L'origine delle tartarughe è tra gli argomenti più dibattuti nella biologia evolutiva. In uno studio recentemente pubblicato sulla rivista Rapporti scientifici sulla natura , Lo scienziato di Senckenberg Ingmar Werneburg, in collaborazione con un gruppo di ricerca internazionale, confuta ipotesi esistenti e getta una nuova luce sull'evoluzione dell'architettura del cranio. I risultati indicano uno stretto legame tra l'evoluzione del cranio e il collo altamente flessibile di questi rettili corazzati.

Oltre al loro guscio, le tartarughe sono caratterizzate dal collo flessibile e dalla testa piccola. "Anche se le tartarughe appartengono ai rettili, i loro crani differiscono notevolmente da quelli di altri membri di questo gruppo, che, insieme al loro unico scheletro corazzato, rende difficile valutare la loro origine filogenetica, " spiega PD Dr. Ingmar Werneburg del "Centro Senckenberg per l'evoluzione umana e il paleoambiente (SHEP) an der Universität Tübingen".

I fossili suggeriscono che diverse modifiche durante l'evoluzione delle tartarughe hanno portato il cranio inizialmente mobile a trasformarsi in una struttura rigida. In questo processo, anche le aperture temporali dietro gli occhi chiusi, formando un cosiddetto cranio anapside, che non si trova in nessun altro rettile vivente.

Allo stesso tempo, gli animali hanno sviluppato una disposizione unica dei loro muscoli della mascella, paragonabile a un sistema di pulegge. "Fino ad ora, si presumeva che queste modifiche portassero a un aumento della forza del morso nelle tartarughe, e che questo sviluppo costituiva un adattamento funzionale a un comportamento alimentare modificato, " aggiunge Werneburg.

Questa ipotesi è stata ora testata per la prima volta sotto aspetti biomeccanici da un gruppo di ricerca internazionale guidato da Werneburg. Lo scienziato di Tubinga commenta così:"Con nostra sorpresa, i risultati non mostrano alcun supporto per una maggiore forza del morso, né a causa della rigidità del cranio né causata dalla muscolatura della mascella riorganizzata." Tuttavia, le analisi rivelano che le innovazioni evolutive hanno portato a una struttura cranica ottimizzata, che può sopportare carichi di stress più elevati richiedendo meno materiale osseo.

"Abbiamo combinato le nostre nuove scoperte con le precedenti conoscenze paleontologiche e anatomiche, permettendoci di sviluppare un nuovo scenario, " spiega Werneburg. La caratteristica chiave in questo scenario è lo stretto legame tra l'evoluzione del cranio e il collo altamente flessibile. "Partiamo dal presupposto che il cranio delle tartarughe moderne sia il risultato di un processo complesso che ha avuto luogo dall'emergere del guscio." Da un lato, il movimento del collo facilita un aumento generale della mobilità dell'animale, che contrasta il suo corpo altrimenti rigido. D'altra parte, l'opzione di ritrarre il collo funge da meccanismo protettivo aggiuntivo in situazioni pericolose.

Inoltre, le modifiche nel cranio delle tartarughe potrebbero non solo aver portato a una migliore distribuzione dello stress, ma potrebbero anche aver aperto la strada all'evoluzione di nuove specie. "Il potenziale evolutivo per una nuova architettura del cranio e più a lungo, colli più flessibili hanno permesso lo sviluppo di una maggiore diversità tra le tartarughe durante e dopo il periodo giurassico, " aggiunge Werneburg in chiusura.