Vì sao trong ngành động vật có dây sống thi lớp thú là tiến hóa nhất

"Principles of Classification and a Classification of Mammals" [AMNH Bulletin v. 85, 1945] của George Gaylord Simpson là nguồn cơ bản của phân loại liệt kê trong bài này. Simpson đã vạch ra hệ thống học của nguồn gốc thú và các mối quan hệ nói chung được giảng dạy rộng khắp cho tới cuối thế kỷ XX. Kể từ phân loại của Simpson, các hồ sơ hóa thạch cổ sinh vật học đã được điều chỉnh lại, và trong những năm qua người ta đã chứng kiến nhiều tranh luận và tiến bộ liên quan tới những kiến thức cột trụ lý thuyết của chính việc hệ thống hóa, một phần là thông qua các khái niệm mới của miêu tả theo nhánh học. Mặc dù các công trình nghiên cứu trong lĩnh vực này đã dần dần làm cho hệ thống phân loại của Simpson trở nên lỗi thời, nhưng nó vẫn là điều gần gũi nhất với phân loại chính thức của động vật có vú.

Phân loại McKenna/BellSửa đổi

Năm 1997, Malcolm C. McKenna và Susan K. Bell đã đưa ra sửa đổi tổng thể cho phân loại động vật có vú, bằng việc tạo ra phân loại McKenna/Bell. Cuốn sách Classification of Mammals above the Species Level,[3] xuất bản năm 1997 của họ là công trình bao hàm toàn diện nhất tới nay về hệ thống học, các mối quan hệ và sự phát sinh của tất cả các đơn vị phân loại thú đã biết khi đó, dù còn sinh tồn hay đã tuyệt chủng, xuống tới cấp chi, mặc dù các dữ liệu phân tử gần đây đã và đang thách thức một vài kiểu gộp nhóm ở các cấp cao hơn. McKenna thừa hưởng dự án từ Simpson và cùng với Bell đã xây dựng một hệ thống cấu trúc thứ bậc được cập nhật trọn vẹn, bao gồm toàn bộ các đơn vị phân loại còn sinh tồn hoặc tuyệt chủng đã biết vào thời điểm đó, phản ánh phả hệ lịch sử của lớp Mammalia.

Phân loại McKenna/Bell tóm tắt như sau: Lớp Mammalia

• Phân lớp Prototheria: Thú đơn huyệt: thú lông nhím và thú mỏ vịt.
• Phân lớp Theriiformes: Các loài thú sinh con và các họ hàng tuyệt chủng của chúng.
  • Phân thứ lớp †Allotheria: multituberculates
  • Phân thứ lớp †Triconodonta: triconodonts
  • Phân thứ lớp Holotheria: Các loài thú sinh con hiện đại và các họ hàng tuyệt chủng của chúng.
    • Superlegion †Kuehneotheria
    • Supercohort Theria: Các loài thú sinh con.
      • Cohort Marsupialia: Thú có túi
        • Đại bộ Australidelphia: Thú có túi Australia và monito del monte [Dromiciops gliroides].
        • Đại bộ Ameridelphia: Thú có túi Tân thế giới.
      • Cohort Placentalia: Thú có nhau thai
        • Đại bộ Xenarthra: Thú ăn kiến, lười cây.
        • Đại bộ Epitheria:
          • Liên bộ Anagalida: thú dạng thỏ, động vật gặm nhấm, và chuột chù voi.
          • Liên bộ Ferae: thú ăn thịt, tê tê, †creodont, và các họ hàng.
          • Liên bộ Lipotyphla: thú ăn sâu bọ
          • Liên bộ Archonta: dơi, linh trưởng, chồn bay và đồi.
          • Liên bộ Ungulata: động vật móng guốc.
            • Bộ Tubulidentata incertae sedis: lợn đất
            • Tiểu bộ Eparctocyona: †condylarth, cá voi và artiodactyla [động vật guốc chẵn]
            • Tiểu bộ †Meridiungulata: động vật móng guốc Nam Mỹ.
            • Tiểu bộ Altungulata: perissodactyla [động vật guốc lẻ], voi, lợn biển, bò biển và đa man.

Phân loại phân tử của thú có nhau thaiSửa đổi

Các nghiên cứu phân tử dựa trên phân tích DNA trong vòng vài năm qua đã gợi ý các mối quan hệ mới giữa các họ thú. Phần lớn các phát hiện này đã được xác nhận độc lập bằng sự có mặt hay thiếu vắng dữ liệu retrotransposon[4]. Các hệ thống phân loại dựa trên các nghiên cứu phân tử tiết lộ 3 nhóm chính hay 3 dòng dõi của thú có nhau thai là Afrotheria, Xenarthra và Boreoeutheria – đã rẽ nhánh ra từ các tổ tiên chung ban đầu trong kỷ Creta. Mối quan hệ giữa ba nhánh này vẫn chưa được thiết lập chắc chắn và người ta đưa ra ba giả thuyết khác nhau liên quan tới việc nhánh nào là cơ sở trong mối tương quan với phần còn lại của thú có nhau thai. Ba giả thuyết này được gọi là Atlantogenata [Boreoeutheria là cơ sở], Epitheria [Xenarthra là cơ sở] và Exafroplacentalia [Afrotheria là cơ sở][5]. Tới lượt mình, Boreoeutheria chứa hai nhánh chính làEuarchontoglires và Laurasiatheria.

