Evolusi vertebrata

Evolusi vertebrata

Bentuk evolusi pada hewan vertebrata seperti yang telah disebutkan sebelumnya, salah satu filum yang muncul tiba-tiba pada jaman Kambrium adalah Chordata, makhluk yang memiliki sistem saraf pusat yang terlindung dalam suatu tengkorak dan notochord atau tulang belakang. Vertebrata adalah satu bagian dari chordata. Vertebrata dibagi lagi menjadi beberapa kelas dasar seperti ikan, amfibia, reptilia, burung, dan mamalia. Mereka mungkin adalah makluk yang paling dominan dalam dunia hewan.

Hingga tahun 1999, pertanyaan apakah vertebrata (hewan bertulang belakang) ada di Zaman Kambrium terbatas pada debat tentang Pikaia. Tetapi, di tahun itu, sebuah penemuan mengejutkan memperdalam kebuntuan evolusi mengenai Ledakan Kambrium: para ahli paleontologi Cina di fauna Chengjiang menemukan fosil dari dua spesies ikan yang berumur sekitar 530 juta tahun, zaman yang disebut Kambrium Awal. Dengan demikian, jelaslah bahwa bersama-sama dengan filum lain, subfilum vertebrata juga ada pada Zaman Kambrium, tanpa moyang evolusi apa pun.

Karena ahli paleontologi evolusi mencoba melihat setiap filum sebagai kelanjutan evolusi dari filum yang lain, mereka menyatakan bahwa filum Chordata berevolusi dari phylum yang lain, yaitu invertebrata. Tetapi, kenyataannya adalah, seperti semua filum, anggota Chordata yang muncul di jaman Kambrium menyangkal pernyataan ini sejak awal. Anggota tertua filum Chordata yang dapat dikenali dari jaman Kambrium adalah makhluk laut yang disebut Pikaia, yang tubuh panjangnya, pada pandangan pertama, mengingatkan kita pada cacing. Pikaia muncul pada saat yang bersamaan dengan spesies lain dalam filum tersebut yang diajukan sebagai nenek moyang mereka, dan tanpa bentuk peralihan di antara mereka. Profesor Mustafa Kuru, seorang ahli biologi evolusi Turki, mengatakan dalam bukunya Vertebrata.

Tidak ada keraguan bahwa chordata telah berevolusi dari invertebrata. Akan tetapi, ketiadaan bentuk peralihan antara invertebrata dan chordata mengakibatkan orang mengajukan berbagai dugaan.

Jika tidak ada bentuk peralihan antara choradata dan invbertebrata, lalu mengapa seseorang bisa berkata "tidak ada keraguan bahwa chordata telah berevolusi dari invertebrata?" Menerima anggapan tanpa bukti yang mendukungnya, tanpa terbersit keragu-raguan, jelaslah bukan sebuah pendekatan ilmiah, tetapi sebuah dogma. Setelah pernyataan ini, Profesor Kuru mengkaji dugaan kaum evolusionis berkenaan dengan asal usul vertebrata, dan sekali lagi mengakui bahwa rekaman fosil chordata hanya terdiri atas celah-celah. Pandangan yang disebutkan di atas tentang asal usul chordata dan evolusi selalu ditanggapi dengan prasangka, karena tidak berlandaskan pada rekaman fosil.

Ahli biologi evolusi terkadang menyatakan bahwa alasan mengapa tidak ada rekaman fosil berkenaan dengan asal usul vertebrata adalah karena invertebrata memiliki jaringan lunak dan karenanya tidak meninggalkan jejak fosil. Akan tetapi penjelasan ini sungguh tidak realistis, karena terdapat banyak sekali fosil invertebrata. Hampir semua organisme dalam Kala Kambrium adalah invertebrata, dan puluhan ribu contoh fosil dari spesies-spesies ini telah dikumpulkan. Sebagai contoh, terdapat banyak fosil hewan berjaringan lunak di lapisan Burgess Shale Kanada. (Para ilmuwan berpikir bahwa invertebrata menjadi fosil, dan jaringan lunak mereka tetap utuh pada daerah semacam Burgess Shale, karena secara tiba-tiba tertutupi oleh lumpur dengan kandungan oksigen sangat rendah.

Teori evolusi beranggapan bahwa Chordata pertama, seperti Pikaia, berevolusi menjadi ikan. Akan tetapi, sama halnya dengan yang dianggap sebagai evolusi Chordata, teori evolusi ikan juga kekurangan bukti fosil yang mendukungnya. Sebaliknya, semua kelas yang berbeda dari ikan muncul dalam rekaman fosil secara tiba-tiba dan dalam bentuk sempurna. Terdapat jutaan fosil invertebrata dan jutaan fosil ikan; namun tidak satu fosil pun yang merupakan peralihan antara mereka.   Robert Carroll mengakui kebuntuan evolusionis pada asal usul beberapa kelompok di antara vertebrata-vertebrata awal.

Kita masih belum memiliki bukti atas terjadinya peralihan antara cephalochordata dan craniata. Makhluk paling awal yang dikenali sebagai vertebrata telah memiliki semua ciri-ciri pasti dari craniata yang bisa kita harapkan tertinggal dalam fosil. Tidak diketahui fosil yang menunjukkan asal usul vertebrata berahang.

Seorang ahli paleontologi lainnya, Gerald T. Todd, mengakui kenyataan yang serupa dalam sebuah artikel yang berjudul "Evolusi Paru-paru dan Asal Usul Ikan Bertulang".

Ketiga sub divisi dari ikan bertulang muncul pertama kali dalam rekaman fosil kira-kira pada waktu yang sama. Mereka telah sangat berbeda dalam bentuk, dan telah sepenuhnya berkerangka.

Chordata invertebrata dan asal mula vertebrata

Berdasarkan kemiripan tertentu dalam perkembangan embrionik awal, chordata di kelompokkan sebagai deuterostoma bersama-sama dengan echinodermata (lihat bab 32). Vertebrata membentuk satu subfilum dan filum chordata. Chordata juga meliputi dua subfilum invertebrata, yaitu urochordata dan cephalochordata.

Empat ciri anatomis yang merupakan karakteristik filum chordata

1.      Notokord

Chordata di namai berdasarkan suatu struktur kerangka, yaitu notokord, yang di temukan pada semua embrio chordata. Notokord adalah batang fleksibel dan longitudinal yang terdapat di antara saluran pencernaan dan tali saraf. Terdiri dari sel-sel besar penuh cairan yang terbungkus daam jaringan serat yang agak kaku, notokord menyokong kerangka di sebagian besar panjang tubuh hewan tersebut. Notokord tetap di pertahankan pada beberapa chordata invertebratab dewasa dan vertebrata primitif dewasa. Namunh demikian, pada sebagian besar vertebrata suatu kerangka bersendi yang lebih kompleks berkembang dan hewan dewasa hanya mempertahankan sisa-sisa notokord embrionik misalnya sebagian bahan bergelatin pada cakram di antara vertebra manusia.

2.      Tali saraf dorsal berlubang

Tali saraf suatu embrio chordata berkembangb dari suatu lempengan endoderm yang menggulung menjadi suatu bentuk tabung yang terletak dorsal terhadap notokord nya. Hasilnya adalah tali saraf yang dorsal dan berlubang yang hanya di milikioleh hewan chordata. Anggota filum lain memiliki tali saraf yang tidak berlubang yang umumnya terletak di bagian ventral. Ali saraf suatu embrio chordata berkembang menjadi sistem saraf pusat; otak dan tulang belakang.

3.      Celah faring

Saluran pencernaan chordata memanjang dari mulut sampai ke anus. Daerah yang terletak tapaqt posterior terhadap mulut adalah faring, yang membuka arah ke bagian luar hewan melalui beberapa pasang celah. Celah faring ini memungkinkan air yang masuk melalui mulut dapat keluar tanpa harus terus mengalir ke seluruhan saluran pencernaan. Celah faring berfungsi sebagai alat untuk memakan suspensi pada banyak chordata invertebrata. Celah-celah tersebut dan struktur yang menyokong nya telah termodifikasi untuk pertukaran gas (pada vertebrata akuatik), penyokong rahang, pendengaran, dan fungsi-fungsi lain selama evolusi vertebrata.

