stringtranslate.com

Цинодонтия

Cynodontia ( букв. « собачьи зубы » ) — клад эутериодонтных терапсид , впервые появившихся в поздней перми (приблизительно 260 млн лет назад) и значительно диверсифицированных после пермско-триасового вымирания . Млекопитающие являются цинодонтами, как и их вымершие предки и близкие родственники ( Mammaliaformes ), которые произошли от продвинутых пробайногнатных цинодонтов во время позднего триаса.

Не млекопитающие цинодонты занимали различные экологические ниши , как плотоядные, так и травоядные. После появления млекопитающих большинство других линий цинодонтов вымерло, а последняя известная немаммалистическая группа цинодонтов, Tritylodontidae , имела самые молодые записи в раннем меловом периоде .

Описание

Скелет процинозуха

Ранние цинодонты имеют много скелетных характеристик млекопитающих . Зубы были полностью дифференцированы, а мозговая коробка выпячивалась на затылке. За исключением некоторых млекопитающих коронной группы (особенно териев ), все цинодонты, вероятно, откладывали яйца. Височные окна были намного больше, чем у их предков, а расширение скуловой дуги в более млекопитающем черепе позволило бы иметь более мощную мускулатуру челюстей. У них также есть вторичное небо , которого не было у других примитивных терапсид , за исключением тероцефалов , которые были ближайшими родственниками цинодонтов. (Однако вторичное небо цинодонтов в основном состоит из верхней челюсти и небных костей , как у млекопитающих, тогда как вторичное небо тероцефалов в основном состоит из верхней челюсти и сошника .) Зубная кость была самой большой костью в их нижней челюсти.

Череп Тринаксодона

Цинодонты, вероятно, имели некоторую форму теплокровного метаболизма. Это привело ко многим реконструкциям цинодонтов как имеющих мех . Будучи эндотермными, они, возможно, нуждались в нем для терморегуляции , но ископаемые свидетельства их меха (или его отсутствия) были неуловимы. Современные млекопитающие имеют хардеровы железы, выделяющие липиды для покрытия их меха, но контрольный отпечаток этой структуры обнаруживается только у примитивного млекопитающего Morganucodon и позже. [1] Тем не менее, недавние исследования пермских синапсидных копролитов показывают, что у большего количества базальных терапсид мог быть мех, [2] и, в любом случае, мех уже присутствовал у Mammaliaformes, таких как Castorocauda и Megaconus .

Череп Морганукодона , представителя отряда млекопитающих.

Ранние цинодонты имели многочисленные небольшие отверстия на костях морды, похожие на таковые у рептилий. Это говорит о том, что у них были неподвижные, не мускулистые губы, как у ящериц, и отсутствовали мускулистые щеки. [3] Поскольку мускулистое, подвижное лицо необходимо для выполнения взмахивающих движений и для избежания повреждения вибрисс , маловероятно, что у ранних цинодонтов были вибриссы. [4] [5] У прозостродонтиевых цинодонтов, группы, в которую входят млекопитающие, отверстия заменены одним большим подглазничным отверстием, что указывает на то, что лицо стало мускулистым и что вибриссы должны были присутствовать. [6]

У производных цинодонтов развились надлобковые кости. Они служили для укрепления туловища и поддержки мускулатуры брюшной полости и задних конечностей, помогая им в развитии прямой походки, но за счет продолжительной беременности, заставляя этих животных рожать высоко альтрициальных детенышей, как у современных сумчатых и однопроходных . Только плацентарные , и, возможно, Megazostrodon и Erythrotherium , утратили бы их. [7] [8] Образец Kayentatherium действительно демонстрирует, что по крайней мере тритилодонтиды уже имели принципиально сумчатый репродуктивный стиль, но производили гораздо больше пометов, около 38 перинатов или, возможно, яиц. [9]

Цинодонты являются единственной известной синапсидной линией, которая развила воздушные локомоторы, при этом планирование известно у харамийид [10] и различных групп млекопитающих, а плацентарные млекопитающие развили способность к полету [11] .

