Забота о потомстве у пресмыкающихся (рептилий). Кто такие пресмыкающиеся Все ли пресмыкающиеся развиваются из яиц
Многие неядовитые змеи шипят, приподнимают переднюю часть тела или раскрывают такой же капюшон, как у кобры, всячески стараясь внушить врагу, что с ними небезопасно иметь дело. И это нередко срабатывает. Подобное сходство незащищенного организма с хорошо защищенным называют мимикрией. Любопытно, что подражать ядовитым змеям научились даже некоторые ящерицы. Например, широко распространенный в Южной Австралии обыкновенный чешуеног. Эта длиннотелая змееподобная ящерица с едва заметными ножками при опасности высоко поднимает голову, выгибает шею и, раздувая горло, громко, по–змеиному, шипит.
Замечательный пример мимикрии известен у южноафриканских ящурок. Слабые и беззащитные детеныши этих ящериц по окраске совершенно не похожи на собственных родителей, а похожи на... жуков – обитающих рядом с ними ядовитых жужелиц. По размерам тела и его форме маленькие ящерицы действительно близки к жукам, а чтобы их не выдавал хвост, он у них окрашен под цвет грунта и почти незаметен.
Агрессивные рептилии
Как правило, пресмыкающиеся не ищут себе врагов и не стремятся нападать первыми. Свое «вооружение» они используют лишь в целях вынужденной обороны. Но различия в темпераменте также играют определенную роль. И среди рептилий выделяются некоторые особенно злобные и агрессивные (конечно, с нашей, человеческой точки зрения). Например, встречающийся на юге нашей страны желтобрюхий полоз отличается особенно дурным нравом. Когда кто–то рассказывает, что его преследовала змея, то, если это не вымысел, речь, скорее всего, идет именно об этом полозе. Конечно, полоз не бросается на людей специально. Но если человек ему угрожает, эта достигающая двухметровой длины змея нередко сама бросается в атаку – с громким шипением и широко разевая пасть. При этом она может «прыгать» в сторону врага на расстояние до одного метра, стараясь вцепиться в самое уязвимое место, нередко нанося серьезные укусы. Агрессивностью отличаются не только взрослые полозы, но и их молодь.
Желтобрюхий полоз
Отличающиеся особой агрессивностью виды есть не только среди разных групп змей, но и среди водных черепах, крокодилов, варанов.
Продолжение рода
Чтобы жизнь не прекращалась...
Основная задача любого организма – оставить после себя потомство. Пресмыкающиеся решают эту задачу во многом принципиально иначе, чем земноводные. Как полностью наземные животные они размножаются только на суше, откладывая яйца или принося живых детенышей.
Яйца пресмыкающихся значительно крупнее, чем у земноводных, и защищены плотными многослойными оболочками, главная задача которых – предохранение эмбрионов от высыхания. Поэтому кладки земноводных могут развиваться лишь в воде или в очень влажных местах, а пресмыкающиеся могут откладывать яйца на суше, даже в совершенно сухой, песок. У крокодилов, многих видов черепах и ящериц яйца покрыты твердой известковой оболочкой – скорлупой (как у птиц). У других пресмыкающихся оболочка кожистая, эластичная.
Яйца пресмыкающихся богаты питательными веществами, благодаря чему эмбриональное развитие происходит в яйце до стадии полностью сформировавшегося детеныша. Личинок, как у земноводных, у пресмыкающихся не бывает – из яиц сразу вылупляются маленькие копии взрослых животных: черепашки, крокодильчики, ящерки или змейки.
Эмбрионы в яйцах развиваются обычно за счет тепла, получаемого из внешней среды. Настоящего насиживания и обогрева кладки, как у птиц, у пресмыкающихся нет, и поэтому инкубация может длиться долго – несколько месяцев. Вылупившиеся детеныши совершенно самостоятельны. Они способны сразу перемещаться, охотиться и защищаться от врагов.
У большинства пресмыкающихся различные фазы размножения – ухаживание и спаривание, вынашивание яиц, откладка яиц, вылупление детенышей – происходят в строго ограниченное время года и приурочены к наиболее благоприятным для этого погодным условиям.
