Há 550 milhões de anos surgiram os primeiros invertebrados marinhos, peixes, anfíbios, répteis, aves e mamíferos. Os dinossauros dominaram a Terra no Jurássico, há 150 milhões de anos e entre eles surgiram as primeiras tartarugas marinhas. Com as diversas alterações no Planeta, à 65 milhões de anos, no Cretácico, os dinossauros acabaram por desaparecer, possibilitando que outros grupos de animais surgissem e se desenvolvessem.

 

O mais antigo registo de tartaruga marinha no mundo Santanachelys gaffneyi (Hirayama 1998), foi recentemente encontrado no interior do Ceará, norte do Brasil. Santanachelys pertence à Subordem Cryptodira e é o primeiro e mais antigo registo da extinta família de tartarugas marinhas Protostegidae na América do Sul, aproximadamente de 110 milhões de anos. Também pertencendo ao mesmo grupo de tartarugas Cryptodira marinhas, foi descoberto em Angola o primeiro fóssil do grupo de tartarugas marinhas que evoluiu no hemisfério sul, após a abertura do Atlântico sul, de nome Angolachelys mbaxi com cerca de 90 milhões de anos, representando o grupo mais antigo das tartarugas Cryptodira marinhas de África.

 

No Cretácico, entre aproximadamente 75 e 65 milhões de anos existiu uma outra tartaruga marinha, Archelon ischyrus, cujo nome significa "tartaruga grande", o maior representante conhecido do grupo das tartarugas, pertencente também à família Protostegidae, sobrevivendo aos grandes Plesiosaurus e Ichthyosaurus. Tinha cerca de 3 a 4 metros de comprimento e pesava em torno de 1,5 a 2 toneladas, era um animal carnívoro, que habitou os oceanos da região da actual América do Norte.

 

Black Hills Institute of Geological Research, Inc.

 

Ainda no Cretácico, quatro famílias de tartarugas marinhas (Toxochelyidae, Protostegidae, Cheloniidae e Dermochelyidae) foram estabelecidas, sendo que apenas as duas últimas permaneceram até aos dias de hoje. Todos os géneros e espécies existentes actualmente, surgiram no período Eocénico e Pleistocénico, entre 60 e 10 milhões de anos. Adaptaram-se aos oceanos, às florestas, aos pântanos e desertos, um grande sucesso no mundo dos répteis. Juntamente com as serpentes marinhas e iguanas, as tartarugas marinhas são os únicos répteis sobreviventes adaptados à vida marinha.

 

A maioria das tartarugas marinhas que existiram no Cretácico está hoje extinta. As tartarugas que sobreviveram, espalharam-se por todos os oceanos e se diferenciaram em várias espécies, explorando os oceanos e utilizando as praias subtropicais, tropicais e temperadas, ao redor do mundo para se reproduzir.

 

Somente sete espécies, representando duas famílias, sobreviveram. São os únicos membros vivos, do que foi em tempos uma grande e diversificada radiação evolutiva das tartarugas Cryptodira marinhas, um rápido e dramático aumento da diversidade taxonómica deste grupo de tartarugas.

 

A família Dermochelyidae, possui apenas uma espécie, Dermochelys coriacea, e a família Cheloniidae, as restantes seis, Chelonia mydasCaretta caretta, Eretmochelys imbricataLepidochelys olivaceaLepidochelys kempii e a Natator depressus. Alguns especialistas reconhecem ainda uma oitava espécie, Chelonia agassizii, conhecida como tartaruga negra ou tartaruga verde do Pacífico Leste. No entanto, dados morfológicos, bioquímicos e genéticos publicados não confirmam totalmente essa classificação e sugerem que a tartaruga negra pertença à espécie Chelonia mydas.