Самый крупный известный цинодонт, не относящийся к млекопитающим, — это Scalenodontoides , траверсодонтид , максимальная длина черепа которого, по оценкам, полученным на основе фрагментарного образца, составляет приблизительно 617 миллиметров (24,3 дюйма). [12]

Эволюционная история

Thrinaxodon из раннего триаса Южной Африки

Ближайшими родственниками цинодонтов являются тероцефалы , с которыми они образуют кладу Eutheriodontia . [13]

Самые ранние цинодонты известны из отложений раннего лопинского (раннего учапинского ) возраста зоны Tropidostoma Assemblage Zone в супергруппе Кару Южной Африки, принадлежащих к базальному семейству Charassognathidae . Ископаемые останки пермских цинодонтов относительно редки за пределами Южной Африки, наиболее широко распространенным родом является Procynosuchus , который известен из Южной Африки, Германии, Танзании, Замбии и, возможно, России. [14]

Разнообразие цинодонтов быстро расширялось после пермско-триасового вымирания . Пик различий в цинодонтах наблюдался от индского до карнийского и в среднем норийском ярусах. [15] Среди цинодонтов после раннего триаса доминировали представители продвинутой клады Eucynodontia , которая имеет два основных подразделения: преимущественно травоядные Cynognathia и преимущественно плотоядные Probainognathia . В течение раннего и среднего триаса среди цинодонтов доминировали представители Cynognathia, а представители Probainognathia не стали заметными до позднего триаса (раннего норийского яруса ). [16] Почти все цинодонты среднего триаса известны из Гондваны, и только один род ( Nanogomphodon ) был обнаружен в Северном полушарии. Среди наиболее доминирующих групп цинодонтов среднего и позднего триаса — травоядные Traversodontidae , преимущественно в Гондване, которые достигли пика разнообразия в позднем триасе. Mammaliaformes произошли от пробайногнатийных цинодонтов во время позднего триаса. [17] Ранние Mammaliaformes были насекомоядными с небольшим телом. [18] Только две группы немаммалистных цинодонтов существовали после конца триаса, обе принадлежат к Probainognathia. Первая — насекомоядные Tritheledontidae , которые недолго просуществовали в ранней юре. Вторым типом являются травоядные Tritylodontidae , которые впервые появились в позднем триасе, были многочисленны и разнообразны в юрском периоде, преимущественно в Северном полушарии, сохранялись в раннем мелу ( баррем - апт ) в Азии, по крайней мере до примерно 120 миллионов лет назад, как представлено Fossiomanus из Китая. [17] [19]

В ходе эволюции количество челюстных костей цинодонтов сократилось . Этот переход к единой кости нижней челюсти проложил путь для других костей челюсти, суставной и угловой , к перемещению в череп, где они функционируют как части слуховой системы млекопитающих.

У цинодонтов также развилось вторичное нёбо в верхней части рта. Это привело к тому, что поток воздуха из ноздрей направлялся в заднюю часть рта, а не проходил через неё напрямую, что позволяло цинодонтам жевать и дышать одновременно. Эта характеристика присутствует у всех млекопитающих.

Таксономия

Ричард Оуэн назвал Cynodontia в 1861 году, который он отнес к Anomodontia как к семейству. [20] Роберт Брум (1913) переоценил Cynodontia как инфраотряд, с тех пор сохраненный другими, включая Колберта и Китчинга (1977), Кэрролла (1988), Готье и др. (1989), а также Рубиджа и Кристиана Сидора (2001). [21] Олсон (1966) отнес Cynodontia к Theriodontia , Колберт и Китчинг (1977) к Theriodontia, а Рубридж и Сидор (2001) к Eutheriodontia . Уильям Кинг Грегори (1910), Брум (1913), Кэрролл (1988), Готье и др. (1989), Хопсон и Китчинг (2001) и Бота и др. (2007) все считали Cynodontia принадлежащими к Therapsida. Botha et al. (2007) похоже, следовали Owen (1861), но не уточняли таксономический ранг. [22] [23]

Филогения

Процинозух
Эксаретодон
Диадемодон
Тритилодон
Олигокиф

Ниже представлена ​​кладограмма Руты, Бота-Бринк, Митчелла и Бентона (2013), демонстрирующая одну из гипотез взаимоотношений цинодонтов: [16]

Распределение

Цинодонты, не относящиеся к млекопитающим, были обнаружены в Южной Америке, Индии, Африке, Антарктиде, [24] Азии, [25] Европе [26] и Северной Америке. [27]

