枯叶龟体型很大,通常可以长到43至45厘米,最大可达到61厘米,完全成长后体重约为15公斤(33磅)。雌龟的体长通常要较雄龟大一些,与其他的成年龟一样,雄龟有着较雌龟长和宽的尾巴。其尾巴较小,周围长有敏感凸起物。成年枯叶龟的头部、颈部、尾部和四肢皆呈灰褐色。寿命40-75年。它的甲壳有三条规则的条状背脊,形似枯叶,圆锥形,并具有明显的同心生长环,坑坑洼洼凹凸不平,并不是很坚硬,与产自北美的鳄龟相似。
成年枯叶龟背甲最长可以至45厘米(18英寸),背甲为长方形、粗糙、多瘤节等,幼体的背甲则呈砖红色对称分布3对黑色斑点,看起来好像枯黄树叶上被霉菌腐蚀的斑点,起到保护的作用;其腹甲细长,较小,呈奶油黄色或棕黄色,与背甲尺寸大小基本一样,幼体腹甲颜色多为粉红色,在长大后背甲和腹甲的颜色会逐渐消失,成年后底部边缘会发红。
它的脖子很长且较宽,颈部可以自如收缩、膨胀(利于捕食猎物),分布有很多对称的神经探测触须和棘刺状肉质突起,和皮褶结构一样有很多感觉细胞和触觉神经,用来接收水流的信号,这和其栖息环境有很大的关系。此龟虽为高度水栖龟,但游泳能力十分有限,只会在水中笨拙地扭动,速度不快,所以大部分时间只能在水底爬行,这让它在掠食动物环视的热带水系很难生存下去,迫使物种开始进化成这样的形态。这些触须的确切作用一直存在争论。
有三个主要的观点:
第一,这些须被当作伪装能使它们和环境融为一体,从而迷惑被捕食对象。
第二,这些有着敏感神经末梢的须可以用来当作事物探测器。
第三,这些须在水中可以摆动,起到了诱饵的作用。这种大型淡水龟具有几大奇怪特征。它的外形看起来像一块浸透水的树皮和残片,它有一个非常奇怪的向外突出的鼻子,这个鼻子相当于潜水者的通气管,有助于它潜水。它以不同寻常的方式吃小鱼。玛塔龟会找个地方隐藏好自己,然后等待猎物自己送上门来,等猎物靠它非常近时,它才张开嘴巴,像一个低压真空吸尘器一样,把鱼吸进嘴里。
枯叶龟的头部是所有水龟中最有特点的。从鼻端一直延伸到头骨两端后部为皮肤翼状物,起到了分流水流的作用,现已知道这些翼状物包含神经,对至少两种刺激作出反应并传回大脑,其中一种翼状物的动作不用触动,而另一种对触动作出反应,但还未完全得出结论。另一种说法认为头部和颈部的皮肤翼状物用于迷惑猎物、感应猎物、吸食猎物。整个头部成为巨大的三角楔形,很好地模拟了树叶的形状,减小了水的阻力,使得头部正面的阻力面很小。
头部最前方突出的象鼻状鼻管模仿了树叶的叶柄,鼻子凸出,细、较长,方便枯叶龟进行气体交换。它的眼睛很小而又不失神,虽然有光感,但在其生活的浑浊幽暗水底,优良的视力能为捕猎提供的帮助十分有限,为了弥补视觉的缺陷,它进化了功能超强的感官接收系统。枯叶龟的嘴较宽大、柔软,吸力很大,不凸出,头部的三角形正中央还有一道箭头状棕色条纹似叶脉。其前肢、后肢较为普通,五个指甲,周围长有敏感凸起物,每只前脚有五个蹼爪。
枯叶龟要用拟态的方式自保和觅食,模仿对象是自身所栖息的环境,所以在漫长的进化过程中外型逐渐融入到枯枝败叶堆积,水体浑浊的河底背景当中。它的外形像一块浸透水的树皮和残片,有一个向外突出的鼻子,这个鼻子相当于潜水者的通气管,有助于它潜水。 以鱼类为主食的枯叶龟为了对付鱼类的侦测系统,进化出了更为先进,更能深度隐藏自己,同时又能有效发现目标的侦察与反侦察系统。枯叶龟脖颈上的触须和肉刺同样也是感觉接受器,使龟同时可以接受到不同方向所传递的信息,为躲避敌害和捕猎提供正确的判断。
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