Udviklingen af ​​de første pattedyr

Spørg den gennemsnitlige person på gaden, og han eller hun gætter måske på, at den første pattedyr dukkede ikke op på scenen, før dinosaurerne blev udryddet for 65 millioner år siden, og desuden at de sidste dinosaurier udviklede sig til de første pattedyr. Sandheden er dog meget anderledes. Faktisk udviklede de første pattedyr sig fra en population af hvirveldyr kaldet therapsider (pattedyrlignende krybdyr) i slutningen af ​​triasperioden og eksisterede sammen med dinosaurer gennem hele den mesozoiske æra. Men en del af denne folktale har et korn af sandhed. Det var først, efter at dinosaurerne gik kaput, at pattedyr var i stand til at udvikle sig ud over deres små, dirrende, musefulde former til de vidt specialiserede arter, der befolker verden i dag.

Disse populære misforståelser omkring pattedyrene i den mesozoiske æra er let at forklare. Videnskabeligt set havde dinosaurier en tendens til at være meget, meget store, og de tidlige pattedyr havde en tendens til at være meget, meget små. Med et par undtagelser var de første pattedyr små, ulydige væsner, sjældent mere end et par centimeter lange og et par ounce i vægt, omtrent på niveau med moderne skure. Takket være deres lave profiler kunne disse svære at se critters fodre med insekter og små krybdyr (som er større)

Før vi diskuterer, hvordan de første pattedyr udviklede sig, er det nyttigt at definere, hvad der adskiller pattedyr fra andre dyr, især krybdyr. Kvindelige pattedyr besidder mælkeproducerende mælkekirtler, som de ammer med. Alle pattedyr har hår eller pels i mindst et trin af deres livscyklus, og alle er udstyret med varmblodige (endotermiske) stofskifte. Hvad angår fossilprotokollen, kan paleontologer adskille forfædre pattedyr fra forfædres krybdyr ved form af deres kranium halsben samt tilstedeværelsen hos pattedyr af to små knogler i det indre øre (i krybdyr udgør disse knogler en del af kæbe).

Som nævnt ovenfor udviklede de første pattedyr sig mod slutningen af ​​Triasperioden fra en population af therapsider, de "pattedyrlignende krybdyr", der opstod i det tidlige Perm periode og producerede sådanne ubemærket pattedyrlignende dyr som Thrinaxodon og cynognathus. Da de blev udryddet i midten af ​​jura-perioden, havde nogle therapsider udviklet proto-pattedyrs træk (pels, kolde næser, varmblodsmetabolismer og muligvis endda levende fødsel), som blev uddybet yderligere af deres efterkommere til det senere mesozoiske Era.

Som du kan forestille dig, har paleontologer svært ved at skelne mellem de sidste, stærkt udviklede therapsider og de første, nyudviklede pattedyr. Sent triasvirveldyr som Eozostrodon, Megazostrodon og Sinoconodon ser ud til at have været mellemliggende "manglende forbindelser" mellem therapsider og pattedyr og endda i de tidlige Jurassic periode, Oligokyphus havde reptilian øre og kæbe knogler på samme tid som det viste alle andre tegn (rotte-lignende tænder, vane med at amme dets unge) af at være en pattedyr. Hvis dette virker forvirrende, skal du huske, at den moderne platypus klassificeres som et pattedyr, selvom det lægger reptilianske, bløddyrede æg snarere end at føde levende ung!

Det mest karakteristiske ved pattedyrene i den mesozoiske æra er, hvor små de var. Selvom nogle af deres therapsid forfædre opnåede respektable størrelser. F.eks. Var den afdøde Permian Biarmosuchus omtrent på størrelse med en stor hund. Meget få tidlige pattedyr var større end mus, af en simpel grund: dinosaurier var allerede blevet de dominerende landdyr på jorden.

De eneste økologiske nicher, der er åbne for de første pattedyr, medførte a) fodring af planter, insekter og små firben, b) jagt om natten (når rovdinosaurier var mindre aktive) og c) boede højt oppe i træer eller under jorden, i Burrows. Eomaia fra den tidlige kridttid og Cimolestes fra den sene kridttid var temmelig typisk i denne henseende.

Det betyder ikke, at alle tidlige pattedyr forfulgte identiske livsstiler. For eksempel havde den nordamerikanske Fruitafossor en spids snude og muldvarpslignende kløer, som den plejede at grave efter insekter. Og den sene Jurassic Castorocauda blev bygget til en semi-marin livsstil med sin lange, beverlignende hale og hydrodynamiske arme og ben. Den måske mest spektakulære afvigelse fra den grundlæggende mesozoiske pattedyrs kropsplan var Repenomamus, en tre meter lang 25 pund rovdyr, der er det eneste pattedyr, der vides at have fodret med dinosaurer (der er fundet et fossiliseret eksemplar af Repenomamus med resterne af en Psittacosaurus i maven).

For nylig opdagede paleontologer afgørende fossile bevis for den første vigtige opdeling i pattedyrets slægtstræ, den mellem placenta og pungedyr. Teknisk set er de første pungdyrlignende pattedyr i den sene triasperiode kendt som metatherianer. Fra disse udviklede eutherianerne, som senere forgrenede sig til placentale pattedyr. Typeeksemplet på Juramaia, den "Jurassiske mor", stammer fra omkring 160 millioner år siden og demonstrerer at den metatherian / eutheriske splittelse fandt sted mindst 35 millioner år før forskerne tidligere havde gjort det estimeret.

Ironisk nok tillader de samme egenskaber, som hjalp pattedyr at opretholde en lav profil i den mesozoiske æra, dem også at overleve K / T-udryddelsesbegivenhed der dømte dinosaurerne. Som vi ved nu, producerede den kæmpe meteorpåvirkning for 65 millioner år siden en slags "nuklear vinter", der ødelagde det meste af den vegetation, der opretholdt planteetende dinosaurer, som selv opretholdt kødædende dinosaurier der bytte dem. På grund af deres lille størrelse kunne tidlige pattedyr overleve på meget mindre mad og deres pelsfrakker (og varmblodet stofskifte) hjalp med at holde dem varme i en tidsalder med stupende globale temperaturer.

Med dinosaurierne ude af vejen, Cenozoic æra var en objektkursus i konvergent evolution: pattedyr var frie til at udstråle til åbne økologiske nicher, idet de i mange tilfælde påtager sig den generelle "form" af deres dinosaur-forgængere. Giraffer, som du måske har bemærket, ligner uhyggeligt i kropsplan som gamle sauropoder som Brachiosaurusog andre pattedyrs megafauna forfulgte lignende evolutionære stier. Det vigtigste, fra vores perspektiv, er tidlige primater som Purgatorius var frie til at formere sig, befolket grenen af ​​det evolutionære træ, der til sidst førte til moderne mennesker.