Кіріспе
Тарихқа дейінгі омыртқалы жануарларды ғылыми зерттеу. Омыртқалы палеонтология – палеонтологияның омыртқалы жануарлардың (омыртқасы бар жануарлар және олардың ұрпақтары) қалдықтарын зерттеу арқылы жойылған түрлерінің мінез-құлқын, көбеюін және сыртқы түрін анықтауға бағытталған саласы. Ол сонымен қатар эволюциялық уақыт шкаласын пайдаланып, өткендегі жануарлар мен олардың қазіргі туыстастарын байланыстыруға тырысады. Қазба жәдітеліктері ертедегі су омыртқалылардан қазіргі балықтарға, сондай-ақ сүтқоректілерге, құстарға, бауырымен жорғалаушыларға және қосмекенділерге дейінгі эволюциялық жолдың дамуын көрсетеді, бірақ әлі де зерттелмеген көп аймақтар бар. Ең ерте белгілі омыртқалы жануарлардың қазбалары ордовик кезеңінің (шамамен 485-444 миллион жыл бұрын) тау жыныстарында табылған қалың қабықпен жабылған балықтар болды, ал жақтары бар омыртқалылар келесі силур кезеңінде (444-419 миллион жыл бұрын) плакодермдер мен акантодиандар түрінде пайда болды. Девон кезеңінде (419-359 миллион жыл бұрын) ауамен тыныс алатын балықтар аяқ-қолдарын дамытып, құрлықта қозғала бастады, осылайша алғашқы құрлықтағы омыртқалы жануарлар – стегоцефалиялар пайда болды. Көміртек кезеңінің басындағы Ромердің үзілісі (359-299 миллион жыл бұрын) ертедегі стегоцефалиялар туралы ақпаратты аз қалдырды, бірақ құрлықтағы өмірге жақсы бейімделген омыртқалы жануарлардың дамуына жағдай жасады. Тетраподтардың негізгі тобы көміртек кезеңінің басында пайда болды, темоспондилдер экожүйеде үстемдік құрып, алғашқы құрлықтағы омыртқалы жануарлардың ірі фаунасына айналды. Рептиломорфтардың бір тармағы құрлықтағы өмірге сәйкес келетін метаболизмді және оларды судан тәуелсіз ететін жаңа көбею әдісін – амниоттық жұмыртқаны дамытты, толыққанды амниоттар орта көміртек кезеңінде пайда болды. Акулалар мен олардың голоцефалия туыстары теңіздерде гүлденді, ал өзендерде ризодонттар сияқты қанатты балықтар басым болды. Перм кезеңінде (299-252 миллион жыл бұрын) амниоттардың екі негізгі тармағының бірі – синапсидтер гүлденді, ал олардан туындаған терапсидтер кезеңнің ортасында үстемдікке ие болды. Ұлы жойылған оқиға синапсидтердің көп бөлігін жойды, ал архозаврлар, сауропсидтер тармағынан пайда болып, триас кезеңінде (252-201 миллион жыл бұрын) олардың көптерін алмастырды. Қазіргі амфибиялар, лиссамфибиялар, сол кезде темоспондилдерден пайда болған болуы мүмкін. Шынайы сүтқоректілер, цинодонт терапсидтерінен туындаған, динозаврлармен бірге орта триас кезеңінде пайда болды, олар архозаврлар кладынан шыққан. Сонымен қатар, сәулелі қанатты балықтар әр түрлі болды, нәтижесінде телеост балықтары теңіздерде басымдыққа ие болды. Археоптерикс сияқты ататектер (Avialae) алғаш рет юра кезеңінде динозаврлардан пайда болды, ал негізгі құстар (Neornithes) 100-60 миллион жыл бұрын бор кезеңінде пайда болды. K-Pg жаппай жойылған оқиға птерозаврлар, плезиозаврлар, мозазаврлар және барлық динозаврларды қоса алғанда, көптеген омыртқалы жануарлардың жойылуына әкелді, көптеген экологиялық нишаларды бос қалдырды. Териан сүтқоректілері ерте юра кезеңінде пайда болған болса, олар палеогендегі жаппай жойылғаннан кейін маңызға ие болды және бүгінгі күнге дейін сақталды, бірақ скваматтар мен құстар әртүрлілік бойынша әлі де көш бастап тұр.
