Boundless Biology

Evoluzione dei mammiferi

I mammiferi moderni di oggi sono sinapsidi: discendenti di un gruppo chiamato cinodonti che apparve nel tardo Permiano.

Evoluzione dei mammiferi

L’evoluzione dei mammiferi ha attraversato molte fasi dalla prima apparizione dei loro antenati sinapsidi nel tardo periodo Carbonifero. I mammiferi sono sinapsidi: hanno una sola apertura nel cranio. Sono gli unici sinapsidi viventi, poiché le forme precedenti si sono estinte nel periodo giurassico. I primi sinapsidi non mammiferi possono essere divisi in due gruppi: i pelycosauri e i terapsidi. All’interno dei terapsidi, un gruppo chiamato cynodonts è ritenuto essere gli antenati dei mammiferi. Verso la metà del Triassico, c’erano molte specie di sinapsidi che assomigliavano ai mammiferi. Il lignaggio che porta agli attuali mammiferi si divide nel Giurassico. I sinapsidi di questo periodo includono Dryolestes (più strettamente legato ai placentati e ai marsupiali attuali che ai monotremi) e Ambondro (più strettamente legato ai monotremi). Più tardi, i lignaggi eutero e metaterio si separarono. I metateriani sono gli animali più strettamente legati ai marsupiali, mentre gli euteri sono quelli più strettamente legati ai placentali. Gli euteri si distinguono dai nonuteri per varie caratteristiche di piedi, caviglie, mascelle e denti. Una delle principali differenze tra gli euteri placentali e non placentali è che i placentali mancano di ossa epipubiche, che sono presenti in tutti gli altri mammiferi fossili e viventi (marsupiali e monotremi).

Cinodonti: I cinodonti, apparsi per la prima volta nel tardo Permiano 260 milioni di anni fa, sono ritenuti gli antenati dei moderni mammiferi.

Siccome Juramaia, il primo eutero conosciuto, visse 160 milioni di anni fa nel Giurassico, questa divergenza deve essere avvenuta nello stesso periodo. Dopo che l’evento di estinzione del Cretaceo-Paleogene ha spazzato via i dinosauri non aviari (gli uccelli sono generalmente considerati i dinosauri sopravvissuti) e diversi altri gruppi di mammiferi, i mammiferi placentali e marsupiali si sono diversificati in molte nuove forme e nicchie ecologiche durante il Paleogene e il Neogene, alla fine dei quali tutti gli ordini moderni erano apparsi.

La stirpe dei sinapsidi si distinse dalla stirpe dei sauropsidi nel tardo Carbonifero, tra 320 e 315 milioni di anni fa. I sauropsidi sono i rettili e gli uccelli di oggi, insieme a tutti gli animali estinti più strettamente legati a loro che ai mammiferi. Questo non include i rettili simili ai mammiferi, un gruppo più strettamente legato ai mammiferi. Per tutto il periodo Permiano, i sinapsidi includevano i carnivori dominanti e diversi importanti erbivori. Nel successivo periodo Triassico, tuttavia, un gruppo precedentemente oscuro di sauropsidi, gli arcosauri, divenne il vertebrato dominante. I mammaliaformi apparvero durante questo periodo; il loro senso dell’olfatto superiore, sostenuto da un grande cervello, facilitò l’ingresso in nicchie notturne con meno esposizione alla predazione degli arcosauri. Lo stile di vita notturno può aver contribuito notevolmente allo sviluppo dei tratti dei mammiferi come l’endotermia e i capelli. Più tardi nel Mesozoico, dopo che i dinosauri teropodi sostituirono i rauisuchi come carnivori dominanti, i mammiferi si diffusero in altre nicchie ecologiche. Per esempio, alcuni divennero acquatici, alcuni erano alianti, e alcuni si nutrivano anche di dinosauri giovani. La maggior parte delle prove consiste in fossili. Per molti anni, i fossili di mammiferi mesozoici e dei loro immediati antenati erano molto rari e frammentari; tuttavia, dalla metà degli anni ’90, ci sono stati molti nuovi importanti ritrovamenti, soprattutto in Cina. Le tecniche relativamente nuove della filogenetica molecolare hanno anche fatto luce su alcuni aspetti dell’evoluzione dei mammiferi, stimando i tempi di importanti punti di divergenza per le specie moderne. Se usate con attenzione, queste tecniche spesso, ma non sempre, concordano con il record fossile. Anche se le ghiandole mammarie sono una caratteristica dei mammiferi moderni, poco si sa sull’evoluzione della lattazione. Questo perché questi tessuti molli non sono spesso conservati nel record fossile. La maggior parte degli studi sull’evoluzione dei mammiferi si concentra, piuttosto, sulle forme dei denti, le parti più dure del corpo dei tetrapodi. Altri aspetti molto studiati includono l’evoluzione delle ossa dell’orecchio medio, la postura eretta degli arti, il palato secondario osseo, la pelliccia e i capelli e il sangue caldo. L’aumento del tasso metabolico necessario per modificare internamente la temperatura corporea è andato di pari passo con i cambiamenti di alcune strutture scheletriche. I sinapsidi successivi, che avevano caratteristiche più evolute, uniche per i mammiferi, possiedono guance per trattenere il cibo e denti eterodonti (specializzati per masticare, rompendo meccanicamente il cibo per accelerare la digestione e rilasciando l’energia necessaria per produrre calore). La masticazione richiede anche la capacità di masticare e respirare allo stesso tempo, il che è facilitato dalla presenza di un palato secondario. Esso separa l’area della bocca dove avviene la masticazione dall’area superiore dove avviene la respirazione, permettendo alla respirazione di procedere senza interruzioni durante la masticazione. Un palato secondario non si trova nei pelosauri, ma è presente nei cinodonti e nei mammiferi. L’osso mascellare mostra anche cambiamenti dai primi sinapsidi ai successivi. L’arco zigomatico, o zigomo, è presente nei mammiferi e nei terapsidi avanzati come i cinodonti, ma non è presente nei pelosauri. La presenza dell’arco zigomatico suggerisce la presenza del muscolo massetere, che chiude la mascella e funziona nella masticazione.