Особенности внутреннего строения и происхождение пресмыкающихся, Биология

Скелет пресмыкающихся состоит из прочной костной ткани, хрящ сохранился лишь в суставах. Окостенение скелета повысило его прочность, поэтому размеры тела рептилий гораздо крупнее, чем у земноводных.

Скелет состоит из трёх отделов: скелета головы, скелета туловища, скелета конечностей и их поясов.

Череп имеет вытянутую форму за счёт удлинения костей. Увеличивается объём его мозгового отдела, но он по-прежнему имеет меньшие размеры по сравнению с лицевым отделом.

В позвоночнике хорошо различимы пять отделов: шейный, грудной, поясничный, крестцовый и хвостовой. В шейном отделе происходит увеличение количества позвонков.

У земноводных был один позвонок, а у пресмыкающихся их становится от 8 до 10. У ящерицы их восемь. Следовательно, происходит увеличение подвижности головы.

В грудном отделе насчитывается пять позвонков, в поясничном – 17, в крестцовом – 2, а в хвостовом от 15 до 40.

К позвонкам грудного и поясничного отделов прикреплены длинные рёбра. Передние концы рёбер грудного отдела позвоночника соединяются с грудиной, образуя грудную клетку. У змей грудная клетка отсутствует.

Скелет пояса передних конечностей состоит из плечевого пояса, содержащего парные лопатки, вороньи кости и ключицы, соединённые с грудиной. Скелет свободных передней и задней конечностей содержит те же кости, что и у земноводных. Передняя конечность состоит из плеча, предплечья и кисти.

Скелет пояса задних конечностей состоит из тазового пояса, образованного костями, которые срастаются между собой и с крестцовыми позвонками, образуя таз. Он служит прочной опорой для задних конечностей, состоящих из бедра, голени и стопы.

У змей и безногих ящериц конечности не развиваются – они передвигаются ползком.

Мышечная система более чётко разделена на отдельные группы мышц по сравнению с земноводными. Появились жевательная, шейная, межрёберная, подкожная мускулатура, мышцы брюшного пресса, сгибатели и разгибатели конечностей.

Изменения в строении опорно-двигательной системы дали возможность пресмыкающимся совершать более разнообразные и быстрые движения.

Пищеварительная система. Ротовая полость отделена от глотки. На дне ротовой полости располагается подвижный мускулистый язык, форма которого различна в зависимости от характера пищи и способа её добывания.

Пища захватывается челюстями, имеющими острые зубы. Зубы участвуют только в удержании добычи и не способны размельчать и пережёвывать пищу. Крокодилы и черепахи с их помощью отрывают куски от крупной добычи. Большинство видов глотают добычу целиком. Например, яичная змея заглатывает яйца в два раза толще собственной головы.

Далее следует пищевод, имеющий мощную мускулатуру, которая проталкивает большие порции пищи в желудок. Кишечник более длинный, чем у земноводных. Непереваренные остатки удаляются через клоаку.

Выделения слюнных желез смачивают пищу и облегчают её заглатывание. У ядовитых змей слюнные железы преобразовались в ядовитые, секрет которых стекает по каналу ядовитых зубов, вонзающихся в жертву.

Имеется печень и поджелудочная железа.

Большинство представителей класса, кроме сухопутных черепах, – хищники. Питаются различными наземными и водными животными. Крупные пресмыкающиеся, например, крокодилы, змеи нападают на рыб, птиц, земноводных, грызунов и более крупную добычу.

Хамелеоны имеют длинный, расширенный на конце язык очень быстро выбрасывается изо рта почти на длину туловища и захватывает мелкую подвижную добычу, например насекомых.

Для хорошего и быстрого переваривания пищи пресмыкающимся необходимо тепло. Поэтому они, насытившись, выползают на обогреваемые солнцем места.

Единственный орган дыхания у пресмыкающихся – лёгкие. Они имеют ячеистое строение, это увеличивает их дыхательную поверхность. Поскольку тело покрыто чешуйками, кожное дыхание  отсутствует. У пресмыкающихся впервые появились проводящие воздух пути – трахея и бронхи.

Они дышат, всасывая воздух в лёгкие,  а не глотают его, как земноводные. Воздух через ноздри попадает в носовую полость, затем проходит через гортань и трахею. В нижней части трахея разделяется на два бронха, которые входят в лёгкие и разветвляются в них.

Проходя по дыхательным путям, воздух согревается и увлажняется. Развитие воздухоносных путей дало возможность пресмыкающимся дышать сухим воздухом, не иссушая при этом лёгкие.

Кровеносная система замкнутая, есть два круга кровообращения. Как и у земноводных, сердце трёхкамерное: состоит из левого и правого предсердий и желудочка. В желудочке появляется неполная перегородка, которая при его сокращении доходит до самого верха, на короткое время разделяя его на левую и правую части и препятствует смешиванию артериальной и венозной крови.

