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.
Odontochelys semitestacea ile tanışın. Bu küçük yaratık, günlerini diğer sürüngen sürüleri ile birlikte Late Triyas bataklıklarında yüzerek geçiriyor. Yüzeyin altında, saldırılara karşı en iyi savunması yatıyor: karnında sert bir kabuk.
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, kaplumbağanın eski bir atası. Yarı kabuklu vücudu, bugünkü kaplumbağa hakkında önemli bir noktayı gösteriyor. Kaplumbağa hâlâ bir embriyo iken tamamen ayrı gelişen iki kabuk vardır. İkisi de hayvanın iskeletinin uzantısı ve birlikte neredeyse 60 kemikten oluşuyorlar.
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.
Diğer embriyolar gibi kaplumbağa embriyoları, gen aktivitesi ve hücreler arasındaki iletişim yoluyla spesifik hücre tipleri hâline gelen farklılaşmamış hücrelerden ve daha sonra organlar ve dokulardan oluşur.
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.
İlk bakışta, kaplumbağa embriyoları diğer sürüngen, kuş ve memeli embriyolarına kabuk sırtı denilen çıkıntılı hücreler hariç çok benzer. Sırt, boyun ve bel arasındaki vücut çevresinde genişleyerek disk şekli oluşturur. Muhtemelen kaburga olacak hücreleri çekerek kaplumbağa kabuğunun kabuk adı verilen üst kısmının oluşumuna rehberlik eder. Düzenli bir göğüs kafesi yapmak için aşağı doğru kıvrılmak yerine kaburgalar dışarıya, kabuk sırtına doğru hareket eder. Daha sonra çevredeki hücreleri kemik oluşturan hücrelere dönüştüren bir sinyal proteini salgılarlar. Bu elli kemik, birleşme çizgileriyle buluşup bağlanana kadar büyür. Bir kemik halkası kabuğun kenarlarını katılaştırır. Deri hücrelerinin dış tabakası, kabuğu örten sert sırt pulu olarak bilinen pulları üretir.
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.
Kabuğun alt yarısı, plastronun gelişimi, nöronlar, kıkırdak ve kemik dahil olmak üzere çeşitli farklı hücre tipleri üretebilen nöral krest hücreleri tarafından yönlendirilir. Bu hücrelerden kalın bir kalkan göbek boyunca yayılır ve dokuz tane plaka benzeri kemik üreten bölgede bir araya gelir. Sonunda bunlar, kabuğa birleşme yerlerinden bağlanır.
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.
Bir kaplumbağanın kabuğunun yırtıcılara karşı korunmada bariz avantajları vardır ancak sert koruma bazı zorluklar da doğurur. Kaplumbağa büyüdükçe kabuğun ve plastronun kemikleri arasındaki birleşim yerleri yayılır. Çoğu memeli ve sürüngen, nefes almalarına izin vermek için genişleyen esnek bir göğüs kafesine güvenir ancak kaplumbağalar bunun yerine kabuğa bağlı karın kaslarını kullanır: biri nefes almak, diğeri vermek için.
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.
Peki, kabuk nasıl gelişti? Fosil kayıtlarında hâlâ boşluklar olmasına rağmen ilk adım, kaburgaların kalınlaşması gibi görünüyor. Kaplumbağanın bilinen en eski atası Eunotosaurus africanus adı verilen bir yaratık, 260 milyon yıl önce yaşadı ve hiç de modern bir kaplumbağa gibi görünmüyordu ancak güçlü ön kollarının kaslarını demirleyen bir dizi geniş, düz kaburgalar vardı. Eunotosaurus büyük olasılıkla, bugünkü Güney Afrika'da kendisi için yuva kazan oyucu bir yaratıktı.
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, Eunotosaurus gibi kalın kaburgalar ve koruma için bir göbek plakasıyla kaplumbağa evriminde daha sonraki adımı göstermektedir. Modern kaplumbağaların tam kabuk karakteristiğine dair ilk fosil kanıtımız yaklaşık 210 milyon yaşında ve kaburgaları kaynaşmış olan Proganochelys quenstedti adlı bir türe ait. Proganochelys suda ve karada hareket edebilir. Modern kaplumbağaların aksine, başını kabuğuna çekemiyordu
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.
ancak boynunda savunma dikenleri vardı. Modern kaplumbağa kabukları neredeyse kaplumbağalar kadar çeşitlidir. Deniz kaplumbağalarının suda kayması için daha düz ve hafif kabukları vardır. Karada yaşayan kaplumbağalarınsa yırtıcı hayvanların çenelerinden kurtulmalarına ve sırtüstü düştüklerinde sağ taraflarına dönmelerine yardım eden kubbe şeklinde kabukları vardır. Deri sırtlı ve yumuşak kabuklu kaplumbağalar, kabuğun kenarı etrafında kemik halkası veya onu kaplayan sert çentikler olmayan kabuklara sahiptir