Класс пресмыкающиеся

КЛАСС ПРЕСМЫКАЮЩИЕСЯ (REPTILIA)

Общая характеристика. Пресмыкающиеся — наземные позво­ночные из группы Amniota. с переменной температурой тела. Ряд черт характеризует пресмыкающихся как типичных наземных животных. Шея хорошо выражена. Конечности пятипалые, но у некоторых они частично или полностью редуцировались. Кожа сухая, с сильным ороговением эпидермиса. Ее поверхность покры­та обычно роговыми чешуйками или щитками. Череп сочленяется с позвоночником одним мыщелком. Позвонки туловища несут ребра, которые составляют грудную клетку. Полушария перед­него мозга хорошо развиты, в их крыше имеется серое мозговое вещество, образующее кору мозга. В течение всей жизни дышат легкими, вдох и выдох производятся путем расширения и сжа­тия грудной клетки. Сердце у большинства видов трехкамерное, с неполной перегородкой в желудочке. У крокодилов она полно­стью разделяет желудочек на две камеры. Артериального конуса нет; две дуги аорты и легочная артерия отходят непосредственно от желудочка сердца. Органами выделения у взрослых служат тазовые почки. Оплодотворение внутреннее, У эмбрионов раз­виваются оболочки — амнион и аллантоис.

Число видов современных пресмыкающихся превышает 6 тыс. Большая часть их обитает в тропических и субтропических стра­нах. В СССР пресмыкающиеся особенно многочисленны и разно­образны в зоне пустынь.

Многие пресмыкающиеся полезны истреблением вредных на­секомых и моллюсков. Некоторые из них (крокодилы, крупные змеи) дают ценные шкуры, а черепахи — съедобное мясо. Яд змей используется в медицине. Некоторые ядовитые змеи опасны для человека.

Строение и жизненные отправления. Форма тела пресмы­кающихся в связи с обитанием в различных условиях среды весь­ма разнообразна. Размеры колеблются от нескольких сантиметров до 11 м (некоторые удавы). Окраска тела варьирует, часто с рисунком из пятен и полос. Нередко она носит явно покро­вительственный характер.

Покровы пресмыкающихся имеют черты приспособления к жизни в воздушной среде. Наружные слои эпидер­миса кожи подвергаются сильному ороговению, что обеспечивает животному защиту от высыхания. У большинства пресмыкаю­щихся кожа покрыта роговыми чешуйками, бугорками или щит­ками. Поверхность ее сухая, так как кожные железы отсутствуют (кроме некоторых желез особого назначения). В дерме у ряда видов развиваются костные пластинки.

Скелет пресмыкающихся почти полностью образован ко­стными элементами. Череп состоит как из окостенений хрящей черепа эмбриона, так и из покровных костей. Позвоночник подразделяется на шейный, грудной, поясничный, крестцовый и хвостовой отделы. Первый шейный позвонок — атлант, имеет вид кольца, передняя поверхность которого снизу несет суставную ямку для сочленения с единственным мыщелком черепа. Второй позвонок — эпистрофей — имеет направленный вперед отросток, который служит осью вращения головы. Такое строение обеспе­чивает подвижность головы. Грудные позвонки пресмыкающихся несут по паре хорошо развитых ребер, большая часть которых нижними хрящевыми концами прикрепляется к грудине, образуя грудную клетку. Ребра поясничных и задних грудных позвонков не соединяются с грудиной. Крестцовых позвонков два, к ним прикрепляются подвздошные кости таза.

Скелет передних и задних конечностей состоит из тех же ко­стей, что и у других наземных позвоночных. У змей и безногих ящериц конечности утрачены.

Нервная система пре­смыкающихся отличается от тако­вой земноводных рядом прогрес­сивных черт. Головной мозг их значительно больше, полушария переднего отдела хорошо разви­ты и имеют на поверхности серое мозговое вещество — кору. Мозжечок довольно большой, что соответствует слож­ности движений большинства рептилий.

