Класс Пресмыкающиеся
Пресмыкающиеся, или рептилии, — преимущественно наземные позвоночные животные, приспособленные к жизни в условиях недостатка влаги. Их главные признаки: сухая кожа с роговыми чешуями или щитками, лёгочное дыхание, внутреннее оплодотворение и развитие зародыша в амниотическом яйце либо в организме самки.
Общая характеристика и систематика
К пресмыкающимся относятся черепахи, чешуйчатые (ящерицы и змеи), крокодилы и клювоголовые. Большинство видов живёт на суше, но некоторые вторично связаны с водой: например, крокодилы, морские черепахи и водяные змеи. Тело обычно состоит из головы, шеи, туловища и хвоста. У змей конечности исчезли, а у некоторых ящериц они редуцированы.
| Признак | Пресмыкающиеся | Земноводные |
|---|---|---|
| Покровы | Сухая кожа, роговые чешуи; кожные железы развиты слабо | Влажная кожа, много слизистых желез |
| Дыхание | Только лёгкими на всех этапах жизни | Личинки дышат жабрами, взрослые — лёгкими и кожей |
| Оплодотворение | Внутреннее | Обычно наружное |
| Развитие | Без личиночной стадии и метаморфоза | С личиночной стадией и метаморфозом |
| Зависимость от воды | Меньше, чем у земноводных, но температура тела зависит от среды | Сильная зависимость от влажности и воды |
Класс позвоночных животных, для которых характерны сухая ороговевающая кожа, лёгочное дыхание, внутреннее оплодотворение и наземное развитие зародыша, обычно в амниотическом яйце.
Пресмыкающиеся — эктотермные животные: температура их тела в значительной степени зависит от температуры окружающей среды. Поэтому они регулируют активность поведением: греются на солнце, прячутся в тени или уходят в убежища. Это не означает, что их тело всегда имеет температуру среды: обмен веществ и поведение влияют на неё, но постоянная внутренняя терморегуляция отсутствует.
Покровы, скелет и движение
Сухая кожа пресмыкающихся состоит из эпидермиса и дермы. Верхний слой эпидермиса ороговевает, образуя чешуи, щитки, когти и роговые покровы. Такая кожа уменьшает испарение воды и защищает тело от повреждений. Рост животного сопровождается линькой: старый роговой слой сбрасывается полностью или частями.
В коже обычно мало желез, поэтому она не поддерживает влажность тела, как у земноводных. У некоторых видов имеются пахучие железы или железы, выделяющие секрет в период размножения. Наружный покров не участвует в газообмене: кислород поступает в организм через лёгкие.
Скелет пресмыкающихся прочный и лучше приспособлен к наземному движению, чем скелет земноводных. Позвоночник обычно разделён на шейный, туловищный, крестцовый и хвостовой отделы. Появление шеи позволяет поворачивать голову независимо от туловища. Два крестцовых позвонка соединяют таз с позвоночником и укрепляют опору задних конечностей.
- Конечности у типичных ящериц расположены по бокам тела; пальцы заканчиваются когтями.
- У змей конечности отсутствуют, а движение обеспечивается изгибами туловища, рёбрами и брюшными щитками.
- У черепах туловище защищено панцирем, образованным костными элементами и роговыми щитками.
- Рёбра участвуют не только в защите внутренних органов, но и в движениях грудной клетки при дыхании.
Системы органов и жизнедеятельность
Пищеварительная система включает рот, глотку, пищевод, желудок, кишечник и клоаку. В кишечник открываются протоки печени и поджелудочной железы. У хищных видов пища часто переваривается медленно, особенно при низкой температуре окружающей среды. У змей подвижные кости челюстей и эластичные связки позволяют заглатывать добычу, которая шире головы.
Органы выделения — парные тазовые почки. Основным азотистым продуктом выделения является мочевая кислота. Она выводится в виде малорастворимой пасты, поэтому с ней теряется меньше воды, чем при выведении жидкой мочи. В клоаку также открываются кишечник и половые протоки.
Дыхание происходит только лёгкими. Лёгкие имеют внутренние перегородки и большую поверхность газообмена, чем у земноводных. Воздух перемещается благодаря движениям рёбер и мышц туловища. У змей одно лёгкое может быть редуцировано, а второе вытянуто вдоль тела.