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ Рубен, JA; Джонс, TD (2000). «Селективные факторы, связанные с происхождением меха и перьев». American Zoologist . 40 (4): 585–596. doi : 10.1093/icb/40.4.585 .
  2. ^ Байдек, Петр (2015). «Микробиота и остатки пищи, включая возможные свидетельства наличия волос до млекопитающих в копролитах верхней перми из России». Lethaia . 49 (4): 455–477. doi :10.1111/let.12156.
  3. ^ Эстес, Ричард (1961). «Анатомия черепа цинодонта Thrinaxodon liorhinus». Бюллетень Музея сравнительной зоологии . 125 : 165–180.
  4. ^ Бенуа, Дж.; Мангер, П. Р.; Рубидж, Б. С. (9 мая 2016 г.). «Палеоневрологические ключи к эволюции определения признаков мягких тканей млекопитающих». Scientific Reports . 6 (1): 25604. Bibcode :2016NatSR...625604B. doi :10.1038/srep25604. ISSN  2045-2322. PMC 4860582 . PMID  27157809. 
  5. ^ Бенуа, Жюльен; Руф, Ирина; Миямае, Юри А.; Фернандес, Винсент; Родригес, Пабло Гусман; Рубидж, Брюс С. (2020). «Эволюция верхнечелюстного канала у Probainognathia (Cynodontia, Synapsida): переоценка гомологии подглазничного отверстия у предков млекопитающих». Журнал эволюции млекопитающих . 27 (3): 329–348. doi :10.1007/s10914-019-09467-8. eISSN  1573-7055. ISSN  1064-7554. S2CID  254702274.
  6. ^ Бенуа, Дж.; Мангер, П. Р.; Рубидж, Б. С. (9 мая 2016 г.). «Палеоневрологические ключи к эволюции определения признаков мягких тканей млекопитающих». Scientific Reports . 6 (1): 25604. Bibcode :2016NatSR...625604B. doi :10.1038/srep25604. ISSN  2045-2322. PMC 4860582 . PMID  27157809. S2CID  4318400. 
  7. ^ Майкл Л. Пауэр, Джей Шулькин. Эволюция человеческой плаценты. С. 68–.
  8. ^ Джейсон А. Лиллегравен, Зофия Килан-Яворовска, Уильям А. Клеменс, Мезозойские млекопитающие: первые две трети истории млекопитающих, Издательство Калифорнийского университета, 17 декабря 1979 г. – 321
  9. ^ Хоффман, Ева А.; Роу, Тимоти Б. (2018). «Юрские стволовые млекопитающие перинатов и происхождение млекопитающих воспроизводства и роста». Nature . 561 (7721): 104–108. Bibcode :2018Natur.561..104H. doi :10.1038/s41586-018-0441-3. PMID  30158701. S2CID  205570021.
  10. ^ Мэн, Цин-Цзинь; Гроссникль, Дэвид М.; Ди, Лю; Чжан, Ю-Гуан; Неандер, Эйприл И.; Цзи, Цян; Ло, Чжэ-Си (2017). «Новые планирующие млекопитающие формы юрского периода». Nature . 548 (7667): 291–296. Bibcode :2017Natur.548..291M. doi :10.1038/nature23476. PMID  28792929. S2CID  205259206.
  11. ^ Основы биологии (2015). «Летучие мыши».
  12. ^ Толчард, Фредерик; Каммерер, Кристиан Ф.; Батлер, Ричард Дж.; Хендрикс, Кристоф; Бенуа, Жюльен; Абдала, Фернандо; Шуаньер, Иона Н. (26 июля 2021 г.). «Новый крупный гомфодонт из триаса Южной Африки и его значение для биостратиграфии Гондваны». Журнал палеонтологии позвоночных . 41 (2): e1929265. Бибкод : 2021JVPal..41E9265T. дои : 10.1080/02724634.2021.1929265. ISSN  0272-4634. S2CID  237517965.
  13. ^ Angielczyk, Kenneth D.; Kammerer, Christian F. (22 октября 2018 г.). «Немлекопитающие синапсиды: глубокие корни генеалогического древа млекопитающих». В Zachos, Frank; Asher, Robert (ред.). Эволюция млекопитающих, разнообразие и систематика. De Gruyter. стр. 117–198. doi :10.1515/9783110341553-005. ISBN 978-3-11-034155-3. S2CID  92370138.
