КЛАСС ПРЕСМЫКАЮЩИЕСЯ, ИЛИ РЕПТИЛИИ (REPTIUA).

   Пресмыкающиеся, или рептилии - давний класс настоящих наземных позвоночных. Современные пресмыкающиеся - разрозненные остатки богатого и разнообразного мира рептилий. Около 7 тыс. видов. Представлен различными формами, которые обитают повсеместно, но отдают предпочтение районам с теплым и жарким климатом. Пресмыкающиеся не связанные в своем развитии с водной средой. Те малочисленные виды, которые живут в воде, дышат легкими и для размножения выходят на сушу. Среди представителей класса есть растительноядные и плотоядные (хищники).

  Основные ароморфози класса: формирование грудной клетки; дифференцировка дыхательных путей; міжшлункова перегородка в сердце; зачатки коры головного мозга; повторные тазовые почки; зародышевая оболочка - амнион и шкаралупна оболочка яйца.

  Морфофізіологічна характеристика класса. Размеры тела рептилий от нескольких см. до 10 м. Тело подразделяется на голову, шею, туловище, хвост и две пары п'ятипалих конечностей. Шея обеспечивает подвижность головы.

  Кожа состоит из многослойного эпидермиса и соединительнотканной дермы. Верхние слои эпидермиса роговіють, образуя приложения (чешуи, щитки, панцири). Кожных желез у рептилий почти нет, вследствие чего их кожа сухая. Ороговение кожи и слабое развитие желез (выделят главным образом пахучие секреты) защищает тело животных от потери воды.

  Позвоночник делится на пять отделов: шейный, грудной, поясничный, крестцовый и хвостовой (у змей позвоночник имеет только туловищный и хвостовой отделы). Шейный отдел у ящерицы состоит из восьми позвонков. Особенность шейного отдела позвоночника - своеобразная строение двух первых позвонков. Первый шейный позвонок имеет вид кольца, в которое заходит зубовидный отросток второго шейного позвонка. Таким образом, первый позвонок (что сочленяется с черепом) может свободно вращаться вокруг зубовидного отростка второго позвонка, что обеспечивает большую подвижность головы. Такое строение двух первых шейных позвонков сохраняется в всех последующих классов позвоночных. Все позвонки пояснично-грудного отдела имеют ребра. Ребра первых пяти позвонков присоединяются к грудине, образуя грудную клетку (грудина и грудная клетка отсутствует у змей). Крестцовый отдел состоит из двух позвонков, поперечных отростков которых причленяються клубу кости. Парные конечности сохраняют общую схему строения конечностей наземных позвоночных: перепонки между пальцами отсутствуют, на пальцах имеются когти.

  Мускулатура пресмыкающихся более дифференцирована, чем у амфибий. Развиваются жевательные мышцы, приводящие в движение челюсти, появляется шейная мускулатура. В связи с переходом рептилий на легочное дыхание образуются межреберные мышцы, что приводят в движение грудную клетку.

  Пищеварительный тракт имеет хорошо обособленные отделы: ротовую полость, глотку, пищевод, желудок, тонкую и толстую кишку, которая открывается в клоаку. Есть печень с желчным пузырем и поджелудочная железа.

  На дне ротовой полости располагается подвижный мускулистый язык, способный далеко выбрасываться. У змей и многих ящериц он тонкий и часто раздвоенный на конце. На челюстях и других костях ротовой полости сидят многочисленные зубы. В некоторых змей есть большие ядовитые зубы (кобры, морские змеи, гадюки). Эти зубы имеют протоки, в которые поступает секрет производящих яд видоизмененных слюнных желез. В ротовую полость открываются протоки хорошо развитых слюнных желез. У змей челюсти и связанные с ними кости (небные, крыловидные, чешуйчатые) соединенные подвижно, связки челюстного аппарата могут сильно растягиваться, что обеспечивает заглатывание животных, которые значительно превышают диаметр тела самой змеи. В растительноядных видов (сухопутные черепахи) хорошо развита слепая кишка. Большинство видов потребляет живую пищу. Так, ящерицы поедают насекомых, червей и моллюсков. Морские черепахи и морские змеи обычно питаются крабами. Ужи истребляют много амфибий. Крокодилы и большие змеи нападают не только на мелких животных, но и на крупных зверей.

 

Рис. 79. Анатомическое строение ящерицы: 1 - пищевод; 2 - желудок; 3 - печень; 4 - желчный пузырь; 5 - поджелудочная железа; 6 - двенадцатиперстная кишка; 7 - прямая кишка; 8 - клоака; 9 - селезенка; 10 - трахея; 11 - легкое; 12 - левое предсердие; 13 - правое предсердие; 14 - желудочек сердца; 15 - спинная аорта; 16, 17-сонная артерия; 18 - семенник; 19 - сім'япровід; 20 - почка; 21 - мочевой пузырь; 22 - отверстие сечопроводу в клоаку.

 

  Дыхательная система представлена мішкоподібними легкими, от стен которых отходят многочисленные перегородки, которые разделяют полость легкие на мелкие очаги. Есть трахея и бронхи. У змей хранится только одно легкое.

Кровеносная система рептилий развивается в направлении более полного разделения артериального и венозного кровотоків. Сердце трехкамерное, но перегородка между предсердиями всегда полная (у хвостатых амфибий перегородка между предсердиями неполная, кроме того, неполная перегородка есть в желудочка, благодаря чему кровь здесь смешивается только частично).

  У крокодила сердце имеет два самостоятельных желудочки. От правой части желудочка отходит сосуд, который делится затем на левую и правую легочные артерии. От левой части желудочка (содержит артериальную кровь) отходит правая дуга аорты, которая дает начало сонным и підключичним артериям. Таким образом, председатель и пояс передних конечностей рептилий обеспечивается чисто артериальной кровью. От середины желудочка отходит левая дуга аорты, которая соединяется с правой дугой, и образует спинную аорту. Итак, спинная аорта несет смешанную кровь. Есть два круга кровообращения, более полно разделены, чем у земноводных. Пресмыкающиеся - пойкілотермні животные (от греч. poikilos - различный, переменчивый и therme - тепло), холоднокровные животные, животные с непостоянной внутренней температурой тела, меняющейся в зависимости от температуры внешней среды. К пойкілотермних животных относятся все беспозвоночные, а из позвоночных - рыбы, земноводные и пресмыкающиеся. Температура тела пойкілотермних животных обычно всего на 1-2 °С выше температуры окружающей среды или равна ей.

  Органы выделения представлены парными вторичными (тазовыми) почками. Клетки длинных канальцев нефронов тазовых почек дифференцированы по строению и функцией. Благодаря этому в канальцах происходит эффективное обратное всасывание воды (до 90-95 %). Основным продуктом белкового обмена у рептилий служит мочевая кислота, почти нерастворимая в воде. В связи с этим моча в рептилий кашицеобразная, и вывода ее требует затраты очень малого количества воды.

  Рептилии разнополые, оплодотворение всегда внутреннее. У некоторых видов наблюдается партено-генетическое развитие. Развитие прямой, что связано с накоплением большого количества желтка в яйцеклетке. Из яйца вылупляется молодая животное, похожее по строению со взрослым, с недоразвитыми только половыми железами. Большинство пресмыкающихся откладывают яйца в почву. Конечно рептилии, отложив яйца, покидают их. В отдельных случаях наблюдается забота о потомство. Так, самки питонов обвиваются вокруг яиц своим телом, не только охраняя их, но и поддерживая определенную температуру в кладке. Нередко встречается яйцо живо-рождение, связанное с задержкой яиц в половых путях самки. У некоторых змей (морские змеи) наблюдается истинное живорождения, при котором формируется плацента, в принципе схожа с плацентой млекопитающих.

  Нервная система рептилий усложняется, головной мозг более развит. Передний мозг имеет относительно большие размеры, появляется кора больших полушарий из серого мозгового вещества. Промежуточный мозг образует теменной орган, напоминающий своим строением глаз, оно эффективно воспринимает световое раздражение. Мозжечок сильно развит, что связано со сложной координацией движений по сравнению с амфибиями. Деятельность центральной нервной системы в рептилий в целом стоит на более высоком уровне, чем у амфибий. Однако основу их поведения составляют безусловные рефлексы. В связи с зачаточным состоянием коры головного мозга условные рефлексы вырабатываются с трудом, индивидуальное обучение играет в их жизни небольшую роль, сложные акты поведения (миграции, забота о потомстве и т.д.) обусловлены действием комплексов безусловных рефлексов - инстинктов.