4.      Ekor pascaanus yang berotot

Sebagian cordata memiliki ekor yang memanjang ke arah yang fosterior terhadap anus. Sebaliknya, sebagian besar hewan yang bukan cordata memiliki saluran pencernaan yang membentang hampir di sepanjang tubuh nya. Ekor kordata mengandung unsur otot kerrngka serta menyediakan sebagian besar gaya dorong pada banyak speies akuatik.

 

  

Gambar 1. 1 karakteristik filum chordata

Chordata invertebrata memberikan petunjuk mengenai asal mula vertebrata

Anggota-anggota dari kedua subfilum chordata invertebrata, urochordata dan cephachordata, menggambarkan bangun tubuh chordata dalam versinya yang paling “telanjang” tanpa ciri tambahan yang berkembang pada vertebrata. Kajian urochordata dan cephalochordata juga memberikan petunjuk akan asal mula vertebrata.

Subfilum urochordata.

Urochordata umumnya disebut dengan tunikata. Sebagian besar tunikata adalah hewan laut yang diam menempel pada batuan, galangan kapal, dan sampan. Tunika yang lain hidup seperti plankton. Beberapa spesias hidup membentuk koloni. Air laut memasuki hewan itu melalui sifon arus masuk, kemudian lewat melalui celah faring ke dalam suatu ruangan yang di sebut atrium, dan keluar melalui sifon arus keluar atau atriopori. Makanan yang di saring dari aliran air ini oleh suatu jaring mukus di lewatkan oleh silia ke dalam usus halus. Arus mengeluarkan isinya melalui alran arus keluar. Keseluruhan hewan itu di selubungi oleh suatu tunik (jubah) yang terbuat dari karbohidrat yang mirip selulosa. Karena tunikata menyemprotkan air yang keras melalui sifon arus keluarnya ketika di ganggu, maka tunikata disebut juga penyemprot laut.

            Tunikata dewasa hanya sedikit sekali menyerupai chordata. Hewan ini tidak menunjukan adanya bekas notokord, juga tidak dapat terdapat tali saraf atau ekor. Hanya celah faring yang memperlihatkan adanhya hubungan tunikata ddengan chordata lain. akan tetapi, ke empat ciri khas chordata itu terlihat jelas bentuk larva dari beberapa kelompok tunikata. Larva berenang hingga menempel melalui kepalanya ke suatu permukaan dan mengalami metamorfosis. Saat itulah sebagian besar ciri khas hewan chordata yang di miliki nya menghilang. Pada beberapa tunikata, jika suatu gen tunggal (yang disebut Manx, berdasarkan nama bangsa kucing yang tidak memiliki ekor) di matikan selama perkembangan, larva tunika yang biasanya berekor akan menjadi tidak berekor, Ekspresi Manx juga sangan penting untuk perkembangan notokord dan tali saraf dorsal. Sekali lagi, kita di arahkan ke hipotesis bahwa ada sejumlah kecil gen pengatur perkembangan yang mungkin telah di kaitkan dengan evolusi dari beberapa ciri dasar dari bangun tubuh hewan-dalam kasus ini rangkaian karakteristik yang mendefinisikan sebuah chordata.

 

Gambar 1.2 Gambar subfilum Urochordata.

Subfilum cephalochordata

Dikenal sebagai lancelet karena bentuknya yang mirip mata pisau, cephalochordata sangat menyerupai chordata ideal seperti yang ditampilkan pada gambar 34.1 . notokord ;tali saraf dorsal berlubang; celah insang yang banyak; dan ekor pascaanus yangb semuanya bertahan sampai masa dewasa (34.3). hewan laut yang kecil yang hanya beberapa sentimeter panjangnya, lancelet menggeliat mundur masuk ke dalam pasir dan hanya menampakkan ujung anteriornya. Suatu jaring mukus yanb tersembunyi di sepanjang celah celah faring menjerat pertikjel makanan kecil dari air laut yang di tarik ke dalam mulut dengan pemompaan silia. air keluar melalui celah, dan makanan yang terjerat akan di alirkan masuk ke dalam saluran pencernaan.

            Seekor lancelet seringkali meninggalkan lubang sarangnya dan berenang ke suatu lokasi yang baru. Meskipun merupakan perenang yang lemah, chordata invertebrata ini menunjukkan bentuk yang sederhana dari mekanisme renang pada ikan. Kontraksi otot terkoordinasi yang tersusun secara berangkai seperti barisan tanda pangkat (**) di sepanjang sisi notokord akan menegangkan notokord tersebut, menghasilkan undulasi, gerakan ombak, yang mendorong tubuh ke arah depan. Rangkaian perototan ini merupakan bukti adanya segmentasi pada lancelet. Segemn otot berkembang dari potong potongan mesoderm yang disebut somit, yang tersusun di sepanjang masing-masing sisi notokord dari suatu embrio chordata. Chordata adalah hewan yang bersegmen.

 

Gambar 1.3 Subfilum Cephalochordata lancet

Hubungan antara chordata-invertebrata dan vertebrata

Para ahli paleontologi telah menemukan fosil invertebrata yang menyerupai cephaliochordata di burfgess shale of british columbia, canada .fosil itu berumur sekitar 545 juta tahun, sekitar 50 jjta tahun lebih tua dibandingkan dengan vertebrata tertua yang di ketahui sejauh ini. Catatan pada batuan tersebut terlalu tidak sempurna bagi kita untuk dapat melacak kembali asal mula dari vertebrata pertama yang berasal dari nenek moyang invertebrata, tetapi kita adapat menhajukan hipotesis logis mengenai evolusi ini berdasarkan anatomi dan embriologi perbandingan. Banyak ahli biologi berpendapat bahwa nenek moyang vertebrata adalah hean yang makan dengan mengambil suspensi, mirip dengan cephalochordata, dan memiliki ke empat ciri dasar chordata tersebut. Penelitian terbaru oleh para ahli sistematika molekuler mendukung hipotesis bahwa cephalochordata adalah kerabat terdekat vertebrata.

            Baik cephalochordata maupun vertebrata mungkin telah berevolusi dari leluhur sesil yang sama melalui paedogenis, perkembangan dini kematangan seksual pada larva. Perhatikan bahwa seekor cephalochordata tampak lebih mirip dengan larva urochordata dibandingkan dengan urochordata dewasa(bandingkan gambar 34.2 dan 34.3). perubahan dalam gen yang mengontrol perkembangan dapat mengubah waktu terjadinya perkembangan tersebut, misalnya pematangan gonad. Mungkin perubahan seperti itu terjadi pada leluhur cephalochordata dan vertebarata, menyebabkan gonad menjadi matang pada larva yang hidup berenang sebelum di mulainya metamorfosis menuju bentuk dewasa yang sesil. Jika larva bereproduksi itu sangat berhasil, seleksi alam mungkin telah memperkuat paedogenesis dan menghilangkan tahapan metamorfosis.

            Meskipun cephalochordata dan vertebrata kemungkinkan berevolusi dari leluhur chordata yang sama, mereka memisah sekitar setengah miliar tahun silam sehingga memiliki banyak perbedaan penting.

