Femogtres år siden, på højden af den kolde krig, frigav den amerikanske regering en kort animeret film om, hvad amerikanere skulle gøre i tilfælde af et atomangreb. Filmen fremhævede som sin hovedperson måske det mest berømte eksempel på et dyr med en tendens til "ænder og dækning": den forsigtige, beskyttende skildpadde.
Relateret indhold
- Hvorfor skildpadden fik et skall - det er mere end sikkerhed
- Denne gamle væsen viser hvordan skildpadden fik sit skall
- Hvorfor Leatherback Turtle har et ovenlysvindue i hovedet
Det er måske ikke giraffens slanke bladvælger eller ugleens elastiske hovedspinder, men skildpadden udtrækkelige hals er intet at forhindre. Når faren rammer, bruger skildpadder deres fleksible hals til at trække hovedet sikkert tilbage i deres skjoldlignende skaller. Evolutionsforskere har længe antaget, at skildpadder udviklede dette trick som beskyttelse mod rovdyr, men ny forskning antyder, at dets oprindelige formål sandsynligvis ikke var forsvar, men mad.
Platychelys oberndorferi var en skildpadde-art, der levede i Centraleuropa for ca. 150 millioner år siden, blot et par millioner år efter, at skildpadder udviklede sig. Det målte ca. 1 til 2 fod i længden og gjorde sandsynligvis sit hjem i vådområder og søer i den varme jura. Ligheden med de fleste moderne skildpadder slutter dog der, ifølge paleontolog Jérémy Anquetin, Jurassica Museum, hovedforfatter af en undersøgelse, der blev offentliggjort i går i tidsskriftet Scientific Reports .
"Denne jura-skildpadde er faktisk meget bisarr, når du ser på den, " siger Anquetin og henviser til et skald, der består af skarpe knopper og en bred kranium med øjne tæt på næsen. P. oberndorferi- fossiler er sjældne; Anquetin siger, at han og hans team kom på det fossil, der blev brugt i deres undersøgelse ved en tilfældighed, da et eksemplar fra 1862 blev returneret til et museum i Basel, Schweiz, fra New York.
Det mest heldige, at dette fossil tilfældigvis bevarede de sarte knogler i skildpaddenens ryghvirvler, hvilket gav teamet en mulighed for at sammenligne sit skeletsystem med skildpadder i dag.
Moderne skildpadder er opdelt i to brede grupper baseret på, hvordan de trækker deres hals tilbage: pleurodyrer, der vender deres hals for at trække deres hoveder ind i deres skaller sidelæns, og kryptodyr, der trækker deres hoveder lige tilbage i deres skaller. Pleurodires ser ud til at have udviklet sig for mere end 200 millioner år siden, med kryptodyrer forgrenet for omkring 165 millioner år siden.
Baseret på formen på dens kranium og antallet af hvirvler er P. oberndorferi længe blevet klassificeret som en pleurodire. Men da Anquetin og hans samarbejdspartnere modellerede den uddøde skildpaddes hvirvler og fandt noget forundrende. "De blev formet som om de skulle være i en anden gruppe af skildpadder, " siger Anquetin og henviser til de kryptodirkelige hvirvler. "Vi forventede ikke at finde noget lignende."
P. oberndorferis hvirvler var formet for at lade skildpadden delvist trække hovedet lige tilbage i sin skal - ikke til siden, som pleurodires. Den delvise del er nøglen, siger Anquetin. Delvis tilbagetrækning af hovedet giver ingen beskyttende fordele, da et rovdyr let kunne nå og angribe skildpaddens krøllede, sårbare hoved. Så ideen om, at denne form for tilbagetrækning kunne have udviklet sig til forsvar gav ikke mening.
"[Dette] måtte udvikle sig af en grund, " siger Anquetin. "Vi begyndte at kigge efter en grund."
