A Synapsida [1] [2] (más néven synapsida [3] ) ( lat. Synapsida ) amnionok kládja , beleértve az emlősöket és minden kihalt állatot, amely közelebb áll az emlősökhöz, mint a szauropsidákhoz ( hüllők , beleértve a madarakat is ) [4] . A szinapszidák könnyen megkülönböztethetők a többi magzatvíztől a temporális fenestra, a koponyatető alsó részén minden szem mögött található lyuk alapján, amely alattuk csontos íveket képez, ez magyarázza nevüket [5] . A középső vagy korai karbonkorban keletkeztek , körülbelül 310-330 millió évvel ezelőtt .
A 20. század nagy részében a szinapszidokat a hüllők osztály egyik alosztályának tekintették , ide nem értve az emlősöket. Tehát R. Carroll monográfiájában a szinapszidák a hüllők osztályának (Reptilia) alosztályaként működtek , amely 2 rendet tartalmazott: a pelycosaurusokat (Pelycosauria) és a terapeutákat (Therapsida) [6] . Később a filogenetikai rendszertanra jellemző eszmék széles körű elterjedése a szinapszidok osztályozásának felülvizsgálatához vezetett; a 20. század végén kivonták a hüllők osztályából [7] [8] .
A modern elképzelések szerint a szinapszidok a szauropszidák (hüllők) testvércsoportjával együtt alkotják a klád amnionokat - a tetrapodák szuperosztályának térfogatát tekintve a legnagyobb csoportot [9] [10] . Mivel hagyományos összetételükben a szinapszidok az emlősökhöz képest parafiletikus csoportot alkotnak, a tudományos közösségben konszenzus alakult ki , amely szerint az emlősök a szinapszidok egy alcsoportját alkotják [11] [7] [8] [a] . Minden szinapszidot, az emlősök kivételével, nem emlős szinapszidoknak nevezünk.
A szinapszidok kutatásának története 1838 -ig nyúlik vissza . Idén S. S. Kutorga orosz zoológus , aki az 1770-es években orosz bányamérnökök által az Urál-hegység nyugati lejtőin található rézhomokkőben talált leleteket vizsgálta , megadta az első tudományos leírásokat a szinapszis-kövületekről, kiemelve a Brithopus priscus fajt . Orthopus primaevus és Syodon biarmicum . A tudós primitív emlősöknek tartotta ezeket a fajokat; a modern fogalmak szerint a deinocephaliánusok csoportjába tartoznak [13] [14] [15] . 1841-ben egy másik orosz zoológus, G. I. Fischer von Waldheim ugyanebből a régióból származó fosszilis maradványok tanulmányozása során leírta a Rhopalodon wangenheimi fajt (amelyet ma szintén deinocephalusként osztályoznak) [16] [17] .
1845-ben Richard Owen angol zoológus a dél-afrikai Karoo régióban E. Bain leleteit tanulmányozva leírta a Dicynodon lacerticeps fajt , a dicynodont csoport első képviselőjét , és ezt a fajt a hüllőknek tulajdonította [18]. ] . Joseph Leidy amerikai zoológus 1854-ben leírta a Bathygnathus borealis fajt (2015-ben Dimetrodon borealisként [19] ), az első pelycosaurust [20] a felső állkapocs egy része alapján, amelyet a kanadai Prince Edward-szigeten találtak . Fokozatosan újabb leletek jelentek meg; Az első vizsgálatok eredményeit összegezve R. Owen 1859-ben létrehozta az Anomodontia hüllők rendjét, majd 1876-ban külön a Theriodontia rendet emelte ki belőle (amely számos jól differenciált fogú formát tartalmazott). 1878-ban Edward Cope amerikai paleontológus bevezette a Theromorpha rendet , Pelycosauria és Anomodontia alrendekre osztotta (utóbbiba a Dicynodontia és Theriodontia csoportok tartoztak), miközben rámutatott a Theromorpha és az emlősök szisztematikus közelségére [21] [22 ] ] . A Cope azonban hamarosan kiterjesztette a Theromorpha alkalmazási körét a cotylosaurusokkal is [23] ; egyúttal az általa 1884-ben azonosított Tritylodontidae családot nem a Theromorpha, hanem az emlősök közé sorolta (csak 1956-ban Walter Kuehne német paleontológus ezt a családot a cynodontáknak tulajdonította ) [24] .