Kelompok vertebrata yang masih hidup saat ini

	Karakteristik utama	Contoh-contoh
Superkelas agnatha	Vertebrata tak berahang; kerangka bertulang rawan; lidah seperti parut; notokord tetap ada sepanjang hidup; hidup di laut dan air tawar, spesies yang hidup tidak memiliki anggota badan yang berpasangan	Lamprey, hagfish
Kelas myxini	Pemakan bangkai yang hidup di laut ; mulut din kelilingi oleh tentakel pendek; tidak ada tahapan larva	Hagfish
Kelas cephalaspidomorphi	Hidupm di laut dan air tawar mulut di kelilingi oleh penyedot yang dapat melekat; larva (ammocoetes ) adalah pemakan susvensi; saat dewasa menjadi varasit atau tidak makan sama sekali	lamprey
Super kelas gnathostomata	Vertebrata dengan rahang berengsel; notokord sebagian besar atau sepenuhnya di gantikan dengan vertebrata pada hewan dewasa sebagian besar spesies; anggota badan berpasangan	Semua vertebrata yang masih hidup kecuali lamprey dan hagfish
Kelas chondrichthyes	Ikan bertulang rawan; rangka bertulang rawan; memiliki rahang; trespirasi melalui ingsang;pembuahan internal; bisa bertelur atau melahirkan anak; indra yang tajam, termasuk gurat sisi	Hiu, ikan pari
Kelas osteichthyes	Ikan bertulang keras; kerangka dan rahang bertulang; sebagian besar spesies melakunan pembuahan external dan mengeluarkan telur dalam jumlah banyak; pernafasan terutama melalui ingsang; banyak antaranya memiliki kantung renang; hidup di laut atau air tawar	Bandeng, ikan air tawar, ikan kakap, ikan tuna
Kelas ampibi	Anggota badan yang di adaptasikan untuk pergerakan di darat(kondidsi tetrakoda);tahapan larva akuatik bermetamorfosis menjadi hewan darat (banyak spesies); bisa bertelur atau melahirkan anak; pernafasan melalui paru-paru dan atau kulit	Salamander, kadal air, katak, caecilia
Kelas reptilia	Tetrapoda darat dengan kulit bersisik; pernafasan melalui paru-paru; menelurkan telur amiotik bercangkang atau melahirkan anak	Ular, kadal, kura-kura, buaya
Kelas aves	Tetrapoda berbulu; kaki depan yang termodifikasi menjadi sayap; pernafasan melalui paru-paru;l endotermik; pembuahan internal; telur amniotik bercangkang; penglihatan yang tajam	Burung hantu, burung gereja, pinguin, elang
Kelas mamalia	Tetrapoda dengan anak yang di beri makan dari kelenjar susu betina; berambut; diafragma yang memventilasi paru-paru; endortermik; kantung amniotik ; sebagian besar melahirkan anak	Monotrema (misalnya platipus); marsupial; (misalnya kanguru);eutheria(mialnya rodensia

KLASIFIKASI

1.      Kelas Agnata (Tidak berahang)

Hidup di air laut dan air tawar, lidahnya seperti parut, gigi dari zat tanduk. Hidup tidak memiliki anggota badan yang berpasangan, bertindak sebagai pemangsa dan parasit.

2.      Kelas Chondrichthyes (bertulang rawan)

Memiliki rahang, memiliki sirip yang berpasangan, lubang hidung yang berpasangan, sisik, jantung beruang dua, dan memiliki rangka yang terdiri dari tulang rawan. Dibagi menjadi dua subkelas, yaitu: Elasmobranchii (hiu, pari, dan skate) dan Holocepahli (kimera, dapat disebut dengan hiu setan).

Rangka ikan bertulang rawan yang hidup di air payau : Notokorda, yang ada pada yang muda (notokorda: batang kaku jaringan sepanjang bagian belakang tubuh), lambat laun akan digantikan oleh tulang rawan. Chonrichthyes atau ikan bertulang rawan juga tidak memiliki rusuk, maka jika mereka keluar dari airm berat tubuh dari spesies besar dapat menghancurkan organ dalam mereka sendiri lama sebelum mereka lemas.

Karena tidak memiliki sumsum tulang, sel darah merah di produksi di limpa dan jaringan khusus di kelaminnya. Mereka juga menghasilkan organ yang disebut Organ Leydig yang hanya di temukan pada ikan bertulang rawan, meskipun beberapa ikan bertulang belakang tidak memilikinya. Organ lain yang dimilikinya yaitu organ epigonial yang mungkin berperan dalam sistem kekebalan. Subkelas Holocephali, grup yang sangat tespesialisasi tidak memiliki kedua organ ini. Chondrichthyes terdiri dari Fossil hidup seperti hiu

Contoh:

‐              Ikan lele (Ameiurus melas)

‐               Belut (Anguilla sp)

‐               Ikan Bader(Perca sp)

‐              Kuda Laut (Hippocampus sp)

‐              Salmon (Oncorhynchus sp)

3.      Kelas Osteichthyes (bertulang sejati)

·        Hidup sebagai penyaring makanan atau sebagai predator.

·        Permukaan tubuh ditutupi sisik bertipe sikloid dan stenoid

·        Ciri utamanya yaitu perkembangan paru-paru dan gelembung renang. Gelembung renang yaitu kantong udara untuk mengubah daya apung dan sebagai alat bantu bernapas. Sedangkan paru-paru merupakan ciri khas dari tiga subclass ikan bertulang sejati yaitu Crossoptreygii dan Brachyopterygii

·        Mempunyai gurat sisi, indra mata, telinga dalam dengan tiga saluran semisirkuler dan memiliki otolit untuk keseimbangan

·        Habitatnya di laut, rawa, atau air tawar.

-  Contoh :

Ikan lele (Ameiurus melas)

Belut (Anguilla sp)

Ikan bader (Perca sp)

Kuda laut (Hippocampus sp)

                               Salmon(Oncorhynchussp)

SUPERKELAS  GNATHOSTOMATA II : TETRAPODA

Amphibia adalah kelas tetrapoda yang paling tua. Vertebrata pertama didarat adalah anggota kelas amphibia. Saat ini kelas tersebut diwakili oleh kurang lebih 4000 spesies katak, salamander, dan caecilian  (makhluk tak bertungkai yang membuat lubang untuk sarang dihutan tropis dan danau air tawar).

Amphibia Awal

Seperti sekarang ,beberapa bagian dunia saat masa devon juga mengalami pergantian musim kemarau, yang di ikuti dengan curah hujan yang lebat dan kemudian musim kemarau lagi, dan seterusnya. Padadaerah seperti itu ,beberapa ikan bersirip lobus yang memiliki paru paru mungkin telah berkembngbiak. Struktur kerangka siripnya menunjukan bahwa anggota badan yang berpasangan ini mungkin membantu pergerakan hewan tersebut di darat.

Gambar 1

(Gambar 1.4, Asal mula tetrapoda. Leluhur tetrapoda mungkin mirip dengan ikan sirip lobus.)

Beberapa fosil ikan bersirip lobus ,termasuk hewan rhipidistian yang bernama Eusthenopteron, menunjukan banyak kemiripan anatomis lainnya dengan amphibia yang paling awal. suatu hipotesis lama berlaku yang menyatakan bahwa ikan bersirip lobus dari masa devon sangat dekat hubungan nya dengan leluhur tetrapoda. Namun demikian, beberapa bukti molekuler menyarankan bahwa lungfish secara filogenetik lebih dekat dengan amphibia dibandingkan dengan ikan bersirip lobus.

            Fosil amphibia tertua disimpulkan berasal dari akhir masa devon, sekitar 356 juta tahun silam.kemungkinan sebagian besar hewan – hewan amphibia pertama merupakan hewan aquatik ,yang kadang – kadang mengembara ke darat untuk menghindari ikan karnivora atau mengeksploitasi makanan yang berlimpah ,yang mendahului amphibia hidup didarat . Radiasi adaptif tetrapoda paling awal menghasilkan suatu keanekaragaman bentuk-bentuk baru. Banyak amphibia masa karboniferus sangat menyerupai reptilia. Beberapa diantaranya mencapai panjang 4 m. Karena amphibia merupakan satu satu nya vertebrata disarat pada akhir masa devon dan awal masa kaboniferus, era amphibia merupakan nama yang tepat untuk masa karboniverus. Jumlah amphibia mulai menyusut menjelang akhir masa karboniferus. Setelah zaman mesozoikum dimulai dengan masa trias, sekitar 245 juta tahun silam, sebagian besar hewan yang selamat dari garis keturunan amfibia menyerupai spesies modern.

Amfibia Modern

            Terdapat tiga ordo kelas amfibia yang masih hidup saat ini.