В сердце крокодилов перегородка сплошная – их сердце четырёхкамерное.

От разных частей желудочка отходят три сосуда: от правой его части – лёгочные артерии, несущие венозную кровь в лёгкие (это малый круг кровообращения).  Из них артериальная кровь по лёгочным венам возвращается в левое предсердие. От левой части отходит правая дуга аорты, несущая артериальную кровь в головной отдел и передние конечности (это большой круг).

От середины желудочка отходит левая дуга аорты со смешанной кровью (большой круг). Обогнув сердце, левая и правая дуги аорты сливаются в спинную аорту, которая несёт смешанную кровь с преобладанием артериальной ко всем внутренним органам и тканям, мускулатуре туловища и задним конечностям.

По венам от всех органов и тканей венозная кровь попадает в правое предсердие.

Так как большая часть тела пресмыкающихся снабжается смешанной кровью с преобладанием артериальной, у пресмыкающихся интенсивность обмена выше, чем у земноводных. Однако они, так же как рыбы и земноводные, являются холоднокровными животными, температура тела которых зависит от температуры окружающей среды.

При наступлении неблагоприятных условий (зимнее похолодание, летняя засуха), пресмыкающиеся прерывают активную жизнь и впадают в спячку.

Органы выделения представлены тазовыми почками, которые расположены в области таза. Моча, содержащая вредные продукты жизнедеятельности, оттекает из почек по мочеточникам в клоаку, а из неё – в мочевой пузырь, в котором происходит обратное всасывание воды в организм, после чего моча выводится наружу.

Строение нервной системы сходно с земноводными. Она состоит из центрального (головной и спинной мозг) и периферического отделов (нервы).

Головной мозг так же состоит из пяти отделов: продолговатый, задний, средний, промежуточный, передний. Происходит усложнение в его строении. Гораздо лучше развиты большие полушария переднего мозга.

На его поверхности появляются зачатки коры, следовательно, поведение пресмыкающихся усложняется.

В связи с увеличением подвижности и разнообразием движений возрастает роль мозжечка, который имеет большие размеры и устроен сложнее, чем у земноводных.

От головного мозга отходит 12 пар черепно-мозговых нервов.

Органы зрения – глаза – приспособлены к наземному образу жизни и защищены подвижными веками и мигательной перепонкой.

Они не могут втягиваться в ротовую полость, как у лягушки, а способны совершать только вращательные движения.

У хамелеонов каждый глаз движется независимо от другого, что особенно важно при подкарауливании добычи, когда само тело должно быть неподвижным. Большинство дневных видов пресмыкающихся имеет цветное зрение.

Орган слуха имеет такое же строение, как и у земноводных. Состоит из внутреннего и среднего уха с одной слуховой косточкой (стремечко) и барабанной перепонкой.

Органы обоняния – чувствительные клетки носового прохода. Они реагируют на запахи. С помощью обоняния пресмыкающиеся находят пищу, разыскивают особей противоположного пола. Орган осязания и вкуса – язык.

Некоторые виды змей имеют орган термического чувства, который имеет вид парных, прикрытых плёнкой, ямок. Они расположены между ноздрями и глазом, по бокам головы. С помощью данного органа змеи способны на расстоянии улавливать тепло, исходящее от добычи. Это даёт возможность змеям охотиться на животных, не видя их.

Большинство видов не издаёт звуков. Лишь некоторые змеи способны шипеть, хрипеть, стучать хвостовыми погремушками (гремучая змея). Крокодилы же издают громкие ревущие звуки в период размножения и при охране своей территории.

Размножение и развитие пресмыкающихся

Рептилии – раздельнополые животные. Семенники и яичники парные. Семяпроводы и яйцеводы выводят половые клетки в клоаку.

Одним из важнейших приспособлений пресмыкающихся к наземному образу жизни является внутреннее оплодотворение. Размножение и развитие происходит на суше.

Большинство рептилий откладывают яйца, которые снаружи покрыты защитными оболочками. У ящериц и змей наружная оболочка яйца кожистая, у крокодилов и черепах твёрдая, скорлуповая.

Она защищает развивающийся зародыш от механических повреждений и высыхания на суше.

Яйца крупные, содержат большой запас питательных веществ. Рептилии откладывают от одного-двух до нескольких десятков яиц.

Например, ящерица прыткая откладывает от около десяти овальных яиц, длинной до двух сантиметров. Самки большинства видов пресмыкающихся закапывают яйца в землю в хорошо обогреваемых местах. Некоторые виды крокодилов роют ямы на суше и засыпают отложенные в них яйца растительными остатками. Самки находятся около кладки и охраняют её.

Самки питонов обвивают своим телом кладку яиц, обогревая и охраняя её. Морские черепахи выходят из моря на прибрежные песчаные пляжи. Роют ямку задними конечностями, откладывают в неё яйца, засыпают их песком и возвращаются в море.

