon69. Efter tidligere undersøgelser tællede vi mikrotøj på den øvre og nedre anden molar af eutherian pattedyr75, undtagen kødædere, for hvilke vi tællede den første øvre eller nedre molar76. Vi tællede de analoge tænder, de øvre og nedre tredje molarer, af metatherians. Mikrotøj blev talt på tandens knusende overflade: protoconen af de øvre molarer eller talonidbassinet i de nedre molarer. På hver tand blev ni forskellige træk kvantificeret (supplerende tabel 14 og 15): fire forskellige typer gruber (små gruber, store gruber, små punkteringsgrave og store punkteringsgrave) og fem forskellige typer ridser (krydsridser, fine ridser, Grove ridser, hypercoarse ridser og hul). Vi udelukket fra vores datasæt fossile prøver med taphonomic damage77.
vi vurderede intra-observer fejl ved at tælle en delmængde af 20 prøver, herunder en kødædende (L. canadensis), to dyredominerede omnivorer (Nasua narica og T. glis) og en plante-dominerede omnivorer (Potorous trydactylus), to gange og sammenligne de to uafhængige tæller (supplerende tabel 13). Den intra-observatør konsistens i mikrotøjstællinger blev beregnet ved hjælp af Spearmans rangordenskorrelationskoefficient, som ikke er så følsom over for outliers og ikke-normale fordelinger som andre koefficienter. Fordi de fleste af gruberne er små gruber, og de fleste ridser er krydsridser, vi kørte også korrelationsanalyser for disse to kategorier af mikrotøjsfunktioner. Antallet af mikrotøjsfunktioner, der blev talt for hver prøve, blev normaliseret med det samlede antal mikrotøjsfunktioner, der blev talt for prøven for at tage højde for forskelle i antallet af mikrotøjsfunktioner på tværs af prøver. Procentdelen af hver kategori af mikrotøjsfunktioner for hver prøve blev brugt i en multivariat analyse af mikrotøjsignaturen (dvs.kombinerede procentdele af de forskellige kategorier af mikrotøjsfunktioner). På grund af den ikke-normale og ikke-lineære karakter af vores data, som inkluderer mange nuller, brugte vi PCoA til at konstruere et multivariat mikrotøjsrum for at visualisere ligheder mellem mikrotøjets signatur af D. voraks og den af eksisterende pattedyr (supplerende Fig. 14). Analysen af mikrotøj funktioner blev kørt i R 3.1.3 (ref. 78) ved hjælp af RStudio 0.98.1103 (ref. 79) og pakken vegan 2.3 – 4 (ref. 80).