海龜為何有殼？演化與有趣事實

由傑夫·韋伊斯豪普特編撰

如果你養了一隻海龜，你可能會看到它們將四肢和尾巴收進殼中。這種隱蔽的行為可能讓你認為它們的殼只是用來保護自己。這在某種程度上是正確的，但這些小動物並不是為了這個目的才演化出堅固的外殼。相反，這種緩慢動作的爬行動物的外殼有助於它們的運動能力、挖掘、游泳和導航。許多研究支援了海龜殼的這些益處¹。如果你想更理解你的小寵物的殼，這篇文章將討論你應該知道的一切。那麼，讓我們探索海龜殼的演化以及這些動物為什麼需要它們！

海龜殼的演化

海龜殼最初的用途是幫助這些動物挖掘，而不僅僅是作為他們的保護。這與鳥類最初並不是為了飛行而獲得羽毛類似，但最終羽毛成為了它們的主要用途。早期的海龜生活在惡劣的南非環境中，它們的地下挖掘技能是逃脫恐怖的唯一途徑。但這只是它們殼演化的一個方面，由 Lyson 博士在《海龜殼的穴居起源》一書中有很好的解釋²。它們的殼也演化成更寬闊的肋骨。肋骨的寬闊是一個困擾科學家多年的現象。幸運的是，Lyson 博士的研究結果解答了一些問題。儘管寬闊的肋骨可能看起來不特別，但對於像海龜這樣的四足動物來說卻很重要。這個特點有助於海龜的呼吸、速度、結構支撐和運動能力。透過加固軀幹，海龜的肋骨縮短了步伐，減緩了呼吸。這讓我們想知道為什麼肋骨沒有進一步演化。但科學家也解答了這個困惑。雖然他們的寬闊肋骨使呼吸變得困難，但這對於結構支撐來說是一個至關重要的演化。因此這些擁有殼的天才發展出肌肉吊帶來通風，更好地呼吸。然而肋骨只是創造現代海龜殼的一個步驟。海龜的脊椎也演化出來以支撐海龜的上殼和下殼。與此同時肩胛骨開始為擴大的殼提供空間。最後胸骨的發展用於保護器官，形成了現代海龜殼的一個變種。

海龜為何有殼？

確實，海龜殼最初的演化變化是為了更好的運動能力。但它為什麼最終演化成一種堅固的盔甲呢？最簡短的答案是為了保護自己免受捕食者的威脅。海龜的殼隨著時間的推移不斷演化。在與捕食者和環境威脅的多次不愉快經歷後，它開始發揮最好的功能：保護自己。讓我們詳細理解這些爬行動物為什麼需要殼。

1. 保護

當海龜與捕食者戰鬥時，殼可以保護它們免受刮傷和咬傷。它們的殼還具有高超的偽裝能力，可以在鯊魚和鯨魚出現時保持隱蔽。如果無法避免威脅，這些爬行動物可以收起四肢、尾巴和頭部進入殼內，讓捕食者無法接觸。這種行為被稱為“縮頭（turtling）”。然而避免捕食者並不是海龜需要殼的唯一原因。這些動物還面臨著各種環境威脅，包括極端溫度和掉落的碎片。在任何情況下，它們堅固的殼總是能夠保護自己。

2. 運動能力

海龜殼對於運動能力非常有幫助。尤其是對於水生海龜來說殼還有助於浮力，因為它具有多個氣囊。當海龜的殼與鰭片互動時，水生運動才成為可能。鰭片依靠殼來穩定，以便推動海龜向前。殼的流線型形狀使得推進變得輕而易舉！

3. 體溫調節

無論是寒冷還是炎熱，海龜的殼都非常擅長保持其居住者的理想溫度。在需要時，骨質結構吸收熱量以保持動物的溫暖。這在海龜停止發出體熱時尤為有用。儘管它們在殼下是脆弱的，但這些爬行動物無法應對快速的溫度變化。它們的殼透過一種磨擦效應來防止這種情況，使生物能夠適應高溫或低溫。

4. 結構支撐

海龜的殼為龜骨提供了無可挑剔的結構支撐，原因非常簡單。殼本身就是爬行動物骨骼的一部分！開啟殼看一看，你會發現有 50 根訪問到外殼的骨頭。這種結構穩定了脊柱並均勻分布體重。令人驚訝的是，殼還是它們四肢的訪問點，提供了自由運動的範圍。你可能認為殼只是一個外部結構，但它也訪問到負責四肢運動的所有肌肉。

結論

海龜絕對無法沒有它們的殼而生活。這個簡單的事實足以讓任何人認為殼的唯一目的是保護動物。雖然殼無疑在保護上表現出色，但這不是它們一開始的目標。研究證實，海龜的殼最初演化為更好的挖掘和掘洞。借助它們的幫助，早期的海龜可以逃離南非的惡劣環境。現代海龜殼經歷了無數次演化，變得比以往任何時候都更加堅固。現在如果有人問“為什麼海龜有殼？”，你會知道答案！

資料來源：Chatt Nature Center、Turtle Conservation Society、UMCES、MDPI、PubMed、NCBI、NLM、NIH、CBC

特色圖片來源：InFocus.ee, Shutterstock

作者簡介：傑夫·韋伊斯豪普特是一名資料隱私技術專業人士，他在晚上寫作和練習攝影。他在多家財富 100 強新創公司擔任軟體團隊主管已經有 20 年，喜歡在工作結束後與寵物一起放鬆。

關鍵詞：演化、海龜、殼、有趣事實