A diversidade dos mamíferos na Era Cenozoica pode ser melhor compreendida no contexto das alterações de padrões da biogeografia. A distribuição de alguns grupos de mamíferos reflete a vicariância, como a dos motrotremados na Austrália. Outros padrões de distribuição refletem a dispersão, tais como ocorreu na Grande Troca Interamericana, quando diversos mamíferos percorreram as Américas após o estabelecimento de uma ponte de terra no Panamá, entre as Américas do Sul e do Norte no Plioceno. Sobre a biogeografia de mamíferos da Era Cenozoica, é correto afirmar que:
A presença de marsupiais na Austrália aparentemente representa a vicariância, desde a América do Sul, por meio da Antártica, no início da Era Cenozoica.
Parte da diferença quanto à distribuição dos mamíferos atuais resulta da biogeografia de dispersão, ou seja, os animais são carregados, passivamente, sobre as massas de terra em movimento.
Outros padrões de distribuição dos mamíferos podem ser explicados pela vicariância, a qual reflete os movimentos dos próprios animais, geralmente por meio de movimento de populações.
A radiação dos mamíferos ocorreu durante o fracionamento das massas continentais, quando estoques distintos foram isolados em continentes diferentes.
A dispersão pode produzir radiações, mas não ocasiona extinções.
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