  Высокого развития достигают органы чувств. Глаза снабжены веками. Есть третье веко - мигальна перепонка, которая закрывает глаз с его переднего угла. Глаз приспособлено к рассмотрению предметов, находящихся на различных расстояниях. В некоторых змей на переднем конце головы есть ямки, способные воспринимать инфракрасное излучения, а также разницу температур между предметами с точностью до тысячных долей градуса. Орган слуха рептилий состоит из среднего (одна слуховая косточка и барабанная перепонка) и внутреннего уха (по сравнению с амфибиями завитка имеет более крупные размеры). Он имеет сравнительно простое строение, что указывает на относительно небольшую роль его в жизни пресмыкающихся. Хорошо развит обоняние. У пресмыкающихся в ротовой полости есть особый орган, позволяющий тонко различать запахи.

  Рептилии заселяют все климатические зоны земного шара, кроме арктической и антарктической. В горах они поднимаются до высоты 5 тыс. м. над уровнем моря. Возможность размножаться на суше позволила приспособиться к рептилиям существование не только в условиях теплого влажного климата, но и в сухих жарких пустынях. Виды многих ящериц и змей живут на сильно засоленных почвах, змеи и черепахи длительное время проводят в морской воде. Есть виды, полностью перешли к жизни в морях и никогда не выходят на сушу (морские змеи). В связи с разнообразием условий жизни рептилии выработали приспособления, которое позволяет им существовать в самых разнообразных местах обитания. Среди них есть наземные виды, водные, напівводні, что живут на деревьях. Современные рептилии отсутствуют только в воздухе. Чрезвычайно разнообразный характер передвижения рептилий. Только некоторые с ним «ползают», то есть волокут тело по земле. Крокодилы, вараны, большинство ящериц бегают высоко подняв тело на ногах. Есть виды, способные пробегать большую расстояние на одних только задних ногах (агамы, игуаны, австралийские плащеносна ящерица). Для рептилий характерно поведение приспособления. Большинство зарывается в землю или залезает в норы других животных, спасаясь от жары, а пустынные ящерицы забираются на ветви кустарников. Готовясь к зимовке, ящерицы, змеи, черепахи зарываются и норы, часто скапливаясь там в больших количествах (гадюки).

   Многообразие пресмыкающихся. Основные ряды класса: 1. Чешуйчатые (Squamata) (хамелеоны, ящерицы, змеи). 2. Черепахи (Testudines, или Chelonia). 3. Крокодилы (Crocodylia).

  Характерным представителем пресмыкающихся является прыткая ящерица. Она встречается в лесах, садах, степях, горах; живет в норах под камнями или под корнями деревьев. На вид напоминает хвостатую амфибию. Длина тела ящерицы обычно 15-20 см. Роговой покров кожи у ящерицы меняется за лето 4-5 раз (линька). Пласты клеток, ороговевшие отслаиваются и сходят большими кусками.

  Ящерицы разнополые. Оплодотворение у них внутреннее. Яйца покрыты плотной защитной оболочкой. Самка откладывает их на суше и закапывает в ямку. Развитие прямой.

  Для ящерицы характерна регенерация, примером которой является восстановление поврежденного или оторванного хвоста.

  К чешуйчатых кроме ящериц относятся змеи. Это своеобразная группа рептилий, которые приспособились к ползанию по земле и потеряли конечности. Предками есть, видимо, вараноподібні ящерицы. Тело узкое, сильно вытянутое, длиной от 8 см до 10 м. (удав), покрыто роговыми щитками и чешуей. Грудина у змей отсутствует, и ребра с брюшной стороны заканчиваются свободно. Отсутствуют и пояса конечностей (в некоторых сохраняются рудименты таза и кігтеподібні остатки задних ног). Число позвонков позвоночника колеблется от 141 до 435, конечно не меньше 200. Для змей характерный немигаючий «гипнотизирующий» взгляд, что связано с особенностью их возраст. Прозрачные веки срастаются и прикрывают глаза наподобие часового стекла. Змеи охотятся ночью. Найти добычу им помогает размещен на голове термолокатор, который реагирует на тепловое излучение животных. Время от времени змея выбрасывает раздвоенный язык, на котором находятся органы обоняния; есть якобсонів орган. Зубы тонкие, острые, загнутые назад, у неядовитых змей служат лишь для захвата и удержания добычи. У ядовитых змей в верхней челюсти ядовитые, иногда подвижные зубы (с бороздкой или каналом для стекания яда). Змея (гадюка, эфа, гюрза, кобра) сначала парализует добычу ядом, потом медленно ее заглатывает. Нижняя челюсть подвижно соединена с черепом, и змея «надевает» на себя добычу. Кроме того, глотка, пищевод и желудок способны сильно растягиваться. Неядовитые змеи (уж, полоз) заглатывают живую добычу. Удавы и питоны обвиваются вокруг тела жертвы, душат ее силой сокращения своих мышц, а затем заглатывают. Наружного ушного отверстия и барабанной перепонки нет, среднее ухо упрощенно. Змеи линяют несколько раз в год (наружный роговой слой кожи выползок - смахивает конечно целиком и остается невредимым).

