Sinápsidos

Sinápsidos.

Los amniotas son el grupo de animales que corresponde con vertebrados como los reptiles, las aves y los mamíferos, los cuales se distinguen de otros animales por la presencia de membranas que recubren al embrión mientras se desarrolla. Estos tejidos membranosos tienen funciones vitales, porque brindan protección, permiten el intercambio de gases y eliminan los desechos que se producen. Los amniotas también se distinguen de otros grupos por la presencia de una piel más gruesa, que es impermeable al agua, y por tener un sistema respiratorio complejo con expansión y retracción de la caja toráxica.

Ahora, en el proceso evolutivo de la vida animal, existe un grupo que se conoce como amniotas basales, de los cuales provienen los sinápsidos, donde se encuentra actualmente un importante grupo de animales y que corresponde con uno de los tipos de amniotas, que conocemos como mamíferos.

Los amniotas evolucionaron en varios linajes, los cuales se diferenciaron por aspectos anatómicos específicos a nivel del cráneo. Uno de estos linajes son los sinápsidos. El término sinápsido, se compone del griego «Syn«, que significa juntos y «Apsis», traducido como arco.

En este sentido, los sinápsidos son todos los mamíferos, y algunos grupos extintos, relacionados con estos últimos, que se caracterizan por teneruna sola fenestra temporal o abertura temporal, situada en el techo del cráneo y detrás de cada órbita ocular. De esta manera, los sinápsidos difieren de otros amniotas por la anatomía craneal, relacionada con estas aberturas mencionadas.

Sinápsidos.

Origen de los sinápsidos

Los primeros sinápsidos divergieron o evolucionaron hace unos 318 millones de años, y posteriormente de esta línea evolutiva surgieron los primeros mamíferos. Anteriormente, debido a su apariencia muy similar a los reptiles, al grupo a partir del cual evolucionaron los primeros sinápsidos se les nombraba como un tipo de reptiles.

Por ello, en un inicio, a los sinápsidos se les identificaba como reptiles mamiferoides o reptiles parecidos a mamíferos. Estos términos ya no se utilizan para hacer referencia a estos animales porque se sabe que los reptiles han tenido otra línea evolutiva diferente a los mamíferos. De este modo, son grupos totalmente diferentes y, este aspecto externo similar, no es producto de una relación o parentesco.

Por otro lado, los primeros sinápsidos conquistaron el medio terrestre, siendo por un tiempo los vertebrados más grandes. Aun así, su linaje, al cual anteriormente se le denominaba «pelicosaurios», fue reemplazado por procesos naturales de la evolución.

Es así como el origen de los sinápsidos está relacionado con animales con una apariencia similar a reptiles, pero realmente, estos animales fueron poco a poco evolucionando hacia animales más parecidos a los mamíferos.

Sinápsidos

Características de los sinápsidos

A continuación, te comentamos las principales características de los sinápsidos actuales. Debemos recordar que estos pasaron por un proceso evolutivo, así que algunos de los rasgos fueron cambiando con el tiempo, dando origen a los que te vamos a mencionar:

Desarrollaron una abertura en la región temporal, detrás de cada órbita ocular, lugar donde se insertan los músculos de la mandíbula. En el grupo más avanzado, como los mamíferos, esta abertura está cubierta por el hueso esfenoides, donde se forma una especie de arco en la parte inferior de la zona craneana.
Tienen dientes diferenciados en incisivos, caninos y molares.
La mandíbula inferior tiene un solo hueso.
Loa huesos articulares mandibulares se movieron hacia el oído, formado una cadena de huesillos únicos en los mamíferos.
Las estructuras de las mandíbulas se separan por las articulaciones mandibulares.
Tienen un paladar secundario que separa la boca y la cavidad nasal.
Desarrollo de un complejo tejido que cubre el cuerpo, generalmente recubierto de pelos y en algunos pocos casos modificados a estructuras similares a espinas.
Evolución de las glándulas mamarias.
Metabolismo elevado y de tipo endotérmico.
Consumen grandes cantidades de alimento.
Extremidades desarrolladas hacia abajo del cuerpo, más que a los lados.
La mayoría son animales vivíparos: actualmente la única excepción son los monotremas, como el ornitorrinco y equidnas.