Органы чувств. Глаза пресмыкающихся имеют веки, но у змей и некоторых ящериц они срастаются, образуя прозрачную пленку, защищающую глаз. У мно­гих рептилий на темени распо­лагается своеобразный теменной орган (теменной глаз), связан­ный с промежуточным мозгом. Он может воспринимать световые раздражения.

Орган слуха состоит из внутреннего и среднего уха, в котором находится одна слуховая косточка — стремечко. Наружного уха нет. Имеются также органы осязания, обоняния и вкуса.

Органы пищеварения. Пищеварительный тракт пре­смыкающихся начинается ротовой полостью, в которой обычно находятся язык и зубы. Зубы либо прирастают основа­нием к челюстям, либо (у крокодилов) сидят в ямках (альвеолах) челюстных костей. Крокодилы имеют вторичное небо, образован­ное внутренними отростками верхних челюстей, небными и кры­ловидными костями. Благодаря образованию вторичного неба хоаны у крокодилов отодвинуты назад и открываются в глотку. Воздух, вдыхаемый через ноздри, поступает в глотку и далее по трахее в легкие, минуя ротовую полость. Это позволяет живот­ному дышать при заглатывании пищи. Пищевод ведет в хорошо развитый желудок. Кишечник ясно подразделяется на более длин­ную тонкую и относительно короткую толстую кишку. У места соединения кишка образует слепой вырост. Протоки печени и поджелудочной железы открываются в начальный отдел тонкой кишки—двенадцатиперстную кишку. Заканчивается кишечник расширением — клоакой, в которую впадают мочеточники и по­ловые протоки.

Органами дыхания пресмыкающихся в течение всей жизни являются легкие. От глотки начинается трахея (дыхатель­ное горло), которая делится на два бронха, ведущих в мешковидные легкие. Стенки легких внутри имеют многочисленные складки, увеличивающие дыхательную поверхность.

Кровеносная система пресмыкающихся имеет ряд прогрессивных черт по сравнению с земноводными. Хотя сердце у тех и других трехкамерное, но сложная струк­тура желудочка (перегородки, гребни) в сердце рептилий способ­ствует разделению в нем артериальной и венозной крови. У кроко­дилов желудочек полностью перегорожен на правую и левую по­ловины. Артериальный конус отсутствует, и три артерии (легоч­ная и две дуги аорты) отходят непосредственно от желудочка. От левой его половины, принимающей артериальную кровь, посту­пающую из легких, отходит правая дуга (загибающаяся напра­во). С ней связаны сонные артерии, питающие артериальной кровью головной мозг. Ближе к правой стороне берет начало ме­нее развитая левая дуга (загибающаяся налево). Обе дуги аорты соединяются на спинной стороне в единую спинную аорту. Много­численные сосуды, отходящие от нее, несут кровь к разным орга­нам тела. Легочные артерии начинаются общим стволом от пра­вой половины желудочка. По ним венозная кровь поступает в легкие.

Строение венозной системы в основном сходно с таковой у бес­хвостых амфибий, но венозный синус развит у пресмыкающихся слабее.

Органы вы деления у взрослых пресмыкающихся пред­ставлены тазовыми почками. От почек отходят мочеточники, впа­дающие в мочевой пузырь, который открывается в клоаку. У змей и крокодилов мочевого пузыря нет.

Органы размножения. Семенники у самцов и яичники у самок лежат в полости тела по бокам позвоночника. Оплодотво­рение яиц происходит внутри тела самки.

Развитие пресмыкающихся происходит в яйце. Эмбрион ок­ружен амнионом, наполненным амниотической жидкостью, что об­условливает развитие зародыша в жидкой среде. Вырост заднего конца кишечника эмбриона — аллантоис — является зародыше­вым мочевым пузырем и в то же время служит органом дыхания. Его наружная стенка, прилегающая к оболочке яйца, содержит сеть капилляров, через которые и происходит газообмен.

Экология пресмыкающихся. Пресмыкающиеся широко рас­пространены по земному шару, но большинство обитают в стра­нах с жарким и теплым климатом. Это обусловливается зави­симостью их жизнедеятельности как животных с переменной тем­пературой тела от температуры окружающей среды.

