Обнаружено ключевое звено в эволюции черепах

Международная команда исследователей из США и Германии обнаружила ключевое недостающее звено в эволюционной истории черепах. Новый вымерший вид рептилии, Pappochelys, был найден в районе древнего озера на юге Германии, существовавшего около 240 миллионов лет назад в среднем триасовом периоде. Его физические черты делают его явным промежуточным звеном между двумя из самых ранних известных черепах, Eunotosaurus и Odontochelys. Особенности черепа Pappochelys также предоставляют критически важные доказательства того, что черепахи наиболее тесно связаны с другими современными рептилиями, такими как ящерицы и змеи. Ранее учёные полагали, что черепахи могли произойти от самых ранних известных рептилий.

Ханс-Дитер Зюс и Райнер Шох изучили более десятка образцов из Германии, собранных с 2006 года. Их исследование было сосредоточено на морфологических особенностях, которые отличают Pappochelys от его ближайших родственников-черепах.

«Тайна того, как черепаха получила свой панцирь, долгое время была животрепещущим вопросом в эволюционной биологии», — сказал Зюс. — «В случае с Pappochelys мы видим, что его брюхо было защищено набором стержневидных костей, некоторые из которых уже срослись друг с другом. Такая стадия в эволюции черепашьего панциря давно предсказывалась эмбриологическими исследованиями современных черепах, но никогда не наблюдалась в окаменелостях — до сих пор».

Открытие Pappochelys подтверждает, что брюшная часть панциря черепахи, называемая пластроном, образовалась путём сращения структур, похожих на рёбра, и частей плечевого пояса.

Новая черепаха также примечательна наличием двух отверстий за глазницей с каждой стороны черепа. Это показывает, что черепахи не произошли от ранних стволовых рептилий, как традиционно считалось, а наиболее тесно связаны с ящерицами среди современных рептилий. У современных черепах эти отверстия утрачены, но они есть у ящериц и крокодилов.

Pappochelys могла поместиться на ладони человека и вырастала до 20 см в длину. Она жила в тропической среде на берегах озера. Pappochelys использовала свои крошечные, колышковидные зубы для питания мелкими насекомыми и червями и имела длинный хвост, возможно, для помощи в плавании.

Происхождение и родственные связи видов черепах исторически были одними из самых спорных вопросов в изучении эволюции позвоночных. Новое открытие и секвенирование ДНК для основных групп современных рептилий теперь устанавливают, где черепахи находятся на древе жизни рептилий.

• Eunotosaurus (260 млн лет, Южная Африка) — самый старый предшественник черепах, имеет широкие рёбра и длинный тонкий хвост.
• Odontochelys (220 млн лет, Китай) — имеет полностью развитый пластрон, длинный хвост и челюсти с мелкими зубами.
• Pappochelys (240 млн лет) — аккуратно вписывается между этими двумя предшественниками, разделяя некоторые черты с Eunotosaurus, но имея лишь частично сросшийся пластрон.

Учёные предполагают, что развитие панциря у ранних черепах поддерживает идею о том, что он эволюционировал в водной среде, а не на суше. Подводные хищники часто атакуют свою добычу снизу. Ранние черепахи могли полагаться на частично или полностью сросшийся пластрон как на защитный механизм от таких атак.

Спинная часть панциря, карапакс, появляется позже в летописи окаменелостей у другой ранней черепахи из Германии, Proganochelys (214 млн лет), у которой уже есть полный панцирь, защищающий туловище, и которая близко напоминает современные виды черепах.