(Gambar 1.5 ordo urodela)              (Gambar 1.6, anura )                         (Gambar 1.7, Apoda)

Hanya ada sekitar 400 spesies dari ordo urodela. Beberapa diantaranya hanya hidup diair ,tetapi yang lain hidup didarat sebagai hewan dewasa atau bahkan sepanjang masa kehidupan. Sebagaian besar saalamander yang hidup didarat berjalan dengan pembengkokan badan dari sisi kesisi yang mirip dengan cara berjalan tetrapoda awal.

            Anura, yang beranggotakan hampir 3500 spesies, lebih terspesialisasi dibandingkan dengan urodela untuk pergerakan di darat. Katak dewasa menggunakan kaki belakang nya yang kuat itu untuk melompati ditanah. Seekor katak meangkap lalat dengan cara menjulurkan lidah panjang nya yang lengket, yang bertaut ke bagian depan mulut. Katak memperlihatkan beraneka ragam adaptasi yang membantu mereka untuk menghindari serangan pemangsa yang lebih besar. Sama dengan amfibia lain, banyak katak memperlihatkan pola warna yang menyamarkan. Kelenjar kulitkatak menghasikan mukus ,yang tidk enak,bahkan beracun. Banyak spesies beracun memiliki pola warna yang cerah, yang sebenarnya memberikan peringtan kepada pemangsa yang kemudian mengaitkan pola warna itu dengan bahaya.

            Apoda disebut juga caecilian, (sekitar 150 spesies), tidak bertungkai dan hampir buta, dan sangat menyerupai cacing tanah. Caecilian hidup didaerah tropis dimana sebagian besar spesies ini bersarang dalam lubang didalam tanah hutan yang lembab ,beberapa anggota ordo apoda diamerika selatan hidup dalam kolam dan aliran air tawar.

            Amhibia berarti ‘’ dua kehidupan ‘’ yang mengacu kepada metamorfosis banyak jenis katak. Kecebong yang merupakan tahapan larva dari seekor katak ,umum nya adalah herbivora akuatik dengan insang ,sistem gurat sisi yang mirip dengan ikan dan ekor panjang bersirip. kecebong tidak memiliki kaki dan berenang dengan cara menggeliat seperti leluhurnya yang mirip ikan. Selama metamorfosis yang berakhir dengan ‘’kehidupan kedua’’,kaki kerkembang ,insang dan sistem gurat sisi menghilang. Tetrapoda muda dengan paru paru untuk bernapas ,sepasang gendang telingga eksternal,dan sistem pencernaan yang diadaftasikan untuk mengkonsumsi makanan sebagai hewan karnivora ,merangkak ketepian dan memulai kehidupan didarat .namun demikian,meskipun menyandang nama amfibia, banyak jenis katak tidak melalui tahapan kecebong akuatik, dan banyak amfibia tidak hidup didua kehidupan aquatik dan terestrial. Beberapa katak ,salamander ,dan celicilian ada yang hanya hidup diair dan ada yang hidup didarat. Selain itu, larva salamander dan cecilian sangat menyerupai bentuk hewan dewasa ,dan baik larva maupun hewan dewasa itu adalah hewan karnivora . paedagogenesis sangat umum terjadi pada beberapa kelompok salamander, misalnya mempertahankan insang dan ciri larva lainnya ketika mencapai kematangan seksual.

            Sebagian besar amfibia tetap hidup didekat air ,dan paling berlimpah dihabitat yang lembab seperti rawa dan hutan hujan tropis. Bahkan katak yang beradaptasi  dengan habitat yang lebih kering menghabiskan banyak waktunya di dalam lubang sarang atau di bawah daun yang lembab, dimana kelembaban sangat tinggi. Sebagian besar amfibia sangat bergantung pada kulit nya yang lembab untuk melakukan pertukaran gas dengan lingkungan nya. Beberapa spesies darat tidak memiliki paru-paru dan bernapas hanya melalui kulit dan rongga mulut nya.

            Telur amfibia tidak memiliki cangkang dan akan kehilangan air dengan cepat di udara kering. Fertilisasi terjadi secara eksternal pada sebagian besar spesies dengan jantan mendekap betina dan menumpahkan spermanya diatas telur telur yang dikeluarkan betina.  Gambar . Amfibia umum nya bertelur dikolam ,rawa, atau paling tidak dilingkungan yang lembab. Beberapa spesies bertelur sangat banyyak didalam kolam sementara, dan angka kematian nya sangat tinggi. Sebaliknya, beberapa spesies memperlihatkan berbagai macam pemeliharaan anak dan menelurkan telur dalam jumlah relatif sedikit. Bergantung pada spesies ,baik jantan atau betina bisa mengerami telur di punggung nya ,dalam mulut atau bahkan dalam perut nya. Katak pohon tropis tertentu menyimpan masa telur nya didalam sarang lembab dan berbusa yang tahan terhadap kekeringan. Ada juga beberapa spesies ovovivivar dan vivipar yang menyimpan telur di dalam saluran reproduksi betina ,di mana embrio dapat berkembang tanpa harus mengalami kekeringan.

            Banyak amfibia memperlihatkan perilaku sosial yang kompleks dan beranekaragam ,khusus nya selama musim kawin.katak umum nya merpakan makhluk yang diam ,tetapi banyak spesies mengeluarkan suara-suara untuk memanggil pasangan kawin selama musim kawin. Jantan bisa bersuara keras untuk memperlihatkan daerah kawin atau untuk menarik betina. Pada beberapa spesies darat, migrasi ke tempat kawin yang spesifik bisa melibatkan komunikasi suara , navigasi angkasa atau sinyal kimia.

Evolusi telur amniotik memperbesar keberhasilan vertebrata di darat

          Evolusi reptil dari nenek moyang amfibia melibatkan banyak adaptasi untuk kehidupan di darat. Telur amniotik ,suatu adaptasi reproduktif yang memungkinkan vertebrata darat menyesuaikan siklus hidupnya di darat danbenar benar meninggalkan air, merupakan suatu teobosan yang penting.  Berlawanan dengan telur amfibia yang tidak bercangkang, telur amniotik ( burung, sebagian besar reptilia dan beberapa mamalia). Memiliki cangkang telur yang menahan air sehingga dapat dikeluarkan didaerah kering.sebagian besar mamalia tidak lagi menghasilkan telur bercangkang ,sebagai gantinya,embrio menempel pada dinding uterus dan mendapatkan makanan dari induk nya.

            Reptilia ,burung dan mamalia memiliki membran khusus didalam telur amniotik tersebut. Membran itu disebut sebagai membran ekstraembrionik karena membran tersebut bukan bagian dari tubuh hewan yang sedang berkembang. Struktur tersebut berfungsi dalam pertukaran gas, penyimpanan air dan transfer zat nutrisi yang disimpan ke embrio. Membran berkembang dari lapisan jaringan yang tumbuh keluar dari embrio. Telur amniotik dinamai seperti itu karena adanya salah satu membran tersebut , yaitu amnion ,yang menyelubungi ruangan cairan amniotik yang merendam embrio dan bertindak sebagai peredam guncangan hidrolik . bersama sama reptilia ,burung dan mamalia membentuk satu kelompok monofiletik ,yaitu amniota.

Semua hewan amniota memiliki ciri yang diturunkan dari reptilia.

            ,suatu kelompok yang beranekaragam dengan banyakgaris keturunan yang sudah punah,saat ini diwakili oleh sekitar 7000 spesies ,sebagian besar kadal ,ular , penyu atau kura kura ,dan buaya. Ini adalah pengelompokan tradisional dan didasarkan pada kemiripan semua tetrapoda tersebut. Namun demikian , analisis kladistik menunjukan bahwa pengelompokan semua vertebrata tersebut di dalamsatu kelas yang tidak menyertakan burung merupakan suatu hal ang tidak sesuai dengan filogeni. Burung tampaknya memiliki hubungan kekerabatan yang lebih dekat dengan buaya dari pada antara kura kura.pada kenyataan nya , kelas reptilia tidak dapat didefinisikan kecuali oleh tidak adanya ciri ciri yang membedakan burung (bulu terbang) dan mamalia ( rambut dan kelenjar susu) . terlepas dari permasalahan taksonomik ini , mempelajari reptilia ( dalam pengertian tradisional ) memberikan suatu fakta fakta yang membantu kita memahami semua hewan amniota. Dengan demikian, kita akan mengikuti tradisi dalam kasus ini dan mengakui kelas reptilia, aves dan mamalia yang sudah dikenal.

