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乙未
目前看來龜類甲殼的形成,不是從背部的小骨板變化而來,而應(yīng)該是由肋骨和腹部的骨板演化而來。
包括烏龜、鱉在內(nèi)的龜鱉類是現(xiàn)生爬行動(dòng)物中最原始的類群,也是恐龍時(shí)代的見證者。它們在白堊紀(jì)末的集群滅絕中劫后余生,從中生代開始一直延續(xù)到現(xiàn)在。
關(guān)于龜鱉類的起源,古生物學(xué)領(lǐng)域長期以來爭論不斷。這個(gè)問題之所以成為積年的懸案,主要是因?yàn)辇旑惖纳眢w結(jié)構(gòu)過于奇特,而想要研究這種奇特構(gòu)造的來源又缺乏可靠的化石記錄。龜鱉類化石并不少見,但是所有這些化石類群所表現(xiàn)出的身體結(jié)構(gòu)和現(xiàn)生龜類幾乎毫無二致。就算曾被認(rèn)為最古老的龜類化石——德國三疊紀(jì)(2.1億年前)的原腭龜,看上去也就是一種普通的龜類。它們不僅具有和現(xiàn)生龜類非常近似的甲殼構(gòu)造,而且與后者一樣,上下頜骨都沒有牙齒著生,只有像鳥類那樣包裹角質(zhì)外殼的喙。
2008年,中國古生物學(xué)家在貴州關(guān)嶺距今2.2億年的地層中找到了更為古老的原始龜類化石。這種龜類的身體結(jié)構(gòu)與已知所有現(xiàn)生龜類或者化石龜類都大相徑庭。它的上下頜骨上還長著細(xì)密的牙齒。更奇怪的是,這種龜類的甲殼十分特殊,它的腹甲已經(jīng)與現(xiàn)生龜類的十分近似,而背甲卻幾乎看不到,只有脊椎兩側(cè)幾對形似柳葉的寬闊肋骨。古生物學(xué)家認(rèn)為,這代表了背甲形成早期階段的雛形狀態(tài)。對于龜類來說,具有牙齒和尚未成形的背甲都是十分原始的罕見特征。這種迄今最古老的化石龜類被稱為“半甲齒龜”,意思就是長著牙齒,只有一半甲殼(腹甲)的龜類。
在半甲齒龜被發(fā)現(xiàn)之前的很長時(shí)間里,古生物學(xué)家找不到龜類起源的直接線索,特別是弄不明白龜類甲殼究竟是怎樣形成的,因此便提出兩種假說,設(shè)想了龜類祖先兩種可能的模樣。第一種是龜類祖先背部皮膚中長著大量細(xì)小的骨板,這些小骨板在后來的演化過程中慢慢相互融合,同時(shí)向皮下下沉,最終又與脊椎和肋骨愈合,從而形成了龜類的甲殼。第二種是龜類祖先的背部皮膚中并不存在那些假設(shè)的小骨板,甲殼是由它們的肋骨在漫長的演化中漸漸變寬,隨后相互銜接、愈合,最終封閉形成的。半甲齒龜是第二種假說的完美體現(xiàn),是否說明它代表了龜類祖先的形態(tài)呢?
一個(gè)多世紀(jì)以前,歐洲古生物學(xué)家曾經(jīng)在三疊系地層中發(fā)現(xiàn)另一種奇異的爬行動(dòng)物化石。由于標(biāo)本十分破碎,人們很難描繪這種動(dòng)物的全貌,但可以肯定的是,這類動(dòng)物具有加寬的肋骨和一個(gè)類似甲殼、由很多細(xì)小甲片拼合而成的身體構(gòu)造。這種甲殼與一般龜類的甲殼不同,卻類似于一種叫作棱皮龜?shù)默F(xiàn)生海龜?shù)募讱?。鑒于此,古生物學(xué)家將這種化石命名為“Saurophagis”,sauro是指爬行動(dòng)物,而phagis則是幼小棱皮龜?shù)囊馑?。中國科學(xué)家將其譯為“龍龜”。
長期以來,龍龜類的化石極為罕見,歐洲發(fā)現(xiàn)了少量標(biāo)本,其中一些重要的材料卻又在第二次世界大戰(zhàn)中丟失了。直到2011年,中國學(xué)者在云南、貴州地區(qū)找到了這種動(dòng)物相對完整的骨骼,才得以一睹它的真面目。中國的化石標(biāo)本被命名為云貴中國龍龜。云貴中國龍龜?shù)那闆r非常符合前面提到的第一種假說,即龜類甲殼的背部骨板起源假說所描述的情況。地層資料表明,中國龍龜?shù)纳婺甏劝爰X龜早2000萬年左右。
中國龍龜和半甲齒龜,究竟誰是今天龜鱉類祖先的形態(tài)呢?根據(jù)現(xiàn)有的材料,通過復(fù)雜的古生物學(xué)方法考證,科學(xué)家認(rèn)為,中國龍龜與龜類祖先無關(guān),而半甲齒龜則代表了目前最為可靠的原始龜類。所以,目前看來龜類甲殼的形成,不是從背部的小骨板變化而來,而應(yīng)該是由肋骨和腹部的骨板演化而來。
值得一提的是,三疊紀(jì)時(shí)楯齒龍類中的無齒龍,身體很寬,背部和腹部都覆蓋著骨板,看起來很像今天的海龜。它們生活在淺水中,和龜鱉一樣,沒有牙齒而有喙,用來吃貝殼。但是它們早就滅絕了,和現(xiàn)生的龜鱉類沒有任何關(guān)系。