Synapsider (Synapsida): Däggdjurens ursprung och evolution
Upptäck synapsidernas historia — från tidiga pelycosaurier till therapsider och däggdjurens ursprung. Evolution, tidsskalor och avgörande övergångar.
Synapsider ("smält båge") är en taxonomisk klass av tetrapoder. Till denna grupp hör alla nu levande däggdjur samt en mängd utdöda släkten och grupper som är mer eller mindre nära besläktade med däggdjuren. Synapsiderna är en av de två stora huvudgrenarna bland amnioter; deras systergrupp, som gav upphov till dagens reptiler och fåglar, kallas Sauropsida. Båda linjerna utvecklades från tidiga amnioter för ungefär 345 miljoner år sedan, under karbonperioden.
Kännetecken
Namnet synapsid syftar på en karakteristisk öppning i skallen, en enda tinningöppning (temporal fenestra) bakom ögat. Denna öppning gav mer plats för kraftiga käkmuskler och är ett av de viktigaste kännetecknen som skiljer synapsider från andra amnioter. Andra typiska drag som utvecklades gradvis i synapsidernas släktlinje är:
- Differentierade tänder (heterodonti) med specialiserade framtänder, hörntänder och kindtänder.
- En större dentarben (käkben) och en successiv omvandling av bakre käkben hos icke-mammala synapsider till hörselben i det inre örat hos däggdjur.
- Utveckling av sekundär gommen som möjliggjorde andning samtidigt som man tuggar.
- Förändrad kroppsbyggnad och uppriktigare benställning som gav effektivare rörelse.
- Tecken på ökad ämnesomsättning, isolerande päls och möjligen mjölkkörtlar — egenskaper som i olika grad förekom innan de fulla däggdjursformerna uppstod.
Huvudgrupper och tidslinje
Synapsider omfattar äldre, ofta benämnda grupper som Pelycosauria (vanliga från pennsylvanien till perm) och den mer avancerade kladen Therapsida (från nedre perm och vidare). Pelycosaurierna inkluderar välkända former som Dimetrodon och Edaphosaurus — ofta stora, växt- eller köttätande djur, vissa med segelliknande utskott på ryggen. Pelycosaurierna dominerade landekosystemen under perm men försvann i stort sett vid utdöendet mellan perm och trias.
Therapsiderna var en mångfaldig grupp som gav upphov till flera undergrupper — bland dessa gorgonopsier, therocephalia och cynodontier — och de var framträdande bland landdjuren under nedre trias. Under övre trias kom dock dinosaurierna att ta över rollen som dominerande stora terrestra ryggradsdjur, medan synapsiderna i huvudsak krympte i storlek och anpassade sig till nya ekologiska nischer.
Från synapsider till däggdjur
Det var framför allt cynodontierna, en grupp therapsider, som utvecklade många av de egenskaper som kännetecknar däggdjuren. I cynodontiernas utveckling ser man tydliga steg mot modern däggdjursanatomi: förbättrad tuggfunktion med komplicerade tuggytor på tänderna, vidareutvecklad sekundär gom, minskade käkben och förändringar i innerörats ben. De första riktigt däggdjurslika formerna (mammaliaformes och därefter tidiga däggdjur) uppträdde under den sena trias/jura; därefter fortsatte däggdjuren att förfina sina särdrag och diversifieras.
Betydelse och dagens fauna
Synapsidernas viktigaste arv i dagens fauna är däggdjuren, den enda överlevande linjen av synapsider. Efter massutdöendet vid slutet av krita för ungefär 66 miljoner år sedan, då många grupper av reptiler (inklusive icke-flygande dinosaurier) gick under, expanderade däggdjuren kraftigt och fyllde många lediga ekologiska nischer. Utvecklingen från tidiga pelycosaurier till dagens däggdjur är ett av de mest studerade exemplen på långsam, gradvis evolution av komplicerade anatomiska och fysiologiska system.
Taxonomiska anmärkningar
Historiskt har termen Pelycosauria använts som en praktisk benämning men utgör troligen en parfyletisk grupp (ett utvecklingsstadium snarare än en enhetlig gren). Modern forskning på synapsiders fylogeni bygger i hög grad på detaljerad jämförande anatomi och kladistiska analyser, vilket ger en mer nyanserad bild av hur olika linjer av synapsider förhåller sig till varandra och till de tidiga däggdjuren.
Sammanfattningsvis är synapsiderna en central grupp i ryggradsdjurens evolution — från de tidiga, reptilliknande formerna i karbon och perm till de moderna däggdjuren som dominerar många ekosystem idag.
