Francis Horne, ein Biologe, der Shell Formation an der Texas State University studiert, bietet diese Antwort.
Die Exoskelette von Schnecken und Muscheln oder ihre Muscheln im allgemeinen Sprachgebrauch unterscheiden sich auf verschiedene Weise von den Endoskeletten von Schildkröten. Muscheln sind die Exoskelette von Mollusken wie Schnecken, Muscheln, Austern und vielen anderen., Solche Schalen haben drei verschiedene Schichten und bestehen hauptsächlich aus Calciumcarbonat mit nur einer geringen Menge an Protein-nicht mehr als 2 Prozent. Diese Schalen bestehen im Gegensatz zu typischen tierischen Strukturen nicht aus Zellen. Mantelgewebe, das sich unter und in Kontakt mit der Schale befindet, scheidet Proteine und Mineralien extrazellulär aus, um die Schale zu bilden. Denken Sie daran, Stahl (Protein) abzulegen und Beton (Mineral) darüber zu gießen. So wachsen Muscheln von unten nach oben oder durch Hinzufügen von Material an den Rändern., Da ihr Exoskelett nicht abgeworfen wird, müssen sich Molluskenschalen vergrößern, um dem Körperwachstum gerecht zu werden. Dieses Wachstumsmuster führt zu drei verschiedenen Schalenschichten: einem äußeren proteinartigen Periost (nicht verkalkt), einer prismatischen Schicht (verkalkt) und einer inneren Perlmuttschicht (verkalkt).
Im Vergleich dazu sind Schildkrötenschalen Teil des sogenannten Endoskeletts oder Skeletts des Wirbeltiers aus dem Körper heraus. Oberflächenscutes sind epidermale Strukturen, wie unsere Fingernägel, die aus dem harten Protein Keratin bestehen., Unter diesen Scutes befinden sich das Hautgewebe und die verkalkte Schale oder der Panzer, der tatsächlich durch Verschmelzung von Wirbeln und Rippen während der Entwicklung gebildet wird. Nach Gewicht besteht ein solcher Knochen aus etwa 33 Prozent Protein und 66 Prozent Hydroxylapatit, einem Mineral, das größtenteils aus Calciumphosphat mit nur etwas Calciumcarbonat besteht. Warum Exoskelette von Schnecken und Muscheln Calciumcarbonat sind, während das Endoskelett von Wirbeltieren wie Schildkröten hauptsächlich Calciumphosphat ist, ist nicht bekannt. Beide Schalen sind stark, ermöglichen Schutz, Befestigung der Muskeln und widerstehen der Auflösung in Wasser., Evolution funktioniert auf mysteriöse Weise.
Im Gegensatz zu Muscheln haben Schildkrötenschalen lebende Zellen, Blutgefäße und Nerven, einschließlich einer großen Anzahl von Zellen auf der kalkhaltigen Schalenoberfläche und in ihrem Inneren verstreut. Knochenzellen, die die Oberfläche bedecken und in der gesamten Schale verteilt sind, sezernieren Protein und Mineral und entomben sich mehr oder weniger. Der Knochen kann kontinuierlich wachsen und umformen. Und wenn ein Knochen bricht, werden Zellen aktiviert, um den Schaden zu reparieren. In der Tat wächst Schildkrötenschale von innen wie Beinknochen beim Menschen., Nährstoffe wie Eiweiß und Kalzium werden von Blutgefäßen innerhalb des Knochens und nicht von außerhalb des Knochengewebes zugeführt. Beschädigte Muscheln hingegen verwenden Sekrete von Proteinen und Kalzium aus den Mantelzellen unter der Schale zur Reparatur.
Die Konstruktion von Schildkrötenschalen und Muscheln hat einige grundlegende mechanische Eigenschaften. Das derzeit akzeptierte Verständnis der Schalenformen besteht darin, dass die Proteinmatrix von Knochen und Muschel aus den Zellen ausgeschieden wird. Diese Proteine neigen dazu, Calciumionen zu binden, während sie die Verkalkung leiten und lenken., Die Bindung von Calciumionen an die Proteinmatrix verbessert die Kristallbildung nach präzisen hierarchischen Anordnungen. Genaue Details dieses Mechanismus bleiben sowohl bei Schildkröten als auch bei Muscheln unklar, es wurden jedoch viele Proteine isoliert, von denen bekannt ist, dass sie eine Rolle bei der Schalenbildung spielen. Ob der Calciumcarbonatkristall Calcit ist, wie in der prismatischen Schicht, oder Aragonit, wie in der Perlmutt einer Muschel, scheint proteinbestimmt zu sein. Die Sekretion verschiedener Arten von Proteinen zu verschiedenen Zeiten und Stellen in den Muscheln scheint die Art des gebildeten Calciumcarbonatkristalls zu lenken., Verkalkter Knochen oder Schale von Schildkröten hingegen bildet nicht ohne weiteres verschiedene Kristalle.
Während Schildkröten ihre Knochen wie Menschen oder andere Landtiere züchten und damit mehr Platz für sich selbst schaffen, müssen Schnecken und Muscheln ihre Schalen allmählich vergrößern und erweitern, indem sie den äußeren Rändern der Schale neue organische Matrix und Mineral hinzufügen. Der neueste Teil der Schneckenschale befindet sich beispielsweise um die Öffnung, in die das Tier hineinstößt. Der äußere Rand seines Mantels fügt kontinuierlich neue Schale an dieser Öffnung., Zunächst wird eine nicht verkalkte Schicht aus Conchiolin-Protein und Chitin, einem verstärkenden, natürlich produzierten Polymer-gebildet. Dann kommt die stark verkalkte prismatische Schicht, auf die die letzte perlige Schicht oder Perlmutt folgt. Die schillernde Perlmutt tritt übrigens auf, weil Kristall-Aragonit-Plättchen wie ein Beugungsgitter beim Dispergieren von sichtbarem Licht funktionieren. Leider fehlt Schildkröten dieser Mechanismus, der ihre Muscheln stumpfer hält, aber ihre Muscheln sind perfekt, um sich im Unterholz oder trüben Gewässern zu verstecken. Offensichtlich sind nicht alle Muscheln gleich.