Cangkerang kura-kura

Skut (kiri) dan komponen rangka (kanan) bagi karapas seekor kura-kura.		Skut (kiri) dan komponen rangka (kanan) bagi plastron seekor kura-kura Pleurodira yang mempunyai lebihan skut disebut intergular. Ciri ini tidak ada pada Kriptodira.

Cangkerang kura-kura ialah organ perlindungan kompleks yang ada pada bahagian ventral (depan) dan dorsal (belakang) seekor kura-kura, tuntung, penyu dan labi-labi. Ia menutup keseluruhan organ-organ penting kura-kura, atau kepalanya bagi sesetengah kes.^[1] Ia terbina daripada komponen tulang seperti rusuk, sebahagian pelvis dan tulang-tulang lain yang terdapat pada kebanyakan reptilia. Tulang cangkerangnya terdiri daripada kedua-dua rangka dan tulang dermal, yang menunjukkan bentuk kurungan cangkerang itu mungkin berevolusi dengan kemasukan perisai dermal ke dalam tulang rusuk.

Cangkerang kura-kura menjadi kajian penting bukan sahaja sebagai mekanisme perlindungan, malah menjadi alat pengenalan fosil kerana ia adalah bahagian kura-kura yang sering menjadi tinggalan semasa ia mengalami fosilisasi. Oleh itu, pemahaman tentang struktur cangkerang pada spesies yang hidup dapat memberi perbandingan dengan haiwan yang sudah menjadi fosil.

Cangkerang Penyu karah berbanding spesies lain, sering digunakan sebagai material perhiasan kerana keantikannya.

Cangkerang kura-kura terbina daripada pelbagai tulang seperti vertebrata lain, dan beberapa siri skut berkeratin yang mempunyai nama tersendiri. Sesetengah tulang yang menjadi tulang cangkerang belakang (karapas), berevolusi daripada skapula rami klavikel bersama dorsal dan perpindahan kecil kletra.^[2] Bahagian ventral digelar "plastron".^[3][4] Bahagian ini saling bersambungan. Sutur sebenar antara sambungan dan plastron dipanggil topang penyambung hadapan (anterior bridge strut). Bagi Pleurodira, bahagian pelvis juga bercantum menjadi sebahagian daripada karapas. Tidak seperti Kriptodira yang mana pelvisnya tergantung.^[3][4] Topang penyambung hadapan (anterior bridge strut) dan topang penyambung belakang ialah sebahagian daripada plastron, pada bahagian karapasnya terdapat sutur yang digelarkan sebagai sutur penyambung karapas (bridge carapace suture).^[5]

Setiap tulang pada cangkerang dinamakan mengikut elemen vertebrata tertentu. Karapasnya terbina dari 8 pleural pada setiap sisi, dan ini adalah gabungan tulang rusuk dan tulang dermal. Dibahagian luar, depan cangkerang adalah tulang nukal tunggal, iaitu 11 barisan pasangan periferal yang memanjang di sepanjang kedua-dua sisi. Manakala di bahagian belakang cangkerang terdapat tulang pigal dan di hadapan pleural kelapannya terletak suprapigal.^[3]

Di antara setiap pleural terdapat beberapa siri tulang neural,^[6] yang wujud walaupun tidak selalunya kelihatan,^[7] dalam kebanyakan spesies Pleurodira dan ia tenggelam di bawah pleural.^[8] Di sebalik tulang neural terdapat lengkungan neural yang membentuk separuh daripada penyarung saraf tunjang. Di bawahnya adalah keseluruhan turus vertebra.^[4] Sesetengah kura-kura mempunyai lebihan tulang yang dipanggil mesoplastra, yang terletak di antara karapas dan plastron pada bahagian penyambung. Ia terdapat pada kebanyakan kura-kura Pelomedusida.^[9]

