ewolucja żółwi: skąd pochodzą żółwie morskie ?
powyższy obraz jest fikcyjną wersją Archelona, prehistorycznego żółwia morskiego, animowanego przez Raya Harryhausena w filmie milion lat pne z 1966 roku. W tym Światowym Dniu ewolucji przyjrzyjmy się niesamowitemu pochodzeniu prawdziwych żółwi morskich.
historia wszystkich żółwi tak naprawdę zaczyna się tutaj, w południowej Afryce – choć w zupełnie innym świecie. Około 260 milionów lat temu, na brzegach starożytnego morza Karoo, wśród wydm i krzewów półpustynnej Gondwany, żył mały gad zwany eunotosaurus africanus.
Ta mała jaszczurka miała wyjątkową cechę: jej żebra zakrzywione do tyłu i były wyjątkowo grube, tworząc pod skórą kopułę pancerną. Eunotozaur nie wiedział o tym, ale miał stać się przodkiem wszystkich żółwi, żółwi morskich i Terrapin.
potomkowie Eunotozaura są nazywani pantestudynami, do których należą współczesne żółwie. Ale przed nami jeszcze długa droga…
- dlaczego powłoka ewoluowała?
- Placodonty – żółwie, które nie były żółwiami
- pierwsze żółwie
- w płytkich morzach, które pokrywały znaczną część Ameryki Północnej 90 milionów lat temu, wyewoluował olbrzym. Olbrzym ten nazywał się Archelon i miał 4 m długości z rozpiętością płetw 4,9 m był zdecydowanie największym gatunkiem żółwia, jaki kiedykolwiek żył. źródło obrazu: Drawn by Dawn.
- Starożytne muszle twarde
- Współczesne żółwie morskie
dlaczego powłoka ewoluowała?
około 40 milionów lat później inny gad, zwany odontochelys semitestacea (co oznacza „zębaty żółw z połową skorupy”), wyewoluował wzdłuż wybrzeży płytkich oceanów na terenach dzisiejszych Chin.
odontochelys w niczym nie przypominał żółwi, które dziś znamy i kochamy. Miał zęby, a nie dziób. Miał pazury, ale nie płetwy. I co najbardziej zauważalne, nie miał górnego karapaksu. Wyewoluowała jednak jedna cecha charakterystyczna dla żółwi: plastron-jego dolna skorupa.
interesujące jest to, że dolny pancerz żółwia rozwinął się przed jego górnym karapaksem, ale ma to sens, jeśli pomyślimy o rodzaju drapieżników, które żerowały na wczesnych żółwiach – rekinach i innych drapieżnikach atakujących z dołu.
wpisz Proganochelys. To stworzenie, zwane „żółwiem bestii”, przemierzało pustynie starożytnego kontynentu Laurazji, między współczesną Tajlandią a Niemcami. Podobnie jak jego przodek Odontochelys, miał dolne płyty pancerza z plastronu, ale jako mieszkaniec lądu potrzebował pancerza z góry-zwłaszcza, że świat, w którym wędrował, był teraz zamieszkany przez dinozaury.
Proganochelys wyewoluował górny pancerz, aby chronić się przed tymi dinozaurami. Miał kościste kolce szyi, opancerzone płyty nóg i opancerzone kolce na ogonie, które mogły huśtać się jak kij. Ale miał również wyewoluowane cechy, które nadal pozostają u większości współczesnych żółwi-solidny, kostny karapaks i bezzębny, dziobaty pysk.
te żółwiopodobne przodki nazywane są „żółwiami macierzystymi”, grupą, która rozeszła się w grupy żółwi, terrapin i żółwi morskich, które znamy dzisiaj. Ewolucja ta była napędzana rozpadem starożytnych superkontynentów i izolacją oceanów i ich prądów.
Placodonty – żółwie, które nie były żółwiami
w triasie, w tym samym czasie, w którym rodzili się pierwsi przodkowie żółwi, nastąpił „nieudany eksperyment” ewolucji. Stworzenia te nazywano placodontami-i choć nie są spokrewnione z żółwiami, odgrywają one pewną rolę w ich historii.
ich droga ewolucyjna jest podobna do drogi żółwi. Placodonty zaczynały jako jaszczurki morskie, takie jak Placodus, które były podobne do dzisiejszych legwanów morskich. Ich duże rozmiary były wystarczające, aby zapobiec drapieżnictwu wczesnych rekinów.
wraz z pojawieniem się kolejnych drapieżników placodonty zaczęły ewoluować w pancerze, ale nie wykonane z kości, jak skorupa żółwia. Gatunki placodontów, jak Psephoderma, miały grube płyty pancerne i polowały na małe mięczaki w płytkich wodach. Inne, takie jak Henodus, wykształciły zęby, które umożliwiały karmienie filtrów, jak u dzisiejszych fiszbinowców.