Evolución de los sinápsidos

La historia evolutiva de los animales muchas veces no es un área de aspectos absolutos, sino que, con el avance de la ciencia y nuevos hallazgos, se van recogiendo nuevos datos que en ocasiones contradicen y ponen en desuso los anteriormente considerados como verdaderos.

Con el gran evento de extinción masivo que ocurrió hace unos 66 millones de años, donde desaparecieron los dinosaurios no aviares, la mayoría de los sinápsidos también se vieron mermados; solamente los mamíferos y sus antecesores cercanos sobrevivieron a este evento.

Ante la extinción de los dinosaurios, quienes dominaban la tierra en ese momento, los sinápsidos, en este caso representados por los mamíferos, volvieron a diversificarse y conquistar el planeta, originando entonces a los animales tanto terrestres como marinos más grandes que existen hasta la actualidad.

Existieron varios tipos de sinápsidos primitivos, los cuales eran nombrados como pelicosaurios. Actualmente, esos grupos son considerados como antecesores de los mamíferos, que en algunos casos se les denomina como protomamíferos. Todos estos grupos primitivos se fueron extinguiendo o algunos pocos evolucionaron hasta dar origen a los terápsidos.

Los terápsidos, conformaron a un grupo más evolucionado de sinápsidos, donde existieron desde pequeños a grandes animales terrestres, algunos herbívoros y otros carnívoros, pero la mayoría también se extinguieron, solo sobrevivieron unos pocos, dentro de los cuales se encontraban los antecesores directos de los mamíferos actuales.

De esta manera, el proceso evolutivo de los sinápsidos conllevó el surgimiento de miles de especies que viven actualmente y son los únicos sinápsidos vivos, que conocemos como mamíferos, donde existen especies terrestres, voladoras y acuáticas. Nosotros los seres humanos también formamos parte de este grupo, ya que somos mamíferos.

Sinápsidos

Clasificación

A principios del siglo XX, los Sinápsidos se clasificaban inicialmente como uno de las cuatro subclases dentro de la clase Reptilia, basándose en su distintiva fenestra temporal.

Estas aberturas, ubicadas a cada lado del cráneo, permitían la inserción de músculos Mandíbula, lo que resultaba en una mordida más potente.

La subclase Prototheria, que en aquel entonces se consideraba el linaje de reptiles que evolucionó gradualmente hacia los Mamíferos, también se conocía como Reptiles mamiferoides debido a que fueron adquiriendo progresivamente características mamalianas.

Esta clasificación tradicional persistió hasta finales de la década de 1980. En la década de 1990 fue reemplazada por la cladística, un método de clasificación basado en ancestros comunes y todos los descendientes de un ancestro común, donde solo los grupos monofiléticos se consideran unidades taxonómicas o clados válidos. Dado que los sinápsidos dieron origen a los mamíferos, estos últimos se incluyen dentro del clado Synapsida. Sin embargo, en un uso general, el término Sinápsidos aún se emplea para abarcar las especies no mamíferas dentro de este clado.

La clase Reptilia fue reemplazada por la clase Sauropsidos, que incluye solo a los anápsidos y diápsidos; los euriápsidos se consideraron un grupo polifilético y dejaron de utilizarse. En consecuencia, el término «reptiles mamiferoides» también cayó en desuso.

Los sinápsidos (excluyendo a los mamíferos) suelen dividirse en dos grupos según su grado de evolución: Pelicosaurios y Terápsidos. Los Pelicosaurios incluyen al menos seis familias y, al ser considerados más primitivos evolutivamente, se agrupan juntos, constituyendo así un grupo parafilético no natural. Los Pelicosaurios se subdividen en Caseasauria y Eupelycosauria; los Eupelycosauria, que también son un grupo parafilético, dieron origen a los Terápsidos y a la clase Mammalia.

