Размножение рептилий. Класс Пресмыкающиеся или Рептилии
Яйца пресмыкающихся по своему строению похожи на птичьи. Снаружи они покрыты кожистой оболочкой, на поверхности которой у некоторых групп может отлагаться известь. Это происходит у крокодиловых и некоторых черепах. У ящериц оболочка яйца всегда кожистая.
Наличие плотной кожистой и известковой оболочки у яиц пресмыкающихся связано с тем, что их развитие происходит на суше. А на суше влажность очень низкая – всего 3-15%, поэтому развивающемуся зародышу нужна защита, предотвращающая потерю воды. Особенно хорошо предотвращает высыхание яиц известковая скорлупа у крокодилов и некоторых черепах.
Внутри яйца пресмыкающегося также, как и у птичьего находится желток, окруженный слоем белка. Это запас питательных веществ для развивающегося зародыша.
Форма и размеры яиц пресмыкающихся?
Занятие про яйца пресмыкающихся я провожу с детьми в музее «Океанариум» (г.Владивосток). На живой экспозиции мы можем наблюдать нильского крокодила и обыкновенную игуану. А также черепах: китайского трионикса и красноухую.
Яйца пресмыкающихся, видео про китайского трионикса:
Этот короткий видеоролик познакомил вас с китайским триониксом о развитии которого пойдет речь ниже.
Так случилось, что тема «развитие пресмыкающихся» выпала на день празднования православной пасхи. Поэтому мы рассматривали яйцо, как символ жизни и выполняли своеобразное исследование.
Я просила ребят сравнить по форме и размеру яйца известных нам пресмыкающихся и некоторых рыб, также представленных на живой и «сухой» экспозициях музея «Океанариум».
Изучение формы и размеров яиц пресмыкающихся и рыб
Каждый участник исследования получил бланк с изображением контура яиц изучаемых видов животных в натуральную величину.
В процессе коллективного обсуждения мы выполнили задание и рядом с рисунком контура яйца написали номер названия животного.
«Портрет» нильского крокодила
Затем мы прошли на экспозиции музея и уже на месте рядом с террариумами и аквариумами ребята услышали краткую информацию об особенностях размножения и развития каждого животного.
Например, нильский крокодил начинает размножаться возрасте 10 лет. Самка откладывает яйца в гнездо, которое сооружает из растительных остатков, а затем забрасывает гнездо песком. Всё время пока происходит инкубация яиц, а это около трёх месяцев, она не отходит от гнезда. Яиц в кладке в среднем 40-60 штук. И удивительно то, что по форме и размеру они очень похожи на куриные. Оболочка яйца нильского крокодила – известковая.
Нильские крокодилы – заботливые родители!
Самки нильских крокодилов очень заботливые мамы. Как только они слышат хрюкающие звуки из гнезда, начинают выкапывать яйца и помогают детенышам освободиться от скорлупы.
Самка
уже заранее выбрала мелкий водоем, в который переносит своих детенышей сразу же после их «рождения». Часто она собирает их в рот и несёт во рту. В этом водоёме под присмотром матери крокодильчики находятся ещё 1,5 – 2 месяца. Видео про самку нильского крокодила
Нильский крокодил-отец обычно помогает самке охранять гнездо, а иногда и подрастающих детей, пока они находятся в своеобразных «яслях» - мелком водоёме, в который их перенесла мама.
Черепахи не заботятся о потомстве
А вот черепахи о потомстве не заботятся совсем. Например, китайский трионикс (дальневосточная мягкотелая черепаха, китайская кожистая черепаха).
Китайский трионикс
Самки трионикса откладывают яйца на песчаных отмелях или галечниках недалеко от воды. Гнездовая ямка находится обычно на глубине 15-20см. Форма яиц шарообразная, цвет желтоватый или слабо бежевый. Диаметр яйца примерно 2 см.
Одна самка в сезон размножения делает 2-3 кладки. Общее количество отложенных яиц – от 18 до 75. Почему такой разброс? Кладки крупных старых самок китайского трионикса имеют больше яиц, чем молодых.
Через 40-60 дней после откладки яиц вылупляются черепашата и сразу направляются к воде. Длина их панциря всего 3 см. Поэтому 15-20 м до воды они проходят за 40-45 минут. Конечно, это долго. В спасительной воде они сразу же прячутся под камнями или зарываются в грунт.
Обыкновенная игуана – не заботливая мать!
И еще один пример «плохого» материнства из мира пресмыкающихся. Википедия даёт подробную информацию о размножении обыкновенной или зелёной игуаны.
Этот вид игуаны свое гнездо выкапывает на сухих песчаных дюнах. Глубина гнезда говорит о его надёжности – 45-100 см. Самка игуаны откладывает много яиц – до 70, поэтому этот процесс отладки яиц занимает несколько дней (до трёх и более).
Оболочка яиц у обыкновенной игуаны мягкая кожистая, но достаточно прочная. Яйца белого цвета овальной формы, диаметром около 1, 5 см и длиной около 3,5-4,0 см.
