2017-07-15 陆龟
每当看到乌龟背上坚硬的龟壳，我们总会直接联想到是为了保护乌龟的身体。但美国丹佛自然科学博物馆的古生物学博士莱森却不这么想，他和研究团队发现：一开始乌龟背上的龟壳可不是用来当作乌龟的盔甲，这些龟壳其实是为了帮它们挖洞才演化而成。
胖了一圈的蜥蜴
如果我们搭乘时光机，回到2亿6,000万年前恐龙尚未灭绝的南非，我们会在岸边发现手掌大小的生物，抢着把头伸出泥巴，它们看起来就像胖了一圈的蜥蜴：身体肥厚、四肢短胖，但是如果你能把它们抓起来翻面，你会发现它们的身体之所以肥厚，是因为它们的肋骨特别宽也特别平，看起来就像半只壳的乌龟。
最早的乌龟解惑
这种奇妙的生物叫做正南龟，虽然它看起来像蜥蜴，但事实上它是目前人类已知最早的乌龟。
古生物学博士莱森认为，正南龟身上的龟壳根本不是为了防卫，而是为了挖洞，正南龟会用底面的壳把自己牢牢固定在地上，然后用有力的四肢开始挖土。在乌龟成为坚固的行动堡垒前，它们是专业的挖洞者。
▲图为正南龟的模拟示意图，看起来宛如蜥蜴的它是目前人类已知最早的乌龟。
▲图为半壳龟的模拟示意图，它的壳只盖住了腹部而非背部，身上没有鳞片但有非常宽的肋骨。
龟壳如何来？
100年来，生物学家都为了乌龟如何演化出龟壳争论不休。古生物学家大都抱持着龟壳是从骨质鳞片演化而来，像鳄鱼、犰狳和许多恐龙都有这种骨质鳞片当盔甲，骨质鳞片到最后会和肋骨与骨干融合，为生物创造出坚实的外表。然而，发育生物学家不同意，他们透过研究现代乌龟的胚胎推断，龟壳由肋骨演化而来，肋骨延伸而出最后包覆全身。
一切争论到了2008 年才有了转机。当时，中国研究人员发现了2 亿2,000 万年前的乌龟化石，当时的龟壳只有盖住乌龟的肚子而非背部，它们干脆称这种乌龟为半壳龟，它的身上完全没有鳞片，但有非常宽的肋骨，发育生物学家的理论被证实是对的。
▲一只红��龟将沙地挖出一个洞，小心翼翼地产卵在洞里。
龟壳原来是为了挖洞方便
此后，古生物学界转而寻找乌龟演化出龟壳是为了什么。
莱森博士回忆道：「当我去专门研究乌龟的研讨会和大家讨论时，他们自然而然就会说（乌龟演化出龟壳）是为了保护自己」、「但这一点道理都没有」。
现代乌龟的龟壳够坚硬也够大，当然可以保护乌龟，但乌龟的祖先正南龟并不是这样，它的龟壳甚至没有盖住正南龟的头、颈和背部，如果真的是为了保护乌龟，那么当时的龟壳应该像鳄鱼和犰狳那样，变成骨质鳞片布满全身，这么一来反而不会防碍乌龟呼吸和行动。
透过大量研究正南龟的化石，莱森博士说：「我们从化石纪录还有观察现代乌龟的龟壳如何发育，第一个最重大的改变就是肋骨变宽。」
肋骨用来支持肺部运动，然而变宽的肋骨限制了躯干的运动，让动物行动的速度变慢，这也是乌龟为什么动作慢吞吞的原因。
莱森博士说：就像鸟类的羽毛一开始演化不是为了飞行，乌龟的龟壳一开始也不是为了保护自己，而是为了挖洞方便，让它们可以逃离南非的极端环境。然而，龟壳的出现虽然让乌龟挖洞方便，但却让它们行动变慢。
▲鸟类的羽毛，乌龟的龟壳等都是演化过程中「扩展适应」的例子，原本演化出来实现特定功能的特征，随后又出现另一种用途。
刚出生三天就会挖洞的哥法地鼠龟
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