Η εξέλιξη των πρώτων θηλαστικών

Ρωτήστε το μέσο άτομο στο δρόμο και μπορεί να μαντέψει ότι το πρώτο θηλαστικά δεν εμφανίστηκε στη σκηνή παρά μόνο μετά την εξαφάνιση των δεινοσαύρων πριν από 65 εκατομμύρια χρόνια και, επιπλέον, ότι οι τελευταίοι δεινόσαυροι εξελίχθηκαν στα πρώτα θηλαστικά. Η αλήθεια, ωστόσο, είναι πολύ διαφορετική. Στην πραγματικότητα, τα πρώτα θηλαστικά εξελίχθηκαν από έναν πληθυσμό σπονδυλωτών που ονομάζεται θεραπευτικά (παρόμοια με θηλαστικά ερπετά) στο τέλος της τριασικής περιόδου και συνυπάρχουν με δεινόσαυρους σε όλη τη Μεσοζωική Εποχή. Αλλά μέρος αυτού του παραμυθιού έχει μια αλήθεια. Μόνο αφού οι δεινόσαυροι πήγαν στο καπότ, τα θηλαστικά μπόρεσαν να εξελιχθούν πέρα ​​από τις μικροσκοπικές, τρεμοπαιγμένες, μουσελίδες μορφές τους στα ευρέως εξειδικευμένα είδη που κατοικούν στον κόσμο σήμερα.

Αυτές οι δημοφιλείς παρανοήσεις σχετικά με τα θηλαστικά της Μεσοζωικής Εποχής είναι εύκολο να εξηγηθούν. Επιστημονικά, οι δεινόσαυροι τείνουν να είναι πολύ, πολύ μεγάλα και τα πρώιμα θηλαστικά τείνουν να είναι πολύ, πολύ μικρά. Με μερικές εξαιρέσεις, τα πρώτα θηλαστικά ήταν μικροσκοπικά, επιθετικά πλάσματα, σπάνια περισσότερο από λίγες ίντσες και λίγες ουγγιές σε βάρος, περίπου ισοδύναμα με τα σύγχρονα σοφία. Χάρη στα χαμηλά προφίλ τους, αυτά τα δύσκολα ορατά critters θα μπορούσαν να τρέφονται με έντομα και μικρά ερπετά (που είναι μεγαλύτερα

Πριν συζητήσετε πώς εξελίχθηκαν τα πρώτα θηλαστικά, είναι χρήσιμο να προσδιορίσετε τι διακρίνει τα θηλαστικά από άλλα ζώα, ειδικά τα ερπετά. Τα θηλυκά θηλαστικά διαθέτουν μαστικούς αδένες που παράγουν γάλα με τους οποίους θηλάζουν τα μικρά τους. Όλα τα θηλαστικά έχουν τρίχες ή γούνα τουλάχιστον σε κάποιο στάδιο του κύκλου ζωής τους και όλα είναι προικισμένα με θερμόαιμους (ενδοθερμικούς) μεταβολισμούς. Όσον αφορά τα απολιθώματα, οι παλαιοντολόγοι μπορούν να διακρίνουν τα προγονικά θηλαστικά από τα προγονικά ερπετά με το σχήμα του κρανίου τους και οστά του αυχένα, καθώς και η παρουσία, στα θηλαστικά, δύο μικρών οστών στο εσωτερικό αυτί (σε ερπετά, αυτά τα οστά αποτελούν μέρος του σαγόνι).

