Особенности организации пресмыкающихся

Общая характеристика класса

Смотри лекцию.

Особенности организации пресмыкающихся

Форма тела рептилий весьма различна, что связано с многообразием способов передвижения. Выражены все отделы тела: голова, туловище, хвост.

Черепахи имеют более или менее уплощенное в спинно-брюшном направлении и заключенное в панцирь тело.

Покровы рептилий существенно отличаются от покровов амфибий. Верхние слои многослойного эпидермиса ороговевают; клетки заполняются белком кератином, зернышки которого вытесняют протоплазму и ядро.

Кожа рептилий утратила способность к газообмену, испарению воды и выделению продуктов метаболизма. Кожа рептилий практически лишена кожных желез, столь многочисленных у амфибий.

Смена рогового покрова обеспечивается полной либо частичной линькой, которая у некоторых видов может происходить несколько раз в год.

Скелет. Осевой скелет пресмыкающихся представлен позвоночником, в котором в отличие от амфибий выделяют 5 отделов: шейный, грудной, поясничный (появляется впервые), крестцовый и хвостовой.

В шейном отделе количество позвонков 7-10. Особенностью этого отдела осевого скелета является не только большее по сравнению с амфибиями количество позвонков, но и дифференцировка первых двух позвонков: первый шейный позвонок — атлас или атлант (atlas) — имеет форму костного кольца, разделенного плотной связкой на верхнюю и нижнюю половины. Верхнее отверстие служит для соединения головного мозга со спинным, в нижнее заходит зубовидный отросток второго шейного позвонка — эпистрофея (epistropheus).

К позвонкам грудного отдела (16-25 грудино-поясничных позвонков) причленяются ребра, соединяющиеся с грудиной своими брюшными концами, образуя замкнутую грудную клетку, свойственную большинству рептилий. К грудине же причленяется и пояс передних конечностей.

Позвонки поясничного отдела несут ребра, которые не доходят до грудины.

Крестцовый отдел представлен двумя позвонками, к поперечным отросткам которых крепятся подвздошные кости тазового пояса.

Хвостовой отдел состоит из 15-40 позвонков, выполняет различные функции: помогает сохранять равновесие при передвижении, служит движителем (у морских змей, крокодилов, водных ящериц). У ящериц, способных к аутотомии, каждый хвостовой позвонок может разламываться посередине, где расположена хрящевая прослойка, делящая тело позвонка на две части.

Парные конечности и их пояса. Плечевой пояс пресмыкающихся состоит в основном из тех же элементов, что и у амфибий, но большинство его элементов окостеневает.

Тазовый пояс состоит из двух безымянных костей, каждая из которых представлена тремя костями: подвздошной, седалищной и лобковой, образующими вертлужную впадину, составляющую сустав с головкой бедра.

Парные конечности в основном соответствуют плану строения конечностей наземных позвоночных.

Череп рептилий отличается, прежде всего, полным окостенением и развитием большого количества покровных костей.

Мускулатура. Метамерное строение сохранили лишь мышцы, соединяющие рядом расположенные позвонки и мышцы брюшной стенки.

Органы пищеварения и питание. Современные рептилии — преимущественно плотоядные животные. Захват и удержание добычи производится челюстями с расположенными на них многочисленными острыми зубами. Зубы рептилий не дифференцированы; у части видов змей развиваются крупные ядовитые зубы. Добычу рептилии, как правило, глотают целиком, лишь крокодилы и черепахи способны отрывать от крупной добычи отдельные куски. Особое устройство челюстного аппарата змей позволяет им проглатывать добычу, превышающую нормальную ширину змей.

В ротовой полости рептилий расположены слюнные железы (ферменты есть, но мало). У ядовитых змей и ящериц некоторые слюнные железы превратились в ядовитые.

На дне ротовой полости расположен подвижный мускулистый язык, способный далеко выдвигаться. Хорошо выражен пищевод. Желудок отграничен от пищевода, имеет мускульные стенки, переходит в кишечник. Кишечник открывается в клоаку. Поджелудочная железа лежит в первой петле кишечника. Крупная печень рептилий имеет желчный пузырь, проток которого впадает в кишечник рядом с протоком поджелудочной железы.

Особенность функционирования пищеварительной системы рептилий свидетельствуют о том, что это теплолюбивая группа животных. Переваривание крупной добычи, например у змей, протекает нормально лишь при достаточно высокой температуре (+20-23 С); замедление переваривания при низких температурах вызывает пищевое отравление либо влечет за собой отрыгивание добычи. Удивительна способность рептилий, особенно змей и черепах, к длительному голоданию (в неволе до 2 лет).

Органы дыхания и газообмен. Кожа рептилий участия в дыхании не принимает, и основными органами дыхания рептилий служат парные легкие.

