Мультитуберкулезный
Мультитуберкулезные Временной диапазон: средняя юра - поздний эоцен. | |
---|---|
Скелет Катопсбаатора | |
Научная классификация | |
Домен: | Эукариоты |
Королевство: | животное |
Тип: | Хордовые |
Сорт: | Млекопитающие |
Подкласс: | † Аллотерия |
Заказ: | † Мультитуберкулезный Коуп , 1884 г. |
Подзаказы | |
|
Multituberculata (широко известные как multituberculates , названные в честь множества бугорков на зубах) — это вымерший отряд грызуноподобных млекопитающих , летопись окаменелостей которого насчитывает более 130 миллионов лет. [ нужна ссылка ] Впервые они появились в средней юре и достигли пика разнообразия в позднем мелу и палеоцене . В конечном итоге их численность уменьшилась, начиная с середины палеоцена , и исчезла из известной летописи окаменелостей в позднем эоцене . [1] Это самый разнообразный отряд мезозойских млекопитающих, насчитывающий более 200 известных видов, от размеров мыши до бобра. Эти виды занимали разнообразные экологические ниши: от норных обитателей до беличьего древесного образа жизни и тушканчатоподобных личинок. [2] [3] Мультитуберкуляты обычно располагаются как коронные млекопитающие вне любой из двух основных групп современных млекопитающих — Theria , включая плацентарных и сумчатых , и Monotremata. [4] — но обычно ближе к Терии, чем к однопроходным. [5] [6] Считается, что они тесно связаны с Euharamiyida и Gondwanatheria как часть Allotheria .
Описание
[ редактировать ]Мультитуберкуляты имели черепную и зубную анатомию, внешне похожую на анатомию грызунов, таких как мыши и крысы, с щечными зубами, отделенными от долотообразных передних зубов широким беззубым промежутком ( диастема ). На каждом щечном зубе было несколько рядов маленьких выступов (или бугорков , отсюда и название), которые действовали против аналогичных рядов на зубах челюсти; точная гомология этих выступов терианам до сих пор остается предметом споров. [ нужна ссылка ] В отличие от грызунов, у которых зубы постоянно растут, у мультитуберкулятов произошла замена зубов, типичная для большинства млекопитающих (хотя, по крайней мере, у некоторых видов нижние резцы продолжали прорезываться еще долгое время после закрытия корня). [7] Мультитуберкуляты отличаются наличием массивного четвертого нижнего премоляра — плагиулакоида ; другие млекопитающие, такие как Plesiadapiformes и дипротодонтические сумчатые , также имеют сходные премоляры как на верхней, так и на нижней челюсти, но у многобугорковых этот зуб массивный, и верхние премоляры не видоизменяются таким образом. У базальных мультитуберкулятов все три нижних премоляра были плагиаулакоидами, увеличиваясь в размерах кзади, но у Cimolodonta остался только четвертый нижний премоляр, а третий остался лишь в виде рудиментарного колышкообразного зуба. [7] а у некоторых таксонов, таких как taeniolabidoideans , плагиулакоид полностью исчез или снова превратился в молярный зуб. [8] [9] [10]
В отличие от грызунов и подобных териев, мультитуберкулезные имели палинальный ход челюсти (спереди назад), а не пропалинальный (сзади вперед) или поперечный (из стороны в сторону); как следствие, их челюстная мускулатура и ориентация бугорков радикально различаются. [4] [7] Палинальные удары челюстей почти полностью отсутствуют у современных млекопитающих (за исключением, пожалуй, дюгоня ). [11] ), но присутствуют также у харамииданов , argyrolagoideans и тритилодонтид , первые исторически объединены на этом основании с мультитуберкулезными. Считается, что многотуберкулезное жевание происходило в двухтактном цикле: сначала пища, удерживаемая на месте последним верхним премоляром, разрезалась лезвиевидными нижними премолярами при движении зубной кости ортально (вверх). Затем нижняя челюсть двигалась палинально, перемалывая пищу между рядами бугров коренных зубов. [4] [7]
Строение таза у Multituberculata позволяет предположить, что они родили крошечных беспомощных, недоразвитых детенышей, похожих на современных сумчатых , например кенгуру. [2] [7] Однако исследование 2022 года показывает, что у них на самом деле могли быть длительные периоды беременности, как у плаценты. [12] Однако в 2024 году все аллотерии (включая мультитуберкулезные) вышли за пределы коронной группы млекопитающих, а это означает, что у цимолодонтов беременность (и живорождение в целом) развилась независимо, а не у мультитуберкулезных и териан, имеющих общего живородящего предка. [13]
По крайней мере две линии развили гипсодонтию , при которой зубная эмаль выходит за пределы линии десен: лямбдопсалид taeniolabidoideans. [14] и судамерицид гондванатерес . [15]
