Long bone microstructure gives new insights into the life of pachypleurosaurids from the Middle Triassic of Monte San Giorgio, Switzerland/Italy

The long bone microstructure of four pachypleurosaurid taxa from Monte San Giorgio (Switzerland/Italy) was studied. Pachypleurosaurids are secondarily aquatic reptiles that lived during the Middle Triassic in varying marine environments of the Tethys. All four pachypleurosaurids show high compactness values in their long bones based on a thick cortex and a calcified cartilaginous core, which remains in the medullary region throughout the ontogeny. Parts or even the entire embryonic bone layer composed of a mixture of woven-fibered bone tissue and parallel-fibered bone tissue is preserved in both pachypleurosaurid genera. The rest of the cortex consists of lamellar-zonal bone tissue type. Differences in the microstructure of the bones between the pachypleurosaurids are reflected in the occurrence of remodelling processes, which, if present, affect the innermost growth marks of the cortex or the calcified cartilaginous core. Further variation is present in the spacing pattern of the growth cycles, as well as in the degree of vascularisation of the lamellar-zonal bone tissue type. Our data on the microstructure of the long bones support previous studies on morphology and facies distribution, which indicated different habitats and adaptation to a secondary aquatic lifestyle for each pachypleurosaurid taxon. Life history data furthermore reflect different longevities and ages at sexual maturity. The bone histological data of the stratigraphically youngest and oldest pachypleurosaurid species might indicate possible climate-dependant reproductive seasons similar to Recent lacertilian squamates.

RésuméLa microstructure des os longs de quatre taxa de pachypleurosauridés de Monte San Giorgio (Suisse/Italie) a été étudiée. Les pachypleurosauridés sont des reptiles secondairement aquatiques qui ont vécu au Trias moyen, dans des environnements proches des rivages de la Téthys. Les quatre pachypleurosauridés présentent des valeurs de compacité élevées dans les os longs, basées sur un cortex épais et un cœur cartilagineux calcifié, qui persiste dans la région médullaire tout au long de l’ontogénie. Des parties ou même la totalité du feuillet osseux embryonnaire composé d’un mélange de tissu osseux à fibres entrelacées ou à fibres parallèles sont préservées dans les deux genres de pachypleurosauridés. Le reste du cortex consiste en un tissu osseux de type lamellaire-zonaire. Des différences dans la microstructure des os, entre pachypleurosauridés, sont perceptibles grâce à la présence de processus de remaniement qui, s’ils sont présents, affectent les marques de croissance les plus internes du cortex ou du cœur cartilagineux calcifié. Une variation ultérieure est observable dans le diagramme spatial des cycles de croissance, ainsi que dans le degré de vascularisation du tissu osseux de type lamellaire-zonaire. Nos données sur la microstructure des os longs corroborent des études antérieures sur la morphologie et la distribution des faciès, qui indiquent différents habitats et l’adaptation à un style de vie aquatique pour chaque taxon au sein des pachypleurosauridés. Les données histologiques sur les os reflètent, en outre, différents âges à maturité et différentes longévités. Les données histologiques sur les os des espèces de pachypleurosauridés stratigraphiquement les plus jeunes et les plus âgées indiquent, pour la reproduction, des saisons dépendant du climat, peut-être similaires à celles observées chez les squamates lacertiliens récents.