Et blik nedefra på et fossil af en 220 millioner år gammel skildpadde med skjold på maven. (Foto: Institute of Vertebrate Palaeontology and Palaeanthropology, Beijing/Nature)

Kinesiske forskere har fundet de hidtil ældste fossiler af skildpadder, som ser ud til at knække et gammelt evolutionært mysterium: Hvordan fik skildpadden sit skjold.

De fantastisk velbevarede 220 mio. år gamle fossiler er de ældste og mest primitive, man kender. De adskiller sig fra alle tidligere fund ved dels at have tænder og ved blot at have et halvt skjold; kun bugskjoldet er fuldt udviklet.

Dermed repræsenterer fossilerne et afslørende udviklingstrin på vej mod skildpadder, som vi kender dem i dag.

»De er et 'missing link',« siger palæontologen Chun Li fra Det Kinesiske Videnskabelige Akademi i Beijing til videnskab.dk.

Understreger Darwins teori
Chun Li fandt fossilerne og har døbt arten Odontochelys semitestacea (skildpadden med tænder og halvt skjold). Sammen med canadiske og amerikanske kolleger har Chun Li netop offentliggjort fundene i det videnskabelige tidsskrift Nature.

Et bud på, hvordan skildpadderne så ud, mens de svømmede rundt i vandet for mere end 200 millioner år siden. (Illustration: Fields Museum)

Fundet er også en vigtig understregning af Darwins teori om arternes udvikling, hvor kritikere alle dage har rejst spørgsmålet om, hvor de mellemliggende arter er.

15 millioner år ældre end den ældsteLige siden de frygtindgydende dinosaurer dominerede Jorden, har skildpadder i det store og hele set ud, som vi kender dem i dag.

Den hidtil ældste skildpadde, Proganochelys fra Tyskland, levede for 205 mio. år siden og havde allerede et fuldt udviklet skjold og tandløst næb. Derfor har det været et mysterium, hvordan skildpaddens karakteristiske skjold opstod.

I maj sidste år gjorde Chun Li imidlertid en serie heldige opdagelser, der skulle løfte sløret.

Fundet i en gårdstenChun Li er ude at spejde efter nye fossiljagtmarker i Guizhou-provinsen i det sydvestlige Kina, da han besøger en lokal bonde og opdager en specielt udseende gårdsten, som 'lugter' langt væk af fossil.

Sådan ser et 220 mio. år gammelt fossil ud, når det bliver fundet i en sten, og når det er kommet fri af stenskallen. Skildpadden her døde og sank ned på bunden, hvor den blev til sten sammen med mudderet. (Foto: Chun Li)

»Vi vidste begge, at der var et fossil i stenen,« fortæller Li til videnskab.dk.

Da han kigger nærmere på stenen, kan han se et svagt omrids af noget, som han aldrig har set før, og som han ikke kan få til at passe med nogen struktur fra krybdyr.

Det mest primitive skildpaddeDet kan være noget helt nyt, og hjemme i Beijing bliver Li for alvor spændt, da den første klo fra foden bliver befriet og viser, at det er nyt og muligvis en skildpadde. To måneder senere har de det, der viser sig at være bugskjoldet fri og kan se, at det er skildpadde.

»Jeg vidste, det var den hidtil mest primitive skildpadde og at den ville chokere verden,« siger Chun Li til videnskab.dk.

Med den viden tager Li tilbage til området og besøger en lokal fossilsamler. Her finder han et næsten ødelagt fossil med samme træk, som Li køber. Mens forsiden er helt slidt væk, åbenbarer bagsiden et så intakt fossil, at det bliver holotypen, dvs. det fossil, som definerer arten.

Nærbilledet af Odontochely'ens kranium afslører skildpaddens tænder. (Foto: Institute of Vertebrate Palaeontology and Palaeanthropology, Beijing/Nature)

Endelig finder Li helt tilfældigt en måned senere nogle afbrækkede stumper af et tredje eksemplar i et stenbrud i samme område.

Nyt kapitel i skilpaddens historieMed de tre ca. 40 cm lange fossiler lægges nu et helt nyt kapitel til skildpaddens historie.

Den hidtil ældste, tyske skildpadde levede på land og havde et fuldt udviklet skjold, hvilket har ført til en teori om, at skildpaddens skjold er udviklet fra forbenede plader eller skæl kaldet osteodermer.

Den slags plader kender man fra mange dyr, inkl. krokodiller og dinosaurer, og idéen er, at panserpladerne er vokset sammen til et reelt skjold hos skildpadder. Nu peger de kinesiske fund på en radikalt anderledes udvikling.

Skildpadde med tænderSammenlignet med den tyske skildpadde har Odontochelys en række primitive træk såsom tænder, en længere snude og en lang hale. Det mest interessante er imidlertid, at bugskjoldet er fuldt udviklet, mens rygskjoldet er ufærdigt og helt mangler osteodermer.

Palæontologen Chun Li i aktion i den fossilrige Nanpanjiang-dal i Kinas Ghuizhou-provins. (Foto: Institute of Vertebrate Palaeontology and Palaeanthropology, Beijing)

På skjoldets inderside er ribbenene flade og brede, men er endnu ikke en sammenvokset del af skjoldet, som det ses hos skildpadder i dag (og hos den tyske).

Det viser ifølge forskerne, at skildpaddens skjold begyndte med udviklingen af bugskjoldet, og at ribbenene blev brede, før det egentlige rygpanser så dagens lys.

Skjold formentlig udviklet i vandDen rækkefølge peger igen på, at skildpadderne udviklede skjoldet i vandet, fordi hvorfor skulle man beskytte sin bug først, hvis man levede på land?

Skildpaddens lemmer peger også på et liv i vand.

Chun Li har de sidste 10 år gravet en lang række fossile havkrybdyr frem fra de samme klipper som skildpadderne, og ifølge ham tegner der sig nu et billede af en skildpadde, som boltrede sig i de samme vande som rovdyr som f.eks. hvaløgler (ichthyosaur), thalattosaurer og nothosaurer.

Så formentlig er bugskjoldet udviklet som et beskyttende panser mod angreb fra dybet.