Rùa Mai

Rùa Mai là một cấu trúc phức tạp bảo vệ phần bụng và lưng của các loài rùa, bao gồm hoàn toàn tất cả các cơ quan quan trọng của rùa và trong một số trường hợp cả đầu của chúng. Mai rùa được hình thành từ các xương sống, xương sườn, và xương chậu đã được biến đổi để bao bọc hoàn toàn bằng lớp giáp da, nằm trong lồng xương sườn và lộn ra ngoài bề mặt. Mai rùa được xem như một điều kỳ diệu của sự tiến hóa và là đặc điểm nổi bật của rùa.

Các loài động vật khác cùng họ với rùa không có cấu trúc tương tự, xương sườn của rất nhiều loài động vật giống nhau, nhưng rùa lại là một ngoại lệ, xương sườn của rùa đã thay đổi nhiều để tạo thành lớp mai rùa lớn và chính là bộ xương của rùa lộn ra bên ngoài. Tương tự như việc không thể lấy bộ xương ra khỏi cơ thể của người sống, cũng không thể lấy con rùa ra khỏi mai của chúng. Mai rùa gồm 3 phần: phần trên được gọi là mu hoặc mai, phần dưới được gọi là yếm, và phần nối kết nối 2 phần.

Cấu trúc

Cấu trúc xương của rùa rất phức tạp; rùa nói chung là động vật rất nhút nhát và chúng không bao giờ rời bỏ chiếc mai của mình. Rùa khác với các loài động vật có vỏ khác, chúng không dám hoàn toàn rời khỏi áo khoác ngoài của mình vì mai là một phần cấu trúc xương của rùa và bên trong đó là cấu trúc nội tạng được sắp xếp hoàn chỉnh. Kết cấu của mai rùa gồm xương sống và xương sườn, cho phép rùa có thể rút đầu vào vỏ.

Quá trình hình thành của mai rùa có thể được ghi nhận qua việc quan sát một phôi thai rùa trong quá trình phát triển. Mai đặc biệt của loài rùa biển đã tiến hóa từ hàng triệu năm trước và được tạo thành từ khoảng 50 chiếc xương, bao gồm xương sườn, xương vai và các đốt sống hợp nhất lại với nhau để tạo thành một lớp vỏ bên ngoài chắc chắn. Xương sườn là những chiếc xương đầu tiên nhú ra, tiếp theo là sự mở rộng các đốt sống. Giai đoạn cuối cùng là sự phát triển của lớp da ngoài cùng ở khu vực xung quanh mai rùa.

Sự tiến hóa

Rùa đã tồn tại trên trái đất này từ cách đây 157 triệu năm. Mai rùa có một cấu trúc phức tạp đã bắt đầu xuất hiện từ hơn 260 triệu năm trước trong kỷ Permi. Mai rùa đã trải qua hàng triệu năm tiến hóa và dần dần cải tiến để trở thành hình dạng như ngày nay. Một hóa thạch của rùa 210 triệu năm tuổi có một lớp vỏ ngoài đã phát triển hoàn chỉnh, tương tự như mai rùa ngày nay. Một hóa thạch khác cổ hơn 10 triệu năm được tìm thấy tại Trung Quốc, gọi là Odontochelys semitestac, có một lớp vỏ ngoài chưa hoàn thiện, được gọi là giáp mô. Tổ tiên của loài rùa ngày nay, Eunotosaurus, được cho là đã xuất hiện khoảng 260 triệu năm trước.

Eunotosaurus có nhiều điểm khác biệt quan trọng so với hóa thạch của các người thân gần. Giống như rùa hiện đại, loài rùa Eunotosaurus có 9 cặp xương sườn hình chữ T. Tuy nhiên, nó không có các đốt sống mở rộng ra như loài rùa Odontochelys và rùa hiện đại. Nó cũng thiếu các cơ quan sườn, là các nhóm cơ có chức năng đối với xương sườn cũng như không có các mảng xương trên da và lớp vảy. Các xương sườn đầu tiên được mở rộng, sau đó là sự phát triển của gai thần kinh trên các đốt sống và cuối cùng là các vảy trên mai rùa hình thành, tất cả các thành phần này kết hợp lại với nhau để tạo nên mai rùa như ngày nay.

Một trong những thay đổi quan trọng đầu tiên hướng tới việc hình thành mai là sự mở rộng của các xương sườn. Mặc dù sự mở rộng rõ rệt của các xương sườn có vẻ không phải là một thay đổi lớn, nó lại có ảnh hưởng nghiêm trọng đến cả quá trình thở và tốc độ di chuyển của các loài động vật bốn chân. Xương sườn được sử dụng để hỗ trợ cơ thể trong quá trình vận động và đóng vai trò quan trọng trong việc thông gió cho phổi. Sự mở rộng rõ rệt của xương sườn làm cho thân của rùa trở nên cứng lại, làm giảm chiều dài sải chân và làm cho nó di chuyển chậm lại do ảnh hưởng từ việc thở.

Chức năng

Mai rùa hiện đại phần lớn được sử dụng để bảo vệ, không có nhiều loài động vật khác có xương sống đã phát triển mạnh mẽ như vậy để hình thành một cấu trúc bảo vệ vững chắc như loài rùa. Các loài rùa có lớp mai cứng để rút thân vào, co đầu, rút cổ, ẩn mình, thu gọn vào các mai, ví dụ như rùa hộp có các mai rất đặc biệt, chúng có thể thu gọn hoàn toàn vào trong mai để tránh kẻ thù khi cần thiết. Mai rùa đã tiến hóa từ mô xương, còn gọi là vảy xương, những mô xương đơn giản này đã được mở rộng, kết hợp với xương sườn và xương sống, tạo thành một vỏ bảo vệ vững chắc cho mai rùa. Chiếc mai cứng của rùa biển còn hạn chế sự tấn công của cá mập.

Ban đầu, mai rùa được sử dụng như một công cụ hỗ trợ cho rùa trong việc đào hang tốt, sau đó tiến hóa thành một chiếc áo giáp, chiếc mai là biểu tượng đặc trưng của loài rùa không phải để bảo vệ cơ thể chúng mà để đào đất. Chiếc mai gắn liền với phần cánh tay mạnh mẽ để di chuyển đất và cát. Trước khi rùa trở thành pháo đài bất khả xâm phạm, chúng là những người đào đất chuyên nghiệp. Rùa cổ đại với các xương sườn mở rộng chỉ có mai ở một phần cơ thể và lớp mai này ban đầu chỉ để thích nghi với việc đào hang dưới lòng đất, chứ không phải để bảo vệ. Sự phát triển sớm nhất của mai rùa là để thích nghi với việc đào hầm dưới lòng đất để thoát khỏi môi trường khắc nghiệt ở Nam Phi, nơi mà những con rùa cổ đại đầu tiên sinh sống. Rùa cổ đại Eunotosaurus đã đào hang trong bờ ao khô cằn để thoát khỏi môi trường khô cằn khắc nghiệt cách đây 260 triệu năm.

Hình ảnh