نشأت الثدييات في ظهور "الثدييات" في العالم العلمي. عندما توقفت الثدييات القديمة عن الاعتماد على العناصر الغذائية الموجودة في صفار البيض

في الأشهر الأولى من الحياة ، يمكن للناس أن يعيشوا فقط على حليب الأم. الآن أصبح جنسنا البشري قادرًا بالفعل على ابتكار طرق بديلة لإطعام الأبناء ، لكن التطور في تطور الجنس البشري قد اختار حليب الثدي باعتباره أفضل طريقةنجاة.

إطعام الأطفال بالحليب ، وهي طريقة متعددة الاستخدامات لتزويدهم بها التغذية اللازمةأنه من الصعب تخيل شكل الحياة لو لم تتخذ الثدييات الأولى هذا الطريق. لكن في الطبيعة توجد مجموعات كاملة من الحيوانات ، على سبيل المثال ، الطيور ، قادرة على تربية ذرية بدون حليب وفي نفس الوقت تحقق النجاح.

تطور الحجم الثدييات البرية، المسجلة في رواسب أمريكا الشمالية من العصر الطباشيري إلى حقب الحياة الحديثة. الزيادة في الحجم ، التي تبدو وحشية ، تصل بسرعة إلى هضبة. يمكن النظر إلى هذا المستوى على أنه الحد الذي تفوق الحدود بعده الفوائد التي يمكن جنيها من الأنواع التي قد تتجاوزه.

في الواقع ، نشأت أو تطورت مجموعات كثيرة من الحيوانات المفترسة ، وكان تأثيرها المدمر على أعداد الفرائس بمثابة ثورة بحرية في الدهر الوسيط. تشمل الحيوانات المفترسة. تم العثور على أقدم الحفريات في الرواسب المترسبة تحت البحار الاستوائية الضحلة منذ أكثر من 600 مليون سنة. تتغذى هذه الحيوانات على كائنات مجهرية يتم ترشيحها بواسطة مياه البحر ، بينما جابت الحيوانات الشبيهة بالديدان الأقل شيوعًا قاع المحيط بحثًا عن الحطام العضوي بين الرواسب السائبة.

ظهور "الثدييات" في العالم العلمي

عندما بدأ العلماء في تتبع تطور الطريقة التي تغذي بها الثدييات نسلها ، اتضح أنها أقدم بكثير مما كان يعتقد سابقًا. ظهرت الثدييات الأولى في وقت أبكر بكثير من الحيوانات التي تمشي على الأرض. على الرغم من أن الحليب في البداية ، على الأرجح ، اختلف عن الحليب الحديث.

التاريخ قبل 500 مليون سنة ، احتوت البحار على حيوانات بدائية وفيرة ذات أرجل مفصلية ، بالإضافة إلى القشريات الصغيرة والكائنات غير المرجانية المكونة للشعاب المرجانية ، وتم التعرف على حوالي 140 نوعًا في هذا الموقع. بما في ذلك أسلاف الفقاريات. إنها أكثر الحيوانات تنوعًا التي تم العثور عليها حتى الآن. كانت الشرائط الساحلية الغنية بالمغذيات من المياه الاستوائية الضحلة مصدرًا لفئات جديدة من الحيوانات البحرية ، والتي نقلت بشكل أساسي الأشكال الأكثر بدائية إلى أحواض المحيط.

حققت الرضاعة الطبيعية وعضو الثدييات المقابل مكانة نجمة عندما أنشأ عالم الأحياء السويدي كارل لينيوس في القرن الثامن عشر نظامًا لتصنيف أنواع الحيوانات بناءً على الصفات الفردية. تم تحديد بعض المجموعات من نظامه بشكل غير صحيح ، لكنه أدرك أن جميع الثدييات ، بما في ذلك البشر ، يمكن فصلها إلى فئة منفصلة. الإناث من جميع الأنواع من هذه المجموعة تغذي صغارها بالحليب الذي تنتجه الغدد الثديية. أعطت Lineus الاسم لفئة "الثدييات" ، والتي تعني "من الثدي" وهذا الاسم عالق ، كل هذه الحيوانات تنتج الحليب.

تم العثور على أحافير في طبقات أفقية من الحجر الجيري والصخر الزيتي والحجر الرملي في مواقع مختلفة في كندا. منذ حوالي 435 مليون سنة ، كانت هناك فترة انقراض تزامنت مع إعادة بناء الأنهار الجليدية القارية لما أصبح الصحراء الكبرى وإزالة البحار الضحلة من القارات. ممثلو معظم المجموعات الرئيسية للكائنات البحرية نجوا وسكنوا البحار.

بعد ذلك بوقت قصير ، حدث اختفاء جماعي آخر لسبب غير معروف. الزواحف الآكلة للمفصليات هي بداية علاقة بيئية مستمرة بين المجموعتين الرئيسيتين من الحيوانات البرية ، ولم يكن الأمر كذلك حتى 20 مليون سنة قبل أن تتغذى الحيوانات الشوكية مباشرة على النباتات البرية.

بعض الحيوانات ، مثل الفقمة المغطاة ، تنتج لبنًا لنسلها يكون مغذيًا أكثر من أغنى أنواع الآيس كريم. العديد من الحيوانات في المحيط: الحيتان والدلافين ترضع أطفالها ، مثلها مثل الخفافيش والكلاب والقطط ووحيد القرن والبشر. تنطبق هذه القاعدة حتى على أقدم الثدييات التي تحتضن البيض ولا تلد صغارًا مثل خلد الماء وآكل النمل الشوكي.

منذ هذه الفترة ، وعدد كبير فرق أرضيةتشكل الحيوانات على الأقل نصف المجموعات الرئيسية من الحيوانات البحرية. حدث أكبر انقراض معروف منذ 230 مليون سنة ، ويعتقد أنه 90٪ الأنواع البحريةاختفت الحيوانات ، ولم تتعافى المجموعات الرئيسية. كانت أهمية الحيوانات البرية متشابهة ، مع الانقراضات المرتبطة بدمج الكتل القارية في قارة واحدة عملاقة ، على الرغم من أن قصر فترات الانقراض يعتبره البعض غير متسق مع الحركات القارية الثقيلة.

بعد ذلك ، ستتميز الحيوانات البحرية بوفرة الرخويات والمفصليات والأسماك العظمية ، في حين يتم استبدال الزواحف الكبيرة بالقرب من أسلاف الثدييات بزواحف من عائلة التمساح على الأرض. الانقراض ، لا يبدو أن الفقاريات الصغيرة آكلة الحشرات قد عانت بنفس القدر من أقاربها الأكبر.

الجرابيات: تلد حيوانات الكنغر والأبوسوم أطفالًا غير لائقين تقريبًا للحياة ، وينتقل الأطفال حديثي الولادة إلى أكياس خاصة ، حيث يتغذون على الحليب ويتطورون إلى كائن حي كامل. من الواضح أن الرضاعة الطبيعية هي سمة عامة للثدييات ، ولكن ليس من الواضح متى ظهرت هذه القدرة. على عكس العظام ، لا تتحول الغدد الثديية إلى أحافير.

حدث انقراض آخر أقل خطورة منذ حوالي 195 مليون سنة. كانت الثدييات صغيرة خلال فترة صعود الديناصورات ومن المحتمل أن تكون كذلك مستوى عالالتمثيل الغذائي مقارنة بحجمها. على العكس من ذلك ، نمت الديناصورات العاشبة ، ويرجع ذلك جزئيًا إلى اقتصاد الجهد على الحركة ومعدل الأيض. ينقص بزيادة الوزن. أنفقت هذه العواشب طاقتها بكفاءة ، لذلك تم العثور على أكثر من 300 عينة من 31 نوعًا مختلفًا.

أصبحت ثروة الحفريات أساسًا للبحث في بيئة الديناصورات منذ حوالي 75 مليون سنة. منذ حوالي 65 مليون سنة ، قضى الانقراض الجماعي فجأة على الديناصورات وربما ثلاثة أرباع الأنواع. يبدو أن الانقراضات مرتبطة بشذوذ كيميائي لوحظ في الرواسب في ذلك الوقت ، مما يشير إلى تأثير الكويكب: الرخويات البحرية والمفصليات والأسماك العظمية التي سرعان ما وجدت بل وتجاوزت المستويات السابقة للتنوع. تتنوع الطيور والثدييات على الأرض ، وعادة ما يكون حجمها أقل ملاءمة لعدد أكبر من الأنواع من الديناصورات.

الثدييات القديمة - قصة تطور التطور ، ترويها الجينات

وفقًا لبيتر هراتمان من جامعة غرب أستراليا ، يكاد يكون من المستحيل الحصول على بيانات عن الأعضاء القديمة المنتجة للحليب في الثدييات. ويعتقد أن الغدد الثديية قد تطورت بالكامل قبل خروج الثدييات الأولى من الماء ، لكن علماء الآثار لم يعثروا على أي دليل على تطور أعضاء منتجة للحليب. كان على العلماء البحث في مكان آخر عن إجابات. أولاً ، درسوا جينات الثدييات ، ثم قارنوها بالحمض النووي للحيوانات التي لا تنتج الحليب. بناءً على هذه البيانات ، أكد أولاف أوبتيدال من مركز الأبحاث البيئية بجامعة سميثسونيان في ماريلاند أن الغدد الثديية ظهرت قبل أن تشق الحيوانات طريقها إلى اليابسة ، حيث تطورت إلى حيوانات السلويات: فقاريات لها أربعة أطراف ، ثم انقسمت إلى طيور زاحفة. والثدييات.

