Синапсиди — таксономичен клас амниоти, включващ бозайници и техни предци
Синапсиди: еволюционната линия на бозайниците — от ранни пеликозаври и терапсиди до днешните бозайници. Произход, история и ключови преходи преди 345 млн. г.
Синапсиди ("слята дъга") е таксономичен клас тетраподи. Този клас включва бозайниците и по-ранни групи, свързани с бозайниците. Синапсидите са една от двете основни групи амниоти. Сестринската група, от която произлизат влечугите, е Sauropsida. И двете групи са еволюирали от ранните амниоти преди около 345 млн. години през ранния или средния карбонски период.
Ключови характеристики
Синапсидите се отличават с няколко анатомични и физиологични черти, които ги различават от другите амниоти. Най-характерната морфологична особеност е наличието на един слепоочен отвор (темпорална фенаестра) от двете страни на черепа, който дава името на групата. Други важни белези включват:
- диференцирани зъби (инцизиви, кучешки, кътници) — позволяват по-специализирано хранене;
- частично или пълно развитие на вторично небце при по-напреднали форми — улеснява дишането по време на дъвчене;
- при някои групи — промени, свързани с висока обмяна на веществата и възможна ендотермия (топлокръвност), наличие на козина и образуване на по-сложни поведенчески и родителски грижи (особено при бозайниците).
Таксономия и еволюционна история
В рамките на синапсидите се открояват големи групи с различна еволюционна съдба. Сред тях са ранните пеликозаври (например видове като Dimetrodon), които са били разпространени от пенсилван до перм, и по-напредналите терапсиди, които се появяват в долния перм и през различни форми продължават до наши дни чрез бозайниците.
Пеликозаврите са доминирали на сушата през перм и са изчезнали по време на пермско-триаското измиране, най-голямото масово изчезване в историята на Земята. След това терапсидите (включително различни групи като терапсида, цинодонти и др.) оцеляват и доминират на сушата през долния триас. През горния триас динозаврите започват да заемат водещата роля в наземните екосистеми, въпреки че някои линии на терапсидите, по-специално цинодонтите, са дали началото на първите истински бозайници.
От терапсиди до бозайници
Еволюцията от ранните терапсиди към бозайниците включва постепенни промени в челюстите и ухото, зъбите и метаболизма. Цинодонтите (един клъстер от терапсиди) показват много от преходни признаци: по-малки размери, по-развити зъби, частично развитие на мигова система и вероятно козина. Постепенно някои от костите на челюстта се трансформират в слухови кости (наковалня, чукче и стреме), което е ключова характеристика на модерните бозайници.
Фосилни находки и географско разпространение
Фосилите на синапсиди са намерени по целия свят и обхващат голямо разнообразие от форми и екологични нишши — от малки насекомоядни животни до големи хищници и тревопасни видове. Това богатство в изкопаемия материал позволява да се проследи подробно преходът от “бозайни-подобни рептили” към истинските бозайници и да се изучат физиологичните и анатомични промени, свързани с този преход.
Значение
Изследването на синапсидите е ключово за разбирането на произхода и еволюцията на бозайниците, включително и на човека. Те дават информация за начините, по които са еволюирали характеристики като диференцирани зъби, топлокръвност, родителски грижи и сложна слухова система. Чрез изучаване на синапсидите учените реконструират старите екосистеми, адаптациите към различни среди и реакциите на групите към масовите измирани.
Примитивни и напреднали синапсиди
Подобните на бозайници влечуги традиционно се разделят на примитивна и напреднала група, известни съответно като пеликозаври и терапсиди. Пеликозаврите са парафилетична група от шест примитивни семейства на синапсидите.120 Всички те са били по-скоро гущероподобни, с разтеглива походка и вероятно с рогови скулптури. Терапсидите съдържат по-напредналите синапсиди, които имат по-изправена стойка и вероятно косми, поне при някои форми. Последните са предците на бозайниците. По този начин и двете групи синапсиди представляват еволюционни степени: пеликозаврите са довели до появата на терапсидите, които на свой ред са довели до появата на бозайниците.
Бозайници и влечуги
Терапсидите ("звероподобни") са били наричани бозайници. Това е било грешка, защото те никога не са били влечуги. Разделението между синапсидите и сауропсидите (групата, която е дала началото на влечугите) е станало много преди еволюцията на терапсидите.
Има редица характеристики, които не могат да се видят върху вкаменелостите, но са от голямо значение. Бозайниците се различават от влечугите по основните разлики в развитието на кръвната система. Тези различия са такива, че е почти невъзможно бозайниците да произлизат от влечугите.
" Ясно е, че е напълно невъзможно състоянието, което се среща при птиците и съвременните влечуги, да е възникнало от това, което се среща при бозайниците, или обратното". Кермак.6
Това подкрепя разделянето на амниотите на sauropsida и synapsida.
Череп на синапсид
Времеви отвори
При синапсидите зад всяка очна орбита в долната част на черепа е имало фенестра (отвор). Тя позволява по-добри места за закрепване на челюстните мускули в сравнение с първоначалното състояние на анапсидите.
Паралелно с това диапсидите са развили два, а не един отвор зад всяко око.
Първоначално отворът в черепа е оставял вътрешната част на черепа покрита само от челюстните мускули, но при висшите терапсиди и бозайниците сфеноидната кост се е разширила, за да затвори отвора.
Зъби
Синапсидите са имали диференцирани зъби. Те включват кучешки, моларни и резци.
Тенденция към диференциация се наблюдава при някои лабиринттодонти и ранни анапсидни влечуги. Те имат уголемени първи зъби на горната челюст, образуващи форма на протоканини. Впоследствие тази черта е загубена в линията на зауропсидите, но се развива по-нататък при синапсидите. Ранните синапсиди могат да имат 2 или дори 3 уголемени "кучешки зъба", но при терапсидите моделът се установява на един кучешки зъб във всяка горна челюст. Долните кучешки зъби са се развили по-късно.
Eothyris , ранен синапсид с множество кучешки зъби.
Синапсидите имат по един отвор зад всяко око, в долната част на черепа.
Таксономия
Забележка: от еволюционна гледна точка бозайниците са изцяло в рамките на Synapsida. Статутът им на отделен клас е традиционен за Линеановата таксономия: като клад те са подгрупа на Therapsida.
- Серия Amniota
Въпроси и отговори
В: Какво представляват синапсидите?
О: Синапсидите са таксономичен клас тетраподи.
В: Какво се включва в клас Synapsids?
О: Класът Synapsids включва бозайниците и по-ранни групи, свързани с бозайниците.
В: Кога са се развили синапсидите и сауропсидите?
О: Както синапсидите, така и сауропсидите са се развили преди около 345 милиона години по време на ранния карбонски период.
В: Коя е сестринската група на синапсидите?
О: Сестринската група на синапсидите е Sauropsida.
В: Какво представляват пеликозаврите и терапсидите?
О: Пеликозаврите и терапсидите са две групи синапсиди. Пеликозаврите са живели през пермския период, докато терапсидите се срещат и днес.
В: Какво се е случило с пеликозаврите и терапсидите с течение на времето?
О: Пеликозаврите са доминирали на сушата през перм, но много видове са изчезнали по време на пермско-триаското измиране. През долния триас терапсидите все още са били доминиращи на сушата, но през горния триас динозаврите са взели превес.
В: Какво представляват амниотите?
О: Амниотите са група тетраподи, които снасят яйца с мембрани, които предпазват и подхранват развиващите се ембриони. Синапсидите и сауропсидите са двете основни групи амниоти.
обискирам