После откладки яиц, аккуратно закопав ямку, ящерица уже больше никогда не возвращается к этому месту.
Интересный факт: несколько игуан могут отложить яйца в одну ямку, если подходящих мест для откладки яиц оказывается мало.
Заключение
Итак, подведем некоторые итоги статьи, посвященной размножению и развитию пресмыкающихся:
- На примере изучения формы яиц пресмыкающихся Вы увидели, как простое задание помогает детям сосредоточить внимание на выбранном Вами объекте экспозиции музея.
- Приведено краткое обобщение информации о размножении, развитии и заботе о потомстве у пресмыкающихся: китайского трионикса, нильского крокодила, обыкновенной игуаны.
Следующая статья будет о размножении рыб и познакомит с самой крупной рыбьей икрой. Мы еще раз обратимся к бланку с изображением контуров яиц.
Все новости Вы будет получать на свою электронную почту.
Внесите свои данные в форму и нажмите кнопку «Получать новости от клуба».
Представители пресмыкающихся (более 4 тыс. видов) являются настоящими наземными позвоночными животными. В связи с появлением зародышевых оболочек они в своем развитии не связаны с водой. В результате прогрессивного развития легких, взрослые формы могут обитать на суше в любых условиях. Пресмыкающиеся, обитающие в виде, являются вторичноводными, т.е. их предки от наземного образа жизни перешли к водному.
Запомните! Рептилии и пресмыкающиеся это один и тот же класс !
Рептилии, или пресмыкающиеся, появились в конце каменноугольного периода, приблизительно за 200 млн. лет до н.э. когда климат стал сухим, а местами даже жарким. Это создало благоприятные условия для развития рептилий, которые оказались более приспособленными к обитанию на суше, чем амфибии. Преимуществу рептилий в конкуренции с амфибиями и их биологическому прогрессу способствовал ряд признаков. К их числу относятся:
- Оболочки вокруг зародыша и прочная оболочка (скорлупа) вокруг яйца, защищающая его от высыхания и повреждений, чем была достигнута возможность размножения и развития на суше;
- развитие пятипалых конечностей;
- усовершенствование строения кровеносной системы;
- прогрессивное развитие органов дыхания;
- появление коры полушарий большого мозга.
Имело значение и развитие на поверхности тела роговых чешуй, защищающих от неблагоприятных воздействий окружающей среды, в первую очередь, от иссушающего действия воздуха. Предпосылкой к появлению этого приспособления было освобождение от кожного дыхания в связи с прогрессивным развитием легких.
Типичным представителем рептилий может служить ящерица прыткая. Длина ее 15-20см. У нее хорошо выражена покровительственная окраска: зеленовато-бурая или бурая, в зависимости от среды обитания. Днем ящериц легко увидеть на прогреваемом солнцем участке. На ночь они заползают под камни, в норы и другие укрытия. В таких же укрытиях они проводят зиму. Их пища - насекомые.
На территории СНГ наиболее широко распространены: в лесной зоне - ящерица живородящая, в степной - ящерица прыткая. К ящерицам относится веретеница. Она достигает 30-40см, ног не имеет, чем напоминает змею, это ей нередко стоит жизни. Кожа рептилий всегда сухая, лишенная желез, покрыта роговыми чешуйками, щитками или пластинками.
Строение пресмыкающихся
Скелет . Позвоночный столб уже подразделяется на шейный, грудной, поясничный, крестцовый и хвостовой отделы. Череп костный, голова очень подвижна. Конечности заканчиваются пятью пальцами с коготками.
Мускулатура у рептилий развита значительно лучше, чем у амфибий.
Пищеварительная система . Рот ведет в ротовую полость, снабженную языком и зубами, но зубы еще примитивны, однотипны, служат только для захватывания и удержания добычи. Пищеварительный канал состоит из пищевода, желудка, кишок. На границе толстой и тонкой кишок расположен зачаток слепой кишки. Заканчиваются кишки клоакой. Развиты пищеварительные железы: поджелудочная и печень.
Органы дыхания . Дыхательные пути значительно больше дифференцированы, чем у земноводных. Имеется длинная трахея, которая разветвляется на два бронха. Бронхи входят в легкие, имеющие вид ячеистых, тонкостенных мешков, с большим количеством внутренних перегородок. Увеличение дыхательных поверхностей легких у рептилий связано с отсутствием кожного дыхания.
Выделительная система представлена почками и мочеточниками, впадающими в клоаку. В нее открывается и мочевой пузырь.
Кровеносная система . У рептилий имеется два круга кровообращения, но отделены они друг от друга не полностью, благодаря чему кровь частично смешивается. Сердце трехкамерное, но желудочек разделен неполной перегородкой.
У крокодилов имеется уже настоящее четырехкамерное сердце. Правая половина желудочка - венозная, а левая часть - артериальная - от нее берет начало правая дуга аорты. Сходясь под позвоночным столбом, они соединяются в непарную спинную аорту.
