metatheria -...
TRANSCRIPT
1
METATHERIA
• Výrazné ontogenetické heterochronie –zrychlená diferenciace hlavy a hrudníkončetiny,
• Stomodeum, ústní dutina a rostrumdiferencované již ve stadiu 3 somitů
• Srv. četná další specifika reprodukce
Metatheria
• Epipubické kosti• Marsupium
(někdy chybí)• Scrotum
kraniálně penisu• Párová vagina• Penis (glans)
rozeklaný
2
Malá mozkovna
Lacrimale a infraorbitálníkanál vystupují anteriorně vněorbity
Metatheria
Apomorfielebečné stavby
Bullae malé, u některýchneosifikované, tvořenéalisfenoidem ! (diff. Eutheria
Jugale zvětšeno – vstupuje dofossa glenoidea
* Fenestrace patra* I: 5/4 I* 4P 4M
* Jediný mléčnýzub (P3), jinak
*funkčnímonofyodontie
Processus angularis zvětšeny,mediálně stočený
Metatheria
Obecně nižší stupeňencefalisace
Corpus callosumchybí
Notoryctes :cerebellum bezgyrifikace !
3
Holoclemensia– Cr2,nejstaršívačnatec (NAm)
Původ a historie vačnatců
- Tradiční názory:
Původ a historie vačnatců- Tradiční názory:
Původ a historie vačnatců- Alternativní pohled (90. leta):
2003: ..nejstarší vačnatec: Cr1 ČínaAn Early Cretaceous Tribosphenic Mammal and Metatherian Evolution :YixianDerived features of a new boreosphenidan mammal from the Lower Cretaceous Yixian Formation of China suggest that ithas a closer relationship to metatherians (including extant marsupials) than to eutherians (including extant placentals). Thisfossil dates to 125 million years ago and extends the record of marsupial relatives with skeletal remains by 50 million years.It also has many foot structures known only from climbing and tree-living extant mammals, suggesting that early crowntherians exploited diverse niches. New data from this fossil support the view that Asia was likely the center for thediversification of the earliest metatherians and eutherians during the Early Cretaceous.Sinodelphys szalayi is more closely related to extant marsupials than to extant placentalsand stem taxa of boreosphenidans in its many marsupial-like apomorphies in the skeletonand anterior dentition
Basální Metatheria:drobné scansoriální
formy s opositními palci
METATHERIA
• Přehled recentních taxonů
Syndactylie(2.+3. prst)
Liší se:
stavba bubínkové oblasti a tarsů
řády
4
Synpomorfie: 6 nášlapných polštářků, opositnípalec se sekundárním polštářkem
Didelph
omor
pha
Dipr
otodo
ntia
5
Dentálnídiversifikace
Diprotodontia
Metatheria: Marsupialia• Ameridelphia
–– DidelphomorphiaDidelphomorphia vačice 1f,15g,63spp, S-N Am–– PaucituberculataPaucituberculata vačíci 1f, 3g, 5 sp. S Am
• Australidelphia (Au)–– MicrobiotheriaMicrobiotheria kolokolo 1f, 1g., 1sp. (S Am !)–– DasyuromorphaDasyuromorpha kunovci
• Myrmecobiidae - mravencojed, 1g.1sp.• Dasyuridae - kunovci 15g,61 sp. (vakoplši, vakomyši, ďábel
medvědovitý, +vakovlk
–– NotorycteromorphaNotorycteromorpha - vakokrt Au 1 sp.–– PeramelomorphiaPeramelomorphia - bandikuti Au-NG 2f.7g.19 sp.–– DiprotodontiaDiprotodontia - Au 105 spp. 9 f.
