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Evolução dos mamíferos 1 Synapsida Amniota com uma abertura temporal lateral. Provável origem a partir de Anapsida. Surgimento e irradiação no Paleozóico superior. (a) Limnoscelis, anápsido; (b) Ophiacodon, sinápsido. 2 Paleozóico superior Durante o Carbonífero Posterior e o Permiano Anterior os continentes estavam unidos formando a Pangea . 3 Filogenia de Synapsida. (http://www.geol.umd.edu/~tholtz/G331/lectures/331vertsII.html) 4 Pelycosauria Sinapsida mais generalizado. Herbívoros e carnívoros. Carnívoros com heterodontia. (a ) Ophiacodon, Ophiacodontidae; (b) Dimetrodon, Sphenancodontidae; (c) Edaphosaurus, Edaphosauridae; (d) Cothylorhyncus, Caseidae. 5 Sphenacodontidae Pelycosauria carnívoros com mudanças morfológicas para predação eficiente: grandes dentes anteriores, palato arqueado e patas mais longas e delgadas. Dimetrodon, esqueleto e reconstituição. 6 Therapsida Animais semelhantes a mamíferos derivados dos Sphenacondontes. Grande irradiação no Permiano e grande extinção na passagem Permiano/Triássico. Dicynodon, Dicynodontes. Titanophoneus, Brithopodidae. 7 Cynodontia Therapsideos do final do Permiano que progressivamente adquiriram as características “de mamíferos”. Filogenia dos Cinodontes mostrando a evolução do crânio. Cynognathus 8 Tendências evolutivas de Cinodontes para Mamíferos Aumento do osso dentário em detrimento aos demais ossos da mandíbula. Mudança da articulação da mandíbula: de quadrado-articular para esquamosal-dentário. Quadrado Articular Mamífero primitivo 9 Redução dos ossos angular, articular e quadrado e passagem destes para o interior do canal auditivo dando origem aos ossos ectotimpânico, martelo e bigorna, respectivamente. Estrutura do ouvido. (a) réptil, (b) (c) mamífero , (d) cinodonte primitivo, (e) cinidonte derivado; (f) mamífero primitivo; (g) mamífero moderno. ty – tímpano s – estribo ma – martelo arp – processo articular q – quadrado ar – articular rl – lâmina inflectada ap – processo angular sa – supra-angular i - bigorna 10 Diferenciação e expansão gradual dos músculos masseter e temporalis, mudando a mecânica da articulação mandibular. Mudança de mandíbula presa a maxila para uma ligação apenas por tecido conjuntivo. (a) Ophiacodon, (b) Procynosuchus, (c) Thrinaxodon, (d) Probelesodon. Abreviações: m- masseter, t- temporalis. 11 Desenvolvimento do palato secundário, permitindo se alimentar e respirar ao mesmo tempo. Lagarto Mamífero 12 Diferenciação dos dentes pós-caninos até formação de pré-molares e molares em mamíferos. Redução do número de substituições (apenas uma em mamíferos), cúspides e raízes múltiplas e oclusão perfeita. Oclusão dos cinodontes. Crânio de cachorro. Crânio de Trucidocynodon, um cinodonte. 13 Mudanças no esqueleto pós-craniano: diminuição da cauda, perda das costelas lombares, redução do coracóide, diferenciação vertebral regional (cervical, torácica e lombar), postura ereta da cintura pélvica. (a) Lycaenops, um Gornopsida; (b) Thrinaxodon, um Cynodontidae; (c) Morgazostrodon, um mamífero primitivo. 14 Surgimento do diafragma, possivelmente em Cinodonte, permitindo locomoção rápida e respiração simultânea e eliminando flexão lateral do tronco durante o movimento. 