Utvecklingen av de första däggdjur

Fråga den genomsnittliga personen på gatan, och han eller hon kan gissa att de första däggdjurna inte dyker upp på scenen förrän efter att dinosaurierna försvann för 65 miljoner år sedan, och dessutom att de sista dinosaurierna utvecklades till de första däggdjur. Sanningen är dock mycket annorlunda. I själva verket utvecklades de första däggdjurna från en population av ryggradsdjur som kallas therapsids (däggdjursliknande reptiler) i slutet av triasperioden och samexisterade med dinosaurier under hela den mesozoiska eran. Men en del av det här folket har ett sanningskorn. Det var först efter att dinosaurierna gick kaput som däggdjur kunde utvecklas utöver deras små, skällande, musliknande former till de allmänt specialiserade arter som befolkar världen idag.

Dessa populära missuppfattningar om däggdjur från den mesozoiska eran är lätta att förklara. Vetenskapligt sett tenderade dinosaurier att vara mycket, mycket stora och tidiga däggdjur tenderade att vara väldigt, väldigt små. Med ett par undantag var de första däggdjur små, inoffensive varelser, sällan mer än några centimeter långa och några uns i vikt, ungefär i nivå med moderna skruvar. Tack vare deras låga profiler kunde dessa svårt att se critters livnära sig av insekter och små reptiler (som större raptors och tyrannosaurier tenderade att ignorera), och de kunde också sköra upp träd eller gräva i hål för att undvika att bli stämplade av större ornitopoder och sauropoder.

Utvecklingen av de första däggdjur

Innan man diskuterar hur de första däggdjuren utvecklats är det bra att definiera vad som skiljer däggdjur från andra djur, särskilt reptiler. Kvinnliga däggdjur har mjölkproducerande mjölkkörtlar med vilka de ammar. Alla däggdjur har hår eller päls under åtminstone ett skede av sin livscykel, och alla är utrustade med varmblodiga (endotermiska) metabolismer. Beträffande fossilprotokollet kan paleontologer särskilja förfädernas däggdjur från förfädernas reptiler genom formen på deras skalle- och nackben, liksom närvaron, i däggdjur, av två små ben i det inre örat (i reptiler utgör dessa ben en del av käke).

Som nämnts ovan utvecklades de första däggdjurna mot slutet av triasperioden från en population av therapsids, de "däggdjursliknande reptilerna" som uppstod under den tidiga permiska perioden och producerade sådana okannligt däggdjursliknande djur som Thrinaxodon och Cynognathus. När de utrotades under mitten av jura, hade vissa therapsids utvecklats proto-däggdjursegenskaper (päls, kalla näsor, varmblodiga ämnesomsättningar och möjligen till och med levande födelse) som utarbetades ytterligare av deras ättlingar till den senare mesozoiska Epok.

Som ni kan föreställa er har paleontologer svårt att skilja mellan de sista, högutvecklade therapsiderna och de första, nyutvecklade däggdjur. Sena triasvirvlar som Eozostrodon, Megazostrodon och Sinoconodon verkar ha varit mellanliggande "saknade länkar" mellan therapsids och däggdjur, och till och med under den tidiga jura perioden hade Oligokyphus reptilianör och käkben samtidigt som det visade alla andra tecken (råtta -liknande tänder, vanan att amma sina unga) att vara ett däggdjur. Om detta verkar förvirrande, kom ihåg att den moderna platypusen klassificeras som ett däggdjur, även om den lägger reptilian, mjukt skalade ägg snarare än att föda levande unga!

De första däggdjurs livsstilar

Det mest utmärkande med däggdjur från den mesozoiska eran är hur små de var. Även om en del av deras olyckliga förfäder uppnådde respektabla storlekar. Till exempel var den sena Permian Biarmosuchus ungefär storleken på en stor hund. Mycket få tidiga däggdjur var större än möss, av ett enkelt skäl: dinosaurier hade redan blivit de dominerande landdjur på jorden.

De enda ekologiska nischer som var öppna för de första däggdjuren innebar a) livnär sig av växter, insekter och små ödlor, b) jakt på natten (när rovdinosaurier var mindre aktiva), och c) levde högt upp i träd eller under jord, i hålor. Eomaia, från den tidiga kritanperioden, och Cimolestes, från den sena kritanperioden, var ganska typiska i detta avseende.

Det betyder inte att alla tidiga däggdjur strävade efter samma livsstil. Till exempel hade den nordamerikanska Fruitafossor en spetsig nos och mullliknande klor, som den brukade gräva efter insekter. Och den sena Jurassic Castorocauda byggdes för en semi-marin livsstil med sin långa, bäverliknande svans och hydrodynamiska armar och ben. Den kanske mest spektakulära avvikelsen från den grundläggande mesozoiska däggdjurskroppsplanen var Repenomamus, en tre fot lång, 25 pund rovdjur som är det enda däggdjur som är känt för att ha matat på dinosaurier (ett fossiliserat prov av Repenomamus har hittats med resterna av en Psittacosaurus i magen).

Nyligen upptäckte paleontologer slutgiltiga fossila bevis för den första viktiga splittringen i däggdjurens släktträd, den mellan mödrar och pungdjur. Tekniskt sett kallas de första, pungdjurliknande däggdjur från den sena triasperioden metatherians. Från dessa utvecklades eutherierna, som senare förgrenades till placentdjur. Typprovet av Juramaia, "Jurassic modern", är från ungefär 160 miljoner år sedan, och visar att metatherian / eutherian splittringen inträffade minst 35 miljoner år innan forskare tidigare hade uppskattat.

The Age of Giant Mammals

Ironiskt nog tillät samma egenskaper som hjälpte däggdjur att upprätthålla en låg profil under den mesozoiska eran de också överleva K / T Extinction Event som dömde dinosaurierna. Som vi nu vet, producerade den enorma meteorpåverkan för 65 miljoner år sedan en slags "kärnvinter", förstörde det mesta av den vegetation som upprätthöll de växtätande dinosaurierna, som själva upprätthöll de köttätande dinosaurierna som ropade på dem. På grund av deras lilla storlek kunde tidiga däggdjur överleva på mycket mindre mat, och deras pälsrockar (och varmblodiga ämnesomsättningar) hjälpte till att hålla dem varma i en tid av globala temperaturer..

Med dinosaurierna ur vägen, var den cenozoiska eran en objektlektion i konvergent evolution: däggdjur var fria att stråla ut i öppna ekologiska nischer, i många fall som de tog den allmänna "formen" av sina dinosauriförgångar. Giraffer, som du kanske har lagt märke till, är kusligt likadana i kroppsplanen som forntida sauropoder som Brachiosaurus, och andra däggdjursmegafauna följde liknande evolutionära vägar. Viktigast ur vårt perspektiv var tidiga primater som Purgatorius fria att föröka sig och befolkade grenen av det evolutionära trädet som så småningom ledde till moderna människor.