Исследования, опубликованные в 2018 году, показали, что у мультитуберкулезных животных относительно сложный мозг, а некоторые области черепной коробки даже отсутствуют у териевых млекопитающих. [16]
Эволюция
[ редактировать ]Мультитуберкуляты впервые появляются в летописи окаменелостей в юрский период, а затем выживали и даже доминировали более ста миллионов лет, дольше, чем любой другой отряд млекопитающих , включая плацентарных млекопитающих. Самые ранние известные мультитуберкуляты происходят из средней юры ( бат ~ 166-168 миллионов лет назад) Англии и России, включая Hahnotherium и Kermackodon из формации Forest Marble в Англии, а также Tashtykia и Tagaria из формации Itat в России. Эти формы известны только по изолированным зубам, которые очень похожи на зубы эухарамиид , с которыми они предположительно тесно связаны. [17] В позднеюрском и раннем меловом периоде примитивные мультитуберкуляты, объединенные в парафилетическую группу Plagiaulacida, были многочисленными и широко распространенными по всей Лавразии (включая Европу, Азию и Северную Америку). В аптском этапе раннего мела в Северной Америке появилась продвинутая подгруппа Cimolodonta , характеризующаяся уменьшенным количеством нижних премоляров, с клиновидным нижним четвертым премоляром. К началу позднего мела ( сеноман ) Cimolodonta вытеснила все другие мультитуберкулезные линии. [18]
В позднем меловом периоде мультитуберкулезные организмы испытали адаптивную радиацию , соответствующую переходу к травоядным видам. [19] Мультитуберкуляты достигли своего пика разнообразия в раннем палеоцене , вскоре после мел-палеогенового вымирания , но сократились с середины палеоцена и далее, вероятно, из-за конкуренции с плацентарные млекопитающие, такие как грызуны и копытные , группа окончательно вымерла в позднем эоцене . [20] [21] Имеются отдельные находки мультитуберкулезных микроорганизмов из Южного полушария, в том числе цимолодонтан Corriebaatar из раннего мела Австралии, [22] и фрагментарные остатки позднемеловой формации Маеварано на Мадагаскаре. [23] Семейство Ferugliotheriidae из позднего мела Южной Америки, традиционно считающееся гондванатериями, на самом деле может быть цимолодонтановыми мультитуберкулезными. [22]
В течение позднего мела и палеоцена мультитуберкуляты распространились на самые разнообразные морфотипы , включая беличьих древесных птилодонтов . Своеобразная форма последнего нижнего премоляра — их самая выдающаяся особенность. Эти зубы были крупнее и более удлиненными, чем другие щечные зубы, и имели окклюзионную поверхность, образующую зазубренное режущее лезвие. Хотя можно предположить, что его использовали для измельчения семян и орехов, считается, что большинство мелких мультитуберкулезных также дополняли свой рацион насекомыми, червями и фруктами. [4] известны следы зубов, приписываемые мультитуберкулятам На окаменелостях шампсозавра , что указывает на то, что по крайней мере некоторые из этих млекопитающих были падальщиками . [24] Птилодонтом, который процветал в Северной Америке, был Ptilodus . Благодаря хорошо сохранившимся экземплярам Ptilodus , найденным в бассейне Бигхорн , штат Вайоминг , мы знаем, что эти мультитуберкуляты были способны отводить и приводить большие пальцы ног , и, таким образом, подвижность их ног была аналогична подвижности современных белок, которые спускаются с деревьев головой вперед. . [4]
Другая группа мультитуберкулезных, taeniolabids , была тяжелее и массивнее, что указывает на то, что они вели полностью наземную жизнь. Самые крупные экземпляры весили, вероятно, целых 22 кг (49 фунтов), что делает их сопоставимыми по размеру с крупными грызунами, такими как современный бобр. [25] [26]
Классификация
[ редактировать ]Multituberculate обычно помещают в Allotheria рядом с Euharamiyida , кладой млекопитающих, известных от средней юры до раннего мела в Азии и, возможно, Европе, которые имеют несколько морфологических сходств с multituberculates. [17] [27]
Гондванатерии — монофилетическая группа аллотерий, которая была разнообразна в позднем мелу Южной Америки, Индии, Мадагаскара и, возможно, Африки и встречается далее в палеогене Южной Америки и Антарктиды . Их размещение внутри Allotheria весьма спорно: в некоторых филогениях эта группа обнаруживается как глубоко вложенная в мультитуберкуляты, в то время как другие восстанавливают их как отдельную ветвь аллотерий, отдельную от мультитуберкулезных. [27]
В своем исследовании 2001 года Килан-Яворовска и Хурум обнаружили, что большинство мультитуберкулезных микроорганизмов можно отнести к двум подотрядам: Plagiaulacida и Cimolodonta . Исключением является род Arginbaatar , который имеет общие характеристики с обеими группами.
