the evolution of turtles: Where did sea turtles come from?
yllä oleva kuva on fiktiivinen versio Archelonista, esihistoriallisesta merikilpikonnasta, jonka Ray Harryhausen animoi vuoden 1966 elokuvassa miljoona vuotta eaa. Tänä maailman evoluution päivänä tarkastellaan tosielämän merikilpikonnien uskomatonta alkuperää.
kaikkien kilpikonnien tarina alkaa oikeastaan täältä, Etelä – Afrikasta-tosin hyvin erilaisesta maailmasta. Noin 260 miljoonaa vuotta sitten muinaisen Karoo-meren rannalla, puolikuivan Gondwanan dyynien ja pensaiden keskellä eli pieni matelija nimeltä Eunotosaurus africanus.
tällä pienellä liskolla oli ainutlaatuinen ominaisuus: sen kylkiluut kaartuivat taaksepäin ja olivat poikkeuksellisen paksut muodostaen panssaroidun kupolin sen ihon alle. Eunotosaurus ei tiennyt tätä, mutta siitä piti tulla kaikkien kilpikonnien, merikilpikonnien ja terrapiinien esi-isä.
Eunotosauruksen jälkeläisiä kutsutaan pantestudineiksi, joihin nykyiset kilpikonnat kuuluvat. Mutta meillä on vielä pitkä matka kuljettavana ennen kuin saavutamme tämän päivän…
miksi kuori kehittyi?
noin 40 miljoonaa vuotta myöhemmin matalien valtamerten rannikolle nykyisen Kiinan alueelle oli kehittynyt toinen matelija, Odontochelys semitestacea (’puolikuorinen kilpikonna’).
Odontochelys ei ollut lainkaan sellainen kuin nykyään tuntemamme ja rakastamamme Turtlesit. Sillä oli hampaat, ei nokkaa. Sillä oli kynnet, mutta ei räpylöitä. Ja mikä huomattavinta, siinä ei ollut ylävatsaa. Siitä oli kuitenkin kehittynyt yksi kilpikonnille ominainen asia: plastron – sen pohjakuori.
on mielenkiintoista, että kilpikonnan alempi haarniska kehittyi ennen sen ylintä karapassia, mutta siinä on järkeä, jos ajattelee, millaiset saalistajat olisivat saalistaneet varhaisia kilpikonnia – hait ja muut alhaalta iskevät väijytykset.
Enter Proganochelys. Tämä olento, nimeltään ”peto kilpikonna” käveli aavikoilla muinaisen mantereen Laurasia, välillä nykyisen Thaimaan ja Saksan. Esi-isänsä Odontochelysin tavoin sillä oli pohjaplastronien panssarilevyt, mutta maan asukkaana se tarvitsi panssareita ylhäältä – varsinkin kun sen vaeltamassa maailmassa asui nyt dinosauruksia.
Proganochelys kehitti ylemmän haarniskan suojautuakseen näiltä dinosauruksilta. Sillä oli luiset kaulapiikit, panssaroidut jalkalevyt ja hännässä panssaroidut piikit, joita se pystyi heiluttamaan nuijan tavoin. Mutta, se oli myös kehittynyt piirteitä, jotka ovat edelleen jäljellä useimmissa nykyajan kilpikonnia-kiinteä, luinen karapace ja hampaaton, nokinen suu.
näitä kilpikonnamaisia esi-isiä kutsutaan nimellä ”kantakilpikonnat”, ryhmä joka eriytyi nykyisin tunnistamiimme kilpikonna -, terrapiini-ja merikilpikonnaryhmiin. Tämän kehityksen taustalla oli muinaisten superkontinenttien hajoaminen ja valtamerien ja niiden virtausten eristäytyminen.
Placodontit – kilpikonnat, jotka eivät olleet kilpikonnia
triaskauden aikana, samaan aikaan kun varhaiset kilpikonnien esi-isät syntyivät, tapahtui evoluution ”epäonnistunut koe”. Näitä olentoja kutsuttiin placodonteiksi-ja vaikka ne eivät olekaan sukua kilpikonnille, niillä on oma roolinsa tarinassaan.
niiden evoluutiotie on samanlainen kuin kilpikonnilla. Placodontit olivat aluksi meriliskoja, kuten Placodus, jotka muistuttivat nykyisiä merileguaaneja. Niiden suuri koko oli riittävä estämään varhaisten haiden saalistuksen.
kun petoeläimiä ilmaantui lisää, placodontit alkoivat kehittää panssarilevyjä, joita ei kuitenkaan ole tehty luusta kuten kilpikonnan kuori on. Placodont-lajeilla, kuten Psephodermalla, oli paksut panssarilevyt ja ne saalistivat pieniä nilviäisiä matalissa vesissä. Toiset, kuten Henodus, kehittivät hampaita, jotka mahdollistivat filtteriruokinnan, kuten nykyisillä paalivalailla.