Rangka pada plastron kebanyakannya berpasangan. Di bahagian hadapan, terdapat dua epiplastra, diikuti oleh hidoplastra di belakangnya. Ia menutup entoplastron tunggal dan menjadikan bahagian depan plastron mengandungi topang penyambung hadapan. Bahagian belakang terbina daripada dua hipoplastra (mengandungi topang penyambung belakang) dan belakang sekali terletaknya sepasang zifiplastra.^[4][5]

Di sebalik tulangnya terdapat beberapa barisan skut, yang terbentuk daripada keratin sepertimana tanduk atau tisu kuku. Di tengah-tengah karapas (tempurung) terdapat 5 skut vertebral dan 4 daripadanya adalah skut kostal. Di sekeliling hujungnya pula adalah 12 pasang skut marginal. Kesemua skut ini bercantum supaya bahagian sutur antara tulang berada ditengah-tengah skut atas. Manakala bahagian hadapan tempurungnya terdapat skut servik dan kadangkala disalahsangka sebagai skut nukal). Bagaimanapun, jumlah skut-skut ini tidak tetap walaupun dalam spesies yang sama.^[4][9]

Pada bahagian plastron terdapat dua skut gular di hadapan, diikuti oleh sepasang pektoral, kemudian abdominal, femoral dan akhir sekali anal. Pelbagai variasi skut intergular pada hadapan gular kura-kura Pleurodira menjadikan mereka mempunyai 13 skut plastral, berbanding hanya 12 pada semua kura-kura Kriptodira.^[4][9]

Karapas ialah bahagian dorsal (belakang) kura-kura yang cembung, terdiri daripada tulang rusuk keras yang menyatu dengan tulang dermal. Tulang belakang dan kembangan tulang rusuk bersatu melalui proses osifikasi (pengerasan tulang) dengan plat dermal dibalik kulitnya untuk membentuk cangkerang keras. Bahagian luar kulit dilliputi oleh skut, iaitu plat keras yang terbina daripada keratin. Ia membantu melindungi karapas daripada luka hakisan dan tercalar. Jungkir, adalah benjolan tajam pada belakangnya yang mana ciri ini ada pada sesetengah spesies, kadangkala ia tunggal, sepasang atau membentuk tiga barisan. Bentuk cangkerang kura-kura biasanya seragam, namun pelbagai bentuk dan warna umum setiap spesies yang menjadi perbezaan. Walaubagaimanapun, hanya spesies labi-labi (Trionychidae), Labi-labi Hidung Babi dan Penyu Belimbing yang tidak mempunyai skut serta proses osifikasi cangkerang. Menjadikan cangkerangnya hanya diliputi oleh kulit sahaja.^[11] Ini adalah ciri-ciri akuatik sepenuhnya.

Evolusi cangkerang kura-kura unik kerana ia menunjukkan bagaimana karapas dan vertebra berubah. Berbanding tetrapoda yang mempunyai skapula atau tulang bahu di luar tulang rusuk, skapula kura-kura berada di dalam sangkar rusuk.^[12][13] Cangkerang tetropoda lain, seperti armadillo tidak berhubung terus dengan turus vertebrata atau sangkar rusuk yang menjadikan rusuk bergerak bebas pada otot interkostal.^[14] Bagaimanapun, analisis terhadap transisi fosil Eunotosaurus africanus menunjukkan nenek moyang kura-kura kehilangan otot interkostal yang biasanya berada antara rusuk.^[15]

Kejayaan terkini berkenaan fosil kura-kura menyumbang pemahaman tentang proses evolusi cangkerang kura-kura. Sekeping fosil pertama Proganochelys, model yang dibina oleh German-Thailand dianggarkan berusia lebih 214 juta tahun dahulu, iaitu zaman Triassic akhir menjadi asas bagaimana proses pembentukan cangkerang dan osifikasi karapas berlaku melibatkan haiwan dari Keluarga Testudines ini.^[16]

Rekod seterusnya mengenai penemuan fosil Odontochelys semitestacea, yang berusia 220 juta tahun dahulu, 6 juta tahun mendahului Proganochelys, yang menjadi fosil pengantaraan menunjukkan berkenaan evolusi sebahagian daripada bahagian dorsal (belakang) kura-kura.^[17] Penemuan ini menjelaskan bahawa plastron O. semitestacea berevolusi sebelum menjadi struktur karapas sepenuhnya.^[18] Pemeriksaan mendalam terhadap bentuk separa karapas itu mendapati terdapat persamaan dengan karapas crown turtle, iaitu kurangnya otot interkostal dan pergerakan rusuk yang terhad. Tambahan pula ia terbina daripada bentuk yang dimodifikasi dan rusuk yang luas tanpa osifikasi, sama dengan struktur pada embrio kura-kura sekarang.^[16]

Selain itu, penemuan fosil E. africanus berusia 260 juta tahun dahulu, iaitu pada zaman Permian mengandaikan leluhur kura-kura adalah lebih lama dari itu kerana kajian mendapati terdapatnya proses evolusi pada karapasnya. Data sejarah lain pula menunjukkan rusuk E. africanus dan Proganochelys adalah homologous, kerana kedua-duanya luas dan berbentuk T.^[19]

Hipotesis Lyson terhadap morfologi E. africanus menyatakan bahawa kura-kura pada peringkat awalnya mempunyai sifat-sifat fossorial. Torso yang luas menyebabkan pembentukan cangkerang namun dalam masa yang sama semasa era Permian, rusuknya yang semakin lebar juga memberi kestabilan apabila ia menggali tanah. Struktur rangka E. africanus dan kura-kura gopher menunjukkan terdapat persamaan iaitu kebolehan beradaptasi dengan impak semasa menggali. Contohnya bahu dan kaki depan E. africanus beradaptasi untuk menggali tanah, menunjukkan terdapatnya peningkatan otot pada struktur seperti tuberkel pada korakoid belakang dan falangnya yang luas dan besar. Tambahan pula, kebolehan menggali menjadikan E. africanus selamat daripada kepupusan global yang melenyapkan lebih sembilan puluh peratus spesisnya pada akhir era Permian.^[20][21]

Terbaharu adalah penemuan leluhur kura-kura zaman Triassic Pertengahan. Fosil tersebut menjadi perantaraan E. africanus dan O. semitescasea, yang menjadi garis masa evolusi karapas. Fosil Pappochelys berusia 240 juta tahun dahulu di Jerman menunjukkan terdapat persamaan rusuk berbentuk T meluas yang berubah-ubah bentuk di sepanjang tulang belakang.^[22]

Rabung karapas memainkan peranan penting dalam pembentukan cangkerang kura-kura. Analisis embriologi menunjukkan rabung karapas adalah permulaan pembentukan cangkerangnya. Ia menjadi penahan paksi dan menyebabkan rusuk menganjak ke belakang, lengkungan bahu tersusun dan seterusnya menjadi kurungan pada sangkar rusuk, lalu terbentuklah karapas. Fosil O. semitestacea menjadi bukti terjadinya penahan paksi pada embrio walaupun struktur rusuk kipas dan karapasnya belum terbentuk sepenuhnya. Hal ini menjadi andaian bahawa walaupun rabung karapas pada awalnya mempunyai fungsi yang berbeza namun lama-kelamaan ia menjadi perantara dalam pembentukan rusuk dan karapas.^[17][23]

Perbandingan plastron Kriptodira (Chrysemys picta marginata) dan Pleurodira (Chelodina canni)

Plastron Chrysemys picta marginata

Plastron Chelodina canni

Plastron ialah bahagian rata di bawah cangkerang yang kadang-kadang dipanggil sebagai perut atau dada seekor kura-kura. Ia juga merangkumi topang penghubung anterior dan posterior serta penghubung cangkerang.^[4][5] Plastron terdiri daripada sembilan tulang dan dua epiplastra di sempadan plastron hadapan dan sepancaran dengan klavikel seperti tetrapoda-tetrapoda lain.^[24]

