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Evoluzione dei principali gruppi di animali dell'albero genealogico. Punti ciechi dell'evoluzione

Un enorme risultato della teoria dell'antropogenesi è la conoscenza del tempo in cui è apparsa la prima popolazione umana - 2,5 milioni di anni fa. Ciò è avvenuto in vaste aree dell’Africa: Sud Africa, Kenya, Tanzania, Etiopia.

In generale, ora c'è una tale espressione tra gli specialisti in antropogenesi: tutto viene “dall'Africa” - “tutto viene dall'Africa”. Qualunque cosa accada, ogni nuova fase è apparsa in Africa: e grandi scimmie, e homo habilis, e homo ergaster.

Per molto tempo gli scienziati hanno creduto che l’evoluzione umana fosse più o meno lineare: una forma ne sostituiva un’altra e ogni nuova forma era più progressiva, più vicina a all'uomo moderno rispetto al precedente. Ora è chiaro che tutto era molto più complicato. Albero evolutivo L'ominide si è rivelato molto ramificato. Gli intervalli di tempo di esistenza di molte specie si sovrappongono notevolmente. A volte coesistevano simultaneamente diverse specie diverse di ominidi, a diversi “livelli” di prossimità con l’uomo. Ad esempio, anche in un passato relativamente recente - appena 50mila anni fa - esistevano sulla Terra almeno 4 specie di ominidi: Homo sapiens, Homo neandertalensis, Homo erectus e Homo floresiensis.

Recenti scoperte paleontologiche indicano che nel corso dell'evoluzione umana, in tutti i suoi periodi, dai tempi del nostro antenato comune con i primati fino ai tempi più recenti, in ogni singola epoca coesistevano simultaneamente almeno due o tre molto diversi tipi e anche diverse famiglie di ominidi (“cespuglio”), ed è ancora troppo presto per tracciare una linea retta che attraversi qualcuno di essi fino all'uomo: non si sa attraverso quali punti tracciarla.

Non si può immaginare l’evoluzione come un tronco che tende indomabile verso una vetta. L'evoluzione è più simile a un cespuglio gigante.

Il quadro attuale dello sviluppo della specie Homo Sapiensè sviluppato sulla base di dati paleontologici utilizzando moderni metodi di genetica molecolare. Un'analisi attenta mostra che diverse decine di migliaia di anni fa la dimensione della popolazione originaria Homo Sapiens non c'erano più di 5000 coppie nidificanti. Quindi, a quanto pare, questa popolazione si è divisa in diversi gruppi e ciascuna delle popolazioni appena formate è passata contemporaneamente attraverso il cosiddetto « collo di bottiglia"- un periodo di numeri eccezionalmente piccoli, quando il numero delle coppie nidificanti poteva contare solo poche decine.

Evoluzione biologica dell'umanità moderna

Per molto tempo si è pensato che l'evoluzione umana si fosse fermata biologicamente, non andasse oltre e l'umanità si evolvesse ulteriormente solo in termini storici. Ora si è scoperto che anche un sistema come il cervello ha continuato ad evolversi, almeno durante l'ultimo secolo, e ovviamente continua ad evolversi e continuerà ad evolversi. Inoltre, ciò è stato fatto dal nostro connazionale, il professor Savelyev, un famoso specialista del cervello. Anche il sistema dentale si sta evolvendo.

Affinità genetica delle persone

Può essere paragonato persone diverse, ad esempio, un aborigeno dell'America o dell'Oceania e una persona dell'Europa. Sembrano essere molto diversi. L'analisi del DNA può fornire una caratterizzazione oggettiva, una prospettiva esterna. Se confrontiamo il DNA di persone diverse, si scopre che differiscono l'uno dall'altro solo di un decimo di punto percentuale, cioè solo ogni millesimo di nucleotide è diverso e 999, in media, sono uguali. Inoltre, se guardi al DNA di tutta la diversità genetica delle persone, nei rappresentanti più diversi, si scopre che queste differenze sono molto più piccole delle differenze tra gli scimpanzé nella stessa mandria.

Tutte le persone sono fratelli e sorelle genetici. Tale vicinanza e allo stesso tempo una certa differenza sono possibili perché il nostro DNA contiene circa tre miliardi di nucleotidi. Ogni millesimo fa la differenza, quindi risulta che tre milioni dei nostri nucleotidi sono diversi. È vero, la maggior parte di essi molto probabilmente cade su sezioni silenziose del DNA e i nostri geni, in linea di principio, sono in gran parte gli stessi.

Gli organismi eucarioti specializzati nella nutrizione eterotrofa hanno dato origine agli animali e ai funghi.

