03.06.2013

Ученые заглянули под панцирь предкам черепах

Исследование остатков рептилии Eunotosaurus из пермских отложений Южной Африки помогло ученым заполнить пробел, зиявший в современных научных представлениях о появлении и эволюции панциря у черепах.

"Черепаший панцирь – это довольно сложная структура, история которой началась более 260 млн лет назад, в пермском периоде, – рассказал специалист по рептилиям из Йельского университета доктор Тайлер Лайсон. – Как и другие сложные органы, панцирь развивался на протяжении миллионов лет, постепенно приближаясь к своей современной форме".

Кажущийся практически монолитным, на самом деле панцирь состоит из 50 сросшихся костей. Черепахи являются единственной группой животных, использующих для защиты сросшиеся ребра, позвонки и кости плечевого пояса. Все остальные позвоночные обходятся щитами, образованными из поверхностных, кожных косточек, не имеющих непосредственной связи с основным скелетом.

"Причина, по которой другие животные не используют расширение своих ребер для создания панциря, я полагаю, заключается в том, что и у млекопитающих, и у рептилий ребра задействованы в процессе дыхания, – сообщил Лайсон. – Если вы превращаете свои ребра в броню, вам придется искать новый способ, чтобы дышать".

Речь идет о циклическом расширении и сжатии грудной клетки, благодаря которому обеспечивается приток свежего воздуха к легким и последующая его оттуда эвакуация. Также в процессе обычно задействована диафрагма (грудобрюшная преграда), но дышать только с ее помощью активно двигающимся животным было бы затруднительно.

До самого последнего времени ископаемые остатки древних черепах датировались возрастом примерно 210 млн лет назад, причем их панцирь уже был в полной мере сформирован и палеонтологам было трудно судить о ранних этапах появления этой структуры. Но в 2008 году в Китае обнаружили Odontochelys semitestacea – рептилию возрастом около 220 млн лет, у которой имелся отлично развитый пластрон – брюшная половина панциря - и частично сформированный карапакс – верхний, или спинной щит.

Eunotosaurus, переизучить остатки которого решил Лайсон, жил еще на 40 млн лет раньше. Девять пар его ребер были расширены так, как это свойственно только черепахам, пишет FARS. И так же, как у них, у эунотозавра были атрофированы межреберные мышцы. В то же время широкие шипы на позвонках, общие для черепах и одонтохелиса, у эунотозавра еще отсутствуют.

"Эунотозавр аккуратно заполняет пробел длинной 30-55 миллионов лет в палеонтологической летописи черепах, – уверен доктор Лайсон. – Есть некоторые анатомические подробности и особенности развития, которые говорят, что он был самым ранним представителем черепах. Его морфология занимает промежуточное положение между черепахами с их полностью сформированным панцирем и примитивными чертами других позвоночных. Таким образом, Eunotosaurus помогает преодолеть разрыв между черепахами и прочими рептилиями".

В настоящее время американский палеонтолог и его коллеги намерены более подробно изучить систему органов дыхания черепах, позволяющую им дышать с неподвижными ребрами. "Ясно, что новый механизм вентиляции легких развивался в тандеме с формированием панциря", – уверен Лайсон.

Эунотозавр представлял собой небольшое ящерицеподобное животное подкласса парарептилий. Его остатки были найдены в 1892 году в знаменитой южноафриканской формации Кару вместе с другими обитателями пермского периода. Впервые предположение о его родственных связях с черепахами было сформулировано в начале 20 века.

Источники:

1. paleonews.ru