Пресмыкающиеся, как правило,— наземные животные. Од­нако ряд видов этих животных ведет водный образ жизни. Так, в морях обитают морские змеи и черепахи, в реках и озерах — крокодилы, некоторые змеи и черепахи. Все водные пресмыкаю­щиеся дышат воздухом и размножаются на суше (исключение составляют живородящие морские змеи).

В умеренных и северных широтах пресмыкающиеся прово­дят зиму в глубоком оцепенении, укрывшись в различные убе­жища.

Большинство размножаются путем откладывания яиц. Яйца пресмыкающихся имеют сходное строение с яйцами птиц. Они богаты желтком и белком, снаружи покрыты прочной кожистой, оболочкой или известковой скорлупой. Рептилии откладывают яйца обычно в почву или в трещины скал, под кору деревьев, в навоз. Срок инкубации зависит от температуры внешней среды. Некоторые пресмыкающиеся, например крокодилы, охраняют кладку яиц. У ряда рептилий наблюдается яйцеживорождение:

в этом случае оплодотворенные яйца остаются в теле матери и в них развиваются молодые животные, которые выходят из яйца тотчас же после откладки. Имеются и живородящие пресмыкаю­щиеся.

Мелкие пресмыкающиеся питаются преимущественно беспоз­воночными, главным образом насекомыми. Более крупные напа­дают на позвоночных животных. Ядовитые змеи убивают жертву, вонзая в нее ядовитые зубы, по каналам или бороздкам которых в ранку стекает яд,* вырабатываемый специальными железами. Имеются также и растительноядные пресмыкающиеся, поедаю­щие траву и плоды (например, сухопутные черепахи).

В СССР и других странах созданы специальные питомники ядовитых змей, от которых получают яд, используемый для изго­товления ряда лекарств.

ПОДКЛАСС ПЕРВОЯЩЕРЫ (PROSAURIA)

Древняя группа пресмыкающихся, представленная в современ­ной фауне только одним видом — гаттерией. Это животное оби­тает в Новой Зеландии. По внешнему виду гаттерия напоминает крупную (до 75 см длиной) ящерицу, но отлича­ется рядом примитивных черт строения. Так, ее позвоночник об­разован двояковогнутыми позвонками, между телами которых сохраняются всю жизнь остатки хорды. На брюхе, под кожей, расположены брюшные ребра, которые, по-видимому, являются рудиментами брюшного костного щита палеозойских амфибий — стегоцефалов. Хорошо развит теменной глаз. Гаттерия тщательно охраняется законом.

ПОДКЛАСС ЧЕШУЙЧАТЫЕ (SQUMATA)

Подкласс объединяет около 6 тыс. различных видов ящериц, змей и хамелеонов. Тело их покрыто роговыми чешуйками, бугорками или щитками. Костные образования в коже встречаются редко. Отверстие клоаки в виде поперечной щели. У многих представи­телей отряда наблюдаются частичная редукция или даже полное исчезновение конечностей.

Подкласс делится на три отряда: Ящерицы, Змеи, Хамелеоны.

Отряд Ящерицы (LACERTILIA) — животные с продолговатым телом и обычно длинным хвостом. Ноги, как правило, хорошо развиты, но у некоторых форм они редуцированы или совсем от­сутствуют (веретеница, желтопузик); в последнем случае в теле сохраняются рудименты поясов конечностей. Гла­за у большинства видов снабжены подвижными веками, но у гекконов, гологлазов и некоторых других ящериц они срастаются и превращаются в прозрачные пленки на глазах. Имеются бара­банные перепонки. Многие ящерицы способны при преследовании самопроизвольно отделять часть хвоста. В дальнейшем на месте отпавшего вырастает новый хвост несколько измененной формы.

Большинство ящериц размножаются, откладывая яйца, но некоторые виды яйцеживородящи (веретеница, живородящая ящерица). Питаются мелкими животными, в том числе различ­ными вредными насекомыми и моллюсками, чем приносят пользу сельскому и лесному хозяйствам. Ядовитых видов среди ящериц нашей фауны нет.

