Sinapsidai: žinduolių kilmė ir taksonominė klasė
Sinapsidai: nuo pelikozaurų iki žinduolių — atraskite jų kilmę, evoliuciją ir taksonomiją nuo Karbono iki šiandienos žinduolių.
Synapsidai („susiliejęs lankas“) — taksonominė keturkojų klasė, kuriai priklauso žinduoliai ir jų išvestinės bei su jais giminingos išnykusios grupės. Sinapsidai yra viena iš dviejų pagrindinių amniotų linijų; jų gimininga grupė, iš kurios kilo ropliai, vadinama Sauropsida. Abi linijos išsivystė iš ankstyvųjų amniotų maždaug prieš 345 mln. metų — ankstyvojo arba viduriniojo karbono laikotarpio — ir vėliau diversifikavosi per permą ir triąsą.
Tradiciškai sinapsidams priskiriami dvi pagrindinės plačiai aptartos grupės: pelikozaurai (kartais vadinami „pelycozaurais“, gyvavo nuo pensilvanijos iki permo) ir terapsidai (nuo apatinio permo iki dabarties). Pelikozaurai daugiausia buvo ankstyvieji, dažnai primityvūs sinapsidai, o terapsidai — išplėstinė, morfologiškai įvairi linija, iš kurios kilę žinduoliai.
Permo periode sausumoje dominavo pelikozaurai, tačiau dauguma jų išnyko per didžiąją permo ir triaso periodo išnykimo krizę. Po to, žemutiniame triase, sausumoje dominavo įvairūs terapsidai; vėlesniame triase kai kurias ekosistemas užvaldė arkosaurai ir dinozaurai, nors terapsidai (ypač kognodontai) ir kai kurios jų atšakos tęsė evoliucinį kelią, vedantį link žinduolių.
Kilmė ir evoliucija
Sinapsidai išsiskiria viena lemiama kaukolės ypatybe — viena temporaline anga (fenestra) šono kaukolės plote, už orbitos, kuri leido pritvirtinti didesnius žandikaulio raumenis. Šis pokytis svarus palaikyti stipresnei kramtymo mechanikai ir sudarė prielaidas dantų specializacijai. Per milijonus metų sinapsidai išvystė daug savitų adaptacijų, tarp kurių — heterodontija (skirtingų tipų dantys), dalinė arba visiška antrinė gomurio formavimasis ir keletas metabolinių bei termoreguliacinių pokyčių, kurie vėliau sutelktai laikomi žinduolių požymiais.
Anatominės savybės
- Vienkartinė kaukolės anga: sinapsidų pavadinimas susijęs su temporaline anga (fenestracija) kaukolėje.
- Dantų heterodontija: ankstyvieji terapsidai ėmė rodyti skirtingų tipų dantų evoliuciją (ėriukai, iltys, priekieji dantys), kas pagerino maisto apdorojimą.
- Gilesnės kaukolės ir žandikaulio struktūros permainos: šių pokyčių pasekoje žandikaulio sąnarys sinapsiduose palaipsniui keitėsi — tolesnėje evoliucijoje dalis žandikaulio kaulų adaptavosi į vidurinio ausies kauliukus, būdingus žinduoliams.
- Antrinė gomurio formavimasis: leido kvėpuoti ir kramtyti tuo pačiu metu, taip pagerindamas energijos panaudojimą.
- Galimi termoreguliaciniai požymiai: kai kurios terapsidų grupės rodė požymius, susijusius su didesniu metabolizmu ir galbūt kailio ar plauko pirmtakais — tai sudaro prielaidas žinduolių šiluminių savybių kilmei.
Taksonomija ir pagrindinės grupės
Taksonomiškai sinapsidai apima kelias svarbias išnykusias klases ir grupes, tarp kurių svarbiausios:
- Pelikozaurai — ankstyvieji, dažnai primityvūs sinapsidai, daugiausiai XVIII–XIX amžiuose plačiai žinomi iš permų sluoksnių.
- Terapsidai — įvairesnė grupė, kurioje yra gorgonopsidai, dicinodontai, therocephalia ir ypač svarbūs cynodontai (cynodontai), iš kurių kilę žinduoliai.
- Žinduoliai — vienintelė sinapsidų atšaka, išlikusi iki mūsų dienų; žinduoliai išsiskiria plaukuotu kūnu, pieno gamyba palikuonims ir trimis vidurinės ausies kauliukais.
Fosilinis įrašas ir ekologinė reikšmė
Sinapsidų fosilijos yra randamos daugelyje pasaulio regionų, jos atskleidžia platų ekologinių nišų užpildymą: nuo mažiausių vabzdžiaėdžių iki didelių augalėdžių ir plėšų. Permo laikotarpiu kai kurios pelikozaurų formos užėmė bent dalį ekosistemų viršūninių plėšrūnų nišų; vėliau terapsidai tapo pagrindinėmis sausumos gyvūnų grupėmis. Po kryžminio gyvūnų išnykimo ir dinozaurų dominavimo, žinduoliai išgyveno radiaciją ir užėmė daugelį laisvų ekologinių nišų po Cretaceous–Paleogene (K–Pg) išnykimo, priartėdami link dabartinės faunos įvairovės.
Ką sinapsidai reiškia mums šiandien
Sinapsidai — tai ilgai trunkančios evoliucijos pavyzdys, kurio rezultatas suformavo gyvūnų grupę, į kurią mes patys priklausome. Tyrimai apie sinapsidų anatomiją, fiziologiją ir ekologiją padeda suprasti žinduolių kilmę, termoreguliacijos, mitybos ir sensorinių sistemų evoliuciją. Nors daugiausia sinapsidų linijų išnyko praeityje, žinduoliai išlieka jų gyvu paveldu.