Нервная система и органы чувств
Головной мозг рептилий отличается от мозга земноводных большим развитием полушарий и мозгового свода, а также обособлением теменных долей. Появляется впервые, кора большого мозга. От головного мозга отходят 12 пар черепно-мозговых нервов. Мозжечок развит несколько больше, чем у земноводных, что связано с более сложной координацией движений.
На переднем конце головы ящерицы находится пара ноздрей. Обоняние у пресмыкающихся развито лучше, чем у земноводных.
Глаза имеют веки, верхнее и нижнее, кроме того, существует и третье веко - полупрозрачная мигательная перепонка, постоянно увлажняющая поверхность глаза. Позади глаз расположена округлая барабанная перепонка. Слух хорошо развит. Орган осязания - кончик раздвоенного языка, который ящерица постоянно высовывает изо рта.
Размножение и регенерация
В отличие от рыб и земноводных, имеющих оплодотворение наружное (в воде), у рептилий, как и у всех неземноводных животных, оплодотворение внутреннее, в теле самки. Яйца окружены зародышевыми оболочками, обеспечивающими развитие на суше.
Самка ящерицы прыткой в начале лета откладывает в укромном месте 5-15 яиц. Яйца содержат питательный материал для развивающегося зародыша, снаружи окружены кожистой оболочкой. Из яйца выходит молодая ящерица, похожая на взрослую. Некоторые рептилии, в том числе и некоторые виды ящериц,- яйцеживородящие (т.е. из отложенного яйца тотчас выходит детеныш).
Многие виды ящериц, будучи схвачены за хвост, отламывают его резкими боковыми движениями. Отбрасывание хвоста является рефлекторным ответом на боль. Это следует рассматривать как приспособление, благодаря которому ящерицы спасаются от врагов. На месте утраченного хвоста отрастает новый.
Многообразие современных пресмыкающихся
Современные рептилии разделяются на четыре отряда:
- Первоящеры;
- Чешуйчатые;
- Крокодилы;
- Черепахи.
Первоящеры представлены единственным видом - гаттерией , которая относится к самым примитивным рептилиям. Обитает гаттерия на островах Новой Зеландии.
Ящерицы и змеи
К чешуйчатым относятся ящерицы, хамелеоны и змеи . Это единственная относительно многочисленная группа пресмыкающихся - около 4 тыс. видов.
Для ящериц характерны хорошо развитые пятипалые конечности, подвижные веки и наличие барабанной перепонки. К этому отряду относятся агамы, ядозубы - ядовитые ящерицы, варановые, настоящие ящерицы и др. Больше всего видов ящериц встречается в тропиках.
Змеи приспособлены к ползанию на брюхе. Шея у них не выражена, так что тело делится на голову, туловище и хвост. Позвоночный столб, в котором бывает до 400 позвонков, благодаря добавочным сочленениям обладает большой гибкостью. Пояса, конечности и грудина атрофированы. Только у некоторых змей сохранился рудимент таза.
Многие змеи обладают двумя ядовитыми зубами на верхних челюстях. В зубе имеется продольная бороздка либо проток, по которым яд при укусе стекает в ранку. Барабанная полость и перепонка атрофированы. Глаза скрыты под прозрачной кожей, без век. Кожа змеи на поверхности ороговевает и периодически сбрасывается, т.е. происходит линька.
Змеи обладают способностью очень широко раскрывать пасть и заглатывать добычу целиком. Достигается это тем, что ряд костей черепа соединен подвижно, а нижние челюсти спереди соединяются весьма растяжимой связкой.
В СНГ наиболее распространенные змеи: ужи, медянки, полозы. Степная гадюка занесена в Красную книгу. Для своего обитания она избегает сельскохозяйственных угодий, а обитает на целинных землях, которых становится все меньше, что грозит ей вымиранием. Питается степная гадюка (как и другие змеи) преимущественно мышевидными грызунами, чем безусловно полезна. Укус ее ядовит, но не смертелен. На человека она может напасть лишь случайно, будучи потревожена им.
Укусы ядовитых змей - кобры, эфы, гюрзы, гремучей и других - могут быть смертельны для человека. Из фауны весьма опасны серая кобра и песчаная эфа, которые водятся в Средней Азии, а также гюрза, встречающаяся в Средней Азии и Закавказье, армянская гадюка, обитающая в Закавказье. Укусы обыкновенной гадюки и щитомордника очень болезненны, но обычно для человека не смертельны.
Наука, которая занимается изучением пресмыкающихся называется герпетология .
В последнее время яд змей используется в лечебных целях. Применяют змеиный яд при различных кровотечениях как кровоостанавливающее средство. Оказалось, что некоторые препараты, полученные из яда змеи, уменьшают боли при ревматизме и заболеваниях нервной системы. Для получения змеиного яда в целях изучения биологии змей их Содержат в специальных питомниках.
Крокодилы - наиболее высокоорганизованные рептилии, обладающие четырехкамерным сердцем. Однако строение перегородок в нем таково, что венозная и артериальная кровь частично смешиваются.
