Ssaki

POCHODZENIE SSAKÓW

Historia rozwoju ssaków w porównaniu z innymi grupami organizmów jest najlepiej poznana. Szkielety ssaków kopalnych, dzięki mocnej budowie, przetrwały w dobrym stanie. Szczególnie dobrze zachowały się zęby i szczęki. Poznanie struktury zębów poszczególnych ssaków wniosło wiele informacji dotyczących biologii i ewolucji tych zwierząt. 300 milionów lat temu ziemię zamieszkiwały prymitywne płazy i gady żyjące w pobliżu mokrych, tropikalnych bagien. Do dzisiejszych czasów zachowało się kilka dużych form gadów kopalnych, które były większe od innych i posiadały dwa otwory w kości skroniowej, zlokalizowane w tylnej części czaszki. Podobne otwory można odnaleźć u pierwotnych przodków ssaków (Synapsida), co wskazuje, że zwierzęta te były pierwszymi gadami wykazującymi niektóre cechy ssaków. Grupa ta jest niezwykle istotna, bowiem właśnie ich potomkowie utworzą gromadę ssaków. Mało jednak przypominały one ssaki; miały proste zęby osadzone na słabej szczęce, nieporadne kończyny i z pewnością nie były stałocieplne. Dobrze znanym przedstawicielem Synapsida jest Dimetrodon posiadający fałd skóry rozpięty na wyrostkach ościstych kręgów, tworzący "płetwę grzbietową", który zamieszkiwał tereny dzisiejszej Ameryki Północnej. Potomkami Synapsida były bardziej rozwinięte gadoksztahne ssaki, zwane Therapsida. Miały one lepiej rozwinięte mięśnie żwacze, duże kły, pozostałe części żuchwy i górnej szczęki pokryte były pancerzem rogowym. Charakteryzowały się dużymi kończynami, pozwalającymi na szybkie poruszanie się w celu zdobycia pożywienia lub ucieczki przed drapieżnikami. Therapsida były prawdopodobnie stałocieplne, miały większy mózg, chociaż trudno to z całą pewnością stwierdzić na podstawie wykopalisk. Bardziej rozwinięta grupa Therapsida, zwana Cynodontia, posiadała kilka innych cech charakterystycznych dla ssaków. Ich zęby przypominały zęby ssaków, obecność kilku kłów i dobrze rozwiniętych mięśni żuchwy pozwalała na cięcie, rozrywanie i rozdrabnianie pokarmu. Towarzyszył temu rozwój kości zębowej utrzymującej zęby i tworzącej jednocześnie miejsce dla przyczepu żwaczy. Pozostałe kości żuchwy, których liczba zmniejszyła się, przejęły nową funkcję. Wraz z kością stawową przenosiły one fale głosowe z zalążka bębenka usznego znajdującego się w okolicy stawu żuchwowego do ośrodka słuchu mózgu zwierzęcia. W ten sposób żuchwę utworzyła tylko kość zębowa, bezpośrednio połączona stawem z kością łuskowatą czaszki. Pozostałe kości szczęki dolnej i kość kwadratowa przekształciły się w kosteczki słuchowe w uchu środkowym.

Kręgosłup Cynodontia przypominał kręgosłup saków, bardziej wydłużone kończyny podciągnięte pod tułów ułatwiały im poruszanie się. Przypuszcza się również, że zwierzęta te były stałocieplne. Nie ma pewności co do tego, czy pokryte były futrem. Pierwsze zwierząta kopalne, u których stwierdzono staw pomiędzy kością zębową a czaszką, pochodzą z końca okresu triasowego, około 195 milionów lat temu. Uważa się je powszechnie za przodków ssaków i z całą pewnością wywodzą się one od Cynodontia. Chociaż występuje u nich zmiana w budowie kości żuchwy, są one nadal na niskim poziomie rozwoju ewolucyjnego.. Zwierzęta te były bardzo małe: czaszka miała 2 do 3 centymetrów długości, a całe ciało około 12 centymetrów. Miały ostre, wieloguzkowe zęby, odżywiały się owadami i innymi lądowymi bezkręgowcami. W związku z obecnością rozwiniętego narządu wacarn przypuszcza się. że Morganucodontis były " żerującymi w nocy.

SSAKI MEZOZOICZNE

Morganucodontis był przodkiem kilku grup ssaków występujących w erze mezozoicznej. Były to bez wyjątku małe zwierzęta, nawet te największe nie przekraczały wielkości kota domowego, a większość z nich była znacznie mniejsza. Z wyjątkiem jednej grupy wszystkożernych były to zwierzęta owadożerne, przypominające dzisiejsze gryzonie.