«Plagiaulacida» является парафилетическим видом , представляющим более примитивную эволюционную ступень . Его членами являются более базальные Multituberculata. Хронологически они варьировались от, возможно, средней юры до середины мела . Эта группа далее подразделяется на три неофициальные группы: линия аллодонтид , линия паульхоффатиид и линия плагиаулацида .
Cimolodonta — это, по-видимому, естественный ( монофилетический ) подотряд. Сюда входят более производные Multituberculata, которые были идентифицированы от нижнего мела до эоцена . надсемейства Djadochtatherioidea , Taeniolabidoidea , Ptilodontoidea Распознаются , а также группа Paracimexomys . Кроме того, существуют семейства Cimolomyidae , Boffiidae , Eucosmodontidae , Kogaionidae , Microcosmodontidae два родаУзбекбаатар . и Виридомис и Более точное размещение этих типов ожидает дальнейших открытий и анализа. [28] [ нужен лучший источник ]
Таксономия
[ редактировать ]Подгруппы |
---|
Филогения [29]
[ редактировать ]Мультитуберкулезный | |
Палеоэкология
[ редактировать ]Поведение
[ редактировать ]Мультитуберкулезные — одни из первых млекопитающих, демонстрирующих сложное социальное поведение. Один вид, Filikomys , из позднего мела Северной Америки, занимался групповым гнездованием и рытьем нор из нескольких поколений. [31]
Вымирание
[ редактировать ]Исчезновение мультитуберкулятов было темой споров на протяжении нескольких десятилетий. [32] После, по крайней мере, 88 миллионов лет доминирования над большинством сообществ млекопитающих, мультитуберкуляты достигли пика своего разнообразия в раннем палеоцене , а затем постепенно пришли в упадок на заключительных стадиях эпохи и эоцена и окончательно исчезли в раннем олигоцене . [33]
Последний многотуберкулезный вид, Ectypodus childei , вымер в конце эоцена в Северной Америке. Непонятно, почему именно этот вид сохранялся так долго, когда все его собратья поддались замене грызунами. [34] : 43
Традиционно вымирание multituberculates было связано с появлением грызунов (и, в меньшей степени, более ранних плацентарных конкурентов, таких как гиопсодонты и Plesiadapiformes ), которые предположительно конкурентно исключили multituberculates из большинства фаун млекопитающих. [1]
Однако идея о том, что мультитуберкуляты были заменены грызунами и другими плацентами, подверглась критике со стороны ряда авторов. Во-первых, он опирается на предположение, что эти млекопитающие «уступают» более развитым плацентам, и игнорирует тот факт, что грызуны и мультитуберкулезные животные сосуществовали по крайней мере 15 миллионов лет. По мнению некоторых исследователей, мультитуберкулезный «упадок» формируется в результате резких вымираний, особенно после Тиффана , когда происходит внезапное сокращение разнообразия. Наконец, самые молодые известные мультитуберкулезные инфекции не являются примером конкурентного исключения; Олигоценовый Ectypodus — скорее общий вид, чем специализированный. Такое сочетание факторов предполагает, что вместо того, чтобы постепенно сокращаться из-за давления со стороны грызунов и подобных им плацентарных, мультитуберкулезные просто не могли справиться с изменениями климата и растительности, а также с появлением новых хищных эвтерий, таких как миациды . [33]