Řád: Didelphomorpha - Vačice
(Didelphida)
DidelphomorphiaDidelphomorphia vačice1f,15g,70spp, S-N Am
• 2,8 kg (Didelphis) - 80 g (Marmosa,Monodelphis), stromové - pozemní - vodní
4-20 bradavek, marsupium chybí u Marmosa,Monodelphis, Philander (v.čtyřoká)
Polyprotodontní 5134/4134, tribosfenický molár,palec protistojný bez drápu
Voda (Lutreolina, Chironectes - cf. Adaptace -e.g. Hmatové polšt. Na ruce, sezamská kost naulně, uzvíratelný vak, tolerance juv k CO2 etc)
Didelphidae - Vačicovití75 spp. 14 gg., SAm-NAmArboricol (ov.ocas etc.), generalisté
Didelphis 3 spp. Vačice:D.marsupialis v.opossumD.virginiana v.virginská (šířeníN Am holocen)
6
Eu: Eo-OlPeratherium
DidelphidaeMarmosa 22 spp. S-C Am, les,M.murina vačice trpasličí
Micoureus (9), Thylamys (7), Gracillinanus (6)
MarmosaCaluromys philander v.vlnatá (arb.,ovoce
Chironectes minimus v.vydří (akv.,jez.,řeky)
Chironectes minimusv.vydří (akv.,jez.,řeky)
Caluromys
Řád: Paucituberculata - Vačíci
Caenolestidae - Vačíkovití (terest.,drobní, hory,louky, 7spp. Andy (2000-4500 m): Venezulea-Chile:
Caenolestes (5), Rhyncholestes (2)
7
Paucituberculata
• Hojní od Eocenu S Am, nyníreliktní skupina
• Drobní, malé oči, kulaté boltce,palec bez drápu, ocas ochlupen,
• 4134/3134, I/1 prodloužené (cf.rejsci) – diprotodoncie!
• Nejprimitivnější rec. savci vestavbě mozku
Ameridelphia• Dva recentní řády (Didelphomorpha,
Paucituberculata), ale• Nejméně 4-5 dalších vývojových linií
vymřelých (třetihory Jižní Ameriky): např.– Polydolopimorphia (rel. Diprotodontia!??)– Borhyaenida (ekol: karnivoři)– Argyrolagida (ekol.: drobní herbivoři)Vzájemné vztahy těchto linií nejasné
Polydolopidae (S Am: Pal-Eo )
Borhyaenideae
Borhyaenidae
8
Borhyaenidae:Thylacosmilus
Pliocen, S Am
Argyrolagidae - S Am
Australidelphia:rozdíly od Ameridelphia ve stavbě ucha -
zakládání tympanica, a ve stavbě tarsu etc.
Řád: MicrobiotheriaMicrobiotheriidae KolokolovitíDromiceiops australis - kolokolo
kongoy kongoy, LC 8-13 cm,horský les S a C Chile (bambus),W-Argentina - podobný jakoMarmosa, ale malé marsupiumse 4 bradavkami, široké rostrum,široké nohy , bez syndaktylie.Noční, vodí juv.,akust.komunikace, hibernace
7fosilních forem eocen-pliocen:+Microbiotherium, +Coona–eocen etc.)
Australští Australidelphia:
9
DasyuromorphiaDasyuromorphia kunovciPolyprotodontní: 3-4/3 - 1/1 - 1-4 - 4/4, faunivorní až
omnivorní, Au, Tasmanie, NG, AruZadní noha 4-5 volných prstů (bez syndactylie) , palec bez
drápu, redukován či chybí, ocas dlouhý huňatý, ne ovíjivý.Stapes bez otvoru.
Multipaternita, dlouhá behav.říje, sperm storage, extrémnímotilita spermií
Extrémní krátkověkost (platí i pro velké formy – Thylacinus,Sarcophilus)
Semelparita: jediná říje pak úhyn koncem prvního roku života(typicky Antechinus)
Dasyuridae:Sminthopsis macroura
Phascogale
Dasyuridae - kunovcovití 15g,61 sp. (vakoplši, vakomyši,ďábel medvědovitý atd.), generalisté, široké spektrumstrategií i velikostí:
Phascogalinae -vakomyši (nika rejsků) 10 gg 50 sppAntechinus - krátké nohy a ocas, samci po páření hynou (!)
intromise 7-12 hod. Celkem max. 8 ejakulacíPlanigale (LC 50-80 mm), Sminthopsis 13 spp. Velké
rozšíření, marsupium velké dozadu otevřené 6-10 juv,Antechinomys vakotarbík
Dasyurinae - kunovci lesní cf. kuny -Dasyurus kunovec 6 spp.: LC 250-800 D.viverinus až 24
juv (přežívá 8), Myoictis 1sp.Sarcophilus 1sp. LC 500-800. Tasmanie (Au vyhuben), cf.
