Палеонтология позвоночных — это раздел палеонтологии , который стремится посредством изучения ископаемых останков обнаружить поведение, размножение и внешний вид вымерших позвоночных (животных с позвонками и их потомков). Он также пытается связать, используя эволюционную временную шкалу , животных прошлого и их современных родственников.
Ископаемая летопись показывает аспекты извилистого эволюционного пути от ранних водных позвоночных до современных рыб , а также млекопитающих , птиц , рептилий и амфибий , с множеством переходных ископаемых , хотя все еще есть большие пустые области. Самые ранние известные ископаемые позвоночные были тяжелобронированными рыбами, обнаруженными в породах ордовикского периода около 485–444 млн лет назад ( мегааннум , миллион лет назад), с челюстными позвоночными , появляющимися в следующем силурийском периоде (444–419 млн лет назад) с плакодермами и акантодами . Девонский период (419–359 млн лет назад) увидел примитивных дышащих воздухом рыб, которые развили конечности, позволяющие им ходить по суше, таким образом, став первыми наземными позвоночными, стегоцефалами .
Разрыв Ромера в раннем каменноугольном периоде (359–299 млн лет назад) оставил мало ранних стегоцефалов, но позволил позвоночным, более приспособленным к жизни на суше, процветать на их пути. Тетраподы кроновой группы появились в раннем карбоне, а темноспондилы доминировали в экосистеме и стали первой мегафауной наземных позвоночных. Линия рептилиоморфов развила метаболизм, более подходящий для жизни исключительно на суше, а также новую форму размножения, освободившую их от воды: амниотическое яйцо , с появлением полноценных амниот в середине карбона. Акулы и их цельноголовые родственники процветали в морях, в то время как в реках доминировали рыбы с лопастеперыми плавниками, такие как ризодонты .
В пермский период (299–252 млн лет назад) процветала одна из двух основных ветвей амниот — синапсиды , а в середине периода на смену им пришли производные терапсиды . Великое вымирание уничтожило большую часть разнообразия синапсидов, а архозавры , появившиеся из другой ветви завропсидов , заменили многих из них в триасовый период (252–201 млн лет назад). Беспанцирные амфибии , современные амфибии, вероятно, произошли примерно в то же время от темноспондилов. Настоящие млекопитающие , произошедшие от цинодонтов- терапсидов, появились в среднем триасе примерно в то же время, что и динозавры , которые произошли от клады архозавров. В то же время произошло разнообразие лучеперых рыб , что привело к доминированию костистых рыб в морях.
Предковые птицы ( Avialae ), такие как Archaeopteryx [1], впервые произошли от динозавров в юрском периоде , а птицы кроновой группы ( Neornithes ) появились в меловом периоде между 100 и 60 млн лет назад. [2]
Массовое вымирание K -Pg уничтожило многие клады позвоночных, включая птерозавров , плезиозавров , мозазавров и почти всех динозавров , оставив множество экологических ниш открытыми. Хотя териевые млекопитающие уже эволюционировали в поздней юре, они стали выдающимися в палеогене после массового вымирания и остаются таковыми по сей день, хотя чешуйчатые и птицы по-прежнему лидируют по разнообразию.
Одним из людей, которые помогли выяснить прогрессию позвоночных, был французский зоолог Жорж Кювье (1769–1832), который понял, что окаменелости, найденные в более старых слоях горных пород, сильно отличаются от более поздних окаменелостей или современных животных. Он опубликовал свои выводы в 1812 году, и, хотя он упорно опровергал эволюцию , его работа доказала (в то время) оспариваемую теорию вымирания видов. [3]
Томасу Джефферсону приписывают инициирование науки палеонтологии позвоночных в Соединенных Штатах, когда он прочитал доклад Американскому философскому обществу в Филадельфии в 1797 году. Джефферсон представил ископаемые кости наземного ленивца, найденные в пещере на западе Вирджинии, и назвал род ( Megalonyx ). В конечном итоге вид был назван Megalonyx jeffersonii в его честь. [4] [5] [6] Джефферсон переписывался с Кювье, в том числе отправил ему партию крайне востребованных костей американского мастодонта и шерстистого мамонта . [7]
Палеонтология действительно началась с публикации Recherches sur les poissons fossiles (1833–1843) швейцарского натуралиста Луи Агассиса (1807–1873). Он изучил, описал и составил список сотен видов ископаемых рыб , положив начало серьезному изучению жизни вымерших животных. С публикацией Происхождения видов Чарльза Дарвина в 1859 году эта область получила теоретическую основу. Большая часть последующей работы была направлена на картирование взаимосвязи между ископаемыми и существующими организмами, а также их истории во времени.
В наше время Альфред Ромер (1894–1973) написал то, что было названо окончательным учебником по предмету, под названием « Палеонтология позвоночных» . [8] Он показывает прогресс эволюции ископаемых рыб, амфибий и рептилий через сравнительную анатомию, включая список всех (тогда) известных ископаемых родов позвоночных . Ромер стал первым президентом Общества палеонтологии позвоночных в 1940 году вместе с соучредителем Говардом Чиу. Обновленная работа, которая в значительной степени продолжила традицию Ромера, и многие считают окончательной книгой по предмету, была написана Робертом Л. Кэрроллом из Университета Макгилла, текст 1988 года «Палеонтология позвоночных и эволюция» . Кэрролл был президентом Общества палеонтологии позвоночных в 1983 году. Общество информирует своих членов о последних открытиях с помощью информационных бюллетеней и журнала «Палeонтология позвоночных» .
«Традиционная» схема классификации позвоночных использует эволюционную таксономию , где несколько перечисленных таксонов являются парафилетическими , т. е. дали начало другим таксонам, которым был присвоен тот же ранг. Например, птицы обычно считаются потомками рептилий (точнее, ящеротазовых динозавров ), но в этой системе и те, и другие перечислены как отдельные классы. Согласно филогенетической номенклатуре , такое расположение неприемлемо, хотя и дает превосходный обзор.
Эта классическая схема все еще используется в работах, где систематический обзор имеет важное значение, например, Бентон (1998), Хильдебранд и Гослоу (2001) и Нобилл и Нил (2006). [9] [10] [11] Хотя она в основном встречается в общих работах, она также все еще используется в некоторых специальных работах, таких как Фортуни и др. (2011). [12]
Королевство Анималия
Тематическая сеть коллекций oVert (openVertebrate) (TCN) — это проект, целью которого является создание и распространение цифровых трехмерных данных высокого разрешения для внутренней анатомии по всему разнообразию позвоночных. Проект проведет КТ-сканирование более 20 000 образцов, сохранившихся в жидкостях, представляющих более 80% ныне живущих родов позвоночных, в сети центров оцифровки по всей территории США. Эта коллекция цифровых изображений и трехмерных объемов будет открыта для изучения, загрузки и использования для решения вопросов, связанных с открытием новых видов, документированием моделей анатомического разнообразия и роста, а также проверкой гипотез о функции и эволюции. [13]