Крокодилы приспособлены к водному образу жизни, в связи с чем имеют плавательные перепонки между пальцами, клапаны, замыкающие уши и ноздри, небную занавеску, закрывающую глотку. Живут крокодилы в пресных водах, на сушу выходят для сна и кладки яиц.
Черепахи - покрыты сверху и снизу плотным панцирем с роговыми щитками. Грудная клетка у них неподвижна, поэтому в акте дыхания принимают участие конечности - при втягивании их воздух выходит из легких, при высовывании - поступает в них. В России живет несколько видов черепах. Некоторые виды употребляются в пищу, в том числе туркестанская черепаха, живущая в Средней Азии.
Древние пресмыкающиеся
Установлено, что в далеком прошлом (сотни миллионов лет назад) на Земле были чрезвычайно распространены различные виды пресмыкающихся. Они населяли сушу, водные пространства и реже - воздух. Большинство видов пресмыкающихся вымерло в связи с изменением климата (похолоданием) и расцветом птиц и млекопитающих, с которыми они не выдержали конкуренции. К вымершим пресмыкающимся относятся отряды динозавров, зверозубых ящеров, ихтиозавров, летающих ящеров и т.д.
Отряд Динозавры
Это наиболее разнообразная и многочисленная группа пресмыкающихся из живших когда-либо на Земле. Среди них были как мелкие животные (размеров с кошку и меньше), так и гиганты, длина которых достигала почти 30м, а масса - 40-50 тонн.
Крупные животные имели маленькую голову, длинную шею и мощный хвост. Одни динозавры были травоядными, другие - хищными. Кожа или не имела чешуй, или была покрыта костным панцирем. Многие динозавры бегали скачками на задних конечностях, опираясь при этом на хвост, другие - передвигались на всех четырех ногах.
Отряд Зверозубые
Среди древних наземных пресмыкающихся были представители прогрессивной группы, которые по строению зубов напоминали зверей. Зубы их дифференцировались на резцы, клыки и коренные. Эволюция этих животных шла в направлении усиления их конечностей и поясов. В процессе эволюции от них возникли млекопитающие.
Происхождение пресмыкающихся
Ископаемые пресмыкающиеся имеют большое значение, так как они когда-то господствовали на земном шаре и от них произошли не только современные пресмыкающиеся, но и птицы и млекопитающие.
Условия жизни в конце палеозоя резко изменились. Вместо теплого и влажного климата появились холодные зимы и установился сухой и жаркий климат. Эти условия были неблагоприятными для существования земноводных. Однако при таких условиях стали развиваться пресмыкающиеся, у которых кожа была защищена от испарения, появились наземный способ размножения, сравнительно высокоразвитый мозг и другие прогрессивные признаки, которые приведены в характеристике класса.
На основании изучения строения земноводных и пресмыкающихся ученые пришли к выводу, что между ними имеется большое сходство. Особенно это было характерно для древних пресмыкающихся и стегоцефалов.
- У очень древних низших пресмыкающихся позвоночный столб имел такое же строение, как и у стегоцефалов, а конечности - как у рептилий;
- шейный отдел у пресмыкающихся был такой же короткий, как и у земноводных;
- грудная кость отсутствовала, т.е. настоящей грудной клетки у них еще не было.
Все это говорит о том, что пресмыкающиеся произошли от земноводных.
Каждый из нас, пусть даже хотя бы на картинках, видел лягушек и ящериц, крокодилов и жаб - эти животные относятся к классам Земноводные и Пресмыкающиеся. Пример, приведенный нами, далеко не единственный. Таких существ действительно много. Но вот как отличить, кто есть кто? Чем отличаются земноводные и пресмыкающиеся и насколько существенны эти различия?
Крокодил и жаба могут прекрасно уживаться в одном водоеме. Поэтому вполне вероятно, что может показаться, будто они родственники и имеют общих предков. Но это огромная ошибка. Эти животные относятся к разным систематическим классам. Между ними много принципиальных отличий. И заключаются они не только во внешнем виде и размерах. Крокодил и ящерица - это пресмыкающиеся, а лягушка и жаба - земноводные.
Но, конечно же, земноводные и пресмыкающиеся имеют и некоторые черты сходства. Они предпочитают районы с теплым климатом. Правда, земноводные выбирают влажные места, лучше вблизи водоемов. Но это продиктовано тем, что размножаются они только в воде. Пресмыкающиеся же с водоемами не связаны. Они, наоборот, предпочитают более сухие и жаркие регионы.
Давайте рассмотрим строение и физиологические особенности пресмыкающихся и земноводных, и сравним, чем они отличаются друг от друга.
Класс Пресмыкающиеся (рептилии)
Класс Пресмыкающиеся, или Рептилии - это наземные животные. Свое название они получили благодаря способу передвижения. Пресмыкающиеся не ходят по земле, они ползают. Именно рептилии впервые полностью перешли от водного к сухопутному образу жизни. Предки этих животных широко расселились по земле. Важной особенностью пресмыкающихся является внутреннее оплодотворение и способность откладывать яйца, богатые питательными элементами. Они защищены плотной оболочкой, в состав которой входит кальций. Именно умение делать кладки яиц способствовало развитию рептилий вне водоема на суше.
