Het is algemeen bekend dat het schild van de moderne schildpad grotendeels wordt gebruikt ter bescherming. Geen enkel ander levend gewerveld dier heeft zijn lichaam zo drastisch aangepast om zo’n ondoordringbare beschermende structuur te vormen als de schildpad. Een nieuwe studie door een internationale groep paleontologen suggereert echter dat het breed geribbelde proto-schelp van de vroegste fossiele schildpadden met een gedeeltelijk schild in eerste instantie een aanpassing was, om ondergronds te kunnen graven, niet om bescherming te bieden. Paleontoloog Tyler Lyson van het Denver Museum of Nature & Science is een van de wetenschappers die heeft geholpen deze ontdekking te doen.

“Waarom het schild van de schildpad is geëvolueerd is een zeer Dr. Seuss-achtige vraag en het antwoord lijkt vrij voor de hand liggend – het was voor bescherming,” zei Dr. Lyson, hoofdauteur van Fossorial Origin of the Turtle Shell, dat vandaag werd vrijgegeven door Current Biology. “Maar net zoals de vogelveer in eerste instantie niet evolueerde voor de vlucht, was het vroegste begin van het schild van de schildpad niet voor bescherming, maar eerder voor het graven onder de grond om te ontsnappen aan de barre Zuid-Afrikaanse omgeving waar deze vroege proto schildpadden leefden.”

De vroege evolutie van het schild van de schildpad heeft wetenschappers lang voor een raadsel gesteld. “We wisten zowel uit het fossielenbestand als uit de observatie van de ontwikkeling van het schild bij moderne schildpadden, dat een van de eerste grote veranderingen in de richting van een schild de verbreding van de ribben was,” zei Dr. Lyson. Hoewel duidelijk verbrede ribben geen belangrijke wijziging lijken, heeft het een grote invloed op zowel de ademhaling als de snelheid bij viervoeters. Ribben worden gebruikt om het lichaam te ondersteunen tijdens de voortbeweging en spelen een cruciale rol bij de ventilatie van de longen. Duidelijk verbrede ribben verstijven de romp, wat de paslengte van een dier verkort en hem vertraagt, wat de ademhaling belemmert.

“De integrale rol van ribben in zowel de voortbeweging als de ademhaling is waarschijnlijk de reden waarom we niet veel variatie in de vorm van ribben zien,” zei Dr. Lyson. “Ribben zijn over het algemeen vrij saaie botten. De ribben van walvissen, slangen, dinosauriërs, mensen en vrijwel alle andere dieren zien er hetzelfde uit. Schildpadden zijn de enige uitzondering, waar ze sterk gemodificeerd zijn om het grootste deel van het schild te vormen.”

Een grote doorbraak kwam er met de ontdekking van verschillende specimens van de oudste (260 miljoen jaar oude) proto-schildpad met gedeeltelijk schild, Eunotosaurus africanus, uit het Karoo-bekken van Zuid-Afrika. Verscheidene van deze specimens werden ontdekt door twee van de coauteurs van de studie, Drs. Roger Smith en Bruce Rubidge van de Universiteit van Witwatersrand in Johannesburg. Maar het belangrijkste exemplaar werd gevonden door een toen 8-jarige Zuidafrikaanse jongen op de boerderij van zijn vader in de Westkaap van Zuid-Afrika. Dit exemplaar, dat ongeveer 15 cm lang is, bestaat uit een goed bewaard gebleven skelet samen met de volledig gearticuleerde handen en voeten.

“Ik wil Kobus Snyman bedanken en hem de hand schudden, want zonder Kobus die zowel het specimen vond als het naar zijn plaatselijk museum, het Fransie Pienaar Museum in Prince Albert, bracht, zou deze studie niet mogelijk zijn geweest,” zei Dr. Lyson.

De studie omvat auteurs uit de Verenigde Staten, Zuid-Afrika, en Zwitserland.