【陆龟】进化论的终极BUG：乌龟凭什么会成为科学家们的“噩梦”？

令人头疼的进化

生命的进化从最初单纯的单细胞到多细胞，从海洋到陆地、天空、生物进化经过数十亿年的发展，才有了当今地球生机勃勃的一面。

生物演化之路

每个物种几乎都是独特的，各个种属的亚目分支各有千秋，这些都是演化的证据。不过有一类物种很特殊，科学家在研究这个物种时可是感到了前所未有的压力，没有其他物种比它的演变更特殊了，它便是龟。

对龟类的研究一度成为了科学家们的"噩梦"，难道说这个物种曾经很恐怖吗？这是因为龟在亿万年的演化历史中的改变实在太不一般了，简直是进化论的终极bug。

一部分种类的龟

我们常说的乌龟一般泛指那种身上背有厚厚的甲壳，四肢行动缓慢，还能把头缩进壳里的生物。就连鳖这样较为奇特的“龟”也成了人们口中常说的“王八”，由此可见，人们并没有对这类生物进行严格区分。

不过科学家的研究必须得把这些事情搞明白，实际上不论是鳖还是乌龟，它们都是脊索动物门爬行纲的一个目，学名称作龟鳖目。

鳖，民间俗称“王八”

通常来讲，龟在陆地上和水里都能够生活，还有能够长期生活在水中的龟类，比如鳄龟、海龟。龟作为爬行动物，其寿命对比其他生物要长寿不少，更有部分龟类能够存活数百年之久。

龟的寿命来自于它的新陈代谢，龟体内的代谢效率通常较慢，另外龟是变温动物，与其他一部分爬行动物不同。不过，最令科学家感到疑惑的是，龟到底是怎么把它们背部的甲壳进化出来？

龟的身体结构

龟的解剖图和骨架结构的展示也让科学家更加困惑，龟壳并不是“长”出来的，而是与生俱来，是身体的一部分，就像是人的胸腔一样。龟壳实际上就是龟的脊柱和四肢连接的关节部分组成，这让科学家感到非常奇怪。

倒不是说这种生理结构在自然界中非常离谱，自然界中奇奇怪怪的生物多了去了，但龟壳的演化在生物进化的历史中完全找不到确凿的证据去证明。这使得科学家无法对其进行本源追踪，从而对龟的进化研究一时间无从下手。

令人迷惑的龟的骨骼

难以区分的龟鳖目

大部分动物都有趋利避害的本能，无论是利用环境还是掌控自己的身体。科学家剖开龟骨骼的矢状切面发现了龟的奇特构造，一般来讲，龟壳包含50~60块骨块，腹部甲板骨块最少，只有7~11块左右。

坚硬的龟壳

甲壳通过腹甲的横向延伸连接至肩带、胸骨、腹甲，甲壳作为身体的一部分。随着龟的年龄增大也会越来越大，肋骨的横向生长成为甲壳脊，这是龟独特身体构造的另一部分。成长过程中，支撑龟壳的骨架便是这样横向生长变得越来越大。

自然界中这种独特的生理构造除了乌龟，没有任何动物或者爬行动物有这种生长方式。科学家为了找寻这种进化的起源以便更好地完善生物进化史，结果就在这里犯了难。

地球上出现过的巨型龟

有人可能要说了，乌龟嘛，既然是爬行动物，还有这样的外壳，肯定是恐龙、蜥蜴啥之类的后代变化而来的。事实上，以前确实有这样的大胆假设。而且从时间线来看，乌龟经历过恐龙时期，兴许不排除这种可能性。

但很快这种假说就随着恐龙的生物分类逐渐给排除掉了，最终的证据表明，目前恐龙的后代只可能是鸟类这样的生物。科学家们必须要在另一条路上去推定龟的起源。

鸟类表示，我才是恐龙的正统

科学家还是把目光主要聚集在爬行动物身上，龟鳖目家族中的海龟吸引了科学家们的注意力。他们发现海龟和其他龟类不同，海龟为了在海洋里进行更好的游动以及适应交配期长距离的游行。

海龟无法像其他龟类一样将自己的四肢和头部收缩在壳里，1914年，荷兰动物学家简·维斯路易斯提出了“真皮骨板”的概念，并将其称之为“骨皮”。海龟的龟壳与下方的肋骨融合，这种骨皮方式非常像二叠纪时期的布拉迪龙。

