Rozdział 3: wiek ssaków


Original: http://darwin.bio.uci.edu/~sustain/bio65/lec03/b65lec03.htm

Ewolucji ssaków

Ssaki pojawiły się na Ziemi na długo przed wyginięcia dinozaurów, w rzeczywistości pochodzą one we wczesnej jurze około 200 milionów lat temu. Pod koniec kredy małych torbaczy prymitywnych (ssaki czerwia młode w torbie, jak oposy) oraz owadożerne, podobny do ryjówki i jeże, były dość obfite i powszechne. Niektóre z tych zwierząt przetrwały kredy / Szkolnictwo katastrofie i przekształciła dominujących form życia kolejnej epoki – w futerkowych, stałocieplnych ssaków, które w końcu doprowadziły do ​​gatunku ludzkiego. Okres między wyginięcia dinozaurów i obecnego dni (ostatnie 65000000 rok) nazywa wiek ssaków lub kenozoicznych.

Dopiero po dinozaury zniknęły nie ssaki rozpocząć wielkie zróżnicowanie i stać się dominujące zwierzęta lądowe. Następnie, w ciągu 10 milionów lat, były wszelkiego rodzaju ssaki żyjące w różnych siedliskach na lądzie, na morzu iw powietrzu. Były roślinożerne, mięsożerne, wieloryby, nietoperze. Niektóre z nich były bardzo duże, a ci, o masie większej niż około 100 funtów, są określane jako megafauny. Większość z tych gatunków jest wymarły.

Podczas kenozoiku było również ogromne promieniowanie w innych grupach, w tym ptaków, gadów, płazów i ryb, prowadząc stopniowo do szczytu różnorodności biologicznej, które miało miejsce w niedawnej przeszłości.

GEOGRAFICZNE ZMIANY I EVOLUTION

EVOLUTION OF MAMMALS

Mammals appeared on the earth long before the extinction of the dinosaurs; in fact, they originated in the early Jurassic about 200 million years ago.  By late Cretaceous small primitive marsupials (mammals that brood their young in a pouch, like opossums), and insectivores, similar to shrews and hedgehogs, were quite abundant and widespread. Some of these animals survived the Cretaceous/Tertiary catastrophe and evolved into the dominant life forms of the next era – the fur-bearing, warm-blooded mammals that eventually gave rise to the human species. The period between the extinction of the dinosaurs and the present day (the last 65 million years) is called the Age of Mammals or Cenozoic.

Only after the dinosaurs were gone did the mammals begin their great diversification and become the dominant land animals. Then, within 10 million years, there were mammals of all kinds living in many different habitats on land, in the sea and in the air. There were herbivores, carnivores, whales, bats.  Some of them were very large, and those weighing more than about 100 pounds are referred to as the Megafauna.  Most of these species are extinct.

During the Cenozoic there was also tremendous radiation in other groups including birds, reptiles, amphibians and fish, leading gradually up to the peak of biological diversity that occurred in the recent past.

GEOGRAPHIC CHANGES AND EVOLUTION

The geography of the world changed dramatically during the time when animals and plants were evolving. The major continental land masses were initially fused together into one giant continent named Pangaea during the Paleozoic era.

In the Mesozoic, Pangaea gradually broke up into the present-day continents, which have been moving apart from each other, by continental drift, ever since. This idea of continental drift was first based on the remarkably close fit between the coastlines of major continents, most notably the west coast of Africa with the east coast of South America. It is now supported by measurements, which show that the continents on either side of the Atlantic Ocean are still moving apart from one another, at the rate of several centimeters per year. Continental drift was actually a little more complicated, with the North American plate drifting around in the Pacific Ocean for quite a long time. A large chunk of the North American plate was recently found in Argentina, left there after the two continents bumped into each other then moved apart.  Learn more about This Dynamic Earth.

The separation of the great land mass into different continents allowed biological evolution to take quite different paths in different parts of the world. And the formation of oceanic islands, often by volcanic activity, produced many more isolated areas where evolution could experiment with different forms.

Breakdown of this isolation, either by geological changes or by transport of organisms between the isolated areas, has often led to extinction of the endemic forms, and so loss of diversity.

During the Cenozoic era, there was a gradual lowering of temperatures as well as the gradual establishment of different climatic zones of the earth -the tropics, the temperate zones and the cool climates of the higher latitudes.

