Extinderea mamiferelor erbivore a început cu mult înainte de dispariția dinozaurilor • Alexander Markov • Știință științifică despre "Elemente" • Paleontologie, Evoluție

Extinderea mamiferelor erbivore a început cu mult înainte de dispariția dinozaurilor

Fig. 1. Paleocenul timpuriu (~ 63 milioane de ani în urmă) pădure în Wyoming (SUA). Pe trunchiul de sequoia așezat cu susul în jos Ptilodus, un reprezentant al multi-tuberculilor, într-un mod de viață asemănător unei veverițe. Omnivorous rânji la el Chriacus de la grupul Condilter Mai mare pe ramură – marsupiale Peradectesca un possum. Imagine de la palaeos.com

Analiza celor mai recente date multituberculata paleontologică (mamifere fosile, cum ar fi rozătoare moderne) a arătat că creșterea rapidă a diversității morfologică și ecologică a acestui grup a început cu cel puțin 20 de milioane de ani înainte de dispariția dinozaurilor. Radiația adaptivă multiplă a fost asociată cu proliferarea plantelor cu flori și îmbunătățirea adaptărilor la dieta plantelor. Oamenii multi-tuberoși au suferit puțin în timpul unei mari dispariții care a distrus dinozaurii la începutul perioadei mezozoice și cenozoice acum 65,5 milioane de ani și a continuat expansiunea lor în Cenozoic. Doar în urmă cu aproximativ 35 de milioane de ani, au căzut în dezintegrare și au dispărut, probabil pierzând la rozătoare în competiție.

Primele mamifere au apărut aproape simultan cu dinozaurii în Triassicul târziu (acum peste 200 de milioane de ani).Dinozaurii au ocupat nișele unor fitofagi și prădători de zi cu zi. Se crede că până când dinozaurii au dispărut, mamiferele trebuiau să rămână mici, nocturne, mai ales creaturi insectivoroase, cum ar fi spiritele. Numai după 65,5 milioane de ani în urmă, dominația dinozaurilor sa încheiat, mamiferele au ocupat nișele vacante și "au izbucnit" într-o clasă de dimensiuni mari (a se vedea dimensiunea maximă a mamiferelor terestre a crescut exponențial, Elements, 02.12.2010). Cu toate acestea, această schemă este corectă numai în prima aproximare. Numeroasele descoperiri paleontologice din ultimele decenii au arătat că mamiferele mezozoice erau mult mai diverse decât se credea anterior și că divergența dintre cele mai importante linii evolutive ale mamiferelor a început cu mult înainte de sfârșitul epocii dinozaurilor (vezi legăturile de mai jos).

Un loc special printre animalele mezozoice este ocupat de multi-tuberculi sau multituberculari (Multituberculata). Acest grup este considerat unul dintre cele mai de succes din istoria clasei de mamifere. Multi tuberculi au apărut în perioada jurasică (cu aproximativ 165 de milioane de ani în urmă, există și mai multe descoperiri mai vechi, deși mai controversate), au supraviețuit unei extincții în masă la răsăritul secolului mezozoic și cenozoic,a ajuns la vârf în Paleocen (fig.1) și a dispărut în Eocenul târziu cu 35 de milioane de ani în urmă, fără a lăsa urmași. Astfel, multi-celibatul a durat 120 de milioane de ani – mai mult decât oricare dintre mamiferele moderne. În structura și modul de viață al acestora, rozătoarele s-au asemănat cu mai multe celule, dar nu au fost placentare. Probabil că au dat naștere unor tineri foarte mici, neajutorați, ca marsupialele moderne. Multi-tuberoși, ca și rozătoarele, au avut incisivi puternici separați de dinții obraznici (premolari și molari) de diastemă. Pe molari erau două rânduri de coline (de aici și numele detașamentului), care serviseră să mănânce mâncare.

Paleontologi din Finlanda, Australia și Statele Unite au publicat în jurnal natură Date noi privind dinamica diversității ecologice a multi-tuberoase în mezozoic și cenozoic. La mamifere moderne, s-a demonstrat anterior că dieta unui animal poate fi judecat din suprafața bucală de complexitate dinți: cu atât mai mult dinții tuturor colți posibile și depresiuni, mai mici proporția de animale și o proporție mai mare de plante alimentare din dieta. Această regulă este aplicată destul de strict pentru mamifere de diferite mărimi și care aparțin unor ordine diferite.

