Пресмыкающиеся

Пресмыкающиеся
Пресмыкающиеся
Научная классификация
Домен: Эукариоты Царство: Животные Подцарство: Эуметазои Без ранга: Двусторонне-симметричные Без ранга: Вторичноротые Тип: Хордовые Подтип: Позвоночные Инфратип: Челюстноротые Надкласс: Четвероногие Клада: Амниоты Клада: Завропсиды Класс: Пресмыкающиеся
Международное научное название
Reptilia
Поиск изображений на Викискладе

Пресмыка́ющиеся, или репти́лии (лат. Reptilia), — класс наземных позвоночных животных из клады амниот, включающий в себя современных черепах, крокодилов, клювоголовых и чешуйчатых. Пресмыкающиеся являются парафилетической группой, так как дали они начало птицам, но не включают их самих. Принадлежат вместе с птицами и млекопитающими к группе (надклассу) амниот, монофилетической группе (кладе) с наличием зародышевых оболочек, которые обеспечивают им развитие эмбрионов вне водной среды, ороговение эпидермиса для защиты организма от иссушения в воздушной среде, рёберный механизм вентиляции лёгких, метанефрические почки и другие признаки. Это первый настоящий класс наземных позвоночных животных. Обитают они в основном в регионах, где преобладает теплый и жаркий климат. Раздел зоологии, который занимается изучением пресмыкающихся — герпетология.

Систематика

Предки пресмыкающихся — рептилиоморфы — известны со среднего карбона. Продвинутые рептилиоморфы — амниоты — сразу разделились на две ветви: синапсиды и завропсиды. К синапсидам относятся млекопитающие и их вымершие родственники, ранее известные как «зверообразные рептилии». К завропсидам относятся пресмыкающиеся и филогенетически вложенные в их состав птицы. В конце пермского периода оформляются основные эволюционные линии рептилий, включая архозавроморф и лепидозавроморф. В триасе появляются первые динозавры, крокодиломорфы, завроптеригии, черепахи и представители прочих групп. В мезозойской эре наступает расцвет пресмыкающихся, они достигают наибольшего многообразия и осваивают водоёмы, а также воздушное пространство. В юрском периоде среди одной из ветвей тероподовых динозавров, манирапторов, выделяются первые птицы (авиалы). Последняя группа современных пресмыкающихся — змеи — сформировалась в меловом периоде. Современные пресмыкающиеся включают около 11 500 видов.

Современные отряды рептилий:

1. Testudines — Черепахи;
2. Crocodilia — Крокодилы;
3. Rhynchocephalia — Клювоголовые;
4. Squamata — Чешуйчатые.

Черепахи

Зелёная морская черепаха

Черепахи известны с позднего триаса (220–210 млн лет назад). включают в себя два подотряда: скрытошейные и бокошейные, 12 семейств и около 361 вида. Их тело покрыто панцирем длиной от 12 см до 2 м, состоящим из щитов – карапакса и пластрона. Оба щита образованы поверхностным слоем роговых щитков и расположенными глубже костными пластинами, происходящими из вторичных кожных окостенений и элементов внутреннего скелета (ключиц и межключиц).

Большинство черепах могут втягивать в панцирь голову, хвост и конечности. Из-за развития панциря пояса конечностей черепах переместились под рёбра (уникальное явление среди позвоночных). С костным панцирем срастаются позвонки и рёбра. В результате этого у черепах стал невозможным механизм вентиляции лёгких посредством движений грудной клетки. Роль дыхательного насоса у черепах выполняют особые мышцы – производные брюшной мускулатуры. Большинство других мышц туловища редуцируется. Лёгкие имеют сложное ячеистое строение. Зрение и обоняние развиты хорошо, в отличие от слуха.

Среди черепах встречаются всеядные, хищные и растительноядные виды. Экологически их подразделяют на сухопутные, пресноводные и морские группы. Наземные черепахи распространены на всех материках (кроме Антарктиды) и на многих островах, морские виды чаще встречаются в тропических и субтропических зонах Мирового океана. Черепахи обитают в пустынях, тропических лесах, на горных склонах, в озёрах, реках, болотах, на культурных землях и морских побережьях, в океанах.

Самки откладывают яйца в гнездовые камеры – углубления в почве, выкапываемые с помощью задних конечностей. Половозрелость наступает не раньше 2–3 лет. У некоторых видов до трёх и более кладок в год. Яйца у большинства черепах с твёрдой известковой скорлупой. Инкубационный период у большинства видов длится 2–3 месяца. Продолжительность жизни в среднем составляет несколько десятков лет.

