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進化論中的BUG:烏龜起源,如何成為科學家們的噩夢?

由 森羅永珍原創 發表于 寵物2021-07-25
簡介稜皮龜世界上現存的烏龜種類被分為兩種亞目,一種叫側頸龜亞目,在把頭縮回龜殼裡的時候,這種烏龜的頸部會彎向一側

烏龜屬於什麼科

綜述

俗話說,千年王八萬年龜。在我國的傳統文化中,烏龜一直被認為是長壽的象徵。萬年是誇張的說法,但在當時古人平均壽命不過35歲的眼裡,烏龜算得上是非常長壽的動物了。

目前世界上體型最大的陸龜是加拉帕戈斯象龜,它們的壽命普遍超過100年。有一隻叫做哈里雅特的象龜,六歲時被達爾文帶回英國飼養,活了176年。除了陸龜之外,海龜的壽命也很長,目前保持吉尼斯世界紀錄的最長壽海龜活了152年。

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不過龜類中也有壽命很短的,比如淡水龜,它們的平均壽命只有三十年左右。還有現在我們常在花鳥市場看到的寵物龜,一般是草龜、花龜和巴西龜壽命都不高。草龜和花龜的壽命大約20到30年,巴西龜只有15到20年。

雖然有極個別的淡水龜能夠長壽,比如上個世紀五六十年代,人們在洞庭湖捕捉到的兩隻淡水龜,分別是207歲和99歲,但數量卻十分稀少。

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淡水龜

然而,面對人類時,龜類長壽的特點卻為它們帶來了巨大的危險,儘管並沒有科學依據作為支撐,人們卻一直認為吃龜肉、喝龜湯能夠延年益壽。

再加上龜類自古以來就有很多其他作用,比如龜殼能夠熬製成龜膠,用來入藥。還比如商朝時期,人們常常用龜甲當作占卜的器具,把蓍草放在龜甲上鑽出的孔裡,龜甲受熱後出現裂紋,根據裂紋來占卜吉凶。

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除此之外,人們也常常把龜甲用來製作裝飾物,有一種名為玳瑁的海龜,龜甲上有褐色和淡黃色相間的花紋,由於人類的過度捕殺,現在玳瑁已經被《世界自然保護聯盟瀕危物種紅色名錄》列為“極危”。

看到這,可能就有人問了,像烏龜這種古老的生物行動緩慢,在遭遇危險時並不能及時逃離,那它到底是如何在充滿危險的自然環境中活下來的?又是怎麼進化成現在這個樣子的?在其他動物身上這些問題或許有跡可循,但在烏龜身上,科學家們卻有些無從下手。

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烏龜小百科

其實嚴謹來說,烏龜指的是中華草龜,屬於龜科擬水龜屬,又叫草龜、金龜、大頭烏龜。只不過為了稱呼方便,我們常常將烏龜作為龜類的泛稱。

烏龜通常可以在陸地以及水中生活,是地球上最古老的爬行動物之一。烏龜在全世界各地都有分佈,主要棲息在各種水域中,如江河、湖泊、池塘等, 不過也有長時間生活在海中的海龜。

大多數烏龜都是肉食性動物,常常將魚蝦、蠕蟲等作為食物,有的烏龜也會吃植物的根莖或者葉片。

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跟很多爬行動物一樣,烏龜是變溫動物。但是有一種叫做稜皮龜的海龜,它們的臀上血管構造很特殊,在寒冷的海水中也能夠將自身的核心體溫保持在26攝氏度左右。稜皮龜也是世界上體型最大的龜類,它的背殼長度最大能達到2米。

過去人們認為有史以來最大的龜是古巨龜,這種龜類已經在白堊紀末期滅絕。再後來,人們又發現了駭龜的化石,發現駭龜比古巨龜的體型還要大。最迷你的龜是斑點珍龜,它們生活在南美洲,長度不超過8釐米。

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稜皮龜

世界上現存的烏龜種類被分為兩種亞目,一種叫側頸龜亞目,在把頭縮回龜殼裡的時候,這種烏龜的頸部會彎向一側;另一種叫隱頸龜亞目,這種烏龜的頭和頸部會一起縮回殼裡。

隱頸龜在除了澳大利亞之外的所有大陸都很常見,現存的龜種裡,有五分之四都是隱頸龜。而側頸龜則只在南美洲、非洲、馬達加斯加、澳大利亞、新幾內亞等地有分佈。

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隱頸龜亞目中最大的科是水龜科,數量佔到了三分之一,主要分佈在北半球,大多數為水棲。第二大的是龜科,種類數量約為水龜科的一半,包括了我們常見的陸龜種群。而側頸龜亞目只包含了現存龜種的五分之一。

由於早期嚴重的環境汙染,烏龜的棲息地遭到破壞,再加上人類大量肆意捕殺,我國境內的烏龜已經處於瀕危狀態,但是在食用、藥用、觀賞和科教等方面,對烏龜的需求仍在持續增長,於是,我國多個省市陸續建立了飼養和繁殖烏龜的機構,不過烏龜生長速度十分緩慢,自然條件下,到了五齡才開始成熟。

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烏龜的年齡計算方式和它們的龜殼有關。當烏龜處於生長期時,背上的龜甲盾片也會生長,形成較為疏鬆的同心圓環紋,在冬天,烏龜會進入冬眠期,機體進入休眠狀態,龜殼上的盾片也會停止生長,這有點類似於樹木的年輪,烏龜背上的環紋多一圈,我們就為它的年齡加上一。