يبدو أن هذه الحفريات يبلغ عمرها حوالي 50 مليون سنة ، مع ظهور أسلاف البشر لأول مرة في المناطق الاستوائية في إفريقيا وآسيا منذ حوالي 3 ملايين سنة. على مدى 400 مليون سنة الماضية ، سيطرت المفصليات على الحيوانات الأرضية ، من حيث عدد الأنواع والأفراد والكمية المستهلكة. المواد العضوية، وهذه الهيمنة يتم تحديها حاليًا من قبل نوع واحد.

يمكن أن تكشف الأحافير عن الظروف الفيزيائية أو البيولوجية التي أدت إلى ركود أو تسارع التطور. ستوفر البيانات وسيلة لقياس التقدم المحرز في الاتجاهات مثل التمايز بين الديدان البدائية المجزأة لتصبح كائنات أكثر تعقيدًا مثل الفراشات والطيور ، وتطوير مستعمرات بسيطة يهيمن عليها قنديل البحر القديم ، لتصبح شعاب مرجانية حديثة ذات هياكل متحركة دقيقة ، و ظهور هياكل مماثلة في الحيوانات غير ذات الصلة.

وضعت بعض السلى البيض بنفس طريقة أسلافهم ، لكن القشرة كانت تتكيف بشكل أفضل مع الحياة على الأرض ولديها بنية مسامية ليفية مع أغشية خاصة تسمح للجنين بتلقي الأكسجين من الهواء المحيط وإزالة ثاني أكسيد الكربون من التجويف. لكن البيض المسامي يعتمد بشدة على احوال الطقس، في الحرارة يمكن أن تجف ، وكان على السلى إيجاد طرق لحمايتها.

سيكون للبيانات أيضًا آثار مهمة على دراسة تطور الكائنات الحية في عوالم خارج كوكب الأرض ، وستظهر ما إذا كانت الانقراضات الجماعية تؤدي إلى ظهور الأنواع. حيوانات أكثر تطورا أو إذا حدث العكس. يجب أن تصبح البيانات المتعلقة بحياة الحيوانات على الأرض هي الأساس الذي يمكن من خلاله توقع تطور هذه الحياة لملايين السنين القادمة.

بشكل عام ، حفز الكفاح من أجل البقاء تخصص الهياكل الحيوانية وتكاثر الأنواع الحيوانية. وهكذا ، خلال الفترات التي استمرت عشرات الملايين من السنين ، كان معدل النمو في عدد الأنواع الحيوانية يتوافق تقريبًا مع عدد الأنواع الموجودة. وبالتالي ، فإن العدد الإجمالي للأنواع الموجودة على الأرض يميل إلى النمو بشكل أسرع. وبالمثل ، فإن أهم الأصول التنافسية للبشرية ، دماغها ، قد تطور بطريقة تفترض أن معدل نمو الدماغ يتناسب مع حجم الدماغ.

تلقى أسلاف الزواحف والطيور أثناء الثورة بيضًا بقذائف مكلسة ومقاومة للماء احتفظت بالرطوبة في الداخل. يمكن أن تتغذى الأجنة على محتويات البويضة. لكن أسلاف الثدييات الأولى قرروا عدم تصلب القشرة ، ولكن استخدام البنية المسامية لنقل الماء والمغذيات الإضافية إلى الأجنة.

يشير هذا الموقف إلى أن المنافسة بين الأفراد من جنسنا أدت إلى ضغط انتقائي على تطور الدماغ ، وأن الزيادة في حجم الدماغ يجب أن تستمر. تم قطع الاتجاه طويل الأجل نحو زيادة تنوع وتعقيد الحياة الحيوانية بشكل متقطع بفترات أقصر تميزت بانقراضات كبيرة. قد تكون أسباب الانقراض الجماعي مختلفة. بعد الانقراض الجماعي السابق ، تمايزت الكائنات الحية القليلة الباقية بسرعة إلى العديد من الأنواع التي طورت العديد من التعديلات الناجحة في الكائن الحي في أوقات أخرى.

قال أوفتيدال إن أسلاف الثدييات القديمة ، مثل السلى ، يمكن أن تفرز الماء من الغدد المسامية في جلدها لتخزين البيض في بيئة رطبة وآمنة. بالإضافة إلى الماء ، يمكن أن يحتوي السر على العديد من العناصر الغذائية. بمجرد ظهور هذه الإفرازات ، يمكن للأطفال تناولها حتى بعد فقسها من البيض.

مسارات بديلة لتطور تغذية الرضع

تضع بعض ضفادع كوكوي بيضها على الأرض ، ثم تنقل الرطوبة إليها من خلال التلامس المباشر مع الجلد الرطب أو الإفرازات.

ربما يكون جنسنا البشري هو الجذع البدائي لنوع جديد من الحيوانات تتمايز صفاته الفكرية وتتوسع لتشكل دائرة جديدة من الحيوانات المختلفة والمعقدة بشكل متزايد في تاريخ الحياة الأرضية. إذا قبلنا أن أصل الأرض يعود إلى حوالي 4 مليارات ونصف المليار سنة ، فإن الثدييات الأولى ، وأول أسنان كلاب ، وأول شبيهات بشرية تظهر مؤخرًا. في الواقع ، إذا قارنا تاريخ الأرض بطريق كيلومتر واحد ، فإن حياة الثدييات ستكون فقط الأمتار الأخيرة ، وبالنسبة للكلاب - آخر سنتيمترات!

البرمائيات الأخرى ، الحلقات ، لها أختام على جلد الإناث ، حيث يتم ترسيب العناصر الغذائية الغنية بالدهون. بعد الولادة ، تتخلص الأشبال من هذا الجلد المغذي بأسنان خاصة.

كل هذه الحيوانات تنقل العناصر الغذائية إلى نسلها من خلال جلدها ، ويمكن أن تتحول هذه الإفرازات المائية في النهاية إلى الحليب الذي تنتجه الثدييات اليوم. بمرور الوقت ، احتاجت الأشبال إلى كمية أقل وأقل من العناصر الغذائية داخل القشرة ، حيث تلقت كل ما هو ضروري للنمو وحتى المكونات الواقية المضادة للميكروبات من غدد الأم. يمكن تتبع هذه التغييرات في جينات الثدييات وأسلافها. حقيقة أن الغدد البسيطة المخصصة لتغذية النسل موجودة حتى في السلى يؤكدها الاختلاف في بنية الغدد الثديية للثدييات الحديثة.

الكلاب هي ثدييات تتميز بأنيابها الحادة ، وأسنان تتكيف مع نظام غذائي آكل اللحوم ، وهيكل عظمي منحوت للحركة ثنائية الرقم. ينتمون إلى رتبة الحيوانات آكلة اللحوم ، التي تعود تطوراتها إلى بداية العصر الثالث ، في المنافذ البيئية التي خلفتها الزواحف الكبيرة ، اختفت هي نفسها في النهاية المدرسة الثانوية. في هذا الوقت ، بدأوا في التطور والتنويع في قارة أمريكا الشمالية مع ظهور عائلة من الحيوانات آكلة اللحوم تذكرنا ببن عرسنا الحالي: الميكروفون.

ازدهرت هذه العائلة في هذه القارة منذ 40 مليون عام وتضمنت 42 جنسًا مختلفًا ، بينما يوجد حاليًا 16 جنسًا فقط. تتكون عائلة الكلاب الحالية من ثلاث فصائل فرعية: الكونين والأوتوسيونين والأنياب. كانت جماجمهم وأصابعهم بالفعل تشابه في العظام والأسنان مع تلك الموجودة في الذئاب والكلاب والثعالب الحقيقية لتكون أصل هذه الخطوط. ثم تنمو هذه العلب تدريجياً في آسيا ، ثم في إفريقيا ، حتى العصر البليوسيني. وللمفارقة ، يبدو أنهم احتلوا أمريكا الجنوبية في وقت لاحق ، في العصر الجليدي السفلي.

في البداية ، كانت الإفرازات تستخدم فقط لتبليل البيض ، ولكن مع تطورها ، تحولت إلى المصدر الرئيسي لتغذية الأطفال وحمايتهم. وفقًا لأفتيدال ، حدث هذا قبل ظهور الثدييات الحقيقية الأولى.

لقد وجد العلماء أن العديد من الجينات المرتبطة بالإرضاع من أصل قديم جدًا. لذلك ، على سبيل المثال ، يتم إنتاج بروتينات الكازين عن طريق ثلاثة أنواع من مجموعات الجينات عالية التنظيم التي تشفر الأنواع الرئيسية الثلاثة من الكازين. تتكرر هذه العناقيد في جميع الثدييات. الكازين له أهمية كبيرة في الرضاعة الطبيعية لأنه يساعد في نقل الكالسيوم والفوسفور الضروريين لتكوين الهيكل العظمي والأنسجة.

