有壳动物那么多，为什么说乌龟的外壳最特殊，最折磨科学家？

文|明灯见尘

编辑|明灯见尘

前言

生物的进化都是为了适应环境，从最初的模样一点点进化得让人啧啧称奇。

可万变不离其宗，大多数生物的进化都有脉络可寻，唯独乌龟的外壳，来到科学家手中，让科学家傻眼了。

乌龟的外壳特殊在何处？又是如何让科学家产生困惑的呢？

龟壳由来

龟和传统文化有很强的关联，像是甲骨文和用龟壳来占卜吉凶的历史，都是看中了龟壳的殊异来想方设法加以利用。

生物在生存发展过程中，点亮了不同的天赋树，像是人类点上智力走发明创造，老虎点上武力走啸傲山林。

乌龟这个动物很不一般，将自己的防御拉到最高，可能是乌龟比较“怕疼”吧。

海龟和乌龟同属于龟鳖目，两者之间不同之处在于前者不能将自己头缩回去，在保持了海水中移动速度的同时，牺牲掉了自身的一定程度的安全性。

不得不承认，这是一个很好的策略。

捕食者来到乌龟眼前，乌龟往龟壳里边一缩，捕食者的尖牙利爪都没了用武之地，捕食者一看吃乌龟这么麻烦，就放了它一马转身去找别的动物。

乌龟看到捕食者走了之后，才缓缓从龟壳特意留下来的缝隙当中，将自己的头、手和脚伸了出来，继续在水里快乐生活。

乌龟相对长寿，就是来源于此，没了威胁，它还懒了起来，新陈代谢很慢，整只动物生活在一个慢节奏的环境当中。

乌龟的龟壳薄而坚硬，而且乌龟的骨骼很少，其实这两个特征相互之间有着联系。

龟壳上方是乌龟的脊柱和肋骨，刚出生的乌龟骨骼该在什么位置就在什么位置，不过在生长发育的过程当中，这部分骨骼慢慢接触粘连到了一起，共同形成了龟壳的形状。

龟壳下方的位置同样坚硬，不过没有成为拱形，背部的拱形给乌龟提供了身体大部分暂存的场所。

龟壳下方是乌龟原来的锁骨和胸骨，同样是慢慢形成了一个整体。

这个整体之上，再覆盖上一个个盾牌模样的骨板，骨板紧密连接起来，和内里的骨骼共同组成成整体构成乌龟的外在。

龟壳的上边和下边共同为乌龟造就了一个“移动公寓”和“庇护堡垒”，让乌龟能够在捕食者面前悠哉悠哉，不紧不慢的进食。

龟壳的主要成分是碳酸钙、骨胶原和蛋白质等，能够软硬兼备，抵抗冲击并减缓冲击力，对于防御起到极大作用。

沉重的保护在乌龟灵活的手脚下，没有造成什么负担，乌龟在水里移动得很迅速，不过岸上让人着急，还有龟兔赛跑这种童话故事说乌龟慢就是了。

基因在生物成长过程中起到关键主导作用，决定了生物的外形特征，其中共性的一部分就是族群的特色。

龟壳特殊

龟壳可以简单划分为背甲和腹甲，在整体的结构上简单粗暴，没有更多别的混杂其中。

龟壳中有很多乌龟身上本应存在的骨骼，乌龟在发育过程中将这部分骨骼融入到龟壳里，有点孤注一掷赌捕食者打不破龟壳的意思。

龟壳是乌龟骨骼的大多数，这让乌龟的龟壳取不下来，这和人体骨骼类似，取下来后果想想都可怕，出于保护小动物的考虑还是不要乱动龟壳。

龟壳随着乌龟年纪的增长会变大，先一步变大的是龟壳的内部，表现在外是乌龟会脱壳。

乌龟已经大到一定程度，鳞片就会有先后顺序次第脱落，颜色不相同看起来还是很明显，时间是几天到几月。

乌龟脱壳后就可以有更大的房子，后续生活起来更加滋润。

乌龟是地球上独一无二具有这种特征的陆地动物，放眼生物圈都很不同寻常。

乌龟在龟壳的影响下，呼吸都不走寻常路，用头部和自己屁股进行呼吸。