Karakteristik reptilia

            Reptilia memiliki beberapa adaptasi untuk kehidupan darat yang umum nya tidak di temukan pada amfibia. Sisik yang mengandung protein keratin membuat kulit reptilia kedap air, sehingga membantu mencegah dehidrasi di udara kering. Kulit berkeratin merupakan analog hewan vertebrata dari kutikula berkitin pada serangga dan kutikula berlilin pada tumbuhan darat. Karena reptilia tidak dapat bernapas melalui kulit yang kering, maka sebagian reptil mendapatkan semua kebutuhan oksigen nya melalui paru paru. Banyak kura kura juga menggunakan permukaan lembab pada kloaka nya untuk pertukaran gas.

            Sebagian besar reptilia mengasilkan telur amniotik bercangkang . fertilisasi pada reptilia harus terjadi secara internal ,sebelum cangkang itu disekresikan melalui saluran reproduksi betina. Beberapa spesies ular dan kadal adalah hewan vivivar , membran ekstraembrionik nya membentuk plasenta yang memungkinkan embrio mendapatkan nutrien dari induknya.

            Reptilia kadang kadang di beri nama sebagai hewan ‘’berdarah dingin’’ karena tidak menggunakan metabolisme nya secara luas untuk mengontrol suhu tubuh. Akan tetapi, reptilia mengatur suhu tubuh nya menggunakan adaptasi prilaku.sebagai contoh, banyak kadal mengatur suhu internalnya dengan cara berjemur dibawah terik matahari ketika udara sejuk dan mencari tempat berteduh ketika udara terlalu panas. Karena mereka menyerap panas eksternal dan tidak menghasilkan nya sendiri , reptilia juga dikatakan sebagai hewan ,suatu istilah yang lebih tepat dibandingkan dengan berdarah dingin. Dengan langsung memanaskan diri dengan energi matahari dan bukan dengan cara perombakan makanan secara metabolis, seekor reptilia dapat bertahan hidup dengan asupan kalori kurang dari 100% kalori yang diperlukan oleh mamalia dengan ukuran tubuh yang sama.

Masa reptilia

            Reptilia jauh lebih menyebar ,lebih banyak jumlahnya ,dan lebih beraneka ragam selama zaman mesozoikum dibandingkan dengan saat ini.

Fosil reptilia tertua ditemukan di batuan yang berasal dari akhir masa karboniferus berumur sekitar 300 juta tahun. Leluhurnya adalah salah satu diantara amfibia dimasa devon. Dalam dua gelombang besar radiasi adaptif ,reptilia menjadi vertebrata darat yang dominan dalam suatu dinasti yang bertahan selama lebih dari 200 juta tahun.

            Penyebaran reptilia utama pertama kali terjadi pada awal masa premium ,yaitu masa terakhir paleozoikum , dan menjadi dua cabang evolusi utama.

1.      Tetrapsida  cabang tersebut meliputi beranekaragam reptilia yang mirip mamalia yang disebut tetrapsida , termasuk organisme yang kemungkinan merupakan leluhur mamalia.

2.      Sauropsida cabang tersebut menghasilkan semua amniota modern kecuali mamalia. Sauropsida terbagi menjadi dua sub cabang relatif awal dalam sejarah nya:

a.       Kura kura adalah satu satunya jenis yang selamat dari kelompok reptil.

b.                  Diapsida , kadal ,ular dan buaya adalah diapsida yang masih hidup saat ini yang diklasifikasikan sebagai reptilia.dinosaurus dan beberapa kelompok  lain yang sudah punah juga merupakan anggota diapsida. Analisis kladistik memberikan bukti yang kuat bahwa burung adalah kerabat terdekat yang masih hidup bagi dinosaurus yang sudah punah tersebut.

 Radiasi reptilia yang paling besar terjadi untuk kedua kalinya selama akhir masa trias(sedikit lebih dari 200 juta tahun silam ) dan terutama ditandai oleh asal mula dan keanekaragaman dua kelompok reptilia, dinosaurus yang hidup didarat , dan pterosaurus atau reptilia terbang. Kelompok ini merupakan vertebrata yang dominan dibumi selama jutaan tahun. Pterosaurus meliliki sayap yang terbentuk dari membran kulit yang diregangkan dari dinding tubuh ,sepanjang tungkai depan ,sampai keujung jari yang memanjang. Serat kaku memberikan penyokong bagi kulit sayap . dinosaurus ,suatu kelompok yang sangat beraneka ragam dalam hal bentuk tubuh ,ukuran ,dan habitat termasuk hewan terbesar yang pernah menghuni daratan. Fosil dinosaurus raksasa yang ukuran panjangnya 45 m baru baru ini telah digali di new mexico dan utah.

Berlawanan dengan pandangan yang selama ini berlaku bahwa dinosaurus makhluk yang lamban, terdapat semakin banyak bukti bahwa banyak dinosaurus merupakan ewan yang sangat lincah ,bergerak cepat, dan pada beberapa spesies bersifat sosial . para ahli paleontologi juga telah menemukan tanda tanda adanya pengasuhan oleh induk pada dinosaurus . Perdebatan terus berlangsung mengenai topik apakah dinosaurus merupakan hewan yang mampu mempertahankan suhu tubuh tetap konstan melalui metabolisme . beberapa bukti anatomis mendukung hipotesis ini, tetapi sebagian besar ahli sangat meragukan nya. Iklim saat zaman mesozoikum relatif hangat dan tetap cukup untuk mempertahankan suhu tubuh yang sesuai , khusus nya bagi dinosaurus darat. Selain itu, dinosaurus besar memiliki rasio luas permukaan tubuh terhadap volume tubuh yang kecil sehingga mengurangi pengaruh fluktasi harian suhu udara terhadap suhu internal hewan itu.

Krisis kretaseus , masa teakhir zaman mesozoikum , iklim menjadi lebih sejuk dan lebih bervariasi . ini merupakan periode kepunahan massal , dan kecuali untuk beberapa dinosaurus yang bertahan hidup sampai ke awal zaman senozoikum , semua reptilia tersebut telah punah pada zaman masa kretaseus , sekitar 65 juta tahun silam.

Reptilia Modern

Tiga ordo reptilia hidup yang terbesar dan paling beranekaragam (dengan jumlah total sekitar 6500 spesies)adalah chelonia (kura-kura , squamata (kadal dan ular), dan crocodilia (aligator dan buaya ).

Kura-kura berkembang selama zaman mesozoikum dan hanya sedikit berubah sejak itu .cangkang nya yang umum nya keras ,suatu adaptasi yang melindungi diri dari predator , benar benar turut membantu keberhasilan jangka panjang tersebut. Kura kura yang kembali ke air selama berevolusi merangkak ke pantai untuk meletakan telur nya.

Kadal adalah reptilia yang paling banyak jumlah nya dan paling beraneka ragam yang masih hidup saat ini. Sebagian besar diantaranya berukuran relatif kecil , mungkin mereka mampu bertahan hidup melewati ‘’bencana’’ 

          Kretaseus dengan cara bersarang dilubang dan menurunkan aktivitas selama  musim dingin ,satu aktivitas yang masih dilakukan oleh kadal modern. Ular sebenarnya adalah keturunan kadal yang memakai gaya hidup bersarang dalam lubang .saat ini, sebagian besar ular hidup diatas permukaan tanah , tetapi mereka masih tetap tidak bertungkai. Namun demikian, sisa sisa tulang tungkai dan pelvis pada ular primitif seperti ular boa, merupakan bukti bukti bahwa berevolusi dari reptilia yang berkaki.

