Synapsiden

Skelette von vier Nicht-Säugetier-Synapsiden. Im Uhrzeigersinn: Edaphosaurus, Dimetrodon, Inostrancevia, Moschops.

Die Synapsiden sind eine Gruppe von Landwirbeltieren, die erstmals im Karbon erschien und im Perm die dominante Tiergruppe an Land war. Zusammen mit den Sauropsiden sind sie eine der Großgruppen der Amnioten.

Gemeinsames Merkmal aller Synapsiden ist das Schädelfenster. Die Vorfahren der Synapsiden, die ursprünglicheren Amnioten, hatten kein Schädelfenster. Dass die Synapsiden eine monophyletische Gruppe sind, wird durch viele Fossilfunde belegt, die einen Übergang zwischen Reptilien und Säugetieren zeigen.


Merkmale der Synapsiden


Die Synapsiden sind eine äußerlich vielgestaltige Gruppe von Landwirbeltieren. Die basalen Vertreter, die "Pelycosaurier", hatten alle einen sehr ähnlichen, echsenartigen Körperbau mit gespreizten Beinen und langem Schwanz. Fleischfresser wie Ophiacodon, Sphenacodon und Dimetrodon hatten einen recht großen, kräftigen Schädel mit langen Zähnen, während ihre pflanzenfressenden Verwandten, wie Edaphosaurus und Cotylorhynchus, einen eher kleinen Schädel mit kleinen Zähnen hatten. Einige Gattungen, etwa Dimetrodon und Edaphosaurus, hatten zudem ein Rückensegel. Das Rückensegel könnte möglicherweise zur Thermoregulation oder zur Kommunikation gedient haben.


Abgeleitetere Synapsiden, die Therapsiden, hatten beträchtliche Unterschiede im Körperbau: Während die Dinocephalia und die Anomodontia einen robusten Körper hatten und sich langsam fortbewegten, waren Vertreter der Theriodontia deutlich schlanker gebaut und konnten sich schnell fortbewegen. Bei ursprünglicheren Therapsiden waren die Beine gespreizt, wie es Moschops und Lystrosaurus zeigten. Theriodontia hatten Beine, die teilweise gespreizt waren, teilweise aufrecht. Skelettfunde von Inostrancevia und Cynognathus unterstützen diese These.


Die Synapsiden wurden früher in zwei Gruppen aufgeteilt: die "Pelycosauria", die die meisten Synapsiden aus dem Unterperm umfassen, und die Therapsida, die die meisten Synapsiden des Mittel- und Oberperm und alle Synapsiden des Mesozoikums und des Känozoikums umfassen. Ursprünglich waren sie eine Überordnung innerhalb der Klasse der Reptilien (Reptilia). Diese Zwei-Gruppen-Unterteilung der Synapsiden ist heute jedoch nicht mehr gebräuchlich, da einerseits die "Pelycosaurier" eine paraphyletische Gruppe sind, andererseits diese Gruppe nicht die Säugetiere (Mammalia) einschließt.

Schädel eines basalen Synapsiden; das untere Schädelfenster ist namensgebendes Merkmal der Gruppe.


Ein gemeinsames Merkmal aller Synapsiden war jedoch, dass sie ein Schädelfenster hatten. Dieses Schädelfenster kam bei allen "Pelycosauriern" und den meisten Nicht-Säugetier-Therapsiden vor. Bei den Säugetieren ist dieses Schädelfenster jedoch sekundär geschlossen und nur mehr als Rudiment erkennbar. Dieses Merkmal wird mammalogisch als "Jochbogen" bezeichnet.


Die Synapsiden waren möglicherweise gigantotherm, d. h. sie brauchten ihre Körpergröße, um sich der Körpertemperatur anzupassen, denn große Körper hatten einen Vorteil gegen die Hitze im Perm. Die Haut ar möglicherweise schuppenlos, wie Hautabdrücke von Estemmenosuchus belegen. Stattdessen war die Haut drüsig, aus denen nach und nach das Fell der Säugetiere wurde.


