DAI RETTILI AI MAMMIFERI Da 65 milioni di anni i Mammiferi sono i Vertebrati dominanti sulla terraferma
Origini ben più antiche (Triassico Superiore) SINAPSIDI (i rettili da cui derivano i mammiferi, origini ancora più antiche (Carbonifero)
Anapside SINAPSIDE Diapside
SYNAPSIDA
Pelycosauria
Therapsida
Mammalia
«Rettili»
Mammiferi e Sinapsidi possono costituire un
clade unico:
La storia evolutiva dei Sinapsidi
attraversa diverse
fasi
Fase 1 - Permiano
(280-245 MAF):
Pelicosauri, non specializzati dimensioni medio grandi , postura primitiva sprawling Ectotermici,
distribuzione tropicale.
Dimensioni, medio grandi (20-100 kg)
Fase 2 – Triassico Inferiore/Medio (245-230 MAF):
Terapsidi, tasso
metabolico probabilmente più elevato, dei
pelicosauri: Postura più efficiente (quasi para sagittale o a carriola) aumento muscolatura mascelle.
Distribuzione più ampia
Fase 3 – Triassico Superiore (230-212 MAF):
Terapsidi Cinodonti, testimonianze di
endotermia (metabolismo elevato), diaframma, palato secondario, eterodonzia, sviluppo del massetere, dimensioni medio piccole-medie (0.5-30kg).
Fase 4 – Triassico
terminale- Cretacico inf.- medio (212-120 MAF):
Primi veri mammiferi.
Endotermia, cosmopoliti ma poca diversità.
Dimensioni da
piccolissime a medie
(0.03-0.5kg)
Fase 5 – Fine Cretacico inf.- Cretacico terminale 120-65 MAF
Primi theri (Marsupiali e Placentali) e
Multitubercolati. In corrispondenza della radiazione delle
Angiosperme, sviluppo dei molari tribosfenici (con cuspidi e fosse)
Dimensioni fno a 5Kg
Fase 6 – Paleocene Inf.
Eocene Medio 65-45 MAF):
Mammiferi placentali arcaici e marsupiali , Taxa caratteristici di ambienti umidi forestati . Primi veri carnivori e erbivori acquatici.
Dimensioni fino a 1000
kg.
Fase 7 – Eocene Superiore- Recente (45 MAF - oggi):
Mammiferi moderni, Marsupiali confinati all’Australasia e sud America a partire dal Miocene Medio .
Colonizzazione di tutti gli ambienti, radiazione di gruppi specializzati
(pipistrelli, balene, ungulati, ominidi)
Dimensioni da 0.002 a 5000Kg (terrestri) o 100000kg (acquatici)
Fase 1 - Permiano (280- 245 MAF):
Pelicosauri , I primi Sinapsidi
Pelycosauria
Dimensioni doppie rispetto ad altri Amnioti primitivi
Aumento allometrico delle dimensioni della testa Accorciamento porzione posteriore del cranio Aumento di altezza della stessa regione
Fase 1 - Permiano (280- 245 MAF):
Pelicosauri ,
I primi Sinapsidi
Accorciamento porzione posteriore del cranio Aumento di altezza della stessa regione
Divergenza dagli altri Amnioti in relazione a differenze nella dieta?
TUTTA LA STORIA DELL’ORIGINE DEI MAMMIFERI E’ IL RISULTATO DI UNA
Primi anapsidi: insettivori (e/o altre piccole prede) e vegetariani Primi Diapsidi: insettivori (e/o altre piccole prede)
Primi Sinapsidi: Predatori (pesci ed altri rettili)
ANATOMIA DEI PELYCOSAURIA
Caratteri primitivi (rispetto ai
mammiferi)
Postura sprawling
Coda lunga
Due coracoidi per lato
Tarso con grande centrale mediale
Staffa grande (ma non ha funzione di supporto)
Ophiacodontidae
Archaeothyris
Ophiacodon
Caratteri derivati
Una sola finestra temporale inferiore
Contatto tra sopratemporale e postorbitale
Regione occipitale inclinata posteriormente
CRANIO
Qj
St Po
SCHELETRO POSTCRANIALE
Spine neurali più grandi
Processi trasversi espansi, zigapofisi ravvicinate
Ossa dei cinti e degli arti estremamente robuste
Perdita parziale della mobilità del tronco
Sfenacodonti
Top predator della loro epoca.