A 19. és a 20. század elején számos szinapszid-kövületet találtak - főként három, egymástól távoli régióban: Dél-Afrikában , Észak-Amerikában és Kelet-Európában (a helyzet alapvetően később sem változott: bár a szinapszidok maradványait megtalálták a Shar Föld különböző helyein a három említett régió maradt a vezető információforrás a szinapszisfaunáról) [25] . A Karoo régió tanulmányozása folytatódott – olyan őslénykutatók erőfeszítéseivel, mint R. Owen, G. Seeley , R. Broom , D. Watson , aminek eredményeként a terapeuták olyan híres képviselői, mint Gorgonops , Tritylodon , Trinaxodon , Diademodon , Trirachodon írták le , cynognathus , cannemeieria , bauria , moschops , triteledon , arctops [26] [27] . Az 1870-es évek második felében kezdődtek meg a szinapszid-fosszíliák hatékony keresése Észak-Amerikában: E. Cope a texasi leletek alapján írta le a Clepsydrops collettii ( 1875 ) pelycosaurfajt az illinoisi leletek és a Dimetrodon limbatus ( 1878 ) alapján , míg ellenfele, Kopa O. Ch. Marsh ugyanebben az 1878-ban Új-Mexikóból származó fosszilis maradványok alapján leírta a Sphenacodon ferox és az Ophiacodon mirus pelycosauruszok fajait [28] . Kelet-Európa őslénytani kutatásának legfontosabb állomása V. P. Amalitsky éves expedíciói az Észak-Dvina medencéjébe ( 1895-1914 ), amelyek során különösen a külföldiek , dvinia , venyukovia leírására került sor [29] [30] .
Henry Osborne amerikai paleontológus 1903-ban bevezette a Reptilia osztály két alosztályra való felosztását: Diapsida és Synapsida . A szinapszidok alosztályának térfogata Osborn értelmezése szerint azonban jelentősen eltért a jelenleg elfogadotttól, mivel Osborn az Anomodontia felsőrend mellett a cotylosaurusokat , teknősöket és a sauropterygiumokat (vagyis a koponya anapszid és euriapszid szerkezetű csoportjait) is felvette. ), valamint a Pelycosauria a diapszidáknak tulajdonított leválást (tekintve a Cope által javasolt egyik taxonban az Anomodontiával való kapcsolatukat és magát a Theromorpha kifejezést illegálisnak tekintjük). Más őslénykutatók finomításokat vezettek be ezen az osztályozáson, de maga a Synapsida név megmaradt, és idővel szinte teljesen felváltotta a Theromorpha nevet [21] [31] .
Ennek eredményeként a „felesleges” csoportok kikerültek a Synapsida hatóköréből, és már 1925-ben Samuel Williston „A hüllők oszteológiája” című alapmonográfiájában ez a taxon – mint a 20. század legtöbb későbbi munkájában – úgy jelenik meg. két rendből álló alosztály: Pelycosauria Cope, 1878 (primitívebb formákkal) és Therapsida Broom, 1905 (amelyhez fejlettebb formákat rendeltek). Williston azonban maga Theromorpha-nak nevezte az első ilyen különítményt, és szűkebben értelmezte a Pelycosauria kötetét; 1940-ben Alfred Romer és Llewellyn Price a "Review of the Pelycosauria" [32] című tanulmányában felvették a Pelycosauria [33] [34] nevet erre a rendre . Másrészt az Anomodontia hatóköre fokozatosan a dicinodontákra és közeli rokon csoportokra korlátozódott [ 35 ] .
A 20. században és a 21. század elején a szinapszidok kutatása folytatódott. Új nemzetségeket és fajokat írtak le, és csontvázuk, csontmikroszerkezetük és fogrendszerük sajátosságainak elemzése alapján új információkhoz jutottak a szinapszidok morfológiájáról, fiziológiájáról és életmódjáról [36] [37] . A pelycosauruszok 6 családra ( Ophiacodontidae , Varanopidae , Eothyrididae , Caseidae , Edaphosauridae , Sphenacodontidae ) [38] [39] , a terápiás fajok 6 főcsoportra ( Biarmosuchia ] , Ahtiadonogonopsia , The Dinoadonoponalia vált , gyakorlatilag általánosan elfogadott [35] , és általában konszenzus alakult ki a felsorolt szinapszidcsoportok közötti filogenetikai kapcsolatokat illetően (lásd a "Szinapszidok osztályozása" című részt ). A szinapszidrendszerben különleges helyet foglaltak el a kora-permi Tetraceratops ( Tetraceratops , 1897-ben fedezték fel és 1908-ban írták le) és a Raranimus ( Raranimus , 1998-ban fedezték fel és 2009-ben írták le), amelyek egyesítik a pelycosaurákra és a therapsaurokra jellemző tulajdonságokat; úgy tűnik, hogy ez a két nemzetség alkotja a terapeuták két legkorábbi (egymás után elkülönült) ágát [35] [40] [41] .