Спустя некоторое время из отложенных яиц вылупляются вполне сформированные маленькие животные, которые возвращаются в море.

Таким образом, у пресмыкающихся из яйца образуется молодая особь, и стадия личинки отсутствует. Такое развитие называется прямым.

У некоторых видов, например у живородящей ящерицы, обыкновенной гадюки, веретеницы, развитие зародыша в яйце происходит ещё в организме самки. Сразу же после откладки яиц из них вылупляются маленькие животные. Вы уже знаете, что такое явление называется яйцеживорождение.

Подведем итог. Пресмыкающиеся в большей степени, чем земноводные, приспособлены к обитанию на суше.

• У пресмыкающихся впервые появляются:
• ·       зачатки коры переднего мозга;
• ·       тазовые почки;
• ·       неполная перегородка в желудочке сердца;
• ·       ячеистые лёгкие;
• ·       подвижное соединение черепа и позвоночника;
• ·       скорлуповые оболочки яйца;
• ·       происходит формирование грудной клетки;
• ·       дифференцировка дыхательных путей;
• ·       пресмыкающиеся имеют окостеневший прочный скелет;
• ·       пять отделов в позвоночнике;
• ·       пепостоянную температуру тела;
• ·       внутреннее оплодотворение;
• ·       прямое развитие;
• ·       размножаются на суше, откладывая яйца.

Класс пресмыкающиеся

Пресмыкающиеся, или рептилии – класс наземных позвоночных животных типа хордовые, размножение и развитие которых более не зависят (как у земноводных) от водоема. Относятся к амниотам. Рептилии достигли наибольшего расцвета в мезозое.

На настоящий момент класс насчитывает около 10 тысяч видов.

Рептилии произошли от древних панцирноголовых земноводных – стегоцефалов, которые приспособились к защите тела от высыхания и смогли освоить отдаленные от водоемов пространства.

Независимость от водоема досталась пресмыкающимся с трудом, для этого их организм приобрел ряд прогрессивных черт – ароморфозов:

• Зародышевые оболочки

Как сказано выше, пресмыкающиеся относятся к амниотам. Это значит, что развитие их зародышей происходит в особом зародышевом пузыре с амниотической жидкостью – амнионе. Поразительно! Им более не нужен водоем, этот водоем всегда с собой, прямо в организме самки вокруг зародыша. К зародышевым оболочкам относится наружная, серозная оболочка (сероза), внутренняя амниотическая оболочка и аллантоис. Аллантоис – зародышевый орган, с помощью которого осуществляется дыхание. Эти оболочки позволили пресмыкающимся расселиться от водоемов вглубь материков, занять огромные территории.

• Внутреннее оплодотворение

У рыб и земноводных оплодотворение было наружным, малоэффективным, с небольшой вероятностью встречи половых клеток. При внутреннем оплодотворении, которое появляется у рептилий, семенная жидкость самца со сперматозоидами вводится непосредственно в половые пути самки, что значительно увеличивает вероятность встречи мужских и женских гамет.

• Сухая кожа

Кожа пресмыкающихся сухая, практически лишена желез (которых так много у земноводных). Верхние слои эпителия ороговевают, на поверхности кожи формируются роговые чешуйки. Эта защита необходима от пересыхания, помогает эффективнее удерживать воду в организме.

• Ячеистые легкие и грудная клетка

У пресмыкающихся происходит усложнение строения дыхательной системы: появляются ячеистые легкие, обеспечивающие более эффективный газообмен. Кожное дыхание (доминировавшее у амфибий) у пресмыкающихся сведено к минимуму или отсутствует вовсе. Дыхательные пути у рептилий дифференцируются на гортань, трахею и бронхи. Дыхание реберного типа – в нем участвуют появившиеся вместе с ребрами межреберные мышцы. Ребра образуют новую структуру скелета – грудную клетку.

• Неполная перегородка в сердце

В сердце у пресмыкающихся развивается неполная межжелудочковая перегородка, способствующая более эффективному разделению артериальной и венозной крови. Это, в свою очередь, повышает эффективность обмена веществ (син. – метаболизм). Тем не менее, над перегородкой кровь смешанная, так что пресмыкающиеся, как и земноводные, относятся к пойкилотермным (холоднокровным) животным.

• Кора больших полушарий

У пресмыкающихся впервые возникают зачатки новой коры головного мозга, совершенствуется воспринимающая и интегрирующая функции головного мозга. Становится возможным более сложное поведение.

• Вторичная почка

Возникает тазовая (вторичная) почка – метанефрос, выделительный каналец которой гораздо длиннее: становится возможным обратное всасывание веществ. Засушливый климат, в котором живут рептилии, располагает к экономии воды, их моча становится более концентрированной.

