乌龟为什么是进化史上的bug？进化论中的BUG，乌龟起源如何成为科学家们的噩梦

综述

俗话说，千年王八万年龟。在我国的传统文化中，乌龟一直被认为是长寿的象征。万年是夸张的说法，但在当时古人平均寿命不过35岁的眼里，乌龟算得上是非常长寿的动物了。

目前世界上体型最大的陆龟是加拉帕戈斯象龟，它们的寿命普遍超过100年。有一只叫做哈里雅特的象龟，六岁时被达尔文带回英国饲养，活了176年。除了陆龟之外，海龟的寿命也很长，目前保持吉尼斯世界纪录的最长寿海龟活了152年。

不过龟类中也有寿命很短的，比如淡水龟，它们的平均寿命只有三十年左右。还有现在我们常在花鸟市场看到的宠物龟，一般是草龟、花龟和巴西龟寿命都不高。草龟和花龟的寿命大约20到30年，巴西龟只有15到20年。

虽然有极个别的淡水龟能够长寿，比如上个世纪五六十年代，人们在洞庭湖捕捉到的两只淡水龟，分别是207岁和99岁，但数量却十分稀少。

淡水龟

然而，面对人类时，龟类长寿的特点却为它们带来了巨大的危险，尽管并没有科学依据作为支撑，人们却一直认为吃龟肉、喝龟汤能够延年益寿。

再加上龟类自古以来就有很多其他作用，比如龟壳能够熬制成龟胶，用来入药。还比如商朝时期，人们常常用龟甲当作占卜的器具，把蓍草放在龟甲上钻出的孔里，龟甲受热后出现裂纹，根据裂纹来占卜吉凶。

除此之外，人们也常常把龟甲用来制作装饰物，有一种名为玳瑁的海龟，龟甲上有褐色和淡黄色相间的花纹，由于人类的过度捕杀，现在玳瑁已经被《世界自然保护联盟濒危物种红色名录》列为“极危”。

看到这，可能就有人问了，像乌龟这种古老的生物行动缓慢，在遭遇危险时并不能及时逃离，那它到底是如何在充满危险的自然环境中活下来的？又是怎么进化成现在这个样子的？在其他动物身上这些问题或许有迹可循，但在乌龟身上，科学家们却有些无从下手。

乌龟小百科

其实严谨来说，乌龟指的是中华草龟，属于龟科拟水龟属，又叫草龟、金龟、大头乌龟。只不过为了称呼方便，我们常常将乌龟作为龟类的泛称。

乌龟通常可以在陆地以及水中生活，是地球上最古老的爬行动物之一。乌龟在全世界各地都有分布，主要栖息在各种水域中，如江河、湖泊、池塘等， 不过也有长时间生活在海中的海龟。

大多数乌龟都是肉食性动物，常常将鱼虾、蠕虫等作为食物，有的乌龟也会吃植物的根茎或者叶片。

跟很多爬行动物一样，乌龟是变温动物。但是有一种叫做棱皮龟的海龟，它们的臀上血管构造很特殊，在寒冷的海水中也能够将自身的核心体温保持在26摄氏度左右。棱皮龟也是世界上体型最大的龟类，它的背壳长度最大能达到2米。

过去人们认为有史以来最大的龟是古巨龟，这种龟类已经在白垩纪末期灭绝。再后来，人们又发现了骇龟的化石，发现骇龟比古巨龟的体型还要大。最迷你的龟是斑点珍龟，它们生活在南美洲，长度不超过8厘米。

棱皮龟

世界上现存的乌龟种类被分为两种亚目，一种叫侧颈龟亚目，在把头缩回龟壳里的时候，这种乌龟的颈部会弯向一侧；另一种叫隐颈龟亚目，这种乌龟的头和颈部会一起缩回壳里。

隐颈龟在除了澳大利亚之外的所有大陆都很常见，现存的龟种里，有五分之四都是隐颈龟。而侧颈龟则只在南美洲、非洲、马达加斯加、澳大利亚、新几内亚等地有分布。

隐颈龟亚目中最大的科是水龟科，数量占到了三分之一，主要分布在北半球，大多数为水栖。第二大的是龟科，种类数量约为水龟科的一半，包括了我们常见的陆龟种群。而侧颈龟亚目只包含了现存龟种的五分之一。

由于早期严重的环境污染，乌龟的栖息地遭到破坏，再加上人类大量肆意捕杀，我国境内的乌龟已经处于濒危状态，但是在食用、药用、观赏和科教等方面，对乌龟的需求仍在持续增长，于是，我国多个省市陆续建立了饲养和繁殖乌龟的机构，不过乌龟生长速度十分缓慢，自然条件下，到了五龄才开始成熟。

乌龟的年龄计算方式和它们的龟壳有关。当乌龟处于生长期时，背上的龟甲盾片也会生长，形成较为疏松的同心圆环纹，在冬天，乌龟会进入冬眠期，机体进入休眠状态，龟壳上的盾片也会停止生长，这有点类似于树木的年轮，乌龟背上的环纹多一圈，我们就为它的年龄加上一。

