Bagaimana kura-kura menggali cangkangnya sendiri

Bagaimana kura-kura menggali cangkangnya sendiri

Natalia Reznik
"Trinity Option" №16 (210), 9 Ogos 2016

Natalia Reznik

Penyu adalah lambang ketidakcocokan, keselamatan dan kestabilan; tidak tanpa alasan bahawa dalam beberapa sistem kosmogonik ia memelihara Bumi itu sendiri, selalunya dengan gajah. Kura-kura ini memperoleh semua ciri-ciri ini berkat shell tulang, struktur yang luar biasa, yang tidak mempunyai analog dalam dunia haiwan moden. Persoalan asalnya tidak memberikan para saintis kedamaian hampir dua abad. Cangkang kura-kura terdiri dari bahagian atas (carapax) dan bawah (plastron), yang dihubungkan dengan jambatan tulang. Plastron terbentuk dari gastralia – tulang rusuk perut yang tidak dilekatkan pada tulang lain. Carapax terdiri daripada tulang rusuk dada dan vertebra. Menganalisa tulang-tulang belulang nenek moyang kura-kura, seseorang dapat melihat bagaimana tulang rusuk secara beransur-ansur berkembang dan bergabung, membentuk cangkang (Rajah 1), yang mengambil masa kira-kira 50 juta tahun.

Tyler R. Lyson, kurator dari Muzium Alam Semulajadi dan Sains Denver, dan rakan-rakannya di University of Witwatersrand (Afrika Selatan) telah mempelajari struktur penyu yang menakjubkan selama bertahun-tahun. Para penyelidik menyedari bahawa perluasan tulang rusuk telah mencipta kesukaran yang besar bagi nenek moyang penyu.Apabila haiwan menyedut, tulang rusuk dan otot yang melekat pada mereka menyimpang dan dada mengembang, meregangkan paru-paru, tetapi tulang rusuk penyu yang pertama bertindih dan menghalang satu sama lain dari beralih, menyebabkan sel dada kekal hampir tidak bergerak (Rajah 2A). Nenek moyang kura-kura tidak mencekik, kerana otot perut mengandaikan fungsi ventilasi paru-paru, dan otot-otot intercostal secara praktikal hilang [1].

Rajah. 1. Dalam perjalanan evolusi, cangkang terbentuk dari tulang rusuk penyu yang pertama. Dari [3] dengan pengubahsuaian ') "> Rajah. 1. Dalam perjalanan evolusi, cangkang terbentuk dari tulang rusuk penyu yang pertama. Dari [3] dengan pengubahsuaian "border = 0> Rajah. 1. Dalam perjalanan evolusi, cangkang terbentuk dari tulang rusuk penyu yang pertama. Dari [3] dengan pengubahsuaian

Rusa penyu tidak hanya berkembang – jumlahnya turun dari 18 hingga 9, dan badannya hilang kelenturannya. Sementara itu, reptilia bergerak dengan melenturkan badan: semakin besar selekoh, semakin luas langkahnya dan semakin tinggi kecepatannya. Memiliki dada besar dan tegar, kura-kura tidak boleh berjalan dengan meluas dan ditakdirkan diri dengan kelajuan penyu (Rajah 2B).

Untuk membenarkan kesulitan yang serius, kelebihan evolusi yang diperoleh daripada pengembangan tulang rusuk mesti sangat besar.Sehingga baru-baru ini, diandaikan bahawa rusuk yang luas melindungi penyu pertama dari gigi pemangsa. Walau bagaimanapun, Lyson dan rakan-rakannya mempersoalkan perkara ini. Dan Eunotosaurus africanus, yang pertama dari penyu yang terkenal, dan seterusnya Pappochelys rosinae cukup gemuk; leher, ekor dan otot belakangnya tidak dilindungi, dan pemangsa mempunyai banyak klac. Hanya Odontochelys tulang rusuk dan vertebra telah berkembang begitu besar sehingga mereka dapat melindungi bahagian belakangnya. Lebih-lebih lagi, untuk menutupi badan, tidak ada keperluan untuk mengembangkan kulit tulang. Banyak haiwan, kedua-dua fosil dan moden, termasuk buaya dan armadillos, menanggung perisai kulit plat osteodermal dengan sangat baik.

