Введение
Вымерший класс терапсидов Therocephalia - вымерший клад эутериодонтов терапсидов ( млекопитающих и их близких родственников) из пермского и триасового периодов. Тероцефалины ("голова зверей") названы в честь их больших черепов, которые, наряду со структурой зубов, предполагают, что они были плотоядными. Как и другие не млекопитающие синапсиды, тероцефалины когда-то были описаны как " млекопитающие, похожие на рептилий". Therocephalia - это группа, наиболее тесно связанная с цинодонтами, которые породили млекопитающих, и эта связь подтверждается различными скелетными особенностями. Действительно, было предложено, что цинодонты могли развиться из тероцефалиев, и поэтому тероцефалии, как признано, являются парафилетическими по отношению к цинодонтам. Окаменелости тероцефалиев многочисленны в Кару в Южной Африке, но также были найдены в России, Китае, Танзании, Замбии и Антарктиде. Ранние ископаемые останки тероцефалов, обнаруженные в среднепермских отложениях Южной Африки, подтверждают происхождение группы из Гондваны, которая, похоже, быстро распространилась по Земле. Хотя почти каждая порода тероцефалов закончилась во время великого пермского-триасового вымирания, несколько представителей подгруппы под названием Eutherocephalia выжили в ранний триас. Считается, что некоторые роды, принадлежащие к этой группе, обладали ядом, что сделало бы их самыми старыми тетраподами, которые, как известно, имеют такие характеристики. Однако последние тероцефалины вымерли в начале среднего триаса, возможно, из-за изменения климата, наряду с конкуренцией с цинодонтами и различными группами рептилий - в основном архезаврами и их близкими родственниками, включая архезавроморфы и архезавриформы.
Therocephalia is an extinct clade of eutheriodont therapsids (mammals and their close relatives) from the Permian and Triassic periods. The therocephalians ("beast heads") are named after their large skulls, which, along with the structure of their teeth, suggest that they were carnivores. Like other non mammalian synapsids, therocephalians were once described as "mammal like reptiles". Therocephalia is the group most closely related to the cynodonts, which gave rise to the mammals, and this relationship takes evidence in a variety of skeletal features. Indeed, it had been proposed that cynodonts may have evolved from therocephalians and so that therocephalians as recognised are paraphyletic in relation to cynodonts. The fossils of therocephalians are numerous in the Karoo of South Africa, but have also been found in Russia, China, Tanzania, Zambia, and Antarctica. Early therocephalian fossils discovered in Middle Permian deposits of South Africa support a Gondwanan origin for the group, which seems to have spread quickly across Earth. Although almost every therocephalian lineage ended during the great Permian–Triassic extinction event, a few representatives of the subgroup called Eutherocephalia survived into the Early Triassic. Some genera belonging to this group are believed to have possessed venom, which would make them the oldest tetrapods known to have such characteristics. However, the last therocephalians became extinct by the early Middle Triassic, possibly due to climate change, along with competition with cynodonts and various groups of reptiles — mostly archosaurs and their close relatives, including archosauromorphs and archosauriforms.
Анатомия и физиология
Как и горгонопсия и многие цинодонты, большинство тероцефалиев, предположительно, были плотоядными. Ранние тероцефалины во многих отношениях были такими же примитивными, как горгонопсианцы, но они действительно проявляли определенные передовые черты. Происходит увеличение височного отверстия для прикрепления более широкой мышцы-аддуктора челюсти и уменьшение фаланг (кости пальцев рук и ног) до фалангиальной формулы млекопитающих. Наличие зарождающегося вторичного нёба у продвинутых тероцефалиев является еще одной особенностью, общей с млекопитающими. Открытие максиллотурбиновых хребтов в таких формах, как примитивный тероцефалиан Гланосухус, предполагает, что по крайней мере некоторые тероцефалианцы могли быть теплокровными. Позже к терроцефалиям относятся продвинутые Baurioidea, которые несли некоторые характеристики терриодонта до высокой степени специализации. Например, у небольших бауриоидов и травоядных баурий не было остеоизированной посторбитальной полосы, отделяющей орбиту от височного отверстия - состояние, типичное для примитивных млекопитающих. Эти и другие передовые особенности привели к давнему мнению, теперь отвергнутому, что иктидозавры и даже некоторые ранние млекопитающие возникли из бауриоидного стебля тероцефалиев. Подобные особенности млекопитающих, по-видимому, развивались параллельно среди ряда различных групп терапсидов, даже в пределах Therocephalia. У многих мелких терроцефалиев на морде имеются небольшие ямы, которые, вероятно, поддерживали вибриссы (мусы). В 1994 году русский палеонтолог Леонид Татаринов предположил, что эти ямы были частью системы электрорецепции у водных тероцефалиев. Однако, скорее всего, эти ямы - увеличенные версии тех, которые, как считается, поддерживают усы, или отверстия для кровеносных сосудов в мясистой губе.
