Лекция 13. класс пресмыкающиеся (reptilia)

Характеристика класа Пресмыкающиеся

Рептилии — это первые настоящие первичноназемные позвоночные, лишь некоторые из которых вторично вернулись в водную среду обитания. Заселяют все климатические области земного шара, за исключением приполярных.

Покровы. Кожа сухая, желез почти нет, формируются различные роговые образования — чешуйки, щитки.

Скелет. Хорошо развит шейный отдел, есть ребра, у большинства формируется настоящая грудная клетка — ребра причленяются к грудине. Конечности расположены по бокам туловища, а не под ним.

Кровеносная система. Сердце трехкамерное, с неполной перегородкой в желудочке, два круга кровообращения.

Дыхательная система. Дыхание исключительно легочное. Формируются настоящие дыхательные пути — трахея, бронхи.

Выделительная система. Туловищные почки заменяются у рептилий на тазовые, которые более эффективно сохраняют воду в организме.

Размножение и развитие. Оплодотворение внутреннее, развитие идет без метаморфоза. Формируются яйцевые и зародышевые оболочки. Для яиц характерно большое количество желтка.

Многообразие. В настоящее время начитывается более 7000 видов рептилий. Среди современных пресмыкающихся выделяют 4 отряда: чешуйчатые, крокодилы, черепахи и клювоголовые.

Решающими ароморфозами, позволяющими полностью перейти к жизни на суше, стали: 1. Ороговевание верхнего слоя эпидермиса, появление роговых чешуй, препятствующих испарению воды. 2. Усложнение легких и дыхательных путей в результате отказа от кожного дыхания;3. Появление в желудочке сердца перегородки; 4. Внутреннее оплодотворение; 5. Появление защитных оболочек вокруг зародыша (зародышевых оболочек) и яйцевых оболочек, обеспечивающих зародыш необходимым количеством питательных веществ и дающих возможность развиваться эмбриону на суше внутри яйца.

Филогения. Промежуточное звено между земноводными и пресмыкающимися – сеймурии. От них появились первые представители пресмыкающихся — котилозавры — известны со среднего карбона (около 320 млн. лет назад). От котилозавров произошли все группы пресмыкающихся. К концу периода появляются звероподобные рептилии.

От звероподобных рептилий (тероморф) в конце палеозойской эры появляются зверозубые рептилии (терапсиды), морфология которых сходна с млекопитающими. Непосредственные предки млекопитающих – цинодонты. В мезозойской эре наступает расцвет пресмыкающихся, среди представителей наблюдается наибольшее многообразие. Происходит освоение морских и речных водоёмов, а также воздушного пространства. В мезозое происходит формирование всех групп пресмыкающихся. Последняя группа — змеи — сформировалась в меловом периоде. В конце мелового периода происходит резкое сокращение количества видов пресмыкающихся. Однозначно указать причины вымирания современная наука пока не может.

Классификация

В классификации пресмыкающихся много неясного, во многом потому, что большая их часть вымерла.

Класс Пресмыкающиеся (Reptilia)

• Подкласс Анапсиды (Anapsida)
  • † ? Отряд Котилозавры (Cotylosauria)
  • † Отряд Captorhinida
  • † Отряд Мезозавры (Mesosauria = Proganosauria)
  • † Отряд Проколофономорфы (Procolophonomorpha)
• Подкласс Диапсиды (Diapsida)
  • † Отряд Ареосцелидии (Araeoscelidia)
  • Группа Эозухии (Eosuchia)
    • † Группа Avicephala
    • Группа Neodiapsida
      • † Отряд Юнгинии (Younginiformes)
      • † ? Отряд Hupehsuchia
      • † ? Отряд Thalattosauriformes
      • † ? Надотряд Ихтиоптеригии (Ichthyopterygia

        † Отряд Ихтиозавры (Ichthyosauria)

        )