The culmination of the cooling trend was the Pleistocene epoch, or Great Ice Age, of the last 1.8 million years. During this time vast expanses of North America and Eurasia were periodically covered with enormous continental glaciers. These glaciers advanced during the four ice ages (glacial periods) and retreated during the three interglacials. We are now living in the fourth interglacial stage. During the glacial periods the sea level became much lower because so much water was converted to ice. Consequently land bridges, especially the Bering land bridge across the Bering Sea joining Asia with North America, became available for animal migrations.

EVOLUTION OF MAMMALS ON DIFFERENT CONTINENTS

Mammalian evolution in the Northern hemisphere.

We know about the Pleistocene mammals not only from fossils but also from carcasses, especially of the woolly rhinoceros, which have been found in petroleum deposits in Romania. Mammoths, complete with flesh, hair and stomach contents, have been found frozen in the ice in Siberia.

Some members of the Pleistocene megafauna were restricted to certain areas. For example, the woolly rhinoceros, giant deer, the moose-like giraffe shown in the slide, and the cave bear were found only in Eurasia and Africa. But the Bering land bridge has been present intermittently through the entire Age of Mammals. It allowed the entry from Asia of many of the large mammals that were to subsequently dominate the North American fauna, including the woolly mammoth, imperial mammoth, mastodon, bison, deer, sheep, cattle and many large carnivores. Slide shows a reconstruction of a Pleistocene scene in North America. Notice the saber-toothed cat with its enormous canine teeth.

The Bering land bridge also allowed animals that evolved in North America to colonize Asia. Horses and camels originated in North America and from here spread to Asia and South America. They subsequently (8,000 years ago for horses) became extinct in North America. Horses did not reappear in this country until Columbus’ second voyage in 1493.  See slide of the evolutionary history of the horse – one of the most complete fossil series available, often used as a classical example of evolution.

Mammalian Evolution in South America.

At the beginning of the Cenozoic era, there was a land bridge between North and South America, as there is today. This land bridge allowed primitive mammals to colonize South America from the North. This land link was later (during the Eocene) broken, and those animals which had settled in South America then evolved in complete isolation from the rest of the world. Over about 40 million years these primitive groups diversified in many unique ways.

The placental mammals (those that carry their young in a uterus, using a placenta to provide nutriment) of South America evolved as herbivores, many of them large and slow moving, like the ground sloth Megatherium which reached up to 29 feet tall when standing upright on its hind legs. The ground sloth was the largest and heaviest of all land mammals (there may have been a sighting in 1994!). Other South American mammals evolved single-digit feet ending in strong hoofs, exactly like those of modern horses, and others possessed a well-developed trunk and massive legs like the elephant’s. These are examples of convergent evolution.

The marsupials (mammals that carry their young in a pouch, like kangaroos) evolved in the other direction, becoming carnivores. One of them bore an amazingly close resemblance to the independently evolved saber-toothed cat of North America, which was a placental mammal. This is another example of convergent evolution.

New forms of wildlife continued to arrive in South America even after the continent was cut off from North America. These “island hoppers” were able to cross the stretches of water then separating the continents because of their small size and/or their ability to swim. They included primates which gave rise to the New World monkeys, including howler monkey, marmosets, capuchins, woolly monkeys and spider monkeys; and rodents which evolved into a number of families, several of which are found nowhere else in the world. These include the capybara, the agouti, the coypu, the cavy (Guinea pig) and the chinchilla. In South America there is a greater variety of rodents than anywhere else in the world.

The Invasion of South America. In the upper Pliocene, 3 million years ago, the isthmus of Panama reappeared as a result of changes in the earth’s crust. This was a disaster for many of the animals that had evolved in isolation in South America. South America was invaded by deer, camels, raccoons, tapirs, horses, mastodons, bears, peccaries, rabbits, shrews, cats, dogs, weasels and rodents. For some reason these animals were able to displace many of the South American species, driving many of them to extinction.

Some of the new arrivals (e.g. mastodons and horses) survived only for a brief period. Others were very successful, for example the camel family which has given rise to the vicunas, guanacos, alpacas and llamas. The camels as well as the horses subsequently became extinct in North America where they originated.

Another group of uniquely South American mammals, the edentates (sloths, armadillos and anteaters), survived the competition with the invaders and are still abundant in South America. The armadillos, like their primitive ancestors, are armor-plated mammals in which the armor plating is composed of separate shields and hinged bands. But the related species of one extinct group, the glyptodonts, had a single-piece carapace similar to that of tortoises. These glyptodonts, some of which were as big as a Volkswagen and armored like a tank, survived up until quite recent times and may have been hunted by primitive Indian tribes; piles of glyptodont bones have been found alongside various human artifacts.