أسلاف الذئب وابن آوى والذئب

المواقع الأثرية في أوروبا والصين

هناك عدة أنواع من الكلاب في المواقع الأثرية في أوروبا: ولدت أكبرها من الذئاب العظيمة في الشمال وأنجبت كلاب الشمال وكلاب الراعي الكبيرة. الأصغر منها ، قريبًا شكليًا من الدنغو البرية الحالية ، ستجد أصلها في الذئاب الصغرى في الهند أو الشرق الأوسط.

الذئب في أصل الكلب؟

يبدو من المنطقي الاعتقاد بذلك الكلب المحليينبع من كلب بري موجود مسبقًا. من بين هؤلاء المتحدرين المحتملين الذئب وابن آوى والذئب. علاوة على ذلك ، تم اكتشاف أقدم بقايا الكلاب في الصين ، بينما لم يتم التعرف على ابن آوى ولا ذئب في هذه البلدان. يبدو أن تعايش هذين النوعين في مرحلة مبكرة من تطورهما يدعم نظرية سلف الذئب للكلب.

انطلاقا من حقيقة أن جميع الثدييات ، سواء أحادية المسير أو الجرابيات أو المشيمية ، لديها ثلاث مجموعات من الجينات المسؤولة عن إنتاج الكازين ، يعتقد العلماء أن الحليب ظهر قبل فترة طويلة من انفصالهم. وببطء شديد ، تم استكمال سر بروتينات الكازين بالعناصر الغذائية الأخرى ، حتى ظهر الحليب بمجموعة كاملة من العناصر الضرورية للأطفال.

ومن الشائع أن نقول إن الكلب ينزل مباشرة من الذئب. تُظهر التطورات الحديثة في علم الوراثة ، ولا سيما تسلسل جينوم الكلاب ، أن الأشياء ربما ليست بالبساطة التي تبدو عليها. بالطبع ، تختلف جينات الذئب والكلاب بنسبة 0.2٪ فقط. جعلت هذه الاكتشافات الحديثة من الممكن تضمين أنواع أخرى من القصب البري ، حتى الأنواع الثانوية مثل الدنجو أو الذئب ، في نسب الكلب.

التشابه بين الكلب والثور: تحليل معقد

تجعل أوجه التشابه هذه بين الكلاب والذئاب من الصعب على علماء الأحياء القديمة التمييز بدقة بين بقايا الذئب والكلاب عندما تكون غير مكتملة أو عندما يجعل السياق الأثري العيش معًا مستحيلًا. في الواقع ، يختلف الكلب البدائي عن سلفه فقط في بعض النقاط غير الموثوقة من التفاصيل ، مثل طول الشطب ، أو نقطة التوقف الزاوية ، أو المسافة بين الذبيحة والدرنة العليا.

متى توقفت الثدييات القديمة عن الاعتماد على العناصر الغذائية في صفار البيض؟

تحتوي جميع الحيوانات تقريبًا على جينات فيتيلوجينين ، لكن جرابيات و الثدييات المشيميةيتم تعطيل هذه المجموعات. حدث هذا منذ حوالي 170 مليون سنة. فيتيلوجينين هو بروتين مهم في صفار البيض. هذا يثبت أن الرضاعة الطبيعية ظهرت قبل وقت طويل من ظهور الثدييات الحقيقية الأولى.

تستخدم جميع الطيور والزواحف الحديثة هذه الجينات ، كما أن أسلاف جميع الثدييات الحديثة كانت تمتلكها أيضًا ، ولكن الآن واحد فقط من الجينات يعمل وفقط في وضع البيض: خلد الماء وحيوانات النمل.

لا يمكن للثدييات القديمة أن تتجاهل هذه الجينات إذا لم تجد مصدرًا بديلاً للتغذية ، مثل الكازين ، كما يقول أوفتيدال. ولكن إذا ظهرت القدرة على إنتاج الحليب منذ زمن بعيد ، فلماذا نرى الآن فقط في الثدييات؟

ظهور التركيبة الرئيسية للحليب ، تطورت الثدييات القديمة إلى أنواع منفصلة ، وبعد ذلك بدأ يتغير تكوين الخليط لتغذية النسل والأعضاء. هذا ولا يزال يحدث. على الأرجح ، انقرضت جميع أسلاف الثدييات القديمة ، تاركة الأنواع الحديثة هي الوحيدة القادرة على إنتاج الحليب.

مسارات التطور التي لا يمكن التنبؤ بها

قد يبدو غريباً أن الغدد الثديية هي ظاهرة فريدة للثدييات ، ولكن إذا نظرت عن كثب ، فإن بعض الأنواع الأخرى تنتج أيضًا منتجًا مغذيًا للأطفال. لذلك في الصراصير ، يتم إفراز سائل غني بالبروتين تتغذى عليه الأجنة. في بعض الطيور ، بما في ذلك الحمام وطيور النحام وطيور البطريق الإمبراطور ، يمكن حتى للذكور أن تنتج سرًا غذائيًا. لكن هذه المواد تختلف عن الحليب في التركيب وطريقة الإنتاج.

تعتبر الغدد الثديية الحقيقية ميزة فريدة للثدييات ، على الرغم من اختلاف ترتيبها.

البشر مهووسون بالحلمات ، بينما تفرز خلد الماء البياض الحليب من خلال شبكة من القنوات المسطحة المبطنة بالفراء. بعد أن يفقس الأطفال ، يلعقون الحليب من فروهم.

طورت الجرابيات والثدييات المشيمية حلمات ، ربما كوسيلة لتجنب العدوى. عندما تفرز البويضات الحليب على الجلد ، يمكن للبكتيريا أن تلتصق بها بسهولة ، وتوفر الحلمات انتقالًا مباشرًا من جسم الأم إلى فم الطفل. ولكن حتى في هذه الحالة ، فإن عملية الإرضاع من خلال الثدي مع الحلمات مختلفة تمامًا.

في الثدييات المشيمية ، يتلقى الجنين كل ما هو ضروري للنمو من خلال المشيمة التي تربطه بالأم. هذا يسمح لهم بالبقاء في الرحم لفترة أطول من الجرابيات ، الذين يعتمد بقاؤهم كليًا على القدرة على ربط أنفسهم بحلمات أمهاتهم قبل أن يكبروا بما يكفي لتتغذى بمفردهم.

الرضاعة الطبيعية ، التي أصبحت تجربة حميمة وعاطفية للناس ، ليست سمة بشرية بحتة. بفضل اكتشافات علم الوراثة ، يمكن للناس معرفة المزيد عن أصول تطورهم.

يعتقد Oftedal أن اللبن جاء لأن الحيوانات واجهت عددًا من التحديات في رعاية أطفالها. أولاً ، احتاجوا إلى حماية الأجنة من الجفاف بسبب فقدان الرطوبة ، ثم تقديم طعام إضافي ، وأخيراً ، فرصة لإطعام الرضيع دون التعرض لخطر إضافي للإصابة بالعدوى.

بدأت الرضاعة الطبيعية في التطور منذ ملايين السنين ، واليوم الأم البشرية هي الحلقة الأخيرة في سلسلة غير منقطعة لتطور الثدييات ، منذ الوقت الذي خرج فيه أسلافنا أخيرًا إلى الأرض. والأغرب هو أن كل هذه العمليات المعقدة أدت إلى ذلك

كما ذكر أعلاه ، فإن المقياس الحساب الجيولوجيتم بناءه على أساس البقايا الأحفورية. ينقسم دهر الحياة ، وهو جزء من هذا المقياس الذي يتميز بالعديد من الحفريات التي كان من السهل العثور عليها ، منطقيًا إلى ثلاثة أقسام رئيسية: العصر الباليوزوي ("عصر الحياة القديمة") ، والحقبة الوسطى ("عصر الحياة الوسطى") والحقبة الحديثة. ("عصر الحياة الجديدة"). تؤكد كلمة "حياة" في كل من هذه الأسماء على حقيقة أن هذه التقسيمات تستند إلى البقايا الأحفورية للكائنات الموجودة في الصخور. خلال حقب الحياة الحديثة ، سيطرت الثدييات ، بينما هيمنت الزواحف خلال حقبة الحياة الوسطى. أساس هذا الاختلاف هو التغيير في الظروف الطبيعية في القارات والبحار ، والذي نتج بشكل رئيسي عن توسع قاع البحر وتحركات القارات. أمريكا الشمالية في عصر حقب الحياة الحديثةتختلف كثيرًا عن القارة التي كانت موجودة في حقبة الحياة الوسطى ، وتسبب تغير الظروف المعيشية في تطور وظهور أشكال جديدة من الحياة. من الأفضل أن يبدأ تاريخ الثدييات من خلال النظر إلى الثدييات الحديثة من أجل فهم أفضل لمسار التطور الذي سافروا إليه ، والذي قادهم إلى الحالة الحديثة.

لقد قلنا ذلك بالفعل السمات المميزةالثدييات هي غدد ثديية لتغذية الشباب ، الدم الدافئ (الذي يعني في الواقع درجة حرارة الجسم الثابتة ليلا ونهارا) ، والشعر الذي يعمل كعزل حراري ، وقلب مكون من أربع غرف ، وأسنان متباينة تستخدم للعض والمضغ ، وشعر متطور مخ. هذه السمات مشتركة بين جميع الثدييات. وفقًا لخصائص عملية التكاثر ، تنقسم الثدييات إلى ثلاث مجموعات.