Rajah. 2 Tidak mengambil nafas panjang, atau mengambil langkah yang luas. A. Susah bernafas. Kedudukan tulang rusuk semasa penyedutan ditunjukkan dengan warna biru, dan apabila tamat tempoh hitam. B. Runcing tanpa rantai tidak membenarkan kura-kura membongkok badan apabila berjalan. Paru-paru berwarna biru terang. Dari [3] dengan pengubahsuaian "border = 0>

Rajah. 2 Tidak mengambil nafas panjang, atau mengambil langkah yang luas.
A. Susah bernafas. Kedudukan tulang rusuk semasa penyedutan ditunjukkan dengan warna biru, dan apabila tamat tempoh hitam. B. Runcing tanpa rantai tidak membenarkan kura-kura membongkok badan apabila berjalan. Paru-paru berwarna biru terang. Dari [3] dengan pengubahsuaian

Ada kemungkinan bahawa beberapa kura-kura purba ditutup dengan piring seperti itu. Baru-baru ini, ahli paleontologi dari Amerika Syarikat dan Switzerland telah menggambarkan reptilia tanah Chinlechelys tenertestayang hidup sekitar 210 juta tahun yang lalu [2]. Diterjemahkan dari Latin, namanya bermaksud "penyu dengan cangkang nipis." Ini adalah salah satu kura-kura yang paling primitif, nampaknya tanah. Carapax benar-benar sangat tipis: dari 1 hingga 3 mm dengan diameter kira-kira 35 cm. Leher kura-kura ini disusun dengan paku osteodermal, dan tulang rusuk, walaupun lebar, tidak sepenuhnya tumbuh bersama dengan karapacea. Para penyelidik juga mencadangkan bahawa cangkang kura-kura adalah struktur yang kompleks yang terbentuk daripada plat perisai kulit, yang dalam perjalanan evolusi telah diperbesar, berkembang bersama-sama secara beransur-ansur antara satu sama lain, serta dengan tulang rusuk dan tulang belakang.

Secara umumnya, penyu mempunyai peluang untuk menutup batang tubuh dengan sesuatu yang padat, tanpa mengutuk diri sendiri untuk kesulitan yang disebabkan oleh dada yang besar dan tetap. Dr. Lyson dan rakan-rakannya di Afrika Selatan mencadangkan rusuk lebar tidak timbul sebagai pertahanan, tetapi sebagai adaptasi kepada gaya hidup burrowing [3]. Mengenai idea ini, mereka menolak kajian jenazah jenazah Eunotosaurus africanus, yang terdapat di Lembangan Karoo di Afrika Selatan. Penemuan utama dan fateful, tanpa hipotesis tentang cara hidup penyu penyu pertama tidak dapat timbul, dibuat oleh anak lelaki berusia lapan tahun, Kobus Sniman, yang menemui di ladang ayahnya, sebuah rangka yang sangat diawetkan oleh eunotosaur dengan semua anggota badan dan jari-jari (Gambar 3).

