Sünapsid: imetajate eelkäijad — taksonoomia, päritolu ja evolutsioon
Sünapsid ("sulatatud kaarjas") on tetrapoodide taksonoomiline klass. Sellesse klassi kuuluvad imetajad ja varasemad imetajatega seotud rühmad. Sünapsid on üks kahest amniootide põhirühmast. Sõsarrühm, millest on tekkinud roomajad, on Sauropsida. Mõlemad rühmad arenesid välja varajastest amniootidest umbes 345 miljonit aastat tagasi varases või keskmises karbonaalses perioodis.
Taksonoomia ja põhirühmad
Sünapside hulka kuuluvad nii varasemad primitiivsed vormid kui ka kõik kaasaegsed imetajad. Peamised fossiilsed rühmad on:
- Pelycosauria — varaseimad ja sageli primitiivsemad sünapsid (pennsylvaania kuni permini), kuhu kuuluvad tuntud vormid nagu Dimetrodon;
- Therapsida — arenenum klipp, mis hõlmab mitmesuguseid permia ja triaasi rühmasid ning on otseseks eelkäijaks imetajatele (alumine perm kuni tänapäevani); selle hulka kuuluvad gorgonopsianid, diküodontid ja künoodontid.
Põhilised morfoloogilised tunnused
Sünapside määratlev tunnus on üksik haavand (temporal fenestra) kolju küljel, mis asub silmaaugu taga ja eristab neid diapsididest (kahe aukuga koljud). Lisaks iseloomustab sünapse:
- hammaste diferentsiatsioon (eri tüüpi hambad: esihambad, purihambad jne), mis võimaldas toidu tõhusamat töötlemist;
- ninarõhu ja võimalike varajaste soojahoidlike mehhanismide suund — paljud therapsidid olid juba parema ainevahetuse ja aktiivsusega;
- kõrva ja lõualuu anatoomia muutused — hilisematel rühmadel liiguvad teatud lõualuulülid kõrva luudeks (see protsess lõppes imetajatel kolmikluustiku kujul);
- põletikulisem või vertikaalsem jäsemete asetus võrreldes varasemate roomajataoliste tetrapoodidega, mis aitas kaasa aktiivsemale liikumisele.
Evolutsioon ja päritolu
Sünapsid tekkisid varajastest amniootidest ja jagunesid kiiresti eri rühmadeks, mis hõlmasid nii maismaad domineerinud pelykosaure kui ka hilisemaid therapside klippe. Evolutsioonis olid tähtsad ülekanne lõualuu luudest kõrva luudeks ning hammaste diferentseerumine — need muutused olid olulised sammud imetajate juurde jõudmisel.
Fossiilne ajalugu ja ajaskaala
Pelykosaurused domineerisid maismaa ökosüsteeme permia alguses ja keskel, kuid paljud neist hääbusid välja perm-triassiaja väljasuremise ajal, mis oli suurimaid massväljasuremisi Maa ajaloos. Pärast seda sündmust said domineerijaks mitmed therapsidide rühmad. Alamtriaasi ajal olid therapsidid olulised maismaaliigid, kuid üsna kiiresti, ülemtriaasiks, tõusid võimule dinosaurused, mis muutsid maastiku koosseisu ja ökoloogilisi nišše. Vaatamata nende vähenemisele püsis therapsidide joon — eriti künoodontide rühm — järk-järgult imetajate sirgjoonel kuni varaste imetajateni triiasis ja dinosaurusajastu väikeste, sageli öiste imetajalaadsete liikideni.
Olulised arengud imetajate suunas
Therapsidide ja eriti künoodontide evolutsioonis toimusid mitmed võtmeomaduste sammud, mis viisid täielike imetajateni:
- täielikum lõualuu ja parem hammastik — efektiivsem toidu töötlemine;
- keskkõrva kolme luud (malleus, incus, stapes) areng — parem kuulmine;
- võimalik karvkatte ja soojustaluvuse areng — sammud püsisoojalisuse suunas;
- ninaõõne ja suulae muutused, mis võimaldasid hingamist samal ajal toidu närimisega (sekundaarne suulae) — oluline imetajate elutegevuseks.
Keskkond ja ökoloogiline roll
Sünapsid on läbi Maa ajaloo täitnud palju ökoloogilisi rolle: nad on olnud kiskjad, taimtoidulised ja kõiksevad vormid. Varased pelykosaurused olid sageli suuremad maismaaimetajad ja kiskjad, therapsidid hõlmasid nišše alates suurtest herbivooridest kuni efektiivsete röövloomadeni. Imetajate teke ja hilisem mitmekesistumine pärast kriitilisi väljasuremisi tõi sünapsidele globaalset edu tänapäevani.
Kokkuvõte
Sünapsid on laiaulatuslik ja evolutsiooniliselt oluline rühm, mille hulka kuuluvad nii varased pelykosaurused kui ka kõik tänapäevased imetajad. Nende põhijooned — ühe ajalise avausega kolju, diferentsialiseerunud hambad ja lõualuu-kõrva ümberkujundused — on teinud võimalikuks ülemineku aktiivsete, soojust säilitavate imetajate rühmani. Fossiilne rekord näitab, kuidas need rühmad kohanesid, kriisidest üle said ja lõpuks andsid alguse imetajate edukale mitmekesisusele.