Najważniejszym etapem ewolucyjnym w czasie ery mezozoicznej było wykształcenie się i zróżnicowanie zębów trzonowych. Zęby te, umieszczone na górnej szczęce i żuchwie miały kształt stożkowaty o trzyguzkowej powierzchni. Około 80 milionów lat temu, w okresie późnej kredy pojawiły się dwie główne grupy ssaków posiadających trzyguzkowe zęby trzonowe. Były to głównie torbacze i ssaki łożyskowe, które wkrótce stały się dominującymi ssakami na Ziemi.Dlaczego ssaki ery mezozoicznej były małymi zwierzętami? Być może nie potrafiły współzawodniczyć z dinozaurami w środowisku właściwym dla zwierząt lądowych i dlatego musiały ograniczyć się do nocnego trybu życia częstego u małych zwierząt. Przyczyną mogło być także to, że zmieniający się klimat nie sprzyjał rozwojowi dużych zwierząt. Nadal nie ma zgodności co do przyczyn wyginięcia dinozaurów i wielu grup innych zwierząt, a także gorszego rozwoju roślinności. Pewne jest natomiast, że ssaki nie tylko przetrwały do dziś, ale znalazły znakomite waruki do dalszego, ekspansywnego rozwoju.

ROZWÓJ SSAKÓW W OKRESIE TRZECIORZĘDU

Historia ewolucji ssaków przez ostatnie 65 milionów lat, czyli w okresie trzeciorzędu, zaczęła się od kilku grup małych zwierząt owadożernych, które przetrwały okres zagłady świata zwierzęcego i roślinnego z końca okresu kredowego. Historia jest bardziej skomplikowana, bo poza zagładą dinozaurów pod koniec okresu kredowego rozpoczął się proces rozsuwania się mas Ziemi, co w efekcie doprowadziło do powstania kontynentów. Przez krótki czas Australia i Ameryka Południowa były połączone ze sobą Antarktydą. Na każdym z tych kontynentów pojawiły się zupełnie różne grupy ssaków. Ameryka Północna, Europa i Azja pozostawały nadal połączone. Innym czynnikiem wpływającym na dalszy przebieg ewolucji ssaków mogły być kolejno po sobie następujące zmiany klimatu, powodujące wyginięcie jednych, a rozwój innych, lepiej przystosowanych grup zwierząt. W ten sposób dokonywał się ciągły proces zastępowania starych gatunków i rodzin przez nowe. Na przestrzeni około 5 milionów lat pojawiło się kilka ważnych, nowych rodzajów ssaków. W Ameryce Północnej i Euroazji wczesne ssaki stały z małych prymitywnych owadożernych. Aowców, w skład których zaliczane są (pradrapieżne), pierwsze ssaki. Były one podobne do dzisiejszych mięsożernych z wyspecjalizowanymi zębami trzonowymi i mocnymi czynami, zakończonymi pazurami. Powstały i grupy dużych zwierząt roślinożernych różnicowanych płaskich zębach trzonowych, nych kończynach z małymi kopytkami jącymi ich zdolność biegania (łopytne). Niektóre z nich wyglądały dość jak np. Uintatherium z Północnej. W kolejnych latach powstawały nowe grupy Około 40 milionów lat temu nastąpiła zmiana klimatu, powodująca wyginięcie około 1/3 istniejących rodzin ssaków. Pierwszymi, które wyginęły, były te o prymitywnej budowie; w konsekwencji fauna stawała się coraz bardziej zbliżona do znanej współcześnie. W okresie miocenu warunki klimatyczne były bardzo korzystne dla rozwoju ssaków. Wpłynęły one na ogromne ich zróżnicowanie, niespotykane w innych okresach. Jedną z najbardziej znaczących cech miocenu było powstanie ogromnych połaci łąk, na których znajdowały pożywienie zwierzęta trawożerne. Konie, a także jeleniowate, antylopy, czy inne parzystokopytne miały dogodne warunki do dalszego rozwoju. Chociaż większość ssaków swoim wyglądem przypominała obecnie żyjące, to występowały także zwierzęta o dziwacznych kształtach, na przykład nieparzystokopytny Chalicoteron, o kończynach przednich krótszych niż tylne, czy Indricotherium, największy ssak lądowy mierzący około 5 metrów wysokości, czy też duże koty o zębach w kształcie szabli.

W okresie miocenu pojawiły się pierwsze małpy, które powstały w drodze ewolucji z prymitywnych naczelnych. Nieco później, około 4 milionów lat temu wyodrębnił się pierwszy przedstawiciel Australopithecus, bezpośredni przodek człowieka, który pojawił się za około 2 miliony lat.

