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

Translator: prinda kanok Reviewer: Sakunphat Jirawuthitanant

Meet Odontochelys semitestacea.

นี่คือโอดอนทิเคลิส เซมิเทสทิเซีย

This little creature spends its days splashing in Late Triassic swamps

สัตว์ตัวเล็กนี้ใช้ชีวิต อยู่ในหนองน้ำสมัยไทรแอสซิก

with a host of other reptiles.

ร่วมกับสัตว์เลื้อยคลานชนิดอื่นๆ มากมาย

Under the surface lies its best defense against attack:

และใต้ผืนน้ำนี้ มันก็มี เกราะป้องกันการจู่โจมที่ดีที่สุดนั่นคือ

a hard shell on its belly.

กระดองแข็งๆ ที่ท้อง

Odontochelys is an early ancestor of the turtle.

โอดอนทิเคลิสคือบรรพบุรุษยุคแรกๆ ของเต่า

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

ร่างกายที่มีกระดองเพียงครึ่งเดียวนี้ แสดงถึงสิ่งสำคัญเกี่ยวกับเต่ายุคปัจจุบัน

it actually has two shells that develop totally separately

นั่นคือเต่ามีกระดองสองส่วนที่พัฒนาแยกกัน

while the turtle is still an embryo.

ในตอนที่เต่ายังเป็นตัวอ่อน

Both are extensions of the animal’s skeleton,

กระดองทั้งสองส่วนนับเป็น ส่วนขยายของโครงกระดูกเต่า

and together they are made of almost 60 bones.

และประกอบไปด้วยกระดูกเกือบ 60 ชิ้น

Like other embryos,

เช่นเดียวกับตัวอ่อนของสัตว์อื่นๆ

ตัวอ่อนของเต่านั้นประกอบไปด้วย เซลล์ที่ไม่มีหน้าที่จำเพาะ

turtle embryos are made of undifferentiated cells

that become specific cell types,

ซึ่งจะกลายไปเป็นเซลล์ชนิดต่างๆ

and then organs and tissues,

รวมถึงอวัยวะและเนื้อเยื่อ

through gene activity and communication between cells.

ผ่านการทำงานของยีน และการติดต่อกันระหว่างเซลล์

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

ในช่วงแรก ตัวอ่อนของเต่าแทบไม่ต่างไปจาก ตัวอ่อนของสัตว์เลื้อยคลาน

birds, and mammals,

นก หรือสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม

except for a bulge of cells called the carapacial ridge.

เว้นแต่ในส่วนของเซลล์ที่นูนขึ้นมา ซึ่งเรียกว่าสันกระดอง

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

สันกระดองนี้จะขยายออกเป็นวงกลม ระหว่างส่วนคอและหลังส่วนล่าง

creating a disc shape.

กลายเป็นรูปทรงคล้ายจาน

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

สิ่งนี้จะเป็นแนวทาง การก่อตัวของกระดองเต่าส่วนบน

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

ซึ่งเรียกว่าคาราเพซ โดยการดึงดูด เซลล์ที่จะกลายมาเป็นกระดูกซี่โครง

Instead of curving downwards to make a regular rib cage,

แทนที่จะโค้งลงล่าง เพื่อกลายเป็นกระดูกซี่โครงตามปกติ

the ribs move outwards towards the carapacial ridge.

กระดูกเหล่านี้จะก่อตัวตรงไปยังสันกระดอง

They then secrete a signaling protein

จากนั้นก็หลั่งโปรตีนสัญญาณ

that converts surrounding cells into bone-forming cells.

ซึ่งจะเปลี่ยนเซลล์รอบๆ ให้กลายเป็นเซลล์สร้างกระดูก

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

กระดูกทั้ง 50 ชิ้นนี้จะขยายตัว และเชื่อมติดกันด้วยรอยประสาน

A ring of bone solidifies the carapace’s edges.

กระดูกที่ก่อตัวเป็นวงแหวน จะเสริมความแข็งแรงให้ขอบกระดอง

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

ส่วนเซลล์ผิวหนังชั้นนอก จะสร้างเกล็ดที่เรียกว่าสคิวต์

that cover the carapace.

ซึ่งปกคลุมกระดอง

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

การก่อตัวของกระดองส่วนล่าง ที่เรียกว่าพลาสทรอน

is driven by neural crest cells,

จะขับเคลื่อนด้วยเซลล์นิวรัล เครสต์

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

ซึ่งสามารถสร้างเซลล์ได้หลากหลายประเภท รวมไปถึงเซลล์ประสาท

cartilage and bone.

กระดูกอ่อน และกระดูก

A thick shield of these cells spreads across the belly,

เซลล์เหล่านี้กระจายอยู่ ทั่วส่วนท้องเป็นแผ่นหนา

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

โดนจะผสานกัน ในส่วนที่สร้างแผ่นกระดูก 9 ชิ้น

Eventually, these connect to the carapace by sutures.

