Sekstifem år siden, på høyden av den kalde krigen, ga den amerikanske regjeringen ut en kort animasjonsfilm om hva amerikanere skulle gjøre i tilfelle et atomangrep. Filmen inneholdt som hovedperson, kanskje det mest kjente eksemplet på et dyr med en tendens til å "and og dekke": den skeptiske, beskyttende skilpadden.
Relatert innhold
- Hvorfor skilpadden tjente et skall - det er mer enn sikkerhet
- Denne gamle skapningen viser hvordan skilpadden fikk sitt skall
- Hvorfor Leatherback Turtle har et takvindu i hodet
Det er muligens ikke sjiraffens smale bladvinner eller uglets elastiske hodespinner, men skilpaddens uttrekkbare nakke er ikke noe å spotte på. Når faren rammer, bruker skilpadder de fleksible halsene for å trekke hodet trygt inn i de skjoldlignende skjellene. Evolusjonsforskere har lenge antatt at skilpadder utviklet dette trikset som beskyttelse mot rovdyr, men ny forskning antyder at dets opprinnelige formål sannsynligvis ikke var forsvar, men mat.
Platychelys oberndorferi var en skilpadde som levde i Sentral-Europa for omtrent 150 millioner år siden, bare noen få millioner år etter at skilpadder utviklet seg. Den målte omtrent 1 til 2 fot i lengde, og gjorde sannsynligvis sitt hjem i våtmarkene og innsjøene i den varme juraen. Likhetene med flertallet av moderne skilpadder ender der, ifølge paleassolog Jérémy Anquetin, Jurassica Museum, hovedforfatter av en studie som ble publisert i går i tidsskriftet Scientific Reports .
"Denne jura skilpadden er faktisk veldig bisarr når du ser på den, " sier Anquetin, og viser til et skall som består av skarpe knotter og en bred hodeskalle med øynene i nærheten av nesen. P. oberndorferi- fossiler er sjeldne; Anquetin sier at han og teamet hans kom på fossilet som ble brukt i studien deres ved en tilfeldighet, da et eksemplar fra 1862 ble returnert til et museum i Basel, Sveits, fra New York.
Mest heldigvis har dette fossilet tilfeldigvis bevart de delikate beinene i skilpaddenes ryggvirvler, noe som ga teamet en mulighet til å sammenligne sitt skjelettsystem med skilpadder i dag.
Moderne skilpadder er delt inn i to brede grupper basert på hvordan de trekker tilbake nakken: pleurodires, som vender nakken for å trekke hodet inn i skjellene sine sidelengs, og kryptodyr, som drar hodet rett tilbake i skjellene. Pleurodires ser ut til å ha utviklet seg for mer enn 200 millioner år siden, med kryptodirer forgrenet for rundt 165 millioner år siden.
Basert på formen på skallen og antall ryggvirvler, har P. oberndorferi lenge blitt klassifisert som en pleurodire. Men da Anquetin og hans samarbeidspartnere modellerte den utdødde skilpaddeens ryggvirvler, og fant noe rart. "De ble formet som de skulle være i en annen gruppe skilpadder, " sier Anquetin og viser til kryptodirlignende ryggvirvler. "Vi forventet ikke å finne noe sånt."
P. oberndorferis ryggvirvler var formet slik at skilpadden delvis kunne trekke hodet rett tilbake i skallet - ikke til siden, som pleurodires. Den delvise delen er nøkkelen, sier Anquetin. Delvis tilbaketrekning av hodet gir ingen beskyttende fordeler, da et rovdyr lett kan nå og angripe skilpaddens krøllete, sårbare hode. Så ideen om at denne typen tilbaketrekning kunne ha utviklet seg til forsvar var ikke fornuftig.
"[Dette] måtte utvikle seg av en grunn, " sier Anquetin. "Vi begynte å se etter en grunn."
