Класс Рептилии. Отряд Чешуйчатые
1. Введение
Тема нашего урока: «Класс Рептилии». Цель урока – обсудить характеристику класса рептилий и его отряда Чешуйчатые.
На предыдущем уроке мы говорили об амфибиях, как вы помните, от примитивных земноводных в раннем карбоне произошли рептилии. В чем же состоят основные отличия рептилий от амфибий?
Прежде всего, рептилии – это истинно наземные животные, не нуждающиеся в воде для размножения, стадия личинки у них отсутствует, кожа у рептилий сухая, покрытая роговой чешуей, дышат они при помощи легких, имеющих ячеистое строение, кожных слизистых желез и кожного дыхания нет.
Головной мозг рептилий устроен несколько сложнее, чем у амфибий. Так же, как у амфибий, у большинства рептилий сердце трехкамерное, состоящее из двух предсердий и одного желудочка, однако у крокодилов сердце четырехкамерное (рис. 1).
Рис. 1. Строение трехкамерного сердца черепахи
Имеется два круга кровообращения, органы выделения – почки. Рептилии – это пойкилотермные животные, температура их тела зависит от температуры окружающей среды.
Большинство представителей принадлежат к классу яйцекладущих, однако встречается и живорождение. Яйца покрыты оболочкой – кожистой, как у ящериц или змей (рис. 2), или известковой, как у крокодилов и черепах (рис. 3).
Рис. 2. Оболочка яиц ящериц и змей
Рис. 3. Оболочка яиц крокодилов и черепах
Большинство пресмыкающихся – хищники, однако встречаются и растительноядные формы, такие как игуаны и наземные черепахи.
Крупные крокодилы и, очень редко, самые крупные змеи способны нападать на человека, в некоторых регионах опасность представляют также ядовитые змеи. Многие рептилии употребляются человеком в пищу.
Змей содержат для получения яда, а крокодилов разводят на специальных фермах. Кожа многих пресмыкающихся, а также панцири черепах употребляется в промышленности (рис. 4). Из-за неумеренного промысла многие виды черепах, крокодилов и даже крупных змей оказались под угрозой исчезновения.
Рис. 4. Промышленное использование пресмыкающихся
Редкости рептилий также способствует и освоение человеком их исходных местообитаний.
Современные пресмыкающиеся произошли от котилозавров, процветавших в пермском периоде. Котилозавры (рис. 5) по многим своим чертам напоминали стегоцефалов (рис. 6) – древних амфибий.
Рис. 5. Котилозавр
Рис. 6. Стегоцефал
Максимального расцвета рептилии достигали в мезозое. Тогда водная среда была населена ихтиозаврами и плезиозаврами, на суше господствовали динозавры, а в воздухе летающие птерозавры.
Современных пресмыкающихся насчитывается около 7 тыс. видов, объединяемых в 4 отряда: Чешуйчатые, Клювоголовые, Черепахи и Крокодилы (рис. 7).
Рис. 7. Отряды пресмыкающихся
2. Отряд Чешуйчатые
Отряд Чешуйчатые – самый крупный отряд рептилий. К нему относятся ящерицы и змеи (рис. 8). Распространен отряд всесветно, за исключением только полярных областей.
Рис. 8. Отряд Чешуйчатые
Как следует из названия, тело покрыто роговой чешуей, которая предохраняет животных от механических повреждений и потере влаги. Несколько раз в год, во время линьки, старая чешуя сменяется на новую.
Органом обоняния, осязания и вкуса является язык. У многих ящериц и всех змей он имеет характерную раздвоенную форму. Развит якобсонов орган – дополнительный орган обоняния (рис. 9).
Рис. 9. Якобсонов орган
3. Ящерицы
Тело ящерицы удлиненное, с двумя парами подвижных цепких конечностей. Пальцы вооружены когтями. У некоторых ящериц, как, например, у желтопузика и веретеницы, конечности отсутствуют (рис. 10).
