Evolucija prvih sisavaca

Pitajte prosječnog čovjeka na ulici, a on ili ona može pogoditi da je prvi sisavci nisu se pojavili na sceni sve dok nisu izumrli dinosauri prije 65 milijuna godina, i štoviše, posljednji dinosauri evoluirali su u prve sisavce. Istina je, međutim, vrlo drugačija. U stvari, prvi sisari evoluirali su iz populacije kralježnjaka zvanih terapeidi (slični sisavcima) gmazovi) na kraju trijaznog razdoblja i koegzistirao s dinosaurima tijekom mezozojske ere. Ali dio ove narodne priče ima zrnce istine. Tek nakon što su dinosaurusi dobili kaput, sisari su mogli evoluirati izvan svojih sitnih, drhtavih oblika poput miša u široko specijalizirane vrste koje danas obitavaju svijetom.

Lako je objasniti ove popularne zablude o sisavcima mezozojske ere. Znanstveno gledano, dinosauri su bili skloni vrlo, vrlo velikim i rani sisari su bili vrlo, vrlo mali. Uz nekoliko izuzetaka, prvi sisari bili su sićušna, napadna stvorenja, rijetko dugačka nekoliko centimetara i težine od nekoliko unci, otprilike u usporedbi s modernim šljokicama. Zahvaljujući niskim profilima, ovi teško vidljivi kreatori mogli bi se hraniti insektima i malim gmazovima (što je veće)

Prije nego što raspravljamo o tome kako su se razvili prvi sisari, korisno je definirati što razlikuje sisavce od drugih životinja, posebno gmazova. Ženke sisavaca posjeduju mliječne žlijezde koje proizvode mlijeko s kojima doje svoje mladiće. Svi sisari imaju dlaku ili krzno tijekom barem neke faze svog životnog ciklusa, a svi su obdareni toplokrvnim (endotermičkim) metabolizmima. Što se tiče zapisa fosila, paleontolozi mogu razlikovati pretke sisavaca od gmazova predaka prema obliku lubanje i kosti vrata, kao i prisutnost dviju malih kostiju u unutarnjem uhu kod sisavaca (kod gmazova, te kosti čine dio čeljust).

Kao što je gore spomenuto, prvi sisari evoluirali su krajem triasnog razdoblja iz populacije terapsida, "gmazova sličnih sisavcima", koji su se pojavili u ranom razdoblju permski i proizvela takve zvjerski slične zvijeri kao Thrinaxodon i cynognathus. Kad su sredinom jurnog perioda izumrli, neki su se terapiji razvili proto-sisavske osobine (krzno, hladni nosovi, toplokrvni metabolizmi, a možda čak i živo rođenje) koje su dalje razradili njihovi potomci kasnijeg mezozoika Doba.

Kao što možete zamisliti, paleontolozi teško razlikuju posljednje, visoko evoluirane terapije i prve, tek evoluirane sisavce. Čini se da su kasni trijasni kralježnjaci poput Eozostrodona, Megazostrodona i Sinoconodona bili posredne "nedostajuće veze" između terapeida i sisavaca, pa čak i u ranim U doba jure, Oligokyphus je posjedovao gmazove kosti uho i vilicu istovremeno kad je pokazivao svaki drugi znak (zubi poput štakora, navika sisanja svojih mladih) da budu sisavac. Ako vam se ovo čini zbunjujuće, imajte na umu da je suvremeni platiš klasificiran kao sisavac, iako odlaže gmazovska, mekana školjkaša, a ne da rodi mlado!

Najizrazitija stvar sisavaca mezozojske ere je koliko su bili mali. Iako neki od njih terapsidi preci su postizali respektabilne veličine. Na primjer, pokojni permijski biarmosuh je bio otprilike veličine velikog psa. Vrlo malo ranih sisavaca bilo je veće od miševa iz prostog razloga: dinosauri su već postali dominantne kopnene životinje na zemlji.

Jedine ekološke niše otvorene prvim sisavcima podrazumijevale su a) hranjenje biljkama, insektima i malim gušterima, b) loviti noću (kad su grabežljivi dinosauri bili manje aktivni) i c) živjeti visoko u drveću ili pod zemljom, u Burrows. Eomaia iz razdoblja rane krede i Cimolestes iz razdoblja kasne krede bili su prilično tipični u tom pogledu.

To ne znači da su svi rani sisari vodili identičan način života. Na primjer, sjevernoamerički Fruitafossor posjedovao je šiljastu njušku i kandže nalik na krtice, koje je koristio za kopanje insekata. A pokojni jurski Castorocauda izgrađen je za polu-morski način života, s dugim repom nalik na dabrova i hidrodinamičkim rukama i nogama. Možda najspektakularnije odstupanje od osnovnog mezozojskog plana tijela sisavaca bio je Repenomamus, visok tri metra, visok 25 kilograma mesožder koji je jedini sisavac za koji se zna da se hranio dinosaurusima (sa ostacima je pronađen fosilizirani primjerak Repenomamusa od a Psittacosaurus u želucu).

Nedavno su paleontolozi otkrili konačne fosilne dokaze za prvi važan rascjep obiteljskog stabla sisavaca, onaj između posteljice i posteljice marsupial sisavci. Tehnički su prvi sisavci kasnog trijasa slični marsupijalu poznatiji kao metateri. Iz njih su evoluirali euteri, koji su se kasnije razgranali u placentarne sisavce. Tipični primjerak Juramaia, "majka Jurja", datira prije oko 160 milijuna godina, i demonstrira da se rascjep metaterija / euterija dogodio najmanje 35 milijuna godina prije nego što su to naučnici prije imali procijeniti.

Ironično je da su iste karakteristike koje su pomogle sisarima da održavaju nizak profil tijekom mezozojske ere također omogućile da prežive K / T događaj izumiranja koji je osudio dinosaure. Kao što sada znamo, taj ogromni meteorski udar prije 65 milijuna godina proizveo je neku vrstu "nuklearne zime", uništavajući veći dio vegetacije koja je održala biljojedi dinosauri, koji su sami izdržali mesožderi dinosauri koji je plijenio na njih. Zbog svoje malene veličine, rani sisavci mogli su preživjeti na mnogo manje hrane i krznenih kaputa (i toplokrvan metabolizmi) pomogli su im održati toplinu u doba pada globalnih temperatura.

S dinosaurima na putu, the Kenozojska era bila je predmetna lekcija konvergentne evolucije: sisavci su mogli zračiti u otvorene ekološke niše, u mnogim su slučajevima poprimali opći "oblik" svojih prethodnika dinosaura. Žirafe su, kao što ste možda primijetili, u tijelu slične drevnim sauropodima Brahiosauri druge megafaune sisavaca slijedile su slične evolucijske staze. Najvažniji su, iz naše perspektive, rani primati poput Purgatorius slobodni su da se množe, naseljavajući granu evolucijskog stabla koja je na kraju dovela do modernih ljudi.