Vertebrate paleontology is the subfield of paleontology that seeks to discover, through the study of fossilized remains, the behavior, reproduction and appearance of extinct vertebrates (animals with vertebrae and their descendants). It also tries to connect, by using the evolutionary timeline, the animals of the past and their modern day relatives. The fossil record shows aspects of the meandering evolutionary path from early aquatic vertebrates to modern fish as well as mammals, birds, reptiles and amphibians, with a host of transitional fossils, though there are still large blank areas. The earliest known fossil vertebrates were heavily armored fish discovered in rocks from the Ordovician period about 485 to 444 Ma (megaannum, million years ago), with jawed vertebrates emerging in the following Silurian period (444 to 419 Ma) with the placoderms and acanthodians. The Devonian period (419 to 359 Ma) saw primitive air breathing fish to develop limbs allowing them to walk on land, thus becoming the first terrestrial vertebrates, the stegocephalians. Romer's gap in the early Carboniferous period (359 to 299 Ma) left little of the early stegocephalians, but allowed vertebrates more adapted to life on land to flourish in their wake. Crown group tetrapods appeared in the early Carboniferous, with temnospondyls dominating the ecosystem and becoming the first land vertebrate megafauna. A lineage of reptiliomorphs developed a metabolism better suited for life exclusively on land, as well as a novel form of reproduction freeing them from the water: the amniotic egg, with full fledged amniotes appearing in the mid Carboniferous. Sharks and their holocephalian relatives flourished in the seas, while rivers were dominated by lobe finned fish like rhizodonts. During the Permian period (299 to 252 Ma), one of the two major branches of amniotes, the synapsids, flourished, with derived therapsids taking over in the middle of the period. The Great Dying wiped out most of the synapsid diversity, with archosaurs, emerging from the other sauropsid branch, replacing many of them in the Triassic period (252 to 201 Ma). Lissamphibians, modern amphibians, likely arose around that time from temnospondyls. True mammals, derived from cynodont therapsids, showed up in the Middle Triassic around the same time as the dinosaurs, who emerged from a clade of archosaurs. At the same time, ray finned fish diversified, leading to teleost fish dominating the seas. Ancestral birds (Avialae) like Archaeopteryx first evolved from dinosaurs during the Jurassic, with crown group birds (Neornithes) emerging in the Cretaceous between 100 Ma and 60 Ma. The K Pg mass extinction wiped out many vertebrate clades, including the pterosaurs, plesiosaurs, mosasaurs and nearly all dinosaurs, leaving many ecological niches open. While therian mammals had already evolved in the Late Jurassic, they would rise to prominence in the Paleogene following the mass extinction and remain to this day, although squamates and birds still lead in diversity.
Тарих
Омыртқалылардың эволюциясын анықтауға көмектескендердің бірі француз зоологы Жорж Кувье (1769–1832) болды, ол ежелгі тау жыныстарынан табылған қазбалардың жаңағы қазбалардан немесе қазіргі заманғы жануарлардан күрт ерекшеленетінін байқады. Ол 1812 жылы өз зерттеулерін жариялады және эволюцияны дәйім жоққа шығарғанымен, оның еңбегі түрлердің жойылуы туралы (сол кезде) даулы теорияны растады. Томас Джефферсон 1797 жылы Филадельфиядағы Америка философиялық қоғамында баяндама жасап, Америка Құрама Штаттарында омыртқалы жануарлар палеонтологиясы ғылымын қалыптастырғанмен есептеледі. Джефферсон батыс Вирджиниядағы үңгірден табылған жер қасқырдың қаңқа сүйектерін көрсетті және оның туысын (Megalonyx) атады. Кейіннен түрге оның құрметіне Megalonyx jeffersonii деген ат берілді. Джефферсон Кувьемен хат алмасып, оған американдық мастодонт пен жүнді мамонттың аса құнды сүйектерін жіберді. Палеонтология швейцариялық табиғат зерттеушісі Луи Агассиздің "Recherches sur les poissons fossiles" (1833–1843) еңбегін жариялаумен нағыз дамыды. Ол жүздеген қазба балық түрлерін зерттеп, сипаттап, тізімдеді, жойылып кеткен жануарлардың өмірін қатаң түрде зерттеуді бастады. 1859 жылы Чарльз Дарвиннің "Түрлердің шығу тегі" еңбегі жарық көргеннен кейін бұл сала теориялық негізге ие болды. Содан бері жасалған көптеген жұмыстар қазбалар мен қазіргі тіршілік ететін организмдер арасындағы байланысты, сондай-ақ олардың уақыт өте келеген тарихын анықтауға бағытталды. Қазіргі заманда Альфред Ромер (1894–1973) осы тақырып бойынша анықтамалық оқулық деп есептелетін "Омыртқалы жануарлар палеонтологиясы" атты кітап жазды. Ол салыстырмалы анатомия арқылы қазба балықтардың, қосмекенділердің және бауырымен жорғалаушылардың эволюциялық дамуын көрсетіп, барлық (сол кездегі) белгілі қазба омыртқалы жануарлар туыстарын тізімдеді. Ромер 1940 жылы Омыртқалы жануарлар палеонтологиясы қоғамының алғашқы президенті болды, ол бірлесіп құрған Говард Чиумен бірге. Роберт Л. Кэрролл, Макгилл университетінен, Ромердің дәстүрін жалғастырған және көптеген адамдар бұл тақырып бойынша түпкілікті кітап деп санайтын 1988 жылғы "Омыртқалы жануарлар палеонтологиясы және эволюциясы" еңбегін жазды. Кэрролл 1983 жылы Омыртқалы жануарлар палеонтологиясы қоғамының президенті болды. Қоғам өз мүшелерін хабарламалар және "Journal of Vertebrate Paleontology" журналы арқылы соңғы жаңалықтармен таныстырады.
Тематикалық коллекциялар желісі
oVert (openVertebrate) Тематикалық жинақтау желісі (TCN) – омыртқалы жануарлардың әртүрлілігіндегі ішкі анатомияға қатысты жоғары ажыратымдылықтағы үш өлшемді цифрлық деректерді жасауға және таратуға бағытталған жоба. Жоба АҚШ-тағы цифрландыру орталықтары желісінде омыртқалы жануарлардың 80%-дан астамын құрайтын 20 000-нан астам сұйықтықта сақталған үлгілерді компьютерлік томографиядан (КТ) сканерлеуді жоспарлап отыр. Осы цифрлық бейнелер мен үш өлшемді көлемдер жаңа түрлерді ашу, анатомиялық әртүрлілік пен өсу үлгілерін анықтау, сондай-ақ функция және эволюция гипотезаларын тексеруге қатысты мәселелерді зерттеу, жүктеу және пайдалану үшін ашық болады.