            Ular adalah hewan karnivora, dan sejumlah adaptasi telah membantu mereka dalam pemburuan mangsa. Mereka memiliki sensor kimia yangsangat tajam , dan meskipun mereka tidak memiliki gendang telinga , ular sangat sensitif terhadap getaran di darat , sehingga membantu mereka mendeteksi pergerakan mangsa. Organ pendeteksi panas antara mata dan lubang hidung ular berbisa , termasuk ular derik , sangat sensitif terhadap perubahan suhu kecil,sehingga pemburu malam ini mampu menemukan hewan yang bersuhu hangat,

            Buaya dan aligator merupakan sebagian dari reptilia hidup yang paling besar. Mereka menghabiskan waktu nya dalam air dan menghirup udara melalui lubang hidung nya yang membuka ke atas. Hewan crocodilian hanya hidup di daerah hangat afrika,cina,indonesia, india , australia , amerika serikat., dimana jumlah aligator jauh meningkat setelah bertahun tahun berada dalam daftar spesies yang terancam punah dan dilindungi.

Burung berawal sebagai reptilia terbang

Kelas Aves (Burung) berevolusi selama radiasi reptilia yang sangat hebat pada zaman mesozoikum. Telur amniotik dan sisik pada kaki hanyalah dua diantara semua ciri khas reptilia yang kita temukan pada burung. Akan tetapi burung modern tampak sangat berbeda dari reptilia modern karena memiliki bulu dan perkakas terbang lainnya yang khas.

Karakteristik burung

Hampir setiap bagian dari anatomi burung yang khas termodifikasi dalam beberapa hal untuk meningkatkan kemampuan terbang. Tulang-tulang burung memiliki struktur internal yang menyerupai sarang lebah, yang membuat mereka kuat namun ringan. Terbang memerlukan banyak sekali pengeluaran energi dari metabolisme aktif. Burung adalah hewan endotermik, mereka menggunakan panas metabolismenya sendiri untuk mempertahankan suhu tubuh yang hangat dan konstan. Bulu dan lapisan lemak pada beberapa spesies memberikan penyekatan yang memungkinkan unggas untuk mempertahankan panas yang dihasilkan daro metabolisme tersebut. Sebuah sistem pernapasan yang efisien dan sebuah sistem peredaran darah dengan sebuah jantung empat-ruang menjaga agar jaringan tetap mendapat suplai oksigen dan zat-zat makanan yang mencakupi sehingga mendukung laju metabolisme yag kuat. Paru-paru yang efisien memiliki pipa halus yang menuju ke dan dari kantung udara elastis yang membantu membuang panas dan mengurangi kerapatan tubuh. Untuk penerbangan yang aman, alat indera, khususnya penglihatan harus tajam. Burung memiliki mata yang sangat bagus mungkin yang terbaik diantara semua vertebrata. Daerah penglihatan diotak berkembang sangat baik, seperti halnya juga daerah motorik, penerbangan juga memerlukan koordinasi yang sangat bagus.

 

Gambar 1.8 Bentuk bulu burung

Dengan otak yang secara proporsional lebih besar dibandingkan dengan otak reptilia dan amfibia, burung umumnya memperlihatkan perilaku yang sangat kompleks. Tingkah laku burung khususnya sangat rumit selama musim kawin, yaitu ketika burung terlibat dalam ritual percumbuan yang sangat rumit. Karena telur sudah bercangkang ketika dikeluarkan, fertilisasi harus terjadi secara internal. Kopulasi melibatkan kontak antara lubang pasangan kawin tersebut, yaitu lubang bukaan kloakanya masing-masing. Setelah telur diletakan, embrio burung harus dipertahankan dan dijaga supaya tetap hangat dengan dierami oleh induk betina, induk jantan, atau keduanya, bergantung pada spesies.

Adaptasi burung yang paling jelas untuk terbang adalah sayap. Sayap burung merupakan airfoil yang menggambarkan prinsip aerodinamika yang sama seperti sayap pesawat terbang. Untuk menyediakan kekuatan untuk terbang burung mengepakkan sayapnya dengan cara kontraksi otot pektoral (dada) besar yang ditambatkan ke suatu taju (keel) pada tulang dada (strenum). Beberapa burung seperti burung rajawali dan elang, memiliki sayanp yang didaptasikan untuk meluncur hanya dengan bantuan aliran udara maupun tiupan angin dan hanya sekali mengepakan sayapnya. Burung lain termasuk burung kolibri, harus mengepakan sayapnya terus menerus untuk mempertahankan dirinya tetap melayang diudara. Pada kedua kasus tersebut, bentuk dan pengaturan bulu itulah yang membentuk sayap menjadi suatu airfoil.

Bulu adalah salah satu adaptasi vertebrata yang paling luar biasa karena sangat ringan dan kuat. Bulu terbuat dari keratin, protein yang juga menyusun rambut dan kuku kita dan sisik pada reptilia. Pertama kali bulu kemungkinan berfungsi sebagai penyekat selama evolusi hewan endoterm, setelah itu baru dimanfaatkan sebagai peralatan terbang. Selain menyokong dan membentuk sayap, bulu juga dapat dimanipulasi untuk mengontrol pergerakan udara disekitar sayap.

Evolusi terbang memerlukan perubahan radikal dalam bentuk tubuh akan tetapi terbang juga memberi banyak keuntungan. Terbang meningkatkan kemampuan berburu dan mencari bangkai, banyak burung mengeksploitasi serangga yang dapat bergizi. Terbang juga memungkinkan burung untuk melarikan diri dengan mudah dari para pemangsa yang hidup hanya dipermukaan tanah dan memungkinkan beberapa brurung untuk berpindah tempat sangat jauh dan memanfaatkan sumber daya makanan dan daerah kawin musiman yang berbeda.

Asal mula burung

 

(Gambar 1.9 burung )

Adanya bulu mungkin sudah cukup mengklasifikasikan seekor hewan sebagai burung, meskipun beberapa fosil dinosaurus yang ditemukan baru-baru ini kelihatannya memiliki bulu pendek dan halus. Fosil burung purba yang bernama Archaeopteryx lithographica ditemukan digunung kapur bavaria dijerman, yang berusia kira-kira 150 juta tahun, termasuk ke dalam masa jura. Berbeda dari burung modern, tetapi mirip dengan reptilia, Archaeopteryx memiliki kaki depan yang bercakar, gerigi, dan ekor yang panjang yang mengandung vertebra. Jika bukan karena masih adanya bulu, Archaeopteryx akan dianggap sebagai anggota kelompok yang branekaragaman dari karnivora dinosaurus kecil berkaki dua yang disebut teropoda. Sama seperti burung, banyak dinosaurus termasuk beberapa teropoda, membangun sarang dan merawat anaknya.

Archaeopteryx tidak dianggap sebagai leluhur burung modern dan para ahli paleontologi menempatkannya pada cabang disamping garis keturunan burung. Namun demikian Archaeopteryx kemungkinan telah diturunkan dari bentuk leluhur yang juga menurunkan burung modern. Anatomi kerangkanya menunjukan bahwa Archaeopteryx adalah penerbang yang lemah, mungkin hanya penghuni pohon yang suka meluncur turun. Kombinasi meluncur turun dari pohon dan melompat ke udara dari permukaan tanah mungkin merupakan cara terbang paling awal pada garis keturunan burung.

Analisis kladistik yang ekstensif telah menyakinkan banyak peneliti bahwa burung berkembang dari dinosurus teropoda. Namun demikian perdebatan hangat terus berlangsung dengan adanya beberapa ahli biologi yang berpendapat bahwa garis keturunan burung memisah dari sekelompok reptilia di awal masa mesozoikum yang disebut dengan tekodon yang juga menurunkan dinosaurus.

