Vývoj cicavcov

Autor: Jakub Dikej | 19.2.2012 o 11:55 | (upravené 19.2.2012 o 12:56) Karma článku: 4,83 | Prečítané:  1832x

Tento text je upravená seminárna práca z paleontológie na tému Vývoj cicavcov. Zaoberám sa v nej charakteristikou cicavcov, ich predchodcami a postupným vývojom a diverzifikáciou od druhohôr až takmer po súčasnosť.

1. Charakteristika cicavcov a ich predkovia

Cicavce sú synapsidní endotermní amnioti. Od plazov sa odlišujú viacerými znakmi. Jedným z najpodstatnejších je ich schopnosť termoregulácie, čo má za následok vyššiu spotrebu potravy na to, aby ich telo dokázalo tento proces kontrolovať. Taktiež je pre ne typický vysoký bazálny metabolizmus, intenzívna starostlivosť o potomstvo a výživa mláďat sekrétom so špecializovaných žliaz (materské mlieko z pŕs).
Za predchodcu cicavcov sú považovaní cinodonti (Cynodontia).
cinodont_res.JPG
Grafická reprezentácia druhu Cynodontia; zdroj obrázka: http://en.wikipedia.org/wiki/File:Cynognathus_BW.jpg

Tieto živočíchy boli v druhohorách jedny z najviac diverzifikovaných cicavcovitých plazov. Mali takmer všetky charakteristiky cicavcov, boli však ešte vajcorodé a ich teplokrvnosť nie je definitívne potvrdená. Tieto živočíchy sa tiež vyznačovali zníženým počtom článkov prstov na končatinách a špecializovanejším chrupom než pelykosaury, ich primitívnejší predchodcovia.

2. Druhohory a prvé cicavce

Zvyšky prvých cicavcov sú známe z vrchného triasu z pred viac ako 200 miliónov rokov. (náleziská - Britské ostrovy, Afrika, Mongolsko, a iné), veľkosťou pripomínali dnešného ježka - Kuehneotherium, Eozostrodon, Megazostrodon a Erythorotherium. Tieto drobné formy života vážili cca 5 až 20g, s najväčšiou pravdepodobnosťou viedli nočný život a živili sa hmyzom. Podľa Gaislera a Zimu je najstarším cicavcom vo fosílnom zázname je Adelobasileus cromptoni z vrchného triasu, ktorého vek je odhadovaný na 225 miliónov rokov. Trias bol teda druhohorným útvarom, v ktorom sa vyvinul nový taxón Mammalia. Neboli však natoľko diverzifikované, ako plazy.
adelobasileus.JPG
Model fosílie Adelobasileus cromptoni; zdroj obrázka:  http://fossils.valdosta.edu/fossil_pages/fossils_pen/images/r2.gif

V období jury sú cicavce taktiež veľmi zriedkavé. Vzniká podtrieda Prototheria a rady Multituberculata a Triconodonta. Práve Multituberculata bola špecializovanou herbivornou skupinou, ktorá sa diverzifikovala bohatšie. Z podtriedy Theria sú významní zástupcovia infratriedy Pantotheria, ktoré boli rozšírené v Európe, Ázii, Afrike a v Severnej Amerike. Vyznačovali sa tým, že ich sánka mala okrem zubnej kosti - os dentale, aj rudimentárne kosti po svojich plazích predkoch - coronoid a spleniale. Vývojové tendencie v denticii, ktoré sú zjavné u týchto skupín, ďalej pokračovali pravdepodobne v parafyletickej skupine „Eupantotheria" a na spodných molároch členov tejto skupiny sa vyvinul jednoduchý talonid. Morofologické adaptácie chrupu sa ďalej rozvíjali v období kriedy, teda v dobe nástupu krytosemenných rastlín a fytofágneho hmyzu, a mohli tak súvisieť s novo sa vynárajúcimi potravinovými nikami. Predpokladá sa, že bazálne formy s tribosfénickými zubami zapríčinili vznik línii vedúcich k moderným živorodým cicavcom.
Gondwanské fosílie s tribosfénickými zubami (Ausktribosphenos, Ambondro, Asfaltomylos) pochádzajú z vrchnej jury a zo spodnej kriedy. Najprv boli označené za predkov moderných živorodých cicavcov, alebo priamo placentovcov, čo by znamenalo posunúť počiatok ich línii oveľa ďalej do minulosti. Tento posun je síce v súlade s niektorými odhadmi molekulárnych hodín, ktoré predpokladajú dobu divergencie medzi Marsupialia a Placentalia 170 - 190 miliónov rokov, ale je obtiažne preukázateľný z paleontologických a biogeografických dôvodov. Podľa Gaislera a Zimu sa ako riešenie tohto problému v poslednej dobe navrhuje možnosť konvergentného vývoja tribosfénických zubov na severnom a južnom druhohornom kontinente. V Laurázii sa potom línia s tribosfénickými zubami nazýva Boreosphenida a jej kmeňové skupiny sú živorodé Metatheria a Eutheria, zahrňujúce tiež recentné vačkovce (Marsupialia) a placentovce (Placentalia). Gondwanský cicavci s tribosfénickými zubami sú zaradení do taxonu Australosphendia, v ktorom vznikla línia vedúca k vajcorodým (Prototheria), ktorí zahrňujú žijúce vtákozobce (Monotremata). Fosílny záznam nasvedčuje, že placentovce sa od vačkovcov začali oddeľovať už začiatkom kriedy.
zivaeomaia.JPG
Eomaia Scansoria; zdroj obrázka: http://dinosaurss.blog.cz/1106/eomaia-scansoria