Строение рептилий
Тело пресмыкающихся имеет прочные образования - чешуи. Они плотно покрывают кожу рептилий. Это защищает их от потери влаги. Кожа рептилий всегда сухая. Испарение через нее не происходит. Поэтому змеи и ящерицы способны жить в пустынях, не испытывая при этом дискомфорта.
Дышат рептилии при помощи достаточно хорошо развитых легких. Немаловажно, что интенсивное дыхание у пресмыкающихся стало возможным благодаря появлению принципиально нового отдела скелета. Грудная клетка впервые возникает именно у рептилий. Она образована ребрами, отходящими от позвонков. С брюшной стороны они уже соединены с грудиной. Благодаря особой мускулатуре ребра подвижны. Это способствует расширению грудной клетки в момент вдоха.
Класс Рептилии претерпел изменения и со стороны кровеносной системы. Это связано с усложнением У подавляющего большинства пресмыкающихся у них, как и у земноводных, два круга кровообращения. Однако имеются и некоторые отличия. Например, в желудочке есть перегородка. При сокращении сердца она практически разделяет его на две половины (правая - венозная, левая - артериальная). Расположение главных кровеносных сосудов четче разграничивает артериальные и венозные потоки. Как результат - тело рептилий снабжается кровью, обогащенной кислородом, гораздо лучше. При этом у них более налажены процессы межклеточного обмена и вывода продуктов метаболизма и углекислого газа из организма. Есть и исключение в классе Пресмыкающиеся, пример - крокодил. Его сердце четырехкамерное.
Основные крупные артерии малого и большого кругов кровообращения принципиально одинаковы для всех групп наземных позвоночных. Конечно, без небольших отличий и тут не обошлось. У рептилий в исчезли кожные вены и артерии. Остались только легочные сосуды.
В настоящее время известно около 8 тыс. видов пресмыкающихся. Они обитают на всех континентах, помимо, конечно же, Антарктиды. Разделяют четыре отряда рептилий: крокодилы, чешуйчатые, черепахи и первоящеры.
Размножение пресмыкающихся
В отличие от рыб и земноводных, размножение у рептилий внутреннее. Они раздельнополые. Самец имеет специальный орган, с помощью которого он вводит в клоаку самки сперматозоиды. Они проникают в яйцеклетки, после чего происходит оплодотворение. Яйца развиваются в организме самки. Затем она откладывает их в заранее подготовленном месте, как правило, это вырытая ямка. Снаружи яйца рептилий покрыты плотной кальциевой оболочкой. В них находятся зародыш и запас питательных веществ. Из яйца выходит не личинка, как у рыб или земноводных, а способные к самостоятельной жизни особи. Таким образом, размножение пресмыкающихся принципиально выходит на новый уровень. Зародыш претерпевает все стадии развития в яйце. После вылупления он не зависит от водоема и вполне может выжить самостоятельно. Как правило, взрослые особи не проявляют заботу о своем потомстве.
Класс Земноводные
Земноводные, или амфибии - это и тритоны. Они, за редким исключением, всегда обитают около водоема. Но есть виды, которые живут в пустыне, например жаба-водонос. Во время дождя она набирает жидкость в подкожные мешки. Ее тело раздувается. Затем она зарывается в песок и, выделяя большое количество слизи, переживает длительную засуху. В настоящее время известно около 3400 видов земноводных. Они делятся на два отряда - хвостатые и бесхвостые. К первым относятся саламандры и тритоны, ко вторым - лягушки и жабы.
Земноводные сильно отличаются от класса Пресмыкающиеся, пример - строение тела и систем органов, а также способ размножения. Как и их далекие предки рыбы, они мечут икру в воду. Для этого земноводные нередко ищут лужи, отделенные от основного водоема. Здесь происходит и оплодотворение, и развитие личинок. Это значит, что в период размножения земноводным приходится возвращаться к воде. Это сильно мешает их расселению и ограничивает в передвижении. Лишь немногие виды смогли приспособиться к жизни вдали водоемов. Они рождают сформировавшееся потомство. Вот почему этих животных называют полуводными.
Земноводные - первые из хордовых, у которых развились конечности. Благодаря этому в далеком прошлом они смогли выйти на сушу. Это, естественно, вызвало у этих животных ряд изменений не только анатомических, но и физиологических. По сравнению с видами, оставшимися в водной среде, у амфибий более широкая грудь. Это способствовало развитию и усложнению легких. У земноводных совершенствовались органы слуха и зрения.