แล้วเชื่อมต่อกับกระดองส่วนบนด้วยรอยประสาน

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

กระดองเต่าเป็นข้อได้เปรียบ ที่ชัดเจนสำหรับป้องกันสัตว์นักล่า

but the rigid casing also presents some challenges.

แต่เปลือกที่แข็งก็มาพร้อมความท้าทายเช่นกัน

As the turtle grows,

เมื่อเต่าเจริญเติบโต

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

รอยประสานระหว่างกระดูกของกระดองส่วนบน และส่วนล่างจะขยายออก

Most mammals and reptiles rely on a flexible rib cage

สัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม และสัตว์เลื้อยคลานส่วนใหญ่หายใจได้

that expands to allow them to breathe,

ด้วยซี่โครงยืดหยุ่นที่ยืดขยายได้

but turtles use abdominal muscles attached to the shell instead:

แต่เต่าจะใช้กล้ามเนื้อส่วนท้อง ซึ่งยึดติดอยู่กับกระดองแทน

one to breathe in, and one to breathe out.

เพื่อหายใจเข้าและหายใจออก

So how did the shell evolve?

แล้วกระดองเต่าวิวัฒนาการขึ้นมาได้อย่างไร

Though there are still gaps in the fossil record,

แม้บันทึกจากฟอสซิลจะยังมีส่วนที่ขาดหายไป

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

แต่วิวัฒนาการขั้นแรก ก็ดูเหมือนจะเริ่มมาจากซี่โครงที่หนาขึ้น

The oldest known turtle ancestor,

บรรพบุรุษที่เก่าแก่ที่สุดของเต่า

a creature called Eunotosaurus africanus,

ซึ่งเรียกกันว่ายูโนโทซอรัส แอฟริคานัส

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

มีชีวิตอยู่เมื่อ 260 ล้านปีก่อน และแทบจะไม่เหมือนกับเต่ายุคปัจจุบัน

but it had a set of broad, flat ribs

แต่ซี่โครงของมันมีความแบนและกว้าง

that anchored the muscles of its powerful forearms.

ซึ่งทำหน้าที่ยึดกล้ามเนื้อขาหน้า อันทรงพลังของมันไว้

มีความเป็นไปได้ที่ยูโนโทซอรัส จะเป็นสัตว์ที่อาศัยอยู่ในโพรง

Eunotosaurus was likely a burrowing creature,

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

และขุดหลุมใช้ชีวิตอยู่ทางตอนใต้ ของแอฟริกาในปัจจุบัน

Odontochelys semitestacea illustrates another, later step in turtle evolution,

โอดอนทิเคลิส เซมิเทสทิเซียแสดงให้เห็นถึง วิวัฒนาการอีกขั้นหนึ่งของเต่า

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

โดยมีทั้งซี่โครงหนาแบบยูโนโทซอรัส และแผ่นกระดูกที่ป้องกันส่วนท้อง

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

หลักฐานจากฟอสซิลชิ้นแรกที่มีกระดอง ทั้งบนและล่างเช่นเดียวกับเต่ายุคปัจจุบัน

is about 210 million years old,

มีอายุราว 210 ล้านปี

and belongs to a species called Proganochelys quenstedti,

และเป็นของสายพันธุ์ที่ชื่อว่า โพรกาโนเคลิส ควินสเตดี

whose ribs had fused.

ซึ่งมีกระดูกซี่โครงที่ผสานกัน

Proganochelys could move between water and land.

โพรกาโนเคลิสเคลื่อนไหวได้ทั้งในน้ำและบนบก

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

มันหดหัวเข้าไปในกระดอง เหมือนเต่ายุคปัจจุบันไม่ได้

but had defensive spines on its neck.

แต่มีเงี่ยงที่คอสำหรับป้องกันตัว

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

กระดองเต่ายุคปัจจุบัน มีความหลากหลายไม่แพ้สายพันธุ์เต่าเลย

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

เต่าทะเลจะมีกระดองที่แบน และเบากว่าเพื่อให้ว่ายน้ำได้ง่าย

Land-dwelling tortoises, meanwhile,

ในขณะเดียวกัน เต่าที่อยู่บนบก

have domed shells that can slip free of predators’ jaws

จะมีกระดองทรงกลมสูง ซึ่งทำให้ดิ้นหลุดจากสัตว์นักล่าได้

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

และช่วยให้มันพลิกตัว กลับมายืนได้หากหงายหลัง

Leatherback and softshell turtles

กระดองของเต่ามะเฟืองและตะพาบ

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

จะไม่มีกระดูกที่ก่อตัวเป็นวงแหวน รอบขอบกระดองส่วนบน

or the tough scutes covering it,

หรือสคิวต์แข็งๆ ที่ปกคลุมกระดอง

making it easier for them to squeeze into tight spaces.

พวกมันจึงลอดผ่านช่องแคบได้ง่ายกว่า