Primityvūs ir pažengę synapsidai
Į žinduolius panašūs ropliai tradiciškai skirstomi į primityviąją ir pažangiąją grupes, atitinkamai vadinamus pelikozaurais ir terapsidais. Pelikozaurai yra parafiletinė šešių primityvių sinapsidų šeimų grupė.120 Visi jie buvo gana panašūs į driežus, pasižymėjo išsikerojusia eisena ir galbūt raguotomis skiauterėmis. Terapsidams priskiriami labiau pažengę synapsidai, pasižymintys labiau stačia laikysena ir galbūt plaukais, bent jau kai kurių formų. Pastarieji yra žinduolių protėviai. Taigi abi sinapsidų grupės atstovauja evoliucijos pakopoms: iš pelykozaurų atsirado terapsidai, o iš jų - žinduoliai.
Žinduoliai ir ropliai
Terapsidai ("žvėries veidas") anksčiau buvo vadinami į žinduolius panašiais ropliais. Tai buvo klaida, nes jie niekada nebuvo ropliai. Skilimas tarp sinapsidų ir sauropsidų (grupės, iš kurios atsirado ropliai) įvyko gerokai anksčiau, nei išsivystė terapsidai.
Yra keletas požymių, kurių fosilijose nematyti, bet kurie yra labai svarbūs. Žinduoliai nuo roplių skiriasi esminiais kraujo sistemos vystymosi skirtumais. Šie skirtumai tokie, kad beveik neįmanoma, jog žinduoliai būtų kilę iš roplių.
" Akivaizdu, kad paukščiams ir šiuolaikiniams ropliams būdinga būklė negalėjo atsirasti iš žinduolių būklės arba atvirkščiai." Kermackas.6
Tai patvirtina amniotų skirstymą į sauropsida ir synapsida.
Synapsidų kaukolė
Laiko atvėrimai
Sinapsidams už kiekvienos akies orbitos, apatinėje kaukolės dalyje, išsivystė fenestra (skylutė). Ji suteikia geresnes žandikaulių raumenų tvirtinimo vietas nei pirminė anapsidų būklė.
Lygiagrečiai vystėsi ir diapsidai, kuriems už kiekvienos akies atsirado ne po vieną, o po dvi angas.
Iš pradžių kaukolės vidinę kaukolės dalį dengė tik žandikaulio raumenys, tačiau aukštesniųjų terapsidų ir žinduolių kaukolės kaulas išsiplėtė, kad uždarytų angą.
Dantys
Sinapsidai turėjo diferencijuotus dantis. Tai kandžiai, krūminiai ir krūminiai dantys.
Diferenciacijos tendencija nustatyta kai kuriems labirintodontams ir ankstyviesiems anapsidiniams ropliams. Jie turi padidintus viršutinio žandikaulio pirmuosius dantis, sudarančius tam tikrą protokaninų formą. Šis bruožas vėliau buvo prarastas sauropsidų linijoje, tačiau sinapsiduose vystėsi toliau. Ankstyvieji synapsidai galėjo turėti 2 ar net 3 padidintus "kandžius", tačiau terapsidų tarpe šis modelis nusistovėjo ir kiekvienoje viršutinio žandikaulio pusėje buvo po vieną kandį. Apatiniai kandžiai išsivystė vėliau.
Eothyris , ankstyvasis synapsidas su daugybe kandžių.
Sinapsidai turi po vieną skylę už kiekvienos akies, apatinėje kaukolės dalyje.
Taksonomija
Pastaba: evoliucijos požiūriu žinduoliai priklauso vien tik Synapsida būriui. Jų, kaip atskiros klasės, statusas yra tradicinė Linėjaus taksonomijos klasė: kaip būrys jie yra Therapsida pogrupis.
- Serija Amniota
Klausimai ir atsakymai
K: Kas yra sinapsidai?
A: Sinapsidai yra taksonominė keturkojų klasė.
K: Kas priskiriama sinapsidų klasei?
A: Į Synapsidų klasę įeina žinduoliai ir ankstesnės žinduoliams giminingos grupės.
K: Kada išsivystė sinapsidai ir sauropsidai?
A: Ir sinapsidai, ir sauropsidai išsivystė maždaug prieš 345 mln. metų, ankstyvojo karbono laikotarpiu.
K: Kokia yra gimininga sinapsidų grupė?
A.: Gimininga sinapsidų grupė yra Sauropsida.
K: Kas yra pelikozaurai ir terapsidai?
A: Pelykozaurai ir terapsidai yra dvi sinapsidų grupės. Pelykozaurai gyveno permo periode, o terapsidai gyvena ir šiandien.
K.: Kas ilgainiui nutiko pelikozaurams ir terapsidams?
A: Permo periode sausumoje dominavo pelikozaurai, tačiau daugelis rūšių išnyko permo ir triaso periodo išnykimo metu. Žemutiniame triase sausumoje vis dar dominavo terapsidai, tačiau viršutiniame triase juos užvaldė dinozaurai.
K: Kas yra amniotai?
A: Amniotai - tai grupė keturkojų, kurie deda kiaušinius su membranomis, saugančiomis ir maitinančiomis besivystančius embrionus. Dvi pagrindinės amniotų grupės - sinapsidai ir sauropsidai.
Ieškoti