Отряды пресмыкающихся

В составе класса можно выделить 4 отряда, каждый из которых мы вкратце обсудим. Рептилии традиционно изучаются на примере типичного представителя – прыткой ящерицы, входящей в состав отряда чешуйчатые. С него мы и начнем знакомство с рептилиями.

Отряд чешуйчатые – прыткая ящерица

• Покровы, опорно-двигательная система

Тело ящерицы покрыто сухой кожей, практически лишенной желез, с роговыми чешуями и щитками. Такое строение покровов тела предотвращает высыхание организма, защищает от потери воды. Испарение через кожу сохраняется, но в минимальном объеме. Тело подразделяется на голову, туловище, хвост и две пары конечностей. Конечности расположены по бокам туловища, поэтому поднять голову высоко над землей пресмыкающиеся не могут. Конечности пятипалого типа, перепонки между пальцами отсутствуют. Предполагаю, вам с детства известно о том, что ящерицы могут отбрасывать свои хвосты. Это действительно так, для ящериц характерна автотомия (от греч. autos – сам и греч. tome – отсечение) – способность животного самопроизвольно отбрасывать части своего тела. В случае нападения хищника автотомия может спасти жизнь ящерицы, так как отброшенный хвост приковывает к себе внимание и хищник перестает преследовать ящерицу. Скелет почти полностью окостеневший, более прочный, чем у земноводных. Позвоночник состоит из 5 отделов: шейный (8 позвонков), грудной, поясничный, крестцовый и хвостовой. Ребра, сочлененные одним концом с грудными позвонками, а другим – с грудиной, образуют замкнутую костную структуру – грудную клетку. К ребрам крепятся впервые возникшие у пресмыкающихся межреберные мышцы, участвующие в дыхании. За счет наличия 8 шейных позвонков значительно увеличивается подвижность головы, что имеет крайне важное значения для добывания пищи и ориентировке в окружающем мире. Полость тела рептилий – целом. Скелеты поясов конечностей служат опорой для самих конечностей. Передний (плечевой) пояс состоит из парных ключиц, лопаток, вороньих костей (коракоидов) и надгрудинника (надключицы), а также хрящей. Задний (тазовый) пояс конечностей образован тремя костями: седалищной, лобковой и подвздошной, также включает в себя хрящевые прослойки между ними. Скелеты передних и задних свободных конечностей аналогичны по строению конечностям амфибий. Однако стоит заметить, что голень и предплечье не состоят из одной единой кости: они подразделяются на лучевую и локтевую (составляют предплечье), малоберцовую и большеберцовую (составляют голень).

• Пищеварительная система

Строение пищеварительной системы рептилий более дифференцировано по сравнению с таковым у земноводных. Конические зубы прочно срастаются с челюстями. Хорошо развиты слюнные железы, которые участвуют не только в смачивании пищи (как у амфибий), но и ферментативно обрабатывают пищевой комок за счет фермента – амилазы, расщепляющей углеводы. Ротовая полость переходит в короткую глотку, которая продолжается в пищевод. Пищевод расширяется и переходит в желудок, от которого начинается тонкий, а затем толстый отдел кишечника. В тонкую кишку открываются протоки печени, поджелудочной железы и желчного пузыря. Граница между тонкой и толстой кишкой особенно хорошо выражена: на ее месте располагается зачаток слепой кишки. Оканчивается пищеварительная система клоакой.

• Дыхательная система

Кожа не участвует в дыхании, эту функцию берут на себя возникшие у рептилий ячеистые легкие. По сравнению с легочными мешками амфибий, ячеистые легкие имеют бо́льшую дыхательную поверхность. Воздух присасывается в легкие благодаря движениям грудной клетки, которые происходят за счет сокращения межреберных мышц. Через воздухоносные пути: хоаны, глотку, гортань, трахею и бронхи – воздух достигает пузырьков, альвеол, стенка которых густо оплетена капиллярами, в которых и происходит газообмен. Поскольку рептилии холоднокровные животные, то интенсивность их обмена веществ напрямую зависит от температуры окружающей среды. Частота дыхательных движений также коррелирует с метаболизмом, поэтому чем выше температура окружающей среды, тем чаще дышит животное.

• Кровеносная система

Кровеносная система замкнутая. Сердце трехкамерное: два предсердия и один желудочек с неполной перегородкой. Разделение крови в желудочке эффективнее, чем у земноводных, но над перегородкой кровь смешанная, поэтому рептилии – холоднокровные. От сердца отходят 3 сосуда: легочная артерия, по которой венозная кровь поступает в легкие, где насыщается кислородом, и две дуги аорты – правая и левая. От правой дуги аорты отходят сонные артерии, направляющиеся к головному мозгу. Правая дуга аорты начинается от левой части желудка – вследствие чего у рептилий анатомически обусловлено поступление более насыщенной кислородом – артериальной крови – к головному мозгу, остальные органы получают смешанную кровь из левой дуги аорты.