SSAKI POŁUDNIOWOAMERYKAŃSKIE

W okresie czwartorzędu Ameryka Południowa była wyizolowanym kontynentem i w konsekwencji historia rozwoju ssaków różni się tam od reszty świata. Powstało kilka niepowtarzalnych rzędów ssaków trawożernych, takich jak Litopterna, wyglądem przypominających konie, a także innych, podobnych do nosorożca czy hipopotama. Ważną grupą ssaków były szczerbaki, z tak dziwnymi okazami jak olbrzymi pancernik Glyptodon czy gigantyczny naziemny leniwiec Megatherium. Przedstawiciele tego rzędu żyją też współcześnie: pancerniki i południowoamerykańskie mrówkojady. Najbardziej zaskakującą w ewolucji ssaków. Ameryki Południowej jest grupa mięsożernych, składająca się głównie z torbaczy niespotykanych w okresie czwartorzędu w Ameryce Północnej, Europie czy Azji. Były to małe ssaki, podobne do współcześnie żyjących oposów. Zdarzały się także i duże drapieżniki, jak podobny do lwa Borhyena, który pełnił taką samą rolę, jak inne ssaki mięsożerne w pozostałych częściach świata i można by go porównać z tygrysem szablozębym Thylacosmilus. Jedynymi ssakami łożyskowymi (z wyjątkiem nietoperzy), którym udało się rozprzestrzenić w Ameryce Południowej w okresie czwartorzędu, były gryzonie i naczelne. Najprawdopodobniej dotarły one do Ameryki Południowej przez Wyspy Karaibskie. Uformowały się ostatecznie w charakterystyczne dla Ameryki Południowej rodziny jeżozwierzokształtnych i małpy Nowego Świata (płaksowate). Około 3 miliony lat temu w wyniku zmian tektonicznych kontynent południowoamerykański przemieścił się w kierunku północnym, łącząc się z Ameryką Północną. Zmiany klimatyczne spowodowały znaczące przeobrażenia w faunie Ameryki Południowej, często nazywane ?Wielką Amerykańską Wymianą". Zniknęły południowoamerykańskie ssaki trawożerne, które zostały wyparte przez napływające z północy gatunki, reprezentujące takie współczesne rodziny, jak: koniowate, tapirowate, wielbłądowate (lamy), jeleniowate. Podobnie wyginęły olbrzymie mięsożerne torbacze, które zastąpiły psy, koty, niedźwiedzie. Wiele grup zwierząt przetrwało, między innymi: szczerbaki, małe torbacze, gryzonie i małpy. Niektóre z nich, jak oposy czy jeżozwierze zawędrowały do Ameryki Północnej.

Występująca obecnie fauna Ameryki Południowej jest wynikiem procesów ewolucyjnych, biogeograficznych i klimatycznych.

SSAKI AUSTRALIJSKIE

Historia ssaków australijskich jest słabo poznana, ponieważ na tym terenie nie odkryto, praktycznie, skamielin ssaków wcześniejszych niż pochodzące z późnego czwartorzędu. Nie ma więc dowodów, iż w Australii rozwijały się ssaki łożyskowe inne niż te, których szczęki określono jako pochodzące z późnego czwartorzędu. A były to nieliczne gatunki gryzoni i nietoperzy, które przywędrowały z Azji. Inne gatunki ssaków łożyskowych, jak dingo czy króliki zostały przywiezione przez człowieka. Stekowce, ssaki składające jaja, wyodrębniły się z Therapsida wcześniej niż torbacze i łożyskowce. Skamieliny zębów pierwotnych stekowców z okresu kredowego odkryto w Australii, ale grupa ta nie odgrywała nigdy istotnej roli. Z niewielkimi wyjątkami australijskie ssaki należą do torbaczy. Rozprzestrzeniły się one tak jak ssaki łożyskowe w innych częściach świata: od dużych mięsożernych Thalacinidae przez pasące się stadnie Macropodidae do owadożernych Didelphidae.

ZAGŁADA PLEISTOCEŃSKA

Ostatni dramat w historii rozwoju ssaków rozegrał się dziesięć tysięcy lat temu w okresie późnego pleistocenu. Wyginęło wtedy wiele gatunków ssaków, a przede wszystkim największe z nich. Duże ssaki występowały na wszystkich kontynentach. Powszechnie znane są mamuty, łosie irlandzkie czy tygrysy szablozębe. Mniej znane, lecz również warte przypomnienia są olbrzymie małpy afrykańskie, gigantyczne lemury z Madagaskaru, a także południowoamerykańskie tapiry olbrzymie, naziemne leniwce, australijskie olbrzymie kangury, wombaty i dziobaki. Wszystkie one wyginęły w jednym czasie.

Nie jest pewne, czy przyczyną tej katastrofy była zmiana klimatu utrudniająca życie dużych osobników, czy też było to spowodowania szybkim rozprzestrzenianiem się człowieka. Prawdopodobnie było to pierwsze, lecz nie ostatnie zgubne oddziaływanie człowieka na ssaki.