Класс Пресмыкающиеся насчитывает около 6500 видов. Обитают на суше и в водоемах, причем они являются вторично-водными животными, то есть изначально их предки обитали на суше, а потом заново освоили водную среду (крокодилы, морские черепахи, морские змеи).
В отличие от амфибий, рептилии могут жить, размножаться и развиваться вдали от водоемов. Большая часть видов живет в широтах с тропическим климатом.
У них относительно слабые конечности расположены под прямым углом к туловищу, из-за этого туловище провисает между конечностями, и они брюхом касаются земли, как бы пресмыкаются с ней, отсюда и название класса.
Ароморфозы:
1) зачатки коры переднего мозга,
2) формирование грудной клетки,
3) неполная перегородка в желудочке сердца,
4) скорлуповые оболочки яйца. Это одно из важнейших приспособлений к сухопутному образу жизни. У амфибий яйца покрыты тонкой пленкой, и через нее вода из икры быстро испарялась, без водной среды зародыш очень быстро бы погибал. Твердая же известковая или кожистая оболочка яиц рептилий защищает их от высыхания и повреждений и позволяет откладывать яйца на суше.
Внешнее строение. Отделы тела: голова, шея, туловище, хвост, передние и задние конечности.
Снаружи их тело покрыто кожей, которая сухая и практически лишена желез. На коже имеются роговые щитки и чешуи, которые являются видоизменениями кожи. Щитки и чешуи защищают кожу от высыхания и механических повреждений. У черепах под роговыми чешуями располагаются костные пластины, образующие панцирь. Такие чешуи ограничивают рост, поэтому для пресмыкающихся характерна линька.
Внутреннее строение рассмотрим на примере прыткой ящерицы.
Скелет состоит из осевого скелета (черепа и скелета туловища) и скелета конечностей.
Череп имеет вытянутую форму, увеличивается объем мозгового отдела по сравнению с амфибиями. В лицевом отделе появляется твердое нёбо, отделяющее носовую полость от ротовой. В скелете позвоночника рептилий 5 отделов:
1) шейный (8 – 10 позвонков). Первые 2 позвонка этого отдела имеют особенное строение. Первый позвонок носит название атлант - у него не развито тело, второй позвонок – эпистрофей – тоже имеет неправильную форму и подвижно соединяется с атлантом. Два позвонка такой формы обеспечивают рептилиям большую подвижность головы.
2) грудной (около 5 позвонков). К грудным позвонкам присоединяются ребра, которые передними концами соединяются с грудиной, образуя грудную клетку. Грудная клетка защищает сердце и легкие.
3) поясничный (17 позвонков),
4) крестцовый (2 позвонка),
5) хвостовой (несколько десятков позвонков).
Скелет конечностей образован поясом конечностей и скелетом свободной конечности.
Пояс передней конечности представлен парными лопатками, ключицами и вороньими костями (коракоидами), соединенными с грудиной. Скелет свободной передней конечности образован теми же костями, что и у амфибий:
1) плечо – 1 плечевая кость,
2) предплечье – локтевая и лучевая кости,
3) кисть: запястье, пясть, фаланги пальцев.
Пояс задней конечности состоит из 3 пар костей: седалищных, повздошных и лобковых, которые прочно срастаются между собой и с крестцовыми позвонками, формируя прочную опору для тела. Скелет задней конечности устроен так же, как и у амфибий:
1) бедро – 1 бедренная кость,
2) голень – большая и малая берцовая кости,
3) стопа: предплюсна, плюсна, фаланги пальцев.
Однако, в отличие от земноводных, на конечностях рептилий имеются когти – роговые производные кожи.
У змей позвоночник образован только туловищным и хвостовым отделами, нет грудины, скелетов конечностей и их поясов.
Мускулатура развита сильнее, чем у амфибий. Появляется диафрагма – куполообразная мышца, разделяющая грудную и брюшную полости, она принимает участие в дыхании.
ПС имеет большую длину и более дифференцирована, чем у земноводных. В ротовой полости находятся одинаковые конические зубы и язык. Имеются слюнные железы. У змей и некоторых ящериц слюнные железы преобразованы в ядовитые железы. Далее располагается глотка → пищевод → желудок с толстыми мышечными стенками → тонкий кишечник → толстый кишечник → клоака. Имеется печень с желчным пузырем, поджелудочная железа.