Amniotas Clase SYNAPSIDA (grupo parafilético) Pelicosauria (grupo parafilético) Caseasauria Eupelycosauria (grupo parafilético) Varanopidae Ophiacodontidae Edaphosauridae Sphenacodontidae (grupo parafilético) Therapsida (grupo parafilético) Biarmosuchia (grupo parafilético) Dinocephalia Anomodontia Gorgonopsia Therocephalia Cynodontia (grupo parafilético) Probainognathia Chiniquodontoidea (grupo parafilético) Clase MAMMALIA

Sinápsidos

Características

Detrás de las órbitas oculares, en el lado lateral del cráneo de los sinápsidos, evolucionó una fenestra temporal en cada lado. La fenestra temporal probablemente sirvió como punto de inserción para los músculos de la mandíbula.

Algunos sinápsidos (incluidos los mamíferos) pudieron haber sido animales de sangre caliente; pero los sinápsidos tempranos (como los pelicosaurios) probablemente eran en su mayoría animales de sangre fría.

Al igual que los mamíferos, la epidermis de los sinápsidos carece de escamas y posee glándulas cutáneas; los pelicosaurios tenían escamas en el vientre, como los tetrápodos primitivos. Sin embargo, en términos de estructura, las escamas de los pelicosaurios se formaban a partir de la dermis, lo cual no es lo mismo que las escamas de los reptiles.

Dado que los tejidos blandos rara vez se conservan en los fósiles, aún no está claro cuándo evolucionaron el pelo y las Galactophore en los mamíferos. Externamente, los pelicosaurios se asemejaban a reptiles sin escamas, careciendo tanto de pelo como de escamas. Los cinodontes posteriores ya poseían características de los mamíferos modernos, como el paladar secundario, una postura erguida de las extremidades y una alta tasa metabólica, lo que indica que al menos en esta etapa habían evolucionado el pelo para aislar el calor. Las huellas de piel en algunos fósiles de terápsidos también confirman la presencia de pelo.

Los sinápsidos fueron los primeros tetrápodos en evolucionar dientes con diferentes morfologías. Estos dientes diferenciados incluyen caninos, molares e incisivos. Los sinápsidos tempranos tenían varios huesos en la mandíbula inferior. A lo largo de su evolución, estos huesos mandibulares se redujeron y gradualmente migraron hacia el oído, formando los huesos del oído medio.

La mayoría de los paleontólogos distinguen a los sinápsidos de los reptiles basándose en las características de la mandíbula. Muchos científicos también utilizan los cambios en las características de la mandíbula para distinguir las diversas etapas en la evolución de los sinápsidos hacia los mamíferos.

La mandíbula de los reptiles prehistóricos y modernos está compuesta por varios huesos pequeños, mientras que la mandíbula

de los mamíferos modernos está formada por un solo hueso dentario.

La articulación mandibular de los mamíferos está formada por la conexión entre el hueso dentario y el hueso escamoso, donde el hueso dentario se articula con la cavidad glenoidea en el hueso escamoso.

La articulación mandibular de otros Vertebrados con mandíbulas (incluidos reptiles y sinápsidos) se forma por la conexión entre el hueso articular de la mandíbula inferior y el hueso cuadrado del cráneo.

Durante el proceso de evolución de los sinápsidos hacia los mamíferos, el número de huesos en la mandíbula inferior disminuyó gradualmente, quedando finalmente solo el hueso dentario; la mandíbula inferior dejó de conectarse al hueso escamoso y pasó a conectarse al hueso cuadrado y al hueso articular, que se había desplazado hacia atrás.

