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.
Faceți cunoștință cu Odontochelys semitestacea. Mica creatură își petrece zilele înotând prin mlaștinile Triasicului Târziu cu o mulțime de alte reptile. Sub suprafață se află cea mai bună apărare a sa împotriva atacului: o cochilie tare pe burtă.
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 este un strămoș timpuriu al țestoasei. Corpul său pe jumătate cochilie ilustrează un aspect important al țestoasei moderne: are de fapt două cochilii care se dezvoltă total separat, în timp ce țestoasa este încă un embrion. Ambele sunt extensii ale scheletului animalului și împreună sunt formate din aproape 60 de oase.
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.
Ca și alți embrioni, embrionii țestoasei sunt făcuți din celule nediferențiate care devin tipuri specifice de celule, apoi organe și țesuturi, prin activitatea genelor și comunicarea dintre celule.
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.
Inițial embrionii de țestoasă arată foarte asemănător cu cei ai altor reptile, păsări și mamifere, cu excepția unei excrescențe de celule numită creastă carapacială. Creasta se extinde în jurul corpului între gât și partea inferioară a spatelui, creând o formă rotundă. Aceasta duce la formarea părții superioare a carcasei țestoasei, numită carapace, probabil prin atragerea celulelor care vor deveni coaste. În loc să se curbeze în jos pentru a forma o cutie toracică normală, coastele se deplasează spre exterior către creasta carapacială. Ele secretă apoi o proteină de semnalizare care transformă celulele din jur în celule care formează oasele. Aceste cincizeci de oase cresc până se întâlnesc și se conectează prin suturi. Un inel de os solidifică marginile carapacei. Stratul extern al celulelor pielii produce solzi, cunoscuți ca și plăci, care acoperă carapacea.
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.
Dezvoltarea jumătății inferioare a cochiliei, plastronul, este realizată de celule din creasta neuronală, care pot produce o varietate de tipuri diferite de celule, inclusiv neuroni, cartilaj și os. Un scut gros al acestor celule se întinde pe burtă, reunindu-se în regiuni care produc nouă oase asemănătoare unei farfurii. În cele din urmă, acestea se conectează la carapace prin suturi.
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.
Carapacea unei țestoase are avantaje pentru protejarea împotriva prădătorilor, dar carcasa rigidă prezintă și unele dificultăți. Pe măsură ce țestoasa crește, suturile dintre oasele carapacei și plastronului se depărtează. Majoritatea mamiferelor și reptilelor au o cutie toracică flexibilă, care se extinde pentru a le permite să respire, dar, în schimb, țestoasele folosesc mușchii abdominali atașați la cochilie: unul pentru a inspira, unul pentru a expira.
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.
Deci, cum a evoluat cochilia? Deși mai există încă lacune în arhiva fosilelor, primul pas pare să fi fost o îngroșare a coastelor. Cel mai vechi strămoș cunoscut al țestoaselor, o creatură numită Eunotosaurus africanus, a trăit acum 260 milioane de ani și nu arăta deloc ca o țestoasă modernă, dar a avut un set de coaste largi și plate care ancorau mușchii picioarelor puternice din față. Eunotosaurus a fost probabil o creatură ce trăia în vizuini, săpându-și casa acolo unde este acum sudul Africii.
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.
Odontochelys semitestacea ilustrează o etapă ulterioară în evoluția țestoasei, cu coaste groase ca Eunotosaurus, plus o burtă ca o placă pentru protecție. Prima dovadă fosilă a unei carapace întregi, caracteristică țestoasei moderne, are 210 milioane de ani vechime și aparține unei specii numite Proganochelys quenstedti, ale cărei coaste s-au unit. Proganochelys se putea mișca și în apă și pe pământ. Contrar țestoaselor moderne, nu își putea retrage capul în cochilie,
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.
dar avea țepi defensivi pe gât. Cochiliile țestoaselor moderne sunt aproape la fel de diferite ca țestoasele. Țestoasele marine au cochilii mai plate, mai ușoare, pentru a aluneca lin prin apă. În schimb, țestoasele de uscat, au cochilii curbate care pot aluneca ușor din fălcile prădătorilor, ajutându-le să se răsucească pe picioare în cazul unei căzături pe spate. Țestoasele pieloase și cu carapacea moale au cochilii fără inelul osos în jurul marginilor carapacei, ori plăcile dure care să o acopere,