Placodontit eivät selvinneet triaskauden ja jurakauden välisestä sukupuuttotapahtumasta noin 200 miljoonaa vuotta sitten, vulkaanisesta ilmastonmuutoksen aikakaudesta, jonka seurauksena puolet maailman lajeista kuoli sukupuuttoon ja dinosauruksista tuli hallitseva maaeläin. Placodontien sukupuutto avasi niiden matalassa vedessä olevan lokeron ja mahdollisti nykyisten kilpikonnien kukoistuksen.
ensimmäiset kilpikonnat
lauraasian muinaisen mantereen jakaantuessa, eteläosa siitä, mitä nykyään tunnustaisimme USA: ksi, oli alavaa, suurelta osin murtovesien ja suolaisten soiden peitossa. Noin 110 miljoonaa vuotta sitten maassa elävät kantakilpikonnat alkoivat elää puolivesissä ja kehittyivät lopulta täysin vedessä eläviksi makean veden ja suolaisen veden kilpikonnalajeiksi.
useimmat näistä kilpikonnista jatkoivat Proganochelys-esi-isänsä panssaroinnin kehittämistä tehostaen sitä. He menettivät kaula-ja häntäpanssarin, mutta heidän plastronipanssarinsa kehittyivät suojelemaan heitä meren petoeläimiltä, peittämään heidän kaulansa ja estämään heitä vetämästä päätään takaisin kuin kilpikonnatölkkiä.
niiden raajapanssarit hävisivät, ja niiden kynnet ja raajat kehittyivät nykyisiksi räpylöiksi – eihän niiden enää tarvinnut kävellä maalla. Paleontologien mukaan vanhin fossiili lajista on ” merikilpikonna ”eikä” varsikilpikonna ” on Desmatochelys padillai, vanhin tunnettu merikilpikonna.
muinaiset Nahkiaiset
matalissa merissä, jotka peittivät suuren osan Pohjois-Amerikkaa 90 miljoonaa vuotta sitten, oli kehittynyt jättiläinen. Tämä jättiläinen oli nimeltään Archelon, ja 4m pitkä ja räpylä span 4,9 m se oli ylivoimaisesti suurin kilpikonna laji, joka on koskaan elänyt.
Archelon oli Dermokeloidi tai ”nahkakilpikonna”. Sillä oli luiset lautaset ja vahvat niskalihakset – yhdistelmä, jonka ansiosta se oli riittävän nopea ja vahva jättiläiskalmarin metsästämiseen.
Archelonin esi-isät säteilivät ympäri maapalloa, ja jonkin aikaa ne olivat valtamerten hallitseva suureläin. Nämä Dermocheloids monipuolistunut, hyödyntäen aukkoja jäljellä ekosysteemien lopussa liitukauden sukupuuttoon (yup, joka tappoi dinosaurukset) ja alkoi miehittää markkinaraon ympäristössä, että emme yleensä liittää merikilpikonnat tänään – Alienochelys oli laaja, murskaus levyt, että se käytti jauhaa äyriäisiä ja kalmari (sama ruokinta tekniikka monet säteet tänään), ja Ocepechelon, joka oli pitkä putki muotoinen leuka, että se käytti imu metsästys (aivan kuten Knysna merihevonen).
kun merinisäkkäät, kuten delfiinit ja valaat, kehittyivät noin 20 miljoonaa vuotta sitten, pehmeäkuoriset Dermocheloidikilpikonnat metsästettiin tai hävitettiin sukupuuttoon. Kaikki paitsi yksi-nahkakilpikonna (Dermochelys coriacea). Nahkaselkien ainutlaatuinen elämäntapa, jossa ne käyttivät ravinnokseen meduusoja, jotka olivat hyvin ravinneköyhiä, jätti ne evolutiivisen kilpailun ulkopuolelle ja auttoi niitä selviytymään-suurten nisäkkäiden nopeat aineenvaihduntatuotteet eivät menestyneet pelkillä meduusoilla.
muinaiset kovakuoriset
kun taas nahkakilpikonnien muinaiset esi-isät olivat monipuolistumassa – muut varsikilpikonnaryhmät jatkoivat panssaroidun kuoren viimeistelyä ja sopeutuivat lopulta virtaviivaiseen vartalosuunnitelmaan, jossa plastron ja carapace olivat sekä vahvoja että kevyitä.
Ctenochelys acris, 80 miljoonaa vuotta vanha laji Yhdysvaltojen eteläosista, on todennäköinen kaikkien nykyisten merikilpikonnien esi-isä nahkiaista lukuun ottamatta. Sillä on piirteitä nykyisistä merikilpikonnista ja makeanveden nokkakilpikonnista – sillä oli esimerkiksi suuret takaräpylät, joita olisi käytetty työntövoimana, mitä nykyisillä merikilpikonnilla ei ole.
ensimmäiset ”oikeat” kuoritut merikilpikonnat ilmestyivät noin 40 miljoonaa vuotta sitten. Näitä kilpikonnia kutsutaan nimellä Chelonian turtles-yksinkertaisesti tarkoittaa ”kuoritut kilpikonnat”. Tämän haarniskan ansiosta ne selviytyivät hurjista merieläimistä, kuten haista, lepidosauruksista ja lopulta nisäkkäistä. Tämän selviytymistaidon vuoksi näemme yhä elossa kuusi Chelonialaista lajia, kun taas lähes kaikki muut merikilpikonnat ovat kuolleet sukupuuttoon. Tänä aikana syntyneet kilpikonnat ovat hyvin samanlaisia kuin nykyään elävät lajit.
