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

Translator: Thanh Ha Tran Reviewer: Ngoc Nguyen

Meet Odontochelys semitestacea.

Hãy gặp Odontochelys semitestacea.

This little creature spends its days splashing in Late Triassic swamps

Sinh vật nhỏ bé này sống ở các đầm lầy vào cuối kỷ Tam Điệp

with a host of other reptiles.

cùng với nhiều loài bò sát khác.

Under the surface lies its best defense against attack:

Dưới thân nó là lớp bảo vệ tối ưu chống lại sự tấn công:

một lớp vỏ cứng phía trên bụng.

a hard shell on its belly.

Odontochelys là tổ tiên cổ xưa nhất của loài rùa.

Odontochelys is an early ancestor of the turtle.

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

Cấu trúc mai chưa hoàn chỉnh của nó

cho thấy một đặc tính quan trọng của loài rùa hiện đại:

it actually has two shells that develop totally separately

trên thực tế, rùa có hai lớp vỏ phát triển riêng biệt

while the turtle is still an embryo.

khi còn là phôi thai.

Cả hai đều là phần mở rộng của khung xương,

Both are extensions of the animal’s skeleton,

and together they are made of almost 60 bones.

với tổng cộng gần 60 chiếc xương.

Like other embryos,

Giống như những loài khác,

turtle embryos are made of undifferentiated cells

phôi thai rùa được tạo thành từ các tế bào chưa phân hóa

that become specific cell types,

sẽ phát triển thành tế bào chuyên biệt,

and then organs and tissues,

rồi thành cơ quan và mô,

through gene activity and communication between cells.

nhờ hoạt động di truyền và giao tiếp giữa các tế bào.

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

Ban đầu, phôi thai rùa rất giống với

phôi thai của các loài bò sát, chim, và thú có vú khác,

birds, and mammals,

trừ phần tế bào phình ra gọi là viền mai.

except for a bulge of cells called the carapacial ridge.

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

Viền mai chạy dài quanh cơ thể từ cổ đến hết lưng,

creating a disc shape.

tạo thành hình đĩa,

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

làm tiền đề cho sự hình thành lớp vỏ bên trên gọi là mai

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

bằng cách thu hút các tế bào xương sườn đến vùng này.

Instead of curving downwards to make a regular rib cage,

Thay vì uốn cong tạo thành xương sườn như bình thường

the ribs move outwards towards the carapacial ridge.

chúng phát triển theo hướng viền mai.

They then secrete a signaling protein

Sau đó, tiết ra protein đặc hiệu

that converts surrounding cells into bone-forming cells.

biến các tế bào xung quanh thành tế bào xương.

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

50 chiếc xương này sẽ tiếp tục phát triển, liên kết lại với nhau tại viền mai.

A ring of bone solidifies the carapace’s edges.

Vành xương giúp rìa mai thêm cứng chắc.

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

Lớp da ngoài phát triển thành vảy gọi là các tấm lưng,

bao phủ lấy phần mai trên.

that cover the carapace.

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

Sự phát triển của phần vỏ dưới thân, phần yếm rùa

is driven by neural crest cells,

được tạo thành từ tế bào mào thần kinh,

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

có thể phát triển thành nhiều loại tế bào khác nhau

như nơ-ron, sụn và xương.

cartilage and bone.

A thick shield of these cells spreads across the belly,

Lớp yếm dày chứa các tế bào mào thần kinh trải dài khắp bụng,

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

tụ lại thành chín mảng cứng chắc.

Eventually, these connect to the carapace by sutures.

Cuối cùng, liên kết với mai trên qua viền mai.

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

Rõ ràng, mai rùa giúp bảo vệ chúng trước thú săn mồi,

but the rigid casing also presents some challenges.

nhưng lớp vỏ cứng chắc cũng mang lại vài rắc rối.

As the turtle grows,

Khi rùa lớn lên,

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

lớp vỏ cũng lớn theo.

Most mammals and reptiles rely on a flexible rib cage

Hầu hết các động vật có vú và bò sát nhờ vào khung xương sườn linh hoạt

that expands to allow them to breathe,

giãn nở để hô hấp,

but turtles use abdominal muscles attached to the shell instead:

nhưng rùa dùng cơ bụng gắn với mai:

one to breathe in, and one to breathe out.

một để hít vào, một để thở ra.

So how did the shell evolve?

Vậy mai rùa đã tiến hóa như thế nào?

Though there are still gaps in the fossil record,

Dù không có đầy đủ các dữ liệu hóa thạch,

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

ta có thể đoán bước đầu tiên là sự mở rộng của xương sườn.

The oldest known turtle ancestor,

Tổ tiên cổ xưa nhất của loài rùa

a creature called Eunotosaurus africanus,

có tên Eunotosaurus africanus,

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

sống cách đây 260 triệu năm và khác hẳn với rùa hiện đại,

but it had a set of broad, flat ribs

có khung xương sườn rộng và phẳng,

that anchored the muscles of its powerful forearms.

gắn liền với cơ bắp của chi trước chắc khỏe.

Eunotosaurus was likely a burrowing creature,

Eunotosaurus có lẽ là loài đào bới,

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

đào tổ ở miền Nam châu Phi.

Odontochelys semitestacea illustrates another, later step in turtle evolution,

Odontochelys semitestacea

minh họa một bước khác trong quá trình tiến hóa của rùa,

có xương sườn mở rộng như Eunotosaurus và bụng hình dĩa để bảo vệ.

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

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

Bằng chứng hóa thạch đầu tiên có đầy đủ đặc tính của loài rùa hiện đại

is about 210 million years old,

có tuổi đời khoảng 210 triệu năm,

and belongs to a species called Proganochelys quenstedti,

và thuộc về một loài tên Proganochelys quenstedti,

whose ribs had fused.

sở hữu xương sườn hợp nhất.

Proganochelys could move between water and land.

Proganochelys có thể sống cả ở trên cạn lẫn dưới nước.

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

Khác với rùa hiện đại, nó không thể thu đầu vào mai,

but had defensive spines on its neck.

nhưng lại có gai trên cổ để bảo vệ.

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

Mai rùa hiện đại cũng đa dạng như chính loài rùa.

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

Rùa biển có mai phẳng, nhẹ, dễ dàng lướt nước.

Land-dwelling tortoises, meanwhile,

Còn rùa cạn

have domed shells that can slip free of predators’ jaws

có mai hình vòm, để có thể trượt khỏi hàm thú săn mồi

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

và giúp chúng trở mình khi ngã.

Leatherback and softshell turtles

Rùa da và rùa mai mềm

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

có mai không có vành xương và vảy cứng bao phủ trên mai,

or the tough scutes covering it,

making it easier for them to squeeze into tight spaces.

giúp chúng dễ dàng len vào những không gian chật hẹp.