1. الأكثر بدائية هي monotremes ، لأنها تضع البيض (على الرغم من أنها تغذي صغارها بالحليب) ؛ كما أنها تختلف في بعض سمات التشريح التي لم تثبت في البقايا الأحفورية. يوجد الآن نوعان فقط - خلد الماء بمنقار ، مثل البطة ، وإيكيدنا أسترالي ( يوحد الترتيب الأحادي عائلتين: Tachyglossidae (echidnas) و Ornithorhynchidae (خلد الماء). في عائلة echidnas - جنسان ، خلد الماء - جنس واحد. - تقريبا. إد). كلا هذين الأجناس يتكيفان جيدًا مع طريقة معينة للحياة ومحدودان في التوزيع في أستراليا ، حيث يبدو أن المنافسة أضعف مما هي عليه في أجزاء أخرى من العالم ، مما يخلق المتطلبات الأساسية لبقاء الحيوانات الأكثر بدائية. نظرًا لأن الحفريات الأحادية توجد فقط في أستراليا ، فمن المحتمل أنها لم تكن موجودة في أي مكان آخر.

2. تتكون مجموعة وسيطة من الجرابيات ، ولعل أشهرها حيوان الكنغر. يولد أشبال الكنغر أحياء ، وهم متطورون بشكل سيء للغاية ؛ يمكن أن يصل طول الكنغر حديث الولادة إلى ثلاثة سنتيمترات. تزحف الأشبال إلى جراب الأم وتتغذى هناك لفترة طويلة حتى تكبر عدة مرات (مقارنة بالحجم الذي كانت عليه عند الولادة) وتكون قادرة على ترك الحقيبة وتتغذى بمفردها. يعيش الآن الجرابيات بشكل رئيسي في أستراليا ؛ وتشمل هذه حيوانات الكنغر والكوالا "الدببة" والومبات. يبدو أن الحيوان الجرابي الوحيد الباقي على قيد الحياة في أمريكا الشمالية ، الأبوسوم ، قد تكيف مع المنافسة من خلال العيش في الأشجار. التكاثر في الجرابيات أكثر أمانًا من وضعية البويضات ، لأن الشباب النامي يكون دائمًا تحت حماية الأم. لكن المجموعة الثالثة من الثدييات حسنت هذه العملية أكثر.

3. الأكثر تطورًا هي الثدييات المشيمية ، وقد سميت بهذا الاسم لأن لها مشيمة - وهي عضو يقع داخل الرحم ويشبه غشاء يخترقه العديد الأوعية الدموية. من خلال المشيمة ، يتلقى الجنين المغذيات والأكسجين ، ومن خلالها يتم التخلص من ثاني أكسيد الكربون والفضلات. الجهاز بأكمله (الشكل 53) يشبه البويضة التي يحيط بالجنين (الشكل 43) ، والتي يبدو أنها نشأت منها. لكن المشيمة تعطي مزايا للثدييات ليس فقط بالمقارنة مع الحيوانات البويضات ، ولكن أيضًا بالمقارنة مع الجرابيات. يمكن للجنين ، الذي تنظمه المشيمة نموه ، أن يبقى في الرحم حتى نموه الكامل والنهائي. يمكن لطفل الثدييات المشيمية ، على الأقل في معظم الأجناس ، بعد ولادته ، أن يعتني بنفسه قريبًا. حققت المشيمة تحسنا كبيرا في عملية التكاثر.

أرز. 53. السمات الرئيسية للجنين والرحم في الثدييات المشيمية (قارن مع الشكل 43). في المراحل المبكرة ، يتغذى الجنين على صفار البيض الذي يختفي بعد ذلك. يتلقى الجنين المغذيات والأكسجين ويطلق ثاني أكسيد الكربون ومنتجات النفايات عبر المشيمة. يتم عرض اتجاه هذا التبادل بواسطة الأسهم.

ثدييات الدهر الوسيط

من وجهة نظرنا "العصر الحجري الحديث" ، فإن الثدييات الحديثة تكاد تكون في نهاية الخط التطوري. الزواحف من العصر البرمي والعصر الترياسي ، والتي تشبه الثدييات ، كانت في الطرف الآخر من الخط التطوري. يجب أن نتذكر أن مسار تطور الكائنات الحية من أكثر الثدييات بدائية إلى الإنسان لم يكن مباشرًا ، وهذا التطور لم يحدث دائمًا بنفس المعدل. لما يقرب من 250 مليون سنة من حقبة الدهر الوسيط ، لم يقدم تطور الثدييات أي شيء مثير للاهتمام. يمكنك القول إنهم كانوا يترقبون وقتهم. في الوقت نفسه ، تنتشر الزواحف الحقيقية على نطاق واسع جدًا وتتكيف مع الظروف البيئية المختلفة في المناخات المعتدلة. ساهم انخفاض الإغاثة والمناخ المعتدل في حقبة الدهر الوسيط في تطور الزواحف ، لكن لم يمثل ذلك بشكل حصري الظروف المواتيةللثدييات. كان على الثدييات الناشئة حديثًا أن تنتظر حتى يتم تقليل عدد الديناصورات وموتها ، وحتى ظهور أنواع جديدة من البيئة الطبيعية في حقب الحياة الحديثة ، وبعد ذلك فقط يمكن أن تنتشر بشكل كبير وتتخذ موقعًا مهيمنًا. كل هذا يخبرنا بوضوح أن التطور التطوري يغير اتجاهه وفقًا للفرص المتغيرة التي توفرها البيئة. طالما أن هناك حركة للصفائح القشرية وحركة القارات إلى خطوط العرض الأعلى أو الدنيا ، وفي بعض الأحيان اتصال القارات ، سيكون هناك تغيير في الظروف المعيشية ، مما يخلق فرصًا جديدة لتطور الكائنات الحية.

من المحتمل جدًا أن يكون Cynognathus (الصورة 42) أو أحد الأنواع المرتبطة به هو سلف الثدييات الحقيقية. أو ربما كان هذا الشرف يخص زاحفًا آخر ، لم يُكتشف بعد في حالة أحفورية. لا يهم حقًا لأن الثدييات والزواحف الشبيهة بالثدييات مرتبطة ارتباطًا وثيقًا. مهما كان الزاحف - سلف الثدييات - فإن الثدييات المنحدرة منه كانت صغيرة جدًا في الحجم. كانت معظم الثدييات الأحفورية الموجودة في طبقات العصر الترياسي والجوراسي والطباشيري بحجم فأر أو فأر ، وأكبرها ليس أكبر من قطة. حتى الآن ، لم يتم العثور على جمجمة كاملة ، ناهيك عن الهيكل العظمي ، ولكن تم العثور على العديد من الفكين الصغيرة بأسنان متباينة ، كما هو الحال في الثدييات ، وعظام متناثرة. هذه العظام تشبه إلى حد كبير العظام الجرابية أو العظام الأحادية من الثدييات المشيمية. في العصر الطباشيري في غرب كندا ، تم العثور على بقايا لا شك أنها تنتمي إلى الأبوسوم.

يشير الحجم الصغير للثدييات في حقبة الحياة الوسطى إلى أنها لا تستطيع منافسة الديناصورات والزواحف الأخرى ، على الرغم من أدمغتها الكبيرة نسبيًا. يمكن الافتراض أن الثدييات احتلت مكانة تابعة ، وحاولت الابتعاد وربما تتغذى على الحشرات وبذور النباتات. نظرًا لعدم وجود هيكل عظمي كامل ، لا يمكننا تخيل شكلها ، لكن الجماجم الأحفورية تسمح لنا بإعادة الإنشاء مظهررؤوس هذه الثدييات (الشكل 54).

أرز. 54. رأس حيوان ثديي من الدهر الوسيط المتأخر. لم يتم إعادة بناء الأجزاء المتبقية من الجسم بعد ، حيث تم العثور على الجمجمة فقط

التكيف مع الظروف الطبيعية في حقب الحياة الحديثة

مراجعة عامة. كان هذا هو الوضع في نهاية الدهر الوسيط. بدأت الثدييات في الظهور على الساحة. مع تغير المناظر الطبيعية وبرودة المناخ ، اختفت الديناصورات تدريجياً ، مجموعة تلو الأخرى ، تاركة مساحة المعيشة خالية. أصبحت الثدييات ، التي لم تعد مهددة من الزواحف ، أكثر جرأة. منحهم الشعر والدم الدافئ ، بالإضافة إلى الحجم الأكبر للدماغ ، الفرصة للبقاء على قيد الحياة في الطقس البارد والتكيف مع الظروف البيئية الجديدة الأكثر تنوعًا ، والتي لم تستطع الديناصورات القيام بها. عندما فقدت الزواحف الأرض ، احتلت الثدييات الأراضي الخالية حيث لم تكن مهددة من قبل منافسة كبيرة. وأخيرا اختفت الزواحف. كان الخطر الوحيد على هذه الثدييات الأولى هو الثدييات الأخرى. بالطبع ، من بين "الثدييات الأخرى" سرعان ما ظهرت الحيوانات المفترسة آكلة اللحوم ، والتي فازت بمكانتها في السلسلة الغذائية.

