utvecklingen av sköldpaddor: var kom havssköldpaddor från?
bilden ovan är en fiktiv version av Archelon, en förhistorisk havssköldpadda, animerad av Ray Harryhausen i 1966-filmen En miljon år f.Kr. Denna World Evolution Day, låt oss ta en titt på det otroliga ursprunget till verkliga havssköldpaddor.
historien om alla sköldpaddor börjar faktiskt här, i Sydafrika-men i en helt annan värld. För cirka 260 miljoner år sedan, vid stranden av det antika Karoohavet, bland sanddyner och buskar i en halvtorr Gondwana, bodde en liten reptil som heter Eunotosaurus africanus.
denna lilla ödla hade en unik egenskap: dess revben böjde sig bakåt och var exceptionellt tjocka och bildade en pansrad kupol under huden. Eunotosaurus visste inte detta, men det skulle bli förfader till alla sköldpaddor, havssköldpaddor och terrapins.
ättlingar till Eunotosaurus kallas pantestudiner, varav moderna sköldpaddor är medlem. Men vi har fortfarande en lång väg att gå innan vi når idag…
varför utvecklades skalet?
cirka 40 miljoner år senare hade en annan reptil, kallad Odontochelys semitestacea (som betyder ”tandsköldpadda med ett halvt skal”) utvecklats längs kusten av grunda hav i det som idag är Kina.
Odontochelys var inget som sköldpaddorna vi känner och älskar idag. Den hade tänder, inte en näbb. Den hade klor, men inte flippers. Och mest märkbart hade den inte en övre ryggsköld. Det hade dock utvecklats en sak som är karakteristisk för sköldpaddor: en plastron – dess bottenskal.
det är intressant att sköldpaddans nedre Rustning utvecklades före dess övre ryggsköld, men det är vettigt om du tänker på vilken typ av rovdjur som skulle ha bytt på de tidiga sköldpaddorna – hajar och andra bakhåll rovdjur som slår underifrån.
Ange Proganochelys. Denna varelse, kallad ”beast turtle”, gick i öknen på den antika kontinenten Laurasia, mellan moderna Thailand och Tyskland. Liksom sin förfader Odontochelys hade den bottenplastronpansarplattorna, men som landboare behövde den Rustning ovanifrån – särskilt när världen den strövade nu beboddes av dinosaurier.
Proganochelys utvecklade överarmour för att skydda sig från dessa dinosaurier. Den hade beniga nackspikar, pansrade benplattor och pansrade spikar på svansen att den kunde svänga som en klubba. Men det hade också utvecklat funktioner som fortfarande finns kvar i de flesta moderna sköldpaddor – en solid, benig ryggsköldpadda och en tandlös, näbbad mun.
dessa sköldpaddliknande förfäder kallas ”stamsköldpaddor”, den grupp som divergerade in i sköldpadds -, terrapin-och havssköldpaddsgrupperna vi känner igen idag. Denna utveckling drevs av upplösningen av de gamla superkontinenterna och isoleringen av oceanerna och deras strömmar.
Placodonts-sköldpaddorna som inte var sköldpaddor
under trias, samtidigt som de tidiga sköldpaddans förfäder föddes, inträffade ett ”misslyckat experiment” av evolutionen. Dessa varelser kallades placodonter-och även om de inte är relaterade till sköldpaddor, spelar de en roll i sin berättelse.
deras evolutionära väg liknar sköldpaddorna. Placodonter började som Marina ödlor, som Placodus, som liknade dagens marina Leguaner. Deras stora storlek var tillräcklig för att förhindra predation av tidiga hajar.
När fler rovdjur uppstod började placodonter utveckla pansarplattor, men inte gjorda av ben som en sköldpadds skal är. Arter av placodont, som Psephoderma, hade tjocka pansarplattor och jagade små blötdjur i grunt vatten. Andra, som Henodus, utvecklade tänder som tillät filtermatning som ses i dagens baleenvalar.