  14. ^ Хаттенлокер, Адам К.; Сидор, Кристиан А. (1 декабря 2020 г.). «Базальный нематематический цинодонт из пермского периода Замбии и происхождение эндокраниальной и посткраниальной анатомии млекопитающих». Журнал палеонтологии позвоночных . 40 (5): e1827413. Bibcode : 2020JVPal..40E7413H. doi : 10.1080/02724634.2020.1827413. ISSN  0272-4634. S2CID  228883951.
  15. ^ Рута, Марчелло; Бота-Бринк, Дженнифер; Митчелл, Стивен А.; Бентон, Майкл Джеймс (22 октября 2013 г.). «Радиация цинодонтов и основной план морфологического разнообразия млекопитающих». Труды Королевского общества B: Биологические науки . 280 (1769): 20131865. doi :10.1098/rspb.2013.1865. ISSN  0962-8452. PMC 3768321. PMID 23986112  . 
  16. ^ ab Ruta, M.; Botha-Brink, J.; Mitchell, SA; Benton, MJ (2013). «Радиация цинодонтов и основной план морфологического разнообразия млекопитающих». Труды Королевского общества B: Биологические науки . 280 (1769): 20131865. doi :10.1098/rspb.2013.1865. PMC 3768321. PMID  23986112 . 
  17. ^ ab Абдала, Фернандо; Гаэтано, Леандро К. (2018), Таннер, Лоуренс Х. (ред.), «Позднетриасовая летопись цинодонтов: время инноваций в родословной млекопитающих», The Late Triassic World , т. 46, Cham: Springer International Publishing, стр. 407–445, doi : 10.1007/978-3-319-68009-5_11, ISBN 978-3-319-68008-8, получено 24 мая 2021 г.
  18. ^ Grossnickle, David M.; Smith, Stephanie M.; Wilson, Gregory P. (октябрь 2019 г.). «Распутывание множественных экологических радиаций ранних млекопитающих». Trends in Ecology & Evolution . 34 (10): 936–949. doi : 10.1016/j.tree.2019.05.008 . PMID  31229335. S2CID  195327500.
  19. ^ Мао, Фанюань; Чжан, Чи; Лю, Цуньюй; Мэн, Цзинь (7 апреля 2021 г.). «Окаменелость и эволюционное развитие двух млекопитающих мелового периода». Nature . 592 (7855): 577–582. Bibcode :2021Natur.592..577M. doi :10.1038/s41586-021-03433-2. eISSN  1476-4687. ISSN  0028-0836. PMID  33828300. S2CID  233183060.
  20. Классификация Р. Оуэна 1861.
  21. ^ Классификация BS Rubidge и CA Sidor 2001
  22. ^ Р. Брум. 1913. Ревизия рептилий Карру. Анналы Южноафриканского музея 7(6):361–366
  23. ^ SH Haughton и AS Brink. 1954. Библиографический список рептилий из пластов Карру в Южной Африке. Palaeontologia Africana 2:1–187
  24. ^ Абдала, Фернандо; Рибейро, Ана Мария (2010). «Распределение и закономерности разнообразия триасовых цинодонтов (Therapsida, Cynodontia) в Гондване». Палеогеография, палеоклиматология, палеоэкология . 286 (3–4): 202–217. Bibcode :2010PPP...286..202A. doi :10.1016/j.palaeo.2010.01.011.
  25. ^ Лукас, Спенсер Г. (2001). Китайские ископаемые позвоночные. Нью-Йорк , Чичестер , Западный Сассекс : Columbia University Press. стр. 133. ISBN 0-231-08482-X. Получено 30 ноября 2019 г. .
  26. ^ Фрейзер, Николас К.; Сьюз, Ханс-Дитер (1997). В тени динозавров: ранние мезозойские четвероногие . Cambridge University Press.
  27. ^ Сьюз, Ханс-Дитер; Олсен, Пол Э.; Картер, Джозеф Г. (1999). "Поздний триасовый траверсодонтовый цинодонт из супергруппы Ньюарк Северной Каролины" (PDF) . Журнал палеонтологии позвоночных . 19 (2): 351–354. Bibcode : 1999JVPal..19..351S. doi : 10.1080/02724634.1999.10011146.[ постоянная мертвая ссылка ]

Дальнейшее чтение

Внешние ссылки