El dimetrodont (Dimetrodon, ‘dent de dues mesures’) és un gènere extint de sinàpsids que visqueren durant el Cisuralià (Permià inferior), entre fa 295 milions d'anys i fa 272 milions d'anys (Ma). Pertany a la família dels esfenacodòntids. El seu tret més distintiu era la presència d'una cresta d'apòfisis vertebrals ben alta a l'esquena. Era quadrúpede i tenia el crani alt i corb, amb una mandíbula que presentava dents grosses i de diferents mides. La majoria de fòssils d'aquest animal s'han trobat al sud-oest dels Estats Units, principalment als Estrats Vermells de Texas i Oklahoma. Més recentment, també se n'han descobert restes a Alemanya. El gènere fou descrit el 1878 i des d'aleshores se n'ha identificat més d'una dotzena d'espècies.
Encara que en la cultura popular sovint se'l presenta com un dinosaure o coetani dels dinosaures, en realitat s'extingí aproximadament 40 milions d'anys abans que apareguessin els primers dinosaures. El seu aspecte i la seva fisiologia recorden els rèptils, però Dimetrodon té un parentesc més proper que amb els mamífers (sense ser-ne un avantpassat directe) que amb els rèptils actuals. Dimetrodon és classificat entre els «mamífers basals» o «sinàpsids no mamífers», un grup que tradicionalment s'ha conegut com a «rèptils mamiferoides». Per tant, Dimetrodon i els mamífers coincideixen dins el clade dels sinàpsids, mentre que els dinosaures, rèptils i ocells pertanyen al clade dels sauròpsids. Dimetrodon i els mamífers es diferencien dels sauròpsids més primitius per tenir una sola obertura al crani darrere de cada ull i per altres caràcters cranials.
Probablement era un dels depredadors alfa dels ecosistemes cisuralians. S'alimentava de peixos i tetràpodes, incloent-hi rèptils i amfibis. És possible que les espècies de Dimetrodon més petites ocupessin nínxols ecològics diferents. La vela de Dimetrodon podria haver-li servit per a estabilitzar la columna vertebral o per a escalfar-se o refredar-se el cos. Alguns estudis recents han suggerit que la vela no li hauria servit per a refredar-se el cos, sinó que probablement la feia servir en parades nupcials.
Història miniatura|Fòssil de Dimetrodon en el Reial Institut de les Ciències Naturals de Bèlgica, Brussel·les Descripció en el miniatura|esquerra|Recreació de Charles R. Knight, un Dimetrodon (davant) i un Edafosaure (darrera) basat en els espècimens de Cope. Els primers estudis realitzats en fòssils actualment classificats com a Dimetrodon els va realitzar el paleontòleg estatunidenc Edward Drinker Cope en la dècada de 1870. Cope va obtenir els fòssils juntament amb moltes altres restes de tetràpodes del Permià, de mans d'alguns caçadors de fòssils que els van obtenir en els Llits Vermells de Texas. Entre els caçadors es trobava el naturalista suís Jacob Boll, el geòleg estatunidenc W. F. Cummins i el paleontòleg aficionat Charles Hazelius Sternberg.
Sternberg li va enviar alguns dels seus fòssils al paleontòleg alemany Ferdinand Broili de la Universitat de Múnic, no obstant això Broili no va ser tan prolífic com Cope a l'hora de descriure els espècimens. El rival de Cope Othniel Charles Marsh també va obtenir alguns fòssils de Dimetrodon que va enviar al Museu Walker. El nom Dimetrodon es va utilitzar per primera vegada en 1878 quan Cope va descriure les espècies Dimetrodon incisivus, Dimetrodon rectiformis i Dimetrodon gigas en la publicació científica Proceedings of the American Philosophical Society.