يمكن العثور على أوجه التشابه في هذه القصة مع تاريخ الزواحف الدهر الوسيط. صيغة جديدةينتشر إلى مناطق جديدة وهناك ، ويلتقي بالظروف البيئية المختلفة التي يمكن أن يسكنها ، وينقسم إلى عدة أنواع. الحيوانات من نوع واحد تفترس الأنواع الأخرى. نتيجة للمنافسة ، يتم إنشاء نوع من التوازن الديناميكي للأنواع. إنه "ديناميكي" لأن بعض الأنواع تموت بينما يتطور البعض الآخر. هذا التوازن هو سلسلة لا نهاية لها من "المعارك" التي يكون فيها طرف أو آخر له اليد العليا.

إذا نظرنا إليه في المنظور ، فإن تاريخ حقب الحياة الحديثة للثدييات يتكون من مرحلتين: مرحلة مبكرة من تجربة الطبيعة على الثدييات ومرحلة متأخرة من العمل على تفاصيلها ، والتي يتم خلالها التعبير عن اتجاهات التطور بشكل أكثر وضوحًا. استمرت المرحلة المبكرة خلال Oligocene ، بينما استمرت المرحلة المتأخرة خلال بقية حقب الحياة الحديثة. بالطبع ، يستمر حتى الآن ، ولكن منذ نهاية العصر البليوسيني ، اتخذ الإنسان الموقف المهيمن ، فقد غيّر مسار تطور الثدييات اتجاهه بشكل حاد.

يعطي السجل الأحفوري للمرحلة المبكرة انطباعًا بأن التطور كثيرًا ما جرب ، وفي بعض الأحيان دون جدوى ، تطوير واختبار نماذج مختلفة ، واختيار تلك التي يمكن أن تصمد أمام المنافسة وتنجح في بيئة طبيعية معينة. تم العثور على العديد من النماذج المبكرة بها عيوب وتم رفضها واحدة تلو الأخرى. نجت الأنواع الباقية على قيد الحياة من المرحلة المبكرة بأكملها وخلال المرحلة المتأخرة تشكلت وتطورت في اتجاهات محددة تمامًا. لا يزال العديد منها موجودًا ، ويحتل موقعًا مهيمنًا بين الثدييات في العصر الحديث.

صورة 48. اليوسينيوم ، حيوان ثديي آكل للأعشاب له بنية ضخمة ، ارتفاعه حوالي 1.5 متر ، على خلفية منظر طبيعي من عصر الإيوسين أعيد بناؤه. لم تكن جمجمته المزينة بشكل معقد مفيدة في الدفاع أو الهجوم. ربما اجتذب أفرادًا من الجنس الآخر ، وإذا كان الأمر كذلك ، فعندئذ الانتقاء الطبيعييمكن أن تسهم في تطوير هذه النواتج

المجموعات المبكرة غير المتخصصة. تعود الطبيعة البدائية للثدييات المبكرة في حقب الحياة الحديثة (الصورة 48 ، الشكل 55) إلى سببين رئيسيين. أولاً ، انحدرت هذه الثدييات مباشرة من أنواع العصر الطباشيري المتأخرة التي كانت هي نفسها بدائية. ثانيًا ، أدت المناظر الطبيعية للغابات المنتشرة في ذلك الوقت إلى الحفاظ على أشكال الحيوانات القديمة. على الأرجح ، تنتمي معظم الثدييات المبكرة في حقب الحياة الحديثة إلى مجموعة المشيمة. كقاعدة عامة ، كانت صغيرة أو متوسطة الحجم (على الرغم من أن أحدها بلغ حجم وحيد القرن الحديث). كانت قدم هذه الثدييات مسطحة أو شبه مسطحة (الشكل 55 ، أ) ، وبعضها كان ضخمًا ، مثل الفيل ، وكان لجميعهم تقريبًا خمسة أصابع. وكان من بينها كل من الحيوانات العاشبة (التي تتغذى في الغالب على براعم الأشجار) والحيوانات المفترسة. تميزت الأخيرة بشكل أساسي بشكل الأسنان والمخالب البدائية ، بدون حادة السمات المميزةالمظهر العام. كان لبعض الثدييات المبكرة من حقب الحياة الحديثة ، مثل Uintatherium الموضح في الصورة 48 ، نواتج عظمية غريبة على الجمجمة ، وكان للذكور أيضًا أنياب علوية طويلة.

أرز. 55. أربعة ممثلين للثدييات المبكرة والبدائية من حقب الحياة الحديثة. A. باتريوفيليس ، مفترس. B. Phenacodus ، عشب صغير. قد يكون أحد أقاربه هو سلف سلالة من الخيول. ب. Coryphodon ، من الحيوانات العاشبة ذات البناء الضخم ، وربما تعيش في المستنقعات. G. Barylambda ، عشب بطول 2.5 متر

الموطن والغذاء. واحدًا تلو الآخر ، انقرضت الأنواع البدائية من الثدييات أو أصبحت أشكالًا أكثر تطورًا في سياق التطور تحت التأثير الحاسم لعاملين رئيسيين - بيئةو الطعام. في أوائل حقب الحياة الحديثة ، كانت الغابات والغابات الخفيفة والسافانا منتشرة على نطاق واسع. في ظل هذه الظروف ، كانت أوراق الأشجار والشجيرات هي الغذاء الرئيسي للحيوانات العاشبة ، وتتحرك ببطء من شجرة إلى أخرى. تم إنقاذ هذه الحيوانات من الأعداء بشكل رئيسي بسبب "التمويه" ، حيث لم يتمكن معظمهم من الركض لمسافات طويلة. التقى المفترسون هنا أيضًا ، ولجأوا أيضًا إلى التنكر وتعقب الفريسة. عادة لا يحدث مطاردة مطولة للحيوانات العاشبة من قبل الحيوانات المفترسة.

على العكس من ذلك ، في السهوب ، التي بدأت تظهر في فترة الأيوسين وانتشرت على نطاق واسع في بقية حقب الحياة الحديثة ، كان بإمكان الحيوانات العاشبة أن تأكل العشب والحبوب فقط. كان على هذه الثدييات أن تنحني للحصول على الطعام على سطح الأرض. كان عليهم أن يتحركوا باستمرار بحثًا عن العشب الطازج والمياه وبالتالي السفر لمسافات طويلة. كان عليهم أيضًا الفرار من الحيوانات المفترسة التي لا مفر منها ، حيث لم يكن هناك مكان للاختباء. لا يمكن زيادة فرص بقائهم على قيد الحياة إلا من خلال زيادة التكاثر أو الارتباط في مجموعات كبيرة أو قطعان. كان على المفترسين أن "يطوروا" سرعة عالية لملاحقة الفريسة ، لأنهم أيضًا لا يستطيعون التنكر أثناء تعقب الفريسة.

نحن نعلم أن بعض الثدييات هي حيوانات آكلة للحوم. على سبيل المثال ، تأكل الدببة الحديثة الفواكه والتوت والنمل والأسماك. يمكن أن توجد في مجموعة متنوعة من البيئات ، عادة حيث توجد أنهار وبعض الأشجار على الأقل ، حيث أن لديهم عدد قليل من الأعداء وسرعة الحركة ليست مشكلة كبيرة بالنسبة لهم.

قد نتوقع بشكل معقول أن مثل هذه الاختلافات في الظروف المعيشية للثدييات والنظام الغذائي لها تأثير كبير على شكل الجسم وبنيته. يصبح هذا واضحًا عندما ندرس عددًا من الهياكل العظمية الأحفورية التي تم الحصول عليها من قسم جيولوجي كامل إلى حد ما.

تطور الأطراف والأسنان. تُظهر الهياكل العظمية الأحفورية التي تم جمعها من رواسب مختلفة من الدهر الوسيط تغيرات تدريجية في الهيكل ، من الواضح أنها مرتبطة بالبيئة وطريقة التغذية التي تسببت فيها هذه البيئة. احتفظت الثدييات التي كانت ترعى في الغابات والأراضي الحرجية بالقدم البدائية المسطحة التي نفترض أنها كانت نموذجية للثدييات في حقبة الحياة الوسطى. كما احتفظوا بأضراس غير متخصصة ، والتي كانت تستخدم لمضغ الطعام الورقي. تدريجيًا ، تطول أرجلهم ، مما سمح لهم جزئيًا بالهروب بشكل أفضل من الحيوانات المفترسة ، والتي أصبحت تدريجيًا أكثر خطورة.

احتفظت الحيوانات آكلة اللحوم التي تصطاد وتتبع الحيوانات العاشبة أيضًا بأقدام مسطحة في البداية. لكن شيئًا فشيئًا ، تكيفت أطرافهم مع الركض السريع لمسافات قصيرة. تم فصل كعبهم (ع) عن الأرض (الشكل 56 ، ب) ، وأصبحت الأطراف أطول وأخف وزناً ، وشكلت عضلات الفخذ حزمة ضرورية لتوفير رعشة سريعة في بداية المطاردة. جعلت المخالب المتطورة من الممكن القبض على الفريسة وإسقاطها. جعلت الأسنان الأمامية المدببة من الممكن العض ، وعضلات الفك القوية تقضم الفريسة.


