Класс позвоночных животных, которые занимают промежуточное положение между земноводными и млекопитающими, носит название пресмыкающиеся (рептилии). Большее сходство у них наблюдается с птицами. К такому классу относятся следующие животные по списку:
- крокодилы;
- черепахи;
- змеи;
- ящерицы;
- динозавры (ископаемая форма животных мезозойской эры).
Общая характеристика пресмыкающихся
Подобно земноводным животным, пресмыкающиеся относятся к хладнокровным существам . Другими словами, их температура тела определяется окружающим пространством. В некоторой степени рептилии способны регулировать свою температуру, накрываясь от переохлаждения. К примеру, в зимнее время года животные впадают в спячку, а в периоды сильной жары начинают охоту в ночное время суток.
Рептилии имеют жесткую кожу, покрытую чешуей. Главной задачей которой является защита тела от высыхания. Например, у черепах верхняя защита обеспечивается прочным панцирем , у крокодилов на голове и спине имеются твердые пластины костного происхождения.
Дыхание пресмыкающихся осуществляется только через легкие. У некоторых видов животных легкие имеют одинаковый размер и равную степень развития, а у других, например, у змей и ящериц, правое легкое имеет больший размер и располагается по всей полости тела. Черепахи имеют неподвижные ребра из-за панциря, поэтому вентиляция организма организована другим способом. В легкие воздух поступает при качающихся движениях передних ног или при интенсивном глотании.
Костный скелет рептилий развит достаточно хорошо. Количество и форма ребер зависит от конкретного вида, но они имеются у всех представителей класса. Практически все черепахи имеют сращенные костные пластины панциря и позвоночника. У змей ребра предназначены для активного ползания . Ящерицам ребра служат для поддержки перепонок веерообразной формы для планировки в воздухе.
У большинства пресмыкающихся имеется короткий язык, который не может высовываться. Змеи и ящерицы обладают длинным языком, разделенным надвое, который способен выдвигаться далеко изо рта. Для этого вида животных это наиболее важные органы чувств.
Для защиты от окружающей среды у мелких рептилий наблюдается оригинальная окраска. Черепахи надежно защищены плотным панцирем. Некоторые змеи ядовиты.
По органам размножения у рептилий имеется сходство с птицами. Как правило, пресмыкающиеся относятся к яйцекладущим животным. Но у некоторых видов до момента вылупления яйца остаются внутри на участке яйцевода. К этому типу относятся некоторые виды ящериц и гадюки.
Классификация рептилий и их распространение
Современные пресмыкающиеся разделяются на четыре отряда:
- черепахи (около 300 видов);
- крокодилы (25 видов);
- чешуйчатые (около 5500 видов ящериц и змей);
- гаттерия (туатара).
Последний отряд относится к единственному представителю клювокрылых животных среди рептилий.
Пресмыкающиеся распространены по всему миру . Наибольшая численность замечена в теплых районах. В регионах с холодным климатом и отсутствием древесной растительности, рептилии практически не водятся. Представители этого класса обитают на земле, в воде (пресной и соленой) и в воздухе.
Древние ископаемые рептилии
Пресмыкающиеся известны со времен каменноугольного периода. Наиболее крупных размеров они достигали в пермском и триасовом периодах. В это же время наблюдалась повышенная размножаемость животных, которые заселяли все новые территории. В мезозойскую эру господство пресмыкающихся было подавляющим, причем и на суше, и в воде. Этот период не зря получил название века рептилий.
Черепахи
К одному из самых известных видов рептилий относятся черепахи. Существуют как морские, так и сухопутные представители животных. Вид распространен на территории всего мира. Животных также можно содержать и в домашних условиях
. Самые древние представители черепах были обнаружены еще 200 млн лет назад. Ученые считают, что произошли они от примитивного вида котилозавров. Черепахи практически безвредные животные, они не опасны для людей.
У животных этого вида имеется панцирь костной структуры. Снаружи он образован многочисленными отдельными элементами из роговой ткани, которое соединены при помощи пластинок. Для дыхания сухопутных черепах отлично функционируют легкие. Водные представители класса дышат при помощи слизистой оболочки глотки. Главная особенность этих животных - долголетие. Средний возраст черепах превышает продолжительность жизни любых других рептилий.
