现今地球上所有的生物,都是在适应环境的过程中逐步演化而来的,而大多数的生物,我们都能通过化石和分子生物学来向前追溯它的祖先,但也有一些例外,比如乌龟的“族谱”就十分混乱,至今也无法确定它的祖先到底是谁。
乌龟的演化之路上到底发生了什么呢?这还要从距今2.8亿年以前的二叠纪时期说起。在二叠纪时期,生活着一种古生物,我们称其为“正南龟”,虽然它的名字中有“龟”字,但它的外形却完全没有我们所熟悉的龟的样子。这是一种肋骨宽厚的爬行动物,而通过其宽厚的肋骨以及前肢的形态可以断定,这是一种善于挖掘的动物,这是因为宽厚且扁平的肋骨有利于降低身体的中心,从而方便挖掘。不知是什么原因,正南龟本就宽厚的肋骨逐渐变得越发宽厚,慢慢地,锁骨发生了闭合,形成了一种类似乎乌龟腹甲的构造,而这种生物就被称之为“祖龟”。
祖龟的化石是由德国科学家所发现的,在发现之后,很快就被认为是乌龟演化之路上的一个过渡形态。
祖龟继续演化,最终所有肋骨都闭合连成了一体,于是一块完整的腹甲出现了。乌龟的演化过程与大多数人所想的并不相同,它并不是先演化出背甲,而是先演化出腹甲的。也就是说当乌龟拥有了完整的腹甲时,背部还什么也没有,而这种背部光秃秃,而腹部却拥有完整腹甲的生物就被称之为“半甲齿龟”。
人类最早发现半甲齿龟的化石是在我国贵州的关岭,这种生物被称为之所以被命名为“半甲齿龟”,一方面是因为它只是腹部拥有甲壳,而背部没有,另一方面则是因为它还保留着牙齿。
现代的乌龟是没有牙齿的,它们只拥有类似于鸟喙的硬骨,但2008年出土的半甲齿龟化石明确显示出了牙齿的存在,也就是说乌龟的祖先其实是有牙齿的。
在此之后,半甲齿龟继续进化,最终脊柱和肋骨彻底闭合,形成了完整的龟壳,于是现代龟鳖类生物的共同祖先出现了,我们称其为原颚龟。原颚龟生活在距今2.1亿年以前的三叠纪晚期,从外形特征上来看,它与现代的龟鳖类生物已经没有太大的区别了,唯一的区别可能就是四肢和头部还无法彻底缩入壳中。如此看来,乌龟的演化之路不是很清晰吗?以上这些只是古生物学家根据所发现的生物化石作出的推论,但这个世界上除了古生物学家之外,还有分子生物学家,当二者相遇时,问题就变得复杂了。分子生物学家通过基因图谱对照分析后得出了截然不同的结论,那就是乌龟与鳄鱼和鸟类有着共同的祖先。
如果说乌龟、鳄鱼以及鸟类有着共同的祖先,那么问题就复杂了,因为鳄鱼和鸟类的祖先在二叠纪时期还没有分家,而二叠纪正是正南龟生活的时代,这样一来,正南龟就和现在的乌龟没有关系了。
那么乌龟的祖先到底是谁呢?古生物学家和分子生物学家的理论,到底哪一个出错了呢?其实我们没有必要如此狭隘地看待问题,二者可能都是正确的,而现代龟鳖类生物也未必只有一个祖先。一种生物会有多个祖先以及多种不同的演化路线吗?这完全是有可能的。生物的进化与所处的环境是息息相关的,所以即便是两种亲缘关系很远的生物,他们在面临相同的生存环境时,也会演化出相似的身体结构和特征,而这就被称之为“趋同进化”。
从趋同进化的角度来看,很可能在远古时期,生存环境使得龟壳具有极大的生存优势,于是多种不同的生物都走上了叠甲之路。
那么到底是何种生存环境迫使生物都开始武装自己的呢?在二叠纪时期,劳亚古陆和冈瓦纳古陆之间存在着一片海洋,我们称之为特提斯海,而这片海域中的顶级掠食者就是鱼龙,鱼龙速度很快,但咬合力有限,所以拥有一副铠甲就可以使自己免受灭顶之灾,于是很多生物便走上了叠甲之路,从而使得乌龟的祖先变得难以追寻。
当然,这只是根据半甲齿龟化石的出土位置进行的大胆推测,目的只是为了说明生存环境是如何使得生物走上趋同进化之路的。其实趋同进化的例子很多,比如生活在南极的企鹅和生活在北极海域的大海雀就是典型的趋同进化,二者无论是生活习性还是外貌特征都极其相似,只可惜因为人类的原因,大海雀早已灭绝了,而企鹅因生活在鲜有人迹的南极而得以存续。