Rosomák-hyena
DasyuromorphiaDasyuromorphiakunovci
Dasyuridae - kunovcovití 15g,61sp. (vakoplši, vakomyši, ďábelmedvědovitý atd.), generalisté,široké spektrum strategií ivelikostí:
• Phascogalinae -vakomyši (nikarejsků) 10 gg 50 spp
• Dasyurinae - kunovci 1g 6spp
• Pseudantechinusmacdonnellensis
• Dasyurus maculatus • Antechinus
10
Dasyuridae: Sarcophilus harrisii - ďábel medvědovitý
DasyuromorphiaDasyuromorphia kunovciThylacinidae +vakovlk LC 1000-1300.´+ 1936 , dokonalá konvergence
vlka, vztahy k Borhyaenidae?, čelist před 900 , vysoká encefalisace
Myrmecobiidae - mravencojed, 1g.1sp. Myrmecovorie, SW Au, huňatý ocas, specif. zbarvení, zuby sekredukované , diastemy 4144/3144 počet nestabilní, vysunutelný jazyk, denní aktivita, potravu hledají v dutých stromech, tamtéž úkryty, 4juv. bez marsupia, značný úbytek (lišky)
DasyuromorphiaDasyuromorphiakunovci
• Dasyuridae:Sarcophilus
• Myrmecobiidae• Thylacinidae
Notorycterimorphiavakokrt
11
Thylacinidae:Thylacinus cynocephalus vakovlk Notorycteromorphia -
vakokrti1 (2?) sp. Notoryctes typhlops
Aridní písčité oblasti C a W Au, 1889 objeven(popsán jako Chrysochloridae) - cf. zuby hornímolary s nerozlišeným para a metaconem(zalambdodontní), dolní bez talonidu
4-3/3, 1/1, 2/3, 4/4 = 40-44.Extrémně primitivní cerebellum, chybí vibrisy, red.
zrak, bez boltcůPohyb v písku, stálé nory do 2.5 m hloubky (samice)
marsupium malé, otevřené dozadu, 2 bradavky
12
Peramelomorphia / bandikuti• 20 spp. 2 fam, 8 gg, Au NG, Seram
• Polyprotodontní chrup, 4-5/3, 1/1, 3/3, 4/4 = 46 - 48 , syndactylie,digitigrádní, jediní mezi vačnatci: chybí patella, chybí clavicula
• Moláry tribosf- euthenomorf-bunodontní, hypsodontní, velkémarsupium otevřeno dozadu, 2-8 struků, 4 juv, dlouhé rostrum,velké bully /boltce - sluch
• Chorioallantoidní placenta, ale bez villii - krátká gravidita(Perameles nasua - 12,5 dne (nejkratší mezi savci)
• LC 175-500 LCd 70-250, ruka hrabavá (drápy 2,3,4), nohy většinouprodlouženy (dráp na 4.prstu), clavicula red., stapes bez otvoru,
• Insektivorní až omnivorní , savany až prales, zemní, hrabají (nory,potrava)
PeramelomorphiaPeramelidae - Bandikutovití(Thylacis) Perameles 5 spp. AuIsoodon 3 spp. AuChoeropus - asi vyhynulý (W Au): ruka - artiodactylie, noha
- perissodactylieDříve Thylacomyidae - vakonošovití (bandikuti králíkovití) - nyníPeramelidae :
(Thylacomys) Macrotis lagotis - b.králíkovitý, boltceM.leucura - b.běloocasý .- asi vyhubenPeroryctidae - bandikutcovitíPeroryctes 4 spp. NG, Echymipera 3 spp. NGRhynchomeles Ceram
b.velký I.macrourus
13
Peramelomorphia
Chaeropus
Macrotislagotis -B.králíkovitý
Diprotodontia•Au 115 spp., 8-9 fam primárně býložraví,diprotodontní (I x/1), 2-3prst srostlé, arboreální(koala, Phalangeridae,Pseudocheiridae):schizodactylní (1-2 vs 2-5)•Au - od oligocenu
- Phascolarctidae - koala 1g1sp– Vombatidae - vombatovití 2g,2sp– Phalangeridae - kuskusovití 6g, 18
sp.– Potoridae - klokánkovití 4, 7sp– Macropodidae - klokanovití 11, 50
spp.– Burramyidae - vakoplši, 2, 5 sp.– Acrobatidae - vakoplšík létavý 2g.
