2012年5月25日 星期五

烏龜的起源



        烏龜這種動物是在什麼時候出現的,到目前為止,古生物學家還沒有正確的答案。不過以下這兩種可能性比較大。


第一種是根據「化石的推演」─

         在距今兩億八千萬年前相當於二疊紀的時候,出現一種小型爬行動物長約二十公分,名叫堅背龍(Eunotosaurus)牠的肋骨特別寬,顎部中有細齒,有一點像龜殼的外型。

         直到了三疊紀後期,出現一種原顎龜(Proganochelys)的原始龜類,背甲長約六十公分,牠的龜甲排列與現代的陸龜十分相似,但是不能將頭及四肢縮進龜殼,並且失去了大部分的牙齒,改以堅硬的上下顎取代牙齒。


第二種是根據「生物演化樹」─

         這是由高雄中山大學李水龍教授所發表的研究報告,得知龜的祖先是在一億八千萬年前侏儸紀的一個分支,而與「化石推演法」兩者之間相差約一億年之久。

以下參考資料是來自民國88.07.16聯合報報導 
【記者謝梅芬/高雄報導】國立中山大學生物醫學科學研究所教授李水龍和中央研究院院士李文雄,利用分子分析重建「生物演化樹」,發現龜和鱷的始祖應是在距今一億八千萬年前的侏儸紀分支,不是傳統生物教科書記載的二億八千萬年前的二疊紀,差了一億年。
李水龍這分研究報告在今年一月已被美國出版的期刊「分子生物與演化」、「分子親緣樹演化」接受,近期內會刊登。
李水龍是抽取海龜及陸龜的血做DNA的定序,利用電腦運算,比較現有爬蟲類、鳥類和哺乳類的乳酸脫氫脢蛋白質的胺基酸序列。求出各生物間乳酸脫氫脢演化的親緣關係,發現龜類在「生物親緣樹」中出現的時期,和傳統研究以形態學、化石為主建立的演化情形大大不同。
根據現有文獻,在形態學和化石為基礎的研究之下。動物的生物演化路徑大致是「微生物-無脊椎動物-脊椎動物-魚類-兩棲類-爬蟲類-鳥類-哺乳類」。
但透過酵素分析建立的演化關係,「兩棲類」之後應先分支為「哺乳類和鳥、近代爬蟲類」,近代爬蟲類中的分支中,龜與鱷又比「喙頭蜥與蛇、蚚的分支」晚。換句話說,龜是屬於較晚的分支,時間約在一億八千萬年前的侏儸紀時代,而不是二疊紀(約為二億八千萬年前)。
根據這項分析,李水龍昨天很肯定地說,以往中國傳統的觀念認為龜是長壽的,但從新的分子分析證明,可看出人類的始祖比龜的始祖更早出現在地球的時期,所以目前教科書有必要再做修正的考量。
李水龍說,他在兩年前就發現這項理論,最近一年來德國與義大利的生物學家也發表類似論文,使得他更加確認他的研究方向是正確的,最近他打算把研究報告刊在國內的科學月刊,希望能提供生物學界更新的資訊。為求研究更精確,李水龍又以另一種酵素與乳酸脫氫脢結合再做一次分析,仍得出相同結果。
李水龍說,現存世界的化石逐漸減少,因此未來生化研究利用分子演化的方法來探討,應該會漸漸盛行。


        
         以上結果不論何者為對,事實上龜類早在恐龍還沒出現之前就已經生活在這個地球上,算一算至少也已經有一億八千萬年了。在經過這麼久的時間,龜類的型態卻改變很少,這是一個不可否認的事實。

         在史前龜類中,還有一種名叫始祖龜的海龜,據考古學家研究得知,牠出現在白堊紀時期,是屬於海棲性而且體型是目前所發現中最大的。


身長約3.4公尺、雙鰭張開寬約3.7公尺、體重約1噸。背甲覆蓋著膠質的皮膚與現今的革龜有些相似。

         另外,我在圖書館裡找到一本由錦繡出版社所發行的歐洲自然史博物館系列叢書,在書中也有幾張史前龜類的相片,我把它翻拍並做成一些簡單的介紹。

(倘若此舉如有違反著作權法,我會立刻將這些照片刪除)

                        巨大史新海龜 ( Eosphargis  gigas )
牠出現於六千萬年前的第三紀始新世,是屬於一種海中的巨型海龜。

                      缺口平龜 ( Platychelone  emarginata )
缺口平龜牠是生活在白堊紀末期的一種海龜,這個化石是在荷蘭的南方林堡被考古人員挖掘出土的。

                 斯氏彫龜Glyptochelone  suyckerbugki )
這是一種生活在七千萬年前白堊紀末期的斯氏彫龜,考古人員是在瓦爾昔堡的奈得爾勘努發現,經小心挖出、組合而成現狀。