أرز. 56. عظام أطراف أربعة أنواع مختلفة من الثدييات

كما خضعت أطراف وأسنان الثدييات العاشبة لتغييرات ، وإن كان ذلك بطريقة مختلفة تمامًا. منذ أن اضطرت حيوانات الرعي إلى الجري ، زاد طولها ووركها وأقدامها بشكل ملحوظ ؛ أصبحت العضلات أقوى. ارتفع الكعب عالياً لدرجة أن القدم أصبحت عمودية تقريبًا (الشكل 56 ، ب) ، وأصبحت المخالب الموجودة على الأصابع أطول وأكثر سمكًا. بالتوازي مع هذا ، كان هناك استطالة للأصابع الفردية ، بحيث توقف الآخرون عن لمس الأرض ، وتضاءلوا تدريجيًا ، واختفوا تمامًا في النهاية (الشكل 57). قلل هذا التغيير من وزن القدم وساهم في زيادة سرعة الجري للثدييات العاشبة ونطاق حركتها. قد يكون هذا التطور ، الذي يحدث بشكل متزامن إلى حد ما في أنواع مختلفة من الثدييات ، بمثابة دليل على التأثير المحدد للبيئة. ومع ذلك ، بسبب تمايز البيئة ، فإن التغيير في القدم قد ذهب إلى أبعد من ذلك في بعض أنواع الثدييات أكثر من الأنواع الأخرى. للخنازير أربعة أصابع ، ولوحيد القرن ثلاثة ، وللجمال والغزلان والماشية إصبعان وللخيول إصبع.

أرز. 57. عظام الأطراف الأمامية لأربعة أجناس من الخيول الأحفورية. بعد 50 مليون سنة التطور التدريجيانخفض عدد الأصابع من أربعة إلى واحد ، وزاد الطول الإجمالي للطرف ما يقرب من 12 مرة

استغرقت هذه العملية وقتًا طويلاً. على سبيل المثال ، وصلت الخيول التي ظهرت لأول مرة في العصر الأيوسيني مثال رائع من الفن(أي ، بدأت في الحصول على إصبع واحد) إلى العصر البليوسيني المبكر ، وهو ما يعني ما يقرب من 60 مليون سنة. إذا تم استبدال أجيال من الخيول في المتوسط ​​كل أربع سنوات ، فإن هذه العملية تغطي 15 مليون جيل - 15 مليون فرصة للتغيير ، وكل جيل تعرض للبيئة التي كان لها نفس اتجاه التنمية. إذا أخذنا 15 مليون حصان ، واحدًا من كل جيل ، وقمنا بترتيبها واحدًا تلو الآخر ، من حصان إيوسيني صغير إلى حصان كبير حديث ، ومروا بنا بسرعة حوالي 6.5 كيلومترات في الساعة ، فسيستمر هذا العرض على مدى أربعة أشهر. بمشاهدة هذا الموكب لمدة ساعة (في أي وقت خلال تلك الأشهر الأربعة) ، لن نرى أي تغيير ملحوظ في مظهر الحيوانات. ولكن في نهاية الموكب ، بدلاً من الحيوانات الصغيرة التي تأكل الفروع والتي يبلغ ارتفاعها حوالي 30-40 سم ، تتحرك بأربعة أصابع ، سنرى الخيول تميل على إصبع واحد ويبلغ ارتفاعها ما يصل إلى نصف ونصف. متر (الشكل 58).


أرز. 58. أربعة أنواع من الخيول التي عاشت في عصور مختلفة. كان Eohippus و Mesohippus في الواقع أصغر مقارنة بالخيول اللاحقة مما هو موضح في الشكل.

التغييرات التطورية الأخرى ملحوظة أيضًا في الهياكل العظمية الأحفورية لآكلات السهوب العاشبة. فكيهم ممدودون ، والأسنان مقسمة إلى قواطع ، تقع في الأمام ، وأسنان تقع في الخلف ومخصصة للمضغ. ولكن نظرًا لأن أعشاب السهوب تحتوي على كمية كبيرة من السيليكون ، بالإضافة إلى أن الغطاء النباتي في السهوب غالبًا ما يكون مغطى بالغبار ، فإن تآكل الأضراس بواسطة جزيئات السيليكا الصلبة الصغيرة كان مشكلة خطيرة. أدى مسار التطور إلى تعديل الأضراس. في الخيول ، اكتسبت هذه الأسنان تاجًا عاليًا وتشكيلات مينا مطوية (الشكل 59) ، تذكرنا بنموذج مصغر لجبال الأبلاش. تشمل هذه الطيات طبقة المينا الصلبة والمواد الأكثر نعومة المجاورة لها. عند مضغ العشب المغبر ، تبلى الأسنان ، لكن المينا تمحى أخيرًا وتشكل نتوءات ، مما يخشن سطح السن ويسهل طحن الطعام الأخضر.


أرز. 59. الأسنان المولية للثدييات. A. ضرس منخفض من الثدييات غير العاشبة. ب. الأسنان المولية للثدييات العاشبة ، أعلى وذات بنية مطوية ؛ مادة أكثر ليونة تبلى بشكل أسرع ، والمينا الصلبة (كما هو موضح في التظليل المتكرر في الشكل) تشكل نتوءات صغيرة

على عكس حالات التخصص المتقدم الموصوفة ، كانت بعض الثدييات شديدة التخصص. لم يكونوا من الحيوانات العاشبة ولا آكلة اللحوم ، يمكنهم أن يأكلوا ويأكلوا حقًا كل ما يصادفهم. لم يظهروا أي تفضيل واضح للغابة أو السهوب ، لكنهم عاشوا في أي منطقة يوجد فيها طعام جيد بكميات كافية ، سواء كان ذلك من الحشرات أو التوت أو الفواكه أو الأسماك أو الثدييات الصغيرة. كانوا باحثين وهامّين. الأمثلة الحديثة النموذجية لهذه الحيوانات هي الدببة والراكون وبعض أنواع القرود. لم تكن الثدييات التي قادت هذا الأسلوب في الحياة بحاجة إلى تغيير شكل أسنانها وأطرافها بسبب الظروف المعيشية أو تناول الطعام. لقد احتفظوا إلى الأبد بالقدم المسطحة البدائية (الشكل 56 ، D) والأضراس المنخفضة (الشكل 59 أ).

تطور الثدييات في البر والبحر والجو

إذا تتبعنا الخطوط التطورية لجميع الثدييات الأحفورية ، كما فعلنا بالفعل مع الخيول ، فإن هذه السلالات ، المتفرعة ، تشكل شجرة مشابهة لتطور الديناصورات. يعد مخطط الثدييات أكثر تعقيدًا ، لكن الشكل 60 يوضح نسخة مبسطة منه ، بما في ذلك الفروع الرئيسية فقط. ومع ذلك ، حتى هذا الرسم البياني المبسط يوضح أن معظم الفروع انفصلت عن الجذع الرئيسي في الإيوسين. إن تاريخ التغييرات التطورية للخطوط الرئيسية معقد للغاية بحيث لا يمكن إخباره بالكامل. من المثير للاهتمام ، مع ذلك ، أن نأخذ في الاعتبار على الأقل عددًا قليلاً من الأنواع المنقرضة حاليًا التي تنتمي إلى خطوط تطورية ميتة النهاية غير موضحة في مخططنا. يظهر بعضها في الشكل 61. من وجهة نظرنا ، تبدو غريبة. لكن سيكون من غير العدل اعتبار هذه الأنواع غير ناجحة فقط على أساس أنها انقرضت وبالتالي فإن مظهرها غير عادي بالنسبة لنا.

أرز. 60. السلالات التطورية للثدييات

على عكس الحيوانات الغريبة الموضحة في هذه الصورة ، حافظت الحيوانات آكلة اللحوم الكبيرة على استقرار نسبي ، ولم تخضع للتغيير التطوري مثل الخيول. في بداية حقب الحياة الحديثة ، وجد أن القطط تم تقسيمها إلى مجموعتين - القطط ، والتي تشمل الأسود والنمور والقطط المنزلية الحديثة ، والقطط ذات الأسنان ذات البنية الضخمة. في الأخير (الصورة 49) ، كانت الأنياب العلوية طويلة ومسطحة ، وتم تعديل الفكين بحيث يمكن فتحهما على نطاق واسع. قفزت هذه القطة على الفريسة ، وغرقت بعمق أنيابها على شكل صابر ، ثم سحبها ، تاركة جروحًا نازفة عميقة.

أرز. 61. بعض الثدييات التي لديها تكيفات تبين أنها غير ناجحة. A. Platybelodon ، وهو حيوان ثديي يشبه الفيل مع فم ضخم يشبه مجرفة ؛ لهم الحيوانات جرفت نباتات المستنقعات. الميوسين. ب- Dinotherium بحجم فيل ، له فك سفلي منحني لأسفل مع الأنياب. الميوسين.