海龟与陆龟的区别就在于它的四肢呈鳍状

布拉迪龙作为爬行动物基础类别的最后分支，其同类都有盾甲一样的外皮分布，四肢粗壮，尾巴短小，四足直接立于身体下方。这和龟看起来有着非常相似的特征，然而科学家们又错了。

这种解释不足以证明龟的进化，倒说明了作为爬行动物，布加迪龙这样的副爬行类动物的生理构造和其近亲非洲真龙。因为对于布加迪龙的研究并没有解释龟的肋骨是如何附着在整个背部的骨质皮板上。

远古龟类的化石

另外，非洲真龙的脊椎结构也仅仅只是和乌龟非常相似，而且还被误认为是海龟与其祖先之间进化的一个缺失环节。不过随着时间推测越来越详细，乌龟的演化发展让科学家们更加确定它是在恐龙时代开始发生重大变化的。

三叠纪晚期的化石数据显示了一种原始龟，这种龟类的脊柱部分和现代龟类非常相似。完整的化石证据最早发现于德国的某处农村，当地农民在一个复合型结构的地层中发现了这个化石。

距今2.28亿年的龟的化石

科学家对这类化石进行了仔细研究后，可以确定，龟基本上就是在三叠纪晚期开始出现，逐渐形成了一个较大的群体，其中不乏陆龟这些生物。

那么问题来了，海龟呢？难不成海龟不是乌龟的一员？其实科学家也很矛盾，为什么这些化石明明看起来类似，却差别这么大，而且无论是从时间线上来看还是从生物演化的分支来看。它们应该是一样的啊，难道出生物演化体系出BUG了？

海龟和陆龟

如果不把海龟这个问题给解释清楚，可能对于龟类的研究还是错的。科学家开始仔细地研究起海龟这种龟类的骨骼和化石，他们推测海龟应该也是羊膜动物里分支出来的一个物种。

从它的颞颥孔来看，海龟头部骨骼有双孔颞颥孔，这是它作为羊膜动物演化的一个重点证据。从进化时间线来看，海龟的时间线早于其他羊膜动物，孔洞的开孔和变化，时间给了它充足的准备时间。

动物的四种颞颥孔

羊膜动物的分支可就太大了，所以科学家不得不把整个龟鳖目划分到一个基础的爬行动物子类，使它更靠近鳄鱼、蜥蜴这些动物。

四大爬行动物，鳄鱼、蜥蜴、蛇以及龟

成为一个合格的龟

从乌龟的研究历史开始，过去近100年的时间里都没有人可以很好地把龟鳖目这种生物给详细的划分在它应该所属的位置。同时化石的缺失，证据的缺少，科学家获得的零碎信息很难拼凑起一个完整的进化路线。

这些化石无法充当龟类演化过程中的证据

你说它是恐龙蜥蜴吧，有那么一点关系，要说它是爬行动物，那倒也是，但就是找不到同期爬行动物的演化证据。乌龟王八不分家的说法可能就是这个时候来的。

随着科学技术的进步，生物研究能够利用更多技术去模拟分析生物的演变历史了。分子系统在生物学上有了兴起后，基因测序这一强大功能在这方面发挥了重要作用。

DNA表示，该我上场了

科学家们在对现代龟类做了基因测序的相关对比后发现，龟与鳄鱼、鸟类挨得挺近。不过由于缺乏相关的化石证据，这个分类虽然比以往更细致，但也使得在后续的基因测序对比种使得龟鳖目在主龙类的子类中反复被修改。

不过也好在有了以上这些证明，乌龟家族总算大致确定在二叠纪至三叠纪期间，和恐龙有点关联，接下来就差化石证据了。直到2015年和2018年，罗氏祖龟和中国贵州出土的齿鳖。

罗氏祖龟的化石

这两种龟类化石终于把缺失的演化拼图给补上了，化石证据表明了龟鳖目在演化的过程中是如何一步步发展成今天的样子，同时也解释了为何海龟会和其他龟类不太一样。

龟龟表示，我不是演化史上的“怪胎”

关于乌龟的进化史也到此告了一段落，科学家们终于弄明白了龟的演化历程。