Найти в Дзене
Три Э

Как из ящерицы получить млекопитающее? Ч.1. Звероящеры (синапсиды)

Спустя всего 30-40 млн лет с момента выхода первых позвоночных на сушу произошло великое разделение рептилиоморфов на предков динозавров и предков людей. И мало, кто знает, но изначально верх в битве за господство на Земле взяли вовсе не динозавры, а наши предки - звероящеры.

Пермский период (252-299 млн лет назад). Звероящеры.
Пермский период (252-299 млн лет назад). Звероящеры.

Конечно, термин звероящеры - абсолютно не научный, но понятный большинству читателей, поэтому с Вашего разрешения продолжу их так называть. Если смотреть на биологическую систематику, то звероящеры - это Синапсиды. В рамках темы, нас особенно будет интересовать их продвинутый отряд - Терапсиды.

Как Вы позже поймёте охватить весь спектр проблем на пути наших предков в рамках одной статьи невозможно, поэтому их запланировано три: эта статья посвящена самым первым синапсидам, вторая - терапсидам (продвинутым синапсидам) и третья - примитивным млекопитающим (переход от яйцекладущих к плацентарным).

Звероящеры возникли 320-318 млн лет назад в раннем Каменноугольном периоде (он же - Карбон). И внешне и образом жизни первые синапсиды были больше похожи на ящериц, но по сравнению с развивающимися параллельно первыми рептилиями имели более продвинутые и сильные челюсти.

Как палеонтологи различают первых ящериц и первых "звероящериц"? Всё дело в височном окне за глазницей, а точнее в их количестве. У синапсид - оно одно, а вот у рептилий (которые диапсиды) их два, у амфибий и рептилиоморфов они и вовсе отсутствуют:

1 - амфибии, 2 - звероящеры, 3 - ящеры (упрощенный вариант, достаточный для понимания статьи).
1 - амфибии, 2 - звероящеры, 3 - ящеры (упрощенный вариант, достаточный для понимания статьи).

Зачем такие дырки в черепе? Если ты хочешь быть быстрым и активным тебе нужен лёгкий череп, не прижимающий к земле. Чем больше дырок - тем легче череп.

Однако внимательный читатель заметит, что у нас то таких отверстий нет и будет абсолютно прав, потому что у нас оно в последствии опуститься и будет формировать скулу, на нём будут крепиться сильные жевательные мышцы. А вот синапсиды таким навыком как жевание похвастаться не могли.

Слева направо. Верхний ряд: Рыба - Примитивная амфибия - Рептилиоморф - Ранние звероящеры (синапсиды). Нижний ряд: Продвинутые звероящеры (терапсиды) - Насекомоядное млекопитающее - Лемур - Обезьяна - Человек
Слева направо. Верхний ряд: Рыба - Примитивная амфибия - Рептилиоморф - Ранние звероящеры (синапсиды). Нижний ряд: Продвинутые звероящеры (терапсиды) - Насекомоядное млекопитающее - Лемур - Обезьяна - Человек

Уходя от амфибийности так же необходимо было видоизменить кожу, иначе она просто пересыхала без воды, и хотя первые синапсиды это приводные хищники, у которых и рыба была в рационе, кожа начала меняться. И если рептилии покрывали кожу роговой чешуёй, то звероящеры пошли иным путём. Они сохранили многочисленные железы, подведённые к коже, но уплотнили саму кожу, сделав её более толстой. Так что попади Вы в Каменноугольный период отличить наших предков от ящериц можно по кожному покрову.

Вот так симпатично выглядели синапсиды относившиеся к подотряду Казеазавры (Caseasauria).

Этот подотряд в позднекарбоновом и раннепермском периоде быстро распространяется. Скорее всего были холоднокровными, хотя самые крупные представители дорастали до 6 метров в длину. Однако, тенденция к увеличению тела без увеличения мозгов, видимо, сыграла с ними злую шутку и они проиграли эволюционный спор другой группе синапсид. Казеазавры полностью вымерли в Пермском периоде, не оставив потомков.

