恐龍世界/感興趣的進化支系
本文將重點關注一個特定的進化支系列表，這些進化支系有助於我們整理生命。
我們假設貓和螃蟹的最後一個共同祖先具有兩側對稱性。如果你在貓的中間畫一條線，兩側是匹配的。螃蟹也是一樣。
- 包含最後一個共同祖先及其所有後代的進化支系，我們稱之為兩側對稱動物。
- bi = 二，lateral = 沿著
- 這個群體中的所有動物都仍然表現出兩側對稱性嗎？不。
- 感受一下你胸腔裡的心臟。它並不完全在中間，是嗎？
- 花園蝸牛有一個螺旋形的殼，它的一些器官也有些扭曲。沒關係。它仍然是兩側對稱動物。
我們假設貓和蜥蜴的最後一個共同祖先能夠在陸地上產下後代，透過保護卵子免受乾燥。
- 包含貓和蜥蜴的最後一個共同祖先及其所有後代的進化支系，我們稱之為羊膜動物。
- 羊膜是卵中的一層，可以保護髮育中的胎兒免受乾燥。
- 青蛙和其他不在這個進化支系中的動物需要在水附近或水中產卵，這樣它們就不會乾涸。
- 海龜、蜥蜴和雞可以在陸地上產卵。你有沒有注意到雞蛋白脆殼裡面的那層厚厚的彈性層？那就是羊膜。
- 包括狗、貓和人類在內的哺乳動物，其後代是在體內發育的。羊水囊是保護卵子在生長過程中的一層彈性層。你有沒有聽說過孕婦“破水”？這就是羊水囊準備，嗯，孵化的時候！
我們假設貓和青蛙的最後一個共同祖先具有骨盆。
- 我們將那個最後一個共同祖先及其所有後代稱為四足動物。
- 從字面上翻譯，四足動物的意思是“四條腿”。
- 但是這個進化支系中包含的所有動物都仍然有四條腿嗎？不。
四足動物有什麼特別之處？
- 骨盆在腿和脊柱之間形成一個橋樑。
- 類似地，肩胛骨和鎖骨在手臂和脊柱之間形成一個橋樑。
- 每一個（骨盆和肩部結構）都可以很容易地被認為是一個整體：一個帶。
- 骨盆帶控制著腿。
- 胸帶（想想舉重讓自己變得強壯並擁有巨大的胸肌）控制著手臂、前肢、前腿、翅膀，或者你身上任何其他的東西。
魚類已經有了胸帶，這就是它們的胸鰭與脊柱連線的方式。
透過增加骨盆和後肢，這個新的譜系的動物通常可以被想象成具有四肢的動物。
根據化石和DNA觀察，四足動物已經存在了很長時間。
- 因為四足動物內部的不同亞進化支系已經進化了很長時間，所以很多現在都非常衍生。
- 原始四足動物的化石包括棘螈和魚石螈。
- 許多四足動物的衍生譜系目前不以四條腿行走。
- 鳥類
- 人類
- 鯨魚
- 蛇
下次你在遠足時看到一條響尾蛇，你可能不想大喊，“嘿！當心那隻四足動物！”因為這對普通人來說會很困惑。但你總是可以給蛇一個恭敬的點頭，並說，“好響的尾巴，四足動物朋友。看看我們，多麼衍生啊。”
我們認為貓和鳥的最後一個共同祖先具有羊膜。我們將這個進化支系稱為羊膜動物。
- 羊膜允許動物遠離水域繁殖，透過在卵（例如，蜥蜴、鴨嘴獸、雞）或子宮（貓、老鼠等）中特殊的膜層內保護胚胎。
“帶窗的”。幫助我們診斷這個進化支系成員的特徵在衍生的、現存的動物身上通常是隱藏的，所以讓我們深入研究這個謎團。
今天，我們可以很容易地觀察到很多哺乳動物的嘴裡長著形狀不同的牙齒。想想人類和狼。
- 人類有可以切割、壓碎和研磨的牙齒。
- 狼有可以刺穿和壓碎的牙齒。
利用這些牙齒做一些有趣的事情（咬食物、開啟食物、咀嚼食物）需要肌肉來移動下頜，還需要臉頰來防止食物從嘴裡掉出來！
- 人類和狼的頭骨在（頭骨兩側）都有一個大的骨弓，可以讓肌肉穿過頭骨和下頜。
- 骨弓也為肌肉臉頰提供了附著點。
- 在生物學中，我們稱之為“顴弓”，說起來很有趣！