A 20. század végén elterjedt a Synapsida taxon önálló osztályként (és nem a Reptilia osztályon belüli alosztályként, mint korábban) való értelmezése [7] [8] ; Vegyük észre, hogy Adrian Brink még 1963-ban javasolta [42] , hogy a Synapsida taxonómiai rangját egy olyan osztályra emeljék, amelynek két alosztálya van: Pelycosauria és Therapsida [43] . Ugyanakkor a kladisztika elterjedése oda vezetett, hogy ma a Synapsida nevet általában kiterjesztett értelemben használják, és olyan kládra alkalmazzák, amely nemcsak a klasszikus értelemben vett szinapszidokat, hanem az emlősöket is magában foglalja (e kláddal kapcsolatban). , a Theropsida elnevezések is ritkábban használatosak [10] [44] [45] vagy Pan-Mammalia [46] ). Ugyanakkor emlősöket is betelepítenek a Therapsida-ba, és a Pelycosauria taxont nem használják, mivel az a parafiletikus csoportba tartozik [35] [47] .
A szinapszidák jellegzetes vonása, hogy koponyájuk mindkét oldalán egy- egy halántéki fenestra található, amelyet felülről a posztorbitális és laphámcsontok halántékíve határol ( sauropterygiumban van egy temporális fenestra is, de a posztorbitális csont felett fekszik, ill. a diapszisokban két temporális fenestrae). A jobb oldali ábra a szinapszidákra jellemző koponyaszerkezetet mutatja, és a csontok is meg vannak jelölve: p - parietalis , po - postorbitalis , sq - squamosalis , j - zygomaticus , qj - square-zygomaticus , q - square [48] . A temporális nyílások az állkapocsizmokból való kilépést szolgálják, és jelenlétük lehetővé tette, hogy a magzatvíz hatékonyabban harapja meg zsákmányát, mint a kétéltűek és a teknősök (akiknek koponyáján nincs időbeli nyílás).
A legtöbb nem emlős szinapszis alsó állkapcsa teljes csontkészlettel rendelkezik, ami a korai magzatvízre jellemző. A koponyával az állkapocs ízülete artikulálja, amelyet (mint más magzatvízben, de nem emlősökben) a négyszögletű és az ízületi csontok alkotnak. Emlősökben ezt az artikulációt a másodlagos állkapocsízület váltja fel , amelyet már a laphám és a fogcsontok alkotnak [49] [50] . Hagyományosan a másodlagos állkapocsízület kialakulását tekintik vezető tulajdonságnak, amely lehetővé teszi az emlősök és a szinapszidák osztályai közötti határvonal meghúzását; az emlősök diagnosztikai jellemzőjének finomított megfogalmazása, amelyet 2002-ben Luo Zhexi , Z. Kelyan-Yavorovsky és R. Cifelli javasolt , így hangzik: „az alsó állkapocs és a koponya artikulációja, amelyben a fogsor ízületi feje a laphámcsonton lép be a glenoidba (ízületi üreg)” (a Tritheledontidae családba tartozó szinapszidákban a laphám és a fogcsontok is tagolódnak, bár nincs sem ízületi fej, sem kifejezett glenoid régió) [51] .
Már egyes korai szinapszidokban (pelycosauruszok) a fogak mutatják a differenciálódás kezdeti stádiumát: a premaxilláris csontokon elhelyezkedő fogak formájukban a metszőfogakra emlékeztetnek , ezt követik a szemfogak és az arcfogak (ez utóbbiak megtartják eredeti kúpos alakjukat) [52] . A fogak differenciálódása a fejlett szinapszidokban (therapsidák) markánsabb karaktert kap; egyértelműen kifejeződik a theriodont csoport („vadállatfogú”) képviselőinél, és ha a gorgonopoknál az arcfogak egyszerű kúposak maradnak (és néha teljesen eltűnnek), akkor a cynodontákban összetett rágófelülettel rendelkeznek [53] .
