Je pravda, že savci se vyvinuli z plazů?

Dnes se podíváme na původ savců podle evoluční teorie.

Savci mají mnoho společných rysů s plazy, zejména v embryonálním vývoji, struktuře kostry a kůži. To naznačuje, že savci se vyvinuli ze starověkých plazů.

Podobnost dospělých zvířat s plazy se projevuje v hojnosti zrohovatělých kožních útvarů u zvířat (srst, rohy, kopyta, drápy, nehty); přítomnost šupin na ocasech myší, krys, bobrů, podobně jako šupiny plazů; v podobném vývoji těchto šupin z epiteliálních primordií. Obzvláště výrazná je podobnost s plazy u primitivních zvířat snášejících vejce – ptakopyska a echidna. Savci mají největší podobnost s pradávnými zvířemi zubatými plazy. Říkalo se jim zvířecí, protože jejich zuby byly podobné zubům savců: dělily se na řezáky, špičáky a stoličky a nacházely se v prohlubních čelistí – alveolách.

Podle moderních vědeckých informací pocházejí savci z plazů se šelmami. Úplně první primitivní zvířata, podobná moderním zvířatům snášejícím vejce, vytlačili dinosauři do nepohodlných stanovišť. Po vyhynutí dinosaurů si zvířata postupně osvojila různá stanoviště a rozšířila se po celé Zemi.

V současné době dosáhli savci svého vrcholu. V procesu evoluce si savci vyvinuli takové adaptace na moderní podmínky, jako je stálá a vysoká tělesná teplota, dokonalá termoregulace, viviparita a krmení mláďat mlékem. Zvláště důležité bylo zlepšení centrálního nervového systému: mohutný rozvoj hemisfér předního mozku ve spojení s komplexním chováním a zlepšením smyslů. To přispělo k rozvoji všech stanovišť, široké geografické distribuci savců, velké rozmanitosti a vysokému počtu.

Živí savci se dělí na dvě podtřídy: Prvotní zvířata neboli Monotremes a Pravá neboli Živorodá zvířata. Na rozdíl od monotrémů rodí pravá zvířata živá mláďata; Mléčné žlázy u samic se otevírají na bradavkách. Podtřída Skutečná zvířata zahrnuje dvě skupiny: nižší zvířata neboli vačnatci a vyšší zvířata neboli placenty.

Podtřída Pervozveri nebo Monotremes

Prvotní zvířata jsou nejprimitivnější z moderních savců. Mají mnoho společných rysů s plazy.

V ramenním pletenci prvních šelem jsou zachovány coracoidy typické pro plazy. První zvířata jsou monotrémy: jako plazi mají kloaku, poslední část střeva, do které ústí močovody a vývody gonád. První šelmy jsou vejcorodí savci: kladou vajíčka a inkubují je a zahřívají je vlastním tělem. Prsní žlázy pravěkých šelem jsou primitivní, trubkovité, nemají bradavky, ale otevírají se v malých oblastech těla, kterým se říká „mléčná pole“. Mláďata olizují mléko ze srsti. Prvotní zvířata jsou rozšířena v Austrálii a na velkých ostrovech, které k ní přiléhají.

Vejcorodé druhy zahrnují ptakopysk a echidna.

Ptakopysk je malý polovodní živočich, asi 60 cm dlouhý, pokrytý hustou červenohnědou srstí. Dobře plave na březích nádrží, vykopává díry a lemuje hnízdo trávou. Hlava je zakončena širokým plochým zobákem, kterým ptakopysk chytá různé bezobratlé živočichy ve vodě. Mezi prsty u nohou jsou pavučiny. Po snesení dvou vajec je samice inkubuje asi 10 dní. Mláďata zůstávají v noře až čtyři měsíce a matka je krmí mlékem. Echidna je malý (délka těla do 80 cm) suchozemský živočich. Živí se mravenci a termity. Tělo je pokryto jehlami, tlapky jsou vyzbrojeny dlouhými ostrými drápy, kterými zvíře hloubí díry. Echidna snese jedno vejce, které inkubuje ve vaku po dobu až 10 dnů. Po vylíhnutí z vajíčka zůstává dítě ve vaku asi dva měsíce.

Podtřída skutečná nebo živorodá zvířata: nižší, neboli vačnatci, zvířata

Vačnatci jsou starověká skupina savců rozšířená v Austrálii, jižní, střední a jižní Severní Americe. Je známo 250 žijících druhů vačnatců. Placenta u vačnatců je špatně vyvinutá. Embryonální období je velmi krátké. Mláďata se rodí malá a špatně vyvinutá. Jejich další vývoj se zpravidla vyskytuje ve speciálním „plodném“ váčku.

Novorozené mládě vačnatce uchopí bradavku a dlouho na ní visí ve vaku. Stahováním speciálních svalů matka pravidelně vstřikuje mléko do úst dítěte. Mláďata se živí mlékem déle než dva měsíce, pobyt ve vaku u velkých druhů trvá 9-10 měsíců.

V Austrálii vytvořili vačnatci mnoho (170) druhů, které jsou vzhledově podobné jiným savcům – myši, jerboas, krtci, vlci, kuny. Největším zástupcem vačnatců je obrovský klokan, jehož výška je asi 2 m.

