Biologija

Pravi razlog zbog kojeg će kornjača naučiti skrivati ​​glavu iznenadit će vas | Znanost

Prije šezdeset i pet godina, u jeku hladnog rata, američka je vlada objavila kratki animirani film o tome što bi Amerikanci trebali učiniti u slučaju nuklearnog napada. Film je predstavljen kao njegov glavni junak, možda najpoznatiji primjer životinje koja teži da se sagne i pokriva: oprezna, zaštitna kornjača.

Možda nije vitki žirafin berač lišća ili sovina elastična vrtilja za glavu , ali uvlačni vrat kornjače nije za podsmijeh. Kad opasnost udari, kornjače svojim fleksibilnim vratom sigurno uvlače glavu unutar svojih štitastih školjki. Evolucijski istraživači dugo su pretpostavljali da su kornjače taj trik razvile kao zaštitu od grabežljivaca, ali novo istraživanje sugerira da njegova prvotna svrha vjerojatno nije bila obrana, već hrana.



Platychelys oberndorferi je bila vrsta kornjače koja je živjela u srednjoj Europi prije otprilike 150 milijuna godina, samo nekoliko milijuna godina nakon što su se kornjače razvile. Duljina je bila približno 1 do 2 metra, a dom je vjerojatno stvorio u močvarama i jezerima tople jurske zemlje. Međutim, sličnosti s većinom modernih kornjača tu završavaju, prema paleontologu muzeja Jurassica Jérémyju Anquetinu, vodećem autoru studije objavljeno jučer u časopisu Znanstvena izvješća .



većina kauboja na starom zapadu bila je

'Ova jurska kornjača zapravo je vrlo bizarna kad je pogledate', kaže Anquetin, misleći na školjku koja se sastoji od oštrih kvrga i široke lubanje s očima blizu nosa. P. oberndorferi fosili su rijetki; Anquetin kaže da su on i njegov tim slučajno naišli na fosil koji je korišten u njihovoj studiji, kada je primjerak iz 1862. godine vraćen u muzej u Baselu u Švicarskoj iz New Yorka.

Najsretnije, ovom fosilu se dogodilo da su sačuvane nježne kosti kralježaka kornjače, dajući timu priliku da usporedi svoj koštani sustav s današnjim kornjačama.



Suvremene kornjače podijeljene su u dvije široke skupine na temelju načina na koji uvlače vrat: pleurodire, koji okreću vrat da bi bočno uvukli glavu u školjke, i kriptodire, koji uvlače glavu ravno u školjke. Čini se da su pleurodiri evoluirali prije više od 200 milijuna godina, s kriptodirima grananje prije oko 165 milijuna godina.

Na temelju oblika lubanje i broja kralješaka, P. oberndorferi odavno je klasificiran kao pleurodire. Ali kad su Anquetin i njegovi suradnici modelirali kralješke izumrle kornjače i otkrili nešto zbunjujuće. 'Oblikovani su onako kako bi trebali biti u drugoj skupini kornjača', kaže Anquetin, misleći na kralješke nalik kriptodirima. 'Nismo očekivali da ćemo pronaći nešto slično.'

P. oberndorferi's kralješci su oblikovani tako da omogućuju kornjači da djelomično povuče glavu ravno natrag u školjku - ne u stranu, poput pleurodija. Djelomični dio je ključan, kaže Anquetin. Djelomično uvlačenje glave ne pruža nikakve zaštitne prednosti, jer grabežljivac može lako doći i napasti kornjačinu uvijenu, ranjivu glavu. Dakle, ideja da se ovakva vrsta uvlačenja glave mogla razviti za obranu nije imala smisla.



'[Ovo] se moralo razvijati s razlogom', kaže Anquetin. 'Počeli smo tražiti razlog.'

gusjenica koja izgleda poput ptičje kake
Rekonstrukcija kako je Platychelys oberndorferi izgledao u životu.