Рис. 10. Желтопузик и веретеница
Голова соединена с туловищем подвижно, глаза снабжены подвижными веками и мигательной перепонкой. Ящерицы неплохо различают предметы на расстоянии несколько десятков сантиметров, однако сильнее всего реагируют на движущие предметы. Неплохо слышат, хотя наружное ухо отсутствует.
Челюсти несут мелкие, одинаковые по форме зубы. Среди ящериц наиболее известны семейства Хамелеоновые, Игуановые, Сцинковые, Геконовые, Настоящие ящерицы, Веретеницевые и Вараны.
В Европейской части России широко распространены прыткая ящерица и живородка, а также желтопузик и веретеница.
Живородящая ящерица предпочитает для жизни сырые территории, она не требовательна к температуре, что позволяет ей жить даже в северных районах. Весной, в апреле-мае, происходит спаривание, и примерно через 90 дней самка рождает 8–9 детенышей (рис. 11).
Рис. 11. Живородящая ящерица
4. Вараны
Вараны – это семейство, представленное, в основном, очень крупными ящерицами. Они живут в Азии, в Африке, в Австралии. Активны днем, причем способны довольно-таки быстро бегать. Свой мощный и длинный хвост используют как оружие.
В зависимости от размера вараны способны питаться в основном беспозвоночными или позвоночными животными. Язык варанов раздвоенный и по форме похож на змеиный. В пустынях Средней Азии обитает серый варан длиной до полутора метров.
5. Змеи
Змеи – это чешуйчатые пресмыкающиеся с длинным цилиндрическим телом, треугольной или яйцевидной головой и хвостом. Они лишены конечностей, лишь только у удавов и питонов сохраняются небольшие рудименты задних конечностей.
Кожа покрыта роговыми чешуйками, длина тела от 10 сантиметров до 10 метров. За почетное место самой длинной змеи борются анаконда и сетчатый питон (рис. 12).
Рис. 12. Сетчатый питон, в качестве домашнего любимца
Передвигаются змеи довольно быстро при помощи боковых изгибов позвоночника. Нижние концы ребер способны сдвигаться вперед или назад. Также при передвижении используются края крупных брюшных щитков, способных цепляться за неровности рельефа.
Глаза змей покрыты прозрачной пленкой, образованной сросшимися веками, отсюда неподвижный, немигающий змеиный взгляд. Змеи видят относительно слабо и плохо слышат звуки, передающиеся по воздуху.
У некоторых змей есть специальные органы, позволяющие им улавливать тепло на расстоянии, такие органы очень сильно помогают при охоте на теплокровных животных (рис. 13).
Рис. 13. Термозрение у змей
Язык тонкий, раздвоенный на конце. Змеи способны даже при закрытой пасти высовывать язык через полукруглую выемку на верхней челюсти.
Челюсти вооружены тонкими однотипными зубами, у неядовитых змей все зубы мелкие и острые, они способствуют проталкиванию еще живой добычи в пищевод.
У ядовитых змей на верхней челюсти имеются два особо выделяющихся по размерам и форме зуба, это ядовитые зубы (рис. 14). Специальными протоками они соединяются с ядовитыми железами, расположенными по бокам головы.
Рис. 14. Челюсть змеи
Большинство змей имеют покровительственную окраску, которая помогает им охотиться или прятаться от хищников. Встречается также и яркая, контрастная, предупреждающая окраска.
Иногда неядовитые виды змей демонстрируют сходство форы тела и окраски с ядовитыми видами – это случаи так называемой мимикрии.
Змеи распространены во всех частях света, но на территориях с жарким климатом их значительно больше. В России встречаются неядовитые виды ужей и полозов (рис. 15), а также ядовитые гадюки, гюрза и виды щитомордников (рис. 16).
Рис. 15. Неядовитые виды змей на территории России (уж, полоз)
Рис. 16. Ядовитые виды змей на территории России (гадюка, гюрза)
Большинство змей наземные, однако есть виды, обитающие на деревьях (рис. 17) или в воде (рис. 18). Ядовитые змеи могут быть опасны для человека. Змеи – хищники, некоторые из них истребляют грызунов, в том числе и вредителей. Некоторые виды змей употребляются в пищу.