Nell'era proterozoica apparvero tutti i tipi conosciuti di animali invertebrati multicellulari. Esistono due teorie principali sull'origine degli animali multicellulari. Secondo la teoria della gastrea (E. Haeckel), il metodo iniziale di formazione di un embrione a due strati è l'invaginazione (invaginazione della parete della blastula). Secondo la teoria della fagocitella (I.I. Mechnikov), il metodo iniziale di formazione di un embrione a due strati è l'immigrazione (movimento dei singoli blastomeri nella cavità della blastula). Forse queste due teorie si completano a vicenda.

I celenterati sono rappresentanti degli organismi multicellulari più primitivi (a due strati): il loro corpo è costituito da soli due strati di cellule: ectoderma ed endoderma. Il livello di differenziazione dei tessuti è molto basso.

Nei vermi inferiori (vermi piatti e ascaridi) appare un terzo strato germinale: il mesoderma. Si tratta di un'aromorfosi importante, a causa della quale compaiono tessuti e sistemi di organi differenziati.

Quindi l'albero evolutivo degli animali si ramifica in Protostomi e Deuterostomi. Tra i protostomi, gli anellidi formano una cavità corporea secondaria (celoma). Si tratta di un'importante aromorfosi, grazie alla quale diventa possibile dividere il corpo in sezioni.

Gli anellidi hanno arti primitivi(parapodi) e segmentazione omonomica (equivalente) del corpo. Ma all'inizio del Cambriano apparvero gli artropodi, nei quali i parapodi si trasformarono in arti articolati. Negli artropodi appare la segmentazione eteronoma (ineguale) del corpo. Hanno un esoscheletro chitinoso, che contribuisce alla comparsa di fasci muscolari differenziati. Le caratteristiche elencate degli artropodi sono aromorfosi.

Gli artropodi più primitivi, i trilobiti, dominavano i mari del Paleozoico. I moderni artropodi acquatici primari che respirano branchie sono rappresentati dai crostacei. Tuttavia, all'inizio del Devoniano (dopo che le piante raggiunsero la terra e la formazione degli ecosistemi terrestri), gli Aracnidi e gli Insetti raggiunsero la terra.

Gli insetti sono i più adattati alla vita terrestre, grazie alla comparsa di grandi aromorfosi:

– La presenza di membrane embrionali – sierose e amniotiche.

– Presenza di ali.

– Plasticità dell'apparato orale.

Con la comparsa delle piante da fiore nel periodo Cretaceo, inizia l'evoluzione congiunta di insetti e fiori (coevoluzione) e in essi si formano adattamenti congiunti (coadattamenti). Nell'era Cenozoica, gli insetti, come le piante da fiore, sono in uno stato di progresso biologico.

Tra gli animali Deuterostomi, i cordati raggiungono il loro picco più alto, in cui compaiono numerose grandi aromorfosi: notocorda, tubo neurale, aorta addominale (e poi il cuore).

I primi Vertebrati (Senza Mascella) ebbero origine dai cordati primitivi del Siluriano. Nei vertebrati si forma lo scheletro assiale e viscerale, in particolare la regione della scatola cranica e della mascella, che è anche un'aromorfosi. I vertebrati dello gnatostomo inferiore sono rappresentati da una varietà di pesci. Le moderne classi di pesci (cartilaginei e ossei) si formarono alla fine del Paleozoico - inizio del Mesozoico).

Alcuni Pesci ossei (Pesci carnosi), grazie a due aromorfosi - la respirazione polmonare e la comparsa di veri e propri arti - diedero origine ai primi Quadrupedi - Anfibi (Anfibi). I primi anfibi sbarcarono sulla terraferma nel periodo devoniano, ma il loro periodo di massimo splendore si ebbe nel periodo carbonifero (numerosi stegocefali). Gli anfibi moderni compaiono alla fine del periodo Giurassico.

Parallelamente, tra i Quadrupedi, compaiono organismi dotati di membrane embrionali, gli Amnioti. La presenza di membrane embrionali è una grande aromorfosi, che appare per la prima volta nei rettili. Grazie alle membrane embrionali e ad una serie di altre caratteristiche (epitelio cheratinizzante, gemme pelviche, aspetto della corteccia cerebrale), i rettili hanno completamente perso la dipendenza dall'acqua. La comparsa dei primi rettili primitivi - i cotilosauri - risale alla fine del periodo Carbonifero. Nel Permiano apparvero vari gruppi di rettili: dai denti di bestia, proto-lucertole e altri. All'inizio del Mesozoico si formarono rami di tartarughe, plesiosauri e ittiosauri. I rettili cominciano a prosperare.