A fejlett theriodonták fontos evolúciós vívmánya volt a másodlagos csontos szájpad kialakulása (a triász kori therocefáliákban és cynodontákban egymástól függetlenül fordult elő ). A másodlagos szájpadlás jelentősen megerősítette a felső állkapcsot, és megbízhatóan elválasztotta az orrüreget és a szájüreget, így az állat folyamatosan lélegezhet a táplálék rágása közben [54] [55] .
Úgy tűnik, a szinapszidok, a szauropszidákkal ellentétben , eredetileg sima, pikkelytelen bőrrel rendelkeztek, amelyben számos mirigy volt . A legtöbb emlősre, és valószínűleg néhány kihalt rokonára is jellemző a hőszigetelést biztosító szőr (úgy véljük, hogy a szőr eredetileg érintés formájában - például bajuszban - jelenhetett meg [56] ). Tojással szaporodó, nem emlős szinapszidok [ 57] . Az emlősök közül a monotrémek is megőrizték ezt a tulajdonságot; az összes többi modern emlős életképes [58] .
Hagyományosan a szinapszidok osztálya két rendet foglal magában - Pelycosauria ( Pelycosauria , Közép- karbon - késő perm ) és Therapsida ( Therapsida , középső perm - kora kréta ); ezek közül az utolsó a következő főcsoportokat tartalmazza: Biarmosuchia ( biarmosuchians ), Dinocephalia ( dinocephals ), Anomodontia ( anomodonták ) és Theriodontia ( theriodontia , vagy vadfogú ) [59] [60] . Egyes szerzők a terapeuták rangját a Biarmosuchia, Dinocephalia, Anomodontia rendeket és a Theriodontia felsőrendet tartalmazó alosztályba emelik; az utóbbiba viszont a Gorgonopsia ( gorgonops ) és az Eutheriodontia ( igazi theriodonts ) rendek tartoznak [61] . A mai adatok szerint [39] [62] a szinapszidok osztályozása a következő két kladogrammal ábrázolható :
szinapszida |
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Therapsida |
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Ezekből a kladogramokból látható , hogy a hagyományos körben mindkét rend (mint a teljes Synapsida osztály) parafiletikus csoport.
Az emlősök eredetének részletes nyomon követéséhez itt van egy másik kladogram, amely feltárja a Cynodontia klád ( cynodonts ) belső szerkezetét, és amelyet Liu Jun és P. Olsen (2010) [65] tanulmányának eredményeinek figyelembevételével állítottak össze :
Cynodontia |
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
A magzatvíz szinapszid ágának elválasztása szauropszid ágától a mai adatok szerint 310 millió évvel ezelőtt ( középkarbon ) vagy valamivel korábban történt; az elválasztási idő felső határát 333 millió évvel ezelőttre becsülik (alsó- karbon ) [66] [67] .
Az Ophiacodontidae (Közép-karbon) családból származó Archaeothyrist ( Archaeothyris ) , amely 306 millió évvel ezelőtt élt (középső karbon ), és amelyet 1972-ben írtak le Új- Skóciában talált kövületekből , általában a szinapszidok egyik legrégebbi képviselőjének tartják . A szinapszidák közé tartozik a valamivel korábban (314 millió évvel ezelőtt) élt korai amnion Protoclepsydrops is, amelyet 1964-ben írtak le töredékmaradványokból (szintén Új-Skóciából); szintén (feltehetően) az Ophiacodontidae-hez tartozik, de ennek a nemzetségnek a szisztematikus helyzete továbbra is tisztázatlan [45] [68] . Külsőleg a korai szinapszidák nagy modern gyíkokhoz, például leguánokhoz vagy monitorgyíkokhoz hasonlítottak , de viszonylag rövidebb végtagokkal (példa erre a Varanosaurus , egy aktív közepes méretű ragadozó, amely ugyanabból a családból származó Ophiacodontidae [69] volt, és a szigeten élt. a kora perm vége [69] ) [59] .
A perm elejére a szinapszidák az ismert magzatvíznemzetségek 70%-át tették ki; ekkorra már számos önálló családba váltak szét (köztük halevő, növényevő és húsevő állatok [ 39] ). Ugyanakkor a kora perm korszakban a Sphenacodontidae család képviselői domináns pozíciót foglaltak el szárazföldi ragadozóként . A leghíresebb közülük a Dimetrodon ( Dimetrodon ) volt, melynek hátoldalán egy bőrhártya „vitorla” és számos, ezt alátámasztó tüskés folyamat volt, ami nagy valószínűséggel a hőszabályozást szolgálta (egyes Edaphosauridae -nak is volt hasonló. „vitorla” ; ennek a családnak a képviselői a nagy speciális fitofágok trófikus rését foglalták el [70] [ 71] . C. Bramwell és P. Fellgett számításai szerint egy 200 kilogrammos Dimetrodon vitorla nélkül 205 perc alatt melegszik fel 26 °C-ról 32 °C-ra, vitorlával pedig 80 perc alatt [72] .
