فرگشت پستانداران

از ویکی‌پدیا، دانشنامهٔ آزاد
پرش به ناوبری پرش به جستجو

فرگشت پستانداران دارای مراحل گوناگونی از نخستین پدیدار شدن نیاکان هم‌کمان آن‌ها در دوره کربونیفر پسین بوده‌است. دو گروهی از هم‌کمان‌ها که به پستانداران امروزین ختم شدند شامل گوه‌ای‌دندان‌ها و ددکمان‌ها هستند. در کهن‌ترین اشکال خود، پستانداران آغازین به صورت پیش‌ددانی تخم‌گذار بودند. تا تریاسه میانی، تعداد زیادی از گونه‌های ددکمان شکلی همچون پستانداران امروزین داشتند. خط فرگشتی که به پستانداران امروزین می‌رسد در ژوراسیک جدا شد؛ ددکمان‌های این دوره شامل Dryolestes بودند که رابطه نزدیک‌تری با جفت‌داران و کیسه‌داران داشتند تا تک‌سوراخیان داشت، و نیز Ambondro که به تک‌سوراخیان نزدیک‌تر بود.[۱] بعدها، خطوط فرگشتی هوددان و پس‌ددان از هم جدا شدند؛ هوددان ارتباط نزدیکی با جفت‌داران دارند، در حالی که پس‌ددان به کیسه‌داران نزدیک‌تر هستند. از آنجا که قدیمی‌ترین هودد شناخته شده، Juramaia، در ۱۶۰ میلیون سال پیش زندگی می‌کرد، به احتمال زیاد جدا شدن هوددان و پس‌ددان در همان دوران رخ داده است.

پس از آنکه رویداد انقراض کرتاسه-پالئوژن باعث ناپدید شدن دایناسورهای غیرپرنده شد و چندین گروه پستانداران، جفت‌داران، و کیسه‌داران در دوره پالئوژن و نئوژن به شکل‌ها جدید و کنام‌های زیستی مختلفی تقسیم شدند و تا پایان نئوژن، همه راسته‌های کنونی آن‌ها نمایان شده بودند.

پستانداران، تنها هم‌کمانان زنده هستند.[۲] خط فرگشتی هم‌کمان‌ها در دوره کربونیفز پسین، میان ۳۲۰ تا ۳۱۵ میلیون سال پیش، از خط خزنده‌چهرگان جدا شد.[۳] خزنده‌چهره‌های امروزین را پرندگان و خزندگان و همه دیگر جانورانی تشکیل می‌دهند که به ایشان نزدیک‌تر هستند تا پستانداران.[۳] این اما شامل خزندگان پستاندارشکل نمی‌شود که رابطه نزدیکتری با پستانداران دارند.

در طی دوره پرمین، هم‌کمانان شامل گوشت‌خواران حاکم بر زمین و چندین گیاه‌خوار مهم بود. در دوره تریاسه، اما، گروهی از خزنده‌چهره‌ها، شاه‌خزندگان، به مهره‌داران اصلی حاکم تبدیل شدند. پستاندارریختان در این دوره پدیدار شدند؛ توانایی‌های بویایی بالای آن‌ها، به همراه مغزی بزرگ، به آن‌ها کمک کرد تا در شب و به دور از خطر شاه‌خزنده‌های مهاجم به شکار بپردازند. زندگی در شب می‌توانسته عاملی مؤثر در تشکیل ویژگی‌هایی در پستانداران همچون اندوترمی و مو باشد. در پایان میانه‌زیستی، پس از آنکه دایناسورهای ددپا جای رایی‌خزندگان را به عنوان گوشتخواران حاکم گرفتند، پستانداران به کنام‌های زیستی خود پراکنده شدند. برای نمونه، بعضی آب‌زی شدند، بعضی به پرواز پرداختند، و بعضی حتی به تغذیه از دایناسورهای کوچک پرداختند.

بیشتر شواهد موجود از فرگشت پستانداران شامل سنگواره‌ها می‌شود. برای سالیان متوالی، سنگواره پستاندارهای میانه‌زیستی و نیاکان نزدیکشان بسیار نادر و شکننده بودند؛ اما در میانه دهه ۱۹۹۰، شواهد مهم جدیدی، به ویژه در چین، به دست آمدند. روش به نسبت جدید فیلوژنتیک مولکولی نیز به درک بهتر فرگشت این جانوران با تخمین زمان جداشدن‌های فرگشتی اصلی در گونه‌های امروزین کمک کرده‌است.

اگرچه وجود غده‌های شیری خصیصه مهمی از پستانداران امروزین است، دربارهٔ فرگشت شیردهی اطلاعات کمی در دست است چرا که بافت‌های نرم سینه‌ها در سنگواره‌ها موجود نیستند. بیشتر پژوهش‌ها دربارهٔ فرگشت پستانداران بر محور شکل دندان‌ها بوده‌است، اجزایی که سخت‌ترین بخش‌های بدن چهاراندامان به‌شمار می‌روند. دیگر مؤلفه‌های پژوهشی شامل بررسی فرگشت استخوان میانی گوش، پاهای ایستاده، کام ثانویه و استخوانی، خز، مو، و خون‌گرمی هستند.