Burung modern

Terdapat 8600 spesies burung yang masih hidup yang dikelompokan ke dalam kurang lebih 28 ordo. Kemampuan terbang adalah ciri khas burung tetapi ada beberapa spesies yang tidak terbang yang meliputi spesies burung unta, kiwi, dan emu. Burung yang tidak terbang secara kolektif disebut sebagai ratita (dari bahasa latin yang berarti berbokong rata) karena tulang dadanya tidak memiliki taju dan otot dada besar yang bertaut ke laju seperti pada burung yang dapat terbang. Berlawanan dengan ratita, burung lain disebut karinata karena mereka memiliki suatu carina, atau taju dada yang menyokong otot dadanya yang besar. Otot ini menyediakan kekuatan terbang pada burung terbang. Kebutuhan untuk terbang telah menghasilkan bentuk tubuh umum burung karinata yang mirip satu sama lain, namun para pengamat burung yang berpengalaman dapat membedakan banyak spesies hanya dengan melihat penampilan tubuhnya saja. Burung karinata juga menunjukan beragam pola pewarnaan bulu, bentuk paruh dan kaki, tingkah laku, dan gaya terbang. Salah satu diantara burung karinata yang paling unik adalah penguin yang tidak dapat terbang, tetapi menggunakan ototnya yang sangat kuat itu untuk berenang. Hampir 60% spesies burung yang hidup termasuk kedalam satu ordo karinata yang disebut dengan passeriformes atau burung bertengger. Beberapa anggota ordo disebut adalah burung jay, burung layang-layang, burung pipit, burung pengicau dan banyak lain lagi yang sudah kita kenal.

Keanekaragaman mamalia meningkat tajam setelah terjadinya kepunahan dimasa kretaseus

Kepunahan dinosaurus dan fragmentasi benua yang terjadi diakhir zaman mesozoikum membentuk banyak zona adaptif dan mamalia mengalami suatu radiasi adaptif yang sangat luas. Terdapat sekitar 4500 spesies mamalia dibumi saat ini.

Karakteristik mamalia

Vertebrata anggota kelas mamalia memiliki rambut, suatu karakteristik penemu seperti bulu terbang pada burung. Rambut, seperti bulu, terbuat dari keratin namun para ahli zoologi masih belum pasti mengenai asal mula evolusi rambut. Sebagian besar mamalia memiliki metabolisme yang aktif dan merupakan hewan endoterm. Sistem pernapasan dan peredaran darah yang efisien (termasuk jantung beruang empat)mendukung laju metabolisme yang tinggi. Suatu lembaran otot yang disebut diafragma membantu mengalirkan udara ke paru-paru. Rambut dan lapisan lemak dibawah kulit membantu tubuh mempertahankan panas metabolik dalam tubuh.

(Gambar 1.10

Kelenjar mamae yang menghasilkan susu adalah ciri yang membedakan mamalia seperti halnya juga rambut. Semua induk mamalia memberikan makan anaknya dengan susu, makanan seimbang yang kaya akan lemak, gula, protein, mineral, dan vitamin.

Evolusi Perkembangan Mamalia Mamalia muncul pada zaman Trias sekitar 200 juta tahun lalu. Masa eksaknya belum  pasti dan hal ini terutama karena masalah definisi semata. Jenkins et al (1997) berpendapat mamalia muncul pada masa yang lebih tua (Trias tengah) dari ilmuan lainnya, berdasarkan fosil yang menunjukkan keanekaragaman yang berarti saat 200 juta tahun lalu Mamalia berevolusi dari sejenis reptil, sejalan dengan evolusi dinosaurus yang juga  berasal dari jenis lain reptil purba. Transisi dari reptil menjadi mamalia berada dalam deretan yang halus, diperkuat oleh bukti fosil dengan sejumlah bentuk perantara, begitu mirip secara anatomi sehingga sulit memilih salah satunya dan mengatakan “inilah mamalia pertama.” Salah satu perbedaan kerangka penting antara reptil dan mamalia terletak pada telinga dalam, dimana reptil hanya memiliki satu tulang sementara mamalia memiliki tiga tulang, sehingga memperkuat jangkauan frekuensi dan sensitivitas telinga mereka. Mamalia mesozoikum purba berukuran kecil dan sangat mungkin bersifat nokturnal, mirip dengan shrew modern namun merupakan anggota kelompok yang kini telah punah. iversifikasi plasenta menjadi ordo-ordo mamalia sekaran, dari perissodactyl hingga primata, tidak terjadi hingga hampir 150 juta tahun setelah mamalia pertama muncul. Mamalia plasenta atau secara formal bernama Eutheria, adalah mamalia yang dilengkapi dengan plasenta, dan karenanya mampu merawat anak mereka didalam tubuh mereka sendiri untuk periode yang lebih panjang, berbeda dengan marsupial dan monotremata petelur. Mamalia monotremata Masa kemunculan mamalia plasenta juga berada pada sekitar masa kepunahan massa di  perbatasan Kapur-Tersier (KT boundary). Masa kepunahan ini paling terkenal karena punahnya dinosaurus, walaupun mereka hanya membentuk minoritas kecil hewan yang punah di saat itu. Waktu eksak peristiwa ini masih misteri, namun segera setelah dinosaurus punah, mamalia (begitu juga burung) mengalami radiasi adaptif besar. Semua ordo modern, termasuk kita sendiri, dapat dilacak asal usulnya hingga periode ini. Kecepatan diversifikasi ini merugikan karena ini membuat hubungan antara kelompok utama mamalia sulit dipisahkan, walaupun beberapa kemajuan telah dilakukan belakangan ini. Mamalia memiliki karakteristik dengan adanya rambut, kelenjar mamae, otak yang lebih besar bila dibandingkan dengan vertebrata lain dengan ukuran yang sama, diferensiasi geligi. Mamalia berkembang dari leluhur reptilia lebih awal dari burung. Fosil tertua diyakini merupakan mamalia berumur 220 juta tahun, masa Trias. Leluhur mamalia merupakan salah satu di antara hewan terapsida, yang merupakan  bagian dari cabang sinapsida dari filogeni reptilia. Terapsida menghilang saat dinosaurus  berlimpah, tetapi mamalia yang berasal dari terapsida hidup berdampingan dengan dinosaurus selama zaman Mesozoikum. Sebagian besar mamalia zaman Mesozoikum  berukuran kecil dan sebagain besar mungkin merupakan pemakan serangga. Beragam bukti, seperti ukuran lubang mata, menyiratkan bahwa mamalia kecil adalah hewan nokturnal

Sebagian besar mamalia dilahirkan dan bukan ditetaskan. Fertilisasi terjadi secara internal, dan embrio berkembang didalam uterus dari sakuran reproduksi betina. Pada mamalia eutheria (berplasenta) dan marsupial, lapisan uterus induk dan membran ekstraembrionik  yang berasal dari embrio bersama-sama membentuk plasenta, tempat nutrien berdifusi masuk kedalam darah embrio. Mamalia eutheria umumnya disebut sebagai mamalia berplasenta karena plasentanya paling kompleks dan memperlihatkan hubungan yang lebih intim dan berlangsung lebih lama antara induk dan anak yang sedang berkembang.

Mamalia umumnya memiliki otak yang lebih besar dibandingkan dengan vertebrata lain dengan ukuran tubuh yang sama dan banyak spesiesnya mampu belajar. Durasi pengasuhan anak oleh orang tua yang relatif lama memperpanjang waktu bagi anak untuk mempelajari kemampuan dan keterampilan penting untuk kelangsungan hidup dengan mengamati orang tuanya.

Diferensiasi geligi merupakan ciri penting mamalia lainnya. Sementara geligi reptilia umumnya berbentuk kerucut dan berukuran seragam, geligi mamalia memiliki berbagai ukuran dan bentuk yang diadaptasikan untuk mengunyah berbagai jenis makanan. Geligi kita sendiri misalnya meliputi geligi yang termodifikasi untuk memotong (gigi seri dan gigi taring) dan untuk melumatkan dan menggerus (gigi geraham depan dan geraham belakang). Rahang juga telah mengalami pemodelan ulang selama evolusi mamalia dari reptilia dan dua rahang telah digabungkan dengan telings bagian dalam mamalia.