      • † Хористодеры (Choristodera)
      • Инфракласс Лепидозавроморфы (Lepidosauromorpha)
        • † ? Надотряд Зауроптеригии (Sauropterygia)
          • † Отряд Eosauropterygia
          • † Отряд Нотозавры (Nothosauria)
          • † Отряд Плакодонты (Placodontia)
          • † Отряд Плезиозавры (Plesiosauria)
        • Надотряд Лепидозавры (Lepidosauria)
          • Отряд Клювоголовые (Rhynchocephalia)
          • Отряд Чешуйчатые (Squamata): ящерицы, змеи и двуходки
      • Инфракласс Архозавроморфы (Archosauromorpha)
        • † Отряд Проторозавры (Protorosauria)
        • † Отряд Prolacertiformes
        • † Отряд Ринхозавры (Rhynchosauria)
        • Отряд Черепахи (Testudines или Chelonia)
        • Группа Архозавры (Archosauria)
          • Группа Круротарзы (Crurotarsi) или Псевдозухии (Pseudosuchia)
            • † Отряд Фитозавры (Phytosauria)
            • † Отряд Rauisuchia
            • † Отряд Этозавры (Aetosauria)
            • Надотряд Крокодиломорфы

              Отряд Крокодилы (Crocodilia) — единственные выжившие современные представители

              (Crocodylomorpha)

          • † Группа Avemetatarsalia
            • † Клада Aphanosauria
            • † Группа Орнитодиры (Ornithodira)
              • † Отряд Птерозавры или летающие ящеры (Pterosauria)
              • † Группа Dinosauriformes
                • † Семейство Silesauridae
                • † Надотряд Динозавры (Dinosauria)
                  • † Отряд Ящеротазовые (Saurichia) — вероятно дали начало птицам
                  • † Отряд Птицетазовые (Ornithischia)

История находки

• За всю историю палеонтологии удалось обнаружить и описать 12 экземпляров археоптерикса.
• Впервые нового представителя древнего мира описал в 1861 году Герман фон Майер, на основе отпечатка единственного пера в породах района Зольнхофена нынешней Германии. В том же году в тонкослоистых известняках вблизи Лангенальтайма нашли неполный скелет существа, описанный в 1863 году Р. Оуэном под названием «Лондонский экземпляр». Реконструированный образец стал прообразом рода Archaeopteryx (лат.).

До конца XX века ученые описали еще 8 окаменелостей археоптерикса, найденных в Зольнхофенских горных породах:

1. Берлинский. Останки найдены в 1876 или 1877 году Й. Дёрром. Я. Нимейер выменял их у него за корову. Восстановленный образец классифицирован в 1884 как новый вид Archaeopteryx siemensii. (Встречаемое в литературе название этого экземпляра — Archaeornis)
2. Харлемский. Найден в 1855. В 1875 Мейер по ошибке принял его за вид птеродактиля. В 1970 Д. Остром детально изучил образец и причислил его к роду археоптериксовых.
3. Айхштетский. Этот экземпляр был найден в районе деревни Воркерсцелль в 1951 году, но описан только в 1974 из-за этической дилеммы по поводу ценности находки между владельцем Ф. Фрейем и ученым К. Мейером.
4. Максбергский. Скелет без головы и хвоста нашли в 1956, через три года его описал профессор Ф. Хеллер.
5. Зольнхофенский. Добыт в 1970 году и по ошибке отправлен в коллекцию Ф. Мюллера под видом останков компсогната. Позднее при открытии нового музея, проводившие оценку образца П. Веллнхофер и Г. Фиоль, установили принадлежность экспоната к археоптериксу.
6. Дайтингский археоптерикс отличался от всех образцов местом находки. Окаменелости нашли в 1990 году в отложениях Дайтинга, которые на десятки тысяч лет моложе других находок. Спустя 20 лет оригинал описал Р. Альберсдорфер, в честь которого в 2018 году вид классифицировали как A.
7. Мюнхенский. При первичном описании в 1993 образец стал единственной окаменелостью с хорошо сохранившейся грудиной. Впоследствии П. Веллнхофер опроверг поспешный вывод, так как при исследовании в ультрафиолетовом диапазоне грудина оказалась сместившимся участком левой воронковидной кости.
8. Фрагментарный экземпляр обнаружил в 1997 году доктор М. Маузер в коллекции частного владельца, имя которого не разглашается. Официально образец не классифицирован, поэтому к роду археоптериксов его зачислили предварительно.

В начале XXI века таксон пополнился двумя новыми экземплярами:

Ареал

Обитают они в основном в Европе, Африке, Азии. В Северную Америку их завезли. Увидеть ящерицу можно в лесу, на лугу, в пустыне, степи или даже в саду. Эти рептилии мгновенно взбираются на невысокие кусты, ползают по стволам деревьев, стеблям трав. Юркие, маневренные они с легкостью передвигаются по вертикальной поверхности.