تبار پستانداران[ویرایش]

آب‌پرده‌داران[ویرایش]

نخستین مهره‌داران خشکی آب‌پرده‌داران بودند که تخم‌هایشان دارای غشاهایی داخلی بود که به رویان در حال کامل شدن اجازه تنفس می‌داد، اما آب را در درون نگاه می‌داشت. چنین چیزی به آب‌پرده‌داران اجازه می‌داد تا تخم‌های خود را در خشکی بگذارند، در حالی که دوزیستان اغلب نیاز به گذاشتن تخم‌های خود در آب داشتند. نخستین آب‌پرده‌دارها در میانه کربونیفر از نیاکان خزنده‌ریخت خود برخواستند.[۴]

در فاصله چند میلیون سال، دو تبار مهم مشخص شدند: نیاکان پستانداران هم‌کمان، و خزنده‌چهره‌ها، که از دومی مارمولک‌ها و مارها و دایناسورها و پرندگان بیرون آمدند.[۳] قدیمی‌ترین سنگواره هم‌کمان‌ها و خزنده‌چهره‌ها (به ترتیب همچون آرکائوتیریس و هیلونوموس) به ۳۲۰ تا ۳۱۵ میلیون سال پیش می‌رسند. سخت است که با قاطعیت تعیین کرد چه هنگام هر یک از این دو فرگشت یافتند، چرا که سنگواره‌های مهره‌داران کربونیفر پسین بسیار نادر هستند و زمان حقیقی پدید آمدن هر یک از این دو می‌توانسته بسیار متقدم‌تر باشد.[۵]

هم‌کمانان[ویرایش]

ساختار اصلی جمجمه هم‌کمانان دارای حفره‌ای در پشت هر چشم است که در موقعیتی کاملاً پایین در جمجمه قرار گرفته‌است (در این تصویر در سمت راست پایین).

مشخصه جمجمه هم‌کمانان دارا بودن حفره‌ای در پشت هر یک از چشمان است که کارکرد زیر را دارد: باعث کم‌وزن‌تر شدن جمجمه می‌شود بدون آنکه توانایی آن را پایین آورد. باعث ذخیره انرژی با کم کردن از وزن استخوان می‌شود. احتمالاً نقاط اتصالی برای ماهیچه‌های آوراره فراهم می‌آورد. این نقاط اتصالی باعث پدید آمدن ماهیچه‌های طولانی‌تر و قدرتمندتر در آوراره، و در نتیجه گازهای قوی‌تر می‌شود.

پلیکوسور‌های هم‌کمان شامل بزرگترین مهره‌داران خشکی‌زی از دوره پرمین آغازین بودند. از جمله این‌ها، Cotylorhynchus hancocki بود که طولی برابر ۶ متر داشت. دواندازه‌دندان و آدافوسور نیز از دیگر نمونه‌های بزرگ‌جثه بودند.

سیناپسید ها[ویرایش]

جمجمه های سیناپسیدها با الگوی مشخص سوراخ های پشت هر چشم مشخص می شوند که اهداف زیر را ارائه می دهند:

  • بدون کاهش یافتن قدرت جمجمه وزن آن کمتر شده است.
  • با استفاده از استخوان كمتر در مصرف انرژی صرفه جویی می شود.
  • احتمالاً نقاط اتصال را برای عضلات فک فراهم کرده است. داشتن نقاط اتصال به دور از فک باعث می شود عضلات طولانی تر شوند و بنابراین می توانند بدون کشیدگی یا فراتر از حد مطلوب خود، بر روی طیف گسترده ای از حرکات فک، کشش محکمی داشته باشند.

تراپسیدها[ویرایش]

تراپسیدها از پلیکوزورها در اواسط دوره پرمین زاده شدند و جایگاه خود را به عنوان مهره داران سرزمین غالب گرفتند. آنها در چندین ویژگی مانند جمجمه و فک از پنسیلوسورها متفاوتند، اعضایی همچون سوراخ بزرگ گیجگاه و دندانهای پیشین که اندازه آنها یکسان باقی مانده است.[۶]

داینوسفالیان یا سهمگین ‌سران[ویرایش]

داینوسفالیان ("زشت سیمایان") هم گوشتخواران و گیاهخواران را شامل می شدند. آنها بزرگ بودند؛ آنتوزوروس تا 6 متر (20 فوت) طول داشت. برخی از گوشتخواران دارای لگنهای نیمه عمودی بودند ، اما تمام داینوسفالیان ها دارای پیشانی های پراکنده بودند. از بسیاری از جهات آنها درمانگرهای بسیار ابتدایی بودند. به عنوان مثال ، آنها کام ثانویه نداشتند و فک آنها کاملاً "خزنده" بود.[۷]

