Sinapside cu atitudine

„Pelicozaurii” sunt membri ai Synapsida, o ramură majoră a Amniotei. Pelicozaurii sunt sinapsidele cele mai timpurii, cele mai primitive, un grup caracterizat printr-o singură deschidere dermică în craniu care permite atașarea musculară la maxilar. Aceasta înseamnă că pelicozaurii nu sunt reptile, deoarece reptilele au două astfel de deschideri în cranii lor. La fel ca majoritatea celorlalte grupuri de sinapizi, toți pelicozaurii sunt acum dispăruți. De fapt, singurele sinapside vii în prezent sunt mamiferele. Se crede că pelicozaurii, la fel ca rudele lor vii de mamifere, au fost endotermic, ceea ce înseamnă că au menținut o temperatură internă constantă a corpului. Aceasta este o altă caracteristică care diferențiază pelicozaurii de reptile. Dacă această viziune este corectă, atunci pelicozaurii sunt unul dintre primele exemple de animale endoterme.

pelicozauri

În multe privințe, pelicozaurii sunt intermediari între reptile și mamifere și, prin urmare, au fost denumiți în mod obișnuit „reptile asemănătoare unui mamifer”. Pelicozaurii seamănă într-adevăr cu șopârlele mari în aspectul lor general, dar așa cum am văzut, acesta este un nume greșit, deoarece pelicozaurii nu sunt reptile. Denumirea de "pelicozaur" se referă la un parafiletice grup de sinapizi bazali constând din șase ramuri separate: Caseasauria, Varanopseidae, Ophiacodontidae, Edaphosauridae, "Haptodonts" și Sphenacodontidae. În prezent se crede că haptodonti ele însele sunt un grup parafiletic. Sphenacodontidae sunt probabil cele mai strâns legate de Therapsida (grupul care include mamifere).

Sphenacodonts: Deoarece pelicozaurii sunt un grup parafiletic, nu ar trebui să fie surprinzător faptul că există o varietate considerabilă de forme în grup. Dintre pelicozaurii, sfenacodonti se crede a fi grupul cel mai strâns legat de mamifere. Acestea includ faimosul „finback” Dimetrodonă, prezentat mai sus în stânga, care a dominat fauna terestră a Permianului, dar a dispărut până la sfârșitul acelei perioade. Sfenacodontii includ, de asemenea, „haptodonti", ca Haptod, prezentat mai sus în dreapta. (Faceți clic pe oricare dintre imaginile de mai sus pentru o imagine mai mare).

Pelicozaurii au apărut pentru prima dată în timpul Carboniferului superior (Pennsilvanul inferior) și s-au stins până la sfârșitul Permianului. Odată cu formarea supercontinentului Pangea în Permian, zona continentală a depășit-o pe cea a zonei oceanice pentru prima dată în istoria geologică. Rezultatul acestei noi configurații globale a fost dezvoltarea extinsă și diversificarea faunei vertebrate terestre permiene, inclusiv pelicozaurii. În consecință, fosilele lor se găsesc în mai multe localități din întreaga lume. Cu toate acestea, majoritatea fosilelor de pelicozaur au fost descoperite în Texas și Oklahoma, unde se numără printre cele mai comune fosile din Permianul timpuriu. O mare parte din petrolul din cele două state provine din perioada Permiană, iar căutarea acestui petrol este parțial responsabilă pentru pletora de fosile de pelicozauri găsite.

Dimetrodonă este cel mai familiar exemplu de pelicozaur. Un carnivor puternic, Dimetrodonă a fost prădătorul de vârf al perioadei permiene. Cu capul său mare și numeroși dinți mari și ascuțiți, s-a hrănit cu alte vertebrate, inclusiv cu alți pelicozauri, care împărtășeau mlaștinile în care trăia. Dimetrodonă avea o lungime de aproximativ trei metri și jumătate și avea probabil o greutate de aproximativ 100-150 kg (200-300 de lire sterline). Patru picioare scurte și groase susțineau acest corp masiv.

Aspectul fizic al Dimetrodonă este destul de distinct. În timp ce corpul său era lung, era relativ scurt. A fost construit ca o șopârlă mare, cu o excepție importantă: un "naviga". Suporturile osoase ale velei se ridicau la aproape un metru vertical de la spate și erau conectate de o piele foarte vascularizată. Cea mai populară presupunere cu privire la funcția velei este termoreglarea. O astfel de vela ar permite o suprafață mare pentru dobândirea sau eliberarea căldurii. Studii au arătat că aria velei este proporțională cu volumul Dimetrodonă cum ar fi de așteptat dacă pânza ar fi importantă pentru schimbul de căldură. În timp ce mulți tetrapode din multe descendențe au dezvoltat structuri similare cu vele, Dimetrodonă este cel mai cunoscut, astfel încât majoritatea muncii efectuate explorând funcția pânzei s-a concentrat pe acest pelicozaur.