• Выделительная система

По сравнению с земноводными выделительная система у рептилий более прогрессивного строения, представлена тазовыми (вторичными) почками, называемыми также – метанефрос, позволяющими гораздо эффективнее удерживать воду в организме, препятствуя ее избыточному удалению. Выделительные канальцы становятся длиннее, за счет чего реабсорбция происходит лучше: из их просвета большее количество воды успевает обратно всосаться в кровеносное русло. Это нужно для того, чтобы удержать воду в организме, ведь рептилии обитают в засушливых местах. Конечный продукт обмена веществ у пресмыкающихся – мочевая кислота.

• Нервная система

Сравнивая головной мозг земноводных и пресмыкающихся, становятся заметны несколько существенных отличий. Мозжечок развит лучше, чем у земноводных. У рептилий появляются зачатки новой коры переднего мозга, он значительно увеличивается в объеме и перестает быть исключительно обонятельным центром, вбирая в себя новые функции. Для рептилий характерно более сложное (чем для амфибий) поведение, помимо заложенных генетически безусловных рефлексов, они способны вырабатывать адаптивные, условные рефлексы. Органы чувств также претерпевают изменения. Аккомодация, настройка глаза на наилучшее видение объекта, теперь достигается не только перемещением хрусталика вперед-назад (так было у амфибий), но и изменением кривизны хрусталика. Это называется – двойная аккомодация, настройка глаза на резкость, так что видят рептилии лучше амфибий. Веки и мигательная перепонка служат для увлажнения поверхности глаза и предохраняют от высыхания. Орган слуха также совершенствуется: появляется круглое окно во внутреннем ухе, улучшается передача звуковых колебаний, благодаря чему слух рептилий становится острее. Среднее ухо по-прежнему представлено стремечком и барабанной перепонкой. Имеются слаборазвитые органы вкуса, локализующиеся в глотке, и органы тепловой чувствительности, особенно хорошо развитые у змей, расположенные между глазом и носом на лице. Органы обоняния находятся в хоанах. Хоаны – внутренние носовые отверстия, с помощью которых полость носа сообщается с глоткой.

• Половая система

Мужская половая система представлена семенниками и отходящими от них семяпроводами, впадающими в мочеточники. Мочеточники открываются в клоаку. У самцов имеются особые совокупительные органы, предназначенные для введения семенной жидкости в половые пути самки. Оплодотворение у рептилий внутреннее. У самок половая система состоит из яичников, от которых отходят яйцеводы, впадающие в клоаку. Сперматозоиды оплодотворяют яйцеклетки в верхней части яйцевода. По мере продвижения яйца вниз по яйцеводу оно покрывается сначала белковой оболочкой, а затем скорлуповой. Эти оболочки – приспособление к жизни на суше, обеспечивающие всестороннюю защиту зародыша. Напомню, что пресмыкающиеся (также, как птицы и млекопитающие) относятся к группе амниот, зародыш у которых окружен зародышевыми оболочками: наружной – серозой, внутренней – амниотической. Имеется особый зародышевый орган дыхания – аллантоис.

На этом наша беседа о прыткой ящерице подходит к концу. Впереди ждут другие представители рептилий.

Из отряда чешуйчатых, помимо прыткой ящерицы, хочется отметить гекконов – мелких примитивных ящериц, ведущих ночной образ жизни, отлично лазающих по деревьям, скалам и стенам домов.

Самые крупные представители чешуйчатых – вараны, обитающие в Южной Азии, Африке, – достигают в длину до 3,5 метров.

Змеи также принадлежат к отряду чешуйчатые. Это безногие животные, адаптировавшиеся к перемещениям в густом лесном покрове, кронах деревьев. У змей взгляд немигающий: отсутствуют подвижные веки. Однако их отсутствие не означает, что поверхность глаз не нуждается в увлажнении: у них имеется мигательная перепонка, смачивающая поверхность глаза.

Змеи подразделяются на ядовитых и неядовитых. Ядовитыми являются гадюка обыкновенная, песчаная эфа, черная мамба, кобра, грюза, гремучие и морские змеи. К неядовитым относятся полозы, ужи, удавы.

Черепахи

Имеют уплощенное тело, покрытое панцирем из двух щитков: брюшного и спинного. Примечательно, что на задних конечностях имеются межпальцевые перепонки для плавания. Морские черепахи продвинулись еще дальше: у них задние конечности видоизменены в ласты, которые служат приспособлением к водному образу жизни.

Есть растительноядные и хищные формы. Настоящих зубов у черепах нет, их челюсти снабжены режущим роговым краем – клювом.

Крокодилы

Крокодилы – еще один отряд класса рептилий. Крокодилы населяют реки и озера тропических стран. Это крупные животные, тело которых покрывают роговые чешуи. На задних конечностях крокодилы имеют межпальцевые перепонки. Зубы остроконечные, крупные, располагаются в альвеолах челюсти, как и у млекопитающих.