2sp.– Petauridae - vakoveverky 3, 15 sp,– Pseudocheiridae - posumovití– Tarsipedidae - posum medosavý 1,1 Schizodactylie ruky (u
arboreálních – posumové,vakoveverky, tarsipes etc.)
14
• Fosilní Diprotodontia (Au)• Již od Oligocenu (Pitikantia), v miocenu
několik podčeledí Phalangeridae (nejstaršíPalorchesinae - terestričtí)
• Diprotodon (2 m) - pliocen - pozdní pleistocen(až 6500 let BP) - + Diprotodontidae
• Thylacoleo carnifex (Phalangeridae) ,Wakaleo (dtto) - makrofaunivorie
Diprotodontidae: Diprotodon australis Owen, 1832 Diprotodontia:MacropodidaeDiprotodontidae
15
Diprotodontia Phalangeridae- kuskusovití3g, 18 sp, ruka 5 prstů, noha
syndactyklie 2-3, halluxopos., P4/4 s řeznou hranou, Mbunodontní, malá diastema
Trichosurus vulpecula, lesní, 1-2 juvWyulda (1sp)-šup. Ocas, ? ExtPhalanger (16) Au-Celeb,NG,
výl.herbiv., cf role primatů,arbor.,pohyb cf. outloň, sex dim m-skvrny
Burramyidae - vakoplchovitíDrobní 5-10cm, noční, arboric,
insect, 5 g 6 sppBurramys parvus, Cercartetus Au,
Eudromicia NG,Acrobatidae vakoplšíci: Acrobates
pygmaeus (let), Distochoerus NG
• Phalanger(Ailurus) ursinus P.maculatus
• Trichosurus vulpecula
• Cercatetus nanus C.caudatus
16
Diprotodontia: Acrobates• Tarsipes rostratum Acrobates pygmaeus
Tarsipedidae -1 sp. SW Au: possum medosavý(Tarsipes rostratum) 12 vs 9 gf/m, nektarivorni (striktně) , redzuby (22), dl jazyk, ocas,arboreal, SW Au, juv 5mg!(nejmenší u Mamm.) alespermie 0.3mm (největší uMamm.)
DiprotodontiaTarsipedidae
DiprotodontiaPseudocheiridae -
posumovití5 g 14 spp. (rel. Petauridae,
Tarsipes), Au NG, arboricol,pomalí, noční, foliov, Mselenodont (diff Petauridae),extr caecum, schizodactyl,ovíjiv ocas, 2 či 4 struky 1-2juv, Petauroides - let
Pseudocheirus - possumPetauroides (=Schoinobates)Hemibellideus (přechod k letu)
Pseudocheiridae: Pseudocheirus peregrinus
• Pseudocheiridae:Petauroides
• Petauristidae:Petaurus
17
Diprotodontia
Petauridae - vakoveverkovití9 spp. 2 g Au, NG :
Dactylopsila (4) a Petaurus(5), Gymnobelideus (1)rediscovVictoria
Arborealni, agilní, omniv, Mbunodont, lesní, Petauruskonvergent Petauristidae
1 juv (4 měs ve vaku) Uněkterých rozdělenémarsupium (prav-lev)
Dactylopsila (NG-NAu) - analžl., potravacf.Daubentonia, ale 4.prst
Dactylopsila trivirgataPetarus breviceps
Petarus breviceps vs. Gymnobellideus
DiprotodontiaPhascolarctidae - koalovitíKoala Phascolarctos cinerues
foliovor Eucalyptus, E-E Aurel. Vombati - shody (marsupium ústídozadu,1 juv, red ocas - u arboreal!),rozdíly: zuby s kořeny, 3 Isup, specif.:angul mandibule bez ohybu
Koala: sex dimorf, m 12 kg, f 6-8 kg,arboreal, vys.selektivní listy, květy, kůradiff spp Eucalyptus, pomalý metab., 20hod/den spí, rel. nejdelší caecum u savců,chorioallanoická pl., bez villii - g. 35 dní,
Vombatidae - vombatovití2 g. 3 spp., herb, plantigrad, hrabaví (nory),
dentice hlodavčí I1/1--2/2- 4/4 (hlodáky!)Noční , graminiv, sociál (nory - až 10 ind.)Vombatus ursinus (Au,Tasm, lesLasiorhinus latifrons - S Au aridL.krefftii Epping Nat.Park N-Quensland
18
Diprotodontia
Potoridae - klokánkovití4 g 7 spp. Au, NG, Bismark souos.
