Бевер описывает вымершую рептилию Eunotosaurus africanus как самую раннюю из известных ветвей древа жизни черепах.«Евнотозавр — это важнейшее звено, связывающее современных черепах с их эволюционным прошлым», — сказала Бевер, доцент анатомии Колледжа остеопатической медицины NYIT. «Это окаменелость, которую наука искала более 150 лет. Вы можете думать о ней как о черепахе до того, как у черепах появился панцирь».Хотя у Eunotosaurus отсутствует культовый панцирь черепахи, его чрезвычайно широкие ребра и отчетливо круглый торс являются первыми указаниями на то, что это окаменелость представляет собой важный ключ к разгадке давней неразгаданной тайны: происхождения черепах.
В новом исследовании, опубликованном в журнале Nature, Бевер и его коллеги из Денверского музея природы и науки, Йельского и Чикагского университетов сосредоточили свое внимание на черепе евнотозавра. Их находки показали, что сложная анатомия головных домов убедительно свидетельствует о важной роли евнотозавров в глубокой истории эволюции черепах.«Наши предыдущие исследования показали, что эунотозавр обладал структурами, которые, вероятно, представляют первые шаги в эволюции панциря черепахи», — добавил Тайлер Лайсон из Денверского музея науки и природы и соавтор исследования, «но в этих исследованиях не хватало подробностей. анализ черепа ".
Используя компьютерную томографию с высоким разрешением, Бевер в цифровом виде препарировал кости и внутренние структуры нескольких черепов евнотозавров, которые хранятся в музеях Южной Африки. Затем он включил свои наблюдения в новый анализ древа жизни рептилий.
Процесс занял большую часть четырех лет, но, по словам Бевер, результаты того стоили.«Технология визуализации дала нам возможность впервые заглянуть внутрь черепа евнотозавра, — сказала Бевер, — и то, что мы обнаружили, не только проливает свет на тесную связь евнотозавра с черепахами, но также и на то, как черепахи связаны с другими современными рептилиями».Одним из ключевых результатов исследования является то, что в черепе евнотозавра есть пара отверстий за глазами, которые позволяют мышцам челюсти удлиняться и сгибаться во время жевания.
Эта пара отверстий, известная как диапсидное состояние, также встречается у ящериц, змей, крокодилов и птиц. Череп современных черепах анапсид — без отверстий — с камерой, в которой находятся мышцы челюсти, полностью окруженные костью.Различие между анапсидом и диапсидом сильно повлияло на давнее представление о том, что черепахи являются остатками древней линии рептилий и не имеют близкого родства с современными ящерицами, крокодилами и птицами.
Новые данные Eunotosaurus опровергают эту гипотезу.«Если черепахи тесно связаны с другими ныне живущими рептилиями, то можно ожидать, что летопись окаменелостей приведет к появлению ранних родственников черепах с диапсидными черепами», — сказал Бевер. "Это ожидание долгое время оставалось невыполненным, но с некоторой помощью технологий и большой напряженной работы с нашей стороны мы можем теперь сделать хорошо обоснованный и удовлетворительный вывод о том, что евнотозавр — это диапсидная черепаха, которая, как предсказывали более ранние исследования, будет обнаружена. . "Связывая черепах с их диапсидным происхождением, череп Eunotosaurus также показывает, как доказательства этого происхождения стали затемненными на более поздних этапах эволюции черепах."Череп Eunotosaurus растет таким образом, что его диапсидная природа очевидна у молодых особей, но почти полностью не видна у взрослых.
Если эта же траектория роста будет ускорена в последующих поколениях, то первоначальный диапсидный череп предка черепахи в конечном итоге будет заменен на череп анапсида, который мы находим у современных черепах ».Хотя новое исследование представляет собой важный шаг к пониманию древа жизни рептилий, Бевер подчеркивает, что это не будет последней главой в науке о происхождении черепах.«Прелесть научных открытий в том, что они, как правило, выявляют больше вопросов, чем дают ответов, — сказала Бевер, — и мы все еще многого не знаем о происхождении черепах.
Какие из других групп диапсид являются их ближайшими родственниками? были ли экологические условия, которые привели к эволюции панциря черепахи и черепа анапсида? И насколько глубокую историю эволюции черепах можно раскрыть, изучая гены и пути развития современных черепах? "Другие авторы, внесшие вклад в исследование, включают Дэниела Дж.
Филда, доктора философии. кандидат кафедры геологии Геофизика в Йельском университете и Бхарт-Анджан С. Бхуллар, бывший научный сотрудник кафедры биологии и анатомии организмов Чикагского университета, а в настоящее время доцент кафедры геологии Геофизика в Йельском университете.