Легкие имеют более прогрессивное строение – губчатое. Кровеносная система включает в себя четырех (!) камерное сердце, кровь в сердце не смешивается, так как желудочек полностью разделяется межжелудочковой перегородкой на две камеры.

Однако, крокодилы все равно остаются холоднокровными животными: кровь смешивается в спинной аорте, образованной в результате слияния левой и правой дуги аорты.

Вероятно, с детства многим известна история про птицу – крокодилова сторожа, которая питается остатками пищи из пасти крокодила. Спешу сообщить, что это скорее миф, чем правда. Крокодилы вовсе не нуждаются в подобной “чистке”, а птицы предпочитают питаться насекомыми, в том числе мухами, которые слетаются на остатки мяса в пасти крокодила.

Клювоголовые

Мы добрались до самого древнего отряда рептилий. На сегодняшний день остался единственный его представитель – гаттерия, обитающая на нескольких островах Новой Зеландии. По внешнему виду напоминает игуану, ведет ночной образ жизни, питается насекомыми, моллюсками, червями. Гаттерия является вымирающим видом.

Значение пресмыкающихся

Как и все живые организмы, пресмыкающиеся являются звеном в цепи питания (консументами). Регулируют численность насекомых, питаясь ими. Среди рептилий встречаются как хищники, так и растительноядные формы.

Рептилии имеют пищевое значение. В Африке и Азии употребляют в пищу около сотни различных блюд из мяса змей; яйца, жир и мясо морской черепахи также употребляются в пищу. Из кожи крокодилов изготавливают различные изделия.

Класс Пресмыкающиеся или Рептилии. Характеристика, строение и происхождение

Представители пресмыкающихся (более 4 тыс. видов) являются настоящими наземными позвоночными животными. В связи с появлением зародышевых оболочек они в своем развитии не связаны с водой.

В результате прогрессивного развития легких, взрослые формы могут обитать на суше в любых условиях. Пресмыкающиеся, обитающие в виде, являются вторичноводными, т.е.

их предки от наземного образа жизни перешли к водному.

Запомните! Рептилии и пресмыкающиеся это один и тот же класс!

Рептилии, или пресмыкающиеся, появились в конце каменноугольного периода, приблизительно за 200 млн. лет до н.э. когда климат стал сухим, а местами даже жарким.

Это создало благоприятные условия для развития рептилий, которые оказались более приспособленными к обитанию на суше, чем амфибии.

Преимуществу рептилий в конкуренции с амфибиями и их биологическому прогрессу способствовал ряд признаков. К их числу относятся:

• Оболочки вокруг зародыша и прочная оболочка (скорлупа) вокруг яйца, защищающая его от высыхания и повреждений, чем была достигнута возможность размножения и развития на суше;
• развитие пятипалых конечностей;
• усовершенствование строения кровеносной системы;
• прогрессивное развитие органов дыхания;
• появление коры полушарий большого мозга.

Имело значение и развитие на поверхности тела роговых чешуй, защищающих от неблагоприятных воздействий окружающей среды, в первую очередь, от иссушающего действия воздуха. Предпосылкой к появлению этого приспособления было освобождение от кожного дыхания в связи с прогрессивным развитием легких.

Ящерица прыткая

Типичным представителем рептилий может служить ящерица прыткая. Длина ее 15-20см. У нее хорошо выражена покровительственная окраска: зеленовато-бурая или бурая, в зависимости от среды обитания. Днем ящериц легко увидеть на прогреваемом солнцем участке. На ночь они заползают под камни, в норы и другие укрытия. В таких же укрытиях они проводят зиму. Их пища — насекомые.

На территории СНГ наиболее широко распространены: в лесной зоне — ящерица живородящая, в степной — ящерица прыткая. К ящерицам относится веретеница. Она достигает 30-40см, ног не имеет, чем напоминает змею, это ей нередко стоит жизни. Кожа рептилий всегда сухая, лишенная желез, покрыта роговыми чешуйками, щитками или пластинками.

Строение пресмыкающихся

Скелет. Позвоночный столб уже подразделяется на шейный, грудной, поясничный, крестцовый и хвостовой отделы. Череп костный, голова очень подвижна. Конечности заканчиваются пятью пальцами с коготками.

Мускулатура у рептилий развита значительно лучше, чем у амфибий.

Строение скелета пресмыкающихся

Пищеварительная система. Рот ведет в ротовую полость, снабженную языком и зубами, но зубы еще примитивны, однотипны, служат только для захватывания и удержания добычи.

Пищеварительный канал состоит из пищевода, желудка, кишок. На границе толстой и тонкой кишок расположен зачаток слепой кишки. Заканчиваются кишки клоакой.