Крокодилы
Животные относятся к одним из самых опасных видов пресмыкающихся. Происхождение крокодилов связывают с древними рептилиями, размер которых превышал в длину 15 метров . Ученые смогли найти останки древних крокодилов на всех материках земного шара. Современные представители этого класса имеют более привычные размеры. Но среди пресмыкающихся все равно остаются наиболее крупными видами.
Практически все время крокодилы находятся в воде. На поверхности появляются лишь уши, нос и глаза животного. Плавают крокодилы при помощи перепончатых хвостов и лап. Но на большой глубине могут существовать только единичные представители класса - гребнистый вид. Гнезда крокодилов располагаются на суше. В некоторых случая они также выползают из воды, чтобы погреться.
Рептилии имеют сильный мощный хвост, а также характеризуются высокой скоростью перемещения по суше. Поэтому крокодилы крайне опасны для человека. Резкий неожиданный бросок может застать людей врасплох. Наиболее опасными представителями крокодилов считаются аллигаторы.
Хамелеоны
Такой вид ящериц известен практически всем. Пресмыкающиеся известны своей уникальной окраской, которая выполняет маскирующую функцию. Кожа животного может изменять свой цвет в зависимости от условий окружающей среды. Живут хамелеоны на деревьях
. Некоторые люди содержат этих милых созданий и дома.
Рептилии довольно прихотливы в уходе. Им необходим просторный террариум, который оснащен специальными лампами. Потребуется дерево, небольшой водоем, подогрев пола и отличная вентиляция. Питаются хамелеоны насекомыми. Поэтому об их наличии тоже придется позаботиться хозяевам.
Игуаны
В настоящее время появляется все больше любителей домашних питомцев - игуан. Этот представитель ящериц также требует особого ухода. Игуаны должны содержаться в специальном террариуме, который может поддерживать определенный режим температуры. Из питания домашние игуаны предпочитают свежие фрукты и овощи, а также зелень. При хорошем уходе и создании оптимальных условий существования, ящерицы в домашних условиях могут вырастать достаточно крупными. Максимальный вес игуан - 5 кг . Содержать такого питомца дома трудно, это потребует большого финансового вливания, а также значительных трудовых затрат.
Игуаны относятся к тем редким видам рептилий, у которых происходит линька. Большинство пресмыкающихся переживают этот период за два дня, а у игуан он растягивается на несколько недель.
Вараны
Существует около 70 видов представителей варанов. Обитают они на различных территориях. Размеры животных весьма впечатляющие. У короткохвостых варанов длина составляет около 20 см, а у других представителей намного больше (около 1 метра). Самыми крупными варанами считаются комодские виды. Их размеры достигают трех метров в длину, а масса - 1500 кг. Не зря таких животных называют современными динозаврами.
Вараны покрыты крупной чешуей. У них сильные лапы с цепкой хваткой и мощный длинный хвост . Язык у животного тоже отличается крупными размерами, на конце он разделен пополам. Ящерицы могут почувствовать запах только языком. В окраске животных преобладают серые и бурые оттенки. Молодые представители класса нередко встречаются с пятнистой или полосатой чешуей. Вараны обитают в регионах с теплым климатом. Наиболее часто встречаются в Австралии, Африке и южной Азии. В зависимости от места обитания вараны разделяются на два типа. Первая из них живет на пустынной местности с сухими деревьями и кустарниками. А вторая располагается ближе к тропическим лесам и водоемам. Некоторые представители варанов обитают на ветках деревьев.
Гекконы
Уникальные представители рептилий, которые способны приклеиваться к любым поверхностям, даже самым гладким. Гекконы могут взбираться по гладким стеклянным стенам, висеть на потолке и многие другие интересные вещи. Ящерица способна удерживаться на поверхности при помощи всего одной лапки.
Змеи
Это известные представители пресмыкающихся. Главное отличие от других видов - форма тела. Змеи имеют длинное туловище, но не обладают парными конечностями, веками и наружным слуховым проходом. Некоторые из этих характеристик присутствуют у отдельных видов ящериц, но все вместе такие признаки наблюдаются только у змей.
Змеиное туловище состоит из трех элементов:
- голова;
- тело;
- хвост.