Активничают ящерки рано утром или на закате. Днем менее подвижны. Весьма осторожные, немедленно замирают, только почуяв опасность. При приближении подозрительного предмета пускаются наутек. Интересно, что пустынные виды инстинктивно поднимают поочередно лапки, что не получить ожоги от раскаленного песка.

Строение позвоночника человека его отделы и функции

С болью в спине могут столкнуться люди не только пожилого возраста, но и подростки и даже грудные дети. Боль эта может быть вызвана многими причинами: как усталостью, так и всевозможными заболеваниями, которые могли развиться со временем или быть от рождения.

Для того чтобы лучше понимать, откуда берутся болевые ощущения и что они могут означать, а также знать, каким образом правильно от них избавляться, поможет информация, каково строение позвоночника его отделы и функции. В статье мы рассмотрим анатомию этого отдела, подробно расскажем, какие функции выполняет позвоночник и как сохранить его здоровье.

Archaeopteryx

Разнообразие внешнего вида рептилий

По внешнему виду рептилии весьма разнообразны. Можно отметить несколько главных типов организации. Так, например, ящерицы отличаются короткими конечностями, расположенными по бокам туловища; для многих видов характерен длинный тонкий хвост; от них резко отличаются змеи, длинное тело которых совершенно лишено конечностей; у неуклюжих, уплощенных по форме черепах туловище сковано костным панцырем, образующим верхний и нижний щиты. Приземистое туловище крокодилов характеризуется короткими конечностями и огромной массивной головой со страшной зубастой пастью; хвост у крокодилов длинный, мускулистый и сильный, приспособленный для движений при плавании животного. У хамелеонов относительно длинные конечности приспособлены для крепкого охватывания древесных ветвей, а хвост этих животных может обвиваться около древесных сучьев.

Кровеносная система пресмыкающихся

Сердце подавляющего большинства пресмыкающихся остается трехкамерным (два предсердия, один желудочек), и артериальная и венозная кровь все еще частично смешиваются. Но по-сравнению с земноводными у пресмыкающихся венозный и артериальный кровотоки лучше разделены, и, следовательно, кровь смешивается меньше. В желудочке сердца имеется неполная перегородка.

Пресмыкающиеся (как земноводные и рыбы) остаются холоднокровными животными.

У крокодилов в желудочке сердца имеется полная перегородка, и таким образом образуется два желудочка (его сердце становится четырехкамерным). Однако кровь все еще может смешиваться через дуги аорты.

От желудочка сердца пресмыкающихся самостоятельно отходят три сосуда:

• От правой (венозной) части желудочка отходит общий ствол легочных артерий, который далее разделяется на две легочные артерии, идущие к легким, где кровь обогащается кислородом и возвращается по легочным венам в левое предсердие.

• От левой (артериальной) части желудочка отходят две дуги аорты. Одна дуга аорты начинается левее (однако называется правой дугой аорты, так как загибается направо) и несет почти чистую артериальную кровь. От правой дуги аорты берут начало сонные артерии, идущие к голове, а также сосуды, снабжающие кровью пояс передних конечностей. Таким образом, эти части тела снабжаются почти чистой артериальной кровью.

• Вторая дуга аорты отходит не столько от левой части желудочка, сколько из его середины, где кровь смешанная. Эта дуга находится правее правой дуги аорты, но называется левой дугой аорты, так как по выходу загибается налево. Обе дуги аорты (правая и левая) на спинной стороне соединяются в единую спинную аорту, ответвления которой снабжают смешанной кровью органы тела. Оттекающая от органов тела венозная кровь попадает в правое предсердие.

Строение кровеносной системы земноводных

Каково строение кровеносной системы земноводных?

Кровеносная система имеет два круга кровообращения. Трехкамерное сердце земноводных состоит из одного желудочка и двух предсердий. Сокращаются поочередно то оба предсердия, то желудочек. В правое предсердие поступает венозная кровь от органов и тканей тела (из большого круга кровообращения), в левое — артериальная кровь от легкого (из малого круга кровообращения). В желудочке кровь смешивается, но лишь частично, за счет наличия специальных распределительных механизмов (спиральный клапан, выросты и карманы), препятствующих смешению порций крови, поступающих из разных предсердий в желудочек. Головной мозг получает богатую кислородом артериальную кровь, которая поступает по сонным артериям, выходящим из сердца. Туловище и конечности снабжаются смешанной кровью, поступающей по дугам аорты. Обедненная кислородом кровь поступает в легочные артерии (малый круг кровообращения), обогащается в легких кислородом и в виде артериальной поступает в левое предсердие.

Низкая скорость кровотока и смешение крови в желудочке — свидетельство низкой интенсивности обмена веществ. Земноводные, как и рыбы, холоднокровные животные, т. е. их температура зависит от температуры окружающей среды.

Описание отдельных видов

Рептилии от природы наделены высокой способностью к выживанию и сохранению вида. В дикой природе встречаются как травоядные, так и хищные пресмыкающиеся. Список названий включает в себя:

• черепах;
• крокодилов;
• ящериц;
• змей.

Черепахи насчитывают около трехсот видов. Распространены по всему миру. Этих безобидных животных часто содержат в качестве домашних питомцев. Они относятся к самым долгоживущим рептилиям. В благоприятных условиях доживают до двухсот пятидесяти лет.

Крепкий панцирь защищает их от хищников, а масса тела и размеры зависят от принадлежности к определённому роду и среды обитания. Морские черепахи могут весить около тонны и иметь внушительные габариты. Среди сухопутных видов встречаются крошечные экземпляры весом 125 грамм и длиной панциря 10 сантиметров.

Голова животного небольшая, что даёт возможность в случае опасности быстро убирать её под панцирь. У рептилии четыре конечности. Лапы наземных животных приспособлены для рытья почвы, у морских обитателей они превратились в ласты.

Крокодилы — наиболее опасные пресмыкающиеся животные. Названия некоторых видов соответствуют месту их обитания. Самые известные из них:

• морской или гребнистый;
• кубинский;
• миссисипский;
• филиппинский;
• китайский;
• парагвайский.

Ящерицы — прыткие представители фауны. Основная их часть имеет маленькие размеры и высокую регенеративную способность. Населяют разные уголки планеты, хорошо приспособлены к различным климатическим широтам.

Основная часть ящериц имеет маленькие размеры и высокую регенеративную способность

Самый большой представитель рода ящериц — комодский варан. Назван в честь одноимённого острова, на котором обитает. Внешне напоминает нечто среднее между драконом и крокодилом. Создают обманчивое впечатление своей неповоротливостью. Однако это превосходные бегуны и пловцы.

Змеи входят в список животных рептилий, которые лишены конечностей. Из-за вытянутой формы тела внутренние органы приобрели идентичное строение. Совершать гибкие движения помогают более трехсот пар рёбер, расположенных по всему телу. Треугольная голова позволяет змее заглатывать добычу целиком.

В природе существует огромное количество различных змей. Большинство из них ядовиты. Яд некоторых способен убить в течение нескольких минут. Учёные давно научились использовать змеиный яд в качестве лекарств и противоядий.

К змеям, лишённым ядовитых желёз, относятся ужи обыкновенные и питоны. Самая крупная змея в мире обитает на берегах Амазонки и носит название анаконды. Убивает жертву с помощью мощной мускулатуры, обвивая её кольцами.

https://youtube.com/watch?v=EFtHInEU4Jg

Морские змеи из-за давления воды лишены округлой формы и напоминают извивающуюся ленту. Очень опасны для человека, так как вырабатывают высокотоксичный яд. Попав на сушу, погибают через несколько часов. Селятся в устьях рек, впадающих в море. Далеко от берега уплывают редко.

Отличие от земноводных

По сравнению с земноводными, рептилии лучше адаптированы к существованию на суше. Их мускулатура хорошо дифференцирована. Этим объясняется их способность делать быстрые и разнообразные движения.

Пищеварительная система более длинная. Челюсти оснащены острыми зубами, помогающими пережёвывать даже самую жёсткую пищу. Кровоснабжение смешанное, в котором преобладает артериальная кровь. Поэтому они обладают более высокой интенсивностью обмена.