А вот вторая группа синапсид - Эупеликозавры дала бурный рост видового разнообразия. Самые примитивные - варанопсеиды пошли по пути рептилий и формой напоминая варанов с распластанными лапами, а отпечаток кожи некоторых видов варанопсеид по бокам обнаружил чешую.

Некоторые исследования показывают, что и череп у них был как у ранних архозавров - предков динозавров и крокодилов, поэтому систематическое положение у них может поменяться, и из звероящеров они станут просто ящерами. Но такова судьба многих примитивных представителей своих отрядов - накопленные отличия от общего предка ещё слишком малы и учёным приходится сильно поломать голову, прежде чем понять куда его отнести.

-5

Все представители группы Эупеликозавров пошли по пути увеличения черепа относительно тела. Помимо прочего уже у примитивных форм начинается специализация некоторых зубов - хищники удлиняют клыки, но все зубы всё ещё клиновидные. Разнообразить зубы в пасти удел Терапсид, которые непосредственно появились из представителей Эупеликозавров - Сфенакодонтов.

Сфенакодон
Сфенакодон

Почти все представители группы были хищниками и достигали в длину до 4-5 метров и до 3 метров в росте. Ранние представители всё ещё похожи формами на помесь варана с игуаной.

Самым известным из группы Сфенакодонтов, без сомнения является красавец Диметродон. Конечно, прямым нашим предком этот парусник не является, но не показать его в рассказе о звероящерах, как минимум странно:

Диметродон.
Диметродон.

И сфенакодон и диметродон ходили в развалочку, влача хвост по земле. Лапы всё ещё короткие и расставлены вбок от тела. А ведь, чтобы стать млекопитающим совершенно необходимо переместить лапы под туловище, ну хотя бы начать перемещать, но у ранних синапсид этого не наблюдается.

Высота паруса диметродона доходила до 1 метра. И перед Вами самая последняя версия внешнего вида паруса. Уж как только его не рисовали: и просто как шипы, и как горб, но новые исследования показывают, что у основания костей паруса некоторых особей есть зажившие переломы, а значит парус был и удерживал сломанную кость на месте, а вот верхушки шипов напротив были голенькими.

Предполагают, что парус помогал в терморегуляции и служил "охладителем", чтобы диметродон не перегрелся. Хотя в последнее время эта версия уходит в тень и предполагается, что это просто способ привлечения внимания. А все Сфенакононты на самом то деле были мезотермами - это промежуточная стратегия терморегуляции между холоднокровными и теплокровными.

Ещё одно отличие от млекопитающих, мы то абсолютно точно теплокровные.

Помимо положения лап и теплокровности, Сфенакодонтовых от млекопитающих отличало полное отсутствие заботы о потомстве. Ещё на уровне рептилиоморфов будущие синапсиды научились откладывать яйца и обзавелись зародышевыми оболочками, которые предотвращали высыхание зародыша. Пожалуй, это единственный прогресс на родительском поприще, а хищные представители звероящеров и вовсе были опасны для собственного потомства.

Строение яйца амниот (где бы Вы ещё такое увидели?)
Строение яйца амниот (где бы Вы ещё такое увидели?)

Следов ухода за потомством у ранних синапсид не обнаруживается. Этим тоже должны заняться терапсиды, ведь никакие млечные железы не могут появиться, пока ты ешь своих детей.

Итог статьи: к млекопитающим за 70 млн лет мы приблизились мало, зато узнали про эволюцию скул и обозначили спектр проблем, которые предстояло решить продвинутым звероящерам - Терапсидам. Часть 2.

Отдельное спасибо за консультации моему коллеге с канала Вымершие животные вики.

Спасибо за внимание. Встретимся в новой статье.

Наука
7 млн интересуются