De oorsprong van schildpadden is een van de meest besproken onderwerpen in de evolutionaire biologie. In een recent gepubliceerde studie in het tijdschrift Natuurwetenschappelijke rapporten , Senckenbergwetenschapper Ingmar Werneburg, in samenwerking met een internationaal onderzoeksteam, weerlegt bestaande hypothesen en werpt een nieuw licht op de evolutie van de schedelarchitectuur. De resultaten wijzen op een nauw verband tussen de evolutie van de schedel en de zeer flexibele nek van deze gepantserde reptielen.

Naast hun schild, schildpadden worden gekenmerkt door hun flexibele nek en kleine kop. "Hoewel schildpadden tot de reptielen behoren, hun schedels verschillen duidelijk van die van andere leden van deze groep, die - samen met hun unieke gepantserde skelet - het moeilijk maakt om hun fylogenetische oorsprong te beoordelen, " legt PD Dr. Ingmar Werneburg van het "Senckenberg Center for Human Evolution and Palaeoenvironment (SHEP) an der Universität Tübingen" uit.

Fossielen suggereren dat verschillende wijzigingen tijdens de evolutie van de schildpad ervoor zorgden dat de aanvankelijk mobiele schedel veranderde in een stijve structuur. In dit proces, de tijdelijke openingen achter de ogen ook gesloten, het vormen van een zogenaamde anapsidenschedel, die bij geen enkel ander levend reptiel voorkomt.

Tegelijkertijd, de dieren ontwikkelden een unieke opstelling van hun kaakspieren, vergelijkbaar met een katrolsysteem. "Tot nu, aangenomen werd dat deze aanpassingen leidden tot een verhoogde bijtkracht bij schildpadden, en dat deze ontwikkeling een functionele aanpassing vormde aan een gewijzigd voedingsgedrag, ", voegt Wernenburg toe.

Deze hypothese werd nu voor het eerst getest onder biomechanische aspecten door een internationaal onderzoeksteam onder leiding van Werneburg. De wetenschapper uit Tübingen merkt het volgende op:"Tot onze verbazing, de resultaten tonen geen ondersteuning voor een verhoogde bijtkracht - noch vanwege de stijfheid van de schedel, noch veroorzaakt door de herschikte kaakmusculatuur." de analyses laten zien dat de evolutionaire innovaties hebben geleid tot een geoptimaliseerde schedelstructuur, die bestand is tegen hogere spanningsbelastingen en minder botmateriaal nodig heeft.

"We hebben onze nieuwe bevindingen gecombineerd met de eerdere paleontologische en anatomische kennis, waardoor we een nieuw scenario kunnen ontwikkelen, " legt Werneburg uit. Het belangrijkste kenmerk in dit scenario is het nauwe verband tussen de evolutie van de schedel en de zeer flexibele nek. "We gaan ervan uit dat de schedel van moderne schildpadden het resultaat is van een complex proces dat plaatsvindt sinds de opkomst van de schelp." Aan de ene kant, de nekbeweging vergemakkelijkt een algemene toename van de mobiliteit van het dier, die zijn anders stijve lichaam tegenwerkt. Anderzijds, de mogelijkheid om de nek in te trekken dient als extra beschermingsmechanisme in gevaarlijke situaties.

Bovendien, de wijzigingen in de schedel van de schildpadden hebben mogelijk niet alleen geleid tot een betere verdeling van stress, maar hebben mogelijk ook de weg vrijgemaakt voor de evolutie van nieuwe soorten. "Het evolutionaire potentieel voor een nieuwe schedelarchitectuur en langer, flexibelere nekken maakten de ontwikkeling mogelijk van een grotere diversiteit onder schildpadden tijdens en na de Jura-periode, ’ voegt Wernenburg tot slot toe.