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.
Poznajcie Odontochelys semitestacea. To małe stworzenie z epoki triasu późnego chlapie się na mokradłach razem z innymi gadami. Na brzuchu ma najlepszą ochronę przed atakami: to twarda skorupa.
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.
Odontochelys jest wczesnym przodkiem żółwia. Jego korpus, będący w połowie skorupą, mówi dużo o współczesnych żółwiach: w rzeczywistości mają dwie skorupy, które rozwijają się całkowicie osobno, podczas gdy żółw jest jeszcze zarodkiem. Obydwie są przedłużeniem kręgosłupa, a razem składają się z prawie 60 kości.
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.
Jak inne zarodki, zarodki żółwi składają się z niezróżnicowanych komórek, które się wyspecjalizują i staną organami i tkankami dzięki aktywności genów i komunikacji międzykomórkowej.
At first, turtle embryos look very similar to those of other reptiles, 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.
Na początku zarodki żółwi przypominają inne gady, ptaki i ssaki, ale różnią się komórkami krawędzi pancerza. Komórki rozrastają się wokół ciała między szyją a dołem grzbietu, tworząc kształt dysku. To one pokierują rozwojem górnej części skorupy żółwia, czyli karapaksu, przyciągając komórki, które staną się żebrami. Zamiast zaokrąglać się w dół jak w zwykłej klatce piersiowej, żebra kierują się do krawędzi pancerza. Następnie wydzielają białko sygnałowe zmieniające pobliskie komórki w komórki kościotwórcze. Tych 50 kości rośnie aż do zetknięcia się i połączenia na szwach. Pierścień kości umacnia krawędzie karapaksu. Zewnętrzna warstwa komórek tworzy tarczki
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.
pokrywające karapaks. Rozwojem plastronu, dolnej części skorupy, kierują komórki grzebienia nerwowego, wytwarzające wiele różnych rodzajów komórek, w tym neurony, chrząstki i kości. Gęsta tarcza komórek rozrasta się na brzuchu, stykając się w miejscach, w których tworzy się dziewięć płaskich kości.
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.
Ostatecznie połączą się z karapaksem za pomocą szwów. Skorupa żółwia ma oczywiste zalety, będąc ochroną przeciwko drapieżnikom, ale wiąże się też z nią kilka wyzwań. W miarę jak żółw rośnie, struktury między kościami karapaksu i plastronu rozszerzają się. Większość ssaków i gadów ma elastyczną klatkę piersiową, która rozszerza się podczas oddychania. Żółwie używają do oddychania mięśni brzucha w skorupie.
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.
Jednego do wdechu, innego do wydechu. Jak rozwijała się ich skorupa? Choć w skamielinach nadal są braki, pierwszym krokiem zapewne było pogrubienie żeber. Najstarszy przodek żółwia, stworzenie o nazwie Eunotosaurus, żył 260 milionów lat temu i prawie w niczym nie przypominał żółwia, ale miał szerokie, płaskie żebra na których trzymały się mięśnie silnych przedramion. Eunotosaurus pewnie kopał sobie jamy,
Odontochelys semitestacea illustrates another, later step in turtle evolution, 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.
na obszarze dzisiejszej południowej Afryki. Odontochelys semitestacea pokazuje inny, późniejszy etap ewolucji żółwia. Miał grube żebra jak Eunotosaurus I talerz na brzuchu dla ochrony. Pierwsza skamielina ukazująca pełną skorupę dzisiejszego żółwia ma około 210 milionów lat. Należy do gatunku o nazwie Proganochelys, którego żebra się zrosły. Proganochelys krążył między lądem i wodą. W przeciwieństwie do dzisiejszych żółwi nie mógł schować głowy do skorupy,
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.
ale miał na karku kolce do obrony. Dzisiejsze skorupy żółwi są tak zróżnicowane jak same żółwie. Skorupy żółwi morskich są płaskie i lekkie, żeby ułatwić pływanie. Tymczasem żółwie lądowe mają kopulaste skorupy, które wyślizgną się z zębów drapieżników oraz pomogą im stanąć na nogi w razie przewrotki. Żółwie skórzaste i żółwiaki nie mają dysku na krawędzi karapaksu ani tarczek na skorupie,