New information on Lethiscus stocki (Tetrapoda: Lepospondyli: Aistopoda) from high-resolution computed tomography and a phylogenetic analysis of Aistopoda

Jason S. Anderson, Robert L. Carroll, and Timothy B. Rowe

Abstract: High-resolution computed tomography provides an alternative to serial sectioning and other destructive techniques of studying fossils (data available at http://www.DigiMorph.org). This technology was used to study the oldest aistopod Lethiscus stocki. The fossil is found to have approximately 30 closely spaced teeth on its maxilla and dentary, a short vomer, a palatine running nearly the entire length of the maxilla that is toothed at least posteriorly, and a choana that is located at the premaxilla–maxilla suture. It has a lower jaw with a high articlular facet for the quadrate condyle; a lateral fossa for the adductor musculature, superficially similar to the mammalian masseteric fossa; and a sutural pattern that closely resembles that of Oestocephalus. Previously reported pectoral elements are not evident in the scans and may be best interpreted as fractures on the surface of the nodule associated with sedimentary inclusions. Relationships among all relatively complete aistopods were analyzed using parsimony. Two most parsimonious trees were found, differing in the arrangement of the outgroup taxa. Phlegethontia and Pseudophlegethontia are found to be sister taxa to Coloraderpeton and Oestocephalus, with Ophiderpeton and Lethiscus placed as successively more distant taxa. This topology renders Ophiderpetontidae, as previously conceived, paraphyletic. Lethiscus is confirmed to be the most basal aistopod. A new classification of Aistopoda is presented. This study shows that the palatoquadrate of higher aistopods is derived in-group, which is consistent with the trends in aistopods of peramorphosis in the endochondral skeleton and paedomorphosis in the dermal skeleton.

Résumé : La tomographie informatisée à haute résolution fournit une alternative aux séries de coupes et aux autres techniques destructives d'étude des fossiles (http://www.DigiMorph.org). Cette technologie a été utilisée pour étudier le plus vieil aistopode Lethiscus stocki. On a découvert qu'il avait environ 30 dents rapprochées sur le maxillaire et le dentaire, un vomer court, un palatin qui fait presque toute la longueur du maxillaire, lequel a des dents au moins dans la partie postérieure, et une choane qui est située à la suture du prémaxillaire et du maxillaire. Sa mâchoire inférieure a une haute fossette articulaire pour le condyle de l'os carré, une fosse latérale pour le muscle adducteur qui est superficiellement similaire à la fosse du masseter et un patron de sutures qui ressemble beaucoup à celui de Oestocephalus. Des éléments pectoraux rapportés antérieurement ne sont pas évidents dans les balayages et peuvent être mieux interprétés comme des fractures à la surface du nodule, associées aux inclusions sédimentaires. Les relations entre tous les aistopodes relativement complets ont été analysées en utilisant la parcimonie. Deux arbres à grande parcimonie ont été trouvés, ils diffèrent selon l'arrangement des taxons hors-groupes. On a trouvé que Phlegethontia et Pseudophlegethontia étaient des taxons-frères de Coloraderpeton et Oestocephalus; Ophiderpeton et Lethiscus sont placés en tant que taxons successivement plus distants. Cette topologie rend les Ophiderpetontidae paraphylétiques, tel que conçu auparavant. Lethiscus est confirmé en tant que l'aistopode le plus basal. On présente une nouvelle classification des Aistopoda. Cette étude montre que le palato-carré des aistopodes supérieurs est dérivé à même le groupe, ce qui concorde avec les tendances chez les aistopodes de péramorphose dans le squelette endochondral et de pédomorphose dans le squelette dermique.

[Traduit par la Rédaction]