Костенурки (Testudines) — еволюция, анатомия и застрашеност

Въпреки че думата "костенурка" е широко използвана за описание на всички представители на разред Testudines, често срещано е някои представители да се наричат и костенурки, костенурки или морски костенурки. Начинът, по който се използват тези имена, ако изобщо се използват, зависи от вида на английския език.

• Британският английски език описва тези влечуги като костенурки, ако живеят в морето; сухоземни костенурки, ако живеят в сладка или солена вода; или костенурки, ако живеят на сушата.
• В американския английски език думата "костенурка" се използва като общ термин за всички видове. "Костенурка" се използва за повечето видове, живеещи на сушата, а океанските видове обикновено се наричат морски костенурки. Названието "костенурка" обикновено е запазено само за соленоводната диамантена костенурка, Malaclemys terrapin.
• В австралийския английски език се използва терминът turtle (костенурка) както за морските, така и за сладководните видове, а терминът tortoise (костенурка) - за сухоземните видове.

За да се избегне объркване, думата "хелониан" е популярна сред някои, които работят с тези животни, като събирателно наименование. За съжаление, Chelonia е и името на определен род костенурки, така че това противоречи на употребата ѝ за целия разред Testudines.

Въпреки че много костенурки прекарват по-голямата част от живота си под вода, всички костенурки и шипобедрени костенурки дишат въздух и трябва да излизат на повърхността на редовни интервали от време, за да напълнят дробовете си. Някои от тях прекарват целия си живот на сушата.

Проучва се водното дишане при австралийските сладководни костенурки. Някои видове имат големи клоакални кухини, които са облицовани с много пръстовидни издатини. Тези изпъкналости, наречени папили, имат богато кръвоснабдяване и увеличават площта на повърхността. С помощта на тези папили костенурките могат да поемат разтворен кислород от водата по същия начин, по който рибите използват хриле за дишане.

Подобно на другите влечуги, костенурките снасят яйца, които са леко меки и кожести. Яйцата на най-едрите видове са сферични, а на останалите са продълговати. Морските костенурки снасят яйцата си на сухи, пясъчни плажове. Костенурките могат да достигнат размножителна възраст за много години, а в много случаи се размножават на всеки няколко години, а не ежегодно.

При някои видове се наблюдава температурно зависимо определяне на пола. Температурата определя дали яйцеклетката ще се превърне в мъжки или женски индивид: по-високата температура води до появата на женски индивиди, а по-ниската - на мъжки. Голям брой яйца се слагат в дупки, изкопани в кал или пясък. След това те се покриват и се оставят да се инкубират сами. Когато костенурките се излюпят, те излизат на повърхността и се насочват към водата. Нито една костенурка майка не се грижи за малките си.

Дълъг живот

Изследователите наскоро откриха, че органите на костенурките не се разрушават постепенно и не стават по-малко ефективни с течение на времето, за разлика от повечето други животни. Установено е, че черният дроб, белите дробове и бъбреците на столетна костенурка са почти идентични с тези на младия ѝ събрат. Това вдъхнови изследователите на генетиката да започнат да проучват генома на костенурката за гени на дълголетието.

Сгъване на врата

Костенурките се разделят на две групи според това как са намерили решение на проблема с прибирането на шията в черупката. Костенурките от вида Cryptodira (скрита шия) могат да придърпват шията си, като същевременно я свиват под гръбначния стълб. Pleurodira (странична шия), които сега се срещат само в сладководна среда в южното полукълбо, свиват шията си настрани. Така че важното приспособление за изтегляне на главата е еволюирало два пъти от костенурките-предци, които не са имали тази способност.

Хранене

Костенурките имат твърд клюн. Костенурките използват челюстите си, за да режат и дъвчат храната. Вместо зъби горната и долната челюст на костенурката са покрити с рогови хребети. Хищните костенурки обикновено имат остри като нож хребети, с които разрязват плячката си. Билкоядните костенурки имат назъбени хребети, които им помагат да прерязват твърди растения. Костенурките използват езиците си, за да поглъщат храна, но за разлика от повечето влечуги не могат да изплезват езиците си, за да хващат храна.