Due rami dello sviluppo evolutivo sono separati da gruppi vicini alle proto-lucertole. Un ramo diede origine all'inizio del Mesozoico grande gruppo Pseudosuchiano. La pseudosuchia ha dato origine a diversi gruppi: coccodrilli, pterosauri, antenati di uccelli e dinosauri, rappresentati da due rami: lucertole (Brontosaurus, Diplodocus) e ornitischi (solo specie erbivore - Stegosaurus, Triceratops). Secondo ramo all'inizio Periodo Cretaceo portò alla nascita di una sottoclasse di squamati (lucertole, camaleonti e serpenti).

Tuttavia, i Rettili non potevano perdere la loro dipendenza basse temperature: Il sangue caldo è impossibile per loro a causa della divisione incompleta del sangue in venoso e arterioso. Alla fine del Mesozoico, con i cambiamenti climatici, si verificò un’estinzione di massa dei rettili.

Solo in alcuni pseudosuchiani del Giurassico appare un setto completo tra i ventricoli, l'arco aortico sinistro si riduce, si verifica una completa separazione dei circoli circolatori e diventa possibile il sangue caldo. Successivamente, questi animali acquisirono una serie di adattamenti al volo e diedero origine alla classe degli Uccelli.

Nei depositi giurassici Era mesozoica(≈ 150 milioni di anni fa) furono scoperte impronte dei Primi Uccelli: Archaeopteryx e Archaeornis (tre scheletri e una piuma). Probabilmente erano animali rampicanti arboricoli che potevano planare ma non erano capaci di volo attivo. Anche prima (alla fine del Triassico, ≈ 225 milioni di anni fa) esisteva il protoavis (due scheletri furono scoperti nel 1986 in Texas). Lo scheletro di Protoavis era significativamente diverso dallo scheletro dei rettili; gli emisferi cerebrali e il cervelletto erano aumentati di dimensioni; Durante il periodo Cretaceo esistevano due gruppi di uccelli fossili: Ichthyornis e Hesperornis. I gruppi moderni di uccelli compaiono solo all'inizio Era cenozoica.

Un'aromorfosi significativa nell'evoluzione degli uccelli può essere considerata l'aspetto di un cuore a quattro camere in combinazione con una riduzione dell'arco aortico sinistro. Si è verificata una completa separazione del sangue arterioso e venoso, che ha reso possibile un ulteriore sviluppo del cervello e un forte aumento del livello del metabolismo. La fioritura degli uccelli nell'era Cenozoica è associata a una serie di importanti idioadattamenti (la comparsa di una copertura di piume, la specializzazione del sistema muscolo-scheletrico, lo sviluppo sistema nervoso, cura della prole e capacità di volare), nonché con una serie di segni di degenerazione parziale (ad esempio perdita dei denti).

All'inizio dell'era mesozoica apparvero i primi mammiferi, che sorsero a causa di una serie di aromorfosi: emisferi del prosencefalo ingranditi con corteccia sviluppata, cuore a quattro camere, riduzione dell'arco aortico destro, trasformazione del pendolo, quadrato e ossa articolari in ossicini uditivi, comparsa di pelo, ghiandole mammarie, denti differenziati negli alveoli, cavità preorale.

Nel periodo Giurassico dell'era Mesozoica, i Mammiferi erano rappresentati da almeno cinque classi (Multitubercoli, Tritubercoli, Tricodonti, Simmetrodonti, Pantoteri). Una di queste classi probabilmente ha dato origine alle moderne protobestie e l'altra ai marsupiali e ai placentati. I mammiferi placentati, grazie all'apparizione della placenta e alla vera viviparità, entrano in uno stato di progresso biologico nell'era Cenozoica.

L'ordine originario dei Placentali sono gli Insettivori. Ben presto, gli Insettivori si separarono dai Denti Incompleti, dai Roditori, dai Primati e dal gruppo ormai estinto dei Creodonti, predatori primitivi. Due rami separati dai Creodonti. Uno di questi rami diede origine ai moderni Carnivori, dai quali si separarono Pinnipedi e Cetacei. Un altro ramo diede origine agli ungulati primitivi (Condilarthra), e poi agli Ungulati artiodattili, agli Artiodattili e agli ordini affini.

Differenziazione finale gruppi moderni L'esistenza dei mammiferi terminò durante l'era delle grandi glaciazioni: il Pleistocene. Al moderno composizione delle specie I mammiferi sono significativamente influenzati fattore antropico. In tempi storici furono sterminate le seguenti specie: uro, mucca di Steller, tarpan e altre specie.

Alla fine dell'era Cenozoica, alcuni primati sperimentarono un tipo speciale di aromorfosi: lo sviluppo eccessivo della corteccia cerebrale. Di conseguenza, c'è completamente nuovo aspetto organismi – Homo sapiens.