По сравнению с земноводными, рептилии лучше адаптированы к существованию на суше

Размеры головного мозга относительно тела крупнее, чем у земноводных. Особенности поведения и органы чувств отлично приспособлены к жизни на поверхности земли.

Уникальные рептилии

Среди самых интересных и редких пресмыкающихся есть такие, кто обладает непохожими на другие виды анатомическими особенностями. Наиболее замечательным представителем уникальной фауны является Гаттерия. Она обитает только в одном месте — Новой Зеландии. При внешнем сходстве с ящерицей к роду этих рептилий не относится. Внутренние органы схожи со змеиными.

При внешнем сходстве с ящерицей, гаттерия к роду этих рептилий не относится

В отличие от других животных имеет три глаза, причём дополнительный орган зрения расположен в затылочной части головы. Обладая замедленным дыханием, способна не дышать в течение минуты. Длина туловища составляет половину метра, вес — около одного килограмма.

Это ночной хищник. Питается преимущественно мелкими животными, ползающими и летающими насекомыми. Максимальная продолжительность жизни составляет 100 лет.

Череп

У всех змей кости мозговой коробки соединены подвижно. Сочленовая, надугловая и угловая кости нижней челюсти сросшиеся друг с другом, соединены с зубной костью подвижным суставом. Нижняя челюсть крепится к верхней связкой, способной сильно растягиваться для заглатывания больших животных.

С этой же целью сама нижняя челюсть состоит из двух костей, которые соединяются друг с другом только связкой, но не костью. В процессе поедания добычи, змея попеременно двигает левой и правой частями, проталкивая пищу внутрь.

Череп змей имеет уникальное строение. Если внешний вид позвоночника и ребер типичен для всего подотряда, то череп раскрывает особенности конкретного вида. Например, у гремучей змеи скелет головы имеет треугольную форму. У питонов голова вытянута в форме овала и немного сплюснута, а кости гораздо шире, чем у гремучника.

Симптомы и признаки

[править] Поведение и образ жизни

Подавляющее большинство пресмыкающихся ведёт наземный образ жизни, предпочитая открытые, прогреваемые солнцем ландшафты, в том числе безводные и почти лишённые растительности пустыни.

Все крокодилы и многие черепахи обитают в озёрах, реках и болотах. Часть черепах и некоторые змеи постоянно живут в морях.

В связи с непостоянной температурой тела активность у современных пресмыкающихся в большой степени зависит от температуры окружающей среды. При охлаждении тела до 6—8°С большинство из них перестаёт двигаться.

Рептилии могут подвергаться длительному солнечному облучению и переносить повышение температуры тела до 40°С. Избегая перегрева, они уходят в тень, прячутся в норы.

Большое влияние на активность рептилий оказывают сезонные изменения климатических условий. В странах с умеренным климатом животные впадают в зимнее оцепенение, а в условиях сухой жары — в летнее.

Передвижение

Змея охраняет кладку

Несмотря на то что пресмыкающиеся могут пользоваться весьма разнообразными способами передвижения: бегают, лазают, прыгают, плавают, некоторые даже как бы летают, — они вполне заслуживают своё название.

Их передвижение является пресмыканием, то есть ползанием.

Во многих случаях брюхо волочится по земле и оставляет на ней след даже у тех пресмыкающихся, которые имеют конечности, они бывают направлены в стороны и хотя могут сообщать телу движение, но не в состоянии поддерживать его.

У змей, у которых нет конечностей, роль их исполняют рёбра, которые при своей подвижности подталкивают тело.

Змеи могут даже забираться на деревья, пользуясь рёбрами как ногами; у других пресмыкающихся, особенно у ящериц, бывают очень совершенные приспособления для ползания по деревьям или отвесным каменным стенам. Для этого служат в большинстве случаев крепкие серповидно изогнутые когти или же пневматические присоски в виде ямочек на расширенных концах пальцев.

Размножение и развитие

Оплодотворение у наземных пресмыкающихся внутреннее. Самец вводит сперматозоиды в клоаку самки, они проникают в яйцевые клетки, где и происходит оплодотворение.

Развитие яиц начинается в организме самки, а при откладке во внешнюю среду они покрываются кожистой или известковой оболочкой, которая защищает их от высыхания и препятствует растеканию содержимого и потере формы.