أرز. 61. بعض الثدييات التي لديها تكيفات تبين أنها غير ناجحة. B. Moropus ، مشابه للحصان ولكنه أكبر ، هو من الحيوانات العاشبة ذات الأرجل الخلفية القصيرة. تم تجهيز قدمه ذات الأصابع الثلاثة بمخالب ، ربما تستخدم لحفر النباتات. الميوسين. G. Brontotherium ، العاشبة التي يزيد طولها عن 3.5 متر. D. Syndyoceras ، المرتبطة بالغزلان ، ولكن مع قرن إضافي. الميوسين. E. epigaulus ، وهو قارض مقرن ذو مخالب طويلة بشكل غير عادي. بليوسين

بحلول Oligocene ، تكيفت كلتا المجموعتين من القطط جيدًا مع أسلوب حياتهما المفترس لدرجة أنهما لم يتغيروا كثيرًا منذ ذلك الحين. لقد انقرض النمر ذو أسنان السيف منذ ما يزيد قليلاً عن 10000 عام ، لكن لا يمكننا اعتباره نموذجًا فاشلاً لمجرد أنه انقرض. يوجد نوعان أو أكثر منذ أكثر من 30 مليون سنة. ولا يمكننا أن نفترض أن التطور قد وصل إلى طريق مسدود هنا. في الواقع ، قد يكون من الجيد أن السيف ذو الأسنان اختفى فقط لأن رجل العصر الحجري ، مع أدوات الصيد المحسّنة لديه ، حاربهم بنجاح من أجل الطعام.

كما رأينا بالفعل ، كررت الثدييات في حقب الحياة الحديثة مسار تطور الزواحف - مثلها ، زادت من تنوع الأنواع والأعداد ووصلت هيمنة. مثل الزواحف الدهر الوسيط ، نجحوا في اختراق البيئة المائية والجوية. طورت الثدييات الصغيرة التي تعيش على الأشجار أجنحة غشائية من الجلد ، وبالتالي بدأ السلالة التطورية للخفافيش. تم تصميم جناح الخفاش بشكل أفضل من جناح الزاحف الطائر (الشكل 52) ، ولكنه أدنى من هيكل جناح الطائر وأيضًا لأنه يفتقر إلى الريش. ربما هذا هو سبب رئيسيلماذا لم تكن الخفافيش ناجحة مثل الطيور.

صورة 49. مشهد أوليغوسيني في الجزء الغربي من الولايات المتحدة الحديثة ؛ قطة ذات أسنان صابر (Hoplophoneus) تقتل حصانًا بدائيًا (Mesohippus). إعادة الإعمار

في البيئة المائيةكما اتبعت الثدييات مسار المجموعة النامية من الزواحف من حقبة الحياة الوسطى. قبل بدء عصر الأيوسين ، انتقلت الحيوانات المفترسة البرية من الأرض إلى البحر ، وتحولت إلى حيتان بدائية ذات أسنان حادة. ربما مروا بمرحلة وسيطة ، حيث دخلوا المياه الضحلة وصيدوا الأسماك. تطور أحد هذه الأنواع لاحقًا إلى حيتان حقيقية ، والتي انقسمت إلى عدة أنواع معروفة الآن. اكبر معيشه الثدييات البحرية، الحوت الأزرق ، هو أطول ديناصور عاش على الإطلاق ، ويزيد وزنه عن ضعف وزنه.

تمامًا كما حدث في أسلافهم - الزواحف قبل 200 مليون سنة ، في جميع الثدييات البحرية يطول الجسم وتتحول الأطراف إلى زعانف أو زعانف. مرة أخرى ، نرى بوضوح مذهل قدرة البيئة على تغيير شكل وهيكل الكائنات الحية. لم تؤثر القوة الجذابة لبحار حقب الحياة الحديثة على الحيتان فقط. في العصر الأيوسيني ، غرقت إحدى الثدييات العاشبة ، التي ربما تكون مرتبطة بأسلاف الأفيال ، في الماء وانضمت إلى سكان البحر ، مما أدى إلى إنشاء خط أدى إلى ظهور أبقار البحر وخراف البحر الحديثة. علاوة على ذلك ، في العصر الميوسيني ، انضم حيوان مفترس ، يُفترض أنه مرتبط بالقطط ، إلى سكان البحر السابقين وقدم مجموعة من الأختام الحديثة.

الهجرات لمسافات طويلة

يُظهر سجل الحفريات بوضوح أن الثدييات هاجرت مرارًا وتكرارًا من قارة إلى أخرى. نجد نفس الجنس أو الأجناس وثيقة الصلة على كتلتين أرضيتين منفصلتين. كيف يمكن أن تحدث مثل هذه التسوية؟ يتم نقل حبوب اللقاح النباتية عبر الهواء لآلاف الكيلومترات ، لكن جزيئات الغبار صغيرة الحجم. تنقل الرياح الحشرات عبر مئات الأميال من الماء. يمكن أن تحمل التيارات البذور النباتية من خلال المحيط الأطلسي. تسبح جذوع الأشجار أيضًا لمسافات طويلة. هناك حالات تسبح فيها الثعابين والتماسيح (كلاهما معتاد على البيئة المائية) مئات الكيلومترات بين الجزر الفردية. تمشي الدببة القطبية مئات الكيلومترات عبر السطح جليد البحر. لكن كل هذه حالات خاصة لا يمكن تفسيرها ببيانات سجل الحفريات ، مما يشير إلى أن عشرات الأنواع من الثدييات تتراوح في الحجم من فأر إلى فيل انتقلت من قارة إلى أخرى.

لا يمكن تفسير مثل هذه الهجرات باستخدام فرضية حركة الصفائح القشرية ، حيث يحدث انفصال القارات ورفض أجزاء منها بعيدة عن بعضها البعض ، لأن المحيط الأطلسي كان موجودًا قبل وقت طويل من بداية حقب الحياة الحديثة. بالنسبة للقدرة على السباحة عبر البحر ، فقد تكون الثدييات الصغيرة جدًا قادرة على السباحة عبره على جذوع الأشجار ، ولكن بالنسبة لمعظم الحيوانات الأخرى ، هي الطريقة الوحيدة من قارة إلى أخرى (إذا كنت لا تستخدم أسطولًا كاملًا من السفن كثيرًا. أكبر من سفينة نوح الشهيرة) - الجسور البرية. دعونا ننتقل إلى خريطة القارات (الشكل 16) ، والتي تُظهر أيضًا الرفوف. في هذه الخريطة ، أولاً ، تظهر الجسور البرية الضيقة الموجودة الآن بين الأمريكتين وبين أوروبا وأفريقيا ، وثانيًا ، المناطق الضحلة حيث ، مع تغييرات طفيفة إلى حد ما في مستوى المحيط بالنسبة إلى اليابسة ، يمكن لكتلتين أرضيتين أو أكثر أن تكون متصلاً (أو متصلاً تقريبًا بسلسلة من الجزر فيما بينها). مثال على ذلك هو اتصال أوراسيا بأمريكا الشمالية عبر سيبيريا وألاسكا وأوراسيا مع أستراليا عبر جزر أرخبيل الملايو. وهكذا ، مع تحركات اليابسة الصغيرة أو التغيرات في مستوى سطح البحر ، يمكن أن تنشأ إما جسور أرضية أو مياه ضحلة ، وتربط جميع القارات باستثناء القارة القطبية الجنوبية (لاحظ أننا نتحدث فقط عن 63 مليون سنة الماضية).

اثنين من الأمريكتين. كان تاريخ برزخ بنما ، الذي يربط الآن بين الأمريكتين ، مختلفًا ؛ كما كان له تأثير قوي على تطور الثدييات في حقب الحياة الحديثة. في العصر الباليوسيني وأوائل عصر الأيوسين ، كان البرزخ أرضًا جافة. سمح هذا لعدد من الأنواع البدائية للغاية وغير المتخصصة بالتسلل إلى القارة الجنوبية. ثم في وقت لاحق ، في الأيوسين ، انقطع الاتصال بين القارات نتيجة لانخفاض البرزخ تحت الماء ؛ ظلت مغمورة بالمياه لما يقرب من 50 مليون سنة ، حتى نهاية العصر البليوسيني. خلال هذا الوقت ، الثدييات البدائية (الصورة 50) ، بما في ذلك الجرابيات ، التي هاجرت إلى أمريكا الجنوبية قبل انقطاع الاتصال بين القارات ، وتطورت ببطء ، وحمايتها من غزو الأنواع الأكثر تقدمًا من أماكن أخرى. ولكن عندما أعيد بناء الجسر ، غمر عدد كبير من الثدييات المتقدمة والحديثة (بما في ذلك قطة كبيرة تسمى جاكوار) من الشمال وبدأت في التنافس مع السكان الأصليين الأكثر بدائية. اختفت الأنواع المحلية واحدًا تلو الآخر ، ولدينا سبب للاعتقاد بأنها تدين أيضًا بمصيرها المحزن للإنسان البدائي إلى حد كبير.


صورة 50. ثدييات غير عادية في أمريكا الجنوبية كانت تعيش في الأرجنتين في العصر الجليدي. على اليسار توجد حيوانات الكسلان الأرضية ، وعلى اليمين توجد glyptodonts (أرماديلوس عملاق) بقذائف مثل تلك الموجودة في السلاحف. إعادة الإعمار

كما هو الحال مع الجسر الذي يربط بين ألاسكا وسيبيريا ، كانت حركة المرور من قارة أمريكية إلى أخرى تتم في اتجاهين ، لكن التدفق باتجاه الشمال لم يكن كبيرًا. أرماديلوس ، الكسلان الأرضي و glyptodonts (أرماديلوس العملاقة) دخلت أمريكا الشمالية ، أولها لا يزال يعيش في تكساس.