Яйцерождение и живорождение
Изначально пресмыкающиеся размножались именно с помощью откладки яиц (так называемое «яйцерождение»). Однако этот способ имел ряд недостатков. Отложив яйца, самка в общем уже ничем не могла помочь будущему потомству. Оно оказывалось оставленным на произвол судьбы. Хорошо, если место, где отложены яйца, будет достаточно прогреваемым, если его не зальет дождем, если их не достанут разнообразные хищники (ведь поживиться питательными яйцами не прочь даже муравьи). Однако в природе такое благоприятное стечение обстоятельств бывает редко. Отложенные яйца часто, слишком часто пропадают, не дают потомства. Одно из возможных решений – ...носить кладку с собой! Действительно, если яйца не откладываются сразу, а остаются в организме самки, то они оказываются в гораздо более благоприятных условиях: какая–нибудь малявка вроде муравья им уже не будет страшна, от более крупного хищника самка может скрыться вместе с потомством; родная мать может полежать на теплом месте и спрятаться от зноя, холода или затопления, обеспечивая наилучшие условия инкубации; наконец, она выберет наиболее подходящее место для появления детенышей на свет. В ходе эволюции сразу во многих группах пресмыкающихся самки стали сохранять яйца в своем организме до момента начала вылупления детенышей. Правда, все крокодилы и черепахи откладывают только яйца, но во многих других ветвях генеалогического древа рептилий сформировалось живорождение. Живородящими были, например, ископаемые морские ящеры – ихтиозавры. Из современных рептилий живых детенышей приносят многие змеи и ящерицы. Ученые подсчитали, что в ходе эволюции пресмыкающихся, в разных их группах живорождение возникало не менее 35 раз! Немало примеров, когда один вид размножается яйцерождением, а другой, его близкий «родственник», – живорождением. Далеко искать не надо: из двух самых распространенных в Центральной России видов ящериц один – прыткая ящерица – откладывает яйца, а другой – живородящая – приносит детенышей (поэтому так и называется).
Но если живорождение столь замечательно разрешает многие проблемы, почему далеко не все виды рептилий перешли на этот прогрессивный способ? Дело в том, что в природе за все приходится платить, и в чем–то выигрывая, животные в чем–то обязательно проиграют.
Веретеница с только что родившимся потомством
Переход на живорождение имеет и свои недостатки. Если разобраться, вынашивать яйца «в себе» – тяжелое бремя для самки. Ведь она теряет подвижность, а значит, чаще становится жертвой хищников и не может так успешно, как прежде, добывать корм. При этом важна не столько ее личная печальная судьба, сколько то обстоятельство, что в результате она оставит меньше потомства, чем могла бы. За то время, что самка вынашивает развивающиеся яйца, она отложила бы еще одну кладку. В природе так и получается: живородящие виды приносят потомство один раз за сезон, а яйцекладущие успевают сделать две, а то и три кладки. Далее, поскольку вынашивание детенышей ослабляет мамашу, ей нередко приходится «пропустить» следующий сезон размножения, чтобы восстановить силы. Если неповоротливая самка с кладкой станет жертвой хищника, погибает и она сама, и ее развивающиеся детеныши, а кроме того, не будет потомства, которое могло бы у нее родиться в будущем.
703-01. Верны ли суждения о признаках пресмыкающихся?
1. Тело пресмыкающихся покрыто тонкой голой кожей, выделяющей слизь.
2. У змей и некоторых ящериц веки срослись и стали прозрачными.
А) верно только 1
Б) верно только 2
В) верны оба суждения
Г) оба суждения неверны
Ответ
703-02. Пресмыкающиеся, в отличие от земноводных, настоящие сухопутные животные, так как они
А) имеют две пары рычажных конечностей
Б) имеют развитую нервную систему
В) приспособлены к наземному размножению и развитию
Г) помимо кожного дыхания осуществляют лёгочное дыхание
Ответ
703-03. У рыб и пресмыкающихся сходное строение имеет
А) скелет
Б) кровеносная система
В) пищеварительная система
Г) дыхательная система
Ответ
703-04. Какая особенность обеспечивает способность пресмыкающихся размножаться на суше?
А) охрана потомства
Б) холоднокровность
В) строение яйца
Г) количество откладываемых яиц
Ответ
703-05. Переход животных к размножению на суше стал возможен с появлением
А) бесполого способа размножения
Б) наружного оплодотворения
В) полового способа размножения
Г) внутреннего оплодотворения
Ответ
703-06. Какие органы дыхания характерны для изображённого животного?