Места обитания земноводных
Как и рептилии, земноводные предпочитают жить в теплых регионах. Обычно лягушки встречаются во влажных местах вблизи водоемов. Но увидеть их можно и на лугах, и в лесах, особенно после сильного дождя. Некоторые виды прекрасно себя чувствуют даже в пустынях. Например, австралийская жаба. Она очень хорошо приспособилась переживать длительную засуху. В таких условиях другие виды жаб непременно бы быстро погибли. Но она научилась скапливать жизненно необходимую влагу в подкожных карманах во время сезона дождей. Кроме того, в этот период она размножается, откладывая икру в лужи. Головастикам для полного превращения достаточно одного месяца. Австралийская жаба в экстремальных для своего вида условиях не только нашла способ воспроизводить потомство, но и успешно отыскивать для себя пишу.
Отличия пресмыкающихся от земноводных
Хотя на первый взгляд кажется, что амфибии мало чем отличаются от рептилий, это далеко не так. В действительности сходства не так уж и много. Земноводные имеют менее совершенные и развитые органы, чем класс Пресмыкающиеся, пример - личинки земноводных имеют жабры, в то время как потомство рептилий уже рождается со сформировавшимися легкими. Справедливости ради нужно заметить, что и тритоны, и лягушки, и черепахи, и даже змеи вполне могут сосуществовать на территории одного водоема. Поэтому некоторые не видят существенных отличий в этих отрядах, часто путаясь, кто есть кто. Но принципиальные отличия не позволяют объединить эти виды в один класс. Амфибии всегда зависят от места своего обитания, то есть водоема, в большинстве случаев они не могут его покинуть. С рептилиями все обстоит иначе. В случае засухи они вполне могут совершить небольшое путешествие и найти более благоприятное место.
Это возможно во многом благодаря тому, что кожа пресмыкающихся покрыта роговыми чешуями, которые не позволяют влаге испаряться. Кожа рептилий лишена желез, выделяющих слизь, поэтому она всегда сухая. Их тело защищено от пересыхания, что дает им явные преимущества в сухом климате. Для рептилий характерна линька. Например, тело змеи растет всю жизнь. Ее кожные покровы «изнашиваются». Они сдерживают рост, поэтому раз в год она «сбрасывает» их. У земноводных кожа голая. Она богата железами, выделяющими слизь. Но при сильной жаре амфибия может получить тепловой удар.
Предки рептилий и земноводных
7. У амфибий четыре отдела позвоночника, а у рептилий пять. В этом есть черты сходства млекопитающих и пресмыкающихся.
Самыми огромными пресмыкающимися, когда-либо существовавшими на земле, являются динозавры. Они исчезли около 65 млн лет назад. Они населяли и море, и землю. Некоторые виды были способны летать. В настоящее время самой являются черепахи. Им более 300 млн лет. Они существовали в эпоху динозавров. Немного позже появились крокодилы и первая ящерица (фото их можно посмотреть в этой статье). Змеям же «всего» 20 млн лет. Это сравнительно молодой вид. Хотя именно их происхождение в настоящее время является одной из больших загадок биологии.
Анатомия, морфология и экология пресмыкающихся
9. Половые органы и размножение пресмыкающихся
Половые железы лежат в полости тела по бокам позвоночника. Семенники - парные овальные тела. Через придатки, представляющие сохранившуюся, часть туловищной почки (мезонефроса) и содержащие многочисленные канальцы, семенники соединены с семяпроводами , которыми служат протоки мезонефрической почки, т. е. вольфовы каналы. Правый и левый семяпроводы открываются в соответствующие мочеточники у их впадения в клоаку.
Одним из приспособлений к наземному существованию служит внутреннее оплодотворение . В связи с этим самцы всех рептилий, кроме гаттерии, обладают специальными совокупительными органами ; у крокодилов и черепах это непарный, а у ящериц и змей - парные выросты задней стенки клоаки, которые при оплодотворении выворачиваются наружу (рис. 14).
Рис. 14. Выпяченные копулятивные мешки самца ящерицы
Парные яичники имеют вид зернистых овальных тел. Яйцеводами служат мюллеровы каналы. Они начинаются мерцательными воронками , расположенными вблизи яичников, а открываются в клоаку.
Оплодотворение происходит в верхнем отделе яйцевода. Выделения секреторных желез средней части яйцевода образуют вокруг яйцеклетки (желтка) белковую оболочку , слабо развитую у змей и ящериц , и мощную - у черепах и крокодилов (рис. 15).
Рис. 15. Схема развития яйцевых оболочек у среднеазиатской черепахи при прохождении яйца по яйцеводу : 1 - яйцеклетка, 2 - белковая оболочка, 3 - волокнистая оболочка, 4 - скорлуповая оболочка
Из секрета, выделяемого клетками стенок нижней части яйцевода (матки), формируются наружные оболочки.
Эмбриональное развитие идет типичным для амниот путем. Образуются зародышевые оболочки -серозная и амнион- развивается аллантоис. Необходимая для образования амниотической жидкости и для нормального развития зародыша вода у ящериц и змей получается за счет окисления жиров желтка (метаболическая вода) и абсорбции влаги из внешней среды, а у имеющих плотную скорлупу черепах и крокодилов - за счет метаболической воды и запаса воды в мощной белковой оболочке . Минимальная влажность грунта, при которой могут нормально развиваться яйца с волокнистой оболочкой, около 2,5%, а при наличии скорлупы - даже до 1%. Разные виды откладывают яйца в грунт определенной влажности, отвечающей свойствам яйцевых оболочек и потребностям развивающегося зародыша.