Cu ajutorul unui scanner cu laser tridimensional, autorii au obținut modele tridimensionale ale dinților mandibulari pentru 41 de genuri multi-tuberculi. Acesta este un eșantion destul de reprezentativ, care cuprinde 72% din genurile multi-tuberculoase, care au dinți de obraz și care acoperă uniform întregul interval de existență a unui detașament. Pe baza scanărilor tridimensionale pentru fiecare animal, sa calculat apoi un indicator OPC (Numărătoarea de orientare), caracterizând complexitatea suprafeței dintelui. OPC se calculează ca numărul de parcele de diferite orientări, adică înclinate în direcții diferite (figura 2). Tehnica este descrisă în detaliu în materiale suplimentare (PDF, 2,99 MB) la articolul în discuție, precum și pe baza de date despre morfologia dinților mamifere MorphoBrowser, elaborată de personalul Universității din Helsinki, inclusiv autorii articolului.

Fig. 2. Modelele tridimensionale ale dinților inferiori ai obrazului a patru reprezentanți ai multi-tuberculilor (de sus în jos: Ctenacodon, Ptilodus, Cimolomys, Taeniolabis). Coloana stângă – vedere laterală (partea obrazului); mijloc și drept – vedere de sus (suprafața de mestecat). În dreapta, diferite culori arată plăcuțe de orientări diferite, adică înclinate în direcții diferite. indicator OPC (numărul de astfel de site-uri) descrie complexitatea suprafeței dintelui. m – molari, p – premolarii. Imagine din articol în discuție natură

Analiza a arătat că cele mai vechi (Jurasic și Early Cretaceous) multi-tuberoase, cel mai probabil, erau animale omnivore, preferând hrana animalelor. Aceleași valori OPC caracteristică animalelor moderne care mănâncă insecte și fructe. Scatterul valorilor a rămas mic, ceea ce indică uniformitatea strategiilor alimentare în cadrul ordinului multi-tuberculi (figura 3a).

Cu toate acestea, în cretacicul târziu, în special în cea de-a doua jumătate a sa (cu 85-65,5 milioane de ani în urmă), formează cu dinții din ce în ce mai complexi ai obrazului începu să apară printre cei multi-tuboizi. Valoare medie OPC a început să crească, indicând că tranziția multor membri ai echipei pe dieta plantelor. În același timp, împreună cu fitofagii, s-au păstrat formele omnivore. Oțelurile multi-tuberoase au devenit mai diverse în preferințele alimentare, ceea ce se reflectă în creșterea dispersiei (deviația standard) OPC.

În a doua jumătate a Cretacii târzii, au crescut, de asemenea, diversitatea taxonomică (numărul de genuri) de multi-tuberculi (Fig.3b), mărimea medie a acestora și, de asemenea, răspândirea în mărime (Fig. Toți acești indicatori (OPC, numărul de gene, mărimea) sunt în mare măsură independente, adică schimbările lor nu au loc între ele. Autorii prezintă argumente statistice pentru creșterea valorii medii OPC la sfârșitul Cretacicului nu este o consecință trivială a creșterii numărului de genuri conservate în registrul fosilelor. Ei, de asemenea, raportează că, deși printre formele multi-tuberculoase mari cu valori ridicate OPC mai frecvent decât printre cei mici, această relație nu este deloc strictă.

Spre deosebire de contemporanii lor, dinozaurii, multi-tuberculoși surprinzător de ușor au supraviețuit crizei la începutul Cretaciei și Paleogenei (acum 65,5 milioane de ani). Diversitatea lor generică la începutul paleogeniei a crescut chiar și în comparație cu sfârșitul Cretacicului. În paleocen (aceasta este prima epocă a perioadei paleogene), multicultura a rămas la fel de variată în mărime și nutriție ca la sfârșitul Cretacicului.