Классификация
Тероцефалины эволюционировали как одна из нескольких линий не млекопитающих терапсидов и имеют тесные отношения с цинодонтами, которые включают млекопитающих и их предков. Большинство современных исследователей считают их сестринской группой кнодонтов, объединённых вместе как клад Eutheriodontia. Однако некоторые исследователи предположили, что сами тероцефалины являются предками цинодонтов, что сделало бы тероцефалинов кладистически парафилетическими по отношению к цинодонтам. Исторически, цинодонты часто предложены как потомки (или ближе всего к) семейства Whaitsiidae, однако исследование 2024 года вместо этого нашло поддержку родственных связей между цинодонтами и Eutherocephalia. Хотя общие предки с цинодонтами (и, следовательно, млекопитающими) объясняют много сходств между этими группами, некоторые ученые считают, что другие сходства могут быть лучше отнесены к конвергентной эволюции, такой как потеря посторбитальной полосы в некоторых формах, фалангеальная формула млекопитающих и некоторая форма вторичного неба в большинстве таксонов. Тероцефалины и кинодонты пережили массовое вымирание пермского триаса; но, в то время как тероцефалины вскоре вымерли, кинодонты быстро диверсифицировались. У тероцефалиев наблюдалось снижение скорости кладогенеза, что означает, что после вымирания появилось несколько новых групп. Большинство триасовых тероцефальных родословных возникло в позднем перме и длилось только короткий период времени в триасе, вымернув в конце анисианского периода.
Таксономия
Тероцефалия была впервые названа и задумана Робертом Брумом в 1903 году как порядок, включающий в себя то, что он считал примитивными териодонтами, основанными в основном на Scylacosaurus и Ictidosaurus. Однако его первоначальная концепция терроцефалии сильно отличалась от современной классификации, включая также различные роды горгонопсий (включая горгонопс) и диноцефалий. С 1903 по 1907 год Брум добавил в эту группу больше родов тероцефалиев, а также некоторые не тероцефалии, включая аномадонт Галехирус. Включение последнего подчеркнуло взгляд Брума на тероцефалиев как "примитивных" и предков других терапсидов, полагая, что аномадонты произошли от тероцефалиев, таких как Галехирус. Однако к 1908 году он считал его и некоторые другие нетероцефалические включения в группу сомнительными. В 1913 году Брум восстановил горгонопсию как отличную от тероцефалии, но в течение многих десятилетий после этого все еще было путаницы от него и других исследователей относительно того, какие роды принадлежали к какой группе. Ранг группы также варьировался от порядка, подпорядка и инфрапорядка в зависимости от предпочтительной систематики терапсидов авторов. С момента названия группы были предложены различные подгруппы и клады терроцефалиев, хотя их содержание и номенклатура часто были крайне нестабильными, а некоторые ранее признанные клады терроцефалиев оказались искусственными или основывались на сомнительных таксонах. Это привело к тому, что некоторые превелантные имена в теоцефальной литературе, иногда используемые десятилетиями, были заменены менее известными именами, которые имеют приоритет. Например, Scaloposauridae основывался на окаменелостях с в основном юными характеристиками и, вероятно, представлен незрелыми образцами из других разрозненных семейств тероцефалиев. В другом примере название "Pristerognathidae" широко использовалось для группы базальных тероцефалиев в течение большей части 20-го века, но с тех пор было признано, что название Scylacosauridae имеет прецедент для этой группы. Кроме того, область применения "Pristerognathidae" была нестабильной и переменным образом ограничивалась отдельной подгруппой ранних тероцефалиев (наряду с другими, такими как Lycosuchidae, Alopecodontidae и Ictidosauridae), чтобы охватить всю полноту ранних тероцефалиев. Аналогичным образом, в литературе 20-го века для тероцефалиев, соответствующих семейству Adkidnognathidae, использовались различные названия, включая Annatherapsididae, Euchambersiidae (самое