Πριν από 65 χρόνια, στο ύψος του Ψυχρού Πολέμου, η αμερικανική κυβέρνηση κυκλοφόρησε μια σύντομη κινούμενη ταινία για το τι πρέπει να κάνουν οι Αμερικανοί σε περίπτωση πυρηνικής επίθεσης. Η ταινία χαρακτήριζε ως πρωταγωνιστή ίσως το πιο διάσημο παράδειγμα ενός ζώου με την τάση να «πάπια και να καλύπτει»: η επιφυλακτική, προστατευτική χελώνα.
σχετικό περιεχόμενο
- Γιατί η χελώνα έχει μεγαλώσει μια Shell-Είναι περισσότερο από την ασφάλεια
- Αυτό το αρχαίο πλάσμα δείχνει πώς η χελώνα πήρε το κοχύλι της
- Γιατί η χελώνα Leatherback έχει φεγγίτη στο κεφάλι της
Δεν μπορεί να είναι ο λεπτός επιλογέας φύλλων της καμηλοπάρδαλης ή ο ελαστικός κεφαλής της κουκουβάγιας, αλλά ο αναδιπλούμενος λαιμός της χελώνας δεν είναι τίποτα να κοροϊδεύει. Όταν χτυπήσει ο κίνδυνος, οι χελώνες χρησιμοποιούν τους εύκαμπτους λαιμούς τους για να ανασύρουν τα κεφάλια τους με ασφάλεια στα εσωτερικά τους κελύφη. Οι εξελικτικοί ερευνητές έχουν από καιρό υποθέσει ότι οι χελώνες ανέπτυξαν αυτό το κόλπο ως προστασία έναντι των αρπακτικών, αλλά νέες έρευνες δείχνουν ότι ο αρχικός σκοπός τους δεν ήταν πιθανώς άμυνας, αλλά τρόφιμα.
Το Platychelys oberndorferi ήταν ένα είδος χελώνας που ζούσε στην κεντρική Ευρώπη πριν από περίπου 150 εκατομμύρια χρόνια, λίγα μόνο εκατομμύρια χρόνια μετά την εξέλιξη των χελωνών. Μετρούσε περίπου 1 με 2 πόδια σε μήκος, και πιθανότατα έκανε το σπίτι του στους υγρότοπους και τις λίμνες της ζεστής γης Jurassic. Ωστόσο, οι ομοιότητες με την πλειοψηφία των σύγχρονων χελωνών τελειώνουν εκεί, σύμφωνα με τον παλαιοντολόγο του Jurassica Museum, Jérémy Anquetin, επικεφαλής της μελέτης που δημοσιεύθηκε χθες στο περιοδικό Scientific Reports .
"Αυτή η Jurassic χελώνα είναι στην πραγματικότητα πολύ παράξενη όταν την κοιτάζετε", λέει ο Anquetin, αναφερόμενος σε ένα κέλυφος που αποτελείται από αιχμηρά κουμπιά και ένα ευρύ κρανίο με τα μάτια κοντά στη μύτη. Τα απολιθώματα του P. oberndorferi είναι σπάνια. Ο Anquetin λέει ότι ο ίδιος και η ομάδα του ήρθαν στο απολίθωμα που χρησιμοποίησε στην μελέτη τους τυχαία, όταν ένα δείγμα από το 1862 επέστρεψε σε μουσείο στη Βασιλεία της Ελβετίας από τη Νέα Υόρκη.
Πιο αξιόλογα, αυτό το απολίθωμα έτυχε να διατηρήσει τα λεπτή οστά των σπονδύλων της χελώνας, δίνοντας στην ομάδα την ευκαιρία να συγκρίνει το σκελετικό της σύστημα με τις χελώνες του σήμερα.
Οι σύγχρονες χελώνες χωρίζονται σε δύο μεγάλες ομάδες με βάση τον τρόπο με τον οποίο συστέλλονται στους λαιμούς τους: τους pleurodires, οι οποίοι γυρίζουν τους λαιμούς τους για να τραβήξουν τα κεφάλια τους στα κοχύλια τους πλάγια και τα κρυπτοδείδια, τα οποία τραβούν τα κεφάλια τους κατευθείαν πίσω στα κελύφη τους. Τα Pleurodires φαίνεται ότι έχουν εξελιχθεί περισσότερο από 200 εκατομμύρια χρόνια πριν, με τα κρυπτογάπητα να διακλαδίζονται περίπου 165 εκατομμύρια χρόνια πριν.
