Палеонтология позвоночных

Палеонтологи за работой на стоянке динозавров Ло Уэко ( Куэнка, Испания )

Палеонтология позвоночных - это раздел палеонтологии , целью которого является изучение окаменелостей , поведение, размножение и внешний вид вымерших позвоночных (животных с позвонками и их потомков). Он также пытается связать, используя эволюционную шкалу времени , животных прошлого и их современных родственников.

Летопись окаменелостей демонстрирует аспекты извилистого эволюционного пути от ранних водных позвоночных до современных рыб , а также млекопитающих , птиц , рептилий и амфибий , с множеством переходных окаменелостей , хотя все еще остаются большие пустые области. Самыми ранними известными ископаемыми позвоночными были рыбы с тяжелым панцирем , обнаруженные в горных породах ордовикского периода около 485–444 млн лет назад ( мегааннум , миллион лет назад), а появились челюстные позвоночные в следующий силурийский период (444–419 млн лет назад) с плакодермами и акантодиями . В девонский период (419–359 млн лет назад) у примитивных дышащих воздухом рыб развились конечности, позволяющие им ходить по суше, и они стали первыми наземными позвоночными, стегоцефалами .

Пробел Ромера в раннем каменноугольном периоде (от 359 до 299 млн лет назад) оставил мало от ранних стегоцефалов, но позволил позвоночным, более приспособленным к жизни на суше, процветать вслед за ними. кроновой группы Четвероногие появились в раннем каменноугольном периоде, при этом темноспондилы доминировали в экосистеме и стали первой мегафауной наземных позвоночных. У линии рептилийоморфов появился метаболизм, более приспособленный для жизни исключительно на суше, а также новая форма размножения, освобождающая их от воды: амниотическое яйцо , с полноценными амниотами, появившимися в середине карбона. В морях процветали акулы и их голоцефальные родственники, а в реках преобладали лопастеперые рыбы, подобные ризодонтам .

В пермский период (299–252 млн лет назад) одна из двух основных ветвей амниот, синапсиды производные терапсиды на смену пришли , процветала, а в середине периода . Великое вымирание уничтожило большую часть разнообразия синапсид, и архозавры вышли из другой ветви зауропсидов , заменив многих из них в триасовый период (от 252 до 201 млн лет назад). Лиссамфибии , современные амфибии, вероятно, произошли примерно в то же время от темноспондилов. Настоящие млекопитающие , произошедшие от цинодонтов- терапсидов, появились в среднем триасе примерно в то же время, что и динозавры , вышедшие из клады архозавров. В то же время лучепёрых рыб диверсификация костистая привела к тому, что в морях стала доминировать рыба.

Предковые птицы ( Avialae ), подобные археоптериксу. ^{[ 1 ]} впервые произошли от динозавров в юрском периоде , а птицы кроновой группы ( Neornithes ) появились в меловом периоде между 100 и 60 млн лет назад. ^{[ 2 ]}

Массовое вымирание K -Pg уничтожило многие группы позвоночных, включая птерозавров , плезиозавров , мозазавров и почти всех динозавров , оставив открытыми многие экологические ниши. Хотя терианские млекопитающие уже развились в поздней юре, они приобрели известность в палеогене после массового вымирания и остаются по сей день, хотя чешуйчатые и птицы по-прежнему лидируют по разнообразию.

История

Одним из людей, которые помогли выяснить развитие позвоночных, был французский зоолог Жорж Кювье (1769–1832), который понял, что окаменелости, найденные в более старых слоях горных пород, сильно отличаются от более поздних окаменелостей или современных животных. Он опубликовал свои открытия в 1812 году и, хотя он решительно опроверг эволюцию , его работа доказала (в то время) оспариваемую теорию вымирания видов. ^{[ 3 ]}

Томасу Джефферсону приписывают начало науки о палеонтологии позвоночных в Соединенных Штатах после прочтения статьи Американскому философскому обществу в Филадельфии в 1797 году. Джефферсон представил ископаемые кости наземного ленивца, найденные в пещере в западной Вирджинии, и назвал род ( Мегалоникс ). этот вид был назван Megalonyx jeffersonii . В его честь ^{[ 4 ]}^{[ 5 ]}^{[ 6 ]} Джефферсон переписывался с Кювье, в том числе отправил ему партию весьма желанных костей американского мастодонта и шерстистого мамонта . ^{[ 7 ]}

Однако по-настоящему палеонтология началась с публикации « Исследований окаменелостей Пуассона» (1833–1843) швейцарского натуралиста Луи Агассиса (1807–1873). Он изучил, описал и перечислил сотни видов ископаемых рыб , начав серьезное изучение жизни вымерших животных. С публикацией « Происхождения видов» Чарльза Дарвина в 1859 году эта область получила теоретическую основу. Большая часть последующей работы была посвящена картированию взаимоотношений между ископаемыми и современными организмами, а также их истории во времени.