старое имеющееся название) и Moschorhinidae, и члены часто имели путаную связь с whaitsiids. Консенсус по названию и содержанию Akidnognathidae был достигнут только в 21-м веке, утверждая, что группа на уровне семейства создана на самом старом упоминаемом роде и, таким образом, Akidnognathidae становится прецедентом для этой группы не-уайтсиоидных эутероцефалинов. С другой стороны, некоторые группы, которые раньше считались искусственными, оказались действительными. Аберрантная семейка тероцефалиев Lycosuchidae, когда-то идентифицированная наличием нескольких функциональных собачьих зубов, была предложена в качестве неестественной группы на основе исследования замены собак у ранних тероцефалиев ван ден Хевером в 1980 году. Однако последующий анализ выявил дополнительные синапоморфии, поддерживающие монофилию этой группы (включая задержанную замену собачьих форм), и Lycosuchidae в настоящее время считается действительным базальным кладом в Therocephalia. Однако большинство родов, включенных в группу, с тех пор были объявлены сомнительными, и теперь она включает только Lycosuchus и Simorhinella. Современная таксономия терроцефалиев основана на филогенетическом анализе видов терроцефалиев, который последовательно признает две группы ранних терроцефалиев (Lycosuchidae и Scylacosauridae), в то время как более полученные терроцефалии образуют клад Eutherocephalia. Некоторые анализы показали, что сцилакозавриды ближе к эутероцефалиям, чем к ликозухидам, и поэтому были объединены как клад Scylacosauria, в то время как другие предположили, что они являются родственными друг другу таксонами. В пределах Eutherocephalia, основные клады, соответствующие семействам Akidnognathidae, Chthonosauridae, Hofmeyriidae, Whaitsiidae, признаются вместе с различными подкладами, сгруппированными под Baurioidea. Однако, хотя отдельные группы тероцефалиев широко признаются действительными, взаимосвязи между ними часто плохо поддерживаются. Таким образом, существует несколько более высоких уровней, объединяющих несколько подкладов, за исключением Whaitsiioidea (объединяющи�...
Филогения
Ранние филогенетические анализы тероцефалиев, такие как Хопсон и Баргузен (1986) и ван ден Хевер (1994), восстановили и подтвердили многие из упомянутых выше субтаксов тероцефалиев в филогенетическом контексте. Однако отношения более высокого уровня было трудно разрешить, особенно между подкладами Eutherocephalia (то есть Hofmeyriidae, Akidnognathidae, Whaitsiidae и Baurioidea). Например, Хопсон и Баргузен (1986) смогли восстановить эвтероцефалию только как нерешенную политомию. Более поздние филогенетические анализы терроцефалиев, инициированные Хаттенлокером (2009), подчеркивают использование более широкого выбора терроцефалических таксонов и признаков. Такие анализы подтвердили, что Therocephalia является родственным кладом кнодонтов, и монофилия Therocephalia была поддержана последующими исследователями. Он основан на матрице данных, впервые опубликованной Huttenlocker et al. (2011), Пример лабильности этих отношений демонстрируют Лю и Абдала (2023), которые восстановили альтернативную топологию с Chthonosauridae, глубоко внедренной в Akidnognathidae. Ниже представлена модифицированная кладограмма из Pusch et al. (2024) анализируют отношения между тероцефалиями и ранними кинодонтами. Их анализ был сосредоточен на включении эндокраниальных характеристик, чтобы помочь разрешить отношения между тероцефалиями и кинодонтами, чтобы дополнить предыдущие анализы, которые почти полностью опирались на поверхностные черепные и зубные характеристики, подверженные конвергентной эволюции, и как таковые включают только таксоны с доступными применимыми данными. Из них можно было включить только четыре терроцефали. Однако каждый из них представляет собой четыре основные группы в филогенезии терроцефалиев: два "базальных терроцефалиев" Lycosuchus (Lycosuchidae) и Alopecognathus (Scylacosauridae) и два производных члена Eutherocephalia, Olivierosuchus (Akidnognathidae) и Theriognathus (Whaitsiidae).