Крокодилы

Острорылый крокодил

Крокодилы — самые крупные и наиболее высоко развитые из всех современных рептилий. Известно 22 вида современных крокодилов, выделяется 3 семейства: крокодиловые, аллигаторовые и гавиаловые.

Все современные крокодилы ведут полуводный образ жизни и в связи с этим приобрели целый ряд черт, необходимых для существования в воде. У крокодилов уплощенная голова в спинно-брюшном направлении, мощный хвост и короткие ноги. Крокодил может держать пасть под водой открытой и одновременно с этим продолжать дышать через выставленные над водой ноздри, вход в глотку при этом остается закрыт нёбной завеской. Тело, хвост и конечности покрыты крупными роговыми щитками, расположенными на спине и животе.

Ряд особенностей организации крокодилов, и в первую очередь совершенство их нервной, кровеносной и дыхательной систем, позволяет считать их наиболее высокоорганизованными из всех ныне живущих пресмыкающихся. Кровеносная система крокодилов характеризуется полным разделением левого и правого желудочков сердца. Легкие имеют сложное строение, они способны вместить большой запас воздуха. В головном мозгу сильно развит мозжечок, что говорит о высокой степени развитости координации движений.

Крокодилы распространены во всех тропических странах и обитают в разнообразных пресных водоёмах.Некоторые виды встречаются в прибрежной части морей. В воде они проворны и движутся с помощью хвоста. На суше крокодилы достаточно медлительны, однако, способны удаляться от водоёмов на несколько километров.

Клювоголовые

Гаттерия

Клювоголовые — от­ряд пре­смы­каю­щих­ся из под­клас­са че­шуй­ча­тых. До на­ших дней со­хра­нил­ся един­ст­вен­ный вид – гат­те­рия. Внешне она напоминает крупную ящерицу.

От затылка вдоль спины и хвоста тянется невысокий гребень из плоских треугольных чешуй. Окраска тела тусклая, оливково-зелёная. До прихода европейцев гаттерия населяла Северный и Южный острова Новой Зеландии. Сейчас этот вид обитает только на мелких прибрежных островах. Живёт в норах глубиной до 1 метра. Активна в сумерках и ночью. Питается насекомыми и другими беспозвоночными.

Спаривание происходит в январе. В октябре – декабре самки откладывают в норах 8–15 яиц в твёрдой скорлупе. Инкубационный период длится 12–15 месяцев. Растёт гаттерия очень медленно, половая зрелость достигается к 20 годам. Доживает до 120 лет. Внесена в Красную книгу МСОП.

Чешуйчатые

Узкоголовая мамба

Чешуйчатые — наиболее многочисленный от­ряд пре­смы­каю­щих­ся, объ­е­ди­няю­щий по­д­от­ряд ам­фис­бе­ны и отряды змеи и яще­ри­цы. Центральной груп­пой яв­ля­ют­ся яще­ри­цы, от ко­то­рых воз­ник­ли два других таксо­на. Рас­про­стра­не­ны на всех кон­ти­нен­тах (кро­ме Ан­тарк­ти­ды). Насчитывают 6500 видов. Те­ло по­кры­то раз­лич­ны­ми ро­го­вы­ми че­шуя­ми и щит­ка­ми, под ко­то­ры­ми мо­гут рас­по­ла­гать­ся ко­ст­ные пла­стинки. Кос­ти ви­соч­ной об­лас­ти че­ре­па в той или иной сте­пе­ни ре­ду­ци­ро­ва­ны. Ниж­ние ви­соч­ные ду­ги (у не­ко­то­рых и верх­ние ви­соч­ные ду­ги) ут­ра­че­ны. У боль­шин­ст­ва чешуйчатых квад­рат­ная кость верх­ней че­лю­сти под­виж­но со­еди­не­на с че­реп­ной ко­роб­кой. Яй­ца боль­шин­ст­ва чешуйчатых по­кры­ты мяг­кой обо­лоч­кой и не име­ют под ней бел­ко­вой обо­лоч­ки (как у других пресмыкающихся).

Особенности строения и процессов жизнедеятельности

Ящерица прыткая

Рассмотрим строение основных органов пресмыкающихся на при­мере ящерицы прыткой.

Тело ящерицы подразделено на голову, туловище и хвост. В туловищном отделе хорошо выражена шея. Тело полностью покрыто роговыми чешуями, а голова и брюхо — крупными щитками. Конечности хорошо развиты и вооружены пятью пальцами с когтями.