Более поздние исследования показывают неоднозначный эффект. Мультитуберкулезная фауна в Северной Америке и Европе действительно сокращается по мере завоза грызунов в эти районы. Однако азиатские мультитуберкулезные фауны сосуществовали с грызунами с минимальными случаями вымирания, а это означает, что конкуренция не была основной причиной исчезновения азиатских мультитуберкулезных фаун. В целом, похоже, что азиатские мультитуберкулезные виды, в отличие от североамериканских и европейских видов, так и не оправились от события КТ , которое в первую очередь способствовало эволюции и размножению грызунов. [32] Недавнее исследование, кажется, действительно указывает на то, что эутерианы быстрее выздоравливают от случая КТ, чем мультитуберкулезные. [35] И наоборот, другое исследование показало, что плацентарная радиация не начиналась значительно до тех пор, пока не снизилось количество мультитуберкулезных заболеваний. [21]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Jump up to: а б Краузе, Дэвид В. (1986). «Конкурентное исключение и таксономическое смещение в летописи окаменелостей» . Позвоночные животные, филогения и философия . стр. 95–117. doi : 10.2113/gsrocky.24.special_paper_3.95 . ISBN 978-0-941570-02-2 .
- ^ Jump up to: а б Вейль, Энн (июнь 1997 г.). «Знакомство с мультитуберкулятами: «потерянное племя» млекопитающих» . Беркли: UCMP .
- ^ Чен, Мэн; Филип Уилсон, Грегори (2015). «Многовариантный подход к определению локомоторных режимов мезозойских млекопитающих». Палеобиология . 41 (2): 280–312. Бибкод : 2015Pbio...41..280C . дои : 10.1017/pab.2014.14 . S2CID 86087687 .
- ^ Jump up to: а б с д и Агусти-Антон 2002, стр. 3-4.
- ^ Бентон, Майкл Дж. Палеонтология позвоночных (2004), с. 300
- ^ Каррано, Мэтью Т. и Ричард В. Блоб, Тимоти Дж. Годен и Джон Р. Уайбл (2006). Палеобиология амниот: перспективы эволюции млекопитающих, птиц и рептилий , с. 358 .
- ^ Jump up to: а б с д и Килан-Яворовска, Зофия , Ричард Л. Чифелли и Чжэ-Си Луо (2005). Млекопитающие эпохи динозавров: происхождение, эволюция и строение , с. 299
- ^ Гурович 2005 с. 334 [ нужна полная цитата ]
- ^ Гурович, Ямила; Бек, Робин (март 2009 г.). «Филогенетическое сходство загадочной клады млекопитающих Gondwanatheria». Журнал эволюции млекопитающих . 16 (1): 25–49. дои : 10.1007/s10914-008-9097-3 . S2CID 42799370 .
- ^ Ружье и др. 2009 стр.233 [ нужна полная цитата ]
- ^ Лэньон, Дж. М.; Сансон, Джорджия (февраль 2006 г.). «Дегенерация зубного ряда дюгоня (Dugong dugon), или почему травоядному не нужны зубы: морфология, прикус и износ ротового аппарата». Журнал зоологии . 268 (2): 133–152. дои : 10.1111/j.1469-7998.2005.00004.x .
- ^ «Новое исследование бросает вызов старым взглядам на то, что является «примитивным» в размножении млекопитающих» . 25 июля 2022 г.
- ^ Мао, Фанъюань; Ли, Чжию; Ван, Чжили; Чжан, Чи; Рич, Томас; Викерс-Рич, Патрисия; Мэн, Джин (3 апреля 2024 г.). «Юрские шуотерииды демонстрируют раннюю стоматологическую диверсификацию млекопитающих» . Природа . дои : 10.1038/s41586-024-07258-7 . ISSN 0028-0836 .
- ^ Уильямсон, Томас Э.; Брусатте, Стивен Л.; Секорд, Росс; Шелли, Сара (2015). «Новый мультитуберкулят тэниолабидоидов (Mammalia) из среднего Пуэркана формации Насимьенто, Нью-Мексико, и пересмотр систематики и филогении тэниолабидоидов» . Зоологический журнал Линнеевского общества . 177 : 183–208. дои : 10.1111/zoj.12336 .