正常生物是胸腔肋骨扩张收缩呼吸，乌龟从头部呼吸的时候，龟壳内部的肌肉片，将氧气泵入自己嘴里。

乌龟用自己屁股呼吸的时候，能通过吸水吸收当中氧气的方式来呼吸，加快身体循环。

乌龟屁股位置器官中有丰富的毛细血管，帮助它用这边呼吸，让乌龟能够在水里呆上很长一段时间。

乌龟在水里冬眠，就用屁股上的这套呼吸系统呼吸，不用怎么动弹，非常省事。

在极其严寒的天气条件下，乌龟还会从有氧转为无氧呼吸，过程中利用葡萄糖，很爱惜自己的生命。

美中不足的是过程中产生的乳酸对乌龟有害，不过龟壳这个时候同样能够起到作用，将乳酸吸收掉并释放碳酸氢盐来中和乳酸，让乌龟能够适应更加恶劣的环境。

主要还是乌龟的骨骼特殊性导致了乌龟呼吸上的这个差异，算是一个冷知识。

科学家困惑

科学家对于乌龟壳是怎么进化出来的，实在是搞不清楚，只能继续摸着后脑勺继续查询资料，看看过去的生物记载能否找寻出来一个解答。

科学家在困惑当中，产生了相应的思考，提供了几种猜测的方向。

龟类祖先是什么样子，就是龟类的起源来历究竟是怎样，还有龟类是如何一步步进化成今天这个模样，进化的具体过程是怎么样的。

德国发现的2亿多年前的原颚龟化石，给龟类研究提供了重要的参考，原颚龟之所以能够被看作是龟类的祖先，是由于此时它已经有了背腹甲。

背腹甲可是龟类的主要特征，原颚龟和乌龟有不同之处，就是自己的头不能够缩回去，是相同之外的不同。

原颚龟头骨上完整的颞区，属于无孔类，科学家就将乌龟的祖先，放在无孔类当中寻找。

对于乌龟的祖先，科学家们意见不一。

考古学家出土几亿年前的正南龟，被比较多人认为可能是乌龟的祖先，脊柱上椎骨长，肋骨宽，不过肋骨没和现代乌龟一样连成一片。

可从发育性征上来讲，双方的相似度已经不低，大概率有着先后关系，乌龟从正南龟发育过来。

不过还有科学家认为龟类起源于杯龙类或者阔齿龙类，都提出了自己的想法和观点，从自己的角度出发都有几分道理，可结果就是谁都不能说服谁。

龟类和类群的关系解答，需要先讲龟类的祖先是陆生还是水生。

支持陆生的科学家依据是不少化石是在陆相地层中发现，支持水生是从龟类的形态特征更加适应水中生活来提出自己观点。

众多科学家拿着自己的论点争执不休，是现有发现的化石，从不同的角度解读能够得出来不同的答案。

统计全部的化石，生活时期顺序是祖龟（2.4亿年前）、中国始喙龟（2.28亿年前）、半甲齿龟（2.2亿年前）和原颚龟（2.1亿年前），不同化石有着各自的特点，显露着生命的神奇。

科学家为了解答各种化石发现当中互相矛盾的状况，提出一种名为趋同演化的假设。

趋同演化是分别是不同的物种，可是在相似的生存环境和生存压力之下，不同物种会出现近似特征。

有着鳄鱼和鸟类特征的乌龟祖先，在理论下就出现了相同时期不同样子的状况。

乌龟的如何进化仍旧没有确切的解答，还是需要更进一步探索。

科学的道路就是勇攀高峰，科学家应该是痛并快乐着，在探索真理的道路上假设、推翻、继续假设这个流程推进，一点一滴勾勒出来真相的轮廓。

等待更多化石被挖掘出来，有了充足的论据，才能够明晰一个结果。

结语

从简简单单的乌龟外壳能够看出，大自然仍旧有着很多奥秘等待人来探索。

相信随着时间的流逝，科学家的困惑会得出一个满意的答案。