Primitiva och avancerade synapsider
De däggdjursliknande reptilerna delas traditionellt in i en primitiv grupp och en avancerad grupp, som kallas pelycosaurier respektive therapsider. Pelycosaurierna är en parafyletisk grupp av sex primitiva familjer av synapsider.120 De var alla ganska ödleliknande med en spretig gång och möjligen horniga skutor. Therapsiderna innehåller de mer avancerade synapsiderna, med en mer upprätt hållning och eventuellt hår, åtminstone i vissa former. De senare är däggdjurens förfäder. Båda de två synapsidgrupperna representerar alltså evolutionära grader: pelycosaurierna har gett upphov till therapsiderna, som i sin tur har gett upphov till däggdjuren.
Däggdjur och reptiler
Therapsiderna ("djuransikten") kallades tidigare för däggdjursliknande reptiler. Detta var ett misstag, eftersom de aldrig var reptiler. Splittringen mellan synapsider och sauropsider (den grupp som gav upphov till reptiler) ägde rum långt innan therapsiderna utvecklades.
Det finns ett antal egenskaper som inte kan ses på fossil, men som är av stor betydelse. Däggdjur skiljer sig från reptiler genom grundläggande skillnader i blodsystemets utveckling. Dessa skillnader är sådana att det skulle vara nästan omöjligt för däggdjur att härstamma från reptiler.
" Det är helt klart helt omöjligt att det tillstånd som finns hos fåglar och moderna reptiler skulle ha uppstått ur det tillstånd som finns hos däggdjur eller tvärtom." Kermack.6
Detta stöder uppdelningen av amnioter i sauropsida och synapsida.
Kranium av synapsider
Öppningar i tiden
Synapsiderna utvecklade en fenestra (hål) bakom varje ögonhåla på den nedre delen av skallen. Det ger bättre fästplatser för käkmusklerna än det ursprungliga anapsidernas tillstånd.
En parallell utveckling ägde rum hos diapsiderna, som utvecklade två istället för en öppning bakom varje öga.
Ursprungligen täckte öppningen i kraniet det inre kraniet endast av käkmusklerna, men hos högre therapsider och däggdjur har kotbenet expanderat för att stänga öppningen.
Tänder
Synapsiderna hade differentierade tänder. Dessa inkluderar hörntänder, kindtänder och framtänder.
Tendensen till differentiering finns hos vissa labyrintodonts och tidiga anapsidreptiler. De har förstorade första tänder på överkäken, som bildar en form av protokaniner. Detta drag förlorades senare i sauropsidlinjen, men utvecklades vidare hos synapsiderna. Tidiga synapsider kunde ha två eller till och med tre förstorade "hörntänder", men hos therapsiderna hade mönstret stabiliserats till en hörntand i varje överkäkshalva. De nedre hörntänderna utvecklades senare.
Synapsiderna har ett enda hål bakom varje öga, på den nedre delen av skallen.
Eothyris, en tidig synapsid med flera hörntänder.
Taxonomi
Observera att däggdjuren evolutionärt sett hör helt och hållet till Synapsida. Deras status som en separat klass är traditionell Linné-taxonomi: som en klad är de en undergrupp till Therapsida.
- Serie Amniota
Frågor och svar
F: Vad är synapsid?
S: Synapsider är en taxonomisk klass av tetrapoder.
F: Vad ingår i klassen Synapsider?
S: Till klassen Synapsids hör däggdjur och tidigare grupper som är besläktade med däggdjur.
F: När utvecklades synapsider och sauropsider?
S: Både Synapsids och Sauropsids utvecklades för cirka 345 miljoner år sedan under den tidiga karbonperioden.
F: Vilken är systergruppen till Synapsids?
S: Systergruppen till Synapsids är Sauropsida.
F: Vad är Pelycosaurier och Therapsider?
S: Pelycosaurier och Therapsider är två grupper av Synapsider. Pelycosaurierna levde under permtiden, medan therapsiderna finns kvar än idag.
F: Vad hände med Pelycosaurierna och Therapsiderna med tiden?
S: Pelycosaurierna var dominerande på land under perm, men många arter dog ut under utdöendet mellan perm och trias. Therapsider var fortfarande dominerande på land under nedre trias, men under övre trias hade dinosaurierna tagit över.
F: Vad är amnioter?
S: Amnioter är en grupp tetrapoder som lägger ägg med membran som skyddar och ger näring åt embryon under utveckling. Synapsider och Sauropsider är två stora grupper av amnioter.
Sök