Με βάση το σχήμα του κρανίου και τον αριθμό των σπονδύλων του, ο P. oberndorferi έχει ταξινομηθεί από μακρού ως pleurodire. Αλλά όταν ο Anquetin και οι συνεργάτες του μοντελοποίησαν τους σπόνδυλους της εξαφανισμένης χελώνας και βρήκαν κάτι αινιγματικό. "Έχουν διαμορφωθεί όπως θα έπρεπε να βρίσκονται σε μια διαφορετική ομάδα χελωνών", λέει ο Anquetin, αναφερόμενος στους σπονδύλους που μοιάζουν με κρυπτοδείκτες. "Δεν περιμέναμε να βρούμε κάτι τέτοιο."
Οι σπόνδυλοι του P. oberndorferi είχαν τέτοιο σχήμα ώστε να επιτρέπουν στη χελώνα να τραβήξει μερικώς το κεφάλι της κατευθείαν πίσω στο κέλυφος της - όχι στο πλάι, όπως τα pleurodires. Το μερικό μέρος είναι το κλειδί, λέει ο Anquetin. Η μερική απόσυρση της κεφαλής δεν παρέχει προστατευτικά οφέλη, καθώς ένας αρπακτικός θα μπορούσε εύκολα να φτάσει και να επιτεθεί στην κυρτή, ευάλωτη κεφαλή της χελώνας. Έτσι η ιδέα ότι αυτό το είδος ανάκλησης της κεφαλής θα μπορούσε να εξελιχθεί για άμυνα δεν είχε νόημα.
"[Αυτό] έπρεπε να εξελιχθεί για έναν λόγο", λέει ο Anquetin. "Αρχίσαμε να ψάχνουμε έναν λόγο."
Μια ανακατασκευή για το πώς έβλεπε ο Πλατύκυλοι στην ζωή. (Patrick Röschli / Επιστημονικές εκθέσεις) Μια ένδειξη ήρθε με τη μορφή δύο σύγχρονων doppelgangers του P. oberndorferi- Νέας Ζηλανδίας χελώνες mata mata και χελωνών που χτυπάνε τη Βόρεια Αμερική, οι οποίες και οι δύο έχουν τα ακανθώδη κελύφη που βρέθηκαν στο P. oberndorferi. Αυτές οι χελώνες εξελίχθηκαν ανεξάρτητα το ένα από το άλλο στις αντίθετες πλευρές του κόσμου. Και όμως και οι δύο χρησιμοποιούν τις ικανότητες ανάσυρσης του λαιμού όχι μόνο για προστασία, αλλά και για κυνήγι. Αντιπροσωπεύουν ένα παράδειγμα συγκλίνουσας εξέλιξης - δύο άσχετα είδη που εξελίσσουν την ίδια συμπεριφορά ή φυσικό χαρακτηριστικό.
Οι χελώνες μπορεί να είναι στερεότυπα ως αργά, φυτοφάγα πλάσματα, αλλά αυτά τα δύο είδη εκτοξεύουν τους λαιμούς τους με βίαιο τρόπο προς τα εμπρός για να επιτεθούν θύματα. (Ομοίως, η χελώνα που χτυπάει εμπνέει μπροστά για να συλλάβει τα μικρά ψάρια με το χτύπημα των ισχυρών γνάθων). Για να αποκτήσουν δυναμική και να εκπλήξουν τα θύματά τους, τα δύο είδη θα εκτοξεύσουν τα κεφάλια τους από τα κελύφη τους.
Anchetin υποψιάζεται ότι το P. oberndorferi είναι μια περίπτωση της πρώιμης εξέλιξης αυτής της ικανότητας. Δεδομένου ότι η μερική απόσυρση δεν θα βοηθούσε αυτή τη χελώνα να προστατευθεί, είναι πολύ πιο λογικό ότι ανέπτυξε το χαρακτηριστικό για το κυνήγι άλλων. Το να μπορούν να αποσύρουν μερικώς τους λαιμούς τους όπως ο P. oberndorferi θα τους άφηναν να χτυπήσουν στο θήραμα με περισσότερη δύναμη.