Placodonty nie przetrwały wyginięcia Triasowo-Jurajskiego około 200 milionów lat temu, wywołanego przez wulkan okresu zmian klimatycznych, które doprowadziły do wyginięcia połowy gatunków na świecie i pozwoliły dinozaurom stać się dominującym zwierzęciem lądowym. Wymarcie placodontów otworzyło ich płytką niszę i pozwoliło współczesnym żółwiom rozkwitnąć.
pierwsze żółwie
gdy starożytny kontynent Laurazji się rozpadł, południowa część tego, co dziś uznalibyśmy za USA, była nizinna, w dużej mierze pokryta słonawymi bagnami. Około 110 milionów lat temu żółwie macierzyste zamieszkujące ląd zaczęły żyć pół-wodnym życiem, ostatecznie ewoluując w całkowicie wodne gatunki żółwi słodkowodnych i słonowodnych.
większość z tych żółwi nadal rozwijałaby pancerz swojego przodka Proganochelys, usprawniając go. Stracili pancerz szyi i ogona, ale ich plastronowy pancerz rozwinął się, aby chronić ich przed morskimi drapieżnikami, zakrywając szyje i zapobiegając cofaniu głowy jak puszka żółwia.
ich pancerz kończyn został utracony, a ich pazury i kończyny przekształciły się w płetwy, które widzimy dzisiaj – w końcu nie musiały już chodzić po lądzie. Najstarszą skamieniałością gatunku, zgodnie z którą paleontolodzy są „żółw morski”, a nie” żółw macierzysty”, jest Desmatochelys padillai, najstarszy znany żółw morski.
w płytkich morzach, które pokrywały znaczną część Ameryki Północnej 90 milionów lat temu, wyewoluował olbrzym. Olbrzym ten nazywał się Archelon i miał 4 m długości z rozpiętością płetw 4,9 m był zdecydowanie największym gatunkiem żółwia, jaki kiedykolwiek żył.
źródło obrazu: Drawn by Dawn.
Archelon był Dermocheloidem lub „żółwiem łuskanym ze skóry”. Miał szkielet kościstych płytek i silne mięśnie szyi-połączenie, które pozwalało mu być szybkim i wystarczająco silnym, aby polować na gigantyczne kałamarnice.
przodkowie Archelona promieniowali na całym świecie i przez pewien czas byli dominującym dużym zwierzęciem Oceanu. Te dermocheloidy zróżnicowały się, wykorzystując luki pozostawione w ekosystemach po wymarciu w kredzie końcowej (tak, ten, który zabił dinozaury) i zaczęły zajmować nisze w środowisku, którego zwykle nie kojarzymy z żółwiami morskimi dzisiaj-Alienochelys miały szerokie, miażdżące płytki, których używały do mielenia skorupiaków i kałamarnic (ta sama technika karmienia używana dziś przez wiele promieni), i Ocepechelon, który miał długą rurkowatą szczękę, którą używał do polowań ssących (podobnie jak konik morski Knysna).
gdy ssaki morskie, takie jak delfiny i wieloryby, wyewoluowały około 20 milionów lat temu, miękkołuskane żółwie Dermocheloidalne były polowane lub wykluczone na wyginięcie. Wszystkie z wyjątkiem jednego-żółwia skórzastego (Dermochelys coriacea). Unikalny styl życia skóropodobnego żerowania na meduzach, które są bardzo ubogim w składniki odżywcze źródłem pożywienia, wykluczył je z konkurencji ewolucyjnej i pomógł im przetrwać-szybki metabolizm dużych ssaków nie mógł rozwijać się tylko na meduzach.
Starożytne muszle twarde
podczas gdy starożytni przodkowie skóropuszników byli zróżnicowani-inne grupy żółwi macierzystych kontynuowały doskonalenie pancerza pancernego, ostatecznie dostosowując się do opływowego planu ciała, w którym plastron i karapaks były zarówno mocne, jak i lekkie.