Các ước tính về thời gian rẽ nhánh giữa 3 nhóm thú có nhau thai này dao động trong khoảng từ 105 tới 120 triệu năm trước, phụ thuộc vào kiểu DNA [chẳng hạn DNA nhân hay DNA ty thể][6] và các diễn giải có biến động về thời gian của các dữ liệu cổ địa lý học[5].

Nhóm I: Afrotheria

• Nhánh Afroinsectiphilia
  • Bộ Macroscelidea: chuột chù voi [Châu Phi]
  • Bộ Afrosoricida: tenrecs và golden moles [Châu Phi]
  • Bộ Tubulidentata: lợn đất [Châu Phi, nam Sahara]
• Nhánh Paenungulata
  • Bộ Hyracoidea: đa man [Châu Phi, bán đảo Ả Rập]
  • Bộ Proboscidea: voi [Châu Phi, Nam và Đông Nam Á]
  • Bộ Sirenia: bò biển và lợn biển [nhiệt đới toàn cầu]

Nhóm II: Xenarthra

• Bộ Pilosa: lười và thú ăn kiến [Trung và Nam Mỹ]
• Bộ Cingulata: ta tu và các họ hàng tuyệt chủng [Châu Mỹ]

Nhóm III: Boreoeutheria

• Nhánh: Euarchontoglires [Supraprimates]
  • Liên bộ Euarchonta
    • Bộ Scandentia: đồi [Đông Nam Á].
    • Bộ Dermoptera: chồn bay/cầy bay [Đông Nam Á]
    • Bộ Primates: linh trưởng như khỉ, vượn, người [toàn cầu].
  • Liên bộ Glires
    • Bộ Lagomorpha: thỏ [Đại lục Á - Âu, châu Phi, châu Mỹ]
    • Bộ Rodentia: động vật gặm nhấm như chuột, sóc [toàn cầu]
• Nhánh Laurasiatheria
  • Bộ Erinaceomorpha: nhím chuột
  • Bộ Soricomorpha: chuột chù
  • Nhánh Ferungulata
    • Nhánh Cetartiodactyla
      • Bộ Cetacea: cá voi, cá heo
      • Bộ Artiodactyla: động vật guốc chẵn, như lợn, hà mã, lạc đà, hươu cao cổ, hươu, linh dương, trâu, bò, cừu, dê.
    • Nhánh Pegasoferae
      • Bộ Chiroptera: dơi [toàn cầu]
      • Nhánh Zooamata
        • Bộ Perissodactyla: động vật guốc lẻ, như ngựa, lừa, ngựa vằn, lợn vòi và tê giác.
        • Nhánh Ferae
          • Bộ Pholidota: tê tê [Châu Phi, Nam và Đông Nam Á]
          • Bộ Carnivora: thú ăn thịt, như hổ, báo, sư tử, mèo, chó, cáo, chồn, cầy [toàn cầu].

Các động vật có vú có thể được xác định bởi sự hiện diện của các tuyến mồ hôi, bao gồm cả những tuyến chuyên sản xuất sữa để nuôi con. Tuy nhiên trong phân loại hóa thạch, các đặc điểm khác phải được sử dụng, vì các tuyến mô mềm và nhiều đặc điểm khác không thể nhìn thấy được trong các hóa thạch.

Nhiều đặc điểm chung của tất cả các động vật có vú đã xuất hiện trong những thành viên đầu tiên của các động vật này:

• Khớp xương hàm - Các xương hàm dưới có chứa răng và xương sọ nhỏ gặp nhau để hình thành khớp. Trong hầu hết các gnathostomes, bao gồm các therapsids đầu, khớp bao gồm các khớp [xương nhỏ ở mặt sau của hàm dưới] và vuông [xương nhỏ ở mặt sau của hàm trên].
• Tai giữa - Trong động vật có vú nhóm crown, âm thanh được mang tới màng nhĩ bởi một chuỗi ba xương, xương búa, xương đe các, và xương bàn đạp. Theo tiến hóa, xương búa và xương đe được bắt nguồn từ các khớp và xương vuông điều đó tạo nên khớp xương hàm của các therapsids đầu.
• Răng thay thế - Răng được thay thế một lần hoặc [như trong cá voi có răng và động vật gặm nhấm murid] hoặc không thay lần nào, chứ không phải được thay thế liên tục trong suốt cuộc đời[7].
• Men răng - Các lớp men trên bề mặt của răng gồm calci, vững chắc, cấu trúc giống hình que dài từ ngà đến bề mặt của răng.
• Condyles chẩm - Hai điểm nối ở cuối hộp sọ vừa khít với cổ đốt sống trên cùng; hầu hết động vật bốn chân, ngược lại, chỉ có một điểm nối như vậy.

Hầu hết các đặc điểm trên đã không có mặt trong các tổ tiên của động vật có vú ở kỷ Trias.

Đối với nhà cổ sinh học, để xác định loài có vú theo loài, không có giới hạn đặc điểm nào có thể được sử dụng để phân biệt các nhóm. Bất kỳ đặc điểm nào đều có thể liên quan đến đặc điểm loài của một hóa thạch. Mặt khác cổ sinh vật học xác định động vật có vú bằng các đặc điểm thì cần phải chỉ xem xét những tính năng xuất hiện trong định nghĩa. Các khớp xương hàm nối răng và xương sọ thường xuyên được nhắc đến.