Therapsidit — nisäkkäiden esi-isät (cynodontit ja synapsidit)

Therapsidit: syväluotaus nisäkkäiden esi-isiin — cynodontit ja synapsidit, evoluutio, anatomia ja fossiiliset todisteet, jotka valottavat nisäkkäiden alkujuuria.

Nisäkkään kaltainen matelija on vanha termi therapsideille: niille synapsideille, joista oikeat nisäkkäät ovat peräisin.

Termi on sekä vanhentunut että virheellinen, koska nisäkkäät eivät ole peräisin matelijoista. Molemmat ryhmät polveutuvat varhaisista amnioteista (munivista tetrapodeista), luultavasti alemmalla tai keskimmäisellä hiilikaudella. Matelijoiden edeltäjiä kutsutaan sauropsideiksi ja nisäkkäiden edeltäjiä synapsideiksi. Nisäkkäiden välittömät esi-isät ovat peräisin therapsidien ryhmästä, jota kutsutaan cynodonteiksi.

Morfologia ja tunnuspiirteet

Therapsidit erosivat muista varhaisista synapsideista ja amnioteista useilla anatomisilla muutoksilla, jotka ennakoivat myöhempiä nisäkkäiden piirteitä. Keskeisiä ominaisuuksia:

• Yksi temporaalinen aukko poskiluussa (synapsidinen piirre), joka erottaa synapsidit sauropsideista (jotka voivat olla diapsidisia tai anapsidisia).
• Erilaistuneet hampaat (heterodontia): etuhampaat, kulmahampaat ja takahampaat alkoivat eriytyä eri tehtäviin; tämä tehosti ravinnon käsittelyä.
• Osittainen tai täydellinen sekundaarinen kitala, joka erotti hengitys- ja ruokatorvet ja mahdollisti hengityksen samalla kun eläin pureskeli — askel kohti tehokkaampaa aineenvaihduntaa.
• Leukaluun ja kuuloalueen kehitys: suurentunut alaleukaluun (dentary) osuus ja myöhemmin pienten leukaluiden siirtyminen välikorvantilaan (malleus, incus) joita nähtiin varhaisissa nisäkäsmuodoissa.
• Eläinkunnan lämpötilan ja aineenvaihdunnan muutokset: monet piirteet (esim. mahdollinen karvapeite, aktiivisempi elämäntapa, yöllisyys) viittaavat siihen, että therapsidit olivat osin endotermisiä tai niiden aineenvaihdunta oli korkeampi kuin varhaisilla matelijoilla.

Luokittelu ja tärkeimmät ryhmät

Therapsidit ovat laaja ja monimuotoinen ryhmä, johon kuuluu useita alataksoneja. Merkittävimpiä ryhmiä ovat muun muassa:

• Gorgonopsia — petomaisia therapsideja, joilla oli pitkät kulmahampaat ja tehokas pureskelukyky.
• Dicynodontia — usein kasvisruokaan sopeutuneita ryhmiä, joilla oli turturrakenteiset etuhampaat tai nokkamaiset rakenteet; hyvin menestyneitä Permin aikana.
• Therocephalia — monimuotoinen ryhmä, jonka jäsenissä näkyy useita nisäkkäidenomaisia rakenteita.
• Cynodontia — joukko, josta kehittyivät suoraan nisäkkäitä edeltävät muodot; cynodonteilla näkyy selkeitä siirtymäpiirteitä kuten edistykselliset hampaat ja vahvistunut alaleuka.

Aikaskaala ja evoluutio

Synapsidit ilmestyivät fossiiliaineiston mukaan myöhäisellä hiilikautisella ajanjaksolla (noin 320–300 miljoonaa vuotta sitten). Therapsidit kehittyivät myöhemmin, pääasiassa permikaudella (noin 275–250 miljoonaa vuotta sitten). Permin lopun suuri sukupuuttoaalto (Permi-Triasin massa‑sukupuutto noin 252 miljoonaa vuotta sitten) vähensi monien therapsidien monimuotoisuutta, mutta joidenkin ryhmien edustajat selvisivät triaskaudelle. Cynodontit jatkoivat kehittymistään triaskaudella ja varhaisella jurakaudella; varhaiset mammaliaformit ilmestyivät triaskauden lopulla ja varhaisessa jurakaudella, ja ensimmäiset aidot nisäkkäät tunnetaan triaskauden loppupuolelta (noin 225 miljoonaa vuotta sitten).

Fossiililöydöt ja leviämisalueet

Therapsidien fossiileja on löydetty laajalti eri puolilta maailmaa. Tärkeitä löytöalueita ovat muun muassa Etelä-Afrikan Karoo‑altaan muodostelmat, Venäjä, Kiina, Etelä‑Amerikka ja Pohjois‑Amerikka. Fossiilit tarjoavat näkyviä siirtymäominaisuuksia, jotka auttavat ymmärtämään, miten nisäkkäille tyypilliset rakenteet kehittyivät asteittain.

Miksi termi on vanhentunut?

Termi "nisäkkään kaltainen matelija" tai "mammal-like reptile" on yleistynyt varhaisissa popularisoivissa teksteissä, mutta se johtaa harhaan, koska se luo mielikuvan suoraviivaisesta periytymisestä matelijoista. Oikea taksonominen jako perustuu suurempaan sukulaisuuteen: sekä nykyiset matelijat (sauropsidit) että nisäkkäät (synapsidit) polveutuvat varhaisista amnioteista. Therapsidit ovat synapsidien sisällä, eli ne ovat lähimpiä nisäkkäitä edeltäviä sukulaisia eivätkä matelijoiden sukuisia.

Therapsidit ja erityisesti cynodontit ovat keskeisiä fossiilien perusteella, koska ne näyttävät, miten monia nykyisten nisäkkäiden piirteitä — kuten erilaistuneet hampaat, muokattu leuan rakenne, mahdollinen karvapeite ja parantunut lämpösäätely — syntyi asteittain evoluution kautta. Nämä löydöt valaistavat hengityksen, ravinnon käsittelyn ja kuuloelinten kehityksen vaiheita, jotka lopulta johtivat nykyisiin nisäkkäisiin.

Hae kirjaimella