                  霍氏異側龜 ( Allopleuron  hoffmanni )
霍氏異側龜是屬於隱頸龜亞目,牠是生活在七千萬年前白堊紀末期,後來在法國坎城被考古人員細心挖出並複製成石膏模型,最後再加以組合而成。




第三種是根據「龜甲」─






脊椎動物體型有大有小,長相形形色色,但有些演化出來的外形還真奇特,不長牙齒而長喙,或是肋骨和其他部位變形為硬殼,不過若舉辦脊椎動物最怪造型獎,烏龜肯定名列前茅。事實上,古生物學家對烏龜如何獲得那些奇怪的特徵,以及牠們的近親物種是誰,一直傷透腦筋。
  過去研究人員對烏龜起源的認知全來自一塊在德國出土的原顎龜(Proganochelys)化石。原顎龜身著厚甲,頸和尾部覆蓋著刺棘鱗甲,研究人員相信牠們和具有盾甲、已滅絕的爬行類巨齒龍(pareiasaurs)演化血緣相近,他們還認為最早的烏龜是住在陸地上的,盾甲對行動緩慢的動物來說是非常有用的防衛利器。然而從原顎龜並不能看出龜殼是如何演化出來的,因為牠們已有完整的外殼。
  最近在中國貴州省發現的一個化石,卻描繪了一個截然不同的烏龜起源景象,並透露烏龜特殊的防護盔甲是如何形成的。這種稱為半甲齒龜(Odontochelys semitestacea)的「過渡生物」生活在2億2000萬年前,是化石記錄中最古老、最原始的龜類。中國科學院李淳領導的研究團隊,在2008年11月27日《自然》上描述了這個化石。
  半甲齒龜擁有保護動物柔軟腹部的扁平腹甲,但缺乏上方的背甲。李淳認為,這顯示龜殼的演化是由下而上。此外,化石旁邊的沉積指出,牠們生活在海洋環境,若是如此,腹甲可防禦從底下逼近的掠食者。
  半甲齒龜的皮膚上沒有長出像鱷魚和恐龍等爬行類具有的骨質鱗甲(osteoderm)。有些專家曾經指出,龜殼是從一排排鱗甲開始,經過數百萬年,與肋骨和脊骨融合形成體外的硬殼。事實上,2008年10月在《美國國家科學院學報》,有研究人員認為在美國新墨西哥州發現的一個2億1000萬年前的化石支持這個假說。
  但是批評者卻以烏龜胚胎發育的發現來反駁鱗甲融合的說法,認為脊椎和肋骨的變形就足以形成龜殼,而半甲齒龜化石證據也支持這個理論:肋骨扁平化並伸展形成龜甲。
  半甲齒龜缺乏鱗甲的現象,還挑戰了烏龜是巨齒龍近親的說法。若輔以分子資料來看,新證據指出有殼脊椎動物應該和「雙孔類爬行動物」血緣接近。
  然而李淳團隊提出的一些觀點可以有不同的解釋。同期的《自然》上也刊登了加拿大多倫多大學密西沙加校區古生物學家雷茲(Robert Reisz)和海德(Jason Head)的評論,他們認為半甲齒龜其實擁有背甲,只是背甲沒有完全骨質化。如果正確的話,他們假設這種龜類的外殼並不是中間過渡型,而是特化適應,因為水生龜類的背甲通常比陸生龜類小而纖細,這點從海龜和鱷龜即可看出。
  因此,雷茲和海德主張,半甲齒龜可能暗示著烏龜源自陸地,然後才入侵水域,而不是在水中演化出來的,雷茲評論:「從半甲齒龜的形態可以看出,烏龜的故事可能比李淳團隊描述的更有趣也更複雜,我們相信半甲齒龜不是最後的答案,而是拼湊出烏龜起源史的其中一塊拼圖。」 (本文出自SA 200902) End

             
                  原顎龜                                                              半甲齒龜








資料來源:
http://tw.myblog.yahoo.com/jw!8nwWNWOFBxFyd3dzquwp/article?mid=749
http://libserver.wlsh.tyc.edu.tw/sa/read.asp?docsn=2009033935






Woo:烏龜的身世之謎還真是個無窮的羅生門,外表不凡的牠,果然不是個簡單的角色~

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