Articles

evoluția calului

descendența evolutivă a calului este printre cele mai bine documentate în toată paleontologia. Istoria familiei de cai, ecvidee, a început în epoca Eocenului, care a durat de la aproximativ 56 de milioane la 33,9 milioane de ani în urmă. În timpul Eocenului timpuriu a apărut primul cal ancestral, un mamifer cu copite, care navighează, desemnat corect ca Hyracotherium, dar mai frecvent numit Eohippus, „calul zorilor.”Fosilele lui Eohippus, care au fost găsite atât în America de Nord, cât și în Europa, arată un animal care a stat 4.2 până la 5 mâini (aproximativ 42,7 până la 50,8 cm sau 16,8 până la 20 inci) înălțime, diminutivă în comparație cu calul modern și avea spatele arcuit și sferturile posterioare ridicate. Picioarele s—au încheiat în picioare căptușite cu patru copite funcționale pe fiecare dintre picioarele anterioare și trei pe fiecare dintre picioarele posterioare-destul de diferit de piciorul nepadat, cu o singură copită al cabalinelor moderne. Craniului îi lipsea botul mare și flexibil al calului modern, iar dimensiunea și forma craniului indică faptul că creierul era mult mai mic și mai puțin complex decât cel al calului de astăzi. Dinții, de asemenea, diferă semnificativ de cei ai cabalinelor moderne, fiind adaptați la o dietă destul de Generală a browserului. Eohippus a fost, de fapt, atât de lipsit de cai încât relația sa evolutivă cu cabalinele moderne a fost la început nebănuită. Abia după ce paleontologii au descoperit fosile de cai dispăruți mai târziu, legătura cu Eohippus a devenit clară.

evoluția calului
evoluția calului

evoluția calului în ultimii 55 de milioane de ani. Calul actual al lui Przewalski este considerat a fi singurul exemplu rămas de cal sălbatic—adică ultimul cal modern rămas care a evoluat prin selecție naturală. Oasele numerotate din ilustrațiile antepiciorului urmăresc trecerea treptată de la un animal cu patru degete la un animal cu un singur deget.

Encyclopedia Unixtdia Britannica, Inc.

Eohippus
Eohippus

Eohippus, în concepția unui artist. Oasele existente ale picioarelor din față sunt numerotate spre exterior din centrul corpului. Oficial, taxonomii au clasificat acest mamifer dispărut, care este considerat a fi primul cal cunoscut, în genul Hyracotherium.

Encyclopedia Unixtdia Britannica, Inc.

linia care duce de la Eohippus la calul modern prezintă următoarele tendințe evolutive: creșterea dimensiunii, reducerea numărului de copite, pierderea picioarelor, prelungirea picioarelor, fuziunea oaselor independente ale picioarelor inferioare, alungirea botului, creșterea dimensiunii și complexității creierului și dezvoltarea dinților crestați, încoronați, potriviți pentru pășunat. Acest lucru nu înseamnă că a existat o progresie constantă și treptată a acestor caracteristici care duce inevitabil de la cele ale lui Eohippus la cele ale calului modern. Unele dintre aceste caracteristici, cum ar fi dentiția de pășunat, apar brusc în evidența fosilelor, mai degrabă decât ca punctul culminant al numeroaselor schimbări treptate. În plus, Eohippus a dat naștere la multe ramuri acum dispărute ale familiei de cai, dintre care unele diferă substanțial de linia care ducea la cabalinele moderne.

Hyracotherium, sau Eohippus
Hyracotherium, sau Eohippus

un specimen de Hyracotherium descoperit în formațiunea Green River la Monumentul Național Fossil Butte din Wyoming. Hyracotherium, adesea numit Eohippus („calul zorilor”), este cel mai vechi membru cunoscut al descendenței calului.

