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龟壳的作用不是为保护自己吗(龟壳的作用不是为保护自己而活)

Time:2024-06-12 17:17:58 Read:524 作者:CEO

穿上硬壳长袍,缩着头再缩着头,在水面上划行,在岸边慢跑。每个人都可以猜出这个谜语的答案。但是,你知道乌龟的壳是从哪里来的吗?

海龟在现存和已灭绝的脊椎动物中是独一无二的,因为它们的身体包裹在独特的硬壳中。还有其他动物进化出了覆盖全身的铠甲,例如犰狳,但只有龟壳将椎骨和肋骨完全融为一体。

龟壳的作用不是为保护自己吗(龟壳的作用不是为保护自己而活)

龟壳是由一排排紧密相连的骨板组成,这些骨板上布满了鳞片。背部的甲壳通过骨桥与其下方的扁平胸甲相连。它们的龟壳像盒子一样包裹着身体,但头、脖子、前后腿和尾巴都是张开的,让它们在遇到危险时可以缩进龟壳里。

令动物学家困惑的起源之谜

伊索寓言中有一个有趣的希腊神话故事。宙斯和赫拉结婚时,赫尔墨斯邀请了所有的动物,但乌龟没有参加。当愤怒的赫尔墨斯问它为什么不来参加宴会时,乌龟回答说它更喜欢自己的家。因此,爱马仕让它永远承载着自己的家。当然,这只是一个寓言。龟壳的出现实际上源于物种的进化。

多年来,科学家们所知的海龟谱系中最古老的成员是原龟和原龟,它们的历史大约有2.1 亿年。尽管这两个物种在很多方面与今天的海龟不同,但它们都有完全成形的甲壳,因此它们的甲壳起源几乎没有答案。

龟壳复杂的生物结构的起源让动物学家陷入了两难的境地。如此完整的外壳必定经历了一系列的演变。这让研究人员感到困惑,因为他们不知道每个变化过程会给海龟带来什么生存优势。

龟壳主要取自其脊椎和肋骨

一些研究人员认为,在鳄鱼和其他一些爬行动物身上发现的皮内成骨已经与海龟的底层骨骼融合,形成坚固的骨壳。但这一观点遭到了动物学家的反驳。

自19 世纪初以来,动物学家一直在研究现代海龟的胚胎,以追踪其甲壳的发育。他们的研究证实,龟壳的不同部分是从骨骼的不同部分发展而来的,主要由脊椎和肋骨组成。在海龟胚胎背部的结缔组织中,肋骨变宽并向两侧伸展,而不是像大多数爬行动物那样向下弯曲以包裹躯干。

考古发现揭开谜团

1890 年代,考古学家在南非2.6 亿年前的岩石中发现了第一批与海龟有些相似的爬行动物化石。这种独特的动物被称为龟,具有异常宽阔且强烈弯曲的肋骨,且肋骨部分重叠。根据对爬行动物化石的研究,史密森学会前成员泰勒·莱森提出了海龟是海龟远祖的观点。

2008年,中国发现了距今2.2亿年的乌龟化石。这是无可争议的海龟祖先化石。它标志着我们对龟壳进化的理解取得了重大进展。这种爬行动物被称为半齿兽,生活在沿海水域。它们的化石有宽而直的肋骨,但没有甲壳。最令人惊讶的是,它的腹部已经有一块完全成形的胸甲,就像今天的乌龟一样。

2015年,在德国南部一个拥有2.4亿年历史的湖泊的沉积物中,史密森学会的古生物学家Hans Sues和Rainer Schoch发现了一种早期物种Pappochelys的骨骼遗骸,Pappochelys在希腊语中的意思是Pappochelys。祖龟的意思。

帕波切利斯

帕波切利斯看起来更像是一只胖乎乎的小蜥蜴,而不是乌龟。它的主要肋骨很宽,主要从椎骨横向延伸。与海龟不同,胖乎乎的帕波切利龟没有胸甲,但腹部肌肉中有一层肋骨状的骨头。

然而,这些腹部肋骨类似于现代海龟胚胎中那些细长的骨头,最终融合在一起成为胸甲的板状骨头。从解剖学和地质年代来看,帕波龟龟似乎是南方龟和龟之间的完美过渡物种。

原来的龟壳并不是为了保护

泰勒·莱森指出,乌龟的前肢比后肢大,它的爪子也更大。粗壮的臂骨为强大的肌肉提供了巨大的附着点,可以有力地将手臂向后拉。所有这些特征都表明南龟是一位出色的挖掘者。

它的宽阔、部分重叠的肋骨可以稳定身体,并在挖掘时帮助手臂。然而,不灵活的躯干会减慢它们的移动速度,使它们更容易受到捕食者的攻击。最终,肋骨进一步扩张并与脊椎连接,完全包裹他们的身体。

这些化石的发现完美地说明了龟壳进化的主要步骤。进化的第一步,肋骨加宽,显然不是为了自我保护。肋骨经过修改,形成坚硬的树干,以进行挖掘工作。后来,肋骨进一步扩展为骨板,导致外壳发生变化并增强了保护作用。

虽然赫尔墨斯的诅咒并不真实,但这种变化却成为了海龟的进化优势。

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