Il regno animale è diviso in due sottoregni: unicellulare e pluricellulare.

Gli organismi unicellulari (eucarioti) si sono evoluti da procarioti eterotrofi. Nella fauna moderna questi includono rizomi, flagellati, sporozoi e ciliati.

Ulteriore sviluppo proviene dai turbellari primitivi con formazione di anellidi (oligocheti, sanguisughe, policheti). I vermi policheti primitivi determinano l'emergere di quattro rami nell'albero degli animali.

Il primo ramo sono i molluschi (gasteropodi, bivalvi, cefalopodi).

Il secondo ramo sono gli artropodi (crostacei, aracnidi, insetti).

Il terzo ramo sono gli echinodermi ( stella marina, ricci di mare e oloturie, o cetrioli di mare).

Il quarto ramo sono i cordati, che sorgono all'inizio del Paleozoico, quando esistevano già tutti i tipi di animali invertebrati (discussi sopra). I cordati si sono evoluti da un antenato deuterostomo, bilateralmente simmetrico, che nuotava liberamente, comune con gli echinodermi.

Il phylum cordati unisce 3 grandi gruppi di animali: i sottophyla dei cordati senza cranio, quelli larvali e cranici, o i vertebrati. Il sottotipo senza cranio è costituito da una classe di animali: i cefalocordati, con un totale di 30 specie, ad esempio la lancetta. Il subphylum larvalocordati (o tunicati) discendeva da animali primitivi senza cranio che nuotavano liberamente, che passarono ai stile sedentario vita. I tunicati sono tutti organismi marini, tra i più conosciuti ci sono le ascidie.

Il sottofilo più alto dei cordati sono i vertebrati. Tra i vertebrati si distinguono i ciclostomi (senza mascella): si tratta di lamprede e missine. Dai ciclostomi primitivi si sono evoluti i pesci che sono divisi in cartilaginei, ossei, con pinne lobate e dipnoi. I pesci con pinne lobate hanno dato origine agli anfibi o agli anfibi. Gli anfibi includono coda, senza coda e senza gambe. Ad esempio le protee, i tritoni, le salamandre e le sirene; rospi e rane; serpenti di pesce e cecilie. I rettili, o rettili, si sono evoluti dagli anfibi. La fauna moderna comprende ordini di squamati (serpenti, lucertole, falene, camaleonti), coccodrilli, tartarughe e animali dal becco (tutteria).

Gli uccelli si sono evoluti da rettili rampicanti non specializzati. Gli uccelli moderni includono gruppi di chiglia o volantini; galleggianti o pinguini; ratiti o in corsa (struzzi, kiwi, casuari).

Gli antenati dei mammiferi sono rettili paleozoici non specializzati con le caratteristiche strutturali degli anfibi o rettili con denti di animali. I primi mammiferi si divisero in due rami. Il primo ramo sono le proto-bestie (monotremi), ad esempio l'echidna, l'ornitorinco. Il secondo ramo sono i marsupiali (koala, canguri, opossum) e i placentati (toporagni, pipistrelli, roditori, carnivori, pinnipedi, artiodattili, equidi, elefanti, primati, uomo). La linea umana inizia a svilupparsi dalle forme ancestrali delle proscimmie insettivore.

Il regno dei funghi combina le caratteristiche strutturali di piante e animali, in altre parole, è un regno indipendente di eucarioti - eterotrofi.

I licheni sono organismi simbiotici costituiti da due componenti: un'alga e un fungo. I licheni sono crostosi, fogliosi e cespugliosi.

Il regno vegetale comprende piante inferiori (alghe) e piante superiori (tutti gli altri gruppi).

Le alghe hanno avuto origine da procarioti capaci di fotosintesi, cioè alghe blu-verdi (ciano). Le alghe eucariotiche unicellulari hanno dato origine ad alghe multicellulari (marroni, rosse, verdi, dorate). Le alghe multicellulari hanno dato origine alle psilofite e queste, a loro volta, hanno dato origine ai muschi. Le briofite sono un ramo separato e senza uscita dello sviluppo delle piante. Dalle psilofite derivarono le licofite, gli equiseti e le felci. Le gimnosperme derivano dalle felci eterospore primarie. Rappresentanti delle gimnosperme moderne; ginkgo, pino, abete rosso, abete, larice, cedro, cipresso, ginepro, gneto, efedra, cicadea). Il gruppo più moderno e numeroso di angiosperme si è evoluto parallelamente alle gimnosperme dall'antenato comune della felce da seme. I rappresentanti delle angiosperme sono dicotiledoni e monocotiledoni.