Плечевые и бедренные кости расположены параллельно поверхности земли, из-за чего тело провисает и касается земли. Шейный отдел позвоночника состоит из восьми позвонков, первый из них подвижно соединён как с черепом, так и со вторым позвонком. Это обеспечивает головному отделу боль­шую свободу движений. Позвонки пояснично-грудного отдела несут ребра, часть которых соединена с грудиной, в результате чего образуется грудная клетка. Крестцовые позвонки обеспечивают прочное соединение с костями таза.

У ящериц при самопроизвольном отбрасывании хвоста (явление автотомии) разрыв происходит не между позвонками, а посередине, где находятся тонкие хрящевые прослойки, делящие тело позвонка на две части.

Органы выделения представлены тазовыми почками, общая фильтрационная площадь клубочков в них небольшая, в то время как протяженность канальцев довольно значительная. Это способствует интенсивному всасыванию отфильтрованной клубочками воды обратно в кровь. Следовательно, выделение продуктов жизнедеятельности у пресмыкающихся происходит практически без потери воды. У них, как и у наземных членистоногих, конечным продуктом выделения является мочевая кислота, требующая для вы­ведения из организма небольшого количества воды. Моча по моче­точникам собирается в клоаку, далее переносится в мочевой пузырь, из которого в виде взвеси мелких кристаллов выводится наружу.

Головной мозг пресмыкающихся по сравнению с земноводными обладает более развитыми мозжечком и большими полушариями переднего мозга, поверхность которого имеет зачатки коры. Это обусловливает более разнообразные и сложные формы приспособительного поведения.

Орган слуха состоит из среднего и внутреннего уха. Обоняние по сравнению с земноводными развито значительно лучше.

Органы чувств в большей мере соответствуют наземному образу жизни. Глаза защищены подвижными веками и мигательной перепонкой. Фокусировка зрения достигается перемещением хрусталика относительно сетчатой оболочки и изменением его кривизны. Некоторые представители дневных видов обладают цветовым зрением. У ящериц хорошо развит теменной глаз – светочувствительный орган, расположенный на темени.

Некоторые виды змей имеют орган термического чувства, который находится между ноздрями и глазом. Он позволяет улавливать тепло, исходящее от объекта добычи, на расстоянии. Это дает возможность змеям охотиться на теплокровных животных, не видя их.

У пресмыкающихся внутреннее оплодотворение. Размножают­ся путем откладки яиц или яйцеживорождения. Яйца относительно крупные, богаты питательными веществами, что обеспечивает прямое развитие эмбриона без промежуточных личиночных стадий. Снаружи яйца защищены от высыхания специальными защитными оболоч­ками (кожистой или скорлуповой). Зародыш в яйце развивается в полости, заполненной жидкостью, что способствует правильному формированию всех его органов.

Происхождение

Наземные позвоночные возникли в девоне примерно 310—320 миллионов лет назад. Это были панцирноголовые амфибии, или стегоцефалы. Они были тесно связаны с водоемами, так как размножались только в воде, обитали близ водоемов, рядом с которыми была наземная растительность. Освоение отдаленных от воды пространств требовало существенной перестройки организации: приспособление к защите тела от обезвоживания, приспособление к дыханию кислородом атмосферы, приспособление к хождению по твердой поверхности, способности размножаться вне воды и совершенствование форм поведения. Это основные предпосылки для возникновения отличной новой группы животных.

Самым древним известным животным, которое относят к амниотам, является Casineria. Обнаружена целая серия следов из ископаемых пластов в Новой Шотландии, датированных 315 миллионов лет назад, на которых видны типичные для рептилий пальцы ног и отпечатки чешуи. Эти следы приписываются Hylonomus, старейшей из известных рептилий. Это было маленькое, похожее на ящерицу животное, от 20 до 30 сантиметров в длину, с многочисленными острыми зубами, указывающими на то, что животное питалось насекомыми.

Еще задолго до конца пермского периода палеозоя они вытеснили большинство стегоцефалов. Новые и крайне разнообразные условия на суше и отсутствие существенной конкуренции со стороны других животных послужили основными причинами расцвета рептилий. С полным основанием мезозой считают веком рептилий.

Значение

Пресмыкающиеся – важные компоненты природных экосистем. Многие виды пресмыкающихся используются человеком в пищу, а их кожа и панцири – для изготовления различных изделий; яд ряда змей применяется для получения лекарственных препаратов.

Интенсивный промысел привёл к резкому снижению численности природных популяций многих видов пресмыкающихся, особенно черепах, крокодилов и змей. В Красном списке МСОП к категориям угроз исчезновения относится более 21 % видов пресмыкающихся, в последнем издании Красной книги Российской Федерации – 41 вид и подвид.