乌龟独特身体结构是怎么进化来的?

“穿件硬壳袍, 缩头又缩脑, 水面四脚划, 岸上慢慢跑 。 ”这个谜语大师都能猜到是乌龟 。 可是, 您知道乌龟的壳是怎么来的吗?
伊索寓言中有一个故事:在天神宙斯和赫拉成婚的时辰, 赫耳墨斯邀请了所有的动物, 大师都去了, 唯独乌龟缺席 。 过后问它为什么不来, 乌龟所给的来由十分无礼, 说它不喜好寒暄, 更喜好宅在家 。 赫耳墨斯一怒之下, 发出恶毒的谩骂, 让它缩头缩脑做一辈子的“房奴” 。
当然, 这只是一个寓言 。 正如动物王国的每一个古迹一样, 龟壳应该也是进化来的 。 不外好久以来,龟壳的进化一向是个谜, 直到比来一些年, 完整的故事才被拼接出来 。 令人惊奇的是, 这个发源故事与古生物学家先前的猜测大纷歧样 。
乌龟怪异的身体布局
乌龟属于爬虫类纲下面的一个分支——龟鳖目 。 龟鳖目动物还包罗海龟、鳖等 。 它们中有些糊口在海里, 有些糊口在淡水中, 有些, 如戈壁陆龟让我们大感不测, 竟然栖息在干燥的草原和戈壁中 。 在这篇文章里, 为便利起见, 我们同一用“乌龟”来称号它们 。

乌龟独特身体结构是怎么进化来的?



无论是现存的仍是已经灭尽的脊椎动物中, 乌龟可谓不同凡响, 只有它们的身体是被怪异的坚硬外壳包裹着的 。 固然也有其他动物进化出了笼盖全身的盔甲, 好比穿山甲, 可是只有龟壳完全将脊椎骨和肋骨连系到了一路 。
龟壳是由一排排慎密相连的骨板构成的 。 背部的甲壳与它们下方的扁平胸甲经由过程展宽的肋骨相连 。 龟壳就像盒子一样裹住乌龟的身体, 只在头、颈、前后腿以及从头至尾等部位开放, 便利乌龟在危险时缩进壳里 。 这种布局在脊椎动物中是绝无仅有的 。 想象一下, 假如您的肩膀陷进胸腔, 您的手臂还能动弹么?但乌龟的四肢却能 。
自19宿世纪初以来, 动物学家一向在研究现代龟类的胚胎, 来追踪龟壳的发育过程 。 他们证实, 龟壳的分歧部门是由骨骼的分歧部门——本家儿如果脊椎骨和肋骨——成长而来的 。 在乌龟胚胎背部, 肋骨会变宽并标的目的两侧伸展, 而不是像大大都爬虫类那样标的目的下弯曲来包裹躯干 。
另一个令人猜疑的是乌龟的头骨 。 几乎所有其他爬虫类(非论是壁虎仍是霸王龙)的头骨后背, 即在后脑勺的位置, 都有两个口儿, 用来毗连下巴肌肉 。 下巴肌肉的一伸一缩, 节制下颚的一张一合 。 乌龟的头骨上却没这两个口儿 。
这些特征使乌龟当作为一个奇异的物种, 似乎与其他爬虫类没有较着的联系 。
寻找最古老的乌龟化石
龟壳的发源使古生物家陷入困境 。 这样一个完整的外壳必然履历了一系列的进化, 但他们并不清晰每一个转变过程会给乌龟带来什么保存优势 。
1887年, 人们在德国发现了一块古老海龟的化石 。 这一古老的物种被定名为“原颚龟” 。 原颚龟大约糊口在2.2亿年前, 好久以来, 它一向是我们所知的最原始的乌龟 。 在很多方面它与此刻的乌龟分歧, 固然它身上已经有了完整的龟壳, 但我们从中无法找到龟壳发源的线索 。
一个多宿世纪以来, 古生物学家一向在猜测原始乌龟的样子 。 一些人认为, 乌龟的甲壳应该是“由点到面”慢慢形当作的, 本家儿张应该去寻找背部和腹部有骨甲黑点的化石, 因为那是龟壳形当作的最初迹象 。
但后来的剧情完全出人意表 。 2008年, 中国科学家发现了一种春秋与原颚龟相仿的新乌龟化石 。 它有宽广而笔直的肋骨, 可是背部没有任何甲壳 。 最令人惊奇的是, 它的腹部已经有一个完全当作形的胸甲, 就像此刻的乌龟一样 。 它被定名为“半甲齿龟” 。 半甲齿龟显然比原颚龟更原始, 它的样子显示, 乌龟的壳是以先下后上, 而不是“以点带面”的体例进化来的 。

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