Evolusi mamalia

Mamalia berkembang dari leluhur reptilia lebih awal dari burung. Fosil tertua yang diyakini merupakan mamalia berumur 220 juta tahun, kembali ke masa trias. Leluhur mamalia merupakan salah satu diantara hewan terapsida yang merupakan bagian dari cabang sinapsida dari filogen reptilia. Terapsida menghilang saat dinosaurus berlimpah tetapi mamalia yang berasal dari terapsida hidup berdampingan dengan dinosaurus selama zaman mesozoikum. Sebagian besar mamalia zaman dinosaurus mesozoikum berukuran sangat kecil-kurang lebih sebesar shrew dan sebagian besar mungkin merupakan pemakan serangga. Beragam bukti seperti ukuran lubang mata, menyiratkan bahwa mamalia kecil ini dalah hewan noktural (aktif dimalam hari).

Saat zaman senozoikum datang setelah kepunahan masal dimasa kretaseus, mamalia sedang melakukan radiasi adaptif besar-besaran. Keanekaragaman itu diawali oleh tiga kelompok utama, monotrema (mamalia yang bertelur), marsupial (mamalia berkantung) dan mamalia eutheria (berplasenta).

Monotrema

Monotrema-platipus dan echidna (pemakan semut berduri) adalah mamalia bertelur yang masih hidup hingga saat ini. Telur hewan monotrema yang struktur saat ini. Telur hewan monotrema yang struktur dan perkembangannya mirip dengan telur reptilia, mengandung cukup kuning telur untuk memberi makan embrio yang sedang berkembang. Hewan monotrema memiliki rambut dan menghasilkan susu, dua ciri khas penting hewan mamalia. Pada bagia perut induk monotremata terdapat kelenjar khusus yang mensekresi susu. Setelah menetas, anak yang baru keluar itu menyedot susu dari bulu induknya, yang tidak memiliki puting susu. Campuran karakter leluhur reptilia dengan karakter mamalia yang diperoleh memperlihatkan bahwa monotrema diturunkan dari percabangan yang sangat awal dalan silsilah mamalia. Saat ini monotrema hanya ditemukan di australian dan papua nugini.

Marsupial

Opossum, kanguru, bandicoot dan koala adalah contoh-contoh mamalia marsupial. Seekor marsupial dilahirkan saat tahap perkembangannya masih sangat awal dan menyelesaikan perkembangan embrioniknya ketika sedang mneyusu. Pada sebagian besar spesies, anak yang masih menyusu itu tinggal didalam sebuah kantung induk yang disebut marsupium, kanguru merah, misalnya ketika dilahirkan hanya berukuran sebesar lebah madu, persis 33 hari setelah pembuahan atau fertilisasi. Kaki belakangnya masih berupa kuncup, tetapi kaki depannya cukup kuat untuk memungkinkan anak merangkak keluar dari lubang dalam saluran reproduksi induk menuju ke kantung induk, perjalanan yang hanya berlangsung sekitar beberapa menit.

Diaustralia, marsupial telah menyebar dan memenuhi relung yang ditempati oleh mamalia eutheria (berplasenta) dibagian dunia lain. Evolusi konvergen menghasilkan keanekaragaman marsupial yang menyerupai hewan eutheria yang juga menempati peranan ekologis yang sama.

Opossum amerika utara dan amerika selatan adalah yang paling beranekaragam dari hanya tiga famili marsupial yang masih hidup diluar wilayah australia, meskipun amerika selatan memiliki fauna marsupial yang beranekaragan sepanjang masa tersier. Penyebaran marsupial modern dan fosil marsupial dapat dijelaskan melalui teori lempeng tektonik bumi dan pergeseran benua. Menurut bukti fosil terbaru, marsupial kemungkinan berasal dari tempat yang sekarang dikenal sebagai amerika utara, dan menyebar kearah selatan ketika masa daratan masih menyatu. Setelah pemisahan pangaea, amerika selatan dan australia menjadi benua yang terpisah, dan marsupial dikedua tempat tersebut berdiversifikasi secara terisolasi dari mamalia berplasenta yang memulai radiasi adaptif dibenua bagian utara. Australia tidak pernah berdekatan dengan benua lain sejak awal zaman senozoikum sekitar 65 juta tahun silam. Fauna amerika selatan, sementara itu masih belum terisolasi. Mamalia plasenta mencapai anerika selatan selama zaman senozoikum, migrasi yang paling penting terjadi sekitar 12 juta tahun silam dan kemudian terjadi sekali lagi sekitar 3 juta tahun silam, ketika amerika utara dan amerika selatan disatukan oleh genting panama. Perpindahan hewan dua arah yang ekstensif berlangsung melalui jembatan darat tersebut. Biogeografi mamalia merupakan contoh lain kerjasama antara evolusi biologis dan evolusi geologis.

Mamalia eutheria (berplasenta)

Dibandingkan dengan marsupial, mamalia eutheria memiliki masa kehamilan yang lebih lama. Anak hewan eutheria menyelesaikan perkembangan embrioniknya didalam uterus yang dihubungkan ke induknya melalui plasenta.

Radiasi adaptif selama akhir masa kretaseus dan awal masa tersier (sekitar 70 sampai 45 juta tahun silam) menghasilkan ordo mamalia eitheria yang kita kenal sekarang. Hubungan filogenetik antara mamalia marsupial dan mamalia eutheria agak kurang jelas, tetapi para saintis yakin bahwa mereka lebih dekat hubungannya satu sama lain dibandingkan dengan hubungan mereka dengan hewan monotrema. Bukti-bukti fosil menunjukan bahwa hewan eutheria dan marsupial mungkin telah memisah dari leluhur bersama sekitar 80 sampai 100 juta tahun silam.

Sebagian besar hubungan evolusioner pada banyak ordo mamalia eutheria, juga masih belum disepakati. Sebagian besar ahli mamamlogi sekarang lebih menyukai suatu silsilah sementara yang mengaku paling tidak empat garis evolusi utama mamalia eutheria (berplasenta).

Satu cabang mamalia eutheria terdiri atas ordo insectivora (shrew, semacam tikus), yang mirip dengan mamalia awal dan ordo chiroptera (kelelawar). Kelelawar yang kaki depannya termodifikasi menjadi sayap. Kemungkinan perkembangan dari insectivora yang memakan serangga terbang. Selain menajdi pemakan seranggs terbang. Selain menjadi pemakan serangga, beberapa spesies kelelawar memakan vertebrata kecil atau buah-buahan, tiga spesies kelelawar penghisap darah yang ditemukan diamerika tengah dan amerika selatan menggigit mamalia dan menghisap darahnya. Sebagian besar kelelawar adalah hewan nokturnal.

Cabang kedua dimulai dengan suatu garis keturunan herbivora berukuran sedang yang mengalami suatu radiasi adaptif yang sangat luar biasa selama masa tersier, yang akhirnya menghasikan ordo modern seperti lagomorpha (kelinci dan kerabatnya), perissodactyka ( ungulata berkaki ganjil, yang yang melipiti kuda dan badak, ungulata yang berjalan diatas ujung jari kaki), artiodactyl (ungulata berkaki genap, yang meliputi rusa dan babi), sirenia (sapi laut), proboscidea (gajah), dan cetacea (lumba-lumba dan paus).

Cabang ketika dalam evolusi mamalia eutheria menghasilkan ordo carnivora, yang meliputi kucing, anjing, rakun, sigung, dam pinniped (anjing laut, singa laut, dan beruang laut). Karniivora kemungkinan muncul pertama kali selama awal zaman senozoikum. Anjing laut dan kerabatnya sebenarnya berkembang dari karnivora yang hidup dipertengahan zaman senozoikum yang teradaptasi untuk berenang.

Cabang keempat dan yang merupakan radiasi adaptif mamalia eutheria yang paling luas menghasilkan kompleks primata rodensia. Ordo rodentia meliputi tikus, mencit, bajing, atau tupai dan berang-berang. Beranggotakan 1770 spesies sejauh ini rodentia merupakan ordo mamalia yang paling besar. Nama rodentia berasal dari bahasa latin yang beraarti “mengerat”, mengacu ke salah satu ciri jelas kelompok itu, baik rahang nawah maupun rahan atas memiliki pasangan geligi depan yang besar (gigi seri) yang mencegah keausan dengan cara tumbuh terus menerus.