Ewolucja pierwszych ssaków

Zapytaj przeciętnego człowieka na ulicy, a on lub ona może zgadywać, że pierwszy ssaki pojawił się na scenie dopiero po wyginięciu dinozaurów 65 milionów lat temu, a ponadto, że ostatnie dinozaury ewoluowały w pierwsze ssaki. Prawda jest jednak inna. W rzeczywistości pierwsze ssaki ewoluowały z populacji kręgowców zwanych terapsydami (przypominającymi ssaki) Gady) pod koniec okresu triasu i współistniały z dinozaurami w erze mezozoicznej. Ale część tej bajki zawiera ziarno prawdy. Dopiero po tym, jak dinozaury przeszły na kaput, ssaki mogły ewoluować poza swoje maleńkie, drżące, podobne do myszy formy do szeroko wyspecjalizowanych gatunków zamieszkujących dzisiejszy świat.

Te popularne nieporozumienia na temat ssaków z ery mezozoicznej są łatwe do wyjaśnienia. Naukowo mówiąc, dinozaury były bardzo, bardzo duże, a wczesne ssaki - bardzo, bardzo małe. Z kilkoma wyjątkami pierwsze ssaki były maleńkimi, nieszkodliwymi stworzeniami, rzadko o długości większej niż kilka cali i wadze kilku uncji, mniej więcej na równi z nowoczesnymi złośnikami. Dzięki swoim niskim profilom te trudno dostrzegalne stworzenia mogły karmić się owadami i małymi gadów (które są większe

Przed omówieniem ewolucji pierwszych ssaków pomocne jest określenie, co odróżnia ssaki od innych zwierząt, zwłaszcza gadów. Samice ssaków mają gruczoły mleczne wytwarzające mleko, którymi ssą młode. Wszystkie ssaki mają włosy lub sierść na co najmniej pewnym etapie swojego cyklu życia i wszystkie są obdarzone ciepłokrwistymi (endotermicznymi) metabolizmami. Jeśli chodzi o zapis kopalny, paleontolodzy mogą odróżnić ssaki przodków od gadów przodków według kształtu czaszki i kości szyi, a także obecność u ssaków dwóch małych kości w uchu wewnętrznym (u gadów kości te stanowią część szczęka).

Jak wspomniano powyżej, pierwsze ssaki ewoluowały pod koniec okresu triasu z populacji terapsydów, „gadów przypominających ssaki”, które powstały na początku permski i wyprodukował takie dziwnie ssaki jak Trinaksodon i Cynognathus. Zanim wyginęły w okresie środkowej jury, niektóre terapeuty rozwinęły cechy prosutologiczne (futro, zimne nosy, ciepłokrwiste metabolizmy, a być może nawet żywe porody), które zostały rozwinięte przez ich potomków późniejszego mezozoiku Era.

Jak można sobie wyobrazić, paleontolodzy mają trudności z rozróżnieniem między ostatnimi, wysoce rozwiniętymi terapidami a pierwszymi, nowo wyhodowanymi ssakami. Wydaje się, że kręgowce późnego triasu, takie jak Eozostrodon, Megazostrodon i Sinoconodon, były pośrednimi „brakującymi ogniwami” między terapeutami i ssakami, a nawet na początku Okres jurajski Oligokyphus posiadał gadzie kości ucha i szczęki w tym samym czasie, gdy wykazywał każdy inny znak (zęby szczura, nawyk ssania młodego) bycia ssak. Jeśli wydaje się to mylące, pamiętaj, że współczesny dziobak jest klasyfikowany jako ssak, nawet jeśli składa gadzie jaja o miękkiej skorupce, a nie rodzi młode!

Najbardziej charakterystyczną cechą ssaków z ery mezozoicznej jest to, jak małe były. Chociaż niektóre z nich terapsyd przodkowie osiągnęli znaczny rozmiar. Na przykład późny permski Biarmosuchus był wielkości dużego psa. Bardzo niewiele wczesnych ssaków było większych od myszy, z prostego powodu: dinozaury stały się już dominującymi zwierzętami lądowymi na ziemi.

Jedyne nisze ekologiczne otwarte dla pierwszych ssaków obejmowały: a) żywienie roślin, owadów i małych jaszczurek, b) polowanie w nocy (kiedy drapieżne dinozaury były mniej aktywne), oraz c) życie wysoko na drzewach lub pod ziemią, w nory Eomaia z wczesnego okresu kredowego i Cimolestes z późnego okresu kredowego były dość typowe pod tym względem.

Nie oznacza to, że wszystkie wczesne ssaki prowadziły identyczny styl życia. Na przykład w północnoamerykańskim Fruitafossor posiadał spiczasty pysk i przypominające kret pazury, które zwykł kopać dla owadów. Późna jurajska Castorocauda została zbudowana z myślą o pół-morskim stylu życia, z długim, podobnym do bobra ogonem i hydrodynamicznymi rękami i nogami. Być może najbardziej spektakularnym odchyleniem od podstawowego planu mezozoicznego ssaka był Repenomamus, długi na trzy stopy, 25 funtów mięsożerca, który jest jedynym ssakiem, o którym wiadomo, że żywił się dinozaurami (znaleziono szczątki okazu Repenomamus z resztkami z Psittacosaurus w żołądku).

Niedawno paleontolodzy odkryli rozstrzygające dowody kopalne na pierwszy ważny rozłam w drzewie genealogicznym ssaków, ten między łożyskiem a ssaki torbacze. Technicznie pierwsze ssaki podobne do torbaczy z późnego okresu triasu są znane jako metatherianie. Z nich wyewoluowały eutheryjczycy, którzy później rozwinęli się w ssaki łożyskowe. Typ okazu z Juramai, „jurajskiej matki”, datuje się na około 160 milionów lat temu i pokazuje że podział metatheryjsko-euteński nastąpił co najmniej 35 milionów lat wcześniej niż naukowcy oszacowany.

Jak na ironię te same cechy, które pomogły ssakom utrzymać niski profil podczas ery mezozoicznej, pozwoliły im również przetrwać Zdarzenie wymierania K / T które skazały dinozaury. Jak wiemy, ten gigantyczny meteor uderzenie 65 milionów lat temu wywołało rodzaj „nuklearnej zimy”, niszcząc większość roślinności, która podtrzymywała dinozaury roślinożerne, które same podtrzymywały mięsożerne dinozaury żerowali na nich. Ze względu na swój niewielki rozmiar wczesne ssaki mogły przeżyć przy znacznie mniejszym pożywieniu, a futrze (i ciepłokrwisty metabolizm) pomógł im ogrzać się w dobie gwałtownych globalnych temperatur.

Z dinozaurami na uboczu, Era kenozoiczna była przedmiotem lekcji zbieżnej ewolucji: ssaki mogły promieniować w otwarte nisze ekologiczne, w wielu przypadkach przybierając ogólny „kształt” swoich poprzedników dinozaurów. Żyrafy, jak zapewne zauważyliście, są niesamowicie podobne pod względem budowy ciała do starożytnych zauropodów Brachiozaur, a inna megafauna ssaków podążała podobnymi ścieżkami ewolucyjnymi. Najważniejsze, z naszej perspektywy, takie jak wczesne naczelne Czyściec mogły się rozmnażać, zapełniając gałąź drzewa ewolucyjnego, które ostatecznie doprowadziło do współczesnych ludzi.