Некоторые представители сохранили рудиментарные формы конечностей. Большое количество видов змей ядовито. Они имеют бороздчатые или канальчатые зубы, в которых содержится яд. Эта опасная жидкость поступает из слюнных желез животного. Все внутренние органы змеи отличаются от стандартных показателей. Они имеют продолговатую форму. Мочевой пузырь у животных отсутствует. На глазах имеется роговая оболочка , которая образовалась от сросшихся век. Змеи, которые ведут дневной образ жизни, обладают поперечным зрачком, а ночные змеи характеризуются вертикальным расположением зрачка. Т.к. слуховой проход у животных отсутствует, то слышны для них только громкие звуки.
Ужи
Это представители одной из разновидностей змей. Главная их особенность - они не ядовиты. Ужи обладают яркой чешуей с крупной ребристой поверхностью. Распространены животные вблизи водоемов. В качестве питания для них служат амфибии и рыбы. Иногда ужам удается поймать птицу или небольшое млекопитающее. Такие змеи не убивают свою добычу, они проглатывают ее целиком.
Если змея учуяла опасность, то она притворяется мертвой . А при нападении на нее, изо рта выделяется жидкость с крайне неприятным запахом. Ужи размножаются на растительных почвах, покрытыми влажным мхом или природным мусором.
Список современных пресмыкающихся можно продолжать очень долго. Все представители класса имеют определенные сходства, характерные этому типу животных, а также четкие отличия. Такие животные представляют большой интерес для ученых и любителей со всего мира. Их уникальные особенности могут рассказать о многом.
Отряд Клювоголовые - одна из наиболее примитивных групп пресмыкающихся. В настоящее время сохранился лишь один вид - гаттерия, обитающий на островах у побережий Новой Зеландии. У гаттерии сохранился ряд примитивных признаков древних ящеров. Позвонки двояковогнутые. Зубы располагаются не только на челюстях, но и на нёбной кости.
Отряд Чешуйчатые - единственная и самая многочисленная группа рептилий (более 6600 видов), процветающая в настоящее время. К чешуйчатым относятся подотряды Ящерицы, Хамелеоны и Змеи. У большинства представителей подотряда Ящерицы тело вытянутое, с хорошо развитыми конечностями и длинным хвостом. Они, как правило, обладают подвижными веками и хорошо выраженным средним ухом, полость которого затянута барабанной перепонкой. Подотряд Хамелеоны включает высокоспециализированных рептилий, приспособленных к древесному образу жизни. Пальцы срастаются в две противополагающиеся друг другу группы и имеют вид клешней, которые могут плотно обхватывать ветви деревьев. При лазании по деревьям они используют длинный цепкий хвост. Хамелеон может менять окраску в соответствии с окружающим фоном. Подотряд Змеи объединяет пресмыкающихся с длинным цилиндрическим телом, лишенным конечностей. Ползают они, волнообразно передвигая тело. Для змей характерно отсутствие грудины, наличие только одного легкого. Туловищные позвонки соединены с подвижными ребрами. Глаза покрыты прозрачными сросшимися веками. Наружного ушного отверстия и барабанной перепонки нет. Змеи питаются крупной добычей, которую могут заглатывать целиком, благодаря подвижному соединению костей челюстного аппарата. Большинство змей убивает свою добычу механическим действием зубов или обвиваясь вокруг нее. У ядовитых змей (гадюка, гюрза, кобра, эфа и др.) несколько передних зубов более крупные, чем остальные зубы. Они имеют бороздки, или канальцы, по которым стекает яд, поступающий из ядовитых желез.
Отряд Крокодилы включает наиболее высокоорганизованных рептилий. Сердце у них четырехкамерное, хотя, благодаря соединению аортальных дуг, большая часть тела снабжается смешанной кровью. Хорошо развито вторичное нёбо, зубы расположены на челюстях и сидят в отдельных ячейках. В настоящее время крокодилы составляют немногочисленную группу (26 видов), распространение которой ограничивается тропическим и субтропическим поясами обоих полушарий.
Отряд Черепахи объединяет рептилий, резко отличающихся от других форм наличием костного панциря, в который заключено их тело. Сверху костный панцирь покрыт роговыми щитками. Зубов нет. В зависимости от образа жизни, черепах разделяют на наземных (сухопутных и пресноводных) и морских. У пресноводных форм между пальцами имеются плавательные перепонки. Конечности крупных морских черепах преобразованы в ласты. Сухопутные черепахи растительноядные, пресноводные - плотоядные, морские питаются смешанной пищей. Несколько месяцев могут обходиться без еды. Размножаются черепахи на суше.