A kora és középső perm fordulóján a pelikoszauruszokat felváltották a terapeuták, amelyek lényegesen aktívabb életmódjukkal és magas szintű anyagcserével jellemezték őket, és a középső és késő-perm időszakában domináns pozíciót foglaltak el a szárazföldi gerincesek között [39] [73]. . Gyorsan leváltották a pelikoszauruszokat, és ez utóbbiak közül csak néhány maradt fenn a perm korszak végéig. Kivételt képeznek a kazeidák (Caseidae), amelyek pontosan a középső perm korszakban virágoztak, és elfoglalták a nagy speciális fitofágok trófikus rését, amelyet a korszak elején az edaphosaurusok foglaltak el [39] [71] .
A terápiás állatok gyorsan több csoportra váltak; közülük a biarmosuchia (Biarmosuchia), a therocephalian (Therocephalia) és a korai cynodontia (Cynodontia) ragadozó életmódot folytatott, a deinocephalia (Dinocephalia) pedig ragadozó és növényevő formákat egyaránt tartalmazott [74] . A fitofágok szintén dicynodonták (Dicynodontia) voltak, méretükben és testfelépítésükben is változatosak. A domináns szárazföldi ragadozók szerepét most a gorgonopsziák játszották , akik nagy zsákmányra vadásztak; nagy kard alakú agyarokkal kapaszkodtak bele, majd éles hosszanti rándításokkal megtépték az áldozatot [75] . Az egyik legnagyobb gorgonopszia az Inostrancevia volt , melynek koponyája elérte a 60 cm -t [76] [77] .
A perm korszak végén (kb. 252 millió évvel ezelőtt [78] ) bekövetkezett a katasztrofális perm kihalás , melynek következtében a tengeri állatfajok mintegy 90%-a és a szárazföldi állatcsaládok mintegy 70%-a eltűnt. A kihalás a szinapszidokat is érintette: az utolsó pelikoszauruszok eltűntek, és a szinapszidok közül csak három csoport képviselői élték túl a katasztrófát - a nagy növényevő kétfélék és a kicsi (valószínűleg rovarevő vagy mindenevő ) therocefálok és cynodonták [79] .
A triász korszakban azonban a therocefáliák viszonylag kevesen voltak, és az időszak középső részének vége felé eltűntek [80] . A dicynodonták szélesebb körben terjedtek el a triász korszakban, bár a permi kihalást túlélő négy csoport közül csak egy (a Kannemeyeriiformes klád ) ment át jelentős diverzifikáción ebben az időszakban ; a triász végére a dicynodonták is eltűnnek (bár egyes források szerint Ausztráliában egészen a kora kréta időszak végéig léteztek [81] ) [82] . Ezzel szemben a cynodonták a triász korszakban élnek igazi virágzást, és családjuk nagy része ehhez az időszakhoz tartozik. A legtöbb cynodont húsevő vagy rovarevő maradt, de megjelentek speciális növényevő csoportok is: a gomphodonts (Gomphodontia) és a tritylodonts (Tritylodontydae). A triász cynodonták jelentős számú emlős karaktert fejlesztenek ki [83] .
A késő triászban megjelennek az első emlősök. A legtöbb nem emlős cynodont evolúciós vonala a triász végére megszűnik létezni. Néhány család képviselői találkoztak a jurában: a Traversodontidae [ en család a gomphodonták csoportjából (amelyet a kora jurában a Scalenodontoides nemzetség képvisel ) és filogenetikailag közel álló emlőscsaládokhoz a Tritheledontidae (a középső jurában kötött ki) és Tritylodontydae (képviselői a korai kréta kor végéig fennmaradtak, ahol a Xenocretosuchus [84] nemzetség képviseli őket ) [85] [86] .
![]() |
|
---|---|
Taxonómia | |
Bibliográfiai katalógusokban |
( Chordata) | Akkordosztályok|||||||||||||||||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Koponya nélküli (Acrania) | |||||||||||||||||||||||||
Szaglószervi |
| ||||||||||||||||||||||||
† — kihalt taxon, * — parafiletikus taxon |
szinapszidok | |||||||||||||||||||||||||||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||
|