Najstarším známym zástupcom Eutheria je Eomaia scansoria. Bola to malá šplhavá forma, ktorá pripomínala myš s predĺženým nosom. Vrchná krieda už bola obdobím bohatej radiácie Eutheria, ktorá je paleontologicky dokumentovaná predovšetkým na severných kontinentoch. Za kmeňové línie Eutheria, ktoré mohli byť príbuzné recentným skupinám, sú považovaní kriedoví Asioryctida, Leptictida, Zalambdalestida, Palaeoryctida a Zhelestida.
eomaia.JPG
Fosílny pozostatok Eomaia Scansoria; zdroj obrázka: http://en.wikipedia.org/wiki/File:Eomaia_scansoria.JPG

3. Treťohory až Štvrtohory - bohatá radiácia cicavcov

Po masovom vymieraní na konci druhohôr sa placentálne cicavce na začiatku treťohôr postupne stali dominantné pozemské stavovce a začala diverzifikácia moderných radov. Až v tomto období sa tiež začala zväčšovať ich telesná veľkosť. Adaptívna radiácia placentovcov prebiehala na veľkom geografickom priestore. Počiatočné tempo speciácie sa odhaduje na 0,1-1,5 nového druhu za tisíc rokov. Na konci paleocénu, 10 miliónov rokov po zániku dinosaurov, existovala väčšina recentných cicavcových radov. Posledných 65 milińov rokov kenozoika sa všeobecne vyznačovalo postupným zhoršovaním podnebia, od teplého a vlhkého sveta pokrytého tropickou vegetáciou k chladnujšiemu a suchému prostrediu s výraznými klimatickými zmenami medzi ročnými obdobiami a extrémnymi rozdielmi medzi pólmi a rovníkom. To sa prejavilo na fylogenéze cicavcov a zmenách ich faun. V lesoch paleocénu prevládali drobné formy (multituberkuláti, vačkovci a primitívni placentovci), prevažne hmyzožravé alebo všežravé, zatiaľ čo bylinožravosť bola vzácna. Izolovaný vývoj prebiehal v Južnej Amerike, kde vznikali špecializované endemické skupiny vačkovcov aj placentovcov. V spodnom a strednom eocéne vyvrcholilo dočasné otepľovanie podnebia na celej zemeguli a objavili sa nové placentálne formy. V neskoršom eocéne došlo k veľkým klimatickým zmenám, ktoré zrejme súviseli s oddeľovaním Antarktídy od Austrálie a otvoreniu prielivu medzi Grónskom a Škandináviou. Vtedy vyhynuli multituberkuláti a viacero archaických placentovcov. Od začiatku oligocénu sa svet prudko ochladzoval a prejavovalo sa výraznejšie striedanie ročných období. Rozkvetom prechádzali skupiny blízke nosorožcom, ku ktorým patrilo Indricotherium - najväčší suchozemský cicavec s výškou 5,5 m v kohútiku a hmotnosťou 15 ton.
indrico_res_res.JPG
Indricotherium; zdroj obrázka:  http://www.itsnature.org/rip/dinosaurs/indricotherium/

Niektoré skupiny opíc, hlodavcov a netopierov prenikli v oligocéne z Afriky do Južnej Ameriky. V miocéne nastalo oteplenie a vysušenie klímy. Otvoril sa Drakov prieliv medzi Južnou Amerikou a Antarktídou a v dôsledku toho sa zmenili smery oceánskeho prúdenia. Uvoľnenie živín zo dna oceánov zmenilo potravinové reťazce v moriach a mohlo povzbudiť vznik a vývoj plutvonožcov a kytovcov. Do austrálie sa dostali prvé placentálne cicavce (letuchy, hlodavci). V neskoršom miocéne vznikli veľké oblasti trávnatých saván a v nich sa objavili špecializovaní spásači s hypsodontnými zubami opatrenými vysokými korunkami a prispôsobenou tráviacou sústavou (hlodavci, párnokopytníky a nepárnokopytníky). Vo vývoji sú hlodavce (Sciurus, Keramidomis, Mioglis, Cricetodon a iné), ale aj nepárnokopytníky najmä koňovité, ako Meryhippus, Hypohippus, zo stredného miocénu, Hipparion z vrchného miocénu až pliocénu a tiež pliocénny Pliohippus - predchodca dnešného koňa (Equus). K nepárnokopytníkom patrila aj zvláštna vymretá skupina Chalicotheria.
chalico.JPGChalicotherium; zdroj obrázka: http://edennoori.wikia.com/wiki/Chalicotherium

