Ведущий автор доктор Тайлер Лайсон из Института эволюционных исследований Университета Уитса, Смитсоновского института и Денверского музея природы и науки сказал: «У черепах причудливое строение тела, и одним из наиболее загадочных аспектов этого строения тела является тот факт, что черепахи заблокированы. их ребра поднимаются в культовый панцирь черепахи. Ни одно другое животное не делает этого, и вероятная причина в том, что ребра играют такую ??важную роль в дыхании у большинства животных, включая млекопитающих, птиц, крокодилов и ящериц ».Вместо этого черепахи разработали уникальную мышечную повязку на брюшной полости, которая обвивает их легкие и органы, чтобы помочь им дышать. Когда и как возник этот механизм, неизвестно.
«Казалось довольно очевидным, что панцирь черепахи и механизм дыхания развивались в тандеме, но что произошло первым? Это немного похоже на дилемму причинно-следственной связи курицы или яйца», — сказал Лайсон. Изучая анатомию и тонкие срезы (также известные как гистология), Лайсон и его коллеги показали, что современный дыхательный аппарат черепахи уже использовался у самой ранней ископаемой черепахи, животного, известного как Eunotosaurus africanus.
Это животное обитало в Южной Африке 260 миллионов лет назад и имеет много уникальных черт с современными черепахами, но без панциря. Узнаваемый панцирь черепахи не появляется еще 50 миллионов лет.
Лайсон сказал, что Eunotosaurus устраняет морфологический разрыв между ранним планом тела рептилий и сильно измененным планом тела живых черепах, что делает его археоптериксом черепах.«Эунотозавр, названный в 1892 году, является одним из самых ранних предков черепах и известен по ранним скалам около Бофорта-Уэст», — сказал профессор Брюс Рубидж, директор Института эволюционных исследований Университета Уитса и соавтор статьи.«Существует около 50 экземпляров Eunotosaurus. Скалы Кару примечательны разнообразием окаменелостей ранних черепах, которые они образовали.
Тот факт, что мы находим евнотозавров в основе последовательности Кару, убедительно свидетельствует о том, что существует больше предковых форм черепах еще предстоит обнаружить на Кару », — добавил Рубидж.Исследование предполагает, что на ранних этапах эволюции строения тела черепахи постепенное увеличение жесткости стенок тела приводило к разделению функций между ребрами и дыхательными мышцами живота. По мере того, как ребра расширялись и становились более жесткими, они становились менее эффективными для дыхания, что привело к тому, что мышцы живота стали специализироваться для дыхания, что, в свою очередь, освободило ребра, чтобы в конечном итоге — примерно через 50 миллионов лет — полностью интегрироваться в характерный панцирь черепахи.
Лайсон и его коллеги теперь планируют исследовать причины, по которым ребра ранних черепах вообще начали расширяться. «Расширенные ребра — это первый шаг к общему увеличению жесткости стенок тела ранних базальных черепах, что в конечном итоге приводит как к эволюции панциря черепахи, так и к этому уникальному способу дыхания. Мы планируем изучить этот ключевой аспект, чтобы лучше понять почему ребра начали расширяться ".