noin 34 miljoonaa vuotta sitten maapallolla tapahtui eoseeni-Oligoseeni-siirtymäksi kutsuttu ilmastonmuutostapahtuma, jossa maailma muuttui hyvin lämpimästä melko viileäksi jääpatojen uudistuessa. Nykyisten vihermerikilpikonnien (Chelonia mydas) kantaisä oli tuolloin todennäköisesti yleinen kaikkiruokainen, mutta paikalliset muutokset ilmastossa vaikuttivat sen ravinnonlähteeseen, joten näemme erikoistuneiden ruokintatekniikoiden kehittyvän: levää laiduntavat viherkilpikonnat ja lihansyöjä, merimakkaraa metsästävät litteäselkäkilpikonnat (Natator depressus). Molemmat kilpikonnat ovat edelleen toiminnallisesti kaikkiruokaisia, mutta niiden käyttäytyminen sanelee niiden ruokavalion.
muut neljä nykyistä merikilpikonnaa – metsäkilpikonna (”Caretta caretta”), haukkakilpikonna (”Eretmochelys imbricata”), oliivikilpikonna (”Lepidochelys olivacea”) ja kempinkilpikonna (”Lepidochelys kempii”) – ovat kaikki läheistä sukua, ja ne polveutuvat todennäköisesti lihansyöjäkilpikonnaa läheisesti muistuttavasta yhteisestä esi-isästä. Kuten vihreä-ja litteäselkäkilpikonnat, näiden neljän lajin käyttämien ruokavalioiden ja ruokintamenetelmien erot viittaavat siihen, että lajiutuminen johtui ympäristön muutoksista, jotka vaikuttivat niiden ravinnonlähteisiin.
kaikki neljä merikilpikonnaa ovat ”teknisesti” kaikkiruokaisia, vaikka todellisuudessa ne pitäytyvät melko tiukassa ruokavaliossa. Metsureilla on voimakkaat leuat ja nokat nilviäisten ja äyriäisten murskaamiseen, haukkasienet pystyvät elämään lähes kokonaan merisienien varassa ja oliivisirkkasienet käyttävät ravinnokseen meduusojen, kalanmunien, piikkinahkaisten ja katkarapujen yhdistelmää. Kempin Ridley-kilpikonnat saattavat olla ainoita todella kaikkiruokaisia merikilpikonnia, jotka käyttävät ravinnokseen nilviäisiä, meduusoja, kaloja ja merileviä, mutta poikasilla on erityisiä sopeutumia rapujen metsästykseen.
nykyiset merikilpikonnat
viimeisen 3 miljoonan vuoden aikana maapallon pinta on muuttunut. Keski – Amerikan kohoaminen – joka aiemmin oli kokonaan meren alla, kilpikonnapopulaatioiden katkaiseminen Tyyneltämereltä ja Atlantin valtamereltä-ja kylmien virtausten kohoaminen Hyväntoivonniemellä ja Tierre Del Fuegossa (Etelä-Amerikan eteläisin kärki) estävät monia näistä lämmöstä riippuvaisista eläimistä pyöristämästä maanosien kärkiä. Vaikka valtamerten eristyneisyys ei ole aiemmin aiheuttanut lajiutumista, se on vaikuttanut maailmanlaajuiseen merikilpikonnien geenipooliin.
Metsurikilpikonnat ovat kärsineet eniten – nykyään metsurikilpikonnia on useita geneettisesti erillisiä populaatioita, huomattavimpia Tyynenmeren ja Atlantin metsurikilpikonnia verrattaessa – seuraamme lajiutumisen alkuvaiheita. Myös viherkilpikonnat noudattavat samanlaista suuntausta, joka on näkyvämpi niiden verrattain monipuolisempien kuorimerkintöjen vuoksi. Vaikka vihreäkilpikonnat tunnustetaan yhdeksi lajiksi, nopea haku paljastaa niiden ympärillä käydyn keskustelun ja nimet ”Agassizi turtle”, ”mustamerenkilpikonna” ja ”Galápagosinviherkilpikonna” esiintyvät kaikki ehdotettuina alalajeina.
viime aikoina ihminen on ollut merikilpikonnien genetiikan merkittävä liikkeellepaneva voima laajamittaisen metsästyksen ja kilpikonnanmunien keräämisen vuoksi ravinnoksi.
lähes sadan miljoonan vuoden ajan merikilpikonnat ja niiden esi-isät ovat vaeltaneet valtamerissä. He selvisivät asteroidista, joka tuhosi dinosaurukset. Ne selvisivät nisäkkäiden evoluutiosta. He selvisivät jopa jääkausilta. Mutta nyt ihmiskunta ajaa ne nopeasti kohti sukupuuttoa. Tehdään osamme seitsemän jäljellä olevan uhanalaisen merikilpikonnalajin suojelemiseksi.