Большинство пресмыкающихся закапывают откладываемые яйца в грунт на хорошо обогреваемых местах; часть видов откладывает яйца в кучи растительного мусора или под гниющие пни, используя тепло, образующееся при гниении. Некоторые крокодилы роют ямы и засыпают яйца растительными остатками; самки держатся у гнезда и охраняют кладку. Охраняют кладки и некоторые крупные ящерицы (вараны и др.). Самки питонов обвивают кладку яиц своим телом, не только охраняя ее, но и обогревая: в таком «гнезде» температура на 6-12° С выше окружающей среды. У крокодилов охраняющая гнездо самка раскапывает кладку при вылуплении детенышей, облегчая им выход на поверхность; у части видов самки охраняют детенышей и в первое время их самостоятельной жизни. Самки некоторых сцинков и веретениц также не покидают кладки, защищая их от врагов.
У сравнительно небольшого числа видов современных чешуйчатых (отр. Squamata) существует яйцеживорождение или реже живорождение . У обыкновенной гадюки - Vipera berus , живородящей ящерицы - Lacerta vivipara , веретеницы - Anguis fragilis оплодотворенные яйца задерживаются в половых путях самки, проходя там все стадии развития; зародыши вылупляются немедленно после откладки яиц.
Яйцеживорождение свойственно также песчаным удавчикам - Еrух , морским змеям , некоторым ужам и ящерицам. Яйцеживорождение развивалось из отмеченных для ряда видов ящериц и змей случаев временной задержки яиц в яйцеводах. Так, у обыкновенных ужей - Natrix natrix продолжительность развития яиц во внешней среде может колебаться в пределах 30-60 дней в зависимости от того, какое время они находились в теле матери. Некоторые виды переходят к яйцеживорождению только в определенных условиях. Тибетская круглоголовка - Phrynocephalus theobaldi на высоте 2-3 тыс. м над уровнем моря откладывает яйца, а выше (4-5 тыс. м) - яйцеживородяща. Живородящая ящерица - Lacerta vivipara на юге ареала (Франция) откладывает яйца, а северные популяции ее яйцеживородящи.
Настоящее живорождение известно у некоторых сцинков (Chaleides, Lygosoma, Taliqua). У них отсутствует наружная оболочка яиц, эмбриональные оболочки развивающегося зародыша примыкают к стенкам маточного отдела яйцевода; путем осмоса и диффузии кислород и питательные вещества из кровотока матери поступают в кровеносную систему эмбриона. У некоторых змей (уж - Thamnophis sirtalis и др.) и ящериц образуется настоящая плацента : выросты серозной оболочки и аллантоиса зародыша внедряются в слизистую оболочку маточного отдела яйцевода матери. Благодаря тесному сближению кровеносных сосудов самки и эмбриона облегчается поступление зародышу кислорода и питательных веществ. Развитие в теле матери обеспечивает лучшие температурные условия для эмбриогенеза, и поэтому обе формы живородности преобладают на севере и в горах . Живородность иногда связана с древесным и водным образом жизни: она есть у некоторых хамелеонов и у водных змей .
Половая зрелость наступает в разные сроки: у крокодилов и многих черепах в шести-, десятилетнем возрасте, у змей чаще на третий-пятый год жизни, у крупных ящериц на втором-третьем году, а у мелких - на девятом-десятом месяце жизни.
Плодовитость пресмыкающихся много ниже плодовитости земноводных. Ее снижение связано с сокращением эмбриональной смертности за счет укрытого размещения кладок, а у немногих видов - их охраны и яйцеживорождения. Важную роль играет и прямое развитие , без метаморфоза и смены сред обитания; последняя всегда сопровождается высокой смертностью. Снижает гибель и высокая подвижность вылупившихся детенышей и их скрытный образ жизни. Величина кладки редко превышает сто яиц (некоторые крокодилы, крупные черепахи и змеи); чаще она ограничена 20-30 яйцами. Мелкие виды ящериц откладывают всего по 1-2 яйца, но несколько раз в сезон.
У некоторых ящериц (кавказские скальные ящерицы - Lacerta armenica , Lacerta dahli , Lacerta rostombecovi , североамериканские тейиды - Cnemidophorus, возможно, у части агам и у геккона - Hemidaetylus turcicus) установлено или предполагается партеногенетическое размножение , т. е. развитие отложенных неоплодотворенных яиц (И. С. Даревский). Популяции таких видов состоят только из самок . Партеногенез ящериц, как правило, наблюдается в периферических популяциях , т. е. на границах ареала. В такой ситуации существование однополой популяции только из самок становится преимуществом , так как позволяет ограниченные запасы корма расходовать наиболее эффективно, только на производящих детенышей особей. Это может быть поддержано естественным отбором, но представляет тупик эволюции, ибо исключает панмиксию и связанную с ней перекомбинацию генов, что резко ограничивает изменчивость.
