How turtle shells evolved... twice - Judy Cebra Thomas

Переводчик: Nick Kulik Редактор: Yulia Kallistratova

Meet Odontochelys semitestacea.

Встречайте Odontochelys semitestacea.

This little creature spends its days splashing in Late Triassic swamps

Это маленькое существо проводит свои дни, плескаясь в болотах позднего триаса

with a host of other reptiles.

со множеством других рептилий.

Under the surface lies its best defense against attack:

Снизу у него находится лучшая защита от атаки:

a hard shell on its belly.

твёрдый панцирь на животе.

Odontochelys is an early ancestor of the turtle.

Odontochelys является ранним предком черепахи.

Its half-shelled body illustrates an important point about the modern turtle:

Его полужёсткое тело отмечает важную деталь в современной черепахе:

it actually has two shells that develop totally separately

у него фактически образуется два независимых панциря,

while the turtle is still an embryo.

пока он ещё зародыш.

Both are extensions of the animal’s skeleton,

Оба являются продолжением скелета животного,

and together they are made of almost 60 bones.

и вместе они насчитывают почти 60 костей.

Like other embryos,

Как и другие эмбрионы,

turtle embryos are made of undifferentiated cells

эмбрионы черепахи состоят из недифференцированных клеток,

that become specific cell types,

которые становятся специфическими клетками,

and then organs and tissues,

а затем органами и тканями

through gene activity and communication between cells.

благодаря деятельности генов и передачи информации между клетками.

At first, turtle embryos look very similar to those of other reptiles,

Сначала эмбрионы черепахи очень похожи на эмбрионы других рептилий,

birds, and mammals,

птиц и млекопитающих,

except for a bulge of cells called the carapacial ridge.

за исключением выпуклости клеток, называемой карапациальным хребтом.

The ridge expands around the body between the neck and lower back,

Хребет расширяется вокруг тела между шеей и нижней частью спины,

creating a disc shape.

создавая форму диска.

It guides the formation of the upper part of the turtle’s shell,

Он направляет формирование верхней части панциря черепахи,

called the carapace, likely by attracting the cells that will become ribs.

называемого карапакс, вероятно, путём соединения клеток, которые станут рёбрами.

Instead of curving downwards to make a regular rib cage,

Вместо того чтобы изгибаться вниз, как у обычной грудной клетки,

the ribs move outwards towards the carapacial ridge.

рёбра вывернуты наружу в направлении карапасского хребта.

They then secrete a signaling protein

Затем они выделяют сигнальный белок,

that converts surrounding cells into bone-forming cells.

который превращает окружающие клетки в костеобразующие клетки.

These fifty bones grow until they meet and connect with sutures.

Эти пятьдесят костей растут, пока не соединятся со швами.

A ring of bone solidifies the carapace’s edges.

Кольцо из кости укрепляет края карапакса.

The outer layer of skin cells produces the scales, known as scutes,

Внешний слой клеток кожи создаёт чешуйки, известные как щитки,

that cover the carapace.

которые покрывают карапакс.

The development of the bottom half of the shell, the plastron,

Развитая нижняя половина оболочки, пластрон,

is driven by neural crest cells,

управляется клетками нервного гребня,

which can produce a variety of different cell types including neurons,

которые могут производить различные типы клеток, включая нейроны,

cartilage and bone.

хрящи и кости.

A thick shield of these cells spreads across the belly,

Толстый щит этих клеток распространяется по всему животу,

coming together in regions that produce nine plate-like bones.

собираясь воедино в местах, которые создают девять пластинчатых костей.

Eventually, these connect to the carapace by sutures.

В конце концов они соединяются с карапаксом швами.

A turtle’s shell has obvious advantages for guarding against predators,

Панцирь черепахи имеет очевидные преимущества для защиты от хищников,

but the rigid casing also presents some challenges.

но жёсткий корпус представляет и некоторые проблемы.

As the turtle grows,

Во время роста черепахи

the sutures between the bones of the carapace and plastron spread.

швы между костями карапакса и пластрона расширяются.

Most mammals and reptiles rely on a flexible rib cage

Большинство млекопитающих и рептилий полагаются на гибкую грудную клетку,

that expands to allow them to breathe,

которая расширяется, что позволяет им дышать,

but turtles use abdominal muscles attached to the shell instead:

но черепахи используют вместо этого мышцы живота, прикреплённые к панцирю:

one to breathe in, and one to breathe out.

один, чтобы вдохнуть, и один, чтобы выдохнуть.

So how did the shell evolve?

Так как же панцирь эволюционировал?

Though there are still gaps in the fossil record,

Хотя в ископаемом материале всё ещё есть пробелы,

the first step seems to have been a thickening of the ribs.

первым шагом, похоже, было утолщение рёбер.

The oldest known turtle ancestor,

Самый старый известный предок черепахи —

a creature called Eunotosaurus africanus,

существо под названием Eunotosaurus africanus,

lived 260 million years ago and looked almost nothing like a modern turtle,

который жил 260 миллионов лет назад и не выглядел как современная черепаха,

but it had a set of broad, flat ribs

но у него был набор широких, плоских рёбер,

that anchored the muscles of its powerful forearms.

которые закрепляли мышцы его мощных предплечий.

Eunotosaurus was likely a burrowing creature,

Евнотозавр, вероятно, был роющим существом,

digging homes for itself in what’s now southern Africa.

копавшим дом для себя там, где сейчас расположен юг Африки.

Odontochelys semitestacea illustrates another, later step in turtle evolution,

O. Semonestacea показывает иной, более поздний шаг в эволюции черепахи,

with thick ribs like Eunotosaurus plus a belly plate for protection.

с толстыми рёбрами, как у Eunotosaurus, плюс пластина живота для защиты.

Our first fossil evidence of the full shell characteristic of modern turtles

Первому найденному ископаемому панцирю, характерному для современных черепах,

is about 210 million years old,

около 210 миллионов лет,

and belongs to a species called Proganochelys quenstedti,

и принадлежит он виду под названием Proganochelys quenstedti,

whose ribs had fused.

чьи рёбра слились воедино.

Proganochelys could move between water and land.

Proganochelys могли перемещаться как в воде, так и на суше.

Unlike modern turtles, it couldn’t retract its head into its shell,

В отличие от современных черепах, он не мог втянуть голову в панцирь,

but had defensive spines on its neck.

но на его шее были защитные шипы.

Modern turtle shells are almost as diverse as the turtles themselves.

Современные панцири черепах почти столь же разнообразны, как сами черепахи.

Sea turtles have flatter, lighter shells for streamlined gliding through the water.

Морские черепахи имеют плоские и лёгкие панцири для плавного передвижения в воде.

Land-dwelling tortoises, meanwhile,

Наземные черепахи, между тем,

have domed shells that can slip free of predators’ jaws

имеют куполообразные панцири, которые могут выскальзывать из челюстей хищников

and help them turn right-side up if they fall on their backs.

и помогать им перевернуться, если они упадут на спину.

Leatherback and softshell turtles

Кожистые и мягкокожие черепахи

have shells without the ring of bone around the edge of the carapace

имеют панцири без костного кольца вдоль края карапакса

or the tough scutes covering it,

или покрывающие их жёсткие щитки,

making it easier for them to squeeze into tight spaces.

облегчая им доступ к труднодоступным местам.