En rekonstruktion af, hvordan Platychelys oberndorferi så ud i livet. (Patrick Röschli / Videnskabelige rapporter) En ledetråd kom i form af to moderne doppelgangere af P. oberndorferi - Nyt Zeelands mata mata skildpadder og Nordamerikas snappende skildpadder, som begge også har de spidsede skaller, der findes på P. oberndorferi. Disse skildpadder udviklede sig uafhængigt af hinanden på modsatte sider af verden. Og alligevel bruger begge deres nakkeudtrækningsevner ikke kun til beskyttelse, men også til jagt. De repræsenterer et eksempel på konvergent evolution - to ikke-beslægtede arter, der udvikler den samme opførsel eller fysiske egenskaber.
Skildpadder kan være stereotype som langsomme, urteagtige væsener, men disse to arter løfter deres hals voldsomt frem for at angribe bytte. (Tilsvarende lunger den snappende skildpadde berygtet frem for at fange små fisk med snap af sine kraftige kæber). For at få fart og overraske deres ofre, vil de to arter lancere deres tilbagetrukne hoveder inden i deres skaller.
Anquetin har mistanke om, at P. oberndorferi er et tilfælde af den tidlige udvikling af denne evne. Da delvis tilbagetrækning ikke ville hjælpe denne skildpadde med at beskytte sig selv, giver det meget mere mening, at den udviklede egenskaben til at jage andre. At være i stand til delvist at trække deres nakke tilbage som P. oberndorferi, ville lade dem slå til bytte med mere kraft.
Dette ville give mening for udviklingen af nakkeudtrækning i andre moderne kryptodyrer, tilføjer Anquetin.
Evolution arbejder ofte med at co-vælge funktioner, der har udviklet sig til et formål til en drastisk anden funktion, i en proces, der er kendt som eksapation. For eksempel, siger Tyler Lyson, kurator for hvirveldyr, paleontologi ved Denver Museum of Nature and Science, blev fuglefjer oprindeligt brugt til at regulere kropstemperaturen, men kom senere til at spille en kritisk rolle i flyvningen.
Tilsvarende udviklede den ekstra fordel ved tilbagetrækning af skildpaddehals til forsvar sandsynligvis sig fra dette delvise punkt, siger Anquetin. På grund af de betydelige fysiske ændringer, der kræves for at tillade en skildpadde at trække sin nakke helt tilbage, tog processen med at udvikle denne evne sandsynligvis meget lang tid. ”De kan ikke vises på en nat, ” siger han.
Brad Shaffer, en evolutionær biolog fra University of California i Los Angeles, synes Anquetin og hans samarbejdspartnere "skubber kuverten" lidt med deres tillid til deres hypotese. Især siger Shaffer, at han er usikker på mængden af ekstrapolering fra en delvis fossil, der kræves for at nå en konklusion i denne undersøgelse.
"I betragtning af at der kun er to nakkehvirvler, udfører de en frygtelig masse genopbygning, " siger Shaffer, der ikke var involveret i den nye undersøgelse. Han tilføjer imidlertid, at teorien forhåbentlig vil give anledning til mere diskussion inden for skildpaddsforskning, og at den fremmer debatten blandt forskere om, hvor stiv grænsen mellem pleurodyrer og krytodyrskildpadder virkelig er.
”De tidlige skildpadder - de eksperimenterede lidt, ” siger Shaffer.
Med en sådan begrænset pulje af velbevarede tidlige skildpaddesfossiler, siger Anquetin, at han ikke forventer at være i stand til at gøre mange undersøgelser om dette aspekt af skildpaddsudvikling igen. Men han forudsiger, at biologer nu vil være i stand til at studere de forskellige fodringsadfærd hos moderne skildpadder og se, hvordan deres halsanatomier sammenlignes. Shaffer er enig i, at analyser af, hvordan skildpadder bruger nakkeudtrækning "over livets skildpadde træ" vil hjælpe med at male et bedre billede af, hvordan denne egenskab udviklede sig.
"Der skal være en anden forklaring end beskyttelse i starten, " siger Anquetin. "Folk bliver nødt til at undersøge nu."