Albero evolutivo degli animali

Il regno animale è diviso in due sottoregni: unicellulare e pluricellulare.

Gli organismi unicellulari (eucarioti) si sono evoluti da procarioti eterotrofi. Nella fauna moderna questi includono rizomi, flagellati, sporozoi e ciliati.

Un ulteriore sviluppo avviene dai turbellari primitivi con la formazione di anellidi (oligocheti, sanguisughe, policheti). I vermi policheti primitivi determinano l'emergere di quattro rami nell'albero degli animali.

Il primo ramo sono i molluschi (gasteropodi, bivalvi, cefalopodi).

Il secondo ramo sono gli artropodi (crostacei, aracnidi, insetti).

Il terzo ramo sono gli echinodermi (stelle marine, ricci di mare e cetrioli di mare).

Il phylum dei cordati unisce 3 grandi gruppi di animali: i sottophyla dei cordati senza cranio, quelli larvali e cranici, o i vertebrati. Il sottotipo senza cranio è costituito da una classe di animali: i cefalocordati, con un totale di 30 specie, ad esempio la lancetta. Il sottotipo cordati larvali (o tunicati) ha avuto origine da animali primitivi senza cranio che nuotavano liberamente e che passarono a uno stile di vita sessile. I tunicati sono tutti organismi marini, tra i più conosciuti vi sono le ascidie.

Gli uccelli si sono evoluti da rettili rampicanti non specializzati. Gli uccelli moderni includono gruppi di chiglia o volantini; galleggianti o pinguini; ratiti o in corsa (struzzi, kiwi, casuari).

Gli antenati dei mammiferi sono rettili paleozoici non specializzati con le caratteristiche strutturali degli anfibi o rettili con denti di animali. I primi mammiferi si divisero in due rami. Il primo ramo sono le proto-bestie (monotremi), ad esempio l'echidna, l'ornitorinco. Il secondo ramo sono i marsupiali (koala, canguri, opossum), nonché i placentati (toporagni, pipistrelli, roditori, carnivori, pinnipedi, artiodattili, equidi, elefanti, primati, umani). La linea umana inizia a svilupparsi dalle forme ancestrali delle proscimmie insettivore.

Il cranio di Ichthyostega era simile al cranio di un pesce con le pinne lobate Eusthenopteron, ma un collo pronunciato separava il corpo dalla testa. Sebbene l'Ichthyostega avesse quattro arti forti, la forma delle zampe posteriori suggerisce che questo animale non trascorresse tutto il suo tempo sulla terra.

I primi rettili e l'uovo amniotico

La schiusa di una tartaruga da un uovo

Una delle più grandi innovazioni evolutive del periodo Carbonifero (360 - 268 milioni di anni fa) fu l'uovo amniotico, che permise ai primi rettili di abbandonare gli habitat costieri e colonizzare le aree aride. L'uovo amniotico permetteva agli antenati di uccelli, mammiferi e rettili di riprodursi sulla terra e di evitare che l'embrione al suo interno si seccasse, in modo che potessero sopravvivere senza acqua. Ciò significava anche che, a differenza degli anfibi, i rettili potevano produrre meno uova in un dato momento poiché i rischi di morte dei piccoli erano ridotti.

La prima data per lo sviluppo di un uovo amniotico risale a circa 320 milioni di anni fa. Tuttavia, i rettili non sperimentarono alcuna radiazione adattativa significativa per altri 20 milioni di anni circa. Il pensiero moderno è che questi primi amnioti trascorressero ancora del tempo in acqua e venissero a riva principalmente per deporre le uova piuttosto che per nutrirsi. Solo dopo l'evoluzione degli erbivori emersero nuovi gruppi di rettili capaci di sfruttare l'abbondante diversità floristica del periodo Carbonifero.

Gilonomo

I primi rettili appartenevano a un ordine chiamato captorhinidi. Gli Hylonomus erano rappresentanti di questo ordine. Erano piccoli animali delle dimensioni di una lucertola, con teschi, spalle, bacino e arti di anfibio, oltre a denti intermedi e vertebre. Il resto dello scheletro era di rettile. Molte di queste nuove caratteristiche "rettiliane" si riscontrano anche nei piccoli anfibi moderni.

I primi mammiferi

Dimetrodonte

Una transizione importante nell'evoluzione della vita si è verificata quando i mammiferi si sono evoluti da un'unica linea di rettili. Questa transizione iniziò durante il periodo Permiano (286 - 248 milioni di anni fa), quando un gruppo di rettili che includeva Dimetrodon diede origine ai "terribili" terapsidi. (Altri rami principali, i sauropsidi, diedero origine agli uccelli e rettili moderni). Questi rettili mammiferi a loro volta diedero origine ai cinodonti come Thrinaxodon ( Thrinaxodonte) durante il periodo Triassico.

