Czytanie genów z kości – szyja u pierwszych żółwi

Data publikacji: 06.04.2017

Żółwie są jednymi z najbardziej wyspecjalizowanych kręgowców jakie kiedykolwiek żyły na Ziemi. Charakteryzują się niezwykle krótkim tułowiem, zbudowanym z zaledwie dziesięciu kręgów, oraz stosunkowo długą, ruchliwą szyją. Osiem z ich dziesięciu tułowiowych żeber i wyrostków kolczystych jest poszerzonych i wzajemnie zrośniętych ze sobą w nieruchomy pancerz.

Ten unikatowy plan budowy zadziwiał naukowców od ponad trzech wieków, a dociekania jego ewolucyjnego są niemal równowiekowe, co teoria Darwina. Prowadzone w ostatnich latach badania amerykańskich naukowców sugerowały dotąd, że większość z nietypowych cech żółwi została odziedziczona po afrykańskim gadzie Eunotosaurus africanus żyjącym w permie, ok. 260 mln lat temu, i mającym jeszcze krótszy tułów. Nowe obserwacje, poczynione na późnotriasowych (ok. 215 mln lat temu) żółwiach z Polski i Niemiec, poddają jednak tę hipotezę w wątpliwość.

Opisany w zeszłym roku przez Tomasza Szczygielskiego i Tomasza Suleja (Instytut Paleobiologii Polskiej Akademii Nauk) Proterochersis porebensis z Poręby koło Zawiercia (województwo śląskie) jest przedstawicielem najstarszego i najpierwotniejszego znanego rodzaju w pełni opancerzonych żółwi. Mimo budowy zasadniczo przypominającej współczesne gatunki, wiele jego cech jest bardzo prymitywnych. Jak wskazują nowe badania T. Szczygielskiego, właśnie opublikowane na łamach Royal Society Open Science, jedną z tych cech jest dłuższy kręgosłup.

Proterochersis wciąż miał jedenaście kręgów tułowiowych i aż dziesięć żeber wbudowanych w skorupę. U nieco młodszego Proganochelys z Niemiec pierwszy z tych kręgów zaczął stopniowo przyjmować cechy kręgu szyjnego, a z pancerza wyłączona została pierwsza z par żeber. Wreszcie, w ciągu kilku milionów lat po utworzeniu litej skorupy, kręg ten utracił swoje żebra i zyskał znaczną ruchomość, a żółwie ostatecznie przyjęły nowoczesną anatomię. Porównanie tego stopniowego, ewolucyjnego procesu, obserwowanego w stanie kopalnym, z wynikami eksperymentalnych badań na współczesnych zwierzętach, pozwoliło nawet wskazać konkretne geny, odpowiedzialne za zmiany – u Proganochelys i geologicznie młodszych żółwi przesunięciu do tyłu uległ obszar aktywności genów Hox-6, ustanawiających granicę między odcinkiem szyjnym i tułowiowym.

Ta oraz inne cechy anatomiczne, wykorzystane przez T. Szczygielskiego w największej dotąd przeprowadzonej analizie pokrewieństw żółwi, wskazują, że Eunotosaurus pod wieloma względami jest bardziej podobny do zaawansowanych przedstawicieli tej grupy, niż do jej napierwotniejszych członków. Co więcej, najważniejsze z tych podobieństw zgrupowane są w obrębie tułowia, powiązane ze sobą funkcjonalnie i mogły wyewoluować u eunotozaura niezależnie, w związku z jego proponowanym niedawno podziemnym trybem życia. Pozycja tego zwierzęcia jako przodka żółwi jest zatem niepewna.

Granica między szyją a tułowiem u najwcześniejszych żółwi. Pierwszy kręg tułowiowy u bardziej zaawansowanych żółwi został wyłączony z pancerza i przeszedł do odcinka szyjnego. A-E, Proterochersis porebensis z Poręby; F-G, Keuperotesta limendorsa z Niemiec

Granica między szyją a tułowiem u najwcześniejszych żółwi. Pierwszy kręg tułowiowy u bardziej zaawansowanych żółwi został wyłączony z pancerza i przeszedł do odcinka szyjnego. A-E, Proterochersis porebensis z Poręby; F-G, Keuperotesta limendorsa z Niemiec

Wydłużenie szyi kosztem tułowia rekompensowało prawdopodobnie sztywność pancernego grzbietu żółwi i ułatwiało pobieranie pokarmu. Zdolność wciągania szyi i głowy do wnętrza pancerza pojawiła się jednak dopiero pod koniec jury, ponad 50 milionów lat później.

Artykuł jest dostępny do pobrania za darmo ze strony Royal Society Open Science (http://rsos.royalsocietypublishing.org/content/4/4/160933).

Wiadomości i ciekawostki na temat Proterochersis porebensis można śledzić na jego profilu Facebookowym, pod adresem https://www.facebook.com/proterochersisporebensis/.

  • Zaplanuj wizytę w JuraParku
  • Przejdź na stronę
    Jurapark Krasiejów
    Wchodzę
  • Przejdź na stronę
    Jurapark Solec
    Wchodzę
  • Przejdź na stronę
    Jurapark Bałtów
    Wchodzę