(dříve Macropodidae)Drobní, hustá srts, prodložení nohy,
bipediie, ocas ovíjivý, přítomny C avelký P4, žaludek jednoduchý (nejako Macropodidae), primit.mozek,soliterní
Potorous - klokánek krysí (prales)Caloprymnus -stepi-pouště (asynchr
pohyb končetin)Bettongia a AepyprymnusHypsiprymnodon moschatus
Macropodidae -klokanovití
Potorous
• Potorous tridactylus
19
• Hypsiprymnodon moschatus
DiprotodontiaMacropodidae-klokanovití11g 50 spp. Au tasm NG1 kg (Lagorchetes, Setonix) až 80 kg.
(M.rufus)Pozemní vč. skal, (Dendrolagus
semiarbor - sekundárně), diprotodont,bez okluse I sup_Iinf, diastema,lofodont M., hypsodontie,digarstrický systém, vícedílnýžaludek, graminiv bipedni až 50km/h, spec role ocasu (pohyb, klid -3ped), velké marsupium, 3 paralel genjuv,
Efektivní kompetitoři ovcí, více sppvyhubeno
Thylogale: 4 soumrační, v podrostu ,foliov
Dendrolagus 7 spp.- silné drápy 4NGPetrogale 4 spp.skalní, ocas není
zpevněn
DiprotodontiaMacropodidae-klokanovitíMacropus - 14 spp.M.giganteus - TasmanieM.rufus, robustus - AuM.agilis NGPohyblivost symphysy md
(střih řezáky), příčnépohyby md, masivnítemporální jámy md., Pmolarisovány
Regulérní příjem vody -hrabání vodních jam
21
• Klasické řády:Insectivora - hmyzožravciDermoptera - letuchyChiroptera - letouniPrimates - primáti (nehetnatci)Rodentia - hlodavci (Simplicidentata, Duplicidentata = Lagomorpha)Edentata - chudozubí (Xenarthra, Normarthra = Pholidota)Tubulidentata - hrabáčCarnivora - šelmy (Fissipedia, Pinnipedia)Ungulata - kopytníci:
Artiodactyla - sudokopytníciPerissodactyla - lichokopytníci
Proboscidea - chobotnatciHyracoidea - damaniSirenia - sirenyCetacea - kytovci
19. stol - detailní morfologické srovnání , vč. množství fosilních taxonů(Owen, Cope, Osborn, Ameghino aj.) - vymřelé řády, přehodnocenínáplně intuitivních taxonů:
Insectivora - hmyzožravci - problematicumHaeckel 1866: Menotyphla - mají caecum (Scandentia, Macroscelidea)vs.Lipotyphla - nemají caecumGill 1872: Zalambdodonta (Tenrecoidae, Crysochloroidae,Solenodontidae) vs. Dilambdodonta
Scandentia - tany (jako řád již Weber 1855)Lagomorpha - zajícovci
19/20 stol. - klasické řády vč. Scandentia, Lagomorpha, Ungulata nemonophylum, Edentata - problematikum
19/20.stol. Výraz příbuzenských vztahů - důslednéhierarchické klasifikace:
Podtřída (Placentalia): kohorty - nadřády - řády
Archonta
Gregory (1910): autoritativní shrnutí klasických představ(zuby etc.) Mutica Glires Unguiculata Ferungulata
G.G.Simpson (1945): Syntetický koncept -
Simpson 1945: Ferungulata• Fearae
– Carnivora=Fissipedia– Pinnipedia
• Protoungulata– Tubulidentata
• Paenungulata („téměřungulata“):– Proboscidae, Sirenia (vč. Desmostylia), Hyracoidea,
+Embritopoda (vč. Pantodonta, Dinocerata, Pyrotheria)
• Mesaxonia– Perissodactyla (Hippomorpha, Ceratomorpha)
• Paraxonia– Artiodactyla (Suiformes, Tylopoda, Ruminantia)
50-70. Léta: rozšiřování spektra znaků(mozek, encefalisace, reprod. systém,
placentace - Stark), kriticképřehodnocování předchozích koncepcí(srv konceptuální posuny v evolučníkoncepci, metodologii fylogenetické
analysy - fenetika, Hennig, a technikáchklasifikace)
22
Nové znaky a nová kriteria v taxonomii savců: např. orbita
Stavba mozku, rozvojneokortextu
(paleo/neocortikální indexetc.) a úroveň encefalisace(encefalisační index - log
hmotnost těla /hm.mozku):
Zásadní taxonomickékriterium 60. let
Mozek Placentace jakotaxonomický znak
p. diffusa
p. multiplex =cotyledonaria
p. zonaria
p. discoidalis
haemochorialisendotheliochoridalis
syndesmochoprialisp. epitheliochorialis
p. diffusa: ART: Suidae, Hippopotamidae, tragulidae,Tylopoda, PER, CET, PHO, PŘI:Lemuroidae
p.multiplex: ART (Capreolus 5 placentomů .. Bos 40-120,Giraffa 180)
p.discoidalis: INS, CHI, PRI, RODp.zonaria: CAR (partim Ursidae, Mustelidae, Viv.)
