Morphological diversity of the bony labyrinth (inner ear) in extant Xenarthrans and its relation to phylogeny

Abstract

Abstract We present a survey of the morphological diversity of the bony labyrinth of the inner ear in Xenarthra, including the fossil ground sloth Megatherium. Using a combination of traditional and geometric morphometrics, correlation analyses, and qualitative observations, we attempt to extract independent and informative phylogenetic characters of the bony labyrinth for the superorder. Geometric morphometric analyses demonstrate a strong imprint of phylogenetic history on the shape of the bony labyrinth of xenarthrans and a weak influence of allometry. Discrete characters mapped on a consensus cladogram for xenarthrans show support for many traditional nodes within the superorder and may also provide critical information for problematic nodes within Cingulata. A relatively large lateral semicircular canal may, for instance, represent a synapomorphy for the molecular clade allying fairy armadillos (Chlamyphorinae) to the Tolypeutinae. Striking convergences were detected when comparing Megatherium, the giant ground sloth, with extant armadillos and Chlamyphorus, the pink fairy armadillo, with the extant three- and two-toed sloths. These findings have the potential to help understand the phylogenetic relationships of fossil xenarthrans. Presentamos un estudio de la diversidad morfológica del laberinto óseo del oído interno de los xenartros, incluyendo el perezoso fósil Megatherium. Utilizamos una combinación de morfométrica tradicional y geométrica, análisis de correlación y observaciones cuantitativas para intentar extraer caracteres filogenéticos independientes e informativos del laberinto óseo para el superorden. Los análisis geométricos morfométricos muestran una fuerte impronta de la historia filogenética de la forma del laberinto óseo de los xenartros y una baja influencia de la alometría. Los caracteres discretos mapeados en un cladograma de consenso para xenartros apoyan varios nodos tradicionales dentro del superorden y podrían también brindar información importante para los nodos problemáticos dentro de los Cingulata. Un canal semicircular lateral relativamente largo podría, por ejemplo, representar una sinapomorfía que apoye el clado molecular que une a los pichiciegos con los Tolypeutinae. Se hallaron notables convergencias al comparar Megatherium con los armadillos actuales, y Chlamyphorus con los perezosos actuales. Estos hallazgos tienen el potencial para ayudar a entender las relaciones filogenéticas de los xenartros fósiles.