Predné kopýtka mali premenené silné pazúry. Tapíre boli hojné najmä koncom treťohôr. Z párnokopytníkov sa zachovali najmä malé jeleňovité formy Dicroceros a Dorcatherium. Z prasiatok Choeritherium, Taucanamo a iné. Prebehla taktiež prvá výmena cicavcov medzi Severnou a Južnou Amerikou. Od začiatku pliocénu sa prejavovala tendencia k vývoju veľkých bylinožravcov a na nich špecializovaných predátorov (šablozubé mačkovité šelmy). V moriach žili okrem tuleňov aj sirény (Thalattosiren, Halitherium a Metaxitherium). Z chobotnáčov boli rozšírené mastodonty, najmä rody Zygolophodon a ku koncu treťohôr i Anancus a Mammut (nie mamut ako ho poznáme z hovorovej reči, chlpatého chobotnáča z pleistocénu, ktorého odborné meno je Mammuthus). Medzi primáty v tom období patrili napríklad Pliopithecus vindobonensis a Griphopithecus suessi. Primátie druhy Dryopithecus a Sivapithecus boli predchodcovia ľudoopov (šimpanz, gorila). Australopithecus z miocénu je niektorými odborníkmi pokladaný za predkov hominidov, avšak v poslednej dobe sa niektorí odborníci k tejto teórii vyjadrujú v pravom opaku. Koncom neogénu asi pred 3 mil. r. sa objavil aj rad Homo. Vývoj išiel cez rod Homo s druhom H. habilis, H. erectus, H. sapiens steinheimensis, H. s. neandherthalensis, H. s. sapiens.

4. Začiatok ľadových a medziľadových dôb a čo zapríčinilo toto striedanie klímy

Na konci pliocénu pred 2,5 miliónmi rokov bolo obnovené pevninské spojenie medzi Severnou a Južnou Amerikou, ktoré spôsobilo veľkú výmenu cicavcovitých faun medzi týmito dvoma kontinentami. Zároveň táto topografická událosť zpôsobila prerušenie oceánskej cirkulácie morských prúdov a zrejme vyvolala počiatok ľadových dôb. Od začiatku pleistocénu pred 1,8 miliónmi rokov začalo striedanie ľadových a medziľadových dôb, ktoré doteraz nastalo najmenej 20 krát. Klimatické zmeny výrazne zvýšili tempo vymierania veľkých foriem cicavcov (tzv. megafauny), hlavne v Severnej Amerike, ktorá bola do značnej miery izolovaná od tropických oblastí. Podľa Gaislera a Zimu pri extinkcii na konci pleistocénu vymreli mimo Afriky a južnej Ázii všetky cicavce s hmotnosťou nad 1 tonu a asi 80% druhou s hmotnosťou medzi 100 a 1000kg. Rola človeka v tomto vymieraní sa stále prehodnocuje. 
Disparita vymretých cicavcov bola výrazne vyššia než v recentných skupinách, napríklad počet vymretých rodov prevyšoval niekoľkonásobne počet žijúcich. V tomto ohľade sú cicavce medzi stavovcami pomerne výnimočné. Táto okolnosť zároveň komplikuje systematiku, obzvlášť obtiažnym riešením vzťahov medzi kmeňovými a korunovými skupinami. Teraz je známych viac než 5400 žijúcich druhov cicavcov. Od roku 1600 vymrelo asi 70 druhov.

Zdroje: 
Vývoj prírody - Peter Holec
Zoologie obratlovců - Jiří Gaisler, Jan Zima

Páčil sa Vám tento článok? Pridajte si blogera medzi obľúbených a my Vám pošleme email keď napíše ďalší článok
Pridaj k obľúbeným

Hlavné správy

SVET

Dávajte pozor, kam šliapete. Oslobodzovanie Mosulu potrvá

Islamský štát nemá veľkú šancu ubrániť svoje najväčšie mesto. Zároveň nemá kam ujsť a civilistov berie ako rukojemníkov.

EKONOMIKA

Rumuni aj Bulhari sú na tom s dôchodkami lepšie ako Slováci

Oveľa lepšie vyhliadky má Česko, Poľsko, Maďarsko, Rumunsko a Bulharsko.

KOMENTÁRE

Vojna proti Islamskému štátu už dávno nie je bojom o územie

Región bude krvácať dlhé roky.


Už ste čítali?