Placodonter överlevde inte trias-Jurassic-utrotningshändelsen för cirka 200 miljoner år sedan, en vulkaniskt inducerad period av klimatförändringar som resulterade i utrotning av hälften av världens arter och gjorde det möjligt för dinosaurierna att bli det dominerande landdjuret. Utrotningen av placodonterna öppnade sin grunda nisch och tillät moderna sköldpaddor att blomstra.
de första sköldpaddorna
När den forntida kontinenten Laurasia delades upp, var den södra delen av det vi idag skulle känna igen som USA lågt liggande, till stor del täckt av bräckta, salta träsk. För cirka 110 miljoner år sedan började de landlevande stamsköldpaddorna leva semi-akvatiska liv och så småningom utvecklas till helt vattenlevande sötvatten-och saltvattensköldpaddor.
de flesta av dessa sköldpaddor skulle fortsätta att utveckla pansarpläteringen av deras Proganochelys förfader och effektivisera den. De förlorade nacke och svans rustning, men deras plastron Rustning utvecklats för att skydda dem från marina rovdjur, täcker deras halsar och hindrar dem från att dra tillbaka sina huvuden som en sköldpadda kan.
deras lem Rustning var förlorad, och deras klor och lemmar utvecklades till flipparna vi ser idag – trots allt behövde de inte längre gå på land. Den äldsta fossilen av en art som paleontologer är överens om är en ”havssköldpadda” och inte en ”stamsköldpadda” är Desmatochelys padillai, den äldsta kända havssköldpaddan.
de gamla läderbackarna
i de grunda haven som täckte mycket av Nordamerika för 90 miljoner år sedan hade en jätte utvecklats. Denna jätte kallades Archelon, och på 4m lång med en flipper span på 4,9 m var det överlägset den största sköldpaddsarten som någonsin har levt.
Archelon var en Dermocheloid eller en ”hudskalad sköldpadda”. Den hade en ram av beniga plattor och starka nackmuskler – en kombination som skulle göra det möjligt att vara snabb och stark nog att jaga jätte bläckfisk.
förfäder av Archelon utstrålade över hela världen, och för en tid var de det dominerande stora djuret i havet. Dessa Dermocheloider diversifierade och utnyttjade luckorna kvar i ekosystemen vid slutet av Kretaceous utrotning (Japp, den som dödade dinosaurierna) och började ockupera nischer i miljön som vi vanligtvis inte associerar med havssköldpaddor idag-Alienochelys hade breda krossplattor som den brukade mala upp skaldjur och bläckfisk (samma matningsteknik som används av många strålar idag) och Ocepechelon, som hade en lång rörformad käke som den använde för sugjakt (precis som en Knysna seahorse).
När marina däggdjur, som delfiner och valar, utvecklades för cirka 20 miljoner år sedan, jagades eller konkurrerades de mjukskalade Dermocheloidsköldpaddorna alla till utrotning. Alla utom en-lädersköldpaddan (Dermochelys coriacea). Läderbackens unika livsstil att mata på maneter, en mycket näringsfattig matkälla, lämnade dem ur den evolutionära konkurrensen och hjälpte dem att överleva-de snabba metabolismerna hos stora däggdjur kunde inte trivas på maneter ensam.
Ancient hard-shells
medan de forntida förfäderna till läderbacken diversifierade-fortsatte andra grupper av stamsköldpaddor att perfekta ett pansarskal, så småningom anpassa sig till en strömlinjeformad kroppsplan där plastron och ryggskölden var både starka och lätta.
