姗姗来迟的发现

拥有坚硬的骨质外壳掩蔽和保护自身，龟是独特的动物，长久以来它们对于那些想弄清这样一个优雅的身体结构是如何形成的科学家是一个谜。

自从恐龙时代以来，龟的样子就和现在差不多，它们的外壳没什么变化，而科学家缺乏决定性的证据支持几个竞争性的龟进化理论。如今随着在中国发现已知最古老的龟化石——估计化石的年龄在2.2亿年——科学家拥有了龟如何获得它的外壳的一幅更清晰的图景。

芝加哥自然历史博物馆地质学部的主席Olivier Rieppel博士和中国以及加拿大的同行一起分析了这个中国龟化石，结果发现了证据支持一个概念，即龟壳是它们的脊骨和肋骨的延伸，它们延伸并一起生长，从而形成了一个坚硬的保护层。

这个成为化石的龟的祖先被命名为Odontochelys semitestacea（翻译：有齿半壳龟），它很可能生活在水中而不是陆地上。
来自北京的中国科学院古脊椎动物与古人类研究所的李淳、渥太华的加拿大自然博物馆的吴晓春以及芝加哥自然历史博物馆的Rieppel的一份报告将发表在《自然》杂志上。其他的共同作者包括位于中国贵阳的贵州省地质调查院的王立亭，化石就是在那里发现的；以及中国杭州的浙江自然博物馆的赵丽君。

在发现Odontochelys之前，已知最古老的龟标本是于德国发现的原颚龟（Proganochelys）。由于原颚龟拥有完全成形的外壳，它几乎没有提供关于外壳如何形成的信息。Rieppel 说，Odontochelys比原颚龟更古老，而且对科学家更有帮助，因为它只有部分外壳。

“这是首次发现的外壳不完整的龟，” Rieppel说。“这种壳是一个进化创新。没有一个中间的例子就不容易解释它是如何进化出来的。”

一些当代的爬行类，例如鳄鱼，拥有带骨板的皮肤，这也见于恐龙等古代动物。一些科学家提出理论说，龟壳始于骨质皮肤板，这被称为皮内成骨（osteoderms），它们最终融合形成了一个硬壳。

Rieppel说，这种理论有些问题，包括研究龟的胚胎在蛋里发育的时候龟壳如何形成。胚胎研究表明龟的脊骨向外扩展，而肋骨变宽从而与前者相遇形成了一个壳。

尽管古生物学家考虑到了这类研究，它们并不足以证明这种结构如何随时间推移而进化出来，而且证据可以用不同的方式解读。例如原颚龟的四肢显示出了皮肤中的骨板的迹象。

Rieppel说，但是Odontochelys并没有皮内成骨，而且它拥有延伸自脊骨的部分外壳。它还显示出了变宽的肋骨。尽管Odontochelys只有部分外壳保护它的背部，它确实拥有一个完全成形的腹甲——对它的腹部有完全的保护——这和今天的龟一样。
Rieppel说，这强有力地提示Odontochelys是在水中生活的，它游泳时把它的腹部暴露给了捕食者。“生活在陆地上的爬行类的腹部贴近地面，几乎不会遇到危险，”他说。

Rieppel说，其他的一些论据支持一个理论，即随着爬行类的脊骨和肋骨的延伸，龟壳进化了出来，而Odontochelys的部分外壳非常清楚地说明了这个理论。

“这种动物告诉人们忘掉所谓的身上覆盖着皮内成骨的龟的祖先，”他说。

联系人: Nancy O’Shea
noshea@fieldmuseum.org
312-665-7103
芝加哥自然历史博物馆

来源： EurekAlert