乌龟为啥要长出又硬又重的壳？为了作更好的挖掘机

作者：Freude_63192

编辑：洛绛

我们总是说“缩头乌龟”，好像龟壳就是乌龟的金钟罩铁布衫，能保它一生平安。

然而科学研究却表明，在两亿年前，龟祖先可不是为了做缩头乌龟才进化出龟壳的，它们是为了更好的——挖土！铲地！

要讨论这个问题，我们还得先从龟壳的进化史说起。

从上面这张图我们可清楚的看到，不同于蜥蜴或者鳄鱼的铠甲，现代龟壳最bug的地方在于：它是和乌龟的内部骨骼紧密相连的！这才让乌龟练就“能伸能缩”的特技。

长久以来 ，古生物学家们对于这神奇龟壳的来源争论不休。

大多数古生物学家都认为，乌龟最早就和蜥蜴差不多，外表覆盖着皮骨（蜥蜴表面的铠甲就是皮骨）。然后皮骨渐渐和内部骨骼融合，成为了龟壳。

可也有一小部分科学家坚持认为龟壳是由肋骨扩张后变来的。（没错，和人一样，乌龟也是有肋骨的...）

这个无休无止的争论持续了近两百年。终于在2008年，一项来自中国科学家的考古发现让所有人都闭嘴惊艳。

那一年，中国的科研工作人员在贵州发现距今2.2亿年的“半甲齿龟”。

过去人们发现的龟化石，都和现代龟一样，腹部和背部都覆盖着甲壳。而半甲齿龟则给人们带来意外：它的腹部有完整的甲壳，而背部却没壳，只有加宽的背肋，也没有皮骨！

所以大家看明白了吗？这就是一只还没有进化完全的，过渡阶段的乌龟啊！看来少数派科学家们设想对了，龟壳就是由肋骨率先变化而来的，与皮骨无关。

几年后，德国科学家们又发现距今2.4亿年的化石——“龟祖”，有了它的进一步佐证，科学家终于复原出了龟壳的进化之路：先是乌龟腹部的肋骨加宽，演化出了腹甲；紧接着背部的肋骨也跟着加宽，演化出背甲。

终于到这里我们知道了龟壳是怎么进化来的，可是这么复杂的过程，乌龟图啥呢？

毕竟这样的进化方式会给乌龟带来诸多不便。

一方面肋骨扩张会挤压到肺部，削弱乌龟的呼吸能力。

其次爬行动物在行走时总会左右摇摆身体来增大自己的步幅，具体形态可以参考下面这只科莫多巨蜥。

可是乌龟的肋骨扩张合并之后，它们就再也没有办法一起摇摆...这导致乌龟在爬行时只能以“龟速”前进...

而且更糟糕的是，在那个时候，乌龟只进化出了腹甲，没有背甲，头和背都暴露在外面，根本没有得到任何保护。所以自我保护这个说法根本就站不住脚。

那...乌龟到底图啥呢？？

后来，科学家们在一种更加古老的龟祖宗“正南龟”身上找到了答案——为了方便挖掘。

正南龟化石和想象图

“正南龟”在1892年就被发现了，距今约2.6亿年，比“半甲齿龟”和“龟祖”都还要久远。

但是由于它身上没有皮骨，曾经一度被排除于龟祖先之外。是“半甲齿龟”的发现证明龟壳的进化和皮骨无关，才让它重回了科学家的视线。

科学家们在研究了“正南龟”化石后发现它们的骨骼非常清奇：头颅短小，形状就像一把铲子；前掌比后足更粗大；上臂粗壮。总而言之，是个练武奇才，哦不...挖土奇才...

也正是因为这样清奇的骨骼，肋骨的进化终于能说通了：不断加宽的肋骨可以像锚一样插在土里，给身体提供支撑，保证前肢的挖掘动作足够有力！

但是也有人质疑，头尖、前掌宽大、前臂粗壮，这不是...菲尔普斯嘛！没准“正南龟”实际上是游泳健将，而不是啥铲土好手。

科学家们也很快对此做出了解释，“正南龟”生活在2.6亿年前的非洲南部，那时候这个地方的气候十分的干燥，连水都很少，更别提游泳了。

但是如果我们反过来一想:正是因为地表干旱，所以乌龟才要躲到土里去避暑啊，这才练就了一身的挖土本领！

这不是就说得通了！

所以到这里，“铲土说”可以称得上是有理有据，令人信服了。

如果事实果真如此，当初奋力铲土的龟祖宗们也一定没有想到，自己会为后代带来多大的福泽。毕竟在恐龙都没能幸存下来的史前年代，龟壳却成为了乌龟的最大护法，庇佑着它们生生不息，延续到了现代。

这就是生物进化史中迷人的戏剧性所在吧。

refer:

https://www.theatlantic.com/science/archive/2016/07/the-turtle-shell-first-evolved-for-digging-not-defence/491087/

http://www.ivpp.ac.cn/cbw/hs/3/2016niandierqi/2016dierqijimhpintuijie/

https://zh.wikipedia.org/wiki/%E5%8D%8A%E7%94%B2%E9%BD%92%E9%BE%9C

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