Fig. 3. Schimbări în diversitatea morfologică și taxonomică a multor celule în timp. De-a lungul axei orizontale – timp de acum un milion de ani. Linia neagră verticală se arată granița cretacilor și paleogenei (acum 65,5 milioane de ani), când a avut loc o extincție în masă. o – complexitatea suprafeței dintelui (OPC). Linii orizontale neagră datele sunt prezentate pentru genurile individuale, linia roșie – valoarea medie OPC, albastru – scatter (deviația standard), care caracterizează varietatea tipurilor de produse alimentare. verde zona umbroasă OPC, caracteristică animalelor care preferă alimentele vegetale (erbivor – erbivore, PD Omni – omnivore cu predominanța alimentelor vegetale). Zonă deschisă corespunde prevalenței hranei pentru animale în dietă (de la AD omni – omnivore cu părtinire în predare Hypercarn – "Hyperiscisculate"). b – numărul nașterilor. c – greutatea corporală (kg). Imagine din articol în discuție natură

La sfârșitul Paleocenului și în Eocen, grupul a căzut în dezintegrare, diversitatea sa a început să scadă rapid, iar cele ale membrilor săi care au durat cel mai mult erau mici și aveau o suprafață dentară simplă, ca și cei mai vechi membri ai detașamentului. O astfel de dinamică este în concordanță cu ipoteza că concurenții placentari plutitori – rozătoare, care au stăpânit aceleași nișe ca și cele multi-tuboase, au învățat să folosească mai eficient resursele acestor nișe.

Potrivit autorilor, principalul stimulent pentru creșterea rapidă a diversității tuberculilor multipli și trecerea preferințelor alimentare față de fitofagie a fost extinderea plantelor cu flori.A început puțin mai devreme, în mijlocul Cretacicului (acum aproximativ 100 de milioane de ani), dar în a doua jumătate a cretacului târziu diversitatea și abundența lor au crescut foarte rapid. La acea vreme, un număr de forme erbacee cu creștere rapidă au apărut printre plantele cu flori, potențial reprezentând cea mai valoroasă resursă alimentară. Multi tuberculi au reușit să-l stăpânească, ceea ce a dus la o creștere a diversității și dimensiunii lor. Deoarece plantele cu flori au suferit puțin în timpul crizei, alimentarea cu alimente multiconeroase nu a fost subminată, ceea ce le-a ajutat să mențină o mare diversitate în Paleocen. Factorii suplimentari care au asigurat supraviețuirea grupului ar putea fi sângele cald, mărimea mică (în comparație cu dinozaurii) și, prin urmare, o mărime mare a populației, precum și o mai bună îngrijire pentru descendenți (din nou, în comparație cu dinozaurii).

Potrivit unui număr de paleontologi, înflorirea multi-tuberculilor ar putea fi una dintre cauzele indirecte ale declinului dinozaurilor (vezi interviul cu A. S. Rautian pe site-ul Radio Liberty). Multi tuberculi au fost de fapt primele fitofage mici, foarte eficiente, în rândul vertebratelor terestre.Întrucât hrana pentru plante este în general de multe ori mai mare decât cea a unui animal, populațiile de fitofage mici pot ajunge la un număr foarte mare (ceea ce nu este greu de văzut prin analizarea rozătoarelor moderne). Apariția multor mamifere erbivore mici, la rândul lor, a creat premisele pentru evoluția vânătorilor specializați pentru aceste animale, adică prădători specializați în pradă de patru picioare. Odată ce au apărut, astfel de prădători, fără îndoială, ar reprezenta o amenințare mortală pentru micuții dinozauri tineri, pe care părinții giganți nu ar putea să-i protejeze în mod eficient. Aceste argumente sunt susținute de recenta descoperire a unui mamifer predator creat de mari dimensiuni, trikonodont Repenomamuscare, la scurt timp înainte de moartea sa, a luat masa lui psittacosaurus.

Sursa: Gregory P. Wilson, Alistair R. Evans, Ian J. Corfe, Peter D. Smits, Mikael Fortelius, Jukka Jernvall. Radiația adaptivă a mamiferelor multituberculoase înainte de dispariția dinozaurilor // natură. 2012. V. 483. Pp. 457-460.

Vezi și:
1) Dimensiunea maximă a mamiferelor terestre a crescut exponențial, "Elements", 02.12.2010.
2) Scheletul unei păsări de apă uimitoare găsite în sedimentele jurasice din China, "Elements", 12.03.2006.
3) Ungulatele antice erau contemporani ai dinozaurilor. "Elemente", 11.11.2007.
4) A găsit cel mai vechi zbor din clasa mamiferelor. "Elemente", 18.12.2006.
5) O nouă descoperire paleontologică pune în lumină evoluția timpurie a mamiferelor. "Elementele", 03/17/2007.
6) Mamiferele au învățat să mestece acum 120 de milioane de ani. "Elemente", 09.07.2006.

Alexander Markov


Like this post? Please share to your friends:
Lasă un răspuns

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: