Класс пресмыкающиеся

Особенности внешнего и внутреннего строения, процессов жизнедеятельности. Приспособленность пресмыкающихся к жизни на суше.

Внешнее строение

Тело ящерицы делится на голову, шею, туловище и хвост. У нее хорошо выражен шейный отдел, что обеспечивает большую подвижность головы в условиях наземного существования. На ее пятипалых конечностей нет плавательных перепонок. Тонкие пальцы вооружены острыми когтями. Ноги ящерицы короткие и слабые, ее тело касается земли. Она как бы ползет, но двигается довольно быстро. Тело покрыто чешуей – роговыми пластинками, расположенными правильными рядами. Размер пластинок неодинаковый в разных частях тела. Кожа сухая из-за отсутствия кожных слизистых желез.

Внутреннее строение

Скелет ящерицы состоит из трех отделов: скелета головы, осевого скелета и скелета конечностей. Скелет головы представлен черепной коробкой, где находится головной мозг, и висцеральный отделом. Осевой скелет имеет 4 отдела: шейный, пояснично-грудной, крестцовый и хвостовой. Соединение черепа с осевым скелетом подвижнее, чем у земноводных. Тело позвонка преимущественно имеет переднюю выпуклую, а заднюю вогнутую поверхность, у некоторых есть процельные позвонки, как у земноводных. У пресмыкающихся образуется грудная клетка (ребра, грудина и нагрудник). В скелете передних конечностей удлинены плечо и предплечье (локтевая и лучевая кости) и кость кисти короче, чем у земноводных. Скелет задних конечностей состоит из костей бедра, голени (большая и малая) и стопы. У рептилий более прочное прикрепление тазового пояса к осевому скелету, чем у земноводных.

Мышечная система более дифференцирована, чем у земноводных. Развиты межреберные мышцы, обеспечивающие движение грудной клетки, мышц шеи и конечностей, а также жевательные мышцы, которые приводят в движение челюсти.

Пищеварительная система. Питаются преимущественно животными организмами, но есть и растениеядные виды. Пищеварительный тракт начинается ротовой полостью. Имеют зубы, которые прирастают к краям костей (у крокодилов сидят в альвеолах). Они служат для захвата и удерживания добычи. Есть слюнные железы, которые продуцируют ферменты. На дне ротовой полости находится подвижный язык, раздвоенный на конце. Это орган осязания. Он может высовываться далеко изо рта. Еда проглатывается и попадает в пищевод, который переходит в желудок, хорошо отделенный от кишечника. У желудке пища начинает перевариваться под действием пищеварительных соков желудочных желез. Далее пища попадает в двенадцатиперстную кишку, в которой переваривание пищи завершается под действием пищеварительных соков из желез самого кишечника, желчи печени и ферментов поджелудочной железы. В тонком отделе кишечника пища всасывается и кровью разносится по телу. На границе между тонким и толстым кишечником есть зачаточная слепая кишка. Непереваренные остатки пищи переходят в толстый кишечник, где формируются каловые массы, которые через клоаку выводятся наружу.

Выделительная система представлена почками, которые в отличие от почек амфибий располагаются глубоко в тазу, почти рядом с клоакой (тазовые почки). Моча через коротенькие мочеточники попадает в клоаку и накапливается в мочевом пузыре, из которого через клоаку вместе с каловыми массами выводится наружу.

Дыхательная система начинается наружными ноздрями, затем воздух через гортань попадает в трахеи. Дыхательные пути дифференцированы и хорошо развиты. Длинная трахейная трубка ведет в два коротких бронха и легкие, которые представляют собой удлиненные мешки, внутренняя поверхность которых увеличена в сравнении с легкими земноводных за счет сложной сетки перегородок, которые делят полость легких на многочисленные мелкие ячейки. Усовершенствованное строение легких обеспечивает усовершенствованный газообмен. Следует заметить, что воздух не захватывается ртом, как у земноводных. Вдох и выдох осуществляется через дыхательные пути за счет расширения и сужения грудной клетки с помощью межреберной и брюшной мускулатуры.

Кровеносная система. В тонкой околосердечной сумке располагается трехкамерное сердце (массивный конусовидный желудочек и два тонкостенных предсердия). В желудочке есть неполная перегородка, две дуги аорты (правая и левая). К голове и передним конечностям поступает артериальная кровь. К органам туловищного и хвостового отделов – смешанная. Поэтому пресмыкающиеся, как и земноводные, холоднокровные животные.

У крокодилов сердце четырехкамерное. Полная перегородка делит его на изолированную правую и левую половины. Поэтому артериальная и венозная кровь в сердце не смешиваются. Правая дуга аорты выносит из левого желудочка артериальную кровь, а левая дуга – из правого желудочка венозную. Потом эти дуги сливаются и образуют спинную аорту, по которой течет смешанная кровь. Поэтому эти животные, как и все пресмыкающиеся, также холоднокровные (пойкилотермные).