Количество видов : около 6 тысяч видов.
Среда обитания : есть наземные и водные формы, однако размножение происходит обязательно на суше.
Особенности строения на примере прыткой ящерицы:
Холоднокровные животные. Кожа сухая, лишенная желез, покрыта роговыми чешуйками и щитками. Состоит из двух слоев – эпидермиса и дермы. В процессе роста происходит линька – старые кожные покровы сбрасываются и заменяются на новые. Тело делится на голову, гибкую шею (обеспечивает подвижность головы), туловище, хвост и находящиеся по бокам тела пятипалые конечности, заканчивающиеся когтями.
Скелет . Строение поясов конечностей и скелета конечностей повторяет строение таковых у амфибий, за исключением некоторых моментов. Лучевая и локтевая кости, большая и малая берцовые кости не срастаются.
Позвоночник насчитывает 5 отделов: шейный, грудной (появляется грудная клетка), поясничный, крестцовый (здесь прикрепляется тазовый пояс) и хвостовой (состоит из большого числа позвонков).
Череп полностью состоит из костей, челюсти вытянуты, что облегчает захват и удержание добычи.
Пищеварительная система характерного для всех позвоночных строения: рот с зубами для удержания добычи, пищевод, желудок, тонкий кишечник (в передний отдел – двенадцатиперстную кишку, впадают протоки печени и поджелудочной железы), толстый кишечник, клоака.
Дыхательная система представлена ячеистыми легкими и воздухоносными путями (ноздри, носовая полость, хоаны, носоглотка, гортань, трахея, бронхи). Дыхание основано на изменении объема грудной клетки (активный вдох и пассивный выдох).
В кровеносной системе 2 круга кровообращения. Сердце трехкамерное. Малый круг кровообращения начинается от правого желудочка, откуда кровь по легочной артерии идет в легкие, обогащается кислородом и по легочной вене впадает в левое предсердие. Большой круг кровообращения начинается от левого желудочка правой и левой дугой аорты, которые несут кровь ко всем органам и тканям, где происходит газообмен – кровь отдает кислород и обогащается углекислым газом. Затем она собирается в полые вены, которые впадают в правое предсердие.
Органы выделения – тазовые (метанефрические) почки. Моча по мочеточникам попадает в мочевой пузырь, откуда через клоаку выделяется в окружающее пространство.
Нервная система представлена головным мозгом из 5 отделов, спинным мозгом и нервами. На полушариях переднего мозга появляется кора, что обеспечивает появление сложных форм поведения. По сравнению с амфибиями более развит мозжечок.
Хорошо развиты органы чувств. Глаза защищены подвижными веками и мигательной перепонкой, есть слезные железы. Орган слуха состоит из среднего, внутреннего уха, имеющих сходное строение с амфибиями. Органы обоняния обонятельные мешки.
Размножение . Все пресмыкающиеся – раздельнополые животные. У самок парные яичники и яйцеводы открываются в клоаку. У самцов – парные семенники и семяпроводы, есть копулятивный орган.
Оплодотворение внутреннее, т.е. осуществляется в половых протоках самки. Оплодотворенная яйцеклетка, двигаясь по яйцеводу покрывается защитными оболочками – зародышевой и скорлуповой. Самка откладывает яйца в теплый грунт. Развитие прямое.
По способу вынашивания яиц рептилии бывают:
яйцекладущие – развитие зародыша происходит в яйце, отложенном самкой в песок;
яйцеживородящие – яйца развиваются внутри яйцеводов самки, молодые рептилии вылупляются сразу после откладки яиц.
У некоторых ящериц есть своеобразный способ защиты от хищников. Если ящерица схвачена за хвост, она может резким сокращением мускулатуры обломить его и скрыться. Через некоторое время хвост снова отрастает. Такое явление отделения части тела в целях самозащиты получило название аутотомия.
Систематика рептилий.
Класс рептилий подразделяется на 4 отряда:
Отряд Клювоголовые . Единственный представитель – гаттерия. Внешне очень похожа на ящерицу, но в строении есть примитивные черты. Обитает в Новой Зеландии.