Развиты пищеварительные железы: поджелудочная и печень.

Органы дыхания. Дыхательные пути значительно больше дифференцированы, чем у земноводных. Имеется длинная трахея, которая разветвляется на два бронха. Бронхи входят в легкие, имеющие вид ячеистых, тонкостенных мешков, с большим количеством внутренних перегородок. Увеличение дыхательных поверхностей легких у рептилий связано с отсутствием кожного дыхания.

Выделительная система представлена почками и мочеточниками, впадающими в клоаку. В нее открывается и мочевой пузырь.

Внутреннее строение пресмыкающихся

Кровеносная система. У рептилий имеется два круга кровообращения, но отделены они друг от друга не полностью, благодаря чему кровь частично смешивается. Сердце трехкамерное, но желудочек разделен неполной перегородкой.

У крокодилов имеется уже настоящее четырехкамерное сердце. Правая половина желудочка — венозная, а левая часть — артериальная — от нее берет начало правая дуга аорты. Сходясь под позвоночным столбом, они соединяются в непарную спинную аорту.

Кровеносная система пресмыкающихся

Нервная система и органы чувств

Головной мозг рептилий отличается от мозга земноводных большим развитием полушарий и мозгового свода, а также обособлением теменных долей. Появляется впервые, кора большого мозга. От головного мозга отходят 12 пар черепно-мозговых нервов. Мозжечок развит несколько больше, чем у земноводных, что связано с более сложной координацией движений.

На переднем конце головы ящерицы находится пара ноздрей. Обоняние у пресмыкающихся развито лучше, чем у земноводных.

Строение мозга пресмыкающихся

Глаза имеют веки, верхнее и нижнее, кроме того, существует и третье веко — полупрозрачная мигательная перепонка, постоянно увлажняющая поверхность глаза. Позади глаз расположена округлая барабанная перепонка. Слух хорошо развит. Орган осязания — кончик раздвоенного языка, который ящерица постоянно высовывает изо рта.

Размножение и регенерация

В отличие от рыб и земноводных, имеющих оплодотворение наружное (в воде), у рептилий, как и у всех неземноводных животных, оплодотворение внутреннее, в теле самки. Яйца окружены зародышевыми оболочками, обеспечивающими развитие на суше.

Самка ящерицы прыткой в начале лета откладывает в укромном месте 5-15 яиц. Яйца содержат питательный материал для развивающегося зародыша, снаружи окружены кожистой оболочкой. Из яйца выходит молодая ящерица, похожая на взрослую. Некоторые рептилии, в том числе и некоторые виды ящериц,— яйцеживородящие (т.е. из отложенного яйца тотчас выходит детеныш).

Многие виды ящериц, будучи схвачены за хвост, отламывают его резкими боковыми движениями. Отбрасывание хвоста является рефлекторным ответом на боль. Это следует рассматривать как приспособление, благодаря которому ящерицы спасаются от врагов. На месте утраченного хвоста отрастает новый.

Регенерация пресмыкающихся

Многообразие современных пресмыкающихся

Современные рептилии разделяются на четыре отряда:

• Первоящеры;
• Чешуйчатые;
• Крокодилы;
• Черепахи.

Первоящеры представлены единственным видом — гаттерией, которая относится к самым примитивным рептилиям. Обитает гаттерия на островах Новой Зеландии.

Ящерицы и змеи

К чешуйчатым относятся ящерицы, хамелеоны и змеи. Это единственная относительно многочисленная группа пресмыкающихся — около 4 тыс. видов.

Для ящериц характерны хорошо развитые пятипалые конечности, подвижные веки и наличие барабанной перепонки. К этому отряду относятся агамы, ядозубы — ядовитые ящерицы, варановые, настоящие ящерицы и др. Больше всего видов ящериц встречается в тропиках.

Змеи приспособлены к ползанию на брюхе. Шея у них не выражена, так что тело делится на голову, туловище и хвост. Позвоночный столб, в котором бывает до 400 позвонков, благодаря добавочным сочленениям обладает большой гибкостью. Пояса, конечности и грудина атрофированы. Только у некоторых змей сохранился рудимент таза.

Многие змеи обладают двумя ядовитыми зубами на верхних челюстях. В зубе имеется продольная бороздка либо проток, по которым яд при укусе стекает в ранку. Барабанная полость и перепонка атрофированы. Глаза скрыты под прозрачной кожей, без век. Кожа змеи на поверхности ороговевает и периодически сбрасывается, т.е. происходит линька.

Как змеи сбрасывают кожу

Змеи обладают способностью очень широко раскрывать пасть и заглатывать добычу целиком. Достигается это тем, что ряд костей черепа соединен подвижно, а нижние челюсти спереди соединяются весьма растяжимой связкой.

В СНГ наиболее распространенные змеи: ужи, медянки, полозы. Степная гадюка занесена в Красную книгу.