Ctenochelys acris, en 80 miljoner år gammal art från södra USA, är en trolig förfader till alla moderna havssköldpaddor, förutom läderbacken. Den har egenskaper hos moderna havssköldpaddor och sötvattenssköldpaddor – till exempel hade den stora ryggflippor som skulle ha använts för framdrivning, något moderna havssköldpaddor inte har.
de första ”sanna” skalade havssköldpaddorna uppstod för cirka 40 miljoner år sedan. Dessa sköldpaddor kallas Chelonian turtles-helt enkelt betyder”skalade sköldpaddor”. Denna Rustning tillät dem att överleva hårda marina rovdjur, inklusive hajar, lepidosaurier och så småningom däggdjur. Denna förmåga att överleva är därför vi fortfarande ser sex Cheloniska arter levande idag, medan nästan alla andra typer av havssköldpaddor har utrotats. Sköldpaddorna som uppstod under denna tid liknar de arter som lever idag.
för cirka 34 miljoner år sedan genomgick jorden en klimatförändringshändelse som kallades Eocene-Oligocene-övergången där världen gick från mycket varm till ganska cool, med iskapslarna reformerade. Förfader till moderna gröna havssköldpaddor (Chelonia mydas) vid denna tid var sannolikt en generalist allätare, men lokaliserade förändringar i klimatet påverkade dess näringskälla, så vi ser specialiserade utfodringstekniker utvecklas: alger-betande gröna sköldpaddor och köttätande, sjögurka-jakt flatback sköldpaddor (Natator depressus). Båda dessa sköldpaddor är fortfarande funktionellt allätare, men deras beteende dikterar deras kost.
de andra fyra moderna havssköldpaddorna-loggerheads (Caretta caretta), hawksbills (Eretmochelys imbricata), olive ridleys (Lepidochelys olivacea) och Kemps ridleys (Lepidochelys kempii) – är alla nära besläktade, troligen härrör från en köttätande gemensam förfader som liknade loggerhead sköldpaddan. Liksom de gröna och flatback sköldpaddorna antyder skillnaderna i dieter och utfodringsmetoder som används av dessa fyra arter att speciering berodde på miljöförändringar som påverkade deras matkällor.
alla fyra av dessa havssköldpaddor är ”tekniskt” omnivorer, men i verkligheten håller de sig till ganska styva dieter. Loggerheads har kraftiga käkar och näbbar för att krossa blötdjur och skaldjur, hawksbills kan leva nästan helt av havssvampar och olive ridleys matar på en kombination av maneter, fiskägg, tagghudingar och räkor. Kemps ridley-sköldpaddor kan vara den enda riktigt allätande havssköldpaddan som matar på blötdjur, maneter, fisk och tång, men ungdomar har speciella anpassningar för jaktkrabbor.
moderna havssköldpaddor
under de senaste 3 miljoner åren har jordens yta förändrats. Upplyftande av Centralamerika-tidigare helt nedsänkt under havet, avskär populationer av sköldpaddor i Stilla havet och Atlanten – och uppvällningar av kalla strömmar vid Cape of Good Hope och Tierre Del Fuego (sydligaste spetsen av Sydamerika) hindrar många av dessa värmeberoende djur från att avrunda kontinenterna. Denna isolering av oceanerna, men inte tillräckligt långt tidigare för att orsaka speciering, har påverkat den globala havssköldpaddans genpool.
Loggerhead sköldpaddor har drabbats mest-idag finns det flera genetiskt distinkta populationer av loggerheads, mest anmärkningsvärda när man jämför Pacific och Atlantic loggerheads – vi tittar på de tidiga stadierna av speciering. Gröna sköldpaddor följer också en liknande trend, en som är mer synlig på grund av deras jämförelsevis mer varierande skalmarkeringar. Även om gröna sköldpaddor är erkända som en art, avslöjar en snabb sökning debatten kring dem och namnen ”Agassizi turtle”, ”black sea turtle” och ”Gal Austripagos green turtle” visas alla som föreslagna underarter.
På senare tid har människor varit den betydande drivkraften i genetiken hos havssköldpaddor på grund av storskalig jakt och insamling av sköldpaddaägg för mat.
i nästan hundra miljoner år har havssköldpaddor och deras förfäder strövat I haven. De överlevde asteroiden som utplånade dinosaurierna. De överlevde utvecklingen av däggdjur. De överlevde till och med istiden. Men nu driver mänskligheten dem snabbt mot utrotning. Låt oss göra vår del för att säkerställa skyddet av de sju återstående hotade arterna av havssköldpadda.