Нервная система. В отличие от земноводных у пресмыкающихся полушария переднего мозга и мозжечок развиты больше.

Органы чувств имеют особенности в связи с приспособлением к наземному способу жизни. Два века и мигательная перепонка защищают глаза от загрязнения и высыхания. Аккомодация глаза достигается с помощью изменений расстояния между хрусталиком и сетчаткой, а также изменением формы хрусталика. Орган слуха представлен средним и внутренним ухом. Среднее ухо, которое имеет слуховую косточку (стремя), образует барабанную полость, которая связана с ротовой полостью евстахиевой трубой, а снаружи покрыта барабанной перепонкой. Есть органы обоняния, вкуса, осязания и кожно-мышечного чувства. Поведение пресмыкающихся определяется сложными инстинктами, связанными с питанием, защитой от врагов и выработанными условными рефлексами.

Половая система. Раздельнополые. Половая система самки представлена парными яичниками, которые продуцируют яйцеклетки. Они попадают в полость тела, а затем в яйцеводы – извилистые трубочки, один конец которых начинается воронкой, которая находится на уровне легких, а другой открывается в клоаку. По бокам позвоночника самца находятся два овальных тела – семенники. Вместе с семенниками содержатся извилистые придатки, от которых отходят семяпроводы, которые открываются двумя длинными мешочками в клоаку. Это копулятивный орган (у ящериц и змей он парный).

Яйца большие, покрыты прочной оболочкой, которая защищает их от повреждений и высыхания. У ящериц и змей она волокнистая, у черепах и крокодилов – известковая. Яйцо содержит большой запас питательных веществ в желтке, а у черепах и крокодилов хорошо развита и белковая оболочка. Таким образом, у пресмыкающихся появляются хорошо развитые яйцевые оболочки. Оплодотворение внутреннее.

Развитие зародыша происходит в яйце. В связи с приспособлением к развитию в воздушной среде образуются зародышевые оболочки, которые обеспечивают жизнедеятельность зародыша. Зародышевые оболочки представлены замкнутым мешком, внутри которого располагается зародыш (амнион); аллантоисом, который выполняет функцию дыхания и является зародышевым мочевым пузырем; серозной оболочкой (хорионом). Для многих рептилий характерно живорождение 9яйца с зародышами иногда до вылупливания остаются в организме матери).

Сезонные явления в жизни пресмыкающихся. Для них характерны определенные периоды, связанные с сезонами: период размножения, летней активности и зимнее оцепенение. Животные холоднокровные. Осенью, когда воздух охлаждается, животное становится вялым, мало двигается, не питается, жизненные процессы (кровообращение, дыхание, подвижность) замедляются и оно впадает в спячку. Активны только в теплую пору года.

Разнообразие пресмыкающихся: чешуйчатые, черепахи, крокодилы; особенности организации, представители, роль в природе и жизни человека.

Ряд Чешуйчатые (прыткая ящерица, варан, гекон, уж, хамелеон, удав, степная гадюка и др.). Тело этих животных покрыто чешуйками и щитками роговидного вещества. У большинства ящериц развиты конечности, у некоторых (веретеница) они редуцированы. Имеют непрозрачные подвижные веки. Язык служит органом осязания, а хамелеонам – для захвата добычи.

Змеи не имеют конечностей, веки у них прозрачные. Заглатывают добычу целиком, для чего имеют определенные приспособления: зубы, приросшие к челюстям, загнуты назад и удерживают добычу; кости нижней челюсти подвижно соединены между собой связками и расходятся во время заглатывания добычи.

Ужи заглатывают рыб и земноводных живыми. Удавы сначала душат жертву, а затем заглатывают.

Самая большая змея – анаконда, длина ее тела достигает 10 м и более.

Яйца большинства видов имеют мягкую внешнюю оболочку, а белковая оболочка отсутствует.

У ящериц во время линьки старая кожа сбрасывается большими кусками, а ужи выползают из старой кожи, снимая ее, как чулок.

Приспособлены в основном к жизни на поверхности земли или в водной среде. Встречаются виды, живущие на деревьях (а также подземные и полуводные). Если схватить ящерицу за хвост, он отламывается и некоторое время продолжает шевелиться. Пока враг сориентируется, она успевает убежать. В пустыне живет змея эфа. Шипит она – как льется вода на раскаленную сковородку. Шипит не ртом, а чешуйками: движет боками и трет чешуйки друг о друга. На конце хвоста гремучей змеи расположены роговые щитки – трещотки. Если приблизится к змее, она поднимает конец хвоста и трясет им, гремит, как погремушкой.

Яд кобры действует парализующее на нервную систему. В случае опасности кобра принимает угрожающую позу, поднимает переднюю часть тела, шея становится широкой и плоской. Рот круглоголовки ушастой окружен похожими на уши большими складками кожи с зубчатым обрамлением по краям. В случае опасности животное становится в угрожающую позу, подскакивает, «уши» наливаются кровью.

Некоторые ящерицы, веретеница, охраняют кладку и вылупившихся малышей. Некоторые чешуйчатые прячут кладку – закапывают в почву, песок, перегной.

Хорошо приспособились к передвижения на вертикальных поверхностях и даже по потолку геконы. Пальцы ног у них имеют расширения, на которых рядами расположены особые щеточки с большим количеством микроскопических волосков. Быстро изменяют окраску (маскируются) хамелеоны.

Ряд Черепахи (болотная, степная, зеленая, слоновая). У черепах есть дополнительный наружный скелет – панцирь, который состоит из спинного и брюшного щитов. Есть отверстия для головы, конечностей, хвоста. На щитках хорошо видно концентрические слои, по которым можно определить годовые приросты рогового вещества. Конечности толстые, короткие, неуклюжие. Прочными острыми челюстями добывает пищу (откусывает траву и убивает добычу). Зубов нет. Сухопутные черепахи питаются растениями, водяные – животной пищей. Живут в среднем 150 лет, но известны факты, когда они доживают и до 200-300 лет.

Морские черепахи откладывают яйца на суше. Закопав их в землю, они сразу же возвращаются в воду. Черепахи точно отсчитывают 40 дней – время, за которое должны вылупиться черепашки. Они снова выплывают на берег и ползут к месту кладки яиц. Возвращаются назад уже с потомками.

Слоновая черепаха достигает 1 м длины, весит несколько сот кг. Больших размеров достигает и зеленая черепаха.

В случае опасности черепаха полностью прячется в панцирь. У зеленой черепахи конечности превратились в ласты, благодаря которым они легко плавают.

Яйца откладывают на суше в ямку, вырытую задними конечностями самкой.

Черепахи способны к длительному голоданию. Эти приспособления возникли в связи с сезонными особенностями существования. Известны случаи, когда в исследовательских условиях черепахи голодали, не впадая в спячку, по несколько месяцев. Это обусловлено тем, что животные способны съедать много корма, быстро поправляться, а в период голодовки вести малоактивный способ жизни, при котором существенно снижается интенсивность процессов жизнедеятельности.

Сухопутные черепахи, спасаясь от опасности, издают отпугивающие звуки – громко шипят.

Ряд крокодилы (нильский крокодил, аллигатор). В связи с приспособлением к полуводному способу жизни животные имеют такие признаки: тело удлиненное (от 1,5 до 6 м), покрыто роговыми щитками; хвост сплющен с боков; на задних конечностях есть плавательные перепонки. Голова плоская. Ноздри и ушные отверстия закрываются клапаны. Глаза и ноздри располагаются на верхней стороне головы. Быстро плавают с помощью сплюнутого с боков хвоста. В пасти – многочисленные зубы. Питаются рыбами, земноводными, птицами, млекопитающими. Подстерегая добычу, крокодилы прячутся под водой (выставляют на поверхность воды только глаза и ноздри). Измельчают пищу, отгрызая куски и перетирая их.

В связи с приспособлением к полуводному способу жизни ротовая полость изолирована от глотки, и крокодилы могут дышать, когда рот в воде раскрыт и на поверхность выставлен только кончик носа с ноздрями. Кроме того, легкие имеют сложное строение и могут вмещать большое количество воздуха.

Роль в природе и жизни человека. Рептилии выполняют определенную роль в эволюционном развитии животного мира. В степях, пустынях, где количество представителей этого класса высокое, выполняют важную роль в биогеоценозах. Являются кормовой базой для меховых животных – хорьков, лисиц и др. Чешуйчатые приносят пользу в сельском и лесном хозяйствах, истребляя большое количество вредных насекомых, грызунов. Большое значение ядовиты змеи имеют для фармацевтики как источник сырья для разных лекарственных препаратов. Из яда змей готовят и лечебные сыворотки, которые используют против укусов этих же змей. Некоторые рептилии наносят ущерб баштанным культурам (среднеазиатская черепаха), вредят рыбному хозяйству (водяные ужи), поедая мальков леща, осетровых и др.

Охрана пресмыкающихся. Во многих странах пресмыкающиеся взяты под охрану закона; редкие и исчезающие виды занесены как в Международные, так и в национальные Красные книги. Заключены международные договоры и конвенции, которые берут под охрану определенные виды или группы пресмыкающихся (морские черепахи). Запрещен вывоз диких животных и торговля ими. Иногда их разводят искусственно и выпускают молодняк в природу.