Для своего обитания она избегает сельскохозяйственных угодий, а обитает на целинных землях, которых становится все меньше, что грозит ей вымиранием.

Питается степная гадюка (как и другие змеи) преимущественно мышевидными грызунами, чем безусловно полезна. Укус ее ядовит, но не смертелен. На человека она может напасть лишь случайно, будучи потревожена им.

Укусы ядовитых змей — кобры, эфы, гюрзы, гремучей и других — могут быть смертельны для человека. Из фауны весьма опасны серая кобра и песчаная эфа, которые водятся в Средней Азии, а также гюрза, встречающаяся в Средней Азии и Закавказье, армянская гадюка, обитающая в Закавказье. Укусы обыкновенной гадюки и щитомордника очень болезненны, но обычно для человека не смертельны.

Наука, которая занимается изучением пресмыкающихся называется герпетология.

В последнее время яд змей используется в лечебных целях. Применяют змеиный яд при различных кровотечениях как кровоостанавливающее средство. Оказалось, что некоторые препараты, полученные из яда змеи, уменьшают боли при ревматизме и заболеваниях нервной системы. Для получения змеиного яда в целях изучения биологии змей их Содержат в специальных питомниках.

Крокодилы и черепахи

Крокодилы и черепахи

Крокодилы — наиболее высокоорганизованные рептилии, обладающие четырехкамерным сердцем. Однако строение перегородок в нем таково, что венозная и артериальная кровь частично смешиваются.

Крокодилы приспособлены к водному образу жизни, в связи с чем имеют плавательные перепонки между пальцами, клапаны, замыкающие уши и ноздри, небную занавеску, закрывающую глотку. Живут крокодилы в пресных водах, на сушу выходят для сна и кладки яиц.

Черепахи — покрыты сверху и снизу плотным панцирем с роговыми щитками. Грудная клетка у них неподвижна, поэтому в акте дыхания принимают участие конечности — при втягивании их воздух выходит из легких, при высовывании — поступает в них. В России живет несколько видов черепах. Некоторые виды употребляются в пищу, в том числе туркестанская черепаха, живущая в Средней Азии.

Древние пресмыкающиеся

Установлено, что в далеком прошлом (сотни миллионов лет назад) на Земле были чрезвычайно распространены различные виды пресмыкающихся. Они населяли сушу, водные пространства и реже — воздух.

Большинство видов пресмыкающихся вымерло в связи с изменением климата (похолоданием) и расцветом птиц и млекопитающих, с которыми они не выдержали конкуренции.

К вымершим пресмыкающимся относятся отряды динозавров, зверозубых ящеров, ихтиозавров, летающих ящеров и т.д.

Отряд Динозавры

Это наиболее разнообразная и многочисленная группа пресмыкающихся из живших когда-либо на Земле. Среди них были как мелкие животные (размеров с кошку и меньше), так и гиганты, длина которых достигала почти 30м, а масса — 40-50 тонн.

Крупные животные имели маленькую голову, длинную шею и мощный хвост. Одни динозавры были травоядными, другие — хищными. Кожа или не имела чешуй, или была покрыта костным панцирем. Многие динозавры бегали скачками на задних конечностях, опираясь при этом на хвост, другие — передвигались на всех четырех ногах.

Отряд Зверозубые

Среди древних наземных пресмыкающихся были представители прогрессивной группы, которые по строению зубов напоминали зверей. Зубы их дифференцировались на резцы, клыки и коренные. Эволюция этих животных шла в направлении усиления их конечностей и поясов. В процессе эволюции от них возникли млекопитающие.

Происхождение пресмыкающихся

Ископаемые пресмыкающиеся имеют большое значение, так как они когда-то господствовали на земном шаре и от них произошли не только современные пресмыкающиеся, но и птицы и млекопитающие.

Условия жизни в конце палеозоя резко изменились. Вместо теплого и влажного климата появились холодные зимы и установился сухой и жаркий климат. Эти условия были неблагоприятными для существования земноводных.

Однако при таких условиях стали развиваться пресмыкающиеся, у которых кожа была защищена от испарения, появились наземный способ размножения, сравнительно высокоразвитый мозг и другие прогрессивные признаки, которые приведены в характеристике класса.

На основании изучения строения земноводных и пресмыкающихся ученые пришли к выводу, что между ними имеется большое сходство. Особенно это было характерно для древних пресмыкающихся и стегоцефалов.

• У очень древних низших пресмыкающихся позвоночный столб имел такое же строение, как и у стегоцефалов, а конечности — как у рептилий;
• шейный отдел у пресмыкающихся был такой же короткий, как и у земноводных;
• грудная кость отсутствовала, т.е. настоящей грудной клетки у них еще не было.

Все это говорит о том, что пресмыкающиеся произошли от земноводных.

Оцените, пожалуйста, статью. Мы старались:) (14