乌龟是进化论的终极bug？如何成为科学家们的“噩梦”？

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乌龟是进化的终极虫子？如何成为科学家的“噩梦”？...

物种进化

根据达尔文进化论，物种的性状是在长期的动态进化过程中产生的。

与达尔文持相同观点的科学家认为，物种是可变的，一个现存的物种可能是从过去的另一个物种进化而来的。

和所有物种都有一个共同的祖先，我们已经通过分子生物学证实了这一点。

但是在研究过程中，科学家们也发现了进化论的漏洞，比如寒武纪大爆发。

这个bug的答案显然是非常难找的。

寒武纪大爆发

而在所有物种中，是最让科学家头疼的龟。

接下来，我们就来了解一下为什么乌龟是进化论中的终极BUG？它们是如何成为科学家的“噩梦”的？

物种进化

地球从诞生到现在已经有超过40亿年的历史，而被认为是地球最早生命的蓝藻也已经存在了35亿年年。

这些生物逐渐从最初的无细胞结构进化为具有细胞结构的原核生物，再进一步进化为真核单细胞生物。

单细胞生物——草履虫

这时地球生物已经分化，进化为植物、动物和真菌。

其中，植物的进化从蓝藻开始，然后经历了苔藓、蕨类植物、裸子植物和被子植物的进化过程。

在动物方面，它从最原始的鞭毛动物开始，进化为多细胞动物后，经历了无脊椎动物到脊椎动物的进化。

现存的脊椎动物从最初的鱼类，到两栖动物，再到爬行动物。

脊椎动物演化

并在此过程中分化为哺乳动物和鸟类，而人类则逐渐从哺乳动物演化为高级智慧生物。

简而言之，对于生物的进化，我们可以简单概括为从简单到复杂，从低级到高级，从水生到陆生的过程。

科学家难以确定的陆龟进化路径

按照这个进化规律，基本上很多物种都可以构建完整的进化链。

但是说到乌龟，科学家就犯难了。

因为目前发现的海龟化石非常少，所以科学家们只能得到零碎的信息。

笨乌龟

这个缺乏关键证据，也很难拼凑出乌龟的进化线。

我们平时见到的海龟大致可以分为陆龟、淡水龟和海龟。

其中，海龟有一个明显的特点，就是无法将四肢缩回壳内，因此在面对天敌时无法很好地保护自己。

这可能是因为，海龟在进化过程中，为了让自己的壳更接近流线型，减少了在水中的阻力。

龟壳缩不进去

所以龟壳越来越扁平，也导致四肢伸进去的空间不大了

龟的构造贝壳

一直以来，科学家们都对海龟的壳非常好奇。

当生物进化成脊索动物时，在脊柱上分布着大量的神经，所以为了保护自己，这些物种会将脊神经隐藏在骨骼中，然后长出肌肉和皮肤等。保护。

不过龟壳有点不一样。在一排牢固相连的骨板上，覆盖着一些的角质板或盾片，甲壳通过骨桥与下方的腹甲相连。

龟骨架

拆开龟壳，我们可以看到它的内脏和胸腔，因为它是由肋骨和胸腔作为一个整体闭合形成的。

这个结构完全不同于其他动物的甲壳，就好像我们的人骨都裸露在外一样。

其实有相当多的脊索动物进化出了像乌龟一样的甲壳，比如穿山甲和犰狳（甲鼠）等动物。

但是这些动物的外壳一般都是由角质层或者死亡的角质形成细胞构成的。

所以科学家们认为，要研究陆龟的进化过程，就必须从龟壳开始。

穿山甲

一开始，科学家们认为海龟的进化过程

是有一条进化路径的，这也是科学家们初步认同的，即根据正南龟-祖龟-原始鳄龟——龟进化。

这每一步基本上都是科学家根据罕见的化石证据推导出来的。

一开始，科学家们发现了神族鳄龟，其结构与现代海龟相似。这是1887年德国科学家发掘的龟类化石。生活在2.1亿年前的三叠纪时期。

原始鳄龟化石

从原始鳄龟到现代陆龟的进化史，骨骼一直处于同一个状态，也就是说，我们需要找到进化路径龟壳向前推。

二十世纪初，科学家们发现了镇南龟的化石，它应该生活在距今2.8亿年前的二叠纪时期。

这是一只没有甲壳和腹甲的乌龟，但是此时它们的肋骨明显变宽变粗了，这个进化过程和前面提到的穿山甲很像，主要是为了方便更好地挖掘。

正南龟的想像

随后，科学家们发现的是古龟的化石，应该是距今2.4亿年前。

的肋骨比正南龟更宽更粗，而此时的前胸锁骨已经逐渐形成了封闭的龟壳，并且有进化成腹甲

经过长时间的化石发现，科学家们最终将这些海龟串联起来，根据它们的出现的时间和特征，得出了之前的进化路径。

经常被打脸的科学家

不得不提的是，科学家在推导海龟进化的过程中遇到了好几次打脸，可以说是他们研究中的噩梦.巨大的乌龟

在第一次发现原始金龟子后，科学家们对锯齿龙的行走方式和堆叠的盔甲进行了研究，认为原始金龟子可能是从它进化而来的.

因为按照生存时间，Seratosaurus生活在2.9亿年前，所以比原始的鳄龟略早一些。

但是在2008年，科学家们在我国贵州发现了一种比原始鳄龟早1000多年出现的海龟，所以它介于始祖龟和原始鳄龟之间。

而它的龟壳好像只进化了一半，因为他们只长出了腹甲，作用更大的甲壳还没有进化。

一只只有腹甲的陆龟

此外，科学家们还发现这只陆龟有牙齿，而不是像现代海龟一样有喙，所以他们给这只陆龟起名叫Dentodon.

这可能说明陆龟的祖先应该是过去的小型食肉动物，而锯齿龙作为食草动物，更不可能是陆龟的祖先。

更大的虫子出现了

如果你认为之前科学家的研究画出了陆龟完整的进化历程，那怎么能说这是终极的虫子？

海龟的进化进化

分子生物学家在分析动物的基因时发现，海龟、鳄鱼和鸟是非常近亲的动物，所以它们一定有共同的爬行动物祖先。

在二叠纪时期，龟类和鳄鱼有共同的特征，所以它们的祖先还没有分离，生活在这个阶段的郑南龟不可能成为龟类的祖先。

而根据爬行动物头盖骨上的颞孔，科学家将它们分为无孔类、单孔类和双孔类，而鳄鱼和鸟类是双孔类，海龟属于无孔类类。

爬行动物的时空洞

所以根据这些特征，科学家认为它们的祖先可能是鳞龙超目生物。

就在科学家们梳理出这些动物之间的关系之前，2018年，中国科学家发现了2.28亿年前的爱神喙龟。

它的存在是位于始祖龟和齿齿象属之间，只是此时没有壳。

至于祖龟和齿龟，嘴里都有牙齿，还没有退化成喙，就开始进化龟壳了。

也就是说，陆龟在进化过程中有两条进化路径，这要让科学家抓狂了。

回收的荸荠标本

面对这样的情况，科学家们可能只能用趋同进化来解释，也就是两个或多个远缘相关的生物，因为栖息在同一类型的环境中，它们逐渐演化出相似的形态特征或结构。

而这两条不同的进化路径可能是因为两个没有生活在同一类型的环境。

时至今日，我们只能寄希望于能找到更多的化石来研究海龟是从什么样的生物进化而来的，经历了怎样的具体进化过程。

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