A few of the animals that had evolved in South America migrated in the reverse direction, becoming established in North as well as South America: the anteater, porcupine, opossum and armadillo.

South America provides a spectacular example of how evolution can take off in novel directions when a region is isolated for a long enough period of time. It also provides a dramatic lesson in how apparently well adapted species can often be driven to extinction when exotic species (those coming from outside) are introduced.

Mammalian Evolution in Australia.

The mammalian fauna of Australia also evolved in isolation since the early Cenozoic (Eocene), but in this case the isolation remained complete. For unknown reasons, Australia was apparently originally populated entirely by marsupials rather than placental mammals. Today the native mammalian fauna of Australia is made up of marsupials of many different kinds, that occupy ecological niches similar to those occupied by placental mammals in other parts of the world. Evolution produced marsupial mice, a marsupial mole, and, most impressive, a marsupial wolf (almost extinct) and a marsupial lion (extinct), all of which bear striking resemblances to the corresponding placental forms. These are examples of convergent evolution. Other Australian marsupials occupy the same ecological niches as certain placental mammals in other continents, but are rather different in appearance. For example the wallabies and kangaroos occupy the niche of browsing and grazing mammals which is occupied by the ungulates (hoofed mammals) in other parts of the world. The Koala, a tree-climbing, slow-moving herbivore, occupies the same niche as the tree sloths of South America. The Koala is now being considered for Endangered Species listing in this country; its population has plummeted because of destruction of eucalyptus forests in Australia.  Around Christmas 2001 over 100 fires, most deliberately set, burned 1.2 million acres in southeast Australia, including huge areas of koala habitat. Thousands of koalas were lost out of less than 100,000 remaining.

Australia did produce some giant forms such as giant kangaroos, which are now extinct.

Geografia świata zmieniła się dramatycznie w czasie, gdy rośliny i zwierzęta zostały ewoluuje. Główne masy lądowe lądowe początkowo zrośnięte w jeden olbrzymi kontynent o nazwie Pangea podczas ery paleozoicznej.

W mezozoiku, Pangaea stopniowo rozpadł się na współczesnych kontynentów, które były ruchome od siebie, przez dryfu kontynentów, od wieków. Ten pomysł dryfu kontynentalnego została po raz pierwszy na podstawie niezwykle ścisłego powiązania wybrzeży dużych kontynentów, zwłaszcza zachodniego wybrzeża Afryki z wschodniego wybrzeża Ameryki Południowej. Jest obecnie obsługiwana przez pomiarów, które pokazują, że na obu kontynentach stronie Atlantyku są jeszcze w ruchu od siebie, w ilości kilku centymetrów rocznie. Dryf kontynentów był rzeczywiście nieco bardziej skomplikowane, z płytą północnoamerykańskim dryfujących wokół w Oceanie Spokojnym na dość długi czas. Duży fragment płyty północnoamerykańskiej niedawno znaleziono w Argentynie, tam po lewej dwa kontynenty wpadliśmy na siebie, a następnie przeniósł się od siebie. Dowiedz się więcej o tej dynamicznej Ziemi.

Rozdzielenie wielkiej masy ziemi na różnych kontynentach mogą ewolucja biologiczna podjąć zupełnie różne ścieżki w różnych częściach świata. I tworzenie wyspach oceanicznych, często przez działalność wulkaniczną, wyprodukowany wiele więcej wydzielonych obszarów, gdzie ewolucja mogła eksperymentować z różnymi formami.

Podział tej izolacji, albo zmian geologicznych lub transportu organizmów między odizolowanych obszarach, często prowadzi do wyginięcia endemicznych form, a więc utrata różnorodności.

Podczas ery kenozoicznej, było stopniowe obniżenie temperatury, a także stopniowe tworzenie różnych stref klimatycznych Ziemi-tropikach, strefy umiarkowanej i chłodnym klimacie z wyższych szerokościach geograficznych.

Kulminacją chłodzenia tendencji było plejstocenu epoka, czyli wielka epoka lodowcowa, z ostatnich 1,8 milionów rok. W tym czasie rozległe Ameryki Północnej i Eurazji, były okresowo pokryte ogromnymi kontynentalnych lodowców. Te lodowce zaawansowane podczas czterech zlodowaceń (lodowaty okresy) i wycofał się w ciągu trzech interglacjałów. Obecnie żyjemy w czwartym etapie interglacjału. Podczas okresach glacjalnych poziom morza stał się znacznie mniejszy, ponieważ tak dużo wody przekształca się w lód. Konsekwencji mosty lądowe, zwłaszcza Bering most lądowy przez Morze Beringa łączącego Azję z Ameryką Północną, stały się dostępne dla migracji zwierząt.
Ewolucji ssaków na różnych kontynentach

Ssaków ewolucja na półkuli północnej.

