Multituberculata
Multituberculata (comúnmente conocidos como multituberculados, llamados así por los múltiples tubérculos de sus dientes) es un orden extinto de mamíferos parecidos a roedores con un registro fósil que abarca más de 130 millones años. Aparecieron por primera vez en el Jurásico medio y alcanzaron una diversidad máxima durante el Cretácico superior y el Paleoceno. Eventualmente declinaron desde mediados del Paleoceno en adelante, desapareciendo del registro fósil conocido en el Eoceno tardío. Son el orden más diverso de mamíferos mesozoicos con más de 200 especies conocidas, que van desde el tamaño de un ratón hasta el tamaño de un castor. Estas especies ocuparon una diversidad de nichos ecológicos, que van desde los que habitan en madrigueras hasta los arborícolas parecidos a las ardillas y los saltamontes parecidos a los jerbos. Los multituberculados generalmente se ubican como mamíferos de la corona fuera de cualquiera de los dos grupos principales de mamíferos vivos: Theria, incluidos los placentarios y marsupiales, y Monotremata, pero generalmente más cerca de Theria que de los monotremas. Se considera que están estrechamente relacionados con Euharamiyida y Gondwanatheria como parte de Allotheria.
Descripción
Los multituberculados tenían una anatomía craneal y dental superficialmente similar a la de roedores como ratones y ratas, con los dientes de las mejillas separados de los dientes frontales con forma de cincel por un amplio espacio sin dientes (el diastema). Cada diente de la mejilla mostraba varias filas de pequeñas cúspides (o tubérculos, de ahí el nombre) que operaban contra filas similares en los dientes de la mandíbula; la homología exacta de estas cúspides con las de Therian es todavía un tema de debate. A diferencia de los roedores, que tienen dientes en constante crecimiento, los multituberculados se sometieron a patrones de reemplazo dental típicos de la mayoría de los mamíferos (aunque al menos en algunas especies, los incisivos inferiores continuaron erupcionando mucho después del cierre de la raíz). Los multituberculados se destacan por la presencia de un cuarto premolar inferior masivo, el plagiaulacoide; otros mamíferos, como los plesiadapiformes y los marsupiales diprotodónticos, también tienen premolares similares tanto en la mandíbula superior como en la inferior, pero en los multituberculados este diente es masivo y los premolares superiores no se modifican de esta manera. En multituberculados basales, los tres premolares inferiores eran plagiaulacoides, aumentando de tamaño posteriormente, pero en Cimolodonta solo permaneció el cuarto premolar inferior, y el tercero permaneció solo como un diente vestigial en forma de clavija, y en varios taxones como taeniolabidoideans, el plagiaulacoide desapareció por completo o fue reconvertido en un diente molariforme.
A diferencia de los roedores y terios similares, los multituberculados tenían un trazo mandibular palinal (de adelante hacia atrás), en lugar de propalinal (de atrás hacia adelante) o transversal (de lado a lado); como consecuencia, su musculatura mandibular y la orientación de sus cúspides es radicalmente diferente. Los trazos mandibulares palinales están casi completamente ausentes en los mamíferos modernos (con la posible excepción del dugongo), pero también están presentes en haramiyidans, argyrolagoideans y tritylodontids, el primero históricamente unido con multituberculados sobre esa base. Se cree que la masticación de los multituberculados operaba en un ciclo de dos tiempos: primero, la comida que se mantenía en su lugar por el último premolar superior era cortada por los premolares inferiores en forma de cuchilla a medida que el dentario se movía ortalmente (hacia arriba). Luego, la mandíbula inferior se movió palinalmente, triturando la comida entre las filas de las cúspides de los molares.
La estructura de la pelvis en la Multituberculata sugiere que dieron a luz a crías diminutas, indefensas y subdesarrolladas, similares a los marsupiales modernos, como los canguros. Sin embargo, un estudio de 2022 revela que en realidad podrían haber tenido largos períodos de gestación como los placentarios.
Al menos dos linajes desarrollaron la hipsodontia, en la que el esmalte dental se extiende más allá de la línea de las encías: lambdopsalid taeniolabidoideans y sudamericid gondwanatheres.
Estudios publicados en 2018 demostraron que los multituberculados tenían cerebros relativamente complejos, algunas regiones de la caja cerebral incluso estaban ausentes en los mamíferos terianos.