В наше время Альфред Ромер (1894–1973) написал то, что было названо окончательным учебником по этому предмету, под названием « Палеонтология позвоночных» . ^{[ 8 ]} Он показывает ход эволюции ископаемых рыб, амфибий и рептилий посредством сравнительной анатомии, включая список всех (тогда) известных родов ископаемых позвоночных . Ромер стал первым президентом Общества палеонтологии позвоночных в 1940 году вместе с соучредителем Говардом Чиу. Обновленная работа, которая во многом продолжила традицию Ромера и которую многие считают окончательной книгой по этой теме, была написана Робертом Л. Кэрроллом из Университета Макгилла, текст 1988 года «Палеонтология и эволюция позвоночных» . Кэрролл был президентом Общества палеонтологии позвоночных в 1983 году. Общество информирует своих членов о последних открытиях через информационные бюллетени и журнал палеонтологии позвоночных .

Классификация

«Традиционная» схема классификации позвоночных использует эволюционную таксономию , в которой некоторые из перечисленных таксонов являются парафилетическими , то есть дали начало другим таксонам, которым был присвоен тот же ранг. Например, птицы обычно считаются потомками рептилий , ящеротазовых динозавров ( точнее ), но в этой системе оба перечислены как отдельные классы. Согласно филогенетической номенклатуре такое расположение неприемлемо, хотя и дает отличный обзор.

Эта классическая схема до сих пор используется в работах, где важен систематический обзор, например, Бентон (1998), Хильдебранд и Гослоу (2001) и Нобилл и Нил (2006). ^{[ 9 ]}^{[ 10 ]}^{[ 11 ]} Хотя в основном он встречается в работах общего характера, он также все еще используется в некоторых специализированных работах, таких как Fortuny & al. (2011). ^{[ 12 ]}

Королевство животных

Тип Хордовые (позвоночные)
- Класс Agnatha (бесчелюстные рыбы).
  - Подкласс Cyclostomata ( мисины и миноги )
  - Подкласс Ostracodermi (бронированные бесчелюстные рыбы) †
- Класс Chondrichthyes (хрящевые рыбы)
  - Подкласс пластиножаберных ( акулы и скаты )
  - Подкласс Holocephali ( химеры и вымершие родственники)
- Класс Плакодерми (бронированные рыбы) †
- Класс Acanthodii («колючие акулы», иногда относимые к костистым рыбам) †
- Класс Osteichthyes (костистые рыбы).
  - Подкласс Актиноптеригии
  - Подкласс Саркоптеригии
- Класс Амфибия
  - Подкласс Лабиринтодонтия †
  - Подкласс Лепоспондилы †
  - Подкласс Лиссамфибия
- Класс Рептилии
  - Подкласс Анапсида
    - Отряд Котилозаврии †
    - Заказать черепах
  - Подкласс Синапсида
    - Отряд Pelycosauria †
    - Заказать Терапсиду †
  - Подкласс Эвриапсида
    - Отряд Sauropterygia †
    - Отряд Ихтиозаврии †
  - Подкласс Diapsida (также ящерицы и змеи)
    - Отряд Crocodilia (крокодилы, аллигаторы и т. д.)
    - Отряд Sphenodontia (Туатара и родственники)
    - Отряд Squamata (Ящерицы и змеи)
    - Заказать Текодонты †
    - Отряд Птерозаврии †
    - Отряд Saurischia (динозавры) †
    - Отряд Ornithischia (динозавры) †
- Класс Авес
  - Подкласс Archaeornithes (примитивные динозавроподобные птицы, такие как археоптерикс ) †
  - Подкласс Neornithes (современные птицы и некоторые развитые меловые формы)
    - Надотряд Odontognathae (зубчатые птицы мелового периода) †
    - Надотряд Palaeognathae ( ратиты )
    - Надотряд Neognathae (все остальные современные птицы)
- Класс Млекопитающие
  - Подкласс Прототерия
    - Отряд Monotremata ( утконос и ехидна ).
  - Подкласс Терия
    - Инфракласс Метатерия
      - Отряд Marsupialia (кенгуру, даннарты, опоссумы, вомбаты и др.)
    - Инфракласс Eutheria (плацентарные)
      - Заказать насекомоядных
      - Отряд рукокрылых (летучие мыши)
      - Заказать Креодонту
      - Отряд Carnivora (собаки/кошки)
      - Отряд Perissodactyla (лошади)
      - Отряд Artiodactyla (крупный рогатый скот и другие копытные)
      - Отряд Хоботки (слоны)
      - Заказать Эдентату
      - Отряд Китообразные (киты и дельфины)
      - Отряд Rodentia (мыши, крысы и т.д.)
      - Отряд Lagomorpha (кролики)
      - Отряд Приматы (обезьяны, человекообразные обезьяны и приматы)