ناهنجار دندانها[ویرایش]

ناهنجار دندانها ("دندان های غیر عادی") در بین موفق ترین تراپسیدهای گیاهخوار بودند - یک زیر مجموعه، یعنی دوسگ‌دندانان، تقریباً تا پایان تریاسیک زنده ماندند. اما ناهنجار دندانها با پستانداران گیاهخوار مدرن بسیار متفاوت بود، زیرا تنها دندانهای آنها یک جفت دندان نیش در فک فوقانی داشتند و به طور کلی تصور می شود که آنها دارای منقارهایی مانند پرندگان یا شاخ‌چهره‌سانان بودند. [۸]

تریودونت ها[ویرایش]

تریودونت ها ("دندان های جانور") و فرزندان آنها دارای مفصل های فک بوده که در آنها استخوان مفصلی فک تحتانی استخوان چهار درجه ای جمجمه را  محکم دربر گرفته. این امر امکان ایجاد شکاف بسیار گسترده تری را فراهم می کند، و یک گروه ، گورگونوپسیان گوشتخوار ("صورتهای گورگون") ، از این مزیت استفاده کردند تا بتوانند "دندانهای شمشیرگونه ای" را توسعه دهند.

سگ‌دندان (فروراسته)[ویرایش]

سگ‌دندان (فروراسته)، یک شاخه از تریودنت ها هستند که در اواخر پرمین بوجود آمدند و اجداد همه پستانداران را شمرده می شوند. از ویژگی های شبیه پستانداران سینودونتس می توان به کاهش بیشتر تعداد استخوان های فک تحتانی اشاره نمود. یک کام استخوانی ثانویه، دندان گونه های دارای الگوی پیچیده در پنجه ها و مغزی اشاره کرد که حفره غدد درون ریز را پر می کند.[۹]

تصرف تریاسیک[ویرایش]

انقراض انبوه فاجعه بار در اواخر پرمین یا به عبارتی دیگر حدود 252 میلیون سال پیش، حدود 70 درصد از گونه های مهره دار زمینی و اکثر گیاهان زمینی را منقرض شدند.

از سیناپسید ها گرفته تا پستانداران کمال یافته

فسیل های موجود[ویرایش]

سیناپسیدهای مزوزوئیک که تا حدی به وجود مفصل فک متشکل از استخوانهای دندانی و فلس دار تکامل یافته اند که در تعداد کمی از فسیل ها به خوبی قابل رویت هستند، عمدتاً به دلیل اینکه اغلب از موشها نیز کوچکتر بودند:

  • محیط زندگی آنها محدود به زیست محیط هایی می شد که در آنها فسیل های خوبی تشکیل نمی شد.
  • استخوانهای آنها به دلیل ظریف بودن، قبل از اینکه به فسیل تبدیل شوند یا آسیب دیده یا توسط جانوران لاشخور ( که شامل قارچ ها و باکتری ها نیز می گردد) از بین می رفتند.
  • کشف فسیل های کوچک دشوار بوده و در اثر هوازدگی و سایر فشارهای طبیعی قبل از اینکه کشف شوند از بین می روند.

منابع[ویرایش]

  1. Rougier, G. W.; Martinelli, A. G.; Forasiepi, A. M.; Novacek, M. J. (2007). "New Jurassic mammals from Patagonia, Argentina: A reappraisal of australosphenidan morphology and interrelationships" (PDF). American Museum Novitates. American Museum of Natural History. 3566 (3566): 1–54. doi:10.1206/0003-0082(2007)507[1:NJMFPA]2.0.CO;2. ISSN 0003-0082.
  2. Ben Waggoner (February 2, 1997). "Introduction to the Synapsida". University of California Museum of Paleontology. Retrieved April 28, 2012.
  3. ۳٫۰ ۳٫۱ ۳٫۲ White, A. T. (May 18, 2005). "Amniota - Palaeos". Retrieved January 23, 2012.
  4. Carroll R.L. (1991): The origin of reptiles. In: Schultze H. -P. , Trueb L. , (ed) Origins of the higher groups of tetrapods — controversy and consensus. Ithaca: Cornell University Press, pp 331-353.
  5. "Synapsida: Varanopseidae - Palaeos". Retrieved 15 October 2013.
  6. Kemp TS (2005). The Origin and Evolution of Mammals. Oxford University Press. p. 3. ISBN 978-0-19-850760-4.
  7. "Synapsida: Varanopseidae – Palaeos". Retrieved 15 October 2013.
  8. Kermack DM, Kermack KA (1984). The evolution of mammalian characters. Croom Helm. ISBN 978-0709915348.
  9. Bennett AF, Ruben JA (1986). "The metabolic and thermoregulatory status of therapsids". In Hotton N, MacLean PD, Roth JJ, Roth EC. The ecology and biology of mammal-like reptiles. Washington: Smithsonian Institution Press, Washington. pp. 207–218.