Урок 33-34 Общая характеристика класса Пресмыкающиеся
Пресмыкающиеся — первые настоящие наземные позвоночные животные. Класс насчитывает около 6500 современных видов, которые относятся к трем основным отрядам: Чешуйчатые (змеи и ящерицы), Крокодилы и Черепахи. Большая часть видов пресмыкающихся живет в широтах с умеренным и теплым тропическим климатом, и они практически отсутствуют в приполярных областях. Рептилии могут жить, размножаться и развиваться на суше вдали от водоемов. Некоторые виды живут около водоемов по берегам рек, озер и прудов. Крокодилы, морские черепахи и морские змеи вторично перешли к жизни в воде.
Пресмыкающиеся произошли от примитивных девонских земноводных (стегоцефалов) в каменноугольный период палеозойской эры (наиболее примитивная древняя рептилия — сеймурия). Древние пресмыкающиеся (ихтиозавры, бронтозавры, тиранозавры, диплодоки) заселяли воду и сушу, птерозавры — летающие ящеры.
Особенности рептилий как настоящих сухопутных животных:
v толстая сухая кожа с роговыми чешуями,
v прочный окостеневший скелет,
v грудная клетка,
v дифференцированные дыхательные пути и ячеистые легкие,
v неполная перегородка в желудочке сердца,
v зачатки коры переднего мозга,
v вторичные (тазовые) почки,
v внутреннее осеменение и телолецитальные яйцеклетки,
v скорлуповая оболочка яйца и зародышевые оболочки — серозная и амнион.
Внешнее строение пресмыкающихся разнообразно и связано с приспособлением к способу передвижения. У ящериц, крокодилов и хамелеонов выражены все отделы тела: голова, туловище, хвост, передние и задние 5 палые конечности. Плечевая и бедренная кости располагаются параллельно поверхности земли, поэтому тело этих рептилий провисает и касается земли — пресмыкается. У змей цилиндрическое тело, лишенное конечностей, туловищный и хвостовой отделы переходят друг в друга без резкой границы. У черепах тело уплощенное в спинно-брюшном направлении и заключено в панцирь, состоящий из спинного и брюшного щитов. Конечности укороченные, шея длинная, подвижная.
1. Язык
2. Ноздри
3. Глаза
4. Голова
5. Шея
6. Туловище
7. Барабанная перепонка
8. Чешуя
9. Когти
10. Передняя конечность
11. Задняя конечность
12. Хвост
Покровы тела. Кожа состоит из эпидермиса и дермы, она сухая и практически лишена желез, покрыта роговымичешуямиищитками— производными эпидермиса. Покровы тела защищают пресмыкающихся от механических повреждений и потери воды. Чешуи сдерживают рост, ороговевшая кожа, мешающая росту пресмыкающихся, сбрасывается в период линьки.
У некоторых видов под роговыми чешуями располагаются костные пластинки, образующие панцирь (черепахи).
Опорно-двигательная система. Скелет пресмыкающихся в основном состоит из костной ткани. Окостенение скелета значительно повысило его прочность, поэтому размеры тела пресмыкающихся крупнее, чем у земноводных, и достигают 7-10 м (крокодилы и питоны). Скелет состоит из трех отделов: скелет головы (череп), скелет туловища, скелет конечностей и их поясов.
Череп имеет вытянутую форму за счет удлинения костей, увеличивается объем его мозгового отдела. Появляется твердое небо, отделяющее носовую полость от ротовой. Череп соединен с позвоночником с помощью одного мыщелка затылочной кости. Первые два шейных позвонка (атлант и эпистрофей) образуют подвижное соединение с черепом. Подвижность головы обеспечивается также гибкой шеей.
Позвоночник состоит из 5 отделов: шейный (8-10 позвонков), грудной (5), поясничный (17), крестцовый (2), хвостовой (несколько десятков позвонков). Передние концы длинных ребер грудного отдела позвоночника соединяются с грудиной, образуя грудную клетку.
Конечности и их пояса прочно укреплены, скелет пояса передних конечностей содержит парные лопатки, ключицы и вороньи кости, соединенные с грудиной, — плечевой пояс через грудину и ребра в отличие от земноводных получил опору на позвоночник. Скелет пояса задних конечностей образован тремя парами костей (подвздошные, седалищные и лобковые), срастающихся между собой и с крестцовыми позвонками,.образуя таз, являющийся прочной опорой для задних конечностей. Скелет свободной передней и задней конечностей содержит те же кости, что и у земноводных, на пальцах имеются когти. У змей позвоночник образован только двумя отделами (туловищным и хвостовым), грудина, скелет конечностей и их поясов редуцированы.
Мускулатура более дифференцирована, чем у земноводных, — появляются мышцы шеи, межреберные, сгибатели и разгибатели пальцев, подкожная мускулатура, мышцы брюшного пресса.
Пищеварительный тракт имеет большую длину и степень дифференцировки на отделы, чем у земноводных. Рептилии преимущественно хищники (питаются животной пищей: мелкими наземными и водными беспозвоночными, иногда рыбой, земноводными, птицами, грызунами), но есть растительноядные (игуаны и черепахи).