En rekonstruksjon av hvordan Platychelys oberndorferi så ut i livet. (Patrick Röschli / Vitenskapelige rapporter) En ledetråd kom i form av to moderne doppelgangere av P. oberndorferi —New Zeelands mata mata skilpadder og Nord-Amerikas snappskilpadder, som begge også har de piggete skjellene som er funnet på P. oberndorferi. Disse skilpaddene utviklet seg uavhengig av hverandre på motsatte sider av verden. Og likevel bruker begge sine tilbaketrekningsevner ikke bare for beskyttelse, men også for jakt. De representerer et eksempel på konvergent evolusjon - to ubeslektede arter som utvikler samme atferd eller fysiske egenskaper.
Skilpadder kan være stereotype som langsomme, urteaktige skapninger, men disse to artene skyter halsen voldsomt frem for å angripe byttedyr. (Tilsvarende trekker den snekkende skilpadden beryktet fremover for å fange små fisker med dets kraftige kjever.) For å få fart og overraske ofrene sine, vil de to artene lansere sine tilbaketrukne hoder fra skjellene sine.
Anquetin mistenker at P. oberndorferi er et tilfelle av den tidlige utviklingen av denne evnen. Siden delvis tilbaketrekning ikke ville hjelpe denne skilpadden å beskytte seg, er det mye mer fornuftig at den utviklet egenskapen for å jakte på andre. Å kunne trekke nakken delvis tilbake som P. oberndorferi, ville la dem slå til bytte med mer kraft.
Dette vil være fornuftig for utviklingen av tilbaketrekning i nakken i andre moderne kryptodyrer, legger Anquetin til.
Evolusjon arbeider ofte for å ko-optisere funksjoner som utviklet seg til ett formål for en drastisk annerledes funksjon, i en prosess kjent som exapation. For eksempel, sier Tyler Lyson, kurator for hvirveldyr paleontology ved Denver Museum of Nature and Science, fuglefjær ble opprinnelig brukt til å regulere kroppstemperaturen, men kom senere til å spille en kritisk rolle i å fly.
Tilsvarende utviklet den ekstra fordelen med tilbaketrekking av skilpaddehalsen til forsvar seg fra dette delvise punktet, sier Anquetin. På grunn av de betydelige fysiske endringene som kreves for at en skilpadde skal kunne trekke nakken helt tilbake, tok trolig prosessen med å utvikle denne evnen veldig lang tid. "De kan ikke vises på en natt, " sier han.
Brad Shaffer, en evolusjonsbiolog ved University of California i Los Angeles, tror Anquetin og hans samarbeidspartnere "presser konvolutten" litt med tillit til hypotesen. Spesielt sier Shaffer at han er usikker på mengden ekstrapolering fra en delvis fossil som kreves for å komme til en konklusjon i denne studien.
"Gitt at det bare er to nakkehvirvler, gjør de veldig for å rekonstruere, " sier Shaffer, som ikke var involvert i den nye studien. Han legger imidlertid til at teorien forhåpentligvis vil vekke mer diskusjon innen skilpaddsforskning, og at den fremmer debatten blant forskere om hvor rigid grensen mellom pleurodyrer og krytodyrskilpadder virkelig er.
"De tidlige skilpaddene - de eksperimenterte litt, " sier Shaffer.
Med et så begrenset basseng med godt bevarte tidlige skilpaddefossiler, sier Anquetin at han ikke forventer å kunne gjøre mange studier på dette aspektet av skilpaddsutviklingen igjen. Men han spår at biologer nå vil kunne studere den forskjellige fôringsatferden til moderne skilpadder og se hvordan halsanatomiene deres sammenlignes. Shaffer er enig i at analyser av hvordan skilpadder bruker tilbaketrekning i nakken "over livets skilpaddetre" vil bidra til å male et bedre bilde av hvordan denne egenskapen utviklet seg.
"Det må være en annen forklaring enn beskyttelse i begynnelsen, " sier Anquetin. "Folk må undersøke nå."