Общая форма легких рептилий, как и амфибий, мешковидная, однако внутреннее строение намного сложнее. У черепах и крокодилов легкие имеют губчатое строение, напоминающее структуру легких птиц и млекопитающих. Вентиляция легких обеспечивается работой грудной клетки с помощью межреберной и брюшной мускулатуры.

Кровеносная система и кровообращение. Сердце у рептилий, как и у амфибий, трехкамерное. Предсердия разделены полной перегородкой; каждое открывается в желудочек самостоятельным отверстием, снабженным клапаном из полулунных складок. В желудочке имеется неполная перегородка, отходящая от его брюшной стороны и делящая его на две части: в момент систолы перегородка доходит до спинной стенки желудочка, на короткое время разделяя его, что имеет значение для разделения кровотоков с различным содержанием кислорода. У крокодилов эта перегородка полная, но с отверстием в центре. Венозная пазуха слита с правым предсердием. Артериальный конус редуцирован.

Органы выделения рептилий представлены тазовыми — метанефрическими — почками. Конечными продуктами азотистого обмена бывают несколько веществ — аммиак, мочевая кислота, мочевина и другие, но, как правило, преобладает какое-нибудь одно.

Метанефрическая (тазовая) почка отличается не только положением (расположена в тазовой области), но и усложнением строения почечных (нефронных) канальцев. В результате 90-95 % первичного фильтрата возвращается в кровяное русло. Обогащенная продуктами выделения конечная моча стекает из почек по мочеточникам в клоаку и мочевой пузырь, где завершается реабсорбция воды, после чего концентрированная моча выводится из организма. У пресмыкающихся в процессе эволюции возникла необходимость экономии воды.

Органы размножения представлены парными половыми железами. Семенники имеют придатки, представляющие собой остаток мезонефрической почки зародышей.

Правый и левый семяпроводы (ими служат протоки мезонефрической почки, т.е. вольфовы каналы), идущие от семенников, открываются в соответствующие мочеточники у их впадения в клоаку. Оплодотворение только внутреннее.

Парные яичники имеют вид овальных зернистых тел. Яйцеводами служат мюллеровы каналы. Оплодотворение происходит в верхнем отделе яйцевода. В среднем отделе яйцевода расположены железы, образующие вокруг яйцеклетки белковую оболочку яйца, слабо развитую у змей и ящериц и мощную — у крокодилов и черепах. В стенках нижней части яйцевода (матки) имеются железы, формирующие пергаментообразную или пропитанную известью оболочку яйца.

Большинство рептилий закапывают откладываемые яйца в грунт на хорошо прогреваемых местах; часть видов откладывает яйца в кучи растительного перегноя либо под гниющие пни. Охраняют кладки яшерицы (вараны и др.), змеи. Плодовитость рептилий много ниже плодовитости земноводных.

У немногих современных представителей отр. Чешуйчатые существует яйцеживорождение или реже живорождение.

Нервная система и органы чувств.

Имеется 5 отделов головного мозга. Более развиты, чем у земноводных.

Имеется 11 пар головных нервов.

Орган зрения рептилий приспособлен к работе в воздушной среде. Глаз защищен наружными веками и мигательной перепонкой. У змей и некоторых ящериц веки срастаются, образуя прозрачную оболочку. У большинства рептилий развито цветовое зрение.

Орган слуха, как и у амфибий, представлен внутренним и средним ухом с барабанной перепонкой, содержащим одну слуховую косточку — стремечко.

Большинство рептилий немо; громкие ревущие звуки издают крокодилы, звуки змей представлены шипением, хрипом, стуком хвостовых погремушек. Все эти звуки служат в основном угрожающим предупреждением.

Хеморецепция в ориентации и общении пресмыкающихся также играет важную роль.

Органы обоняния открываются наружу парными ноздрями. В крыше ротовой полости имеется углубление, так называемый якобсонов орган, который воспринимает запах находящейся во рту пищи или веществ, которые животное собирает с земли подвижным языком и направляет в ротовую полость.

У некоторых рептилий (змей, питонов, африканских гадюк) имеются особые органы термического чувства, представленные терморецепторами и даже термолокаторами (ямкоголовые змеи).

Чувство осязания у пресмыкающихся также выражено.

Популяционная организация рептилий сложнее, чем у амфибий. Большинство пресмыкающихся в сезон активности ведет одиночный образ жизни.

В период спячки — в умеренной зоне зимой, в пустынях и во время летней засухи — некоторые виды ящериц и змей образуют зимовочные скопления.

Зимуют пресмыкающиеся в естественных убежищах: укрываются в норах грызунов, в корневых расщелинах почвы и др.

Продолжительность жизни рептилий изменяется в довольно широких пределах. Наиболее долговечны крупные сухопутные черепахи, которые в природных условиях живут до 50-100 лет, болотная черепаха — 20-25 лет. Крокодилы, крупные ящерицы (вараны, игуаны) — до 50-70 лет. Продолжительность жизни змей короче: гадюка обыкновенная в природе живет 10-15 лет; мелкие виды ящериц — 2-3 года.