Rekonstrukcija kako je Platychelys oberndorferi izgledao u životu.(Patrick Röschli / Znanstvena izvješća)

Trag je došao u obliku dvojice suvremenih dvojnika P. oberndorferi —Novozelandske kornjače mata mata i škljocave kornjače u Sjevernoj Americi, na kojima su oboje također nađene šiljaste školjke P. oberndorferi. Te su se kornjače razvile neovisno jedna o drugoj na suprotnim stranama svijeta. Pa ipak, oboje koriste svoje sposobnosti uvlačenja vrata ne samo za zaštitu, već i za lov. Oni predstavljaju primjer konvergentne evolucije - dvije nepovezane vrste koje razvijaju isto ponašanje ili fizičku osobinu.

Kornjače se mogu stereotipizirati kao spora, biljojeda stvorenja, ali ove dvije vrste silovito lansiraju vrat prema naprijed kako bi napadale plijen. (Slično tome, pucketanje kornjače neslavno se baca naprijed kako bi hvatalo male ribe pucanjem svojih snažnih čeljusti). Kako bi dobile zamah i iznenadile svoje žrtve, dvije će vrste lansirati svoje uvučene glave iz svojih školjaka.

Anquetin sumnja u to P. oberndorferi slučaj je rane evolucije ove sposobnosti. Budući da djelomično uvlačenje ne bi pomoglo ovoj kornjači da se zaštiti, puno je logičnije da je razvila osobinu za lov na druge. Moći djelomično uvući vrat poput P. oberndorferi dopustio bi im da jače udaraju na plijen.

To bi imalo smisla za evoluciju uvlačenja vrata i u drugim modernim kriptodirima, dodaje Anquetin.

Evolucija često uspijeva prihvatiti značajke koje su se razvile u jednu svrhu u drastično različite, u procesu poznatom kao egzapacija. Na primjer, kaže Tyler Lyson , kustosica paleontologije kralježnjaka u Muzeju prirode i znanosti u Denveru, perje ptica izvorno se koristilo za regulaciju tjelesne temperature, no kasnije je imalo presudnu ulogu u letenju.

koliko je stupnjeva ledište

Slično tome, dodatna prednost povlačenja vrata kornjače za obranu tada je vjerojatno evoluirala iz ove djelomične točke, kaže Anquetin. Zbog značajnih fizičkih promjena potrebnih da bi se kornjači u potpunosti povuklo vrat, proces razvoja te sposobnosti vjerojatno je trajao vrlo dugo. 'Ne mogu se pojaviti u jednoj noći', kaže.

Brad Shaffer , evolucijski biolog sa Kalifornijskog sveučilišta u Los Angelesu, misli da Anquetin i njegovi suradnici malo 'guraju omotnicu' sa svojim pouzdanjem u svoju hipotezu. Shaffer posebno kaže da nije siguran u količinu ekstrapolacije djelomičnog fosila potrebnu za donošenje zaključka u ovoj studiji.

'S obzirom na to da postoje samo dva vratna kralješka, thej, užasno puno rekonstruiraš, 'kažeShaffer, koji nije bio uključen u novu studiju. Međutim, dodaje da će teorija nadati se da će potaknuti više rasprava na polju istraživanja kornjača te da će unaprijediti raspravu među istraživačima o tome koliko je zapravo čvrsta granica između pleurodira i kritodires kornjača.

»Te rane kornjače-malo su eksperimentirali ', kaže Shaffer.

S tako ograničenim fondom dobro očuvanih fosila ranih kornjača, Anquetin kaže da ne očekuje da će moći ponovno izvesti mnoga istraživanja o ovom aspektu evolucije kornjača. Ali predviđa da će biolozi sada moći proučavati različita ponašanja hranjenja modernih kornjača i vidjeti kako se uspoređuju njihove anatomije vrata. Shaffer se slaže da će analize kako kornjače koriste uvlačenje vrata 'preko kornjačinog stabla života' pomoći u stvaranju bolje slike o tome kako je ova osobina evoluirala.

'Na početku mora postojati drugo objašnjenje osim zaštite', kaže Anquetin. 'Ljudi će sada morati istražiti.'



^