Systematik


Die Synapsiden wurden früher in zwei Gruppen aufgeteilt: die "Pelycosauria", die die meisten Synapsiden aus dem Unterperm umfassen, und die Therapsida, die die meisten Synapsiden des Mittel- und Oberperm und alle Synapsiden des Mesozoikums und des Känozoikums umfassen. Ursprünglich waren sie eine Überordnung innerhalb der Klasse der Reptilien (Reptilia). Diese Zwei-Gruppen-Unterteilung der Synapsiden ist heute jedoch nicht mehr gebräuchlich, da einerseits die "Pelycosaurier" eine paraphyletische Gruppe sind, andererseits diese Gruppe nicht die Säugetiere (Mammalia) einschließt.


In der modernen Systematik bestehen die Synapsiden vielmehr auch mehreren basalen Gattungen und die Therapsiden einschließlich der Säugetiere. Sowohl die Synapsida als auch die Untergruppen werden neu definiert. Heute werden zudem auch die Begriffe Eupelycosauria und Sphenacodontia für inklusivere Kladen der Synapsiden verwendet.


Die Synapsiden bestehen heute aus den Gattungen Eothyris, Cotylorhynchus, Varanops, Archaeothyris, Ophiacodon, Haptodus, Edaphosaurus, Secodontosaurus, Sphenacodon und Dimetrodon sowie aus der vielgestaltigen Gruppe der Therapsida.


  • Synapsida
    • Eothyris
    • Caseasauria
      • Cotylorhynchus
    • Eupelycosauria
      • Varanops
      • Archaeothyris
      • Ophiacodon
      • Edaphosaurus
      • Sphenacodontia
        • Haptodus
        • Secodontosaurus
        • Sphenacodontidae
          • Sphenacodon
          • Dimetrodon
        • Therapsida

Edaphosaurus

Dimetrodon, Schädel

Cotylorhynchus, Rekonstruktion

Dimetrodon, Rekonstruktion

Evolution


Die Evolution der Synapsiden ist laut vieler Fossilien intenisv erforscht. Einige dieser Fossilien zeigen immer mehr Merkmale von Säugetieren, so dass sie oft als "Vorfahren der Säugetiere" angesehen werden.


Archaeothyris ist die älteste sichere Gattung der Synapsiden. Dessen Fossilien wurden in 310 Millionen Jahren alten Gesteinsschichten in Nova Scotia (Kanada) gefunden. Der Schädel von Archaeothyris zeigte bereits deutlich das Schädelfenster, welches das namensgebende Merkmal der Synapsida ist.


Aus dem unteren Perm ist eine Reihe von Gattungen belegt, die allesamt zu den "Pelycosauriern" gehören. Eine davon ist Cotylorhynchus, ein bis zu fünf Meter großer Pflanzenfresser mit kleinem Kopf und echsenähnlichem Körperbau. Man nimmt an, dass sich Cotylorhynchus nur langsam fortbewegte, was auch der tonnenförmige Körper zeigte.


Eine andere Gattung war Edaphosaurus, ebenfalls ein Pflanzenfresser mit kleinem Kopf, jedoch mit einem Segel auf dem Rücken. Fossilien von Edaphosaurus stammen aus Nordamerika und kommen insbesondere in Texas in einer massiven Ablagerung vor. Einige andere Fossilien, die Edaphosaurus zugeschrieben werden können, stammen aus dem Unterperm von Bromacker (Deutschland). Auch Dimetrodon hatte ein Segelrücken, war jedoch ein Fleischfresser mit recht großem Kopf. Die Rückensegel von Edaphosaurus und Dimetrodon haben sich aus heutiger Sicht unabhängig voneinander entwickelt. Über die genaue Funktion der Rückensegel beider Gattungen gibt es bis heute noch Spekulationen. Es werden Thermoregulation und Kommunikation vorgeschlagen. Auch eine Kombination beider Faktoren könnte möglich sein.


Im Unterperm spalteten sich aus den Sphenacodontidae die Therapsiden ab. Die älteste bekannte Therapsidengattung ist Tetraceratops aus dem Unterperm von Nordamerika. Diese Gattung hatte zwar vier Auswüchse am Kopf (daher auch der Name), war jedoch klein und den größeren Pelycosauriern aus der Familie Sphenacodontidae unterlegen. Alle anderen Therapsiden stammen aus dem Mittelperm und später.