Отряд Крокодилы (нильский крокодил, гавиал, кайман). Высокоорганизованные рептилии, ведущие водный образ жизни. Благодаря наличию почти полной межжелудочковой перегородкой, представители отряда обладают четырехкамерным сердцем. Между пальцами задних ног есть перегородки. Глаза приподняты над плоской мордой, что позволяет наблюдать за добычей, находясь в воде. Самки откладывают яйца не берегу.
Отряд Черепахи (степная черепаха, болотная черепаха, красноухая черепаха). Тело закрывает костный панцирь, который срастается с ребрами и позвонками. На челюстях отсутствуют зубы. Воздух нагнетается в легкие движением дна ротовой полости, как у амфибий.
Отряд Чешуйчатые (ящерицы - живородящая ящерица, игуана, желтопузик; змеи – гадюка, уж, щитомордник). Ящерицы передвигаются на четырех конечностях, глаза защищены подвижными веками. Есть безногие ящерицы (желтопузик). Змеи – безногие рептилии, передвигаются изгибанием тела. Очень длинный туловищный отдел позвоночника, утрачены конечности и пояса конечностей. Отсутствует грудная клетка. Легкое одно. Сросшиеся веки образуют прозрачную оболочку глаза. Нижние челюсти состоят из двух подвижно соединенных половин, что позволяет змее заглатывать очень крупную добычу. У ядовитых змей (гадюка, кобра) передние зубы имеют канал, по которому в тело жертвы попадает секрет ядовитой железы.
Значение : рептилии участвуют в пищевых цепях. В некоторых странах рептилии и их яйца употребляются в пищу человеком.
Новые термины: эпидермис, дерма, метанефрические почки, амниоты, зародышевые оболочки яйца, скорлуповая оболочка яйца, яйцекладущие, яйцеживородящие, аутотомия, неполная перегородка в сердце, кора больших полушарий, реликты.
Вопросы на закрепление:
- Какие особенности строения рептилий позволили им освоить сушу и перейти полностью к наземному существованию?
- Охарактеризуйте покровы пресмыкающихся.
- Какой отряд рептилий считается самым прогрессивным? Свой ответ поясните.
- Чем змеи отличаются от других представителей пресмыкающихся?
- Почему пресмыкающиеся наиболее многочисленны в субтропических и тропических районах планеты?
Литература:
- Билич Г.Л., Крыжановский В.А. Биология. Полный курс. В 3-х т. – М.: ООО Издательский дом «Оникс 21 век», 2002
- Биология: Пособие для поступающих в вузы. Том 1. – М.: ООО «Издательство Новая Волна»: ЗАО «Издательский Дом ОНИКС», 2000.
- Каменский, А. А. Биология. Справочное пособие / А. А. Каменский, А. С. Маклакова, Н. Ю. Сарычева // Полный курс подготовки к экзаменам, зачетам, тестированиям. - М.: ЗАО "РОСМЭН-ПРЕСС", 2005. - 399с.
- Константинов В.М., Бабенко В.Г., Кучменко В.С. Биология: Животные: Учебник для учащихся 7 класса общеобразовательной школы/ Под ред. В.М.Константинова, И.Н. Пономаревой. – М.: Вентана-Граф, 2001.
- Константинов, В. М. Биология: животные. Учеб. для 7 кл. общеобразоват. школы /В. М. Константинов, В. Г. Бабенко, В. С. Кучменко. - М.: Вентана-Граф, 2001. - 304с.
- Латюшин, В. В. Биология. Животные: учеб. для 7 кл. общеобразоват. учреждений / В. В. Лактюшин, В. А. Шапкин. - 5-е изд., стереотип. - М.: Дрофа, 2004. - 304с.
- Пименов А.В., Гончаров О.В. Пособие по биологии для поступающих в вузы: Электронный учебник. Научный редактор Гороховская Е.А.
- Пименов А.В., Пименова И.Н. Зоология беспозвоночных. Теория. Задания. Ответы.: Саратов, ОАО издательство «Лицей», 2005.
- Тейлор Д. Биология / Д. Тейлор, Н. Грин, У. Стаут. - М.:Мир, 2004. - Т.1. - 454с.
- Чебышев Н.В., Кузнецов С.В., Зайчикова С.Г. Биология: пособие для поступающих в вузы. Т.2. – М.: ООО «Издательство Новая Волна», 1998.
- www.collegemicrob.narod.ru
- www.deta-elis.prom.ua
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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 - 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.