- 我們可以觀察這個弓，並將其視為咀嚼肌通道的視窗。
現在，讓我們考慮一下二齒獸化石動物。
- 二齒獸的意思是“兩種大小的牙齒”，因其嘴裡不同大小的牙齒而得名。
- 二齒獸的頭骨在每個眼窩後面都有一個大的圓形孔。
- 古生物學家認為這個孔是用於咀嚼肌的附著點。
- 我們目前的解釋是二齒獸是合弓綱動物——“帶窗的”——並且它是我們進化支系中的一個原始成員。
合弓綱動物進化支系包含猴子和二齒獸的最後一個共同祖先及其所有後代。
隨意地說，在這個課程中，我們將忽略合弓綱動物。
- 所以你經常會看到我們將二齒獸與一些熟悉的哺乳動物歸為一類，以便真正地強調這一點。
- 例如，參見我們的恐龍時間樹。我們將合弓綱動物留在它們的小譜系中，並在古生代展示一個原始的二齒獸，並在新生代展示一隻毛茸茸的貓。
- 中生代時期有合弓綱動物嗎？當然！
- 我們會學到很多關於它們的資訊嗎？在這個課程中不會！
“兩個窗戶”。上面，我們考慮了合弓綱動物，它們的頭骨中有一個單一的弓形結構，用於容納咀嚼肌。
雙弓類動物在每個眼窩後面都有兩個弓形結構。
- 我們認為一組孔有助於肌肉工作下頜。
- 我們認為頭骨頂部的孔有助於調節體溫。讓我們探索一下！
2019年，一個科學家團隊發表了關於鱷魚和鳥類頭骨中熱交換器官的同行評審觀察結果。
- 現存的鱷魚頭骨頂部有孔。
- 現存的四足動物喙頭蜥也是如此。
- 衍生的鳥類頭骨頂部沒有這些孔。但許多與鳥類相關的有羽毛的恐龍確實有這些孔。
Ritterbush博士同意這種解釋，即頭骨頂部的孔用於容納調節體溫的器官。Ritterbush博士喜歡稱這些孔為熱口袋。
並且，特別獎金，還有另一個有用的特徵，我們可以在我們歸為雙弓類動物的現存四足動物中觀察到。
角質β蛋白是一種堅韌的物質，可以構建外體覆蓋物。
- 角質β蛋白存在於現存的蜥蜴、短吻鱷、龜和鳥類中。
- 角質β蛋白由交織在一起的微小蛋白質鏈組成。
- 角質β蛋白可以構建堅固、靈活的材料，例如羽毛。
- 它不存在於哺乳動物或其他合弓綱動物中。哺乳動物產生角蛋白，這是一組不同的蛋白質。
闡明這種情況的觀察結果相當新，因此它們還沒有進入主流教學實踐或教科書中。
- β蛋白在顯微鏡下早已被識別出來，但只是因為它們看起來不同而被稱為β蛋白。
- 最近的觀察結果包括蛋白質的微觀結構，
- 不同現存動物群體產生的不同β蛋白的數量，
- 以及產生這些蛋白質的基因在這些現存動物的DNA模式中的位置。
結果是一個令人信服的解釋，即鳥類和蜥蜴的最後一個共同祖先具有角質β蛋白。
雙弓類動物是古生物學和生物學之間聯絡的一個案例研究。
- 生物學家可以觀察現存動物的詳細化學結構和DNA模式。
- 古生物學家可以觀察滅絕動物的形狀、大小、結構和微觀外觀。
- 現存和滅絕動物之間解釋的關係一直在變化，因為生物學家和古生物學家不斷進行新的觀察。
非常重要的說明！
雙弓類動物和合弓綱動物是姐妹進化支系，都屬於更大的羊膜動物進化支系。雙弓類動物是四足羊膜動物。合弓綱動物是四足羊膜動物。我們沒有令人信服的證據表明任何一種頭骨結構更原始或更衍生。我們通常將它們顯示為在羊膜動物進化支系中分化，並在每個單獨的分化分支上標記特徵（兩個窗戶；一個窗戶）。
"古老的蜥蜴"。鳥類和鱷魚的最近共同祖先，以及其所有後代，構成了一個我們稱之為主龍類的演化支。
主龍類屬於雙弓類爬行動物。
- 原始的主龍類在其股骨（大腿骨）的後表面有一個大的隆起。