Сеть тематических коллекций oVert

Сеть тематического сбора данных oVert (openVertebrate) (TCN) — это проект, целью которого является создание и распространение цифровых трехмерных данных высокого разрешения по внутренней анатомии среди разнообразия позвоночных. В рамках проекта в сети центров оцифровки по всей территории США будет проведено компьютерное сканирование более 20 000 сохранившихся в жидкости образцов, представляющих более 80% ныне живущих родов позвоночных. Эта коллекция цифровых изображений и трехмерных объемов будет открыта для изучения, загрузки и использования для решения вопросов, связанных с открытием новых видов, документированием закономерностей анатомического разнообразия и роста, а также проверкой гипотез функционирования и эволюции. ^{[ 13 ]}

См. также

Ссылки

^ Кундрат, Мартин; Наддс, Джон; Кир, Бенджамин П.; Лю, Цзюньчан; Альберг, Пер (24 октября 2018 г.). «Первый экземпляр археоптерикса из верхнеюрской формации Мёрнсхайм в Германии» . Историческая биология . 31 : 3–63. дои : 10.1080/08912963.2018.1518443 . S2CID 91497638 . Проверено 13 августа 2022 г.
^ Хакетт, С.Дж., Кимбалл, RT, Редди, С., Боуи, RCK, Браун, Э.Л., Браун, М.Дж., Хойновски, Дж.Л., Кокс, Вашингтон, Хан, К.Л., Харшман, Дж., Хаддлстон, СиДжей, Маркс, Б.Д., Милья, К.Дж., Мур, В.С., Шелдон, Ф.Х., Стедман, Д.В., Витт, К.С. и Юрий Т. (2008) Филогеномное исследование птиц раскрывает их эволюционную историю. Наука. 320: 1763-1768.
^ Рудвик, Мартин. Жорж Кювье, Ископаемые кости и геологические катастрофы (Чикаго: Издательство Чикагского университета), 1997.
^ Джефферсон, Томас, «Мемуары об открытии некоторых костей четвероногого когтистого типа в западных частях Вирджинии», прочитано перед Американским философским обществом, 10 марта 1797 года. «Некоторые кости» состояли из трех больших когти и связанные с ними более мелкие кости. Он предположил, что это останки вымершего льва, которого он назвал Мегалоникс («гигантский коготь»). В 1799 году доктор Каспар Вистар правильно идентифицировал останки как принадлежащие гигантскому наземному ленивцу. В 1822 году Вистар официально назвал его Megalonyx jeffersonii .
^ Джефферсон, Томас (1799), «Мемуары об открытии некоторых костей четвероногого когтистого типа в западных частях Вирджинии», Труды Американского философского общества , Vol. 4 стр. 246–260.
^ Вистар, Каспар (1799), «Описание костей, депонированных президентом в Музее Общества и представленных на прилагаемых пластинах», Transactions , стр. 526-531, пластины.
^ Райс, Ховард С. младший, «Подарок Джефферсона окаменелостей музею естественной истории в Париже», Труды Американского философского общества , 95 (1958): 597-627.
^ Смит, CH (2005): Ромер, Альфред Шервуд (США, 1894-1973) , домашняя страница Университета Западного Кентукки.
^ Бентон, MJ (1998). «Качество летописи окаменелостей позвоночных». В Доноване, СК; Пол, CRC (ред.). Адекватность летописи окаменелостей . Нью-Йорк: Уайли. Рис. 2.
^ Хильдебранд, М.; Гослоу, Дж. Э. младший (2001). Анализ строения позвоночных . Главный больной. Виола Хильдебранд. Нью-Йорк: Уайли. п. 429. ИСБН 0-471-29505-1 .
^ Нил, JD, изд. (2006). Физиология репродукции Кнобила и Нила . Том. 2 (3-е изд.). Академическая пресса . п. 2177.
^ Фортуни Дж., Болет А., Селлес А.Г., Картанья Дж., Галобарт А. (2011). «Новые сведения о пермских и триасовых позвоночных животных Пиренейского полуострова с упором на Пиренейский и Каталонский бассейны» (PDF) . Журнал иберийской геологии . 37 (1): 65–86. дои : 10.5209/rev_JIGE.2011.v37.n1.5 . Архивировано из оригинала (PDF) 17 мая 2011 года.
^ «Сеть тематических коллекций oVert // MorphoSource» . www.morphosource.org . Проверено 12 марта 2024 г.