Рис. 17. Древесные змеи
Рис. 18. Водные змеи
Происхождение рептилий
Первые рептилии произошли от примитивных земноводных в раннем карбоне. Уже к позднему карбону они разделились на 3 линии. Одна из них дала начало млекопитающим, другая – черепахам, а третья – современным рептилиям и птицам (рис. 19).
Рис. 19. Родственные связи рептилий
Сохранилось множество переходных форм между современными рептилиями и их древними предками.
Ископаемые рептилии
Как мы уже говорили раньше, уже к позднему карбону рептилии поделились на 3 линии. Одна из этих линий дала подкласс Звероподобные, среди которого к пермскому периоду сформировался отряд Зверозубые.
У этих рептилий не было характерных для прочих пресмыкающихся мелких одинаковых зубов, а уже были резцы, клыки и коренные зубы.
Строение их челюстей напоминало таковое у млекопитающих, ближайшими современными родственниками зверозубых является вовсе не рептилия, а именно млекопитающее.
В морях мезозоя обитали ихтиозавры и плезиозавры. Их часто неверно называют динозаврами, на самом же деле она представляли собой отдельную группу рептилий.
Ихтиозавры (рис. 20) по форме и внешности были похожи на дельфинов и акул. Веретенообразное тело с удлиненной мордой и ластами, в длину они достигали 15 метров. Образ жизни их был схож с таковым у дельфинов – это активные хищники, которые охотились на головоногих моллюсков и рыбу. Замечательно то, что ихтиозавры были живородящими и, возможно, теплокровными.
Рис. 20. Ихтиозавры
Плезиозавры (рис. 21) также были хорошими пловцами и питались рыбой и моллюсками. У них была очень длинная шея и хвостообразные конечности.
Рис. 21. Плезиозавры
В воздушной среде доминировали птерозавры – теплокровные летающие рептилии (рис. 22). Их крылья представляли собой перепонку, натянутую между боками тела и очень длинным четвертым пальцем передних конечностей.
Рис. 22. Птерозавр
Скелет имел облегченное строение, тонкие полые кости, легкий череп, грудина имела киль, как у птиц. Питались они рыбой, трупами, плавающими в воде, а также насекомыми и некоторыми видами планктона.
На суше в мезозойскую эру в течение более 160 млн лет господствовали динозавры (рис. 23). Это название происходит от древнегреческих слов («дрейнос» – «страшный», «ужасный», «заурос» – «страшный»).
Рис. 23. Динозавры
Такое впечатление произвели на ученых останки этих древних рептилий. Окаменелые останки динозавров обнаружены на всех континентах планеты. К настоящему моменту палеонтологами описано более 1000 видов динозавров.
Возможно, динозавры были теплокровными животными. Огромные четвероногие, травоядные динозавры достигали 25–35 метров, например диплодок (рис. 24).
Рис. 24. Диплодок
Среди хищных динозавров известен тиранозавр Рекс (рис. 25), один из самых крупных наземных хищников за всю историю планеты. Его длина достигала 15 метров, а высота – 5–7 метров.
Рис. 25. Тиранозавр
Динозавры, ихтиозавры и плезиозавры, птерозавры вымерли в конце мелового периода более 65 миллионов лет назад. Причины вымирания до сих пор окончательно не ясны и являются предметом спора ученых.
Клювоголовые
У чешуйчатых есть родственники, о которых молчит учебник, – это отряд Клювоголовые, появившийся более 220 млн лет назад. Их единственный современный представитель – гаттерия – живое ископаемое, сохранившее архаичное строение (рис. 26).
Гаттерии обитают только в Новой Зеландии. Внешне гаттерия похожа на ящерицу с большой головой и массивным телом. Несмотря на примитивность строения, гаттерии не являются предками для какой-либо другой группы современных рептилий, а представляют собой боковую ветвь эволюции.
Рис. 26. Гаттерия