Prime modifiche della mandibola
Sphenacodontidae
Haptodus
Dimetrodon
Predatori in cima alla catena alimentare del
Permiano
inferiore
Nel cranio degli sfenacodonti è presente una struttura, la lamina riflessa dell’angolare, che anticipa lo spostamento della muscolatura adduttrice dall’interno all’esterno delle fauci e la riduzione di alcune ossa della mandibola.
angolare
Rettile primitivo
Sinapside sfenacodonte
Edafosauri
Erbivori Testa piccola Denti a foglia Denti trituranti sul palato
Tronco a botte Spine neurali altissime.
Edaphosauridae Erbivori
Testa piccola Denti a foglia
Denti trituranti sul palato Tronco a botte
Spine neurali altissime.
Quale funzione per la vela?
Riconoscimento?
Esibizione?
Termoregolazione?
Dimetrodon
Edaphosaurus
Edaphosaurus
Dimetrodon
Caseidae
!!
Trattamento del cibo operato dal tubo digerente.
Denti deboli
solo per
raccogliere il
vegetali.
SYNAPSIDA
Pelycosauria
Therapsida
Mammalia
Fase 2 i Terapsidi I Sinapsidi più evoluti dei Pelicosauri, derivati probabilmente dagli Sfenacodonti.
Gruppo
estremamente
ampio e vario,
Comprende anche
Postura «migliorata»
THERAPSIDA
Biarmosuchia
Dinocefali Comprende due gruppi
Uno erbivoro ed uno carnivoro
Tapinocefali
Titanosuchi
Tapinocephalidae
Moschops
Erbivori, massicci
Postura non ancora parasagittale Per cui enorme sviluppo della lama scapolare ed iliaca
Ispessimento tetto cranico
Estemmenosuchus
Gorgonopsia
Gorgonopsia
Locomozione «a carriola» (arti posteriori quasi parasagittali)
Riduzione cinto pettorale
Il quadrato si rimpicciolisce e lo squamoso scende verso l’articolazione mandibolare
Si inizia a formare un palato secondario (incompleto)
Dimensioni da cane di media taglia (Lycaenops) fino a 2m (Gorgonops)
Predatori dai denti a sciabola.
Dicinodonti
Dicinodontia
Robertia
Placerias
Terocefali
Di nuovo top predators
Dentale relativamente sviluppato Angolare grande
Pterigoide robusto Cresta sagittale
Squamoso avvolge dorsalmente il quadrato
Denti a sciabola
Palato aperto
anteriormente.
Inostrancevia Dimensioni anche molto grandi,
Vissuti in ambienti con clima probabilmente fredddo/ stagionale
Fase 3 I Cinodonti.
I progenitori diretti
dei mammiferi
CYNODONTIA Il gruppo più evoluto Rettili
1. Basso TM (Tasso Metabolico) 2. Cervello piccolo
3. Senza placenta
Mammiferi
Alto TM Cervello grande Placenta, marsupio, ecc.
2 e 3 acquisiti probabilmente dal Cretacico (Superiore);
1 dal Triassico.
TM Mammiferi = 8 volte TM di un Rettile di pari dimensioni TM è alla base dei cambiamenti scheletrici
TM legato a:
Alimentazione Respirazione Circolazione
IL TREND E’ DOCUMENTATO NEI CYNODONTIA
Cinodonti
Aumento arcate zigomatiche
Fossa per adduttori
Sviluppo del dentale oltre ¾ della mandibola
Sviluppo osso nasale
Palato secondario quasi
completo costituito da mascellare e palatini
Cynodontia Orbita e finestra temporale si fondono
masseteri e temporale diventano i muscoli adduttori principali della mandibola
Nei cinodonti si hanno progressivamente le modifiche dei caratteri
Il doppio condilo occipitale consente una migliore mobilità della testa
Lo sviluppo del palato secondario è legato alla
necessità di respirare in continuazione, anche mentre si
mangia (ossia necessità di ossigenazione costante), il
che indica metabolismo elevato.
Cynognathus
Scomparsa coste lombari
Si crea la regione lombare della colonna vertebrale, legata alla presenza del muscolo diaframma
Il calcagno è rivolto indietro
Riorientamento e
rimodellamento dell’arto
Fori come quelli presenti nei mammiferi con vibrisse Le vibrisse sono peli
modificati con funzione tattile
Se avevano vibrisse, dovevano quindi aver già evoluto una copertura di peli.
Fortissima indicazione
di endotermia.
Tritheledontidae
Orbita e finestra temporale collegate
Cingulum sui denti laterali
Ossa mandibolari posteriori al dentale ridotte con funzione acustica
Diademodontidae Vegetariani?
Tritylodontidae
Denti pluriradicolati
Cuspidi semilunate
Probabile outgroup dei mammiferi
Occlusione dentale
a) Chiusura delle mandibole e occlusione b) Vista occlusale delle stesse due
posizioni