В Советском Союзе встречается большое число видов ящериц, из которых большинство обитают на юге страны. Но некоторые из них, как, например, живородящая и прыткая ящерицы, распространены далеко на север. В пу­стынях Средней Азии обычны круглоголовки, отличающиеся округлой головкой на подвижной шее, тело их по­крыто мелкими роговыми бугорками. В домах и среди скал южных районов СССР по ночам можно встретить своеобразных гекконов, ловко бегающих по стенам, а то и по потолку. В пу­стынях Средней Азии обитает крупная ящерица — серый варан, длина которой достигает 1,5 м. Вараны, оби­тающие на о-ве Комодо (Индонезия), достигают 3 м.

Отряд Змеи (OPHIDIA) имеют длинное цилиндрическое тело со слабо выраженным делением на голову, шею, туловище и хвост. Конечности отсутствуют, лишь у удавов руди­менты задних ног сохраняются в виде небольших крючочков по бокам анального отверстия. Глаза змей покрыты прозрачной пленкой сросшихся век. Барабанной перепонки нет. Кости обеих челюстей и неба соединены связками, которые позволяют пасти открываться настолько широко, что змеи могут заглатывать круп­ную добычу целиком. В связи с вытянутой формой тела у змей имеется ряд особенностей анатомического строения: одно легкое, лентовидные почки и др.

Ползают змеи, изгибая тело. Щитки, покрывающие брюхо, налегают друг на друга задними краями и препятствуют сколь­жению тела назад.

Некоторые змеи (ужи) заглатывают живую добычу, другие (удавы) душат ее кольцами тела, третьи (ядовитые змеи) — уби­вают ядом. У ядовитых змей два зуба верхних челюстей резко выделяются размерами. Они сращены с подвижными челюст­ными костями. Ядовитые зу­бы сидят на верхней челюсти в вертикальном положении при открытой пасти, а при закры­той отогнуты назад. У одних ядовитых змей (га­дюки, гремучие змеи) яд стекает по каналу внутри зуба, у других (кобра, аспиды)—по борозде на его поверхности. Яд выраба­тывается особыми верхнечелюстными железами. Для человека особенно опасны укусы кобры, гюрзы, эфы, обитающих в южных районах нашей страны. Укус широко распространенной у нас гадюки болезнен, но не смертелен. Обычный во многих районах страны уж ядовитых зубов не имеет.

Размножаются змеи либо откладывая яйца, либо живорож­дением. На зиму змеи нашей фауны впадают в спячку.

Отряд Хамелеоны (CHAMAELEONTES)—своеобразные пресмы­кающиеся, по форме тела напоминающие ящериц. Для них характерны черты приспособления к древесному образу жизни. Пальцы лап срастаются по 2—3 вместе и проти­востоят друг другу. Такими клещеобразными лапами хамелеоны крепко охватывают ветку дерева, по которой передвигаются. Хвост длинный, тонкий, способный обвиваться вокруг сучков. Огромные глаза подвижны и могут одновременно смотреть в раз­ные стороны. Окраска хамелеонов быстро меняется в зависимости от фона окружающей среды. Язык очень длинный — выбрасы­вая его, они ловят насекомых. Около 90 видов хамелеонов насе­ляют тропические и субтропические страны.

ПОДКЛАСС ЧЕРЕПАХИ (CHELONIA)

Уплощенное широкое тело черепах покрыто прочным панцирем, образованным двумя щитами: более выпук­лым спинным и уплощенным брюшным. По бокам тела они сра­щены или соединены связками. Спереди и сзади между щитами остаются широкие щели; из передней выступают голова и перед­ние ноги, а из задней — хвост и задние конечности. При испуге или опасности черепахи втягивают их под край панциря. Щиты панциря состоят из костной основы, которая образуется как за счет расширения и слияния остистых отростков позвонков, ребер, грудины и ключиц, так и путем костных образований в дерме кожи. Костная основа панциря покрыта у кожистых черепах мяг­кой кожей, а у других — роговыми щитками.

