Taxonómicamente estos grupos se distribuyen de la siguiente manera:
1) Subclase Prototerios: El cual tiene un solo orden que es el Monotremas.
2) Subclase Terios: El cual se divide en dos infraclases:
a) Metaterios: Incluye a todos los Marsupiales distribuidos en 7 ordenes.
b) Euterios: Contiene a todos los Placentarios distribuidos en 18 ordenes.
Monotremas
Son el grupo más pequeño y con características más primitivas de los mamíferos, puesto que, se cree que son tan diferentes porque son el grupo de mamífero más antiguo de todos y podrían derivar directamente de los reptiles sinápsidos del Triásico. Su reproducción se base en poner huevos, por lo que durante mucho tiempo estuvo en cuestión si eran realmente mamíferos o reptiles.
Otra de las características más distintivas es que a pesar de tener glándulas mamarias, carecen de pezones, por lo que la cría lame la leche de un mechón de pelos grises. Actualmente, habitan solamente en Australia y las islas próximas.
Marsupiales
Al igual que los mamíferos placentarios, el desarrollo del embrión comienza en el interior del útero la madre, pero en los marsupiales, las crías no crecen y ni se desarrollan tanto, por lo que, el feto se desarrolla principalmente en la bolsa marsupial. En este sentido, al nacer las crías de los marsupiales no están completamente desarrolladas, el olfato, la boca y el sistema digestivo y respiratorio son los suficientemente evolucionados como para poder sobrevivir, pero por ejemplo su visión y oído son todavía los propios de un feto.
Es por ello que, las crías recién nacidas trepan hasta el borde de una bolsa que posee la madre en el parte externa del abdomen: el marsupio. Allí se dejan caer y se introducen a ella, agarrándose a una de las mamas, de la que se alimentan. Esta bolsa es semejante a una placenta en su interior, y dentro la cría sigue desarrollándose hasta los 9 meses de edad, en la que aunque la cría deje el marsupio, no deja de ser amamantada hasta los 12 meses.
A pesar de ser un grupo con cerca de 300 especies, los marsupiales son propios de Oceanía, mayoritariamente habitan en el continente australiano, aunque también hay especies en América.
Placentarios
Son vivíparos donde el embrión se desarrolla dentro de una placenta dentro del útero materno durante una temporada considerable. La placenta es una bolsa que sostiene al feto, mientras que crece dentro del útero de la madre. Asimismo, esta bolsa permite que el feto esté en contacto con la madre y pueda alimentarse de ella, pero también protegerlo de sistema inmunológico de la madre. Una vez la cría nace, la madre se encarga de su alimentación con leche materna durante los primeros meses de edad y se encarga de su cuidado.
Dicho grupo presenta la variedad más grande de especies, habiendo colonizado una gran diversidad de hábitats naturales, algunas especies se han adaptado a la vida submarina, otras se han adaptado a la vida en tierra, colonizando selvas, desiertos, tundras, sabanas e incluso el subsuelo, y algunas han desarrollado la capacidad de volar. Es por ello, que dichas adaptabilidades explica su éxito evolutivo, habiendo colonizado prácticamente la superficie del planeta.
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