Около 8000 видов рептилий. Среди современных пресмыкающихся выделяют 4 отряда:
1. Отряд Клювоголовые подкласса Лепидозавры (1 вид – гаттерия ).
2. Отряд Чешуйчатые подкласса Лепидозавры. Свыше 6600 современных видов.
Подотряд 1. Ящерицы (Ящерица, Геккон, Агама, Круглоголовка, Игуана, Веретеница, Желтопуз, Варан, Амфисбена, Сцинк).
Подотряд 2. Змеи (Удав, Уж, Кобра, Гадюка, Полоз, Очковая змея, Аспид бунгар, Гюрза, Гремучая змея, Щитомордник).
Подотряд 3. Хамелеоны (Хамелеон ).
3. Отряд Крокодилы подкласса Архозавры (Крокодил, Гавиал, Кайман, Аллигатор). Всего 20 - 26 видов.
4. Отряд Черепахи подкласса Анапсиды. Около 330 современных видов из 4-х подотрядов:
Подотряд 1. Морские черепахи (Бисса , Суповая черепаха ).
Подотряд 2. Мягкокожистые черепахи (Китайская черепаха );
Подотряд 3. Скрытошейные черепахи (Среднеазиатская , Слоновая , Болотная черепаха , Каспийская черепаха );
Подотряд 4. Бокошейные черепахи (Аррау ).
Отряд 1. Клювоголовые
Представители: Гаттерия
Достигает длины до 75 см, внешне похожа на ящерицу, но анатомическое строение ее весьма своеобразно. В позвоночнике сохраняются остатки хорды - общий признак с некоторыми наиболее примитивными ящерицами. Позвоночные отделы ребер несут направленные назад крючковидныеотростки.
Сверху в черепе гаттерии между теменными костями, находится большое отверстие для теменного органа, который развит лучше, чем у кого-либо из современных пресмыкающихся, и имеет настоящие светочувствительные пигменты. У молодых гаттерии имеются зубы. С возрастом они стираются.
Гаттерия живет в норах и ведет ночной образ жизни, питаясь насекомыми, моллюсками и червями. Откладывает до 16 яиц, которые имеют твердую скорлупу, развитие зародыша длится до 14 месяцев. В настоящее время встречается только на островах от Новой Зеландии. Охраняемое животное(рис. 3.99).
Рис. 3.99. Новозеландская гаттерия
Отряд 2. Чешуйчатые
Общее число современных видов - 6600. Это эволюционно прогрессивная группа класса Пресмыкающихся.
Тело покрыто роговыми чешуями, под которыми имеются небольшие костные чешуйки. Хоаны открываются в передней части ротовой крыши. Размножение происходит или путем откладывания яиц, которые, в отличие от крокодилов и черепах почти лишены белка и покрыты, оболочкой, или живорождение.
Отряд Чешуйчатые делятся на 3 подотряда: Ящерицы, Змеи, Хамелеоны
Подотряд 1. Ящерицы
Представители: Ящерицы, Гекконы, Игуаны, Агамы, Веретеницы, Вараны, Амфисбены
Имеют развитые пятипалые конечности, имеются безногие представители. Но в отличие от Змей у всех Ящериц имеется грудина, сохраняются пояса конечностей, имеются подвижные веки и развитая барабанная перепонка.
Настоящие ящерицы - одно из наиболее обильных видами семейств. Типичными представителями являются Прыткая ящерица и Живородящая ящерица , распространенная по всей средней полосе России и проникающая дальше всех на север (рис. 3.100).
Рис. 3.100. Прыткая ящерица
Гекконы - примитивные ящерицы, ведущие ночной, лазящий образ жизни. К характерным признакам специализации относятся вертикальный зрачок и присоски на пальцах. Относятся к яйцекладущим и яйцеживородящим (рис. 3.101).
Агамы имеют мелкие чешуйки, покрывающие голову, мясистый язык и зубы, приросшими к верхнему краю челюсти.
Типичные представители: Степная агама , населяющая пустынные местности Средней Азии; Круглоголовки , имеющие кожистые складки у углов рта, которые могут расправляться и увеличивать ротовую полость. Индийский Летучий дракон - ящерица, на ребрах которой натянута тонкая перепонка, играющая роль парашюта при прыжках (рис. 3.102-3.104).