  Характерная особенность строения черепах (болотная, греческая, кавказская, суповая и другие) - костно-роговой или костно-кожистый покрывающий все тело панцирь (lorica), состоит из спинного (карапакс) и брюшного (пластрон) щитов. Он выполняет защитную функцию (у многих черепах под панцирь может втягиваться голова, хвост, конечности). Такая защита позволил сохраниться черепахам с древнейших геологических времен почти без изменений. Длина панциря от 12 см до 2 м. Они ведут как наземный, так и водный образ жизни. Конечности водных форм имеют между пальцами плавательные перепонки. В больших морских черепах пятипалые конечности превращены в ласты. Развитие панциря вызвал перемещение поясов конечностей под ребра (исключительный случай у позвоночных). Челюсти не имеют зубов, покрытые роговыми пластинками в виде клюва.

  Большинство черепах ведет полуводный образ жизни. В холодную и засушливую время года могут впадать в летнюю или зимнюю спячки. Сухопутные черепахи в основном, а морские преимущественно растительноядные; пресноводные черепахи конечно плотоядные: потребляют рыбу, земноводных, беспозвоночных. Несколько месяцев могут обходиться без еды. Продолжительность жизни - несколько десятков (иногда до 150) лет.

  Крокодилы (болотный, нильский, кубинский, тупорилий т.д.) - большие пресмыкающиеся, обитатели жарких стран. Длина их тела достигает 10-12 м. Они ведут водный образ жизни. Хищники, питаются крупными водными беспозвоночными, рыбами и другими позвоночными. Иногда нападают на человека. По своей организации более совершенные среди представителей класса: имеют четырехкамерное сердце, развитое твердое небо, зубы в ячейках, более совершенную нервную систему. Большое часть суток проводят в воде (пресные водоемы), охотятся ночью. В воде крокодилы передвигаются с помощью хвоста.

  Происхождение пресмыкающихся. Древнейшие пресмыкающиеся - котилозавры - появились в среднем карбоне и еще сохраняли в своем строении признаки, характерные для земноводных палеозоя (стегоцефалів). В дальнейшем рептилии разделились на два главные стволы - звероподобных (что дали в конце триаса начало млекопитающим) и діапсид (лепідозаврів и архозаврів, которые дали начало птицам). Пресмыкающиеся доминировали в наземных биоценозах из перми до начала кайнозоя. Наибольшего расцвета достигли в мезозое, когда среди них появились также морские (іхтіозаври, завроптеригії, плакодонти, мозазаври) и летающие (птерозаври) формы. их крылья были образованы кожистой складкой, кости имели воздушные полости, челюсти лишены зубов. Они имели короткий хвост. Древние сухопутные пресмыкающиеся были представлены динозаврами. Крупнейшие из них достигали 25-30 м. в длину. Они передвигались на четырех конечностях и питались растительной едой. Среди динозавров встречались и хищники. Они «ходили» на задних конечностях, опираясь на хвост, а передние использовали для захвата добычи. Звірозубі ящеры дали начало наземным млекопитающим. Зубы их подразделяли на резцы, клыки и корни. Конечности располагались под туловищем, а не по бокам, как у рептилий. Переход от мезозоя до кайнозоя совпал с вымиранием всех перечисленных групп мезозойских пресмыкающихся и бурной экспансией млекопитающих и птиц - прогрессивных потомков пресмыкающихся. Современные рептилии - разрозненные остатки богатого и разнообразного мира рептилий.

  Значение рептилий в биоценозах заключается в том, что они служат регуляторами численности беспозвоночных и мелких позвоночных животных. Ящерицы и змеи активно уничтожают насекомых и мелких грызунов - вредителей сельского хозяйства. Кожа некоторых змей и крокодилов используется для изготовления различных изделий. С этой целью в Центральной и Южной Америке крокодилов разводят искусственно, мясо крупных ящериц, змей и черепах употребляют в пищу. В связи с интенсивным истреблением большинство крупных рептилии находится на грани исчезновения и нужна охрана.