La evolución llevó a que algunas de las tortugas del Triásico comenzaran a vivir exclusivamente en la tierra, como los dinosaurios, mientras que otras, pasaron a vivir prácticamente siempre en el agua.
Para vivir de forma casi exclusiva en el ambiente marino, las tortugas debieron adaptarse a este nuevo ambiente, aunque notoriamente hayan conservado la forma de reptil que se conoce de sus antecesoras.
Esta última característica es lo que ha dado a pensar a los científicos que fue el factor clave de que hayan sobrevivido a tantas especies: su duro caparazón de placas.
De todos modos, el caparazón de las tortugas marinas ha evolucionado y se ha vuelto mucho más chato que el de las tortugas de tierra para facilitar su dinamismo en el nado.
Otro punto a tener en cuenta en la evolución de las tortugas marinas es el hecho de que aunque conserven su caparazón, las tortugas terrestres pueden guardar su cabeza y sus patas dentro, mientras que las tortugas marinas no pueden hacerlo.
El otro cambio notorio en la evolución de las tortugas marinas ha sido el desarrollo de sus patas en forma de aletas, en lugar de las patas toscas y gruesas de las tortugas terrestres. Esto hace que cuando visitan la costa deban arrastrarse en la arena para poner sus huevos, en lugar de alzar su cuerpo para caminar.
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