Gigantický klokan obývá otevřená prostranství Austrálie. Pohybuje se velkými skoky díky tlaku svých vysoce vyvinutých zadních nohou. Ocas hraje roli vyvažovače. Klokani na něj spoléhají, když sedí na zemi nebo se při krmení pomalu pohybují. Klokani jsou býložravci; v biocenózách hrají stejnou ekologickou roli jako kopytníci ve stepích jiných oblastí Země. Mezi vačnatce patří kromě klokanů veverky vačnaté, kuny vačnatci, medvědi vačnatci (koaly) a další zástupci. V Americe mezi vačnatci žijí pouze vačice, jsou četné a rozmanité.

Savci se vyvinuli ze savců zubatých plazů. Zvládli všechna stanoviště, přizpůsobili se různým podmínkám, dosáhli velké diverzity a vysokého počtu. Moderní savci jsou rozděleni do dvou podtříd: Prvotní zvířata (Monotremes) a Pravá (Viviparous) zvířata (vačnatci a placentáři).

Cvičení na základě probrané látky

1. 1. Vyjmenujte podobnosti mezi savci a plazy.
2. 2. Uveďte progresivnější znaky savců ve srovnání s plazy.
3. 3. Proč dostali zvířecí plazi takové jméno?
4. 4. Potvrďte na příkladech široké rozšíření a vysoké počty savců.
5. 5. Řekněte nám o původu savců.
6. 6. Jaké jsou znaky stavby a životní aktivity prvních živočichů?
7. 7. Popište, jak se vyvíjí mládě vačnatce (na příkladu klokana).

Od plazů po savce

V lesích období karbonu asi před 300 miliony let vypadali předkové moderních savců ve srovnání se starými plazy jako „drobnosti“. Zemi omývalo teplé, mělké moře, klima bylo horké, vlhké a poměrně stálé. Mezi plazy té doby ohlašovala svůj výskyt jedna linie – bestiální ještěři z podtřídy Synapsida. Vzkvétaly, dominovaly plazům v období permu a raného triasu, tzn. Před 280-210 miliony let. Během milionů let byly jejich kostry zdokonalovány a předznamenávaly vzhled šelem. A přesto, navzdory slibným změnám, to byl z pohledu savců „falešný začátek“. Pozdní trias byl dobou oslnivého vzestupu dinosaurů, kteří v druhohorách (před 225 až 65 miliony let) nejen zastínili Sinaisidae, ale téměř je vytlačili v boji o existenci a v mnoha ohledech je předčili. Přežili jen ti nejméně nápadní plazi podobní zvířatům, která se v průběhu triasu (před 225-195 miliony let) postupně měnila a stále více se podobala savcům. První z nich byly asi 5 cm dlouhé a byly noční. V těchto skromných, záludných tvorech lze jen stěží rozpoznat předzvěsti nejúžasnějšího vývoje v historii obratlovců, který začal před více než 100 miliony let zmizením dinosaurů.

Na počátku triasu převažovali mezi sinaisidy zástupci řádu Therapsida. Během milionů let si na lebce vytvořili zvláštní boční otvor ohraničený jařmovým obloukem. To vedlo k restrukturalizaci čelistních svalů. Díky růstu maxilární a palatinové kosti se objevilo sekundární patro, tvořící klenbu rohovinové dutiny; zuby se diferencovaly; šest ze sedmi původních mandibulárních kostí se zmenšilo a zbývající zubatina se zvětšila. Žebra zmizela v krční a bederní páteři, zůstala pouze v hrudní oblasti; pletence končetin se narovnaly a poloha hlavice stehenní kosti a ramene se změnila tak, že končetiny začaly být umístěny vertikálně, spíše než aby zaujímaly laterální polohu vzhledem k tělu. Tyto a další změny vedly k vylepšení řady funkcí. Sekundární patro tak vytvářelo dráhu pro průchod vzduchu z nosních dírek do hltanu, umožňující současné dýchání a žvýkání, k čemuž přispěl i vývoj bránice – svalové přepážky oddělující namáhavou a břišní dutinu.

Všichni moderní savci pocházejí z cynodontů, pokročilých plazů podobných zvířatům, kteří žili během období středního a pozdního triasu a byli psí predátoři. Jeden z nich, Probainognatbus, objevený v sedimentech středního triasu v Argentině, nejlépe ilustruje přechodnou fázi evoluce. Anatomické rysy tohoto zvířete ukazují první krok k vytvoření sluchových kůstek savců: z kloubní kosti se stalo kladivo, z kvadrátu se stala kovadlina, společným strukturálním rysem plazů a savců je pouze třmen.

Vzhledem k tomu, že měkké tkáně nejsou zachovány ve fosilní formě, lze historii savců vysledovat pouze prostřednictvím fragmentů kostí a zubů. Kromě nového čelistního kloubu se lebka moderních savců vyznačuje přítomností bubínkové kosti, která tvoří součást sluchové buly. Zuby u savců se nacházejí pouze na premaxilární, maxilární a mandibulární kosti a obvykle se rozlišují na řezáky, špičáky, premoláry a moláry. Většina savců má dvě generace zubů – mléčné a trvalé. Zuby všech savců tvoří dektinová korunka pokrytá velmi silnou sklovinou (obvykle fosforečnan vápenatý). Zuby většiny savců mají dutinu vyplněnou dření, která se v dospělosti uzavírá, když se růst zubů zastaví. Po celý život rostou pouze řezáky hlodavců a zajíců, kly slonů a lícní zuby řady býložravců, které se aktivně opotřebovávají při práci a neuzavírá se jim dřeň.