А) жабры
Б) лёгкие
В) воздушные мешки
Г) трахеи
Ответ
703-07. Древние пресмыкающиеся смогли окончательно перейти к наземно-воздушному образу жизни потому, что у них
А) появилась забота о потомстве
Б) клетки организма снабжались смешанной кровью
В) имелся внутренний костный скелет
Г) появилось внутреннее оплодотворение
Ответ
703-08. Какая система органов пресмыкающихся изображена на рисунке?
А) кровеносная
Б) дыхательная
В) пищеварительная
Г) нервная
Ответ
703-09. Верны ли следующие суждения о пресмыкающихся?
1. Самки пресмыкающихся откладывают оплодотворённые яйца с большим содержанием желтка.
2. Развитие пресмыкающихся происходит с превращением.
А) верно только 1
Б) верно только 2
В) верны оба суждения
Г) оба суждения неверны
Ответ
703-10. Особенность строения кожи у пресмыкающихся состоит в
А) полном отсутствии кожных желёз
Б) наличии костной чешуи
В) присутствии слизистых желёз
Г) наличии потовых и сальных желёз
Ответ
703-11. Живорождение у некоторых видов ящериц возникло как приспособление к жизни в
А) жарком климате
Б) дуплах деревьев
В) северных широтах
Г) водной среде
Ответ
703-12. Какой из возникших признаков у предков пресмыкающихся позволил рептилиям полностью перейти к сухопутному образу жизни?
А) пятипалая конечность
Б) трехкамерное сердце
В) скорлупа у яйца
Г) костный скелет
Ответ
703-13. Что характерно для изображенного на рисунке животного?
А) жаберное дыхание
Б) размножение в воде
В) двухкамерное сердце
Г) непостоянная температура тела
Ответ
703-14. В случае понижения температуры воздуха наземные пресмыкающиеся
А) начинают усиленно питаться
Б) мигрируют в более благоприятные области земли
В) не изменяют своего поведения
Г) временно впадают в спячку
Ответ
703-15. Верны ли суждения о размножении пресмыкающихся?
1. Оплодотворение у пресмыкающихся наружное.
2. Личинки змей и ящериц не похожи на взрослых животных.
А) верно только 1
Б) верно только 2
В) верны оба суждения
Г) оба суждения неверны
Ответ
703-16. Укажите, какие приспособления к размножению на суше возникли у пресмыкающихся в процессе эволюции.
А) наружное оплодотворение и небольшой запас питательных веществ в яйце
Б) внутреннее оплодотворение, большой запас питательных веществ и плотные оболочки в яйце
В) наружное оплодотворение, отсутствие плотной оболочки в яйце
Г) небольшой запас питательных веществ в яйце, внутреннее оплодотворение
Ответ
703-17. Верны ли суждения о процессах жизнедеятельности пресмыкающихся?
1. Дыхание пресмыкающихся осуществляется с помощью кожи и лёгких.
2. В органы пресмыкающихся поступает кровь более богатая кислородом, чем у земноводных.
А) верно только 1
Б) верно только 2
В) верны оба суждения
Г) оба суждения неверны
Ю.Дмитpиев
В истории рептилий, или пресмыкающихся, еще много белых пятен, но основное мы уже знаем. Считают, что первопроходцы суши - земноводные - появились на стыке девона и каменноугольного периода. Покинув воду и приобретя кое-какие приспособления для жизни на суше, первые земноводные, видимо, неплохо чувствовали себя: климат был ровный, теплый, воздух влажный, да и водоемов было достаточно. Но вот в конце каменноугольного периода на Земле произошли существенные перемены, изменился климат: в ряде мест земного шара он стал жарким и сухим, в то же время, как свидетельствуют годовые кольца на стволах ископаемых деревьев, начались суровые и холодные зимы. Естественно, изменилась и растительность. Счастливая и беспечная жизнь первых амфибий кончилась. Надо было приспосабливаться к новым условиям существования. Часть земноводных не смогла приспособиться и погибла. Другие сохранили верность полуназемному, полуводному образу жизни и постепенно дали начало современным амфибиям. Третьи сделали решительный и окончательный шаг на сушу и остались осваивать новые условия жизни.