Ротовая полость отделена от глотки, есть язык и челюсти с однородными коническими зубами. Зубы пресмыкающихся захватывают, удерживают, разрывают и умерщвляют добычу, но не пережевывают ее. Поэтому большинство видов заглатывают пищу целиком. Зубы у большинства пресмыкающихся срастаются, а у крокодилов погружены в специальные ячейки (альвеолы). Мускулистый язык может далеко выдвигаться изо рта — у ящериц и змей он раздвоен, служит органом осязания и вкуса, а у хамелеонов является приспособлением для захвата добычи.
Секрет слюнных желез облегчает заглатывание пищи, содержит ферменты, а у некоторых змей и ящериц этот секрет ядовит. Далее следуют глотка, пищевод и желудок с толстыми мышечными стенками, тонкий и толстый кишечник, зачаток слепой кишки, клоака.
Имеются печень с желчным пузырем и поджелудочная железа. Пища у пресмыкающихся быстро переваривается только при высокой температуре. При низких температурах некоторые виды, особенно черепахи и змеи, резко снижают интенсивность жизнедеятельности и способны длительно голодать.
Выделительная система — вторичные (тазовые) почки, которые обеспечивают активное обратное всасывание воды из первичной мочи и продуцируют концентрированную мочу. Моча через мочеточники проходит в клоаку и накапливается в мочевом пузыре. Основной продукт обмена — мочевая кислота.
Дыхательная система. В связи с утолщением и огрублением кожи единственными органами дыхания рептилий являются легкие. Дыхательные пути начинаются носовой полостью, имеющей наружные дыхательные отверстия (ноздри) и внутренние дыхательные отверстия (хоаны), открывающиеся в ротовую полость. Далее следуют гортань и трахея, задний конец которой разветвляется на 2 бронха, входящих в легкие. Стенки трахеи и бронхов не спадаются за счет развития в них хрящевых колец. Легкие ящериц и змей имеют мелкоячеистое строение, а у черепах и крокодилов еще и внутренние перегородки, делающие легкие губчатыми и увеличивающие площадь газообмена. Дыхательные движения обеспечиваются сокращением межреберных мышц, увеличивающих объем грудной клетки.
Кровеносная система. Сердце у пресмыкающихся трехкамерное, состоящее из двух предсердий и одного желудочка, имеющего неполную перегородку. У крокодилов сердце четырехкамерное. Кровеносные сосуды объединены в два круга кровообращения. Пресмыкающиеся холоднокровные (пойкилотермные) животные, не имеющие постоянной температуры тела, использующие для обогрева внешнее тепло, при сильном понижении температуры впадают в оцепенение.
Головной мозг имеет 5 отделов: продолговатый, задний, средний, промежуточный, передний. Объем переднего мозга значительно больше, чем у земноводных, на его поверхности появляется кора в виде трех островков (у пресмыкающихся легче вырабатываются условные рефлексы, их рефлекторная деятельность и поведение более сложные). Мозжечок развит лучше, он имеет большие размеры и устроен сложнее, поэтому рептилии обладают большей подвижностью и разнообразием движений. От головного мозга отходит 12 пар черепно-мозговых нервов. Нервные сплетения, иннервирующие конечности развиты лучше, чем у амфибий.
Органы чувств.
v Хорошо развиты органы зрения. Глаза защищены двумя подвижными веками (верхним и нижним) и мигательной перепонкой, а у некоторых видов (змеи, ящерицы) сросшимися веками. Глаза не могут втягиваться в ротовую полость, как у лягушки (твердое небо), совершают только вращательные движения. Хрусталик способен изменять кривизну. Большинство видов, ведущих дневной образ жизни, имеют цветовое зрение.
v У некоторых пресмыкающихся, охотящихся ночью, есть теменной глаз, воспринимающий инфракрасные излучения.
v Орган слуха — внутреннее и среднее ухо с одной слуховой косточкой (стремечко) и барабанной перепонкой.
v Органы обоняния — рецепторы носовой полости,
v осязанияи
v вкуса — раздвоенный язык.
Половая система. Пресмыкающиесяраздельнополыеживотные. Семенники и яичники парные. Семяпроводы и яйцеводы выводят половые продукты в клоаку. У самцов имеется совокупительный орган. Осеменениевнутреннее, оплодотворение происходит в верхнем отделе яйцевода. Большинство видов откладывают яйца, у некоторых змей есть яйцеживорождение (зародыши развиваются в яйцах, которые задерживаются в яйцеводах, поэтому сразу после их откладки из них вылупливается молодь). Яйца содержат большой запас питательных веществ (желток), имеют скорлуповую оболочку (у черепах и крокодилов) или кожистую (у змей и ящериц), которые защищают их от механических повреждений. Количество яиц в кладке от 1-2 до нескольких десятков (у ящерицы — 5-15), они закапываются в землю в хорошо обогреваемых местах или в гниющем мусоре. Самки некоторых видов (питона, крокодилов) охраняют кладку яиц. В отличие от рыб и земноводных развитие у пресмыкающихсяпрямое.
Значение пресмыкающихся:
· компоненты биогеоценозов, звенья пищевых цепей;
· источник продуктов питания человека (мясо и яйца черепах, мясо змей);
· источник сырья для промышленности (кожа змей и крокодилов);
· источник лекарственных веществ (змеиный яд);
· ящерицы и змеи уничтожают насекомых, моллюсков и грызунов — вредителей сельскохозяйственных культур;
· ядовитые животные (гадюка, гюрза, кобра, гремучая змея).