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I Rettili del mesozoico invasero anche 1’ acqua (ittiosauri) e il cielo (pterosauri), prima di declinare per variazioni climatiche insopportabili.
Durante il giurassico una delle linee dei Tecodonti e volse in Uccelli, mentre tra i Terapsidi vi furono gli antenati dei Mammiferi. L’evoluzione degli Uccelli dai rettili è testimoniata dai resti fossili di uno strano organismo che assommava in sé caratteristiche dei Rettili e degli Uccelli, l’Archaeoptervx:
questo animale aveva denti e coda da lucertola, ma anche penne e ali, come gli uccelli.

Il mesozoico fu anche caratterizzato da una espansione dei gruppi animali già esistenti e da significative sostituzioni nell’ambito dei gruppi stessi, per motivi sconosciuti. Il gigantesco supercontinente Pangea di nuovo si smembrò e via via i continenti assunsero quello che è il loro attuale assetto. L’allontanamento delle zolle sembra che non sia stato accompagnato da grosse variazioni climatiche, pertanto non si intuiscono i motivi della nuova diversificazione animale.
I mammiferi evolsero dai Terapsidi verso la fine del triassico; erano piccoli come topi, insidiati dai Rettili e da altri animali. La loro sopravvivenza dipendeva dalla possibilità di sfuggire ai tentativi di predazione, per cui via via svilupparono caratteri adattativi; la formazione del diaframma, lamina muscolare che separa la cavità toracica da quella addominale, rese più efficiente la respirazione e un più acuto senso dell’olfatto rese più vigile la perlustrazione dell’ambiente. Essi erano infatti notturni e furtivi e non percepivano i colori. I primi Mammiferi furono ovipari; essi si riproducevano mediante uova, da cui all’esterno del corpo materno sgusciano i piccoli. In seguito le femmine svilupparono strutture atte a trattenere le uova fecondate all’interno del corpo e a sostenere lo sviluppo embrionale, sistema più sicuro per assicurare la sopravvivenza della discendenza, diventando vivipari. Verso la fine del Cretaceo (65 milioni di anni fa), per cause ancora oggi non chiarite, vi fu il declino dei Rettili e soprattutto la scomparsa delle forme di grossa mole; alcuni studiosi ritengono che l’estinzione di massa fu causata da un evento catastrofico, la caduta di un’enorme meteorite, che sollevando una gigantesca coltre di polvere perturbò l’atmosfera e indusse gravi alterazioni climatiche. Qualunque ne sia stata la causa, l’estinzione di gran parte dei Rettili favorì la diffusione degli Uccelli e dei Mammiferi.
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