Utviklingen av de første pattedyrene

DEA PICTURE LIBRARY/De Agostini Picture Library/Getty Images

Spør den gjennomsnittlige personen på gaten, og han eller hun kan gjette det første pattedyr dukket ikke opp på scenen før etter at dinosaurene døde ut 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 pattedyrene seg fra en populasjon av virveldyr kalt terapsider (pattedyrlignende reptiler ) på slutten av triasperioden og sameksisterte med dinosaurer gjennom hele mesozoikum. Men en del av dette folkeeventyret har et korn av sannhet. Det var først etter at dinosaurene gikk kaput at pattedyr var i stand til å utvikle seg utover deres bittesmå, dirrende, muselignende former til de vidt spesialiserte artene som befolker verden i dag.

Disse populære misoppfatningene om pattedyrene i den mesozoiske epoken er enkle å forklare. Vitenskapelig sett hadde dinosaurer en tendens til å være veldig, veldig store og tidlige pattedyr til å være veldig, veldig små. Med et par unntak var de første pattedyrene bittesmå, harmløse skapninger, sjelden mer enn noen få centimeter lange og noen få gram i vekt, omtrent på nivå med moderne spissmus. Takket være deres lave profiler kunne disse vanskelig å se skapningene livnære seg på insekter og små krypdyr (som er større rovfugler og tyrannosaurer hadde en tendens til å ignorere), og de kunne også haste oppover trær eller grave seg ned i huler for å unngå å bli trampet på av større ornitopoder og sauropoder .

Pattedyr vs. reptiler

Før vi diskuterer hvordan de første pattedyrene utviklet seg, er det nyttig å definere hva som skiller pattedyr fra andre dyr, spesielt reptiler. Hunnlige pattedyr har melkeproduserende brystkjertler som de dier ungene sine med. Alle pattedyr har hår eller pels i løpet av minst et stadie av livssyklusen, og alle er utstyrt med varmblodige (endotermiske) metabolisme. Når det gjelder fossilregisteret, kan paleontologer skille forfedres pattedyr fra forfedres reptiler ved formen på hodeskallen og nakkebeinene deres, samt tilstedeværelsen, hos pattedyr, av to små bein i det indre øret (hos reptiler utgjør disse beinene en del av kjeve).

Fra terapeuter til pattedyr

Som nevnt ovenfor utviklet de første pattedyrene seg mot slutten av triasperioden fra en populasjon av terapeuter, de 'pattedyrlignende krypdyrene' som oppsto tidlig Permian periode og produserte slike uhyggelig pattedyrlignende dyr som Thrinaxodon og Cynognathus . Da de døde ut i midten av juraperioden, hadde noen terapeutiske egenskaper utviklet proto-pattedyregenskaper (pels, kalde neser, varmblodige metabolisme og muligens til og med levende fødsel) som ble videreutviklet av deres etterkommere av det senere mesozoikum. Era.

Som du kan forestille deg, har paleontologer vanskelig for å skille mellom de siste, høyt utviklede terapeutene og de første, nyutviklede pattedyrene. Seint trias vertebrater som Eozostrodon, Megazostrodon og Sinoconodon ser ut til å ha vært mellomliggende 'manglende koblinger' mellom terapeuter og pattedyr, og selv i den tidlige juraperioden hadde Oligokyphus øre- og kjevebein fra reptiler samtidig som den viste alle andre tegn (rotte) -lignende tenner, vanen med å die ungene sine) å være et pattedyr. Hvis dette virker forvirrende, husk at dagens nebbdyr er klassifisert som et pattedyr, selv om den legger reptiler med mykt skall i stedet for å føde levende unger!

Livsstiler til første pattedyr

Det mest karakteristiske med pattedyrene i mesozoikum er hvor små de var. Selv om noen av deres terapeut forfedre oppnådde respektable størrelser. For eksempel var den sene 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) næring av planter, insekter og små øgler, b) jakt om natten (når rovdinosaurer var mindre aktive), og c) å leve høyt oppe i trær eller under jorden, i huler. Eomaia, fra den tidlige kritt-perioden, og Cimolestes, fra den sene kritt-perioden, var ganske typiske i denne forbindelse.

Ulike egenskaper

Dette er ikke å si at alle tidlige pattedyr fulgte identisk livsstil. For eksempel hadde den nordamerikanske Fruitafossor en spiss snute og føflekklignende klør, som den brukte til å grave etter insekter. Og den sene Jurassic Castorocauda ble bygget for en semi-marin livsstil, med sin lange, beverlignende hale og hydrodynamiske armer og ben. Det kanskje mest spektakulære avviket fra den grunnleggende mesozoiske pattedyrkroppsplanen var Repenomamus, en tre fot lang, 25 pund rovdyr som er det eneste pattedyret som er kjent for å ha livnært seg på dinosaurer (et fossilisert eksemplar av Repenomamus er funnet med restene av enPsittacosaurusi magen).

Delt i slektstreet

Nylig oppdaget paleontologer avgjørende fossile bevis for den første viktige splittelsen i pattedyrets slektstre, den mellom placenta og pungdyrpattedyr . Teknisk sett er de første pungdyrlignende pattedyrene fra den sene triasperioden kjent som metatherians. Fra disse utviklet eutherianerne, som senere forgrenet seg til morkakepattedyr. Typeeksemplaret til Juramaia, 'Jura-moren', dateres til rundt 160 millioner år siden, og viser at den metatheriske/eutheriske splittelsen skjedde minst 35 millioner år før forskerne tidligere hadde estimert.

Pattedyr overlever utryddelseshendelse

Ironisk nok tillot de samme egenskapene som hjalp pattedyr å holde en lav profil under mesozoikumtiden dem til å overleve K/T-utryddelseshendelse som dømte dinosaurene. Som vi nå vet, ga det gigantiske meteornedslaget for 65 millioner år siden en slags 'atomvinter', og ødela det meste av vegetasjonen som holdt oppeplanteetende dinosaurer, som selv opprettholdtkjøttetende dinosaurersom rov på dem. På grunn av deres lille størrelse, kunne tidlige pattedyr overleve på mye mindre mat, og pelsen deres (og varmblodig metabolisme) bidro til å holde dem varme i en tid med synkende globale temperaturer.

Kenozoisk epoke

Med dinosaurene ute av veien Kenozoisk epoke var en objektleksjon i konvergent evolusjon: pattedyr var frie til å stråle inn i åpne økologiske nisjer, og tok i mange tilfeller den generelle 'formen' til deres dinosaurforgjengere. Sjiraffer, som du kanskje har lagt merke til, er uhyggelig like i kroppsplan som eldgamle sauropoder som Brachiosaurus , og andre pattedyr-megafauna fulgte lignende utviklingsveier. Viktigst, fra vårt perspektiv, liker tidlige primaterSkjærsildenvar frie til å formere seg, og befolket grenen til det evolusjonære treet som til slutt førte til moderne mennesker.