Rajah. 3 Imprint Eunotosaurus africanus (ekor kepada penonton). Penyu itu adalah kira-kira 15 cm panjang. Imej dari phys.org ') "> Rajah. 3 Imprint Eunotosaurus africanus (ekor kepada penonton). Penyu adalah kira-kira 15 cm. Imej dari phys.org "border = 0> Rajah. 3 Imprint Eunotosaurus africanus (ekor kepada penonton). Panjang penyu adalah kira-kira 15 cm Imej dari phys.org

Eunotaurus dianggap nenek moyang semua penyu. Di luar, ia menyerupai kadal yang menelan piring, hidup di dekat air, tetapi di darat. Tangkai dan struktur tisu tulang eunotaurus mempunyai ciri-ciri yang boleh timbul sebagai penyesuaian kepada cara hidup burrowing (Rajah 4). Apabila menggali adalah penting bahawa kaki-kaki itu melemparkan tanah keluar dari lubang, bukan badan haiwan itu. Dada luas dan besar menjadi landasan yang boleh dipercayai yang mana mekanisme menggali forelimbs dilampirkan. Dia juga menambah kekuatan tambahan pada tulang belakang, menyambung kaki depan dengan kaki belakang, yang berfungsi sebagai pendakap ketika menggali.

Rajah. 4 Penyesuaian rangka Eunotosaurus africanus untuk menggali gaya hidup: dada besar, leher pendek, tulang yang dapat menahan beban berat dan membolehkan anda melampirkan otot yang kuat. Tangan kaki depannya besar, dengan kuku luas pada jari [3] ') "> Rajah. 4 Penyesuaian rangka Eunotosaurus africanus untuk menggali gaya hidup: dada besar, leher pendek, tulang yang dapat menahan beban berat dan membolehkan anda melampirkan otot yang kuat. Cub depan depan berus besar, dengan cakar lebar pada jari [3] "border = 0> Rajah. 4 Penyesuaian rangka Eunotosaurus africanus untuk menggali gaya hidup: dada besar, leher pendek, tulang yang dapat menahan beban berat dan membolehkan anda melampirkan otot yang kuat. Tangan kaki depannya besar, dengan cakar lebar pada jari [3]

Kepala dan leher, juga, berehat dengan selesa. Dalam eunotaurus, tengkorak pendek dengan spatula yang mampu menahan beban mekanikal yang besar, dan otot serviks yang kuat boleh dilekatkan pada rahang yang luas. Vertebra serviks adalah pendek dan besar, bersambung dengan kuat antara satu sama lain, dan tulang rusuk serviks memberi badan bentuk berbentuk gelendong. Tulang-tulang di bahagian depan kaki juga mempunyai unjuran khas untuk melampirkan otot volumetrik, lengannya lebih luas, lebih besar daripada pada kaki belakang, jari-jari dengan falang pendek, falang terakhir berkembang.Berdasarkan struktur tisu tulang forelimbs, mereka dapat menahan pemampatan yang kuat, iaitu, ia bertujuan untuk menggali. Ciri-ciri yang sama dari kerangka yang terdapat di odontohelis dan kura-kura kuno yang hidup kemudian – jelas, penggalian memainkan peranan penting dalam evolusi penyu. Mereka mempunyai dan kura-kura menggali moden, gophery (Gopherus).

Para penyelidik mendapati bahawa banyak ciri-ciri forelimbs yang bercakap mengenai gaya hidup burrowing adalah serupa dengan yang dihasilkan semasa berenang. Bagaimanapun, phalanxes berbentuk cakar yang luas di hujung jari jelas digunakan untuk menggali dan merobek substrat. Apabila berenang, mereka tidak akan membantu, dan cukai tak-cukai tidak mempunyai falang sedemikian.

Pada pelupusan para saintis adalah penemuan yang jarang berlaku – tengkorak eunotaurus dengan cincin sclerotic yang dipelihara. Ini adalah struktur tulang di mana mata terletak: iris kelihatan terletak di luar, dan lensa berada di dalam, jadi murid tidak boleh lebih besar daripada pembukaan pusat cincin sclerotik. Temuan ini memungkinkan untuk menganggarkan saiz mata eunotaur (kira-kira 1 cm diameter) dan sensitiviti mereka kepada cahaya.Dengan diameter murid 1.41 mm, fotosensitiviti mata sangat rendah, seperti dalam haiwan burrowing moden, termasuk penyu gopher, amfiben dan cacing. Tetapi, tidak seperti cacing dan amphibenes, yang menghabiskan sebahagian besar masa di bawah tanah dan mata mempunyai yang kecil, eunotaurs mempunyai mata besar: mereka jelas menggunakan lubang sebagai tempat perlindungan, dan diburu di permukaan.

