進化論的終極bug:烏龜,為什麼會多次讓科學家們“打臉”?
2022-04-23由 整點科普 發表于 林業
人類是被誰造出來的
文|整點科普
儘管仍有很多人對
進化論
保持質疑的態度,但不可否認的是,它確實從科學的角度解釋了許多生命的演化歷程——從海洋到陸地,從單細胞到多細胞,數十億年的演化造就瞭如今的生物多樣性。
幾乎所有的物種都能夠根據現有的特徵研究出進化的過程,但有一種特殊的生物令科學家束手無策——烏龜。
烏龜儼然已經成為科學家們的“噩夢”,這並不代表它是一種多麼恐怖的生物,而是研究其進化歷程,使科學家們走上了不斷打臉的道路。
作為進化論的終極bug,烏龜到底有什麼特殊的地方呢?它憑什麼成為科學家們的“噩夢”?它的進化歷程究竟有多撲朔迷離呢?它的祖先到底是什麼?
特殊的烏龜殼——骨骼長在體外
烏龜屬於脊索動物門爬行綱的龜鱉目,最大的特徵是
堅硬的甲殼
,行動極其緩慢,遇到危險的時候會把四肢和頭都縮到龜殼裡;由於
新陳代謝慢
,它的壽命很長,有的甚至能活數百年。
關於烏龜的研究中,最令科學家們感到頭疼的便是龜殼。
烏龜的龜殼非常特殊,從身體結構來看,它並不是後天生長的,而是
由肋骨和胸腔閉合後組成的
,
拆掉龜殼就能看見內臟胸腔
,它就像烏龜身體本身的一部分。
世界上的甲殼生物大多數是節肢動物,少部分脊索動物例如穿山甲、犰狳等演化出了甲殼,但其成分大多是
角質層,或者是死去的角質細胞
。
然而,烏龜的龜殼是由骨骼組成的,
骨骼長在體外
。
一般來說,脊索動物為了保護脊椎會將脊椎神經藏在骨骼中,並用肌肉和面板等進行層層保護,所以大部分脊索動物的重要神經都是在身體內的,
魚
就是最好的例子。
求生是每一個物種的本能,所以脊索動物的這種演化歷程基本上不會變,但烏龜卻特立獨行,反其道行之,骨骼長在體外,
相當於人類的脊椎長在面板外頭
,這也令科學家們感到疑惑。
烏龜是如何成為科學家們的“噩夢”的?
為了研究烏龜的龜殼,科學家試圖透過挖掘化石的方式找到烏龜的祖先,找出烏龜骨骼長在體外的原因。
從進化論的角度來說,生物演化是為了適應環境以求得生存,科學家從烏龜遇險便縮排去的現象中猜測,龜殼的出現是出於烏龜自我保護的本能,也就是
物種自身的防禦機制推動演化而成
的。
原鱷龜:
1887年,德國科學家挖掘到了2。1億年前三疊紀的烏龜化石,被稱為
原顎龜
,也被稱為三疊龜;
有趣的是,
2.1億年前的烏龜就已經長有同如今一樣完整的龜殼了
,也因此被認為是現代龜類的祖先。
這說明,烏龜至少在2。1億年前就已經有龜殼了,那麼其演化之路得繼續往前追溯,或許比恐龍還要早;而另一方面,
烏龜骨骼長在體外的現象經過了2億年至今沒變,這與大部分脊索動物背道而馳
,值得深究。
而且,厚重的龜殼加大了烏龜爬行的難度,四肢無法自由伸展,遇到危險時反而行動受限,死得更快,這並不符合進化的目的,因而也與科學家們最初的猜測相悖。
科學家們認為,烏龜不可能一開始就長出龜殼,時至今日一直不變,其中一定有一個契機促使烏龜將骨骼長在體外,但這個時間點、原因和目的還需要不斷研究。
科學家再一次推斷,原顎龜是由某一種更為古老的爬行生物演化而來的,從二疊紀開始進行演化推斷,也開啟了漫長的“噩夢”,不斷研究卻不斷被打臉。
鋸齒龍:
科學家們根據2。9億年前鋸齒龍的行走方式以及疊甲的方式猜測,原鱷龜是由鋸齒龍進化而來的。
鋸齒龍身長與2.5米,腿粗如大象
,為了躲避天敵鋒利的獠牙而演化出了
疊甲
,科學家認為這是原鱷龜疊甲的由來。
但是,這種猜測很快就被推翻了。
半甲齒龜:
2008年,科學家在貴州發現了一種新的烏龜化石,它比原鱷龜出現的時間早約1000年,長
有細小而鋒利的牙齒,甲殼長在腹部
,被命名為半甲齒龜。
半甲齒龜看上去就像是進化了一半的烏龜,與現在的烏龜最大的區別在於龜殼的位置,它的出現,推翻了鋸齒龍是原鱷龜祖先的說法。
祖龜:
隨著研究不斷深入,科學家發現了2。8億年前的正南龜,但它並沒有演化出背甲和腹甲,只是肋骨在不斷變寬;
隨後,科學家又發現了一種
前胸的鎖骨已經變成閉合的甲殼、肋骨比正南龜還寬厚
的化石,它被稱為祖龜。
於是,科學家確定了
“正南龜——祖龜——原鱷龜——烏龜”
的演化之路,然而,當基因圖譜出現後,科學家再一次陷入了“噩夢”。
爬行動物的基因圖譜對照顯示,烏龜和鳥類、鱷魚或許有著共同的祖先,它在二疊紀時就已經具有了烏龜和鱷魚的共同特徵;
再加上
顳顬孔
,所以,烏龜的祖先應當是鱗龍
超
目生物,但這種說法依舊存在爭論,因為烏龜無孔。
2018年
始喙龜化石
的發現又使烏龜的進化之路變得更加複雜,它已經演化出了部分喙,但仍沒有龜甲,處在半甲齒龜和祖龜之間,那麼,烏龜後來的喙又去了哪裡呢?
科學家一再被打臉,烏龜也祖先至今也沒有研究出個結果,也因此被稱為進化論的終極bug,
很多人也因此懷疑進化論
。
不論哪一種猜測,隨著技術的進步,越來越多古生物的發掘,會給出一個完美的答案。
你認為烏龜的始祖到底是什麼物種呢?