Giới khoa học từng đưa ra hai giả thiết về sự hình thành mai rùa. Nhiều nhà khoa học cho rằng chiếc mai mọc ra từ các xương sườn khi rùa còn ở giai đoạn bào thai. Nhưng một số chuyên gia lại khẳng định mai rùa không có sẵn. Thay vào đó, trong quá trình tiến hóa, những xương sườn của chúng bẹt dần và trải rộng ra cho đến khi tạo thành một bộ giáp hoàn chỉnh.

Nhưng một số động vật, như con tatu, lại có lớp vỏ giáp không hề gắn với xương sườn. Trải qua hàng triệu năm, da của chúng ngày càng dày, cứng và biến thành giáp để bảo vệ cơ thể. Kiểu "áo giáp da" như thế rất phổ biến ở Ankylosaur - một nhóm động vật có hình dạng giống khủng long sống ở kỷ Jura (146-200 triệu năm trước) và Phấn trắng (140-145 triệu năm trước).


Vào thập kỷ trước, hai nhà cổ sinh vật học Mỹ phát hiện một hóa thạch xương cổ của một loài bò sát từng sống trên Trái đất khoảng 210 triệu năm trước (thuộc kỷ Tam Điệp) tại sa mạc bang New Mexico, Mỹ. Tuy nhiên, nguồn gốc của hóa thạch vẫn là vấn đề gây tranh cãi vì nó quá nhỏ. Hơn 10 năm sau, quá trình xói mòn giúp hai nhà khoa học tìm thấy toàn bộ phần hóa thạch còn lại của con vật. Cấu trúc của bộ xương cho thấy nó thuộc về một loài rùa mai mỏng, thứ mà giới khoa học chưa từng biết đến. Nó là một mắt xích còn thiếu trong quá trình tiến hóa của rùa.

"Hóa thạch bò sát từ giai đoạn cuối của kỷ Jura nhiều đến nỗi giới khoa học chẳng muốn sưu tầm chúng nữa. Hóa thạch bò sát từ kỷ Tam Điệp hiếm và khó tìm hơn do chúng sống trên đất liền, nơi hiện tượng hóa thạch khó xảy ra hơn so với môi trường dưới nước", nhà cổ sinh vật học Walter Joyce của Bảo tàng Lịch sử tự nhiên Peabody (Mỹ), một trong hai người tìm thấy hóa thạch, phát biểu.

Theo Walter, con vật có chiều dài khoảng 30 cm và có một chiếc mai dày 1 mm. Đây là chiếc mai mỏng nhất mà giới khoa học từng biết. Điều quan trọng nhất là những chiếc xương sườn không hoàn toàn gắn liền với mai của nó giống như rùa hiện đại.

"Trong giai đoạn đầu, rùa chỉ có những mảng sừng xếp thành hàng trên lưng. Sau nhiều triệu năm, chúng dính vào nhau và gắn kết với cột sống của rùa để tạo nên một vỏ bọc hoàn chỉnh", Walter giải thích quá trình hình thành của mai rùa.

Kể từ khi có mai, cấu trúc cơ thể của rùa hầu như không thay đổi trong suốt hơn 200 triệu năm.