Berdasarkan ciri-ciri anatomi kerangka, struktur tisu tulang dan deposit di mana tulang-tulang ini ditemui, Eunotosaurus tinggal di darat, berhampiran takungan pengeringan. Penyu pertama mempunyai cangkang asli Proganochelys dan Palaeochersis, walaupun mereka tinggal di tebing kolam dan tasik, mereka juga terestrial. Mungkin wakil pertama penyu laut itu Odontochelys. Para saintis percaya bahawa struktur kaki depan menggali, yang memudahkan berenang, membantunya menguasai persekitaran akuatik.

Dalam tempoh Middle and Late Permian, Karu Basin adalah tempat yang kering, dan pada awal Triassic ia menjadi lebih kering. Eunozavry tinggal di persimpangan dua tempoh ini (Rajah 5). Ramai penduduk moden dari tempat-tempat yang gersang melarikan diri dari haba dan dehidrasi dengan menumbuk ke tanah. Kemungkinan besar, eunotozavry melakukan perkara yang sama.Para penyelidik percaya bahawa cara hidup burrowing membolehkan kura-kura untuk bertahan semasa kepupusan besar-besaran spesies di akhir Permian – permulaan tempoh Triassic. Sebab kepupusan mungkin merupakan perubahan iklim yang tajam, yang telah menjadi sangat kering dan panas. Penyu mengatasi tekanan ini di dalam lubang

Rajah. 5 Di Afrika Selatan, 260 juta tahun lalu. Pembinaan semula seni. Dalam latar depan Eunotosaurus menggali lubang di pasir di tepi kolam kering untuk melepaskan panas. Kumpulan di belakang Bradysaurus berkumpul di sekeliling lopak berlumpur. Imej dari phys.org ') "> Rajah. 5 Di Afrika Selatan, 260 juta tahun lalu. Pembinaan semula seni. Dalam latar depan Eunotosaurus menggali lubang di pasir di tepi kolam kering untuk melepaskan panas. Kumpulan di belakang Bradysaurus berkumpul di sekeliling lopak berlumpur. Imej dari phys.org "border = 0> Rajah. 5 Di Afrika Selatan, 260 juta tahun lalu. Pembinaan semula seni. Dalam latar depan Eunotosaurus menggali lubang di pasir di tepi kolam kering untuk melepaskan panas. Kumpulan di belakang Bradysaurus berkumpul di sekeliling lopak berlumpur. Imej dari phys.org

Tahap menggali awal evolusi penyu ditentukan nasibnya yang lebih jauh.Rusa longgar, yang pada mulanya terpaksa memberi kestabilan dan ketegaran badan, telah berkembang begitu banyak sehingga mereka membentuk cangkang. Struktur baru telah memperoleh ciri-ciri baru, dan kini cangkang melindungi kura-kura di darat dan di dalam air. Walau bagaimanapun, ada pemangsa yang boleh memecahkannya.

1. Lyson, T. R., et al. Asal dari penyu penyejuk unik penyu // Nat. Komun. 2014. 5. 5211. DOI: 10.1038 / ncomms6211.
2. Joyce W.G., et al. Replikasi nipis dari Amerika Syarikat // Proc. Biol. Sci. 2009. ms 507-513. DOI: 10.1098 / rspb.2008.1196.
3. Lyson, T. R., et al. Asal Fossorial Shell Turtle // Biologi semasa. 26. 1-8. DOI: 10.1016 / j.cub.2016.05.020.


Like this post? Please share to your friends:
Tinggalkan Balasan

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: