Kaplumbağaların sert koruyucu kabuğunun evrimsel kökeni bilim adamlarını uzun süre meşgul etmeye yetecek kadar detaylıdır. Current Biology dergisinin Mayıs 2013 sayısında yayınlanan makaleden önce bilim adamları kaplumbağanın tarihinin 40 milyon yıl öncesine dayandığı sanılıyordu. Yeni bulgularla kaplumbağanın kökeninin 260 milyon yıl öncesine dayandığı kanıtlanmış oldu.
Tıpkı insan kemiği gibi kaplumbağa kabuğunun ana minerali kalsiyum fosfattır. Embriyo dönemindeki kaplumbağa kaburga kemikleri ve sırt kemiklerini füzyon yoluyla kaynaştırarak kabuğu geliştirir. Gövdenin üst kısmı kabuk anlamına gelen carapace olarak, alt kısmı ise göğüslük anlamına gelen plastron olarak adlandırılır. Carapace ve plastron kısımları köprü görevi gören bir kemik ile birleşirler. Bazı tür kaplumbağalarda keratin eksikliğinden kaynaklanan yumuşak kabukluluk görülebilir. Bu evrimsel bir durumdur, kabuklarının yumuşak olmasına rağmen bu tür kaplumbağalarda da diğer türlerinde olduğu gibi kabuğuna çekilme gözlenir.
Kabuğuna çekilme olayı kaplumbağa açısından tamamen içgüdüsel bir durumdur. Hemen her canlının hayatının belli döneminde yaşadığı güvenlik problemi kaplumbağalarda da gözlenir. Dünyanın en yavaş hayvanlarından biri olan kaplumbağanın vahşi avcılara karşı kaçacak pek yerinin bulunmaması kendi savunma sistemini geliştirmesine zemin sağlamıştır. Kaplumbağalar, kabuğunu iki şey için kullanırlar; savunma ve kamuflaj. Kaplumbağa, kendisini avlamak isteyen avcıyı fark edecek özel sensör hücrelere sahiptir. Bu hücreler sayesinde avcı hissiyatını aldığı anda içgüdüsel olarak acil durum sinyali devreye girer. Kaplumbağanın kabuğuna göre daha yumuşak ve korumasız olan uzuvları kabuğun içine çekilerek sabit bir biçimde duruş sağlanır. Çoğu vahşi avcının dişleri kaplumbağanın sağlam kabuğunu kırmaya yetecek kadar iyi değildir. Kabuğu parçalayamayan avcı bir süre sonra vazgeçer ve başka avlara yönelir. Kabuğa çekilme, kabuğunun içine saklanarak doğal bir cansız görünümüne de bürünen kaplumbağa için en iyi savunma yoludur.