Рис. 3.101. Геккон токи
Рис. 3.102. Степная агама
Рис. 3.103. Ушастая круглоголовка
Рис. 3.104. Летучий дракон
Игуаны внешне напоминают агам. Имеют зубы, приросшие к наружному краю челюсти. Типичные представители: Игуана и Фринозома (рис. 3.105).
Рис. 3.105. Зеленая игуана
Веретеницевые - безногие ящерицы, к которым относятся широко распространенные в европейской части России Вepemеница и Желтопузик (рис. 3.106-3.107)
Варановые характеризуются очень крупными размерами. Обитает в Юго-Восточной Азии и Африке.
Самый крупный современный варан - Комодский варан - обитает, на островах Индонезии. Он достигает длины 2 м 65 см и веса 150 кг (рис. 3.108).
Рис. 3.106. Веретеница ломкая
Рис. 3.107. Желтопузик
Рис. 3.108. Комодский варан
Амфисбены ведут роющий образ жизни. Имеют червеобразное голое тело. Типичный представитель - Американский хирот , сохранивший только передние конечности, тогда как другие амфисбены лишены их (рис. 3.104).
Сцинковые - близкое к настоящим ящерицам семейство. Для сцинков характерно удлиненное тело и гладкая, напоминающая рыбью, чешуя.
Ведут роющий образ жизни. Типичный представитель, водящийся в Закавказье и Средней Азии - Длинноногий сцинк . У большинства других форм ноги в большей или меньшей степени редуцированы; есть и безногие.
Рис. 3.109. Американский хирот
Подотряд 2. Змеи
Представители: Гадюки, Ужи, Удавы, Аспиды, Морские змеи
Змеи представляют изменившуюся ветвь ящериц, приспособившуюся к ползанию на брюхе и заглатыванию целиком крупной добычи.
Как свободные конечности, так и их пояса и грудина у змей атрофировались (только у немногих групп сохранился рудментарный таз, а у удавов - и зачатки задних конечностей).
Все туловищные позвонки снабжены подвижными ребрами, которые упираются в брюшные щитки. Это помогает животному при ползании.
Приспособлением к заглатыванию крупной добычи служит характерное для змеи подвижное соединение не только костей ротового аппарата, но и некоторых костей черепа, связанных друг с другом лишь при помощи сильно растяжимых связок.
У многих змей имеются ядовитые зубы.
Полость среднего уха и барабанная перепонка атрофировались. Веки неподвижны, сращены друг с другом, прозрачны.
У гремучих змей хорошо развиты специфические парные органы - лицевыеямки (между глазом и ноздрей). Это термолокаторы - органы чувств, которые способны улавливать тепловые лучи и определять местонахождение нагретого тела. С помощью этого органа змеи разыскивают теплокровных зверьков и птиц. Органы термолокации известны и у других змей, например, гадюк и удавов, но у последних они имеют вид небольших ямок на верхних губах.
Типичные представители: Обыкновенная гадюка , которая широко распространена по всей территории России и прилегающих стран, Гюрза – обычный обитатель Средней Азии и Закавказья (рис. 3.110-3.111)
Рис. 3.110. Обыкновенная гадюка
Рис. 3.111. Гюрза
Удавы - очень крупные змеи, достигающие до 8-10 м. Имеются зачаточные задние конечности, ядовитых зубов нет, добычу умерщвляют обвиваясь вокруг нее и сжимая. Встречаются в тропических странах Америки, Азии и Африки.
Типичный представитель - Удав , водящийся в Южной Америке (рис. 3.112). В Средней Азии и на Кавказе живет Степной Удавчик , который, несмотря на свои небольшие размеры (до 1 м), является типичным представителем семейства.
Рис. 3.112. Удав обыкновенный
Ужовые - самое обширное семейство змей, включающее более тысячи видов. Сюда относятся Обыкновенный уж (рис. 3.108), Водяной уж, Гладкий уж, или Медянка , многочисленные виды Полозов .
Рис. 3.113. Обыкновенный уж
Аспиды объединяют крайне ядовитых змей: Аспид , Бунгар . Крайне ядовита Кобра , или очковая змея ; она встречается в южной части Средней Азии.
Морские змеи - исключительно тропические формы; из них наиболее известна Пеламида Pelamis platura (рис. 3.114). Морские змеи ядовиты, питаются рыбами. Живородящи.