Όπως αναφέρθηκε παραπάνω, τα πρώτα θηλαστικά εξελίχθηκαν προς το τέλος της τριασικής περιόδου από έναν πληθυσμό θεραπευτικών, τα "ερπετά που μοιάζουν με θηλαστικά" που εμφανίστηκαν στις αρχές Πέρμια περίοδο και παρήγαγε τέτοια θηλαστικά θηλαστικά όπως Θρίναξον και Cynognathus. Μέχρι τη στιγμή που εξαφανίστηκαν στα μέσα της ιουρασικής περιόδου, ορισμένα θεραψίδια είχαν εξελιχθεί σε πρωτό-θηλαστικά χαρακτηριστικά (γούνα, κρύες μύτες, θερμόαιμοι μεταβολισμοί, και ενδεχομένως ακόμη και ζωντανή γέννηση) που επεξεργάστηκαν περαιτέρω από τους απογόνους τους του μεταγενέστερου Μεσοζωικού Εποχή.

Όπως μπορείτε να φανταστείτε, οι παλαιοντολόγοι δυσκολεύονται να διακρίνουν μεταξύ των τελευταίων, ιδιαίτερα εξελιγμένων θεραψιδίων και των πρώτων, πρόσφατα εξελιγμένων θηλαστικών. Τα αργά τριαδικά σπονδυλωτά όπως το Eozostrodon, το Megazostrodon και το Sinoconodon φαίνεται να ήταν ενδιάμεσοι «λείπουν δεσμοί» μεταξύ των θεραπευτικών και των θηλαστικών, και ακόμη και στις αρχές Ιουρασική περίοδος, ο Ολιγκόκυφος διέθετε ερπετά οστά και οστά της γνάθου την ίδια στιγμή που έδειχνε κάθε άλλο σημάδι (δόντια που μοιάζουν με αρουραίους, συνήθεια να θηλάζει τα νεαρά του) ότι είναι θηλαστικό ζώο. Εάν αυτό φαίνεται να προκαλεί σύγχυση, λάβετε υπόψη ότι ο σύγχρονος πλατύπολος ταξινομείται ως θηλαστικό, παρόλο που γεννά ερπετά, μαλακά κέλυφη αντί να γεννάει νεαρά!

Το πιο ξεχωριστό πράγμα για τα θηλαστικά της Μεσοζωικής Εποχής είναι το πόσο μικρά ήταν. Αν και μερικά από αυτά θεραψίδη οι πρόγονοι πέτυχαν αξιοσέβαστα μεγέθη. Για παράδειγμα, ο αείμνηστος Permian Biarmosuchus είχε περίπου το μέγεθος ενός μεγάλου σκύλου. Πολύ λίγα πρώιμα θηλαστικά ήταν μεγαλύτερα από τα ποντίκια, για έναν απλό λόγο: οι δεινόσαυροι είχαν ήδη γίνει τα κυρίαρχα χερσαία ζώα στη γη.

Οι μόνες οικολογικές θέσεις που ανοίγονται στα πρώτα θηλαστικά συνεπάγονται α) τη σίτιση φυτών, εντόμων και μικρών σαυρών, β) το κυνήγι τη νύχτα (όταν οι αρπακτικοί δεινόσαυροι ήταν λιγότερο δραστήριοι) και γ) ζούσαν ψηλά σε δέντρα ή υπόγεια, σε λαγούμια. Το Eomaia, από την πρώιμη κρητιδική περίοδο, και το Cimolestes, από την ύστερη κρητιδική περίοδο, ήταν αρκετά τυπικό από αυτή την άποψη.

Αυτό δεν σημαίνει ότι όλα τα πρώιμα θηλαστικά επιδιώκουν τον ίδιο τρόπο ζωής. Για παράδειγμα, η Βόρεια Αμερική Fruitafossor είχε ένα μυτερό ρύγχος και μοριακά νύχια, τα οποία συνήθιζε να σκάβει για έντομα. Και, ο ύστερος Jurassic Castorocauda χτίστηκε για έναν ημι-θαλάσσιο τρόπο ζωής, με τη μακριά, κάστορα ουρά και τα υδροδυναμικά χέρια και πόδια. Ίσως η πιο θεαματική απόκλιση από το βασικό σχέδιο του σώματος των θηλαστικών της Μεσοζωικής ήταν το Repenomamus, ένα μήκος 3 λιβρών, ύψους 3 ποδιών σαρκοφάγο που είναι το μόνο θηλαστικό που είναι γνωστό ότι τρέφεται με δεινόσαυρους (ένα απολιθωμένο δείγμα του Ρεπενάμου έχει βρεθεί με τα ερείπια του α Ψιττακόσαυρος στο στομάχι του).