En el proceso evolutivo de los sinápsidos hacia los mamíferos, desarrollaron un paladar secundario que separa la cavidad oral de la nasal. Los sinápsidos tempranos ya presentaban un paladar secundario incipiente a ambos lados del hueso maxilar, con forma de U, manteniendo la conexión entre la cavidad oral y la nasal. En los sinápsidos tardíos, el paladar secundario adquirió gradualmente una forma de C, separando completamente las cavidades oral y nasal, formando el hueso palatino. El hueso maxilar también se fusionó por completo. En un fósil de un euterápsido temprano, ya se observa un paladar secundario incipiente. En formas posteriores como Thrinaxodon, ya existía un paladar secundario completamente cerrado.

Desarrollo

Archaeothyris y Clepsydrops son los sinápsidos más antiguos conocidos. Pertenecen al orden Pelicosaurios y vivieron durante la época Pensilvaniense del período Carbonífero. Los pelicosaurios fueron el primer grupo exitoso de amniotas, que se extendió y diversificó hasta convertirse en los animales terrestres dominantes desde el Carbonífero tardío hasta el Pérmico temprano. Generalmente se dividen en dos ramas: Eupelycosauria y Caseasauria. Eran animales de gran tamaño, con extremidades en postura extendida, de sangre fría y con cerebros pequeños. Fueron los animales terrestres más grandes de su época, alcanzando hasta 3 metros de longitud. Algunas especies, como Dimetrodon, poseían una gran vela dorsal que podría haber ayudado a regular su temperatura corporal. La mayoría de los pelicosaurios desaparecieron antes del Pérmico tardío, con solo unos pocos linajes residuales sobreviviendo hasta esa época.

Los terápsidos son un grupo de sinápsidos más avanzados que aparecieron en la primera mitad del Pérmico y se convirtieron en los animales terrestres dominantes durante la segunda mitad de ese período. Llegaron a ser dominantes en dos ocasiones: una durante el Pérmico y otra en el Cenozoico. Hasta el Pérmico medio y tardío, fueron los animales más diversos y abundantes, incluyendo formas herbívoras y carnívoras, con tamaños que iban desde pequeños como un ratón (por ejemplo, Robertia) hasta otros que podían pesar toneladas (por ejemplo, Moschops). Después de prosperar durante millones de años, estos animales exitosos casi se extinguieron debido a la extinción masiva del Pérmico-Triásico hace unos 251 millones de años, el mayor evento de extinción en masa en la historia de la Tierra, posiblemente relacionado con la Erupción volcánica del Traps de Siberia.

Hábitos

Durante un breve período tras la Extinción masiva del Pérmico-Triásico, el Lystrosaurus se convirtió en el sinápsido más común.

Después de la Extinción masiva del Pérmico-Triásico, no sobrevivió ningún Pelicosaurios, y solo un pequeño número de Terápsidos logró persistir. Estos supervivientes lograron subsistir en el Triásico Temprano, incluyendo: Lystrosaurus y Cynognathus, este último apareciendo a finales del Triásico Temprano. Coexistieron con los primeros Arcosaurios (originalmente nombrados como Thecodontia, un grupo que no se utiliza en la taxonomía moderna). Algunos de estos primeros Arcosaurios, como Euparkeria, eran animales pequeños y ágiles; otros, como Erythrosuchus, podían ser más grandes que los Terápsidos de mayor tamaño.

Los Terápsidos del Triásico incluyen tres grupos principales. Los Dicinodontes herbívoros con pico (por ejemplo, Lystrosaurus y su descendiente Kannemeyeriidae), algunas especies de los cuales podían alcanzar tamaños medidos en toneladas. Los Cynodontes, cada vez más similares a los mamíferos, que incluían formas herbívoras, carnívoras e insectívoras, incluyendo a los Eucynodontia que aparecieron en el Olenekiense, siendo Cynognathus un representante temprano. El tercer grupo eran los Therocephalia, que solo sobrevivieron hasta el Triásico Temprano.

Reproducción

Cynognathus, el depredador cinodonto más grande del Triásico.