烏龜破殼而出時也要算一個環紋,因此,烏龜的實際年齡要在環紋數上再加一。這種方法只適用於龜殼上紋路清晰的時候,如果同心圓環紋實在太過模糊看不清楚,就只能大概推測烏龜的年齡了。

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烏龜長壽的原因

之前提到,加拉帕斯戈象龜的野外壽命能夠超過一百年,儘管在醫學水平有重大飛躍進步的今天,人類依然很難活到這麼久。縱觀人類歷史,追求長壽或是永生似乎是一個永恆不變的話題。人們對於烏龜這種長壽的動物自然也十分好奇,那烏龜到底為什麼那麼長壽呢?

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加拉帕斯戈象龜

首先,烏龜外殼太硬了。

遇到危險時會將頭和四肢縮排龜殼內,一般的動物光靠蠻力很難打破這層保護屏障,除了鱷魚。

鱷魚的牙齒具有強悍的咬合力,有時候能夠直接把防禦力不夠強的龜殼咬碎。但這也不是絕對的,如果咬合力不夠,或是龜殼太堅硬,鱷魚也拿烏龜沒辦法。

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老鷹則會使用比較巧妙的方法,它們捕獵烏龜時,會用爪子把烏龜抓起來,飛到半空中再扔下去把龜殼摔碎,不過這種方式只對幼年烏龜有效。

成年烏龜的體重太重,老鷹沒辦法抓起來帶到空中,不光如此,面對體型較大的烏龜,老鷹還有被對方殺死的可能。

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第二,烏龜的新陳代謝和細胞分化速度十分緩慢。

烏龜對食物的需求量很小,生長週期十分漫長,而且它又是變溫動物,不需要用能量調節體溫。

透過觀察烏龜的生活習性我們可以發現,烏龜常常處於一種類似冬眠的狀態,很多時候,它們能不動就不動,就算偶爾動那麼兩下,動作也是慢吞吞的。

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根據生理學家馬克斯·魯伯納提出的生命能理論,新陳代謝速度和壽命成反比,所以烏龜會比那些新陳代謝速度更快的動物更長壽。

而且,生物學家發現,烏龜的細胞分化速度很慢,分裂分化的次數也多。動物的成體纖維細胞繁殖代數與壽命成正比,在體外培養實驗中,烏龜的成體纖維細胞能夠繁殖125代,是人類的2。5倍。

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第三, 烏龜屬於可忽略衰老動物。

隨著年齡的增加,烏龜並沒有表現出繁殖能力下降、機能退化、死亡率上升等衰老跡象。加拉帕戈斯象龜在80歲的時候還能夠繁育出健康的後代。

人類由於衰老死亡的原因大多是各項機能下降到無法維持生命活動,又或者是免疫力不足難以抵禦病菌被感染後死亡,烏龜則沒有這種困擾。

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讓科學家頭疼的烏龜起源

關於烏龜起源的研究,一直是科學家們爭論不休的問題。因為龜類的祖先存在於很久以前的遠古時期,人們選擇透過化石來進行研究觀察。但是,在這些化石上,科學家們發現了許多無法解釋的地方。

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正南龜

一開始科學家們根據烏龜的身體結構和呼吸方式,推斷烏龜的起源在水中,到了後來才發展到陸地上,可是後來發現的2。5億萬年前的龜類化石,竟然都是從陸相地層中發現的,這讓人們對龜類的起源地產生了新的困惑。

現在的烏龜把外殼當作堅不可摧的保護層,但是2億前的龜類化石顯示,這種烏龜最大的特徵就是不會主動把頭縮排龜殼裡面。那個時候的烏龜是如何保護自己的?又是為什麼學會了把頭縮回殼內?

進化論中的BUG:烏龜起源,如何成為科學家們的噩夢?

這些問題都還縈繞在科學家的腦海裡,找不到合理的答案。不過,生物學家們已經基本研究推測出了龜殼的演變過程。

在我們的日常認知中,烏龜的殼似乎就是用來保護自己的。但生物學家發現,烏龜的殼其實是為了適應環境才演變而來的。

進化論中的BUG:烏龜起源,如何成為科學家們的噩夢?

大約2。5億年前,發生了二疊紀-三疊紀滅絕事件,地球上大量生物滅絕,陸地和海洋生態圈花費了數百萬年才完全恢復,是規模最龐大的一次滅絕事件。

當時烏龜的祖先正南龜生活在南非地區,為了逃離當地嚴酷的自然環境,它們開始奮力向地下挖洞,為了提高挖掘過程中的效率,讓前肢便於使力,正南龜的肋骨逐漸擴寬延展,最終形成了龜殼。

進化論中的BUG:烏龜起源,如何成為科學家們的噩夢?

正南龜

也許當初烏龜並沒有意識到龜殼的保護作用,因為這並非它們演化出龜殼的目的,所以才不會主動將頭縮回體內。

古老的生物往往十分神秘又極具吸引力,因為它身上有著遠古時代的痕跡,致力於探究萬物起源的人類自然也有極高的研究熱情。

如今我們的發現只是冰山一角,相信在未來,我們一定能慢慢解開這些謎團。

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