Primitiivsed ja arenenud sünapsiidid
Imetaja-sarnased roomajad on traditsiooniliselt jagatud primitiivseks ja arenenud rühmaks, mida nimetatakse vastavalt pelykoosaurusteks ja therapsideks. Pelykoosaurused on kuue sünapsidi perekonna algloomade parafületiline rühm.120 Nad kõik olid üsna sisalikulaadsed, laialivalguva kõnnaku ja tõenäoliselt sarviliste karvadega. Therapsiidide hulka kuuluvad arenenumad sünapsiidid, kellel on püstisem poos ja võimalik, et vähemalt mõnel kujul ka karvad. Viimased on imetajate esivanemad. Seega esindavad mõlemad sünapsidide rühmad evolutsioonilisi astmeid: pelykoosaurustest on tekkinud therapsidid, millest omakorda on tekkinud imetajad.
Imetajad ja roomajad
Varem nimetati therapsideks ("metsloomade nägu") imetajataolisi roomajad. See oli viga, sest nad ei olnud kunagi roomajad. Jagunemine sünapside ja sauropside (roomajate tekitatud rühm) vahel toimus ammu enne therapside tekkimist.
On mitmeid tunnuseid, mida ei ole võimalik fossiilidel näha, kuid mis on väga olulised. Imetajaid eristavad roomajatest põhimõttelised erinevused veresüsteemi arengus. Need erinevused on sellised, et imetajate põlvnemine roomajatest oleks peaaegu võimatu.
" On ilmselgelt täiesti võimatu, et lindudel ja tänapäeva roomajatel esinev seisund oleks tekkinud imetajatel esinevast seisundist või vastupidi". Kermack.6
See toetab amniootide jagunemist sauropsida ja synapsida vahel.
Sünapsidi kolju
Ajalised avad
Sünapsididel on välja kujunenud fenestra (auk) iga silmakoobaste taga kolju alumises osas. See võimaldab lõualihaste jaoks paremaid kinnituskohti kui algne anapsiidide seisund.
Paralleelne areng toimus diapsida-loomadel, kes arendasid välja kaks, mitte ühe avaust iga silma taga.
Esialgu jättis kolju avaus kere sisemise osa ainult lõualihaste poolt kaetud, kuid kõrgematel therapsididel ja imetajatel on avause sulgemiseks laienenud süljeluu.
Hambad
Sünapsididel olid diferentseeritud hambad. Nende hulka kuuluvad söögi-, suulae- ja lõikehambad.
Diferentseerumise suundumus on täheldatav mõnedel labürintodontidel ja varajastel anapsiidsetel roomajatel. Neil on laienenud esimesed hambad lõualuudel, mis moodustavad protokaniinide vormi. See omadus kadus hiljem sauropsidide liinis, kuid arenes edasi sünapsididel. Varastel sünapsididel võis olla 2 või isegi 3 suurendatud "kurguhammast", kuid therapsididel oli see muster muutunud nii, et mõlemas ülemises lõualuu pooles oli üks kurguhammas. Alumised hambad arenesid välja hiljem.
Eothyris , varajane sünapsiid, millel on mitu hambaküünt.
Sünapsididel on üks auk mõlema silma taga, kolju alumises osas.
Taksonoomia
Märkus: evolutsiooniliselt kuuluvad imetajad täielikult Synapsida perekonda. Nende staatus eraldi klassina on traditsiooniline Linna taksonoomia: klade'ina on nad Therapsida alamrühm.
- Seeria Amniota
Küsimused ja vastused
K: Mis on sünapsid?
V: Sünapsid on tetrapoodide taksonoomiline klass.
K: Mis kuulub klassi Synapsids?
V: Klassi Synapsids kuuluvad imetajad ja varasemad imetajatega seotud rühmad.
K: Millal arenesid sünapsidid ja sauropsidid?
V: Nii sünapsidid kui ka sauropsidid arenesid välja umbes 345 miljonit aastat tagasi varakarbonaalsel perioodil.
K: Milline on sünapsidide sõsarrühm?
V: Sünapsidide sõsarrühm on Sauropsida.
K: Mis on Pelycosaurused ja Therapsidad?
V: Pelycosaurused ja Therapsidad on kaks sünapsidide rühma. Pelykosaurused elasid permiajal, Therapsidid aga tänapäevalgi.
K: Mis juhtus Pelycosaurustega ja Therapsididega aja jooksul?
V: Pelykosaurused domineerisid maismaal permiajal, kuid paljud liigid surid välja perm-triassiaja väljasuremise ajal. Therapsiidid domineerisid maismaal veel alumist triaasi, kuid ülemise triaasi ajaks olid dinosaurused võimust võtnud.
K: Mis on amnioodid?
V: Amnioodid on tetrapoodide rühm, mis munevad mune, mille membraanid kaitsevad ja toidavad arenevaid embrüoid. Sünapsid ja sauropsid on kaks peamist amniootide rühma.
