Эволюция черт млекопитающих

Терапсиды появились в середине Перма, вслед за упадком пелукозавров. Анатомически, терапсиды отметили перемену в телесном плане после пресмыкающихся пелукозавров. Тела у терапсидов были более сжатые, хвосты - уменьшились, а ноги удлиннились. Эти перемены сделали терапсид более проворными, чем пелукозавры, которые "пресмыкались" по земле. Уменшение хвоста уменьшило поверхостную площадь кожи, что уменьшило расход телесного тепла и позволило этим созданиям содержать более устойчивую температуру тела. Эти адаптации заложили путь к эндотермии или "теплокровию", важной инновации, используемой настоящими млекопитающими.

Три важные группы терапсид были представлены диноцефалидами, дикинодонтами и кинодонтами. Диноцефалиды, или "ужасные головы", были группой хищных и травоядных терапсидов с толстыми, большими черапами и коренастыми телами. Все диноцефалиды вымерли на рубеже Перма и Триаса.

Дикинодонты, или "два-собачьих-зуба", были географически широко распостранной группой травоядных созданий, которые варьировали в размерах от небольшого грызуна до более чем 3 м. в длину. За исключением нескольких видов, большинство дикинодонтов также вымерли в массовом вымирании конца Перма.

Самым важным звеном между терапсидами и подлинными млекопитающими были кинодонты, звероящеры, чьё название означает "собачьи зубы". Эти мелкие, хищные синапсиды становились всё более и более многочисленными и специализированными во время Триаса и были самыми вероятными предками млекопитающих. Эволюционная метаморфоза рептилий-синапсид в млекопитающих - это один из самых чётких случаев переходных изменений в ископаемых экземплярах позвоночных.

Даже первейшие кинодонты вроде длинноносого Процинозуха (конец Перма, Южная Африка) имели схожест с настоящими млекопитающими. Среди других анатомических черт, такие детали как удлиннённый носовой проход; маленькая, но всё более и более сложная мозайка из челюстной мускулатуры, зубов и костей; и более гибкий сустав, который соединяет шею и позвоночник придал этому созданию внешность вроде той, что у современных грызунов. Тогда как общая внешность Процинозуха была очень зверообразной, история перехода от рептилий к млекопитающим рассказана лучше всего в стадиях развития челюстной механики кинодонтов.

Во время ранней эволюции синапсид, нижняя челюсть была составлена из многих различных костей. Со временем, особенно у синодонтов, некоторые из этих отдельных челюстных костей или уменьшились в размере или были полностью заменены одной большой костью, нижнечелюстной. Другие стадии в этих челюстных метаморфозах включали развитие нескольких одинаково сильных мышечных групп для челюсти и консолидация костей в задней части черепа; эти развития дали силу укусу и жеванию этих созданий. Большинство рептилий могут двигать своими челюстями только вверх и вниз. Наоборот, млекопитающие могут жевать, делая триугольные движения--ключевое приспособление для более сложных рядом зубов, которые могут жевать мясо или самые разные растения. Стадии в развитии трансформации челюстей изначально начались в эволюции травоядных кинодонтов.

Другая постепенная, но резкая анатомическая перемена у челюстей кинодонтов привела к развитию зверообразного слуха у них. У других синапсидов, вроде Диметродона, нижняя челюсть состояла из многочисленных мелких косточек в задней части черепа, которые создавали челюстной сустав. Барабанная перепонка была за челюстью. У кинодонта Тринаксодонта можно увидеть перемену в расположении этих мелких челюстных косточек. По мере укрупнения нижнечелюстной кости, и по мере преобразования нового вида челюстного сустава из мелких косточек в задней части нижней челюсти, некоторые из оставшихся косточек уменьшились и переехали в ушной регион. В первейших млекопитающих, те же самые мелкие косточки ещё присуствовали, но больше не были связаны с челюстным суставом. Наоборот, эти косточки были приспособлены под анатомическую основу слухового аппарата, и потому они изменили свою функцию.

Терморегуляция, контроль телесной температуры, была дополнительной проблемой у наземных животных. Четвероногие создания должны достичь определённой оптимальной внутрителесной температуры, прежде чем он стануть полностью активными для хождения, кормёжки, охоты и других физических действий. Крупные синапсиды вроде пелукозавров и дикинодонтов пологались на свой крупный телесный размер, чтобы приостановить нагревание или охлождение, но их размер также сделал их относительно медлительными. Более мелкие создания, вроде кинодонтов, не имели этого приемущества в размерах. Наоборот, кинодонты скорее всего поддерживали своё телесное тепло частой кормёжкой и оставались физически активны, чтобы сжечь калории, и таким образом они развили эндотермическую терморегуляцию, которая есть у настоящих млекопитающих.

Как будет обьяснено в другой раз польза от эндотермии заметна. Цена создания теплокровной физиологии была великой, однако, потому что такая физиология требует десятикратное увеличение в потреблении пищевой энергии. Палентолог Дэвид Б. Норман предпологает, что улучшенный план челюстей кинодонтов сыграл важную роль сделав возможным для кинодонтов создать ранний вариант эндотермии. Улучшения у способности кинодонтов жевать позволяло той пище, которую они потребляли, стать переваренной более быстро. Постепенное отделение носовых проходов от ротовой полости у кинодонтов также позволило этим звероящерам дышать и жевать одновременно, необходимость, которая заметна только у теплокровных созданий.

Кинодонты были маленькими; большинство не превышало 61 см. в длину. Ранне-триасовый вид Тринаксодон (Южная Африка и Антарктида) был около 45 см. в длину, включая его кошачеобразный хвост и чётко показывал перемены в позе и передвижении кинодонтов-звероящеров.

Киногнат (середина Триаса, Южная Африка, Антарктида и Китай) был собакообразным хищником и одним из крупнейших кинодонтов, около 1 м. в длину. Без сомнения, Киногнат был свирепым хищником; он также представлял ещё один важный рубеж в эволюции настоящих млекопитающих. У Киногната были длинные клыки для умерщвления добычи; мелкие, заострённые резцы для хватания добычи; и зазубренные защёчные зубы для поедания плоти жертвы. Нижнечелюстная кость Киногната служит доказание обьдинения костей нижней челюсти для более сильного укуса.

Ещё более собакоподобным кинодонтом был Пробелесодон (конец Триаса, Аргентина). Его лапы были ещё более выпрямлёнными чем те, которые были у более древних кинодонтов, и эта улучшенная поза дала этому хищнику собачьих размеров скорость и маневренность.

Анатомические изменения у таких кинодонтов как Тринаксодон, Киногнат и Пробелесодон привели к обновлениям в позе, механике черепа и челюсти, функциям органов чувств, терморегуляции и передвижении, которые, в свою очередь, привели к установлению ряда черт которые все привели к новому виду позвочных, к чертам подлинных млекопитающих.