Evolusi plastron sangat misteri sehingga Georges Cuvier, pakar zoologi abad ke19 menyatakan bahawa plastron terbina daripada tulang sternum.^[25] Sesuai dengan kajian embriologi, yang menunjukkan jika terdapat gangguan dalam pertumbuhan tulang rusuk akan menyebabkan kecacatan atau kerosakan plastron. Fenomena ini juga berlaku pada tumbesaran kura-kura, di mana ia tidak mengalami gangguan pertumbuhan sternum sebaliknya tulangnya berkembang menjadi plastron.^[23]

Penemuan fosil leluhur kura-kura, Pappochelys rosinae, menjawab persoalan bagaimana plastron terbentuk. Pappochelys menjadi fosil perantaraan antara dua leluhur awal kura-kura, E. africanus dan Odontochelys, yang plastronnya sudah tebentuk sepenuhnya. Pappochelys mempunyai sepasang gastralia, seperti yang dijumpai pada E. africanus. Fosil Pappochelys berbeza berbanding leluhur awalnya kerana gastralianya menunjukkan ia telah bercantum, seperti yang diperhatikan pada fosil. Bukti ini menunjukkan bagaimana perubahan berlaku daripada sepasang gastralia kepada cantuman gastralia, sehinggalah kewujudan plastron moden seperti sekarang melalui tiga spesimen ini.^[22]

Sesetengah keluarga kura-kura memiliki engsel di antara pektoral dan abdomen yang membolehkan kura-kura tersebut bersembunyi sepenuhnya di dalam cangkerang. Manakala jantina sesetengah spesis ditentukan melalui kecengkungan plastronnya, di mana plastron yang cengkung ke dalam ialah jantan dan yang rata pula ialah betina. Hal ini untuk memudahkan kura-kura jantan memanjat belakang betina semasa proses mengawan.

Skut plastral menyambung sepenuhnya membentuk plastron. Panjang setiap segmen digunakan untuk menentukan spesies kura-kura. Terdapat enam pasang skut pada plastron: gular, humeral, pektoral, abdominal, femoral, dan anal (dari kepala hingga ke ekornya); Skut abdomen dan gular agak sama panjang, begitu juga femoral dan pektoral.

"Skut gular" kura-kura ialah bahagian paling hadapan plastron, dibawah cangkerang. Sesetengah kura-kura besar memiliki sepasang skut gular, manakala spesies lain hanya mempunyai satu skut gular. Skut gular nampak terjulur keluar.

Skut gular

Gular yang terjulur pada kura-kura Texas (Gopherus berlandieri).

Sepasang skut gular Kura-kura gergasi Aldabra jelas kelihatan di bawah lehernya.

Formula plastral digunakan kerana terdapat perbezaan ciri, bentuk dan saiz setiap skut plastral. Disebabkan itu, setiap skut plastral biasanya dibezakan melalui nama-nama kependekan berikut:

• intergular = intergul
• gular = gul
• humeral = hum
• pektoral = pect
• abdominal = abd
• femoral = fem
• anal = an

Perbandingan formula plastral membantu mengklasifikasikan spesies yang berbeza. Contohnya, pada Kura-kura katup timur, formula plastralnya ialah: an > abd > gul > pect > hum >< fem^[26]

Masyarakat purba China menjadikan plastron kura-kura sebagai alat ramalan dan amalan ini digelar sebagai plastromancy. Lihat juga tulang orakel.

