Kuratani, S., S. Kuraku & H. Nagashima (2011): Evolutionary developmental perspective for the origin of turtles: the folding theory for the shell based on the developmental nature of the carapacial ridge. – Evolution & Development 13(1): 1-14.

Evolutionäre Entwicklungsperspektive für das Auftreten von Schildkröten: die Faltungstheorie für den Panzer basierend auf der Entwicklungsgrundlage der Carapaxauffaltung.

DOI: 10.1111/j.1525-142X.2010.00451.x ➚

Der Körperbauplan der Schildkröten stellte eine Neuentwicklung innerhalb der Wirbeltierevolution dar, bei der es zur Ausbildung eines Panzers kommt. Im Gegensatz zu Schutzmechanismen anderer Wirbeltiergruppen kommt es bei der Ausbildung des Schildkrötenpanzers zu einer entwicklungsbedingten Umprogrammierung des axialen Skeletts, wobei sich eine ungewöhnliche Topographie (Lagebeziehung) für einige Muskel-Skelett-Elemente beobachten lässt. Somit liefern Schildkröten eine ideale Fallstudie für das Verständnis, wie Veränderungen im Entwicklungsprogramm mit der morphologischen Evolution bei Wirbeltieren assoziiert sind. In diesem Artikel wird die Evolution des Schildkröten-spezifischen Körperbauplans diskutiert. Der Schlüssel zum Verständnis des Musters der Panzerbildung liegt in der Modifikation (Veränderung) der Rippen für die die Carapaxauffaltung verantwortlich zu sein scheint. Bei der Carapaxauffaltung handelt es sich um eine für Schildkröten spezifische Embryonalanlage. Sie führt dazu, dass sich das Wachstum der Rippen im axialen Anteil (entlang der Körperachse) des Körpers verlangsamt, wobei die dorsalen (rückseitig) und lateral (seitlich) orientierten Bereiche der Rippen auswachsen und eine Kapsel um die Schulterblätter bilden. Obwohl die Carapaxauffaltung selbst nicht den Wachstumsstop in axialer Richtung induziert, so konnte doch gezeigt werden, dass sie die fächerförmige Verbreiterung der Rippen auslöst, die gleichzeitig mit dem Marginalwachstum (Wachstum am Rand) des Carapax entlang dieser für Schildkröten spezifischen Falte in der seitlichen Körperwand erfolgt. Während des Prozesses der Auffaltung behalten einige Rumpfmuskeln ihre ursprüngliche Konnektivität bei, während die Muskeln der Beine neue für Schildkröten spezifische Ansätze am Skelett ausbilden. Der Körperbauplan der Schildkröten lässt sich demnach anhand unseres Wissens über Wirbeltieranatomie und Entwicklungsbiologie erklären und stimmt mit dem evolutionären Ursprung der Schildkröten überein, der anhand der kürzlich gefunden fossilen Spezies, Odontochelys abgeleitet wurde.

Kommentar von Flora Ihlow

Der „carapacial ridge“ stellt eine Auffaltung von Ekto- und Mesoderm (äußere und mittlere Schicht) dar, die den späteren marginalen Carapaxrand der Schildkröte bildet. Die Rippen wachsen in Folge dessen in Richtung dieser Auffaltung über die Schulterblätter hinaus und Formen den Panzer.

Literatur

Joyce, W. G., S. G: Lucas, T. M. Scheyer, A. B. Heckert & A. P. Hunt (2008): A thin-shelled reptile from the Late Triassic of North America and the origin of the turtle shell. – Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences 276(1656): 507-513 oder Abstract-Archiv.

Li, C., X. C. Wu, O. Rieppel, L. T. Wang & L. J. Zhao (2008): An ancestral turtle from the Late Triassic of southwestern China. – Nature 456(7221): 497-501 oder Abstract-Archiv