從演化上講,似哺乳爬行動物是從爬行動物向哺乳動物演化的過渡類型。我們發現過似哺乳爬行動物的化石化的骨頭,它們具有很大的向下指的獠牙,這一類動物叫做水龍獸(如圖1),它們被發現于南極洲的橫貫山脈之中。這個種類的化石在這個地方被發現,充分說明了南極大陸一度同南非和印度板塊連接在一起。
似哺乳類爬行動物是一群史前動物,是哺乳類爬行動物的祖先。似哺乳爬行動物最常用來稱呼獸孔目動物,但它也可以廣義地包括非哺乳單弓動物。似哺乳爬行動物是二疊紀中期到晚期的陸地優勢動物。就跟同時代幾乎所有的生物一樣,它們的數量與多樣性因二疊紀-三疊紀滅絕事件而嚴重地減少。有些品種存活到三疊紀,但恐龍快速地成為優勢動物。最后的似哺乳爬行動物可能存活在晚三疊紀后不久。
作為哺乳動物的祖先,水龍獸是陸生脊椎動物中比較普遍的類型,并且在岡瓦那大陸上分布廣泛。另外一種似哺乳的爬行動物叫做二齒獸,它同樣具有兩個犬齒狀的獠牙,主要依靠在河邊捕食小型動物為生。
圖 1
最早脫離爬行動物類群的動物是盤龍,它們在3億年之前便開始演化形成,能夠將它們從爬行動物之中區別出來的關鍵特征,是它們較大的身體和各式各樣的飲食習慣。早期的盤龍可以捕食相當大的獵物,這里也包括較大的爬行類。
有一類叫做長棘龍(如圖2)的盤龍生存在大約2.8億年之前,它可以長到11英尺(約3.4米)長。在它的背部,有一個寬大的帆狀物,該帆狀物由膜組成,膜中充滿了血,這些血是被包含在較小的,骨化的、突出的棘里面。這個帆狀物也許提供了一種體溫控制系統,在較冷的天氣里,通過它吸收太陽光來升高體溫;而在較熱的天氣里,則通過它散發出大量的熱來降低體溫,這個帆狀結構也許是哺乳動物的溫度調控系統的一個雛形。隨著氣候的轉暖,盤龍從演化上最終失去了這個帆狀物,或者是因為它們獲得了某種內部的溫度調控系統而不再需要這個帆狀物。它們在地球史上繁榮了大約5,000萬年,最終被它們的后裔——叫作獸孔目的似哺乳爬行動物所取代。
圖2
還有一種叫做基龍,基龍與異齒龍同屬盤龍類,但它吃植物。它的頭骨比例較小,短且扁,其牙齒不像異齒龍的分化明顯,而是像大多數爬行動物一樣,牙齒的形狀都相似。它的牙齒不僅長在頜骨上,在口腔上部還長著一叢叢牙齒。同異齒龍一樣,它身上也有一個背帆,其脊帆比異齒龍的更加厚重一些。 基龍的特征是脊椎棘伸長,較厚重,并且沿著棘的縱行面上有許許多多的短側棘或橫梁。(并非所有的基龍類都有脊椎棘??松淆埡捅驱?cotylorhynchus)都是結構體大,頭小,身子象桶的基龍類)。
異齒龍是一個兇殘的肉食動物,身長可達3米,它的牙齒產生了強烈的分化,前頜骨、上頜骨和下頜骨前端的牙齒大而長,就像匕首一樣,沿著牙床生長的牙齒則比前端的牙齒略短。高而窄的頭骨很適合附著強勁的頜骨肌肉,能使嘴張得很大,可以有力地咬住獵物。異齒龍的一個顯著的特點是背上生有一個縱向的背帆,在背部中央達到最高,古生物專家認為,這個背脊是用來調節體溫的。而且異齒龍出現了母性,但是不徹底因為一旦小異齒龍出生它的母性就消失了,但是也是生命進化的一個大突破。
獸孔類爬行動物也像其他的爬行動物一樣,依靠產卵來繁殖后代。它們在產卵之后,有可能會連續保護并且將卵孵化出來,然后將其幼體撫養長大。這種行為使得卵可以被長期保留,并且提高了后代出生時的安全性。獸孔類統治著動物界長達4,000萬年之久,直到三疊紀中期。然后,不知道出于何種原因,獸孔類地位被恐龍所取代。