Кровообращение пресмыкающихся замкнутое, с двумя кругами кровообращения. Сердце большинства рептилий трёхкамерное: два предсердия и один желудочек с неполной перегородкой. Поэтому артериальная и венозная кровь смешиваются не полностью. У крокодилов сердце четырёхкамерное, однако особенности соединения сосудов позволяют изменять направление кровотока при нырянии.
У большинства пресмыкающихся сердце трёхкамерное, а у крокодилов — четырёхкамерное. Неполное разделение желудочка снижает эффективность снабжения тканей кислородом по сравнению с птицами и млекопитающими.
Какой признак наиболее непосредственно уменьшает потерю воды у пресмыкающихся?
Размножение и развитие
Размножение пресмыкающихся происходит с участием самца и самки. Оплодотворение внутреннее: сперматозоиды вводятся в половые пути самки, поэтому для встречи гамет водная среда не нужна. У многих видов самец имеет копулятивный орган.
Большинство рептилий откладывает яйца на суше, но у некоторых видов детёныши рождаются живыми. Даже при живорождении зародыш развивается в яйцевых оболочках внутри организма самки. Развитие прямое: из яйца выходит молодая особь, похожая на взрослую, но меньшая и часто ещё не достигшая половой зрелости.
Амниотическое яйцо содержит оболочки, которые позволяют развитию происходить вне воды. Амнион окружает зародыш и заполнен жидкостью; хорион участвует в газообмене; аллантоис накапливает продукты обмена и также участвует в дыхании; желточный мешок содержит запас питательных веществ. Белок служит дополнительным источником воды и пищи, а скорлупа защищает яйцо и пропускает газы.
- 1 — Слияние гамет происходит внутри организма самки.
- 2 — Зародыш развивается в яйце с амнионом и другими оболочками.
- 3 — Появляется молодая особь без личиночной стадии.
- 4 — Молодое животное растёт, периодически линяет и достигает половой зрелости.
Животное имеет сухую кожу с роговыми чешуями, дышит лёгкими, откладывает яйца на суше, а оплодотворение внутреннее. К какому классу оно относится и почему?
Не определяйте класс по одному признаку. Сочетание «сухая кожа + лёгочное дыхание + внутреннее оплодотворение + развитие на суше» надёжно отличает пресмыкающихся от земноводных.
Значение и разнообразие
Пресмыкающиеся входят в пищевые цепи как хищники, растительноядные животные и добыча для птиц и млекопитающих. Ящерицы и змеи регулируют численность насекомых и мелких позвоночных, черепахи участвуют в распространении семян и поддержании водных экосистем. Некоторые змеи ядовиты; яд используется для обездвиживания добычи или защиты.
В сравнении с земноводными рептилии лучше защищены от высыхания и меньше зависят от воды при размножении. В сравнении с птицами они обычно сохраняют более низкий и непостоянный уровень обмена веществ, а их температура тела сильнее зависит от окружающей среды. Птицы и рептилии имеют общее важное приобретение — амниотическое яйцо.
1. Неверно считать, что все пресмыкающиеся откладывают яйца: существуют яйцеживородящие и живородящие виды. 2. Нельзя говорить, что у всех рептилий четырёхкамерное сердце: это характерно для крокодилов, а у большинства сердце трёхкамерное. 3. Кожа рептилий не участвует в дыхании. 4. Линька — это не метаморфоз: при линьке меняется покров, а при метаморфозе меняется общий план строения и образ жизни.
Быстрая проверка
Главное
- Пресмыкающиеся — наземные позвоночные с сухой ороговевающей кожей и лёгочным дыханием.
- Их внутреннее оплодотворение и амниотическое яйцо позволяют размножаться без обязательной связи с водой.
- У большинства сердце трёхкамерное; у крокодилов оно четырёхкамерное.
- Развитие прямое, без личинки и метаморфоза; молодая особь похожа на взрослую.
- Ключевые отличия от земноводных — сухая кожа, отсутствие кожного дыхания у взрослых, внутреннее оплодотворение и меньшая зависимость размножения от воды.