Evolución
Los multituberculados aparecen por primera vez en el registro fósil durante el período Jurásico y luego sobrevivieron e incluso dominaron durante más de cien millones de años, más tiempo que cualquier otro orden de mamíferos, incluidos los mamíferos placentarios. Los multituberculados más antiguos que se conocen son del Jurásico Medio (Bathonian, hace ~166-168 millones de años) de Inglaterra y Rusia, incluidos Hahnotherium y Kermackodon de la Formación Forest Marble de Inglaterra. y Tashtykia y Tagaria de la Formación Itat de Rusia. Estas formas solo se conocen a partir de dientes aislados, que tienen una gran similitud con los de los euharamyidans, de los que se sospecha que están estrechamente relacionados. Durante el Jurásico Superior y el Cretácico Inferior, los multituberculados primitivos, agrupados colectivamente en los parafiléticos "Plagiaulacida" eran abundantes y estaban muy extendidas en Laurasia (incluidas Europa, Asia y América del Norte). Durante la etapa Aptiana del Cretácico Inferior, apareció en América del Norte el subgrupo avanzado Cimolodonta, caracterizado por un número reducido de premolares inferiores, con un cuarto premolar inferior en forma de cuchilla. A principios del Cretácico superior (Cenomaniano), Cimolodonta había reemplazado a todos los demás linajes multituberculados.
Durante el Cretácico Superior, los multituberculados experimentaron una radiación adaptativa, correspondiente a un cambio hacia la herbivoría. Los multituberculados alcanzaron su máxima diversidad durante el Paleoceno temprano, poco después del evento de extinción del Cretácico-Paleógeno, pero disminuyeron a partir del Paleoceno medio en adelante, probablemente debido a la competencia con mamíferos placentarios como roedores y ungulados, el grupo finalmente se extinguió en el Eoceno tardío. Hay algunos registros aislados de multituberculados del hemisferio sur, incluido el cimolodontan Corriebaatar del Cretácico Inferior de Australia, y restos fragmentarios de la Formación Maevarano del Cretácico Superior de Madagascar. La familia Ferugliotheriidae del Cretácico superior de América del Sur, tradicionalmente considerados gondwanatherianos, en realidad pueden ser multituberculados cimolodontanos.
Durante el Cretácico superior y el Paleoceno, los multituberculados irradiaron en una amplia variedad de morfotipos, incluidos los ptilodontes arbóreos con forma de ardilla. La peculiar forma de su último premolar inferior es su característica más destacada. Estos dientes eran más grandes y más alargados que los otros molares y tenían una superficie oclusiva que formaba una cuchilla dentada para cortar. Aunque se puede suponer que esto se usaba para triturar semillas y nueces, se cree que la mayoría de los pequeños multituberculados también complementaban su dieta con insectos, gusanos y frutas. Se conocen marcas de dientes atribuidas a multituberculados en fósiles de Champsosaurus, lo que indica que al menos algunos de estos mamíferos eran carroñeros. Un ptilodont que prosperó en América del Norte fue Ptilodus. Gracias a los especímenes de Ptilodus bien conservados encontrados en Bighorn Basin, Wyoming, sabemos que estos multituberculados eran capaces de abducir y aducir los dedos gordos de los pies y, por lo tanto, que la movilidad de sus pies era similar a la de los modernos. ardillas, que descienden de los árboles con la cabeza primero.
Otro grupo de multituberculados, los taeniolabidos, eran más pesados y de constitución más maciza, lo que indica que vivieron una vida totalmente terrestre. Los especímenes más grandes pesaban probablemente hasta 100 kg (220 lb), lo que los hace comparables en tamaño a roedores grandes como Castoroides. Alcanzaron su mayor diversidad en Asia durante el Cretácico tardío y el Paleoceno, lo que sugiere que se originaron allí.
Clasificación
Multituberculate generalmente se coloca en Allotheria junto con Euharamiyida, un clado de mamíferos conocido desde el Jurásico medio hasta el Cretácico temprano de Asia y posiblemente Europa que tiene varias similitudes morfológicas con multituberculates.
Gondwanatheria es un grupo monofilético de aloterios que fue diverso en el Cretácico superior de América del Sur, India, Madagascar y posiblemente África y se encuentra en adelante en el Paleógeno de América del Sur y la Antártida. Su ubicación dentro de Allotheria es muy controvertida, con algunas filogenias que recuperan el grupo como profundamente anidado dentro de los multituberculados, mientras que otros los recuperan como una rama distinta de los allotherianos separados de los multituberculados.