- ^ «Гондванатерия» . [ мертвая ссылка ]
- ^ Кромптон, штат Аризона; Мусинский, К.; Ружье, GW; Бхуллар, Б.-А.С.; Миямаэ, JA (сентябрь 2018 г.). «Происхождение боковой стенки черепа млекопитающих: новый взгляд на окаменелости, однопроходные и терианцы». Журнал эволюции млекопитающих . 25 (3): 301–313. дои : 10.1007/s10914-017-9388-7 . S2CID 16072755 .
- ^ Jump up to: а б Аверьянов Александр О.; Мартин, Томас; Лопатин Алексей Владимирович; Шульц, Джулия А.; Шеллхорн, Рико; Краснолуцкий, Сергей; Скутщас, Павел; Иванцов, Степан (май 2021 г.). «Многотуберкулезные млекопитающие средней юры Западной Сибири, России и происхождение Multituberculata» . Статьи по палеонтологии . 7 (2): 769–787. дои : 10.1002/spp2.1317 . ISSN 2056-2799 . S2CID 219067218 .
- ^ Уивер, Лукас Н.; Уилсон, Грегори П.; Круменакер, LJ; Маклафлин, Кайла; Мур, Джейсон Р.; Варриккио, Дэвид Дж. (04 марта 2019 г.). «Новые многобугорковые млекопитающие из формации Уайан среднего мела (нижний сеноман) на юго-востоке Айдахо и значение для ранней эволюции Cimolodonta» . Журнал палеонтологии позвоночных . 39 (2): e1604532. Бибкод : 2019JVPal..39E4532W . дои : 10.1080/02724634.2019.1604532 . ISSN 0272-4634 . S2CID 196655261 .
- ^ Уилсон, Грегори П.; Эванс, Алистер Р.; Корф, Ян Дж.; Смитс, Питер Д.; Фортелиус, Микаэль; Джернвалл, Юкка (март 2012 г.). «Адаптивная радиация мультитуберкулезных млекопитающих до вымирания динозавров» . Природа . 483 (7390): 457–460. Бибкод : 2012Natur.483..457W . дои : 10.1038/nature10880 . ISSN 1476-4687 . ПМИД 22419156 . S2CID 4419772 .
- ^ Адамс, Нил Ф.; Рэйфилд, Эмили Дж.; Кокс, Филип Г.; Кобб, Сэмюэл Н.; Корф, Ян Дж. (март 2019 г.). «Функциональные тесты гипотезы конкурентного исключения мультитуберкулезного вымирания» . Королевское общество открытой науки . 6 (3): 181536. Цифровой код : 2019RSOS....681536A . дои : 10.1098/rsos.181536 . ISSN 2054-5703 . ПМК 6458384 . ПМИД 31032010 .
- ^ Jump up to: а б Броклхерст, Нил; Панчироли, Эльза; Беневенто, Джемма Луиза; Бенсон, Роджер Би Джей (июль 2021 г.). «Вымирание млекопитающих как движущая сила морфологической радиации кайнозойских млекопитающих» . Современная биология . 31 (13): 2955–2963.е4. дои : 10.1016/j.cub.2021.04.044 . ПМИД 34004143 . S2CID 234782605 .
- ^ Jump up to: а б Рич, Томас; Труслер, Питер; Крут, Лесли; Уайт, Мэтт А.; Бевитт, Джозеф; Мортон, Стивен; Викерс-Рич, Патрисия (2022). «Второй экземпляр Corriebaatar marywaltersae из нижнего мела Австралии подтверждает его мультитуберкулезное сходство» . Acta Palaeontologica Polonica . 67 . дои : 10.4202/app.00924.2021 . ISSN 0567-7920 . S2CID 247905998 .
- ^ Краузе, Дэвид В.; Хоффманн, Симона; Вернинг, Сара (декабрь 2017 г.). «Первые посткраниальные остатки Multituberculata (Allotheria, Mammalia) из Гондваны» . Меловые исследования . 80 : 91–100. Бибкод : 2017CrRes..80...91K . дои : 10.1016/j.cretres.2017.08.009 .
