La diversificación de los placentarios alrededor del límite Cretácico–Paleógeno, hace 66 millones de años, ocurrió con extraordinaria rapidez. Sin embargo, debe distinguirse entre divergencia genética y radiación ecológica. Diversos análisis moleculares indican que las principales ramas placentarias, incluidas Afrotheria y Xenarthra, probablemente comenzaron a separarse antes de la extinción K–Pg. Después del impacto y la desaparición de los dinosaurios no avianos se liberaron numerosos nichos ecológicos, y durante los primeros millones de años del Paleógeno aumentaron rápidamente la diversidad corporal, las dietas y los tamaños de los mamíferos (O’Leary et al., 2013). Estudio sobre el ancestro placentario
Atlantogenata ilustra espectacularmente esta expansión. De antepasados relativamente pequeños surgieron herbívoros gigantes, excavadores acorazados, insectívoros especializados y mamíferos acuáticos. Afrotheria produjo linajes tan diferentes como Proboscidea y Sirenia, mientras Xenarthra originó grandes perezosos terrestres y gliptodontes. Esta rápida acumulación de innovaciones anatómicas explica por qué reconstruir las primeras bifurcaciones placentarias resulta difícil: muchas divergencias ocurrieron en intervalos cortos y posteriormente fueron ocultadas por convergencia evolutiva, extinciones y cambios morfológicos extremos (Meredith et al., 2011). Filogenia molecular de Mammalia
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