En su estudio de 2001, Kielan-Jaworowska y Hurum descubrieron que la mayoría de los multituberculados podían clasificarse en dos subórdenes: "Plagiaulacida" y Cimolodonta. La excepción es el género Arginbaatar, que comparte características con ambos grupos.
"Plagiaulacida" es parafilético, representando el grado evolutivo más primitivo. Sus miembros son los Multituberculata más basales. Cronológicamente, oscilaron desde quizás el Jurásico Medio hasta mediados del Cretácico. Este grupo se subdivide en tres agrupaciones informales: la línea allodontid, la línea paulchoffatiid y la línea plagiaulacid.
Cimolodonta es, aparentemente, un suborden natural (monofilético). Esto incluye la Multituberculata más derivada, que se ha identificado desde el Cretácico inferior hasta el Eoceno. Se reconocen las superfamilias Djadochtatherioidea, Taeniolabidoidea, Ptilodontoidea, así como el grupo Paracimexomys. Además, están las familias Cimolomyidae, Boffiidae, Eucosmodontidae, Kogaionidae, Microcosmodontidae y los dos géneros Uzbekbaatar y Viridomys. La ubicación más precisa de estos tipos espera más descubrimientos y análisis.
Taxonomía
Subgroups
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Based on the combined works of Mikko's Phylogeny Archive and Paleofile.com. Suborder †Plagiaulacida Simpson 1925
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Filogenia
Multituberculata |
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Paleoecología
Comportamiento
Los multituberculados son algunos de los primeros mamíferos en mostrar comportamientos sociales complejos. Una especie, Filikomys, del Cretácico superior de América del Norte, se dedicaba a la anidación y excavación en grupos multigeneracionales.
Extinción
La extinción de los multituberculados ha sido un tema de controversia durante varias décadas. Después de al menos 88 millones de años de dominio sobre la mayoría de los conjuntos de mamíferos, los multituberculados alcanzaron el pico de su diversidad a principios del Paleoceno, antes de disminuir gradualmente a lo largo de las etapas finales de la época y el Eoceno, y finalmente desaparecieron a principios del Oligoceno. Tradicionalmente, la extinción de los multituberculados se ha relacionado con el surgimiento de roedores (y, en menor grado, competidores placentarios anteriores como hyopsodonts y plesiadapiformes), que supuestamente excluían competitivamente a los multituberculados de la mayoría de las faunas de mamíferos.
Sin embargo, la idea de que los multituberculados fueran reemplazados por roedores y otros placentarios ha sido criticada por varios autores. Por un lado, se basa en la suposición de que estos mamíferos son "inferiores" a placentarios más derivados, e ignora el hecho de que los roedores y los multituberculados habían coexistido durante al menos 15 millones de años. Según algunos investigadores, los multituberculados "disminuyen" está formado por eventos de extinción agudos, más notablemente después del Tiffanian, donde ocurre una caída repentina en la diversidad. Finalmente, los multituberculados más jóvenes conocidos no ejemplifican patrones de exclusión competitiva; el Ectypodus del Oligoceno es una especie bastante generalista, más que especialista. Esta combinación de factores sugiere que, en lugar de disminuir gradualmente debido a la presión de los roedores y placentas similares, los multituberculados simplemente no pudieron hacer frente a los cambios climáticos y de vegetación, así como al surgimiento de nuevos euterios depredadores, como los miácidos.
Estudios más recientes muestran un efecto mixto. De hecho, las faunas multituberculadas en América del Norte y Europa disminuyen en correlación con la introducción de roedores en estas áreas. Sin embargo, las faunas de multituberculados asiáticos coexistieron con roedores con eventos de extinción mínimos, lo que implica que la competencia no fue la causa principal de la extinción de los multituberculados asiáticos. En conjunto, parece que los multituberculados asiáticos, a diferencia de las especies norteamericanas y europeas, nunca se recuperaron del evento KT, que permitió la evolución y propagación de los roedores en primer lugar. Un estudio reciente parece indicar que los euterios se recuperaron más rápidamente del evento KT que los multituberculados. Por el contrario, otro estudio ha demostrado que la radiación placentaria no comenzó significativamente hasta después de la disminución de los multituberculados.
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