Наконец, у змей обнаружен удивительный случай гермафродитизма (обоеполости, или интерсексуальности). У змеи - островного ботропса Bothrops insularis, живущей только на о. Кеимада-Гранде площадью всего 3 км (в 60 км от г. Сантус в Южной Бразилии), большинство самок одновременно с яичниками имеют мужские копулятивные органы и вполне развитые семенники. Видимо, в маленькой островной популяции такая интерсексуальность позволяет повысить темпы размножения, не повышая числа обитателей. Замечено, что за последние 50 лет доля самцов в популяции уменьшилась.
В экологическом Центре "Экосистема" можно приобрести цветную определительную таблицу "Амфибии и рептилии средней полосы России " и компьютерный определитель пресмыкающихся (рептилий) России и СССР , а также другие методические материалы по животным и растениям России (см. ниже).
На нашем сайте Вы также можете познакомиться с информацией по анатомии, морфологии и экологии пресмыкающихся :
Задание 1. Напишите, чем объясняется более сложное строение дыхательной системы пресмыкающихся по сравнению с земноводными.
Возникновение органов воздушного дыхания у хордовых происходило не раз и зачастую было лишь идиоадаптаций и не приводило к заметному биологическому прогрессу. Пример - двоякодышащие рыбы, как приспособление к жизни в часто пересыхающих водоёмах; земноводные приспособились к дыханию сухим воздухом, т.е. выработали способ избежать пересыхания легких (бронхи). Это являся все идиоадаптацией.
Задание 2. Выпишите номера правильных утверждений.
Утверждения :
1. Оболочка яйца пресмыкающихся предохраняет зародыш от высыхания.
2. Дыхательная поверхность легких у ящерицы больше чесм у тритона.
3. У всех пресмыкающихcя трехкамерное сердце.
4. Температура тела пресмыкающихся зависит от температуры окружающей среды.
5. Все пресмыкающиеся откладывают яйца на суше.
6. У пресмыкающихся обитающих в северных районах чаще встречается живорождение.
7. В желудочке сердца ящерицы течет смешанная кровь.
8. В головном мозге пресмыкающихся отсутствует промежуточный мозг.
9. У живородящих ящериц не образуется яиц.
10. У морских черепах соли выводятся из организма через специальные железы.
Правильные утверждения : 1, 2, 4, 6, 9, 10.
Задание 3. Раскрасьте внутренние органы ящерицы (красным цветом - кровеносные органы, зеленым - органы пищеварительной системы, голубым - органы дыхания, коричневым - органы выделения, черным - размножения) и обозначьте их.
1. Органы выделения: 1) почка; 2) мочевой пузырь; 3) клоака.
2. Органы размножения: 1) семенники; 2) семяпроводы.
3. Пищеварительная система: 1) рот; 2) ноздри; 3) ротовая полость; 4) глотка; 5) пищевод; 6) трахея; 7) легкое; 8) печень; 9) желудок; 10) поджелудочная; 11) тонкая кишка; 12) толстая кишка; 13) клоака.
4. Кровеносная система: 1) сердце; 2) сонная артерия; 3) аорта; 4) легочная артерия; 5) вена; 6) кишечная вена; 7) легочная вена; 8) капилярная сеть.
Задание 4. Заполните таблицу.
Сравнительная характеристика Сравниваемый признак Класс Земноводные Пресмыкающиеся Покровы тела гладкая тонкая кожа, богатая кожными железами ороговевшая сухая кожа, образует чешуйки Скелет туловище, череп, конечности, позвоночник (4 отдела) череп, туловище, конечости, позвоночник (5 отделов) Органы передвижения конечности конечности Дыхательная система кожа и легкие легкие Нервная система головной и спинной мозг головной и спинной мозг Органы чувств глаза, уши, язык, кожа, боковая линия глаза, уши, нос, язык, чувствительные клетки осяз. волос.
Задание 5. Строение органов размножения земноводных и пресмыкающихся существенно не отличается. Однако земноводные, как правило, откладывают тысячи яиц, во много раз больше, чем пресмыкающиеся. Дайте обоснование этому факту.
У пресмыкающихся внутреннее оплодотворение. Пресмыкающиеся откладывают яйца, из которых вылупляются развитые детеныши. Яйца пресмыкающихся лучше защищены, значит у них больше шансов на выживание в этом мире. А у земноводных организмов оплодотворение происходит в воде(т.е. оплодотворение наружное). Земноводные мечут икру, из которой вылупляются личинки, которые потом становятся детенышами. Яйца, то есть икринки, земноводных, не имеют твердой защитной оболочки, поэтому есть хищники, которые поедают яйца земноводных. Поэтому земноводные и откладывают много яиц, потому что большая часть из яиц(личинок) погибнет.
