上《自然》 破解龟类演化“悬案”

    龟，自古就是吉祥长寿的象征。在中国、日本和印度的神话传说中，龟都被奉为神灵。时代越久远的龟，似乎越受到人们的爱戴，也越显能示其特殊的价值——十年的龟，是家里的爱宠；百年的龟，是动物园的明星；千年的龟，是殷商通灵的写字板；万年的龟，是古人类享用熟食的大锅；而亿年的龟，就是古生物学家的至宝——可以用来解读生物演化历史，向世人展示这类奇特的爬行动物,在漫长岁月里“改头换面”的不凡故事。

    近日，由中科院古脊椎所研究员李淳和吴肖春领衔的国际合作团队，共同报道了他们在中国贵州省新发现的一种古龟化石——中国始喙龟（Eorhynchochelys sinensis）。它来自遥远的三叠纪，是现代所有龟鳖类的远祖，距今已有2.28亿年“高龄”。

    这只“中国神龟”的现世，让古生物学家们甚为兴奋。因为它即将揭开的，是脊椎动物演化史中百年未解的“历史悬案”。

    龟骨惊奇，天生“反骨”

    龟长相呆萌，令人着迷的同时，又全身是迷。如果真要说某种脊椎动物是“骨骼惊奇”的话，那一定是龟。

    惊奇之一，在于现代的龟类和现代的鸟类一样，无一例外的都长着“无齿”的角质喙。它们在演化道路上，都不约而同的彻底抛弃了牙齿这一重要的进食工具。

    另一个奇特之处在于脊椎骨。龟类无论是颈椎、背椎还是尾椎，数量都比其他脊椎动物少很多——短小的脖子只有8节颈椎，躯干仅9节背椎，尾巴也很短小。

    要说龟类最奇妙的结构，还是在于它们的壳。每只龟都“身怀二甲”——上面一部分是背甲，像古罗马建筑的穹顶，罩着整个躯干，由剧烈变形的背椎、肋骨和与之融合的骨板拼接而成；下面一部分是平坦的腹甲，保护着腹面。

    这就好比把一只正常脊椎动物的肩胛骨和骨盆“拆解重组”，统统塞到胸廓里，然后再“拿走”后背和腹部的所有肌肉，从“肉包骨头”变成“骨头包肉”。足见，龟壳是个“反骨”的逆天设计。

    这些逆天生长的身体结构从何而来？龟的牙齿何时开始退化？它们起源于陆地还是海洋？

    自从欧洲的博物学家第一次解剖龟类以来，这些谜团就困扰了人们近两百年，成为古生物学家、发育生物学家和分子生物学家都亟待解答的问题。

    东海现神龟，名曰“始喙”

    在1887年，难题似乎有了一丝转机。德国发现了2.1亿年前的原颚龟，是当时已知最古老的龟。但它除了腭部有牙之外，大部分身体结构和现代龟类并无二致。

    原颚龟固然重要，可惜没能解决龟类起源的根本问题。因为截至当时，都没有发现“似龟非龟”的过渡物种，龟类的奇特身体结构似乎是“突然”出现的，在随后的2亿年里几乎没变。

    近10年来，几件重要化石证据的陆续出现，渐渐破解着这个谜团。

    2008年，在原颚龟发现120年后，中科院古脊椎所的李淳和吴肖春等，在《自然》杂志上报道了中国贵州关岭发现的2.2亿年前的齿龟。

    齿龟比原颚龟更古老，腭部和嘴巴边缘都长了牙。与原颚龟相比，齿龟仅有腹甲而没有背甲，与现代龟类胚胎中先长腹甲再长背甲的现象一致。这项古生物学和发育生物学不谋而合的发现，堪称经典。

    不过，齿龟化石保存一般，头骨细节依然是个谜。发现于浅海沉积物中的齿龟，是否说明龟类就起源于海洋，也引发了很大的争议。

    2018年8月，同样来自中科院古脊椎所李淳和吴肖春主导的团队，同样是在贵州关岭，一只新的龟类化石横空出世——它就是始喙龟。这只长达两米、保存完整的海怪，是破解龟类起源“悬案”的关键一环。

    要填补归类演化的空缺，古生物学家们必须找到一只丢失了部分牙齿、肋骨加宽但没有腹甲、脊椎数目比现代的龟要多、长着长尾巴等过渡特征的古龟化石，而始喙龟恰好具备了这些特点。这种“四不像”的模样，让始喙龟看起来像不同生物的“嵌合体”。

    始喙龟在形态上起到了承上启下的过渡作用，填补了牙齿退化、肋骨加宽、脊椎数量缩减等形态空缺，还暗示着龟类很可能起源于水陆交界的环境。

    它的出现，也终于把龟类起源的化石证据，从点连成了线，让人们清晰的看到了“祖龟——始喙龟——齿龟——原颚龟”，这条“祖孙四代”的完整演化序列，也说明龟类看似“突然出现”的独特身体构造，是一步一步逐渐转变而来。

    困扰我们两百年的龟类起源和早期演化历史，因为来自中国的关键化石，正日益清晰。

相关知识

上《自然》 破解龟类演化“悬案”
【新华网】我国发现重要原始龟化石　证明龟类演化“循序渐进”
2米史前巨龟重见天日 有望揭开龟类演化之谜
硬知识--自然杂志上的龟类研究
【光明日报】我科学家领衔发现龟类演化新证据
研究龟类属于哪个专业
科学家发现一种新原始龟类—论文—科学网
鸟类起源演化之谜全面破解
在国家自然博物馆寻“蛇” 感知科学演化和文化传承
“亿万年演化的杰作：探秘闭壳龟的自我保护之谜 “

网址: 上《自然》 破解龟类演化“悬案” https://www.mcbbbk.com/newsview1202254.html