De evolutie van de eerste zoogdieren

Vraag de gemiddelde persoon op straat, en hij of zij kan dat als eerste raden zoogdieren verscheen pas op het toneel nadat de dinosauriërs 65 miljoen jaar geleden waren uitgestorven, en bovendien dat de laatste dinosauriërs uitgroeiden tot de eerste zoogdieren. De waarheid is echter heel anders. In feite zijn de eerste zoogdieren geëvolueerd uit een populatie van gewervelde dieren die therapsiden worden genoemd (zoogdierachtig reptielen) aan het einde van het Trias en bestond in het Mesozoïcum samen met dinosauriërs. Maar een deel van dit volksverhaal heeft een kern van waarheid. Pas nadat de dinosaurussen kaput waren, konden zoogdieren verder evolueren dan hun kleine, trillende, muisachtige vormen tot de breed gespecialiseerde soort die de wereld tegenwoordig bevolkt.

Deze populaire misvattingen over de zoogdieren van het Mesozoïcum zijn gemakkelijk uit te leggen. Wetenschappelijk gezien waren dinosauriërs heel, heel groot en waren vroege zoogdieren heel, heel klein. Op een paar uitzonderingen na waren de eerste zoogdieren kleine, onschuldige wezens, zelden meer dan een paar centimeter lang en een paar gram zwaar, ongeveer op hetzelfde niveau als moderne spitsmuizen. Dankzij hun lage profiel konden deze moeilijk te zien beestjes zich voeden met insecten en kleine reptielen (die groter zijn)

Voordat we bespreken hoe de eerste zoogdieren evolueerden, is het handig om te definiëren wat zoogdieren onderscheidt van andere dieren, vooral reptielen. Vrouwelijke zoogdieren hebben melkproducerende melkklieren waarmee ze hun jongen zogen. Alle zoogdieren hebben gedurende ten minste een stadium van hun levenscyclus haar of vacht en zijn allemaal voorzien van een warmbloedige (endotherme) stofwisseling. Wat het fossielenbestand betreft, kunnen paleontologen voorouderlijke zoogdieren onderscheiden van voorouderlijke reptielen door de vorm van hun schedel en nekbeenderen, evenals de aanwezigheid bij zoogdieren van twee kleine botten in het binnenoor (bij reptielen maken deze botten deel uit van de kaak).

Zoals hierboven vermeld, evolueerden de eerste zoogdieren tegen het einde van het Trias uit een populatie van therapsiden, de "zoogdierachtige reptielen" die in het begin ontstonden Perm periode en produceerde zulke griezelig zoogdierachtige beesten als Thrinaxodon en Cynognathus. Tegen de tijd dat ze uitstierven in het midden van de Jura, hadden sommige therapsiden de eigenschappen van proto-zoogdieren ontwikkeld (vacht, koude neuzen, warmbloedige stofwisseling en mogelijk zelfs levendgeborenen) die verder werden uitgewerkt door hun afstammelingen van het latere Mesozoïcum Tijdperk.

Zoals je je kunt voorstellen, hebben paleontologen het moeilijk om onderscheid te maken tussen de laatste, hoogontwikkelde therapsiden en de eerste, nieuw ontwikkelde zoogdieren. Late Trias-gewervelde dieren zoals Eozostrodon, Megazostrodon en Sinoconodon lijken tussenliggende "ontbrekende schakels" te zijn tussen therapsiden en zoogdieren, en zelfs in de vroege Jura-periode, Oligokyphus bezat reptielenoor en kaakbotten op hetzelfde moment dat het elk ander teken vertoonde (rattenachtige tanden, de gewoonte om zijn jongen te zogen) om een zoogdier. Als dit verwarrend lijkt, moet u er rekening mee houden dat het moderne vogelbekdier is geclassificeerd als een zoogdier, ook al legt het reptielachtige eieren met zachte schil in plaats van levende jongen te baren!

Het meest opvallende aan de zoogdieren van het Mesozoïcum is hoe klein ze waren. Hoewel sommige van hun therapsid voorouders bereikten respectabele maten. Zo was wijlen Permian Biarmosuchus ongeveer zo groot als een grote hond. Heel weinig vroege zoogdieren waren om een ​​simpele reden groter dan muizen: dinosauriërs waren al de dominante landdieren op aarde geworden.

De enige ecologische niches die openstonden voor de eerste zoogdieren waren a) voeden met planten, insecten en kleine hagedissen, b) 's nachts jagen (wanneer roofzuchtige dinosaurussen minder actief waren), en c) hoog in bomen of ondergronds leven, in holen. Eomaia, uit het vroege Krijt, en Cimolestes, uit het late Krijt, waren in dit opzicht vrij typisch.

Dit wil niet zeggen dat alle vroege zoogdieren een identieke levensstijl nastreven. Zo beschikte de Noord-Amerikaanse Fruitafossor over een spitse snuit en molachtige klauwen, die hij gebruikte om naar insecten te graven. En wijlen Jurassic Castorocauda werd gebouwd voor een semi-mariene levensstijl, met zijn lange, beverachtige staart en hydrodynamische armen en benen. Misschien wel de meest spectaculaire afwijking van het basis Mesozoïcum zoogdierlichaam plan was Repenomamus, een drie meter lang, 25 pond carnivoor dat het enige zoogdier is waarvan bekend is dat het zich heeft gevoed met dinosaurussen (een fossiel exemplaar van Repenomamus is gevonden met de overblijfselen van een Psittacosaurus in zijn maag).

Onlangs ontdekten paleontologen overtuigend fossiel bewijs voor de eerste belangrijke splitsing in de stamboom van zoogdieren, die tussen placenta en buideldieren. Technisch gezien staan ​​de eerste, buideldierachtige zoogdieren van het late Trias bekend als metatherians. Hieruit kwamen de eutherianen voort, die later vertrokken naar placentale zoogdieren. Het type-exemplaar van Juramaia, de "Jurassische moeder", dateert van ongeveer 160 miljoen jaar geleden en demonstreert dat de metatheriaanse / eutherische splitsing minstens 35 miljoen jaar geleden plaatsvond voordat wetenschappers dat eerder hadden gedaan geschatte.

Ironisch genoeg lieten dezelfde kenmerken die zoogdieren hielpen een laag profiel te behouden tijdens het Mesozoïcum, hen ook in staat om de K / T-uitstervingsevenement die de dinosauriërs veroordeelden. Zoals we nu weten, veroorzaakte die gigantische meteoorinslag 65 miljoen jaar geleden een soort 'nucleaire winter', waarbij de meeste vegetatie die de herbivore dinosaurussen, die zelf de vleesetende dinosaurussen die op hen jaagden. Vanwege hun kleine formaat konden vroege zoogdieren overleven met veel minder voedsel en hun bontjassen (en warmbloedig metabolisme) hielp hen warm te houden in een tijdperk van dalende temperaturen op aarde.

Met de dinosaurussen uit de weg, de Cenozoïcum was een objectles in convergente evolutie: zoogdieren waren vrij om uit te stralen in open ecologische niches, waarbij ze in veel gevallen de algemene "vorm" aannamen van hun dinosaurusvoorgangers. Zoals je misschien hebt gemerkt, lijken giraffen griezelig qua lichaamsplan op oude sauropoden zoals Brachiosaurusen andere megafauna van zoogdieren volgden vergelijkbare evolutionaire paden. Het belangrijkste is, vanuit ons perspectief, vroege primaten zoals Purgatorius waren vrij om zich te vermenigvuldigen en de tak van de evolutionaire boom te bevolken die uiteindelijk tot de moderne mens leidde.