15 Formação dos ossos turbinados nasais, um indício de endotermia (associado ao surgimento do diafragma), ainda em cinodontes. Estrutura interna dos focinhos de (a) um mamífero, (c) um terápsida e (d) um cinodonte. 16 Grande cérebro dos primeiros mamíferos (comparado aos Diapsidas) pode estar associado à habilidade de processar informações olfativas e auditivas. Evidência de atividade noturna. A - Rã; B – Crocodilo; C – mamífero primitivo 17 Os continentes no Jurássico ainda estavam unidos mas já estavam em processo de separação. Mesozóico A vegetação do Mesozóico Anterior era dominada por Gimnospermas, quando as Angiospermas surgem. Estas tornam-se dominantes no Mesozóico Posterior. O Mesozóico é também chamado de “ Era dos dinossauros” devido a presença dos grandes répteis. Mamíferos basais do Mesozóico 21 Os Mamíferos do Mesózoico eram animais de pequeno porte, altamente ativos. A grande maioria era do tamanho de ratos. Sinoconodon Morganucodonta Era um pequeno animal que se alimentava de insetos e se assemelhava a um mussaranho. Oclusão de Morganucodon. Crânio e mandíbulas de Morganucodon. Docodonta Caracterizado por dentes molares cujas coroas expandiram-se e formaram superfícies de oclusão complexas. Megazostrodon Docodon Dentição completa de Docodonte. Triconodonta Caracterizam por ter os dentes com três cúspides arranjadas logitudinalmente ao longo da coroa. Dentição de Eutriconodonta Multituberculata A característica distintiva mais forte desse grupo é a dentição. Os dentes apresentam um número anormal de cúspides e arranjam-se em mesmo padrão: grandes incisivos de roedores, geralmente não apresentavam caninos e o último pré-molar inferior forma uma longa lâmina cortante. Reconstrução do Ptilodus. Esqueleto do Nemegtbaatar gobiensis. Crânios de Multituberculata . Crânio fóssilde Kryptobaatar dashzevegi. Os continentes no Terciário. Extinção dos dinossauros na transição de Mesozóico para Cenozóico. Cenozóico Radiação adaptativa Nichos que antes eram ocupados pelos dinossauros, agora são ocupados pelos mamíferos. Mamíferos do Cenozóico (Terciário) Paleoceno Ancestral dos atuais tatus. Local : América do Sul Peso: Cerca de 4 quilos Tamanho: 41 centímetros de comprimento Alimentação: pequenos insetos, carniça e raízes Plesiadapis Um dos mais antigos primatas. Local : Europa e América do Norte Peso: Cerca de 1 kg Tamanho: 30 centímetros de comprimento Alimentação: frutas e folhas Utaetus Eoceno Acredita –se que seus descendentes deram origem as baleias atuais. Local : Ásia Peso: Cerca de 350 quilos Tamanho: 3 metros de comprimento Alimentação: Carnívora Ambulocetus Oligoceno Baluchitherium Foi um dos maiores mamíferos terrestres que já existiu, sendo um ancestral dos atuais rinocerontes. Local: Ásia Peso: Cerca de 12 toneladas Tamanho: 4 metros de altura e 5 de comprimento. Alimentação: Herbívora Borhyaena Marsupial carnívoro. Local: América do Sul Peso: Cerca de 30 quilos Tamamnho: 1 metros de comprimento e 50 centímetros de altura Alimentação: Carnívora Mioceno Ancestral dos elefantes atuais. Local: América do Norte Peso: Cerca de 6 toneladas Tamanho: 3 metros de altura Alimentação: Herbívora Amebelodon Machairodus Era um dente de sabre ancestral de diversos tipos de felinos que viriam a surgir posteriormente. Local: África, Europa, Ásia e América Norte Peso: Cerca de 160kg Tamanho: 1,8 metros de comprimento Alimentação: Carnívora Plioceno