Arvid Aase—James E. tynsky collection/U. S. National Park Service

deși fosilele Eohippus apar atât în Lumea Veche, cât și în cea nouă, evoluția ulterioară a calului a avut loc în principal în America de Nord. În restul Eocenului, primele schimbări evolutive au fost în dentiție. Orohippus, un gen din Eocenul Mijlociu, și Epihippus, un gen din Eocenul târziu, seamănă cu Eohippus ca mărime și în structura membrelor. Dar forma dinților obrazului—cei patru premolari și cei trei molari găsiți în fiecare jumătate a ambelor fălci—s-a schimbat oarecum. În Eohippus premolarii și molarii erau clar distincți, molarii fiind mai mari. În Orohippus al patrulea premolar devenise similar cu molarii, iar în Epihippus atât al treilea, cât și al patrulea premolar deveniseră molari. În plus, cuspidele individuale care caracterizau dinții obrazului lui Eohippus cedaseră în Epihippus unui sistem de crestături sau creste continue care parcurgeau lungimea molarilor și premolarilor molariformi. Aceste schimbări, care au reprezentat adaptări la o dietă de navigare mai specializată, au fost păstrate de toți strămoșii ulteriori ai calului modern.fosilele lui Mesohippus, următorul strămoș important al calului modern, se găsesc în Oligocenul timpuriu și mijlociu al Americii de Nord (Epoca Oligocenului a durat de la aproximativ 33,9 milioane până la 23 de milioane de ani în urmă). Mesohippus era mult mai asemănător cu caii decât strămoșii săi din Eocen: era mai mare (în medie aproximativ 6 mâini înalte); botul era mai asemănător cu muzzlelike; iar picioarele erau mai lungi și mai subțiri. Mesohippus avea, de asemenea, un creier mai mare. Al patrulea deget de la picior fusese redus la un vestigiu, astfel încât atât picioarele anterioare, cât și cele posterioare purtau trei degete funcționale și un picior. Dinții au rămas adaptați la Navigare.

până la sfârșitul Oligocenului, Mesohippus a evoluat într-o formă ceva mai mare cunoscută sub numele de Miohippus. Descendenții lui Miohippus s-au împărțit în diferite ramuri evolutive în timpul Miocenului timpuriu (epoca Miocenului a durat de la aproximativ 23 de milioane la 5,3 milioane de ani în urmă). Una dintre aceste ramuri, cunoscută sub numele de anchitheres, a inclus o varietate de cai de navigare cu trei degete cuprinzând mai multe genuri. Anchitheres au avut succes, iar unele genuri s-au răspândit din America de Nord peste podul terestru Bering în Eurasia.

Miohippus
Miohippus

calul ancestral Miohippus, în concepția unui artist. Oasele existente ale picioarelor din față sunt numerotate spre exterior din centrul corpului.

Encyclopedia Unixtdia Britannica, Inc.

cu toate acestea, a fost o ramură diferită care a condus de la Miohippus la calul modern. Primul reprezentant al acestei linii, Parahippus, a apărut la începutul Miocenului. Parahippus și descendenții săi au marcat o plecare radicală prin faptul că aveau dinți adaptați pentru a mânca iarbă. Ierburile erau în acest moment răspândite în câmpiile nord-americane, oferind Parahippus cu o vastă aprovizionare cu alimente. Iarba este un aliment mult mai grosier decât frunzele suculente și necesită un alt tip de structură a dinților. Dinții obrazului au dezvoltat crestături mai mari și mai puternice și s-au adaptat mișcării laterale a maxilarului inferior necesare pentru măcinarea lamelor de iarbă. Fiecare dinte avea, de asemenea, o coroană extrem de lungă, dintre care cea mai mare parte, la animalul tânăr, era îngropată sub gingie. Pe măsură ce măcinarea a purtat suprafața expusă, o parte din coroana îngropată a crescut. Această structură a dinților cu coroană înaltă a asigurat animalul că are o suprafață de măcinare adecvată pe toată durata sa normală de viață. Adaptări în tractul digestiv trebuie să fi avut loc, de asemenea, dar organele de digestie nu sunt păstrate în registrul fosil.