Trinaxodonte

Questa linea evolutiva fornisce un'eccellente serie di fossili di transizione. Lo sviluppo di una caratteristica fondamentale dei mammiferi, la presenza di un singolo osso nella mascella inferiore (rispetto a diversi nei rettili), può essere rintracciato attraverso la storia fossile di questo gruppo. Comprende eccellenti fossili di transizione, Diarthrognathus E Morganucodonte, le cui mascelle inferiori hanno articolazioni sia rettiliane che mammiferi con le mascelle superiori. Altre nuove funzionalità scoperte in questo lignaggio includono lo sviluppo vari tipi denti (una caratteristica nota come eterodontia), formazione di un palato secondario e ingrandimento del dentario nella mascella inferiore. Le gambe erano situate direttamente sotto il corpo, un progresso evolutivo avvenuto negli antenati dei dinosauri.

La fine del periodo Permiano fu segnata forse dalla più grande. Secondo alcune stime, fino al 90% delle specie si sono estinte. (Studi recenti hanno suggerito che questo evento sia stato causato dall'impatto di un asteroide, che ha innescato il cambiamento climatico.) Durante il successivo periodo Triassico (248 - 213 milioni di anni fa), i sopravvissuti all'estinzione di massa iniziarono a occupare nicchie ecologiche vacanti.

Tuttavia, alla fine del periodo Permiano furono i dinosauri, e non i mammiferi rettili, a sfruttare le nuove nicchie ecologiche disponibili per diversificarsi in vertebrati terrestri dominanti. Nel mare, i pesci con le pinne raggiate iniziarono un processo di radiazione adattativa, che rese la loro classe la più ricca di specie tra tutte le classi di vertebrati.

Classificazione dei dinosauri

Uno dei maggiori cambiamenti nel gruppo di rettili che diede origine ai dinosauri fu la postura degli animali. La posizione degli arti è cambiata: prima sporgevano sui lati e poi cominciavano a crescere direttamente sotto il corpo. Ciò ha avuto implicazioni significative per la locomozione, consentendo movimenti più efficienti dal punto di vista energetico.

Triceratopo

I dinosauri, o "lucertole del terrore", sono divisi in due ordini in base alla struttura dell'articolazione dell'anca: a forma di lucertola e ornitischi. Gli ornitischi includono triceratopi, iguanodonti, adrosauri e stegosauri). Le lucertole sono ulteriormente suddivise in teropodi (come Coelophys e Tyrannosaurus rex) e sauropodi (come Apatosaurus). La maggior parte degli scienziati concorda sul fatto che provengano da dinosauri teropodi.

Sebbene i dinosauri e i loro immediati antenati dominassero il mondo terrestre durante il Triassico, i mammiferi continuarono ad evolversi durante questo periodo.

Ulteriore sviluppo dei primi mammiferi

I mammiferi sono sinapsidi avanzati. I sinapsidi sono uno dei due grandi rami dell'albero genealogico degli amnioti. Gli amnioti sono un gruppo di animali caratterizzati dalla presenza di membrane embrionali, inclusi rettili, uccelli e mammiferi. L'altro grande gruppo amniotico, i Diapsidi, comprende gli uccelli e tutti i rettili viventi ed estinti, tranne le tartarughe. Le tartarughe appartengono al terzo gruppo di amnioti: gli Anapsidi. I membri di questi gruppi sono classificati in base al numero di aperture nella regione temporale del cranio.

Dimetrodonte

I sinapsidi sono caratterizzati dall'avere un paio di aperture aggiuntive nel cranio dietro gli occhi. Questa scoperta ha dato ai sinapsidi (e allo stesso modo ai diapsidi, che hanno due paia di aperture) muscoli della mascella più forti e capacità di mordere migliori rispetto ai primi animali. I pelicosauri (come Dimetrodon e Edaphosaurus) furono i primi sinapsidi; erano mammiferi rettili. Successivamente i sinapsidi includevano terapsidi e cinodonti, che vissero durante il periodo Triassico.

Cinodonte

I cinodonti avevano molte caratteristiche caratteristiche dei mammiferi, incluso un numero ridotto o la completa assenza di costole lombari, suggerendo la presenza di un diaframma; canini e palato secondario ben sviluppati; aumento delle dimensioni della dentatura; aperture per i nervi e i vasi sanguigni nella mascella inferiore, che indicano la presenza di vibrisse.