Πρόσφατα, οι παλαιοντολόγοι ανακάλυψαν αποδεικτικά απολιθώματα για την πρώτη σημαντική διάσπαση στο οικογενειακό δέντρο των θηλαστικών, αυτό μεταξύ πλακούντα και θηλαστικά. Τεχνικά, τα πρώτα θηλαστικά που μοιάζουν με marsupial της ύστερης Τριαδικής περιόδου είναι γνωστά ως metatherians. Από αυτά εξελίχθηκαν οι ευθέριοι, οι οποίοι αργότερα διαχωρίστηκαν σε πλακούντα θηλαστικά. Το είδος δείγματος της Juramaia, η «Jurassic μητέρα», χρονολογείται πριν από περίπου 160 εκατομμύρια χρόνια, και καταδεικνύει ότι η διάσπαση του μεθαθηριακού / ευθέριου συνέβη τουλάχιστον 35 εκατομμύρια χρόνια πριν από το παρελθόν οι επιστήμονες εκτιμάται.

Κατά ειρωνικό τρόπο, τα ίδια χαρακτηριστικά που βοήθησαν τα θηλαστικά να διατηρήσουν χαμηλό προφίλ κατά τη Μεσοζωική Εποχή τους επέτρεψαν επίσης να επιβιώσουν Εκδήλωση εξαφάνισης K / T που καταδίκασε τους δεινόσαυρους. Όπως γνωρίζουμε τώρα, ότι ο γιγαντιαίος μετεωρίτης είχε αντίκτυπο 65 εκατομμύρια χρόνια πριν, παρήγαγε ένα είδος «πυρηνικού χειμώνα», καταστρέφοντας το μεγαλύτερο μέρος της βλάστησης που συντήρησε φυτοφάγοι δεινόσαυροι, που οι ίδιοι υποστήριξαν το σαρκοφάγους δεινόσαυρους που τους κυνηγούσε. Λόγω του μικρού μεγέθους τους, τα πρώιμα θηλαστικά μπορούσαν να επιβιώσουν με πολύ λιγότερα τρόφιμα και τα γούνινο παλτό τους (και θερμόαιμος μεταβολισμό) τους βοήθησε να τους κρατήσει ζεστούς σε μια εποχή βυθισμένων παγκόσμιων θερμοκρασιών.

Με τους δεινόσαυρους εκτός δρόμου, το Cenozoic Εποχή ήταν ένα μάθημα αντικειμένου στη συγκλίνουσα εξέλιξη: τα θηλαστικά ήταν ελεύθερα να ακτινοβολούν σε ανοιχτές οικολογικές κόγχες, σε πολλές περιπτώσεις λαμβάνοντας το γενικό «σχήμα» των προκατόχων των δεινοσαύρων τους. Οι καμηλοπάρδαλες, όπως ίσως έχετε παρατηρήσει, είναι απόκοσμα παρόμοια στο σχέδιο του σώματος με τα αρχαία σαουρόποδα όπως Βραχιόσαυρος, και άλλα μεγαφόνια θηλαστικών ακολούθησαν παρόμοια εξελικτικά μονοπάτια. Το πιο σημαντικό, από την πλευρά μας, οι πρώτοι πρωτεύοντες αρέσει Purgatorius ήταν ελεύθεροι να πολλαπλασιαστούν, συγκεντρώνοντας τον κλάδο του εξελικτικού δέντρου που οδήγησε τελικά σε μοντέρνους ανθρώπους.