No obstant això, la primera descripció d'un fòssil de Dimetrodon va tenir lloc un any abans, quan Cope va descriure l'espècie Clepsydrops limbatus provinent dels Llits Vermells de Texas. (El nom Clepsydrops va ser encunyat per Cope en 1875 per a descriure esfenacodòntids del Comtat de Vermilion (Illinois) i més tard utilitzat per a nomenar molts espècimens de esfenacodòntids de Texas; a la fi del i principis del molts esfenacodòntids de Texas es van assignar tant a Clepsydrops com a Dimetrodon) C. limbatus va ser revaluat com una espècie de Dimetrodon en 1940, per la qual cosa la publicació de Cope de 1877 es va convertir en el primer registre de Dimetrodon.
El mateix Cope va ser l'encarregat de descriure en 1878 la primera espècie de sinàpsid amb vela dorsal, amb el nom de Clepsydrops natalis; no obstant això va considerar la vela com una aleta i la va comparar amb la cresta dels actuals basiliscs (Basilicus). Les veles no estaven preservades en els espècimens de D. incisivus i D. gigas descrits també en la seva publicació de 1878, però si ho estaven en l'espècimen de D. rectiformis també descrit per ell.
Descripcions de principis del 300px|miniatura|esquerra|Recreació d'un Dimetrodon milleri. En les primeres dècades del el paleontòleg estatunidenc E. C. Case va ser l'autor de molts estudis sobre Dimetrodon i va descriure algunes espècies. Casi va rebre fons de l'Institut Carnegie per a estudi de molts espècimens de in col·leccions del Museu Americà d'Història Natural i altres museus. Molts d'aquests espècimens van ser trobats per Cope, però no els va detallar molt a fons, atès que Cope era conegut per descriure espècies noves basant-se només en alguns fragments ossis. A principis de la dècada de 1920, el paleontòleg Alfred Romer va revisar molts espècimens de Dimetrodon i va descriure altres espècies. En 1940, Romer va ser el coautor d'un estudi extens al costat de Llewellyn Ivor Price que van anomenar Review of the Pelycosauria, en el qual les espècies de Dimetrodon descrites per Cope i Casi van ser revaluades. La majoria de les espècies considerades vàlides per Romer i Price guarden encara aquest estat.
Nous espècimens En les dècades posteriors a la monografia de Romer i Price es van descobrir nous espècimens de Dimetrodon en localitats fora de Texas i Oklahoma als Estats Units. El primer d'ells va ser descobert a la regió de Quatre Cantonades Utah en 1966; un altre a Arizona el 1969, i en 1975 a Ohio. Una espècie nova del gènere denominada D. occidentalis va ser descrita en 1977 procedent de nou Mèxic. Els fòssils trobats a Utah i Arizona probablement també pertanyien a D. occidentalis.
Abans d'aquestes troballes, es va formular una teoria que proposava l'existència d'un pas marítim a principis del Permià que separava el que actualment són els estats de Texas i Oklahoma dels territoris de l'oest, restringint a les espècies de Dimetrodon a una petita regió d'Amèrica del Nord, mentre que un esfenacodóntidos més petit anomenat Sphenacodon dominava l'àrea occidental. A pesar que aquest franja d'oceà probablement si existia, el descobriment de fòssils fora d'aquest territori mostra que la seva extensió era limitada i no constituïa una barrera efectiva per a la distribució de les espècies de Dimetrodon.
El 2002, una espècie nova de Dimetrodon que va passar a dir-se D. teutonis es va descriure a partir d'una troballa a la Conca Saar-Nahe a l'Alemanya, la qual cosa va constituir la primera troballa d'una espècie d'aquest gènere fora d'Amèrica del Nord.