乌龟破壳而出时也要算一个环纹，因此，乌龟的实际年龄要在环纹数上再加一。这种方法只适用于龟壳上纹路清晰的时候，如果同心圆环纹实在太过模糊看不清楚，就只能大概推测乌龟的年龄了。

乌龟长寿的原因

之前提到，加拉帕斯戈象龟的野外寿命能够超过一百年，尽管在医学水平有重大飞跃进步的今天，人类依然很难活到这么久。纵观人类历史，追求长寿或是永生似乎是一个永恒不变的话题。人们对于乌龟这种长寿的动物自然也十分好奇，那乌龟到底为什么那么长寿呢？

加拉帕斯戈象龟

首先，乌龟外壳太硬了。遇到危险时会将头和四肢缩进龟壳内，一般的动物光靠蛮力很难打破这层保护屏障，除了鳄鱼。

鳄鱼的牙齿具有强悍的咬合力，有时候能够直接把防御力不够强的龟壳咬碎。但这也不是绝对的，如果咬合力不够，或是龟壳太坚硬，鳄鱼也拿乌龟没办法。

老鹰则会使用比较巧妙的方法，它们捕猎乌龟时，会用爪子把乌龟抓起来，飞到半空中再扔下去把龟壳摔碎，不过这种方式只对幼年乌龟有效。

成年乌龟的体重太重，老鹰没办法抓起来带到空中，不光如此，面对体型较大的乌龟，老鹰还有被对方杀死的可能。

第二，乌龟的新陈代谢和细胞分化速度十分缓慢。乌龟对食物的需求量很小，生长周期十分漫长，而且它又是变温动物，不需要用能量调节体温。

通过观察乌龟的生活习性我们可以发现，乌龟常常处于一种类似冬眠的状态，很多时候，它们能不动就不动，就算偶尔动那么两下，动作也是慢吞吞的。

根据生理学家马克斯·鲁伯纳提出的生命能理论，新陈代谢速度和寿命成反比，所以乌龟会比那些新陈代谢速度更快的动物更长寿。

而且，生物学家发现，乌龟的细胞分化速度很慢，分裂分化的次数也多。动物的成体纤维细胞繁殖代数与寿命成正比，在体外培养实验中，乌龟的成体纤维细胞能够繁殖125代，是人类的2.5倍。

第三， 乌龟属于可忽略衰老动物。随着年龄的增加，乌龟并没有表现出繁殖能力下降、机能退化、死亡率上升等衰老迹象。加拉帕戈斯象龟在80岁的时候还能够繁育出健康的后代。

人类由于衰老死亡的原因大多是各项机能下降到无法维持生命活动，又或者是免疫力不足难以抵御病菌被感染后死亡，乌龟则没有这种困扰。

让科学家头疼的乌龟起源

关于乌龟起源的研究，一直是科学家们争论不休的问题。因为龟类的祖先存在于很久以前的远古时期，人们选择通过化石来进行研究观察。但是，在这些化石上，科学家们发现了许多无法解释的地方。

正南龟

一开始科学家们根据乌龟的身体结构和呼吸方式，推断乌龟的起源在水中，到了后来才发展到陆地上，可是后来发现的2.5亿万年前的龟类化石，竟然都是从陆相地层中发现的，这让人们对龟类的起源地产生了新的困惑。

现在的乌龟把外壳当作坚不可摧的保护层，但是2亿前的龟类化石显示，这种乌龟最大的特征就是不会主动把头缩进龟壳里面。那个时候的乌龟是如何保护自己的？又是为什么学会了把头缩回壳内？

这些问题都还萦绕在科学家的脑海里，找不到合理的答案。不过，生物学家们已经基本研究推测出了龟壳的演变过程。

在我们的日常认知中，乌龟的壳似乎就是用来保护自己的。但生物学家发现，乌龟的壳其实是为了适应环境才演变而来的。

大约2.5亿年前，发生了二叠纪-三叠纪灭绝事件，地球上大量生物灭绝，陆地和海洋生态圈花费了数百万年才完全恢复，是规模最庞大的一次灭绝事件。

当时乌龟的祖先正南龟生活在南非地区，为了逃离当地严酷的自然环境，它们开始奋力向地下挖洞，为了提高挖掘过程中的效率，让前肢便于使力，正南龟的肋骨逐渐扩宽延展，最终形成了龟壳。

正南龟

也许当初乌龟并没有意识到龟壳的保护作用，因为这并非它们演化出龟壳的目的，所以才不会主动将头缩回体内。

古老的生物往往十分神秘又极具吸引力，因为它身上有着远古时代的痕迹，致力于探究万物起源的人类自然也有极高的研究热情。

如今我们的发现只是冰山一角，相信在未来，我们一定能慢慢解开这些谜团。