Shell

Горната част на черупката на костенурката се нарича карапакс. Долната черупка, която покрива корема, се нарича пластрон. Карапаксът и пластронът са съединени от двете страни на костенурката с костни структури, наречени мостове.

Вътрешният слой на черупката на костенурката се състои от около 60 кости. Той включва части от гръбначния стълб и ребрата, което означава, че костенурката не може да изпълзи от черупката си. При повечето костенурки външният слой на черупката е покрит с рогови люспи, наречени scutes, които са част от външната кожа, или епидермиса. Скулите са изградени от влакнест протеин, наречен кератин, който съставлява и люспите на други влечуги. Тези люспи застъпват шевовете между костите на черупката и придават здравина на черупката. Някои костенурки нямат рогови люспи. Например кожестата морска костенурка и костенурките с меки черупки имат черупки, покрити с кожеста кожа.

Най-голям брой живеещи

Най-голямото хелонианско животно е морската костенурка - голямата кожеста костенурка, която достига дължина на черупката 200 см и тегло над 900 кг. Сладководните костенурки обикновено са по-малки, но при най-големия вид, азиатската шипобедрена костенурка Pelochelys cantorii, са докладвани няколко индивида с дължина на корубата до 200 cm или 80 инча (Das, 1991). Това е по-малко дори от по-известната алигаторска костенурка, най-голямото хелонианско животно в Северна Америка, което достига дължина на черупката до 80 cm и тегло около 60 kg.

Най-дългата фосилна костенурка, Архелон, е била повече от два пъти по-дълга от кожестата - до 4,5 метра.

Първите вкаменени протокостенурки са от горния триас на мезозойската ера, преди около 220 милиона години. Тяхната черупка се е развила от костни продължения на гръбначните им кости и широки ребра, които са се разширявали и сраснали, за да образуват цялостна черупка. Тя е осигурявала защита на всеки етап от еволюцията си, дори когато костният компонент на черупката не е бил завършен. Това се е оказало дълготрайна адаптация и групата като цяло е преживяла много промени в моретата и няколко изчезвания.

В югозападната част на Китай са открити фосили на сладководната костенурка Odontochelys semitestacea или "костенурка с половин черупка и зъби" от късния триас. Odontochelys има пълен костен пластрон и непълен карапакс, подобно на ранен етап от ембрионалното развитие на костенурката. Към горна юра костенурките са се разпространили широко и тяхната фосилна история става по-лесна за разчитане.

Точното им родословие е загадка. Ранните амниоти не са имали отвори в черепа зад очите. Отворите са се появили в черепите на сауропсидите и синапсидите. Те олекотяват черепа, осигуряват точки за закрепване на мускулите и място за мускулни издутини. Но костенурките нямат такива отвори в черепа. Те са наречени "анапсиди", което означава "без отвори".

В крайна сметка е изказано предположението, че костенурките са еволюирали от зауропсидите, които са имали черепни отвори, но костенурките са ги изгубили като част от еволюцията си към тежка защитна броня. Всички молекулярни изследвания категорично потвърждават причисляването на костенурките към диапсидите; някои от тях ги причисляват към архозаврите или към сестринската група на съществуващите архозаври.

Най-ранните известни костенурки с пълна черупка са къснотриаските Odontochelys, Chinlechelys и Proganochelys. Първият род е бил воден, но вторият вероятно е бил сухоземен. Те вече са имали много усъвършенствани черти на костенурките и по този начин вероятно са имали много милиони години предшестваща еволюция на костенурките и видове в предците си. Наистина им е липсвала способността да придърпват главата си в черупката (а са имали дълъг врат) и (Odontochelys) са имали дълга, шиповидна опашка, завършваща с тояга - форма на тялото, подобна на тази на анкилозаврите, резултат от конвергентна еволюция.

Костенурките се разделят на два подвида - Cryptodira и Pleurodira. Cryptodira е по-голямата от двете групи и включва всички морски костенурки, сухоземните костенурки и много от сладководните костенурки. Pleurodira понякога са известни като костенурки със странична шия, което е препратка към начина, по който прибират главите си в черупките. Тази по-малка група се състои предимно от сладководни костенурки.

• Морска костенурка
• Свинска костенурка
• Archelon