Circa 125 milioni di anni fa, i mammiferi erano già diventati un gruppo eterogeneo di organismi. Alcuni di questi sarebbero stati simili ai monotremi di oggi (come l'ornitorinco e l'echidna), ma erano presenti anche i primi marsupiali (un gruppo che comprende moderni canguri e opossum). Fino a poco tempo fa si credeva così mammiferi placentari(il gruppo a cui appartiene la maggior parte dei mammiferi viventi) ebbe più tardi origine evolutiva. Tuttavia, fossili e prove del DNA scoperti di recente suggeriscono che i mammiferi placentari sono molto più antichi e potrebbero essersi evoluti più di 105 milioni di anni fa.

Si noti che i marsupiali e i mammiferi placentati forniscono eccellenti esempi di evoluzione convergente, dove organismi che non sono particolarmente strettamente imparentati hanno evoluto forme corporee simili in risposta a pressioni simili ambiente.

Plesiosauri

Tuttavia, pur avendo quelli che molti considerano "avanzati", i mammiferi erano ancora attori minori sulla scena mondiale. Quando il mondo entrò nel periodo Giurassico (213 - 145 milioni di anni fa), gli animali dominanti sulla terra, sul mare e nell'aria erano i rettili. I dinosauri, più numerosi e insoliti che nel Triassico, furono i principali animali terrestri; coccodrilli, ittiosauri e plesiosauri governavano il mare e l'aria era abitata dagli pterosauri.

Archaeopteryx e l'evoluzione degli uccelli

Archeopterige

Nel 1861, un fossile intrigante fu scoperto nel calcare giurassico di Solnhofen, nel sud della Germania, una fonte di fossili rari ma eccezionalmente ben conservati. Il fossile sembrava combinare caratteristiche sia di uccelli che di rettili: uno scheletro di rettile accompagnato da una chiara impressione di piume.

Sebbene l'Archaeopteryx fosse originariamente descritto come un rettile piumato, esso per molto tempo creduto forma transitoria tra uccelli e rettili, rendendo questo animale uno dei fossili più importanti mai scoperti. Fino a poco tempo fa era il primo uccello conosciuto. Gli scienziati hanno recentemente realizzato che l'Archaeopteryx presenta più somiglianze con i maniraptoriani, un gruppo di dinosauri che include il famigerato Velociraptor di Jurassic Park, che con gli uccelli moderni. Pertanto, Archaeopteryx fornisce un forte legame filogenetico tra questi due gruppi. In Cina sono stati scoperti uccelli fossili ancora più antichi dell'Archaeopteryx, e altre scoperte di dinosauri piumati supportano la teoria secondo cui i teropodi hanno sviluppato piume per l'isolamento e la regolazione della temperatura prima che gli uccelli le usassero per il volo.

Uno sguardo più da vicino alla storia antica degli uccelli è buon esempio il concetto che l’evoluzione non è né lineare né progressiva. La stirpe degli uccelli è disordinata e compaiono molte forme "sperimentali". Non tutti hanno acquisito la capacità di volare e alcuni sembravano completamente diversi dagli uccelli moderni. Ad esempio, il Microraptor gui, che sembra essere stato un animale volante e aveva remiganti asimmetriche su tutti e quattro gli arti, era un dromaeosauride. Lo stesso Archaeopteryx non apparteneva al lignaggio da cui si sono evoluti i veri uccelli ( Neorniti), ma era un membro degli uccelli enantiornhis ormai estinti ( Enantiorniti).

La fine dell’era dei dinosauri

I dinosauri si diffusero in tutto il mondo durante il periodo Giurassico, ma durante il successivo periodo Cretaceo (145 - 65 milioni di anni fa) la loro diversità di specie diminuì. Infatti, molti degli organismi tipicamente mesozoici, come ammoniti, belemniti, ittiosauri, plesiosauri e pterosauri, erano in questo periodo in declino, anche se stavano ancora dando origine a nuove specie.

L'emergere di piante da fiore durante il periodo del Cretaceo inferiore causò un'importante radiazione adattativa tra gli insetti, con l'emergere di nuovi gruppi come farfalle, falene, formiche e api. Questi insetti bevevano il nettare dai fiori e fungevano da impollinatori.

L’estinzione di massa avvenuta alla fine del Cretaceo, 65 milioni di anni fa, spazzò via i dinosauri insieme a qualsiasi altro animale terrestre di peso superiore a 25 kg. Ciò ha aperto la strada all’espansione dei mammiferi sulla terra. Nel mare in questo periodo, i pesci divennero nuovamente il taxon dei vertebrati dominante.

Mammiferi moderni

All'inizio del Paleocene (65 - 55,5 milioni di anni fa), il mondo era rimasto senza grandi animali terrestri. Questa situazione unica è stata il punto di partenza per una grande diversificazione evolutiva dei mammiferi, che in precedenza erano animali notturni delle dimensioni di piccoli roditori. Alla fine dell'era, questi rappresentanti della fauna occupavano molte nicchie ecologiche libere.