Для черепах характерно отсутствие зубов — их челюсти обыч­но одеты роговым чехлом с режущим краем («клювом»). У мор­ских черепах ноги превратились в ласты.

В настоящее время в мире насчитывается около 200 видов черепах, большинство из которых встречаются в тропических странах. На островах Тихого и Индийского океанов водятся ги­гантские слоновые черепахи, масса которых достигает 200 кг. Объектом промысла служит морская зеленая черепаха длиной до 2 м и массой до 450 кг. Все морские чере­пахи откладывают яйца в песок отмелей побережья.

В степях Средней Азии и Казахстана обитает степная чере­паха, медленно передвигающаяся на толстых ногах с четырьмя когтями на передних конечностях. Мясо и яйца ее съедобны. В болотах и озерах южных районов нашей страны во­дится сильно уплощенная болотная черепаха, питающаяся водными животными.

ПОДКЛАСС КРОКОДИЛЫ (CROCODILIA)

Крупные пресмыкающиеся, некоторые виды достигают 10 м (нильский крокодил). Отличаются вытянутой головой, короткими лапами и мощным длинным хвостом, сплюснутым с боков. Тело покрыто крупными роговыми щитками, под которыми в дерме кожи залегают костные пластинки. Пальцы задних ног соединены плавательными перепонками. Огромная пасть усажена многочисленными крупными зубами, сидящими в альвеолах. Сердце четырехкамерное. Объемистые легкие имеют губчатое строение. Вторичное небо отделяет носоглоточный ход от ротовой полости. Поперечный валик в глубине рта при откры­той пасти смыкается с небом, закрывая глотку, что позволяет крокодилам хватать добычу под водой.

Крокодилы населяют реки, озера и болота тропических стран. Большую часть времени проводят в воде, хорошо плавая и ныряя. Но нередко они вылезают на берег погреться на солнце. Яйца зарывают в прибрежных песках, где и проходит их развитие. Не­редко самка охраняет кладку яиц.

Питаются крокодилы как водными животными, так и зверями, приблизившимися к водоему. Крупные крокодилы опасны для людей.

В ряде стран крокодилы промышляются ради ценной шкуры и мяса. На Кубе крокодилов разводят с этой целью на специальных фермах.

ПРОИСХОЖДЕНИЕ ПРЕСМЫКАЮЩИХСЯ

Несколько десятков миллионов лет назад, в мезозойскую эру, на Земле господствовали многие виды пресмыкающихся. Они были представлены большим разнообразием форм и на суше, и в воде. По берегам водоемов бродили гигантские бронтозавры. В водо­емах, близ берегов жили огромные диплодоки, длина тела кото­рых достигала 25 м. На суше паслись носороговидные трицера­топсы. Верхушками деревьев лакомились ходившие на задних ногах колоссальные игуанодоны. В море носились косяки похожих на дельфинов ихтиозавров, плавали змеевидные мезозавры и огромные плезиозавры. В воздухе парили на кожистых крыльях летающие драконы — птеродактили. Уже тогда были крокодилы, черепахи, ящерицы. Это время было подлинным веком рептилий.

Но позднее пресмыкающиеся уступили господство более со­вершенным организмам — млекопитающим и птицам.

Данные сравнительной анатомии, эмбриологии и палеонтоло­гии свидетельствуют о происхождении рептилий от древней па­леозойской группы котилозавров, которая, в свою очередь, свя­зана по происхождению со стегоцефалами — панцирноголовыми земноводными. Подобно последним котилозавры тоже были цельночерепными, имели массивное тело и пятипалые конечности. Формирование котилозавров относится к концу каменноугольного периода палеозойской эры и связано с изменением климатиче­ских условий на больших пространствах суши: сменой теплого и влажного климата на сухой, с суровыми сезонами. Котилозавры вымерли в начале мезозойской эры, уступив место различным ветвям рептилий, занявшим в мезозое доминирующее положе­ние на суше.

Литература: «Курс Зоологии» Кузнецов и др. М-89

«Зоология» Лукин М-89

5