Wissenschaftler entdecken versteinerte Schildkröten ohne Muschel

Wenn Schildkröten für irgendetwas bekannt sind, dann für ihre Muscheln und dafür, dass sie langsam sind. Eine in China entdeckte versteinerte Schildkröte zeigt jedoch eine Schildkrötenart ohne Muschel. Aber wie könnte das sein?

Das Forscherteam schätzt das fast vollständige fossile Skelett auf 228 Millionen Jahre und glaubt, dass es ein Beweis für die frühe Evolutionsgeschichte der Schildkröten ist.

"Dieses beeindruckend große Fossil ist eine sehr aufregende Entdeckung, die uns ein weiteres Teil des Puzzles der Schildkrötenentwicklung gibt", sagte Dr. Nick Fraser, Naturwissenschaftler bei National Museums Scotland, in einer Erklärung. "Es zeigt, dass die frühe Schildkrötenentwicklung keine einfache, schrittweise Anhäufung einzigartiger Eigenschaften war, sondern eine viel komplexere Reihe von Ereignissen, die wir gerade erst zu enträtseln beginnen."

Als das Fossil zum ersten Mal entdeckt wurde, war nur ein schwacher Umriss des Skeletts sichtbar.

"Schon damals war klar, dass dies ein kleines Monster war und anders als alles andere, was ich in diesen sehr reichen Lagerstätten gesehen hatte", sagte Fraser. "Eine Schildkröte war nur eines von vielen Dingen, die mir durch den Kopf gingen, aber ich war wirklich fassungslos, als ich sah, dass das ganze Fossil vollständig vorbereitet war."

Das Forscherteam nannte das Fossil Eorhynchochelys sinensis, was "Morgenschnabelschildkröte aus China" bedeutet. Die glauben, dass diese Art in Küstengewässern lebte und sowohl an Land als auch im Wasser nach Nahrung suchte, um mit ihren Gliedmaßen durch das schlammige Wasser zu graben, ähnlich wie es Teichschildkröten heute tun.

Warum haben moderne Schildkröten Muscheln?

Eine internationale Gruppe von Paläontologen entdeckte 2016 einen gemeinsamen evolutionären Zusammenhang zwischen Schildkröten mit Muscheln und langsamer Bewegung, der eine Erklärung für den Ursprung der Schildkrötenpanzer bietet, die Sie möglicherweise nicht erwarten, berichtete Phys.org.

Schildkröten benutzen heute ihre Muscheln zum Schutz, aber das war möglicherweise nicht der ursprüngliche Zweck der Muschel. Durch die Untersuchung der Eigenschaften früher Fossilien von Proto-Schildkröten glauben die Forscher, dass sich zuerst schalenartige Eigenschaften entwickelt haben, um den Vorfahren der Schildkröten zu helfen, sich unter der Erde zu graben.

"Warum sich das Schildkrötenpanzer entwickelt hat, ist eine sehr Dr. Seuss-ähnliche Frage, und die Antwort scheint ziemlich offensichtlich zu sein - sie diente dem Schutz", erklärte Dr. Tyler Lyson, der Hauptautor der Studie. "Aber genau wie sich die Vogelfeder ursprünglich nicht für den Flug entwickelt hat, dienten die frühesten Anfänge des Schildkrötenpanzers nicht dem Schutz, sondern dem Graben unter der Erde, um der rauen südafrikanischen Umgebung zu entkommen, in der diese frühen Proto-Schildkröten lebten."

Wie waren diese frühen Proto-Schildkröten? Wissenschaftler haben Eunotosaurus (genau wie den in China entdeckten versteinerten), eine ausgestorbene Gruppe von Reptilien, die im späten Mittelperm lebten, als nahe Verwandte moderner Schildkröten identifiziert. Das Hauptmerkmal, das diese alten Reptilien mit Schildkröten verbindet, sind ihre verbreiterten Rippen, die bei allen Wirbeltieren ungewöhnlich sind, nicht nur bei Reptilien.

Sie sind ungewöhnlich, weil verbreiterte Rippen eine Reihe struktureller Nachteile aufweisen, wie z. B. Atemnot und langsamere Fortbewegung. Rippen stützen den Körper, wenn eine Kreatur auf allen Vieren geht. Wenn sie also gespreizt werden, wird die Bewegung des Vierbeiners unangenehm.

"Die integrale Rolle der Rippen sowohl bei der Fortbewegung als auch bei der Atmung ist wahrscheinlich der Grund, warum wir keine großen Unterschiede in der Form der Rippen feststellen", sagte Lyson. "Rippen sind im Allgemeinen ziemlich langweilige Knochen. Die Rippen von Walen, Schlangen, Dinosauriern, Menschen und so ziemlich allen anderen Tieren sehen gleich aus. Schildkröten sind die einzige Ausnahme, bei der sie stark modifiziert sind, um den größten Teil der Schale zu bilden."

Frühe Proto-Schildkröten hatten jedoch noch keine Muschel gebildet. Warum sollten sie also verbreiterte Rippen entwickelt haben - eine Voraussetzung für die Bildung einer Schale -, wenn mit dem Merkmal so viele Nachteile verbunden waren? Es stellt sich heraus, dass es eine Nische gibt, für die verbreiterte Rippen vor der Schale nützlich gewesen sein könnten: das Graben. Die Rippenform bietet eine stabile Basis, die es Eunotosaurus mit seinen großen Händen und spachtelförmigen Krallen ermöglicht hat, sich in den Boden zu graben.

Da Eunotosaurus wahrscheinlich ein langsames Tier war, hätte das Graben der Kreatur auch eine Möglichkeit geboten, sich vor Raubtieren zu verstecken. Im Laufe der Zeit haben sich möglicherweise Schalen gebildet, um diesen Schutz zu verbessern.

Es ist eine faszinierende Evolutionsgeschichte, die beweist, wie natürliche Selektion durch eine andere Anpassung oft zufällig auf nützliche Eigenschaften stößt. Ohne das Grabenverhalten von Eunotosaurus hätten sich Schildkrötenpanzer möglicherweise nie entwickelt.

Anmerkung des Herausgebers: Dieser Artikel wurde aktualisiert, seit er ursprünglich im Juli 2016 veröffentlicht wurde.

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