Die urtümlichste und kürzlichst beschriebene Gruppe der Therapsiden sind die Biarmosuchia, die eher wenig spezialisiert waren. Mit einer Körpergröße von bis zu 1,5 Metern waren sie klein und unauffällig, verglichen mit anderen Therapsiden. Sie waren Fleischfresser, ansonsten ist wenig über diese Gruppe bekannt. Zu den Biarmosuchia zählen die Gattungen Biarmosuchus und Burnetia.


Die Dinocephalia waren schwerfällig gebaute Pflanzen- oder Fleischfresser. Sie waren in der Regel groß, einige waren mehr als vier Meter lang und mehr als 500 Kilogramm schwer. Bekannte Gattungen der Dinocephalia sind Anteosaurus, Estemmenosuchus, Titanosuchus und Moschops. Anteosaurus war ein großer, schwer gebauter Fleischfresser und möglicherweise das Spitzenraubtier seines Lebensraums. Estemmenosuchus hatte einen flusspferdähnlichen Körper und Lebensweise sowie zwei Paare knöcherne Auswüchse am Schädel. Titanosuchus war ebenfalls sehr groß und war möglicherweise ein Allesfresser. Moschops war ein Pflanzenfresser mit einem eher kleinen, nach oben gerichteten Kopf, dessen Schädeldecke verdickt war und möglicherweise zu Kämpfen gegen Artgenossen gebraucht werden konnte.


Die Anomodontia sind die am meisten erforschte Gruppe ausgestorbener Therapsiden. Insbesondere die Gattung Lystrosaurus ist gut dokumentiert, da sie im späten Perm und in der frühen Trias weit verbreitet war. Dass Lystrosaurus-Fossilien weit über Pangaea verteilt waren, spricht für die Pangaea-Hypothese. Lystrosaurus ist auch eine der sehr wenigen Gattungen, die die Perm-Trias-Grenze überstanden hatte. Andere Gattungen der Anomodontia sind Anomocephalus, Diictodon, Dicynodon und Placerias.


Die Gorgonopsia sind eine Gruppe fleischfressender Therapsiden, die im Mittel- und Oberperm des europäischen Russland und des südlichen Afrika lebte. Sie waren die Spitzenprädatoren im Oberperm in beiden Regionen. Dabei handelte es sich um eher flinke Jäger, die sich im Gegensatz zu den urtümlicheren Therapsiden schnell fortbewegen konnten. Zwei Gattungen der Gorgonopsia sind Gorgonops und Inostrancevia.


Die Therocephalia sind eine weitere Gruppe überwiegend fleischfressender Therapsiden aus dem Perm und der Trias. Eine Gattung, Scylacosaurus, war für kurze Zeit ein Spitzenprädator seines Lebensraums nach dem Aussterben der fleischfressenden Dinocephalia und vor dem erstmaligen Auftreten größerer Gorgonopsia. Andere Gattungen der Therocephalia sind Moschorhinus, Megawhaitsia und Microgomphodon.


Die Cynognathia sind die letzte größere Gruppe innerhalb der Therapsiden. Sie sind gleichzeitig auch die einzige überlebende Gruppe der Synapsiden überhaupt. Sie hatten bereits ein Fell und waren gleichwarm. Sie ähnelten im Aussehen also entfernt an den Säugetieren. Basale Cynodontier sind etwa Procynosuchus, Thrinaxodon und Cynognathus. Dies waren allesamt Fleischfresser, die ein kräftiges Gebiss hatten. Cynognathus war schwer gebaut und zählte zu den größten landlebenden Fleischfressern der Trias.


Heute leben die Synapsiden in der Form von Säugetieren und sind weltweit verbreitet. Auf abgelegenen Inseln gibt es heute nur eine sehr eingeschränkte Säugetierfauna, während das Innere des antarktischen Kontinents keine nichtmenschlichen Säugetiere hat.


Kategorie: Synapsiden