Evolusjonen av de første pattedyrene

Spør den gjennomsnittlige personen på gaten, så kan han eller hun gjette det første pattedyr dukket ikke opp på scenen før etter at dinosaurene ble utdødd for 65 millioner år siden, og dessuten at de siste dinosaurene utviklet seg til de første pattedyrene. Sannheten er imidlertid veldig annerledes. Faktisk utviklet de første pattedyr seg fra en populasjon av virveldyr kalt therapsids (pattedyrlignende reptiler) på slutten av triasperioden og eksisterte sammen med dinosaurer gjennom hele den mesozoiske epoken. Men en del av denne folktalen har et korn av sannhet. Det var først etter at dinosaurene gikk til kaput at pattedyr var i stand til å utvikle seg utover deres bittesmå, dirrende, museaktige former til den bredt spesialiserte arten som befolker verden i dag.

Disse populære misoppfatningene om pattedyrene i mesozoisk tid er enkle å forklare. Vitenskapelig sett hadde dinosaurer en veldig, veldig stor, og de tidlige pattedyrene var veldig, veldig små. Med et par unntak, var de første pattedyrene små, ulydige skapninger, sjelden mer enn noen få centimeter lange og noen få gram i vekt, omtrent på nivå med moderne skruer. Takket være deres lave profiler kunne disse vanskelig synlige krypene føde på insekter og små krypdyr (som er større)

Før du diskuterer hvordan de første pattedyrene utviklet seg, er det nyttig å definere hva som skiller pattedyr fra andre dyr, spesielt krypdyr. Kvinnelige pattedyr har melkeproduserende melkekjertler som de ammer med. Alle pattedyr har hår eller pels i minst et stadium av livssyklusene, og alle er utstyrt med varmblodige (endotermiske) metabolismer. Når det gjelder fossilprotokollen, kan paleontologer skille forfedres pattedyr fra forfedres krypdyr etter formen på hodeskallen og nakkeben, samt tilstedeværelse hos to pattedyr av to små bein i det indre øret (i krypdyr utgjør disse benene en del av kjeve).

Som nevnt ovenfor utviklet de første pattedyrene seg mot slutten av triasperioden fra en populasjon av therapsids, de "pattedyrlignende krypdyrene" som oppsto tidlig perm periode og produserte så ukjent pattedyrlignende dyr som thrinaxodon og cynognathus. Da de ble utdødd i midten av jura, hadde noen therapsids utviklet proto-pattedyrtrekk (pels, kalde neser, varmblodsmetabolismer, og muligens til og med levende fødsel) som ble ytterligere utdypet av deres etterkommere av den senere mesozoiske Era.

Som du kan forestille deg, har paleontologer vanskelig for å skille mellom de siste, sterkt utviklede therapsids og de første, nyutviklede pattedyrene. Sent triasvirveldyr som Eozostrodon, Megazostrodon og Sinoconodon ser ut til å ha vært mellomliggende "manglende koblinger" mellom therapsids og pattedyr, og til og med tidlig Jurassic period, Oligokyphus besatt reptilian øre og kjeve bein på samme tid som det viste alle andre tegn (rotte-lignende tenner, for vane å amme sine unge) av å være en pattedyr. Hvis dette virker forvirrende, husk at den moderne platypusen er klassifisert som et pattedyr, selv om den legger reptilianske, mykskallede egg i stedet for å føde levende ung!

Det mest særegne ved pattedyrene i mesozoisk tid er hvor små de var. Selv om noen av deres therapsider forfedre oppnådde respektable størrelser. For eksempel var avdøde Permian Biarmosuchus omtrent på størrelse med en stor hund. Svært få tidlige pattedyr var større enn mus, av en enkel grunn: dinosaurer hadde allerede blitt de dominerende landdyrene på jorden.

De eneste økologiske nisjene som var åpne for de første pattedyrene innebar a) fôring av planter, insekter og små øgler, b) jakt om natten (når rovdinosaurer var mindre aktive), og c) som bor høyt oppe i trær eller underjordisk, i Burrows. Eomaia, fra den tidlige krittperioden, og Cimolestes, fra den sene kritttiden, var ganske typisk i denne forbindelse.

Dette er ikke å si at alle tidlige pattedyr forfulgte identiske livsstiler. Den nordamerikanske Fruitafossor hadde for eksempel en spiss snute og føflekklignende klør, som den pleide å grave etter insekter. Og den avdøde Jurassic Castorocauda ble bygget for en semi-marine livsstil, med sin lange, beverlignende hale og hydrodynamiske armer og bein. Det kanskje spektakulære avviket fra den grunnleggende mesozoiske pattedyrkroppsplanen var Repenomamus, en tre meter lang 25 kilo rovdyr som er det eneste pattedyret som er kjent for å ha matet på dinosaurer (et fossilisert eksemplar av Repenomamus er funnet med restene av en Psittacosaurus i magen).

Nylig oppdaget paleontologer avgjørende fossile bevis for den første viktige splittelsen i pattedyrets slektstre, den mellom morkake og pungdyr. Teknisk sett er de første, pungdyrlignende pattedyr i den sene triasperioden kjent som metatherians. Fra disse utviklet eutherianerne seg, som senere forgrenet seg til morkakepattedyr. Typeprøven til Juramaia, den "Jurassiske moren", stammer fra rundt 160 millioner år siden, og demonstrerer at den metatherian / eutheriske splittelsen skjedde minst 35 millioner år før forskere tidligere hadde gjort det Antatt.

Ironisk nok tillot de samme egenskapene som hjalp pattedyr å opprettholde en lav profil i mesozoisk tid, dem også å overleve K / T Utryddelsesarrangement som dømte dinosaurene. Som vi nå vet, produserte den gigantiske meteorpåvirkningen for 65 millioner år siden en slags "kjernefysisk vinter", og ødela det meste av vegetasjonen som opprettholdt planteetende dinosaurer, som selv opprettholdt kjøttetende dinosaurer som byttet på dem. På grunn av deres ørsmå størrelse kunne tidlige pattedyr overleve på mye mindre mat, og pelsfrakkene deres (og varmblodig stoffskifte) hjalp dem med å holde dem varme i en tid med stupende globale temperaturer.

Med dinosaurene ute av veien, Cenozoic Era var en objektkurs i konvergent evolusjon: pattedyr sto fritt til å stråle inn i åpne økologiske nisjer, i mange tilfeller de tok den generelle "formen" til sine dinosaurforgjengere. Sjiraffer, som du kanskje har lagt merke til, er uhyggelig like i kroppsplanen som gamle sauropoder som Brachiosaurusog andre pattedyr-megafauna forfulgte lignende evolusjonsveier. Viktigst, fra vårt perspektiv, er tidlige primater som Purgatorius sto fritt til å formere seg, og befolket grenen av det evolusjonære treet som til slutt førte til moderne mennesker.