- 這個隆起為一條在尾巴和股骨之間執行的肌肉（尾股肌）提供了更強的附著點。
- 這個隆起的正式名稱是“第四轉子”，
- 但我們在這門課中不會使用這個術語
- 因為它暗示我們將學習所有其他的轉子，
- 而我們絕對不會這樣做！
這個肌肉附著點的尺寸在不同的主龍類中有所不同。
- 在化石中，它在鱷魚和恐龍身上最容易觀察到。
- 在活體動物中，它在鱷魚身上更容易觀察到。
- 在現代鳥類中
- 尾巴已經變得如此退化和短粗，以至於，
- 雖然肌肉仍然存在
- 並且仍然附著在股骨上，
- 但這個大的隆起並不那麼突出或容易觀察到。
化石揭示了種類繁多的主龍類，其中一些體型巨大，可能非常可怕。探索這些非常有趣，但我們在這門課中沒有時間進行。
"可怕的蜥蜴"。恐龍這個演化支包括鳥類和三角龍的最近共同祖先，以及其所有後代。
在這門課中，我們將追蹤恐龍獲得的兩個特徵。
在恐龍演化支中可以找到詳細的恐龍分支圖和描述。
恐龍擁有光滑的踝關節。
- 鱷魚的踝關節是扭曲的，這在水中很順滑，但在陸地上卻很笨拙。
- 鱷魚的踝關節透過兩塊骨骼（跟骨和距骨）的斜向剪下來集中彎曲運動。
- 在恐龍中，距骨很大，並緊貼著脛骨（小腿骨）。
- 在恐龍中，跟骨很小，只是沿著距骨滑動。
- 我喜歡這樣記住它們
- 距骨看起來像一個底部帶有滑輪的大寫字母A。
- 跟骨？幾乎不認識它！
- 我喜歡這樣記住它們
- 恐龍的結果是一個光滑的鉸鏈狀踝關節，可以前後擺動，就像狗門一樣。
- 除了恐龍外，翼龍也擁有光滑的踝關節。
- 翼龍（“寬廣的蜥蜴”）是會飛的主龍類，例如翼手龍（“寬廣的手指”）和翼龍（“寬廣的無齒”）。
- 包括鳥類和翼龍的最近共同祖先及其所有後代的演化支被稱為鳥頸類（“鳥的脖子”）。
恐龍擁有光滑的髖關節。
- 鱷魚的髖關節是扭曲的，這在水中很微妙，但在陸地上卻非常笨拙。
- 還記得鱷魚身上那塊非常突出的尾股肌嗎？
- 在陸地上，它們必須真正地用力收縮這塊肌肉才能將腿向後拉，併為下一步做好準備。
- 在水中，鱷魚可以透過微妙的調整來滑行、潛伏和爬行，並且它們的腿稍微傾斜，可以進行微小的調整。
- 在陸地上，鱷魚以笨拙的大步蹣跚而行。
- 鱷魚的股骨頂部有一個缺口，以一個奇怪的角度嵌入骨盆。
- 恐龍的髖關節可以讓腿像鐘擺一樣擺動。[點選連結檢視重建影片！]
- 恐龍的股骨頂部有一個尖銳的90度把手，就像一個倒置的高爾夫球杆。
- 恐龍的骨盆也有一個漂亮的圓形窩孔，供股骨滑動。
- 結果是腿部允許的平滑擺動運動，
- 以及整個骨骼允許的直立姿勢。
檢視恐龍內部的更多演化支！
翼龍不是恐龍，因為它們沒有遺傳到光滑的髖關節。
烏鴉和鴕鳥的最近共同祖先，以及其所有後代，構成了鳥類的演化支。
鳥類是恐龍演化支中的一個分支。
鳥類中出現的一個關鍵特徵，但在其他恐龍中沒有出現，是短粗的尾骨，即尾綜骨。
雞身上許多特徵與其他恐龍共享
- 光滑的踝關節和光滑的髖關節
- 直立的姿勢，身體由踝關節支撐。
- 粗壯的脛骨和退化的腓骨（小腿骨）
- 長的前肢，不在地面上行走。
- 減少的指頭和腳趾數量。
- 羽毛
雞身上其他特徵與其他恐龍不共享
- 尾綜骨，一個短粗的尾骨。
- 骨盆和薦椎融合在一起，很難分辨你到底在看什麼。
- 與身體大小相比，大多數鳥類都有巨大的眼睛和巨大的大腦！
- 成年鳥類的喙沒有牙齒。
- 指骨融合成翅膀末端一個令人毛骨悚然的超級手指。
- 下次吃雞翅的時候想想這個。
- 或者不要想。這令人不安。