Wiemy o plejstoceńskich ssaków, nie tylko ze skamieniałości, ale także z tusz, szczególnie w nosorożca włochatego, które zostały znalezione w złóż ropy naftowej w Rumunii. Mamuty, kompletne wraz z ciałem, do włosów i żołądka treści, został znaleziony zamrożone w lodzie na Syberii.

Niektórzy członkowie plejstoceńskich megafauny były ograniczone do niektórych obszarów. Na przykład, nosorożec włochaty, olbrzymi jeleń, łoś-jak żyrafa pokazano na slajdzie, a jaskinia niedźwiedzia stwierdzono tylko w Eurazji i Afryce. Ale most lądowy Beringa jest obecna przerwami przez cały wiek ssaków. Pozwoliło to wpis z Azji wielu z dużych ssaków, które miały następnie zdominować północnoamerykańskich fauny, w tym mamuta włochatego Imperial Mammoth, Mastodon, żubry, jelenie, owce, bydło i wielu wielkich drapieżników. Slajd przedstawia rekonstrukcję plejstocenu scenie w Ameryce Północnej. Zauważ szablastozębne kota z ogromnymi zębami psów.

Most lądowy Beringa również dozwolone zwierzęta, które wyewoluowały w Ameryce Północnej do kolonizacji Azji. Konie i wielbłądy pochodzi z Ameryki Północnej, a stamtąd rozprzestrzenił się do Azji i Ameryki Południowej. W późniejszym okresie (8000 lat temu dla koni) wyginęły w Ameryce Północnej. Konie nie pojawi się ponownie w tym kraju aż do drugiej wyprawy Kolumba w 1493 roku. Patrz slajd ewolucyjnej historii konia – jeden z najbardziej kompletnych serii kopalnych dostępnych, często używany jako klasyczny przykład ewolucji.

Ssaków Evolution w Ameryce Południowej.

Na początku ery kenozoicznej, było ziemią pomost między Ameryką Północną i Południową, jak jest dzisiaj. Ten most lądowy dozwolone prymitywne ssaki skolonizować Amerykę Południową z Północy. Ten link grunty były później (w eocenie) złamany, a zwierzęta, które osiedliły się w Ameryce Południowej, a następnie rozwinął się w całkowitej izolacji od reszty świata. Przez około 40 milionów lat te prymitywne grupy zróżnicowane w wielu unikalnych sposobów.

Ssaków łożyskowych (tych, które noszą swoje młode w macicy za pomocą łożysko świadczenia nutriment) Ameryki Południowej rozwinął się jako roślinożerców, wielu z nich duże i powolne przesuwanie, jak Megatherium lenistwo ziemi, które dotarły aż do 29 metrów wysokości, gdy w pozycji stojącej na tylnych nogach. Lenistwo ziemia była największą i najcięższą ze wszystkich ssaków lądowych (może być obserwacja w 1994!). Inne ssaki Ameryki Południowej rozwinął jednocyfrowe stopy zakończone w silnych kopyt, dokładnie jak u współczesnych koni, inni posiadali dobrze rozwinięty tułów i masywne nogi jak słoń-tych. Są to przykłady zbieżnych ewolucji.

W torbacze (ssaki, które przenoszą swoje młode w torbie, jak kangury) ewoluowały w innym kierunku, stając mięsożerne. Jeden z nich nosił zdumiewająco bliskie podobieństwo do niezależnie wyewoluowały szablastozębne kota Ameryki Północnej, co było ssaków łożyskowych. Jest to kolejny przykład konwergencji ewolucyjnej.

Nowe formy przyrody nadal przybywają w Ameryce Południowej, nawet po kontynent został odcięty od Ameryki Północnej. Te “leje wyspy” były w stanie przejść przez połacie wody, a następnie oddzielają kontynenty ze względu na ich niewielkie rozmiary i / lub ich umiejętność pływania. Wśród nich naczelne, które przyczyniły się do małp, w tym Wyjec, marmozet Kapucyni, włochatych małp i małp pająk, oraz gryzonie, które rozwinęły się w wielu rodzinach, z których kilka jest nigdzie indziej na świecie. Należą do nich: Kapibara, do agouti, z nutrii, z cavy (świnka morska) i szynszyli. W Ameryce Południowej jest większa różnorodność gryzoni, niż gdziekolwiek indziej na świecie.