Зародыш пресмыкающегося «плавает» в белке — внутреннем «водоёме», который обеспечивает необходимое для развития зародыша содержание воды и собирает продукты его жизнедеятельности. Желток содержит запас питательных веществ, необходимых для роста и развития нового организма. Зародышевые оболочки осуществляют его связь с различными компонентами яйца и образуют начало кровеносной и выделительной систем.

Самки пресмыкающихся делают одну или несколько кладок, лишь немногие виды охраняют их, и практически никто из них, кроме некоторых крокодилов и змей, не заботится о появившихся детёнышах.

Из яиц выходят не личинки, как у рыб и земноводных, а особи, способные к самостоятельной жизни.

Пресмыкающиеся растут в течение всей жизни, при этом старая кожа, сильно затвердевшая, периодически сменяется на более мягкую, позволяющую скелету, мышцам и другим органам увеличиваться в размерах.

Питание

Яичная змея заглатывает яйца в 2,5 раза толще собственной головы

Большинство пресмыкающихся питается животной пищей.

Так, крокодилы, морские и пресноводные черепахи поедают главным образом рыб и водных беспозвоночных.

Почти все ящерицы питаются преимущественно насекомыми.

Многие змеи поедают ящериц, более мелких змей, земноводных, мелких птиц и млекопитающих. В строении тела некоторых змей имеются приспособления для умерщвления и проглатывания очень крупной сравнительно с размерами собственного тела добычи. Основная пища удавов и части ядовитых змей — относительно крупные млекопитающие и птицы.

Некоторые пресмыкающиеся питаются и растениями, и животными (например агамы и игуаны). Некоторые пресмыкающиеся только растительноядные (наземные черепахи).

Характеристика пресмыкающихся

Пресмыкающиеся – это позвоночные животные, которые перемещаются преимущественно ползком, волоча свое брюхо по земле. Другое название этих животных – рептилии. Сейчас осталось только четыре отряда:

1. Чешуйчатые (ящерицы, змеи);
2. Черепахи;
3. Крокодилы;
4. Клювоголовые, которые имеют только одного представителя гаттерия.

Ученые насчитывают около 8 тыс. видов пресмыкающихся. Эти животные распространились почти по всем континентам, за исключением Антарктиды. Большинство пресмыкающихся вдут наземный образ жизни, но есть исключения.

Рептилии в царстве животных стоят между земноводными и птицами. Кожа у них сухая, снаружи покрыта чешуйками, щитками, может быть и панцирь. Кожные железы, как правило, отсутствуют. Дышат рептилии легкими. Все животные хладнокровны, они зависимы от температуры окружающей среды. Передвигаются ползком, имеют позвоночник. Хорошо сформированный скелет и мускулатура обеспечивают отличную подвижность.

Большинство рептилий размножаются путем откладывания яиц на суше, даже если обитают они в воде. Яйца покрыты кожистой или известковой оболочкой. Она хорошо предохраняет их от высыхания. Рептилии могут издавать звуки в виде шипения или хрипа.

Большинство пресмыкающихся хищники или насекомоядные, но встречаются также и растительноядные, и те, которые могут питаться абсолютно всем.

Пресмыкающиеся поражают многообразием форм тела, красок и замечательных приспособлений, которые выработались в течение долгой истории развития.

Веретеницеобразные ящерицы

Инфраотряд веретеницеобразных ящериц характеризуется мелкой чешуёй с несросшимися между собой костными пластинами снизу. Среди веретеницеобразных ящериц встречаются как безногие виды, так и ящерицы с обычным строением тела с пятипалыми конечностями. Инфраотряд включает три семейства:

• Семейство Ксенозавры отличается от других семейств развитыми конечностями и неоднородной чешуёй. Выделяет наличие подвижных век и слуховых отверстий. В семейство входит всего два рода со средой обитания в Центральной Америке и Китае.
• Семейство Веретенициевые обладает сильными челюстями, снабжёнными притупленными зубами. В основном это плотоядные ящерицы, плодящиеся живорождением. Семейство насчитывает около 10 родов и 80 видов, обитающих преимущественно на американском континенте. Размер взрослых особей колеблется в районе 50-60 см.
• Семейство Безногие насчитывает всего два вида с ареалом обитания в Мексике и Калифорнии. Отличаются отсутствием конечностей, слуховых отверстий и костных пластинок.