schimbarea de la Navigare la dentiția de pășunat a fost finalizată în esență în Merychippus, care a evoluat de la Parahippus în timpul Miocenului Mijlociu și târziu. Merychippus trebuie să fi arătat mult ca un ponei modern. Era destul de mare, în picioare de aproximativ 10 mâini (101,6 cm sau 40 inci) înălțime, iar craniul său era similar cu cel al calului modern. Oasele lungi ale piciorului inferior au devenit fuzionate; această structură, care a fost păstrată în toate cabalinele moderne, este o adaptare pentru o alergare rapidă. Picioarele au rămas cu trei degete, dar la multe specii piciorul a fost pierdut, iar cele două degete laterale au devenit destul de mici. În aceste forme, degetul mare central purta greutatea animalului. Ligamentele puternice au atașat acest deget central al copitei la oasele gleznelor și piciorului inferior, oferind un mecanism de arc care a împins copita flexată înainte după impactul lovirii solului. Merychippus a dat naștere la numeroase linii evolutive în timpul miocenului târziu. Cele mai multe dintre acestea, inclusiv Hipparion, Neohipparion și Nannippus, au păstrat piciorul cu trei degete al strămoșilor lor. Cu toate acestea, o linie a dus la Pliohippus cu un singur deget, predecesorul direct al Equus. Fosilele Pliohippus apar în paturile Pliocene timpurii până la mijlocii din America de Nord (Epoca Pliocenului a durat de la aproximativ 5,3 milioane la 2,6 milioane de ani în urmă).

Merychippus
Merychippus

calul ancestral Merychippus, în concepția unui artist. Oasele existente ale picioarelor din față sunt numerotate spre exterior din centrul corpului.

Encyclopedia Unixtdia Britannica, Inc.

molar fosil de Merychippus
molar fosil de Merychippus

canelurile de pe molarii fosili Merychippus sugerează că specia și-a folosit dinții pentru a măcina ierburile, mai degrabă decât frunzele și fructele.

Encyclopedia Unixtdia Britannica, Inc.

Equus—genul din care fac parte toate cabalinele moderne, inclusiv caii, măgarii și zebrele—a evoluat de la Pliohippus cu aproximativ 4 milioane până la 4,5 milioane de ani în urmă în timpul Pliocenului. Equus prezintă o dezvoltare și mai mare a mecanismului arcului în picior și prezintă dinți obraz mai drepți și mai lungi. Această nouă formă a fost extrem de reușită și s-a răspândit din câmpiile Americii de Nord în America de Sud și în toate părțile lumii vechi până la începutul Pleistocenului (Epoca Pleistocenului a durat de la aproximativ 2.600.000 la 11.700 de ani în urmă). Equus a înflorit în patria sa nord-americană de-a lungul Pleistocenului, dar apoi, în urmă cu aproximativ 10.000 până la 8.000 de ani, a dispărut din America de Nord și de Sud. Savanții au oferit diverse explicații pentru această dispariție, inclusiv apariția unor boli devastatoare sau sosirea populațiilor umane (care probabil vânau calul pentru hrană). În ciuda acestor speculații, motivele dispariției lui Equus în Lumea Nouă rămân incerte. Scufundarea podului terestru Bering a împiedicat orice migrație de întoarcere a cailor din Asia, iar Equus nu a fost reintrodus în continentul său natal până când exploratorii spanioli au adus cai la începutul secolului al 16-lea.

în timpul Pleistocenului, evoluția lui Equus în Lumea Veche a dat naștere tuturor membrilor moderni ai genului. Calul modern, Equus caballus, a devenit răspândit din Asia Centrală în cea mai mare parte a Europei. Tipurile locale de cai, toate rasele acestei singure specii, s—au dezvoltat fără îndoială, iar trei dintre acestea—calul lui Przewalski (E. ferus przewalskii sau E. caballus przewalskii) din Asia Centrală, tarpanul din Europa de Est și stepele ucrainene și calul Forestier din Europa de nord-sunt în general creditate ca fiind stocul ancestral al calului domestic. (Calul lui Przewalski poate fi ultima rasă distinctă de cal sălbatic care a supraviețuit în comparație genetică cu caii domesticiți.) Conform acestei linii de gândire, calul lui Przewalski și tarpanul au format stocul de reproducere de bază din care s-au dezvoltat caii „cu sânge cald” din sud, în timp ce calul pădurii a dat naștere raselor grele, „cu sânge rece”.