Ctenochelys acris, 80 milionów lat stary gatunek z południa USA, jest prawdopodobnym przodkiem wszystkich współczesnych żółwi morskich, oprócz skóropusza. Posiada cechy współczesnych żółwi morskich i żółwi słodkowodnych-na przykład miał duże tylne płetwy, które byłyby używane do napędu, czego współczesne żółwie morskie nie mają.
pierwsze „prawdziwe” łuskane żółwie morskie pojawiły się około 40 milionów lat temu. Żółwie te nazywane są żółwiami Chelońskimi-co po prostu oznacza „żółwie łuskane”. Pancerz ten pozwalał im przetrwać groźne drapieżniki morskie, w tym rekiny, lepidozaury i ostatecznie Ssaki. Ten talent do przetrwania jest powodem, dla którego wciąż żyje sześć gatunków Chelońskich, podczas gdy prawie każdy inny rodzaj żółwia morskiego wyginął. Żółwie, które pojawiły się w tym czasie, są bardzo podobne do gatunku żyjącego dziś.
około 34 milionów lat temu Ziemia przeszła zmianę klimatu zwaną przemianą eocenu-oligocenu, gdzie świat zmienił się z bardzo ciepłego w całkiem chłodny, z reformowaniem się pokryw lodowych. Przodek współczesnych żółwi zielonych (Chelonia mydas) w tym czasie był prawdopodobnie wszystkożerny, ale lokalne zmiany klimatu wpłynęły na jego źródło pożywienia, więc widzimy ewoluujące specjalistyczne techniki żywienia: żółwie zielone wypasane glonami i mięsożerne, polujące na ogórki morskie Żółwie płaskie (Natator depressus). Oba te żółwie są nadal funkcjonalnie wszystkożerne, ale ich zachowanie dyktuje ich dietę.
pozostałe cztery współczesne żółwie morskie – jaskółki (Caretta caretta), Jastrzębiec (Eretmochelys imbricata), jaskółki oliwkowe (lepidochelys olivacea) i jaskółki Kempa (Lepidochelys kempii) – są blisko spokrewnione, prawdopodobnie pochodzące od mięsożernego wspólnego przodka, który bardzo przypominał żółwia. Podobnie jak żółwie zielone i flatback, różnice w diecie i metodach żywienia tych czterech gatunków sugerują, że specjacja była spowodowana zmianami środowiska, które wpłynęły na ich źródła pożywienia.
wszystkie cztery z tych żółwi morskich są „technicznie” wszystkożerne, chociaż w rzeczywistości trzymają się raczej sztywnej diety. Głogi mają potężne szczęki i dzioby do kruszenia mięczaków i skorupiaków, Jastrzębie są w stanie żyć prawie w całości z gąbek morskich i oliwkowych ridleys żywią się kombinacją meduz, jaj rybnych, szkarłupni i krewetek. Żółwie Kempa Ridleya mogą być jedynym prawdziwie wszystkożernym żółwiem morskim, żywiącym się mięczakami, meduzami, rybami i wodorostami, ale młode mają specjalne przystosowania do polowania na kraby.
Współczesne żółwie morskie
w ciągu ostatnich 3 milionów lat oblicze ziemi zmieniło się. Podniesienie się Ameryki Środkowej-wcześniej całkowicie zanurzonej w morzu, odcinając populacje żółwi w Oceanie Spokojnym i Atlantyckim-i upwelling zimnych prądów na Przylądku Dobrej Nadziei i Tierre Del Fuego (najdalej na południe wysuniętym krańcu Ameryki Południowej) uniemożliwiają wielu tym zależnym od ciepła zwierzętom zaokrąglenie końców kontynentów. Ta izolacja oceanów, choć w przeszłości nie na tyle daleko, aby wywołać specjację, wpłynęła na globalną pulę genów żółwi morskich.
żółwie denne zostały najbardziej dotknięte – obecnie istnieje kilka genetycznie odrębnych populacji kłębuszków, najbardziej zauważalnych przy porównywaniu kłębuszków pacyficznych i atlantyckich – obserwujemy wczesne stadia specjacji. Żółwie zielone również podążają za podobnym trendem, który jest bardziej widoczny ze względu na ich stosunkowo bardziej zróżnicowane oznaczenia muszli. Chociaż żółwie zielone są uznawane za jeden gatunek, szybkie wyszukiwanie ujawnia otaczającą je debatę, a nazwy „żółw Agassizi”,” żółw czarnomorski „i” Żółw Zielony Galápagos ” pojawiają się jako proponowane podgatunki.
w ostatnich czasach ludzie byli znaczącą siłą napędową w genetyce żółwi morskich, ze względu na polowanie na dużą skalę i zbieranie jaj żółwi jako pożywienia.
od prawie stu milionów lat żółwie morskie i ich przodkowie wędrują po oceanach. Przeżyli asteroidę, która zniszczyła dinozaury. Przetrwały ewolucję ssaków. Przetrwały nawet epoki lodowcowe. Ale teraz ludzkość szybko doprowadza ich do wyginięcia. Zróbmy naszą część, aby zapewnić ochronę siedmiu pozostałych zagrożonych gatunków żółwia morskiego.