Большинство рептилий питается животной пищей (насекомыми, рыбами, мышами, мелкими грызунами, крупные рептилии охотятся на копытных животных).
КС в общем устроена так же, как и у амфибий: 2 круга кровообращения, 3 камеры в сердце. Но в желудочке сердца появляется перегородка, которая частично препятствует смешиванию крови. В левое предсердие поступает артериальная кровь, в правое предсердие – венозная. В желудочке кровь частично смешивается. От желудочка отходит 3 сосуда:
1) легочная артерия – несет венозную кровь к легким,
2) правая дуга аорты – несет артериальную кровь к головному мозгу,
3) левая дуга аорты – проводит смешанную кровь ко всем органам тела.
У пресмыкающихся 2 круга кровообращения:
- малый круг: начинается в желудочке → легочная артерия (венозная кровь) → легкие. В капиллярах легких происходит газообмен, и кровь из венозной превращается в артериальную → легочные вены (артериальная кровь) → левое предсердие.
- большой круг: желудочек → правая дуга аорты (артериальная кровь) и левая дуга аорты (смешанная кровь) → головной мозг и все остальные органы тела. Здесь в капиллярах мозга и органов происходит газообмен, и артериальная или смешанная кровь превращается в венозную → вены (венозная кровь) → правое предсердие.
У рептилий к органам тела поступает смешанная кровь, где концентрация кислорода низкая, следовательно, в клетках происходит обмен веществ с низкой скоростью. Поэтому температура тела пресмыкающихся непостоянная и зависит от температуры окружающей среды. Рептилий относят к холоднокровным животным.
У крокодилов в желудочке сердца развивается полная перегородка, поэтому сердце у них четырехкамерное. Но к органам тела у них все же поступает смешанная кровь, т.к. в желудочковой перегородке имеется отверстие.
ВС представлена парными почками, которые располагаются со спины под позвоночником. Работа их более эффективна, чем у земноводных. В почках происходит фильтрация крови: в почечные канальца поступает из крови вода со всеми растворенными в ней веществами: как вредными, так и полезными. Далее в почечных канальцах происходит вторичная фильтрация поступившей жидкости – в кровь обратно всасываются питательные вещества, витамины и нужная вода. Продукты же обмена веществ концентрируются в остатках жидкости. В итоге получается очень густая моча. При таком способе выделения организм теряет очень мало влаги, что является приспособлением к сухопутному образу жизни.
Из почек моча поступает по мочеточникам в клоаку, оттуда – в мочевой пузырь, и затем удаляется наружу.
НС. Головной мозг образован 5 отделами: передним, средним, промежуточным, мозжечком и продолговатым. Объем переднего мозга рептилий гораздо больше, чем у амфибий. Кроме того, на его поверхности появляется кора в виде трех островков. Она отвечает за развитие памяти и более сложное поведение.
Мозжечок также развит значительно лучше, что связано с более сложными движениями.
ОЧ. Хорошо развиты глаза. Они снабжены 2 веками: верхним и нижним и третьей мигательной перепонкой, которая увлажняет и защищает глаза. Кроме того, у некоторых рептилий (гаттерия) есть теменной глаз, воспринимающий инфракрасное излучение.
Органы слуха состоят из 2 отделов: внутреннего и среднего и отделяются от внешней среды барабанной перепонкой. Звук попадает на барабанную перепонку, затем передается в среднем ухе через слуховую косточку во внутреннее ухо, где происходит преобразование звукового сигнала в нервный импульс, который поступает в мозг.
Органы обоняния располагаются в носовой полости, осязания и вкуса – раздвоенный язык.
ДС начинается носовой полостью, которая открывается хоанами в ротовую полость → гортань → трахея → бронхи → легкие. Легкие имеют многочисленные складки, которые увеличивают общую площадь легких для более эффективного газообмена.
Дыхание происходит за счет сокращения межреберных мышц и диафрагмы. Кожное дыхание отсутствует.
ПолС. Раздельнополые, выражен половой диморфизм. У самок парные яичники, к самцов – семенники. Оплодотворение внутреннее.
Большинство рептилий откладывает яйца, но некоторые рождают живых детенышей: они вылупляются из яйца еще в организме самки. Яйца рептилии откладывают в теплый песок или гниющую лесную подстилку, чтобы окружающая среда их согревала. О потомстве пресмыкающиеся, как правило, не заботятся. Однако, крокодилы охраняют свою молодь, пока она не подрастет.