Thylacosmilus O Thylacosmilus parecia um tigre dente de sabre, mas era um marsupial carnívoro. Local: América do Sul Peso: Cerca de 130 quilos Tamanho: 1,5 metros de comprimento Alimentação: Carnívora Australopithecus Homo habilis Mamíferos do Cenozóico (Quaternário) Pleistoceno Local: América do Norte e norte da Ásia ( Rússia ) Peso: 13 toneladas Tamanho: 4 metros de altura Alimentação: Herbívora Mamute (Mammuthus) Os Mamutes eram parentes dos atuais elefantes. Preguiça gigante (Megatherium) Local: Américas do Sul e do Norte Peso: Cerca de 4 toneladas Tamanho: 4 metros de altura Alimentação: Herbívora Homo erectus Homem de Neanderthal Homo sapiens Holoceno Tigre da Tasmânia (Thylacinus cynocephalus) Marsupial, extinto pelo Homem. Local: Tasmânia Peso: Cerca de 40 quilos Tamanho: 1,9 metros de comprimento Alimentação: Carnívora Lêmure Gigante (Megaladapis edwardsi) Sua extinção coincide com a chegada do Homem em sua ilha (Madagascar). Local: Madagascar Peso: Cerca de 230 quilos Tamanho: 2 metros de altura Alimentação: Herbívora Mamíferos atuais Theria Eutheria 44 Classe Mammalia Linnaeus, 1758 Subclasse Prototheria Gill, 1872 Ordem Monotremata Bonaparte, 1838 Ovíparos e sem dentes (ornitorrinco juvenil tem molares não eclodidos) e com coracóides grandes na cintura escapular. Desde o Cretáceo inferior. Subclasse Theria Parker & Haswell, 1897 Possuem molar tribosfênico. Nele, o protocone do molar superior macera o alimento na superfície em forma de bacia do molar inferior, o talonídeo. Morfologia do molar trifosbênico do gambá (Didelphis). 46 Infra-classe Metatheria Huxley, 1880 (marsupiais) Três pré-molares e três molares. Padrão de cúspides próprio e substituição de apenas o último pré-molar. Trato reprodutivo feminino dublo, pênis duplo e desenvolvimento dos filhotes no marsúpio. Surgimento provável no Cretáceo Inferior. Infra-classe Eutheria Gill, 1872 (placentários) Quatro pré-molares e três molares. Molares sem especializações de cúspides. Apenas os molares parecem não ser substituídos. Características de esqueleto que tornam mais ereta a postura dos membro anteriores. Desenvolvimento fetal no interior do útero, com placenta verdadeira. Ordens dos Eutheria Filogenia mais conservadora. (http://tolweb.org/Eutheria/15997) 49 Exemplo de filogenia recente para mamíferos (http://whozoo.org/mammals) 50 Filogenia alternativa de mamíferos (http://www.pnas.org/content/103/26/9929/F2.expansion.html) 51 EDENTADA (XENARTHRA) Preguiças, tamanduás e tatus. POLIDOTA Pangolin LAGOMORFA Coelhos, lebres e “pikas”. 52 RODENTIA Ratos, porcos-espinho, castores, capivaras, marmotas, esquilos, pacas, chinchilas e cutias. MACROSCELIDAE Rato-elefante. PRIMATA Macacos, lêmures, “tarsiers” e homem. 53 SCADENTIA Tupaia ou musaranho das árvores. QUIROPTERA Morcegos DERMOPTERA Lêmure voador. 54 INSETIVORA Ouriços, toupeiras, mussaranhos, almiquis. CARNIVORA Ursos, cães, lobos, felinos, guaxinins, doninhas, jaratataca, morsa, focas, leões marinhos, lontras. 55 ARTIODACTYLA Bois, hipopótamos, antílopes, cervos, alces, porcos, cabras, camelos e girafas. CETACEA Baleias e golfinhos. TUBULIDENTATA “Aardvark” ou timbo. 56 PERISSODACTYLA Cavalos, antas e rinocerontes. HYRACOIDEA Damãos ou hiraxs. SIRENIA Manatis e dungongo. PROBOSCIDAE Elefantes. 57
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