جرابي أستراليا. الجميع يعرف الكنغر - هذا هو الرمز الوطني لأستراليا. في الواقع ، مثل كل الثدييات الأخرى في أستراليا ، يكون الكنغر كذلك جرابيات. نظرًا لبنيتها البدائية ، فإنها لا تستطيع التنافس مع الثدييات المشيمية ، وإذا كان من الممكن أن تظهر الأخيرة في أستراليا بأعداد كبيرة ، فمن المحتمل أنها ستحل محل الجرابيات منذ وقت طويل. في أمريكا الشمالية ، حيث تنافست الجرابيات والمشيمة في وقت واحد ، اختفت جميع الجرابيات التي ازدهرت فيما مضى ، باستثناء ممثلين عن فرع واحد ، مما أدى إلى الأبوسوم ، الجرابي الوحيد الذي نجا هنا حتى الآن.

في أستراليا ، كان أداء الجرابيات أفضل بكثير ، والسبب في ذلك هو ضعف المنافسة من الحيوانات البرية الأخرى. من بين الحيوانات الحديثة في أستراليا ، بالإضافة إلى الجرابيات ، هناك نوعان فقط من monotremes ، والعديد من القوارض المشيمية تشبه الجرذان والخفافيش والزواحف الصغيرة والبرمائيات. أفضل تفسير للغياب شبه الكامل للثدييات المشيمية بين الحيوانات المحلية هو الفرضية المعروضة أدناه ، والتي ، على الرغم من عدم إثباتها ، معقولة للغاية. على الخريطة (الشكل 16) يمكن ملاحظة أنه بين أستراليا وآسيا المجاورة توجد مياه ضحلة شاسعة ، حيث يوجد العديد من الجزر بحيث لا تكون المضائق بينهما واسعة. من المفترض أن في النهاية طباشيريأو في بداية العصر الباليوسيني ، جاءت جرابيات بدائية إلى أستراليا ، "قفز" من جزيرة إلى أخرى ، أي فرادىبطريقة أو بأخرى عبرت بطريق الخطأ المضائق الضيقة بين الجزر. سكنوا جزيرة واحدة ، ثم حدثت هجرة عشوائية جديدة ، واستمر هذا حتى وصل الجرابيات إلى أستراليا. في غضون 20 أو 30 مليون سنة ، كان لا بد من حدوث عدد من هذه الحوادث.

إذا قبلنا الافتراض القائل بأن الجرابيات الأسترالية تنحدر من هؤلاء المسافرين من جزيرة إلى أخرى ، فيجب علينا أيضًا قبول الفرضية القائلة بأن الثدييات المشيمية يمكنها فعل ذلك وكذلك الجرابيات ، إن لم يكن أفضل. من الممكن أنه عندما انفصلت أستراليا ، في مرحلة ما قبل بداية العصر الطباشيري ، عن القارة الكبيرة المفترضة الموجودة آنذاك ، كما هو موضح في الشكل 27 ، وبدأت في التحرك شمالًا جنبًا إلى جنب مع الصفيحة القشرية ، كانت الأشكال المبكرة من الجرابيات تعيش بالفعل عليه. الثدييات المشيمية لم تظهر بعد في هذا الوقت.

ولكن مهما كان التفسير الذي نقبله ، تظل النتيجة كما هي: تم عزل الجرابيات في أستراليا. لذلك ، يمكن أن يتم تطويرها بطرق مختلفة ، وتجنب المنافسة المدمرة من الثدييات المشيمية الأكثر نجاحًا. كان تطوير الجرابيات بشكل أساسي في التكيف مع أنواع مختلفة من البيئة الطبيعية الموجودة داخل القارة الأسترالية الشاسعة. في كل نوع من البيئة ، اتخذت الجرابيات أشكالًا كانت تتكيف بشكل أفضل مع نمط حياة معين - أشكال تذكرنا بالثدييات المشيمية التي تعيش في ظروف مماثلة. لذلك ، على سبيل المثال ، تشمل الجرابيات الحديثة الومبت ، العصابة ، السنجاب الجرابي الطائر ، الذئب الجرابي (تسمانيا) والذئب الجرابي. يمكن مقارنة هذه الحيوانات مع غرير أمريكا الشمالية المشيمي والأرانب والسنجاب الطائر والذئب والفأر على التوالي. تظهر هذه المقارنات مرة أخرى التأثير القوي للظروف البيئية على مسار التطور ؛ يتم تطوير شكل جسم الحيوان وقدراته وفقًا لطريقة الحياة بسبب الظروف الخارجية ، بغض النظر عن المادة الأولية للتطور.

في وقت لاحق ، بالفعل في حقب الحياة الحديثة ، ظهرت حيوانات مشيمة تشبه الفئران ، تليها الخفافيش والثعابين. يمكن بسهولة نفخ الخفافيش مع الريح أثناء العواصف ؛ يمكن أن يبحر الباقي على جذوع الأشجار. لم يشكلوا أي تهديد خطير من وجهة نظر النضال من أجل الوجود ، وكما يبدو ، لم يؤثروا بشكل كبير على تطور الجرابيات. لا شيء يهدد حياة الجرابيات حتى وقت قريب نسبيًا ظهر رجل - صياد ومعه صياد آخر - كلب. كان لوصول الأوروبيين إلى أستراليا عواقب وخيمة. الآن تختفي الجرابيات واحدة تلو الأخرى.

في مثال أحد الحيوانات التي أحضرها الإنسان - أرنب (مشيمة) - يمكنك أن ترى كيف تتم إعادة توطين أنواع حيوانية جديدة في منطقة حرة. في عام 1859 ، تم إحضار عشرين أرنبًا من إنجلترا إلى أستراليا. على مدار الـ 69 عامًا التالية ، انتشر نسل هذه الأرانب في جميع أنحاء أستراليا تقريبًا. في منطقة تبلغ مساحتها حوالي ثلث الدولة بأكملها ، في عام 1928 ، تم إجراء حساب يوضح أن هناك حوالي نصف مليار أرنب. يساعد هذا الرقم على فهم كيفية استقرار الزواحف في حقبة الحياة الوسطى.

خاتمة. وبالتالي ، فإن توزيع الحيوانات البرية في جميع أنحاء العالم قريب جدًا مما سيكون عليه إذا كانت هناك جسور أرضية أو سلاسل جزر بين القارات الشمالية ولم تكن هناك جسور ، على الأقل في حقب الحياة الحديثة أو جنوب أستراليا أو أمريكا الجنوبية. كانت هاتان القارتان مسدودتين لأنهما كانتا مأهولتين بشكل أساسي بالحيوانات التي تنتمي إلى خطوط التطور المسدودة. في بعض الأحيان ، لمدة 50 مليون سنة أو أكثر ، أصيبوا بالثدييات ، لكنهم لم يتمكنوا من التحرك أبعد من ذلك. لم تكن هناك جسور برية تربطهم بالقارة القطبية الجنوبية. نظرًا لبعد القارة القطبية الجنوبية ودرجات الحرارة المنخفضة فيها ، لم تأت الحيوانات إلى هنا إلا من حين لآخر وعن طريق الصدفة. حتى الآن يتم تمثيل الحيوانات العليا هناك فقط بواسطة الفقمة وطيور البطريق. كلاهما يمكن أن يصل إلى هنا بدون أي جسور.

أهمية تاريخ الثدييات

تاريخ حقب الحياة الحديثة للثدييات ليس طويلًا تقريبًا مثل تاريخ الزواحف من حقبة الحياة الوسطى ، ولكنه أكثر أهمية بالنسبة لنا. تم إرجاعه إلى عدد أكبر بكثير من الحفريات ويمثل أنواعًا حيوانية أكثر تنوعًا. الجغرافيا و الظروف الطبيعيةحقب الحياة الحديثة أقرب بكثير إلى العصر الحديث من الدهر الوسيط. وبالتالي ، نحن أكثر دراية بالبيئة التي تكشفت فيها الأحداث. أخيرًا ، تنتمي الثدييات إلى نفس المجموعة مثلنا ، وبالتالي فهي ذات أهمية كبيرة لنا. في تطور الثدييات ، نرى بشكل أوضح ظهور السمات والوظائف الهيكلية الموجودة أيضًا في أجسامنا.

في هذا الفصل ، لم نتطرق إلى السمات الهيكلية والوظيفية للكائنات الحية ؛ لم نذكر حتى الرئيسيات ، وهي مجموعة خاصة ننتمي إليها نحن ، ونقتصر على تحديد مكانها فيها نظام مشتركفي الشكل 60. الرئيسيات مهمة جدًا بالنسبة لنا لدرجة أنها تستحق اهتمامًا خاصًا. بعد أن درسنا الظروف الطبيعية لحقبة الحياة الحديثة المتأخرة والظروف المناخية التي خلقت هذه الظروف ، سننتقل في الفصل الثامن عشر إلى الرئيسيات ونرى ما وصلوا إليه نتيجة لتطورهم.

الأدب

Fenton C.L، Fenton M.A، The fossil book: Doubleday and Co .. Inc. جاردن سيتي. N. J. p. 375-435.

رومر إيه إس ، 1959 ، قصة الفقاريات: مطبعة جامعة شيكاغو ، ص. 219-308.

سكوت دبليو ب. ، 1937. تاريخ الثدييات البرية في نصف الكرة الغربي: شركة ماكميلان ، نيويورك.