Meet Odontochelys semitestacea. This little creature spends its days splashing in Late Triassic swamps with a host of other reptiles. Under the surface lies its best defense against attack: a hard shell on its belly.
Voici Odontochelys semitestacea. Cette petite créature passe son temps à nager dans les marais du Trias supérieur parmi une myriade d'autres reptiles. Sous la surface se cache sa meilleure défense contre l'attaque : une carapace dure sur son ventre.
Odontochelys is an early ancestor of the turtle. Its half-shelled body illustrates an important point about the modern turtle: it actually has two shells that develop totally separately while the turtle is still an embryo. Both are extensions of the animal’s skeleton, and together they are made of almost 60 bones.
L'Odontochelys est un ancêtre précoce de la tortue. Son corps, à moitié protégé par une carapace, révèle une chose importante sur la tortue moderne : elle a en fait deux carapaces qui se développent de façon complètement séparée lorsque que la tortue n'est encore qu'un embryon. Toutes deux sont des extensions du squelette de l'animal,
Like other embryos, turtle embryos are made of undifferentiated cells that become specific cell types, and then organs and tissues, through gene activity and communication between cells.
et sont formées à elles deux d'environ 60 os. Comme d'autres embryons, les embryons de tortues se composent de cellules indifférenciées qui deviennent des cellules spécifiques, puis des organes et des tissus,
At first, turtle embryos look very similar to those of other reptiles,
grâce à l'activité des gènes et la communication entre les cellules.
birds, and mammals, except for a bulge of cells called the carapacial ridge. The ridge expands around the body between the neck and lower back, creating a disc shape. It guides the formation of the upper part of the turtle’s shell, called the carapace, likely by attracting the cells that will become ribs. Instead of curving downwards to make a regular rib cage, the ribs move outwards towards the carapacial ridge. They then secrete a signaling protein that converts surrounding cells into bone-forming cells. These fifty bones grow until they meet and connect with sutures. A ring of bone solidifies the carapace’s edges. The outer layer of skin cells produces the scales, known as scutes, that cover the carapace.
Les embryons de tortues ressemblent initialement beaucoup à ceux d'autres reptiles, d'oiseaux et de mammifères, à l'exception d'une protubérance de cellules appelée crête carapaciale. La crête se développe autour du corps et entre le cou et le bas du dos, créant une forme de disque. Elle guide la formation de la partie supérieure de la carapace de la tortue, probablement en attirant les cellules qui deviendront des côtes. Plutôt que de se courber vers le bas pour former une cage thoracique normale, les côtes se déploient vers la crête carapaciale. Elles sécrètent ensuite une protéine qui signale et transforme les cellules environnantes en cellules formant des os. Ces 50 os se développent jusqu'à ce qu'ils se rencontrent et qu'ils se connectent via des sutures. Un anneau d'os solidifie les bords de la carapace. La couche extérieure des cellules cutanées produit des écailles, appelées scutelles,
The development of the bottom half of the shell, the plastron, is driven by neural crest cells, which can produce a variety of different cell types including neurons, cartilage and bone. A thick shield of these cells spreads across the belly, coming together in regions that produce nine plate-like bones. Eventually, these connect to the carapace by sutures.
qui couvrent la carapace. Le développement de la partie ventrale de la carapace, le plastron, est initié par les cellules de la crête neurale, qui produit différents types de cellules dont les neurones, le cartilage et les os. Une épaisse couche de ces cellules se développe autour du ventre, se regroupant dans des régions qui forment neuf plaques osseuses.
A turtle’s shell has obvious advantages for guarding against predators, but the rigid casing also presents some challenges. As the turtle grows, the sutures between the bones of the carapace and plastron spread. Most mammals and reptiles rely on a flexible rib cage that expands to allow them to breathe, but turtles use abdominal muscles attached to the shell instead: one to breathe in, and one to breathe out.
Enfin, celles-ci se connectent à la carapace via des sutures. La carapace de la tortue a des avantages évidents pour la protéger des prédateurs, mais cette enveloppe rigide a aussi des inconvénients. Lorsque la tortue grandit, les sutures entre les os de la carapace et le plastron se développent. La plupart des mammifères et des reptiles ont une cage thoracique flexible qui s'étend pour leur permettre de respirer, mais les tortues utilisent leurs muscles abdominaux attachés à la carapace :
So how did the shell evolve? Though there are still gaps in the fossil record, the first step seems to have been a thickening of the ribs. The oldest known turtle ancestor, a creature called Eunotosaurus africanus, lived 260 million years ago and looked almost nothing like a modern turtle, but it had a set of broad, flat ribs that anchored the muscles of its powerful forearms. Eunotosaurus was likely a burrowing creature, digging homes for itself in what’s now southern Africa.
un pour inspirer, et un autre pour expirer. Comment a donc évolué la carapace ? S'il existe encore des lacunes dans l'histoire des fossiles, la première étape semble avoir été un épaississement des côtes. L'ancêtre le plus ancien connu de la tortue, une créature appelée Eunotosaurus africanus, vivait il y a 260 millions d'années et ressemblait très peu à la tortue moderne, mais elle possédait des côtes grandes et plates, qui s'ancraient dans les muscles de ses puissants avant-bras. Eunotosaurus était a priori une créature fouisseusse,
Odontochelys semitestacea illustrates another, later step in turtle evolution,
creusant des tanières dans ce qui est aujourd'hui l'Afrique du Sud.
with thick ribs like Eunotosaurus plus a belly plate for protection. Our first fossil evidence of the full shell characteristic of modern turtles is about 210 million years old, and belongs to a species called Proganochelys quenstedti, whose ribs had fused. Proganochelys could move between water and land. Unlike modern turtles, it couldn’t retract its head into its shell, but had defensive spines on its neck.
Odontochelys semitestacea est aussi la preuve d'une autre étape de l'évolution des tortues, plus tardive, avec des côtes épaisses comme l'Eunotosaurus mais aussi avec plaque ventrale de protection. La première preuve d'un fossile de carapace aux caractéristiques des tortues modernes, date d'il y a 210 millions d'années, et appartient à une espèce appelée Proganochelys quenstedti, dont les côtes ont fusionné. Proganochelys pouvait se déplacer sur terre comme dans l'eau. Contrairement aux tortues modernes, elle ne pouvait pas rétracter sa tête dans sa carapace,
Modern turtle shells are almost as diverse as the turtles themselves. Sea turtles have flatter, lighter shells for streamlined gliding through the water. Land-dwelling tortoises, meanwhile, have domed shells that can slip free of predators’ jaws and help them turn right-side up if they fall on their backs. Leatherback and softshell turtles have shells without the ring of bone around the edge of the carapace or the tough scutes covering it, making it easier for them to squeeze into tight spaces.
mais elle avait des piquants sur son cou pour se défendre. Les carapaces des tortues modernes sont aussi diverses que les tortues. Les tortues de mer ont des carapaces plus plates et plus légères pour plus d'aérodynamisme aquatique. À l'inverse, les tortues terrestres ont des carapaces bombées qui peuvent les libérer des mâchoires des prédateurs et les aider à se retourner si elles se retrouvent sur le dos. Les tortues Luth et celles à carapace molle ont des carapaces sans l'anneau d'os sur le bord de la carapace ou les épaisses écailles qui la recouvrent,