Дальнейшее чтение

Андерсон, Джейсон С.; Сьюс, Ханс-Дитер, ред. (2007). Основные переходы в эволюции позвоночных . Блумингтон, Индиана: Издательство Университета Индианы. ISBN 978-0253349262 .
Кэрролл, Роберт Л. (1997). Закономерности и процессы эволюции позвоночных . Нью-Йорк: Издательство Кембриджского университета. ISBN 978-0521478090 .

[Kundrat2018-1] Кундрат, Мартин; Наддс, Джон; Кир, Бенджамин П.; Лю, Цзюньчан; Альберг, Пер (24 октября 2018 г.). «Первый экземпляр археоптерикса из верхнеюрской формации Мёрнсхайм в Германии» . Историческая биология . 31 : 3–63. дои : 10.1080/08912963.2018.1518443 . S2CID 91497638 . Проверено 13 августа 2022 г.

[2] Хакетт, С.Дж., Кимбалл, RT, Редди, С., Боуи, RCK, Браун, Э.Л., Браун, М.Дж., Хойновски, Дж.Л., Кокс, Вашингтон, Хан, К.Л., Харшман, Дж., Хаддлстон, СиДжей, Маркс, Б.Д., Милья, К.Дж., Мур, В.С., Шелдон, Ф.Х., Стедман, Д.В., Витт, К.С. и Юрий Т. (2008) Филогеномное исследование птиц раскрывает их эволюционную историю. Наука. 320: 1763-1768.

[3] Рудвик, Мартин. Жорж Кювье, Ископаемые кости и геологические катастрофы (Чикаго: Издательство Чикагского университета), 1997.

[4] Джефферсон, Томас, «Мемуары об открытии некоторых костей четвероногого когтистого типа в западных частях Вирджинии», прочитано перед Американским философским обществом, 10 марта 1797 года. «Некоторые кости» состояли из трех больших когти и связанные с ними более мелкие кости. Он предположил, что это останки вымершего льва, которого он назвал Мегалоникс («гигантский коготь»). В 1799 году доктор Каспар Вистар правильно идентифицировал останки как принадлежащие гигантскому наземному ленивцу. В 1822 году Вистар официально назвал его Megalonyx jeffersonii .

[5] Джефферсон, Томас (1799), «Мемуары об открытии некоторых костей четвероногого когтистого типа в западных частях Вирджинии», Труды Американского философского общества , Vol. 4 стр. 246–260.

[6] Вистар, Каспар (1799), «Описание костей, депонированных президентом в Музее Общества и представленных на прилагаемых пластинах», Transactions , стр. 526-531, пластины.

[7] Райс, Ховард С. младший, «Подарок Джефферсона окаменелостей музею естественной истории в Париже», Труды Американского философского общества , 95 (1958): 597-627.

[8] Смит, CH (2005): Ромер, Альфред Шервуд (США, 1894-1973) , домашняя страница Университета Западного Кентукки.

[9] Бентон, MJ (1998). «Качество летописи окаменелостей позвоночных». В Доноване, СК; Пол, CRC (ред.). Адекватность летописи окаменелостей . Нью-Йорк: Уайли. Рис. 2.

[hilde-10] Хильдебранд, М.; Гослоу, Дж. Э. младший (2001). Анализ строения позвоночных . Главный больной. Виола Хильдебранд. Нью-Йорк: Уайли. п. 429. ИСБН 0-471-29505-1 .

[11] Нил, JD, изд. (2006). Физиология репродукции Кнобила и Нила . Том. 2 (3-е изд.). Академическая пресса . п. 2177.

[12] Фортуни Дж., Болет А., Селлес А.Г., Картанья Дж., Галобарт А. (2011). «Новые сведения о пермских и триасовых позвоночных животных Пиренейского полуострова с упором на Пиренейский и Каталонский бассейны» (PDF) . Журнал иберийской геологии . 37 (1): 65–86. дои : 10.5209/rev_JIGE.2011.v37.n1.5 . Архивировано из оригинала (PDF) 17 мая 2011 года.

[13] «Сеть тематических коллекций oVert // MorphoSource» . www.morphosource.org . Проверено 12 марта 2024 г.

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]

[ 5 ]

[ 6 ]

[ 7 ]

[ 8 ]

[ 9 ]

[ 10 ]

[ 11 ]

[ 12 ]

[ 13 ]