Cangkerang kura-kura diselaputi oleh skut yang terbina daripada keratin. Setiap skutnya mempunyai nama dan ciri tertentu. Umumnya bentuk skut pada satu-satu spesies adalah sama. Kura-kura darat tidak menggantikan kulit skutnya. Skut barunya tumbuh dengan pertambahan lapisan keratin. Manakala kura-kura akuatik menggantikan kulit skutnya. Setiap skut membentuk kulit pada setiap struktur yang keras; terdapat lapisan nipis tisu subkutaneus di antara skut dan rangkanya. Skutnya bole jadi berwarna terang pada sesetengah spesies, namun warna asal dorsalnya tetap kelabu hingga coklat gelap; skut pada plastron pula biasanya putih hingga kekuningan.^{[perlu rujukan]} Cangkerang kura-kura terdiri daripada tiga lapisan skut, viz. 2², 3², dan 5². Kajian embriologi Moustakas-Verho dan Cherepanov's menyatakan pola pertumbuhan skut plastral berbeza berbanding skut pada karapas, dan mangandaikan pertumbuhan karapas dan plastronnya adalah berasingan.^[27]

Dinyatakan olah Kaplan (1957)^[28] dan beliau menyebut ia dengan akronim SCUD. Penyakit ini disebabkan oleh kemasukan banyak bakteria ke dalam bahagian yang melecet serta penjagaan haiwan yang tidak terurus. Ianya dikenalpasti melalui perkembangan ulser pada bahagian plastron lalu menyebabkan septacemic infection (jangkitan darah), dan seterusnya membawa kepada kegagalan hati dan organ lain.^[29] Tanpa rawatan rapi, ia boleh menyebabkan kematian.

Ulser yang terdapat pada cangkerang sama ada kecil atau dalam digelar "cangkerang reput". Ulser secara umum terjadi kerana kura-kura tidak dijaga dengan betul. Kura-kura yang mempunyai ulser pada cangkerang mestilah diperiksa dan dirawat oleh veterinar supaya tidak merebak pada bahagian cengkerang yang lain. Cangkerangnya patut dibersihkan dan dibuang tisu matinya setiap hari. Suntikan antibiotik diperlukan jika terdapat jangkitan bakteria. Ulser yang kronik perlu diperbetulkan melalui pembedahan dan menggunakan bahan akrilik atau gelas fiber. Jika ia menghidapi penyakit septicemic cutaneous ulcerative disease, atau SCUD, kewujudan ulsernya boleh dilihat pada bahagian cangkerang dan kakinya. Keadaan ini disebabkan oleh bakteria, Citrobacter freundii.

Bahagian ini tidak memetik apa-apa sumber atau rujukan. Sila bantu dalam memperbaiki bahagian ini dengan menambahkan rujukan ke sumber-sumber yang boleh dipercayai. Bahan yang tidak disahkan mungkin akan dipertikai dan dipadam. (July 2015) (Ketahui cara dan masa untuk membuang pesanan templat ini)

Pembentukan Piramid pada cangkerang adalah satu bentuk kecacatan biasa yang dialami oleh kura-kura peliharaan, yang mana pertumbuhan cangkerangnya tidak sekata dan menyebabkan wujudnya bentuk piramid pada setiap skut. Kecacatan ini bukan sahaja boleh dilihat malah mengakibatkan nyawanya terancam. Kura-kura Bintang India dan beberapa spesies lain mengalami morfologi ini secara semulajadi.

Antara punca masalah piramid adalah disebabkan oleh pengambilan protien haiwan dan tumbuhan yang berlebihan, ketidakseimbangan kalsium; kurang pencahayaan (vitamin D3) dan kelembapan yang keterlaluan / serta pengambilan makanan tidak bernutrisi. Pembentukan piramid ini tidak boleh diperbetulkan semula, namun dengan pengawalan dan pengambilan nutrisi secara seimbang ia boleh hidup dengan lebih sihat dan lama.

Cangkerang kura-kura boleh mengalami keretakan atau pecah disebabkan oleh faktor semulajadi, kemalangan atau disengajakan.^[30] Keretakan kecil pada cangkerang boleh diikat dengan menanam bolt padanya kemudian disambungkan dengan dawai untuk merapatkan jaraknya semula. Jika tidak, maka peranti khas diperlukan.

• Biologi perkembangan evolusi

• African Tortoise Website, mempunyai banyak informasi berkenaan penyakit piramid pada kura-kura