Inwazja Ameryki Południowej. W górnym pliocenie, 3 mln lat temu pojawił się Przesmyk Panamski w wyniku zmian w skorupie ziemskiej. To była katastrofa dla wielu zwierząt, które rozwinęły się w izolacji w Ameryce Południowej. Ameryka Południowa została zaatakowana przez jelenie, wielbłądy, szopy, tapiry, koni, mastodontów, niedźwiedzi, dzików, króliki, ryjówki, koty, psy, łasic i gryzoni. Z jakiegoś powodu te zwierzęta były w stanie wyprzeć wielu południowoazjatyckich gatunków amerykańskich, jazdy wielu z nich na wymarcie.

Niektóre z nowo przybyłych (np. mastodonty i koni) przetrwały tylko na krótki okres. Inne były bardzo udane, na przykład rodziny wielbłądowatych które spowodowały wikunii, guanako, alpak i lam. Wielbłądy, jak również konie następnie wymarły w Ameryce Północnej, gdzie powstały.

Inna grupa wyjątkowo południowoamerykańskich ssaków, edentates (leniwce, pancerniki i mrówkojady), przeżyła konkurencji z najeźdźcą i nadal są bogate w Ameryce Południowej. W pancerniki, jak ich prymitywnych przodków, są opancerzonych ssaki, w którym poszycie zbroja składa się z oddzielnych osłon i zespołów skrzydłowymi. Ale pokrewne gatunki jednego wymarłej grupy, glyptodonts, miał jednoczęściowe pancerz podobny do żółwi. Te glyptodonts, z których niektóre były tak duże, jak Volkswagen i opancerzonego jak czołg, przetrwał aż do czasów całkiem niedawnych i może być ścigany przez prymitywnych plemion Indian; stosy glyptodont kości zostały znalezione obok różnych ludzkich artefaktów.

Kilka zwierząt, które wyewoluowały w Ameryce Południowej migracji w kierunku odwrotnym, stając się siedzibą w Północnej, jak również Ameryki Południowej: Mrówkojad, jeżozwierz, opos i Armadillo.

Południowa zapewnia spektakularny przykład jak ewolucja może się w kierunku w nowych region izolowany przez wystarczająco długi okres czasu. Zapewnia również dramatyczną lekcję jak najwyraźniej dobrze przystosowane gatunki często może być napędzany na wymarcie, kiedy egzotyczne gatunki (tych pochodzących z zewnątrz) są wprowadzane.
Ewolucja ssaków w Australii.

Ssaków fauny Australii również ewoluowała w oderwaniu od początku kenozoiku (eocen), ale w tym przypadku izolacja pozostaje kompletne. Z nieznanych powodów, Australia najwyraźniej pierwotnie zaludnione wyłącznie przez torbacze zamiast ssaków łożyskowych. Dziś rodzimych fauny ssaków Australii składa się z wielu torbaczy różnych rodzajów, które zajmują nisze ekologiczne podobne do tych zajmowanych przez ssaków łożyskowych w innych częściach świata. Evolution produkowane torbacz myszy, torbacz mola, a najbardziej imponująca, torbacz wilk (prawie wymarły) i torbacz lew (wymarły), z których wszystkie opatrzone uderzające podobieństwo do odpowiednich form łożyskowych. Są to przykłady zbieżnych ewolucji. Inne australijskie torbacze zajmują te same nisze ekologiczne, jak niektórych ssaków łożyskowych na innych kontynentach, ale są raczej różne w wyglądzie. Na przykład kangury i kangury zajmują niszę przeglądanie i wypasu ssakach, które jest zajęte przez kopytnych (ssaków kopytnych) w innych częściach świata. Koala, tree-climbing, powolne roślinożerne, zajmuje to samo niszę jako leniwce drzew Ameryki Południowej. Koala jest obecnie uważany za Gatunków Zagrożonych wymieniających się w tym kraju, a jego populacja spadła z powodu niszczenia lasów eukaliptusowych w Australii. W okolicach Bożego Narodzenia 2001 ponad 100 pożarów, najbardziej celowo, spalił 1,2 milionów akrów w południowo-wschodniej Australii, w tym ogromnych obszarach siedliska koala. Tysiące koali zostały utracone z mniej niż 100.000 pozostałych.

Australia przyniosły pewne formy gigantyczne, takie jak gigantyczne kangury, które są obecnie wymarły.

Comments are closed.