- ^ Лонгрич, Николас Р.; Райан, Майкл Дж. (2010). «Следы зубов млекопитающих на костях динозавров и других позднемеловых позвоночных» . Палеонтология . 53 (4): 703–709. Бибкод : 2010Palgy..53..703L . дои : 10.1111/j.1475-4983.2010.00957.x .
- ^ Краузе и др. 2021 г.
- ^ Уилсон и др. 2012 г.
- ^ Jump up to: а б Хоффманн, Симона; Бек, Робин, доктор медицины; Уибл, Джон Р.; Ружье, Гильермо В.; Краузе, Дэвид В. (14 декабря 2020 г.). «Филогенетическое размещение Adalatherium hui (Mammalia, Gondwanatheria) из позднего мела Мадагаскара: значение для аллотерийных отношений» . Журнал палеонтологии позвоночных . 40 (суп1): 213–234. Бибкод : 2020JVPal..40S.213H . дои : 10.1080/02724634.2020.1801706 . ISSN 0272-4634 . S2CID 230968231 .
- ^ Dykes Multituberculata (Коуп, 1884 г.)
- ^ Jump up to: а б Николас Р. Чименто; Федерико Л. Аньолин; Фернандо Э. Новас (2015). «Причудливые «метатерийцы» Гроберия и Патагония , поздно выжившие представители гондванатерийских млекопитающих». Историческая биология: Международный журнал палеобиологии . 27 (5): 603–623. дои : 10.1080/08912963.2014.903945 . hdl : 11336/85076 . S2CID 216591096 .
- ^ Архив филогении Микко Хаарамо, Микко (2007). « Mammaliaformes – млекопитающие и околомлекопитающие » . Проверено 30 декабря 2015 г.
- ^ Уивер, Лукас Н.; Варриккио, Дэвид Дж.; Саргис, Эрик Дж.; Чен, Мэн; Фреймут, Уильям Дж.; Уилсон Мантилья, Грегори П. (2 ноября 2020 г.). «Раннее социальное поведение млекопитающих, выявленное мультитуберкулезными микроорганизмами из места гнездования динозавров». Экология и эволюция природы . 5 (1): 32–37. дои : 10.1038/s41559-020-01325-8 . ПМИД 33139921 . S2CID 226241443 .
- ^ Jump up to: а б Вуд, Д. Джозеф (2010). Вымирание мультитуберкулезных заболеваний за пределами Северной Америки: глобальный подход к тестированию модели конкуренции (MS). Университет штата Огайо. Архивировано из оригинала 8 апреля 2015 г. Проверено 3 апреля 2015 г.
- ^ Jump up to: а б Острандер, Грегг (1 января 1984 г.). «Местная фауна Раннего олигоцена (хадрона) Ранчо Рабен, северо-западная Небраска: Multituberculata; с комментариями о вымирании аллотерий» . Труды Академии наук Небраски и дочерних обществ .
- ^ Вуд, Д. Джозеф (2010). Вымирание мультитуберкулезных заболеваний за пределами Северной Америки: глобальный подход к тестированию модели конкуренции (Диссертация). Университет штата Огайо. Архивировано из оригинала 19 мая 2023 г. Проверено 19 мая 2023 г.
- ^ Пирес, Матиас М.; Рэнкин, Брайан Д.; Сильвестро, Даниэле; Квенталь, Тьяго Б. (1804 г.). «Динамика диверсификации клад млекопитающих во время массового вымирания K – Pg» . Письма по биологии . 14 (9): 2058. doi : 10.1098/rsbl.2018.0458 . ПМК 6170748 . ПМИД 30258031 .
Источники
[ редактировать ]- Августин, Джордж; Антон, Маурисио (2002). Мамонты, саблезубые и гоминиды: 65 миллионов лет эволюции млекопитающих в Европе . Нью-Йорк: Издательство Колумбийского университета. ISBN 978-0-231-11640-4 .
- Дайкс, Тревор. «Мультитуберкулезная (Коуп, 1884)» . Архивировано из оригинала 28 декабря 2009 года.
- Килан-Яворовска, Зофья; Хурум, Йорн Х. (2001). «Филогения и систематика мультитуберкулезных млекопитающих» (PDF) . Палеонтология . 44 (3): 389–429. Бибкод : 2001Palgy..44..389K . дои : 10.1111/1475-4983.00185 . S2CID 83592270 .