Черепахи считаются одними из самых хорошо защищенных современных животных. Да и в прошлые геологические эпохи их мощный панцирь отлично компенсировал некоторую малоподвижность, позволив этим животным пережить несколько глобальных вымираний. Однако первоначальным предназначением панциря была отнюдь не защита, уверены палеонтологи.
Международная группа ученых, исследовавшая ископаемые остатки одной из самых первых черепах, пришла к мнению, что расширение ребер, в конечном счете и положившее начало формированию панциря, позволяло предкам черепах более эффективно закапываться в землю и чувствовать себя увереннее в водной среде. Именно эти качества, а вовсе не пассивная защита, стали первоначальными движущими силами формирования черепашьего панциря >>
Скелет Eunotosaurus africanus (слева) и панцирь африканской черепахи Pelusios (справа)
Уникальный скелет проточерепахи Eunotosaurus africanus, жившей в середине пермского периода на территории современной Южной Африки, обнаружил Кобус Сниман, восьмилетний сын фермера, живущего в Западной Капской провинции. Образец размером всего в 15 см сохранил даже такие детали, как сочлененные кости конечностей, а также грудную клетку с широкими мощными ребрами.
«Я хочу поблагодарить Кобуса Снимана (Kobus Snyman) и пожать ему руку, потому что если бы он не нашел этот образец и не принес бы его в местный музей, наша работа была бы невозможной», – заявил ведущий автор исследования, доктор Тайлер Лисон (Tyler Lyson) из Денверского музея природы и науки.
Внимательно изучив находку мальчика и другие окаменелости эунотозавра, Лисон с коллегами пришли к выводу, что широкие ребра, образовывавшие протопанцирь у предков черепах, изначально служили адаптацией для закапывания под землю, а не для защиты внутренностей от нападений хищников.
«Почему у черепах появился панцирь – вопрос для доктора Сьюза (герой американской детской литературы), и ответ на него кажется вполне очевидным: для защиты, – рассказал Лисон. – Но на самом деле как перо птицы первоначально не было предназначено для полета, так и самые ранние стадии черепашьего панциря появились не для защиты, а для закапывания под землю, чтобы избежать суровых условий Южной Африки, где жили эти ранние проточерепахи».
Необходимо отметить, что ранняя эволюция панциря уже давно вызывала вопросы у специалистов по черепахам. «По окаменелостям и деталям развития современных черепах мы знаем, что одним из первых серьезных изменений, ведущих к формированию панциря, было расширение ребер. Хотя на первый взгляд это может не показаться существенным изменением, на самом деле оно оказывает большое влияние на дыхание и скорость передвижения четвероногих животных. Дело в том, что ребра используются для поддержки тела во время движения и одновременно играют решающую роль в вентиляции легких. Слишком широкие ребра делают туловище негибким, что сокращает длину шага животного и замедляет его движения, мешая дышать», – сообщил Лисон.
Эта интегральная роль ребер в движении и дыхании, вероятно, служит объяснением того, что у самых разных четвероногих ребра выглядят довольно похоже. «Ребра – очень скучные кости. У китов, змей, динозавров, людей и почти всех остальных животных они выглядят одинаково. Черепахи являются одним из немногих исключений, у которых ребра сильно изменены, чтобы сформировать прочный панцирь», – добавил американский палеонтолог.
Судя по последним данным, предок черепах Eunotosaurus africanus был околоводным роющим животным. Более широкие ребра обеспечивали мощную базу «землеройному механизму» его передних конечностей и позволяли развивать внушительную мускулатуру. Аналогичные приспособления встречаются и у многих современных черепах, также способных вести масштабные земляные работы.
Кроме того, подобный план строения, вероятно, облегчил черепахам возвращение в водную среду и сыграл важную роль во время Великого пермского вымирания, позволив ранним представителям этой группы выжить и диверсифицироваться в условиях освободившихся экологических ниш.
Статья Fossorial Origin of the Turtle Shell опубликована в журнале Current Biology
Doi:10.1016/j.cub.2016.05.020