I più antichi fossili di primati confermati risalgono a circa 60 milioni di anni fa. I primi primati si sono evoluti da antichi insettivori notturni, qualcosa di simile ai toporagni, e somigliavano ai lemuri o ai tarsi. Probabilmente erano animali arboricoli e vivevano nelle foreste subtropicali. Molti di loro tratti caratteristici ben si adatta a questo habitat: mani progettate per la presa, articolazioni delle spalle rotanti e visione stereoscopica. Avevano anche relativamente di grandi dimensioni cervello e artigli sulle dita.

I primi fossili conosciuti della maggior parte degli ordini di mammiferi moderni compaiono in un breve periodo durante il primo Eocene (55,5–37,7 milioni di anni fa). Entrambi i gruppi di ungulati moderni, gli Artiodattili (l'ordine che comprende mucche e maiali) e i Perissodattili (compresi cavalli, rinoceronti e tapiri), si sono diffusi in tutto il mondo. America del Nord ed Europa.

Ambuloceto

Nello stesso momento in cui i mammiferi si diversificarono sulla terra, tornarono anche al mare. Le transizioni evolutive che hanno portato alle balene sono state ampiamente studiate ultimi anni con estesi reperti fossili provenienti dall'India, dal Pakistan e dal Medio Oriente. Questi fossili indicano un cambiamento dai Mesonychia terrestri, che sono i probabili antenati delle balene, ad animali come l'Ambulocetus e le balene primitive chiamate Archaeocetes.

La tendenza verso un clima globale più fresco verificatasi durante l'epoca dell'Oligocene (33,7 - 22,8 milioni di anni fa) favorì l'emergere delle erbe, che si sarebbero diffuse in estese praterie durante il successivo Miocene (23,8 - 5,3 milioni di anni fa). Questo cambiamento nella vegetazione portò all'evoluzione degli animali, come i cavalli più moderni, con denti in grado di farcela alto contenuto silice nelle erbe. La tendenza al raffreddamento ha colpito anche gli oceani, riducendo l’abbondanza di plancton marino e di invertebrati.

Sebbene le prove del DNA suggeriscano che gli ominidi si siano evoluti durante l'Oligocene, abbondanti fossili non sono apparsi fino al Miocene. Gli ominidi, sulla linea evolutiva che porta all'uomo, compaiono per la prima volta nella documentazione fossile durante il Pliocene (5,3 - 2,6 milioni di anni fa).

Durante l'intero Pleistocene (2,6 milioni - 11,7 mila anni fa) si ebbero una ventina di cicli freddi era glaciale e periodi interglaciali caldi a intervalli di circa 100.000 anni. Durante l'era glaciale, i ghiacciai dominavano il paesaggio, diffondendo neve e ghiaccio nelle pianure e trasportando grandi quantità di roccia. Poiché molta acqua era intrappolata nel ghiaccio, il livello del mare è sceso a 135 m rispetto a quello attuale. Ampi ponti terrestri consentivano lo spostamento di piante e animali. Durante i periodi caldi, vaste aree venivano nuovamente sommerse dall'acqua. Questi ripetuti episodi di frammentazione ambientale hanno portato a una rapida radiazione adattativa in molte specie.

L'Olocene è l'attuale epoca del tempo geologico. Un altro termine che viene talvolta utilizzato è Antropocene perché la sua caratteristica principale sono i cambiamenti globali causati dalle attività umane. Tuttavia questo termine può essere fuorviante; persone moderne erano già stati creati molto prima dell'inizio dell'era. L'era dell'Olocene è iniziata 11,7 mila anni fa e continua ancora oggi.

Quando il riscaldamento è arrivato sulla Terra, ha ceduto. Con il cambiamento del clima, i mammiferi molto grandi che si adattavano al freddo estremo, come il rinoceronte lanoso, si estinsero. Gli esseri umani, un tempo dipendenti da questi “mega mammiferi” come principale fonte di cibo, sono passati ad animali più piccoli e hanno iniziato a raccogliere piante per integrare la loro dieta.

Le prove dimostrano che circa 10.800 anni fa il clima subì una brusca svolta fredda che durò diversi anni. I ghiacciai non ritornarono, ma gli animali e le piante erano pochi. Quando le temperature iniziarono a riprendersi, le popolazioni animali crebbero e emersero nuove specie di fauna che esistono ancora oggi.

Attualmente, l'evoluzione degli animali continua, poiché sorgono nuovi fattori che costringono i rappresentanti del mondo animale ad adattarsi ai cambiamenti nel loro ambiente.