Polskie badania rzucają nowe światło na ewolucję żółwi

Żółwie należą do niezwykle wyspecjalizowanych kręgowców. Mają bardzo krótki tułów, zbudowany zaledwie z dziesięciu kręgów, oraz stosunkowo długą, ruchliwą szyję. Najbardziej charakterystyczny jest pancerz zrośnięty z dziesięciu tułowiowych żeber i wyrostków kolczystych.

„Prowadzone w ostatnich latach badania amerykańskich naukowców sugerowały, 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. Jednak nowe obserwacje, poczynione na późnotriasowych (ok. 215 mln lat temu) żółwiach z Polski i Niemiec, podają tę hipotezę w wątpliwość” - wyjaśnia PAP Tomasz Szczygielski z Instytutu Paleobiologii Polskiej Akademii Nauk.

Prowadził on badania, wraz z Tomaszem Sulejem (Instytut Paleobiologii PAN), nad Proterochersis porebensis z Poręby k. Zawiercia (woj. śląskie). Gatunek jest przedstawicielem najstarszego i najpierwotniejszego znanego rodzaju w pełni opancerzonych żółwi.

Mimo budowy zasadniczo przypominającej współczesne gatunki, wiele jego cech jest bardzo prymitywnych. Nowe badania Szczygielskiego wskazują, że 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.

Z badań genetycznych wynika, że odpowiedzialny za to jest gen Hox-6, ustanawiający granicę między odcinkiem szyjnym i tułowiowym.

Jak wyjaśnia paleontolog, u pierwszych prawdziwych (w pełni opancerzonych) żółwi, reprezentowanych przez Proterochersis porebensis, było 11 kręgów tułowiowych. Niedługo potem pierwszy z nich został uwolniony ze skorupy, zaczął zmieniać się i przyjmować formę kręgu szyjnego. Ten stopniowy proces jest możliwy do prześledzenia w stanie kopalnym u nieco młodszych żółwi z Niemiec.

Szczygielski przeprowadził analizę pokrewieństw żółwi. Wynika z niej, że Eunotosaurus pod wieloma względami jest bardziej podobny do zaawansowanych przedstawicieli tej grupy, niż do jej najpierwotniejszych członków.

Co więcej, najważniejsze z tych podobieństw mogły wyewoluować u eunotozaura niezależnie, w związku z jego przypuszczalnym podziemnym trybem życia.

Zdaniem Szczygielskiego pozycja tego zwierzęcia jako przodka żółwi jest zatem niepewna.

„Odkrycia te podkreślają rolę polskich triasowych żółwi w zrozumieniu ewolucji całej grupy i wskazują, że skamieniałości mogą dać wgląd nie tylko w pokrewieństwa i funkcjonowanie wymarłych zwierząt w ich środowisku, ale też w aktywność ich genów” - dodaje.

Publikacja jest dostępna na stronie Royal Society Open Science: http://rsos.royalsocietypublishing.org/content/4/4/160933

PAP - Nauka w Polsce

krx/ agt/