Descripció anatòmica miniatura|Recreació d'un Dimetrodon limbatus miniatura|esquerra|Dimetrodon en exhibició en el Museu d'Història Natural de Los Angeles. Dimetrodon era un sinàpsid quadrúpede, posseïdor d'una gran vela amb aspecte d'aleta que li cobria el dors. La seva grandària i morfologia era similar a un al·ligàtor modern, exceptuant el fet que es tractava d'un animal exclusivament terrestre. Dimetrodon va ser el depredador dominant del seu ambient per més de 25 milions d'anys, temps durant el qual es va diversificar en al voltant d'una dotzena d'espècies, que van augmentar la seva grandària amb el pas del temps. La majoria de les espècies tenien una longitud que oscil·lava entre 1,7 i 3,2 metres, i un pes estimat que variava entre 28 i 250 kg. L'espècie més gran descrita de Dimetrodon és D. grandis de 3,2 metres de longitud i la més petita és D. teutonis de només 60 cm. Les espècies grans de Dimetrodon es trobaven entre els majors depredadors d'inicis del Permià; no obstant això, el seu parent Tappenosaure, conegut per troballes fòssils en estrats una mica més recents, va poder ser una mica més gran amb una longitud estimada de 5,5 m. Dins de les característiques que ho identifiquen més amb els mamífers que amb els rèptils cal destacar la presència d'una mandíbula inferior fusionada, una dentadura complexa per a mastegar, una anatomia muscular mandibular nova, un cervell més gran i tres petits ossos en l'orella mitjana.
Crani miniatura|esquerra|Crani de D. grandis.
El crani de Dimetrodon és proporcionalment alt, estret i de perfil triangular vist des de dalt. Els orificis oculars se situen en la part superior i posterior del crani. Posterior a cada conca ocular es troba un forat anomenat finestra infratemporal. Un altre dos parells de forats poden observar-se en la cara posterior del crani en veure's des de dalt: la finestra supratemporal i la finestra post-temporal. El pol posterior del crani (occípit) s'orienta en un angle lleugerament superior, una característica que comparteix amb uns altres sinàpsids primitius. Vist lateralment, el contorn superior del crani declina cap avall i avanci en un arc convex fins a la punta del musell. La punta de la mandíbula superior, formada per os premaxil·lar, es prolonga des de dalt sobre el maxil·lar per a formar una discontinuïtat, la qual forma un diastema entre els arcs dentals.
Per la seva posició filogenètica posseïa un patró de musculatura mandibular a partir del qual es va originar el dels mamífers. No obstant això, l'estudi de la regió temporal, el paladar posterior i la mandíbula, indica que Dimetrodon tenia músculs aductores en la mandíbula amb diferenciació i distribució similar als rèptils moderns. Les característiques dels músculs masticatoris i la presència d'un aparell prènsil potent, suggereixen que Dimetrodon s'alimentava d'animals grans.
Dents La longitud de les dents difereix notablement d'acord amb la seva ubicació en els maxil·lars, a la qual cosa deu el seu nom Dimetrodon que significa «dent de dues mesures», en al·lusió als dos jocs de dents de diferent longitud que posseïa. Un o dos parells de dents similars a canins es desprenien del maxil·lar superior i incisius de gran grandària es projectaven des de la punta de totes dues maxil·lars insercions en el premaxil·lar i la mandíbula. Dents més petites es troben al voltant de la bretxa maxil·lar i en direcció posteriors als caniniformes, fent-se menors de manera progressiva cap enrere en els maxil·lars.
Molts de les dents són més amples en la secció mitjana i es fan més estrets en contactar amb l'os maxil·lar, la qual cosa els confereix una forma ovalada o de «gota d'aigua». Aquesta forma de les dents és característica de Dimetrodon i els esfenacodòntids més relacionats, tret que permet distingir-los d'uns altres sinàpsids primitius. Com en uns altres sinàpsids basals, les dents de la majoria de les espècies de Dimetrodon posseeixen vores serrades. Les dents de l'espècie més petita D. teutonis manquen d'aquesta mena de vora, però conserven les seves vores esmolades.
Cavitat nasal En els fòssils trobats, la superfície interna de la regió nasal posseeix crestes anomenades nasoturbinals, les quals podien haver donat base al cartílag que suportava l'epiteli olfactori, que com el seu nom indica, s'encarregava de detectar les olors. Aquests solcs són molt més petits que els presents en els sinàpsids més recents del Permià i Triàsic, en els quals els grans nasoturbinals es consideren la prova que van ser animals de sang calenta, pel fet que possiblement van servir de suport a la membrana mucosa que escalfa i humiteja l'aire inspirat. Per això, la cavitat nasal de Dimetrodon és transicional entre els vertebrats terrestres primitius i els mamífers.
Articulació mandibular i sentit