Αυτό θα είχε νόημα για την εξέλιξη της συστολής του λαιμού και σε άλλα σύγχρονα κρυπτοδείκτες, προσθέτει ο Anchetin.
Η εξέλιξη συχνά λειτουργεί για να συν-επιλέξει χαρακτηριστικά που εξελίχθηκαν για ένα σκοπό για μια δραστικά διαφορετική, σε μια διαδικασία γνωστή ως exation. Για παράδειγμα, λέει ο Tyler Lyson, επιμελητής παλαιοντολογίας σπονδυλωτών στο Μουσείο Φύσης και Επιστήμης του Ντένβερ, τα φτερά των πτηνών χρησιμοποιήθηκαν αρχικά για τη ρύθμιση της θερμοκρασίας του σώματος, αλλά αργότερα ήρθε να διαδραματίσει κρίσιμο ρόλο στη πτήση.
Ομοίως, το πρόσθετο πλεονέκτημα της απόσυρσης της χελώνας για την άμυνα πιθανώς εξελίχθηκε από αυτό το μερικό σημείο, λέει ο Anchetin. Λόγω των σημαντικών φυσικών αλλαγών που απαιτούνται για να επιτρέψει σε μια χελώνα να αποσυρθεί πλήρως από το λαιμό της, η διαδικασία εξελίξεως αυτής της ικανότητας πιθανόν χρειάστηκε πολύ μεγάλο χρονικό διάστημα. "Δεν μπορούν να εμφανιστούν σε μία νύχτα", λέει.
Ο Brad Shaffer, ένας εξελικτικός βιολόγος στο Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνια στο Λος Άντζελες, πιστεύει ότι ο Anquetin και οι συνεργάτες του "πιέζουν το φάκελο" λίγο με την εμπιστοσύνη τους στην υπόθεση τους. Συγκεκριμένα, ο Shaffer λέει ότι δεν είναι σίγουρος για το ποσό της προέκτασης από μερική απολίθωση που απαιτείται για να καταλήξει σε ένα συμπέρασμα σε αυτή τη μελέτη.
«Δεδομένου ότι υπάρχουν μόνο δύο σπονδύλοι, κάνουν μια τεράστια ανακατασκευή», λέει ο Shaffer, ο οποίος δεν συμμετείχε στη νέα μελέτη. Ωστόσο, προσθέτει ότι η θεωρία θα ελπίζει ότι θα προκαλέσει περισσότερη συζήτηση στον τομέα της έρευνας για τις χελώνες και ότι προωθεί τη συζήτηση μεταξύ των ερευνητών σχετικά με το πόσο άκαμπτο είναι το όριο μεταξύ των pleurodires και των κρυστάλλων χελωνών.
"Αυτές οι πρώιμες χελώνες - πειραματίζονταν λίγο", λέει ο Shaffer.
Με μια τόσο περιορισμένη ομάδα καλά διατηρημένων απολιθωμάτων πρώιμων χελωνών, ο Anquetin αναφέρει ότι δεν αναμένει να μπορέσει να κάνει πολλές μελέτες για αυτή την πτυχή της εξέλιξης της χελώνας ξανά. Αλλά προβλέπει ότι οι βιολόγοι θα είναι πλέον σε θέση να μελετήσουν τις διαφορετικές συμπεριφορές διατροφής των σύγχρονων χελωνών και να δουν πώς συγκρίνουν τις ανατομίες του λαιμού τους. Ο Shaffer συμφωνεί ότι οι αναλύσεις σχετικά με τον τρόπο με τον οποίο οι χελώνες χρησιμοποιούν την απόσυρση του λαιμού "πέρα από το δέντρο της χελώνας της ζωής" θα συμβάλουν στη ζωγραφική μιας καλύτερης εικόνας για το πώς εξελίχθηκε αυτό το χαρακτηριστικό.
"Πρέπει να υπάρξει άλλη εξήγηση από την προστασία στην αρχή", λέει ο Anchetin. "Οι άνθρωποι θα πρέπει να διερευνήσουν τώρα."