Epiteliochoriální kontakt: PER, ART (part.), CET,PRI:Lemuroidea
Syndesmochorialní: ART part, EDEpart (Brad.)Endotheliochorialní: CAR, CHIHaemochorialní: INS, PŘI, LAG, ROD
23
Výsledky: posun 60-70 let:
• Specifické postavení MAC,• LAG konvergence k ROD, ne Glires• TUB jako Condylarthra• Konec 60. let: Rozsáhlá kritika
Simpsonovy koncepce
Thenius (1969):Syntéza s důrazem
na integrálnírepresentacifosilníhozáznamu aposicivymřelýchtaxonů
Aplikace kladistické metody: formalisace klasických znaků,zejm. dentice a stavba lebky
Důsledná aplikace kladistické fylogenetiky: formalisace znakovéhoaparátu, rozšíření spektra znaků apod.,
důraz na úpravu base lebky, sluchové oblasti, stavbu autopodia, typnidace a placentace, stavbu penisu, etc.
80.léta 20.stol. - první analýzy operující se sekvenčními znaky• Počátek 90. let: velká souborná shrnutí (zejm.
kladistického přehodnocení morfol. dat vč.fosilního záznamu a paleobiogeograf scenářů)
Szalay et al. 1993: Mammal PhylogenyNovacek 1992: Mammalian phylogeny: shaking
the tree (Nature): Edentata - sesterská skupinaEutheria=// Ins/Rod+Lag?/ Arch /Car/Ungulata=Cet+Art?, Tub, Per+Pen //
McKenna a Bell 1997: Classification of MammalsAbove the Species Level. (kladistickáreklasifikace všech fosilních i recentních rodů)
24
V téže době ale - fylogenetická analysasekvenačních dat: např. Honeycutt et Adkins1993, Li 1990, Cao et al. 1994, de Jong et al.1993, Stanhope et al. 1996, Springer et al. 1997atd.
W.de Jong (1998): Molecules remodel themammalian tree:– Cetartiodactyla = CET+ART, African clade: HYR-
PRO-SIR-TUB-MAC-CHRYOd r. 2000 ca 20 velkých revisí zohledňujících relace
jednotlivých skupin technikami molekulárnífylogenetiky. Nyní kompletní mt genom etc.
…. včetně alternativníchklasifikací, návrhůnových vysokýchtaxonů atd.
Ale cf. technicképroblémy důslednékladistické klasifikace(cf. McKenna a Bell1997)
Pro nás důležité:
• Aplikace nových markerů, rozšiřovánítechnik fylogenetické analysy atd. vposledních 3 letech v zásadě potvrzujíobraz stabilisovaný na počátku tohotomilenia:
25
Murphy et al. 2001
Murphy et al. 2001:paleobiogeografický scénář časné
divergence Eutheria
• Nejstarší dokladEUTHERIA:
• Eomaia scansoria Ji etal., 2002Cr1 Čína 125 My ago (tj.50 My před jinými Euth.
Cr 1 Yixian Formation, China, 125 MyBP
Dosud: Korespondencemolekulárních a nemolekulárních
fyl.schemat dosti nekompletní