Cu toate acestea, trebuie remarcat faptul că nu toți pelicozaurii aveau pânze. Totuși, majoritatea pelicozaurilor erau asemănători Dimetrodonă prin aceea că erau, de asemenea, carnivore cu fălci mari și puternice și două tipuri de dinți: canini ascuțiți și dinți tăietori. Două excepții majore de la această dietă cu carne au fost Caseide si Edaphosauridae, care erau erbivore. În timp ce cazeidele erau mult mai diverse, cel mai familiar dintre pelicozaurii erbivori este o altă navă, Edaphosaurus. Edaphosaurus avea un craniu mai mic decât Dimetrodonă, și avea dinți mari asemănători cuțitelor pentru măcinarea și zdrobirea plantelor. Această adaptare a permis înflorirea pelicozaurilor și, până la începutul Permianului, genurile de pelicozauri reprezintă 70 la sută din toate amniotele cunoscute, depășind numărul reptilelor.

Edaphosaurus: Pelycosaurs include o varietate de forme și stiluri de viață. Nu toți erau carnivori; ceva ca Edaphosaurus, erau erbivore. În imaginea de mai sus din stânga, puteți vedea că nu există dinți urâți și ascuțiți care să umple maxilarul acestui pelicozaur. Este posibil să vedeți și butoanele suplimentare care ies din oasele aripioarelor dorsale, care sunt unice pentru Edaphosauridae. În dreapta, puteți vedea un schelet complet montat din Permianul din Texas. Coada lungă și postura întinsă sunt caracteristice pelicosaurilor. Aceste imagini au fost realizate la Field Museum of Natural History din Chicago. (Faceți clic pe oricare dintre imaginile de mai sus pentru o imagine mai mare).

Pelycosaurs este o descendență importantă păstrată în evidența fosilelor. Acestea sunt cele mai vechi sinapside cunoscute, primele care au dezvoltat specializări care ar juca un rol important în creșterea la mamifere. Ele sunt astfel un grup de tranziție atât în ​​formă, cât și în funcții. Schad (1994) prezintă două reguli generale privind zonele de tranziție. În primul rând, nicio formă intermediară nu reprezintă un caracter complet intermediar. Aceasta înseamnă că nu s-a găsit nicio condiție evolutivă în niciun taxon în care sunt prezente toate caracteristicile ambelor taxe la care condiția este intermediară. În al doilea rând, transformarea evolutivă predomină în extremități și abia mai târziu afectează sistemul axial. Având în vedere aceste principii, putem începe să înțelegem dezvoltarea mamiferelor din rădăcinile lor de pelicozaur.

Pelicozaurii prezintă primul progres substanțial al târârii spre alergare. Această evoluție a extremităților necesită o modificare a metabolismului din sistemul muscular pentru a furniza energia reutilizată pentru o activitate mai intensă. Schimbarea rezultată a sistemului axial a adus endotermie. Sprijinind această idee este faptul că pe măsură ce pelicozaurii și sinapsidele ulterioare au evoluat, raportul dintre suprafața pânzei și masa corporală a scăzut. Acest lucru arată tendința necesității reduse de termoreglare externă, care ar necesita o utilizare crescută a endotermiei, o caracteristică importantă care separă astăzi reptilele și mamiferele.

Vizitați paginile Synapsida din Arborele Vieții, care include o discuție completă despre autapomorfii ale principalelor clade de sinapside, cu accent pe grupurile bazale (pelicozaur). Sau răsfoiți paginile lui Jack Conrad pe Synapsida pentru informații suplimentare.

Imagini de Edaphosaurus luat de B. M. Wagoner la Field Museum of Natural History din Chicago. Imagine de Haptod placa de asemenea de B. M. Wagoner și luată la Muzeul Senckenberg din Frankfurt, Germania. Fotografie de Dimetrodonă diorama împușcat la Muzeul Carnegie din Pittsburgh de John R. Hutchinson.

Surse:
Bennet, S. Christopher. 1996. Aerodinamica și funcția de termoreglare a pânzei dorsale a Edaphosaurus. Paleobiologie 22: 496-506.

Carroll, R. L. 1988. Paleontologia și evoluția vertebratelor. New York: W. H. Freeman.

Florides, G. A., L. C. Wrobel, S. A. Kalogirou, S. A. Tassou. 1999. Un model termic pentru reptile și pelicozauri. Journal of Thermal Biology 24: 1-3.

Hillenius, Willem J. 1994. Turbinates in Therapsids: Evidence for Late Permian origins of mammalian endothermy. Evoluția 48: 207-229.

Hopson, James A. 1994. Evoluția sinapsidelor și radiația mamiferelor neeuteriene. Pp 190-219 în D. R. Prothero și R. M. Schoch (eds.) Caracteristici majore ale evoluției vertebrate. Cursuri scurte de paleontologie 7.

Schad, Wolfgang. 1994. Modele heterocronice de evoluție în etapele de tranziție ale claselor de vertebrate. Acta Biotheoretica 41 (4): 383-389.

Sidor, C. A. și J. A. Hopson. 1998. Liniile fantomelor și „mamiferitatea”: evaluarea tiparului temporal de dobândire a caracterelor în Synapsida. Paleobiologie 24: 254-273.