Durante el período Triásico, los cinodontos se volvieron gradualmente más pequeños y más parecidos a los mamíferos, a diferencia de los dicinodontes, que permanecieron de gran tamaño. Los cinodontos más pequeños y evolucionados tenían solo el tamaño de una musaraña y vivieron en el Carniense del Triásico Tardío, hace aproximadamente 220 millones de años, convirtiéndose en los ancestros más tempranos de los mamíferos.

Con la evolución gradual de los primeros terápsidos – cinodontos – Eucynodontia – mamíferos, el hueso principal de la mandíbula fue reemplazado por huesos adyacentes. Por lo tanto, la mandíbula se formó gradualmente con un solo hueso grande, mientras que varios huesos mandibulares pequeños se desplazaron hacia el oído interno, lo que permitió una audición más aguda.

Debido a cambios climáticos, alteraciones de la vegetación, competencia por nicho ecológico, o una combinación de estos factores, la mayoría de los cinodontos grandes (pertenecientes a la familia Traversodontidae) y los dicinodontes (familia Kannemeyeriidae) desaparecieron durante la época del Carniense, antes de que la extinción masiva del Triásico-Jurásico eliminara a todos los arcosaurios no dinosaurios de gran tamaño. Sus nichos ecológicos fueron ocupados por los dinosaurios, que se convirtieron en los animales terrestres dominantes durante el resto de la era Mesozoica. Los sinápsidos que sobrevivieron eran de pequeño tamaño, con un rango que iba desde el de una musaraña hasta el de un tejón robusto como Repenomamus.

Jurásico

Durante los períodos Jurásico y Cretácico, estos cinodontos no mamíferos supervivientes eran muy pequeños, como Tritylodon. Ningún cinodonto alcanzó un tamaño mayor que el de un gato. La mayoría de los cinodontos del Jurásico y Cretácico eran herbívoros, aunque algunos eran carnívoros. La familia Trithelodontidae apareció por primera vez a finales del Jurásico. Eran carnívoros y sobrevivieron hasta el Jurásico Medio. La familia Tritylodontidae apareció al mismo tiempo que la Trithelodontidae, pero eran herbívoros; los Tritylodontidae se extinguieron a finales del Cretácico Temprano. Se creía que los dicinodontes se habían extinguido a finales del Jurásico, pero hay evidencia de que este grupo sobrevivió. Nuevos fósiles se han encontrado en rocas del Cretácico en Gondwana. Este es un ejemplo de una especie que aparece y desaparece en el registro fósil (comúnmente conocida como especies Lázaro).

Estado actual

Existen aproximadamente 5,400 especies de sinápsidos vivos en la actualidad, conocidos ahora como mamíferos, que incluyen animales acuáticos (ballenas), voladores (murciélagos), el organismo más grande conocido (ballena azul) y los humanos. A excepción de los Monotremata, la mayoría de los mamíferos han evolucionado en vivíparos, dando a luz directamente a sus crías en lugar de poner huevos.

Se cree que la razón por la cual los sinápsidos evolucionaron en mamíferos fue que los dinosaurios, que se estaban volviendo gradualmente más prósperos, no tenían ventaja durante la noche, por lo que los sinápsidos tuvieron que volverse activos en ese momento. Para sobrevivir por la noche, los mamíferos primitivos tuvieron que aumentar su tasa metabólica para mantener la temperatura corporal. Esto implicaba consumir alimento (generalmente se cree que eran Insecto) más rápidamente. Para facilitar una digestión rápida, los mamíferos primitivos desarrollaron la capacidad de masticar y dientes especializados para ayudar en este proceso. Las extremidades también evolucionaron para situarse debajo del cuerpo, en lugar de a los lados. Esto permitió a los mamíferos primitivos cambiar de dirección más rápidamente para capturar pequeñas presas. En comparación con los depredadores adaptados para la carrera rápida, los mamíferos primitivos adoptaron una estrategia basada en la maniobrabilidad.

Evolución