Гремучиe змеи сходны с гадюками, но у большинства на конце хвоста образуется трещотка (“гремучка”) из кожных колец. При возбуждении змея вибрирует кончиком хвоста, издавая своеобразный шелест (Полосатая гремучая змея) .
Обитающий в Средней Азии, Казахстане и Южной Сибири Щитомордник не имеет на хвосте трещотки, также ядовит.
Рис. 3.114. Пеламида Pelamis platura
Подотряд 3. Хамелеоны
Представители: Обыкновенный хамелеон (рис. 3.115).
Хамелеоны отличаются от типичных ящериц, что их иногда выделяют в особый отряд. Во всей их организации сказывается крайняя специализация к древесной жизни: лапы в виде клешней, так как пальцы срослись в две противополагающиеся группы, длинный цепкий хвост. Это незаметные существа, что достигается малой подвижностью животного и его развитой способностью изменять окраску, которая соответствует окраске окружающей среды и меняется непроизвольно.
Пищу хамелеона составляют подвижные насекомые, которых он отыскивает при помощи обоих глаз, которые двигаются независимо один от другого. Ловит добычу языком, который может выбрасываться на расстояние, превышающее длину тела животного.
Немногочисленные виды этого подотряда встречаются в Африке, на Мадагаскаре, в тропической Азии, в Европе только в южной Испании. На территории России не водятся.
Рис. 3.115. Обыкновенный хамелеон
Отряд 2. Крокодилы
Представители : Нильский крокодил (рис. 3.116), Гавиал , отличающийся длинным рылом и живущий в реках Индии (рис. 3.117) , Аллигатор , и Кайман , обитающие в Америке.
Наиболее высокоорганизованные, из современных пресмыкающихся. Сложное устройство кровеносной системы: сердце 4-х камерное, 2 желудочка, 2 предсердия. Кроме того, в черепе имеются развитое вторичное нёбо и сидящие в отдельных ячейках зубы.
Примитивные черты: брюшные ребра и др. Имеются признаки специализации в связи с водным образом жизни: плавательные перепонки на задних лапах, клапаны, закрывающие ноздри и ушные отверстия, нёбная занавеска - складка, расположенная в глубине ротовой полости перед глоткой. Она может закрываться и тогда животное, выставив наружу одни ноздри, может дышать в воде с открытой пастью.
Тело крокодила покрыто роговыми щитками и бляшками, под которыми располагаются большие костные щитки. Головной мозг отличается большим мозжечком.
Крокодилы обитают в пресных водоемах. В сухое время года некоторые крокодилы проводят в спячке, для чего зарываются в ил. Яйца, покрытые известковой скорлупой, откладывают в ямку, которая охраняется самкой.
Распространены во всех тропических странах всех частей света.
Рис. 3.116. Нильский крокодил
Рис. 3.117. Гавиал
Отряд 3. Черепахи
Представители: Бисса, Суповая черепаха, Китайская черепаха, Болотная черепаха, Каспийская черепаха, Болотная черепаха (330 видов).
Имеется пассивный орган защиты - костный панцирь, в котором заключено туловище. Верхний щит этого панциря, носящий название карапакса , образован костными пластинками кожного происхождения, с которыми обычно сливаются расширенные остистые отростки позвонков и ребра. Нижний щит, или пластрон , состоит из четырех парных костных пластинок и одной непарной, вклинившейся между передней парой. Конечности имеют типичное строение. В противоположность неподвижному туловищному отделу хвостовой и шейный отделы очень подвижны, причем шейные позвонки отличаются различным строением своих поверхностей.
Челюсти лишены зубов и покрыты роговыми чехлами. Язык мясистый. В связи с неподвижностью грудной клетки акт дыхания совершается у черепах путем нагнетания воздуха дном ротовой полости (конвергентное сходство с земноводными), но, кроме того, в этом акте принимают участие плечевые и тазовые мышцы: при втягивании конечностей легкие опорожняются, при вытягивании - расширяются и наполняются воздухом.
Все черепахи обладают исключительной живучестью. Большинство черепах на благоприятное время года впадают в спячку. Размножаются путем откладывания яиц, которые имеют твердую известковую скорлупу.
По образу жизни черепах делят на 2 экологические группы: сухопутных, растительноядных, и водных, подвижных, ведущих жизнь хищников.