Самые древние рептилии, вымершие, конечно, появились в середине каменноугольного периода. А в мезозойской эре, которая началась примерно 230 млн лет назад и длилась чуть более 160 млн лет, древние пресмыкающиеся пережили бурный расцвет и достигли небывалого разнообразия. Мезозой в переводе с греческого значит "промежуточная жизнь". Но часто его называют "веком рептилий", потому что именно в это время в истории Земли рептилии - первые по-настоящему сухопутные обитатели нашей планеты - окончательно завоевали ее, стали полноправными хозяевами суши. Они уже не так зависели от климатических и погодных условий, они уже не были привязаны к определенному - близкому к водоему - месту жительства, у них было множество преимуществ перед амфибиями. И не в последнюю очередь благодаря тому, что они оказались способными откладывать небывалые прежде яйца.
Конечно, новое чудо природы - яйцо рептилий - появилось не сразу, конечно же на его создание и совершенствование ушли миллионы лет. Но в конце концов яйцо в плотной "упаковке", которому не страшно было высыхание, появилось.
Мы уже знаем, что яйца земноводных могут развиваться только в воде. Во влажной среде они защищены от высыхания. Из этой среды зародыши получают микроэлементы, необходимые для успешного развития. Кроме того, именно в воде или влажной среде проходит личиночная стадия развития земноводных. Ну а если икринка, то есть яйцо земноводного, окажется вне воды, вне влажной среды? Зародыш земноводного не разовьется в нем. А у рептилий? У них все не так. Яйцо пресмыкающихся создает все необходимые условия для нормального и успешного развития нового существа. Зародыш какое-то время должен находиться в водной среде. И яйцо дает ему эту возможность: под скорлупой имеется крошечное "Озерцо". Зародыш Должен питаться. И яйцо дает ему все необходимое. Иными словами, новое яйцо - яйцо рептилий - было уже настолько совершенно и приспособлено для наземных условий жизни, что за многие и многие миллионы лет не потребовалось его существенных изменений. Даже у современных птиц, ведущих свое начало от древних крылатых ящеров, оно мало чем отличается от яйца перворептилий. В первую очередь это относится к яйцам, одетым скорлупой удивительно совершенным материалом, который и предохраняет зародыш от высыхания, и защищает от механических повреждений, и позволяет дышать зародышу и так далее. Справедливости ради надо сказать, что такие яйца не у всех пресмыкающихся. Есть и менее совершенные покрытые не скорлупой, а кожистым веществом.
Покрытые скорлупой яйца испаряют до 10 - 15% влаги, яйца рептилий, одетые кожистой оболочкой, - до 25%. Так что пресмыкающимся все же приходится прятать свои кладки от прямых солнечных лучей, подыскивая более влажную среду.
Независимость пресмыкающихся от наличия водоемов позволила им широко расселиться по планете, освоить не только малоблагоприятные для жизни, но и весьма суровые районы. Взрослые животные научились, приспособились переносить суровые условия. Однако яйца, даже если они и заключены в такую идеальную "упаковку", как скорлупа, менее стойки к суровым климатическим условиям. Так что некоторые пресмыкающиеся "нашли выход" в том, что яйца задерживаются в яйцеводах матери. (Пресмыкающиеся как бы расширили и усовершенствовали этот способ сохранения яиц, который уже наметился и у некоторых земноводных.) У некоторых рептилий такая задержка настолько длительна, что на свет появляется не "полноценное" яйцо с развитым зародышем, а почти полностью сформировавшийся детеныш, покрытый тонкой пленкой - остатками яйцевой оболочки. "Новорожденный" сразу же разрывает ее и немедленно начинает самостоятельную жизнь.
Такое явление называется яйцеживорождением, а не живорождением, как его иногда ошибочно называют. Ведь яйцо в данном случае лишь задерживается в яйцеводе, зародыш развивается автономно, получая все необходимое не от матери, а из того же яйца. Правда, среди пресмыкающихся есть и настоящие живородки - зародыши их действительно во время развития получают питательные вещества из организма матери. Но такие случаи достаточно редки.
Основная масса пресмыкающихся откладывает яйца. Это сближает рептилий с амфибиями. Но в то же время именно яйцо - его принципиальное отличие - резко разделяет пресмыкающихся и земноводных. Мало того, оно повело к дальнейшим коренным изменениям, так как дало возможность рептилиям стать полностью независимыми от воды, удалиться от нее на значительное расстояние. А это, в свою очередь, не могло не отразиться на строении дыхательной системы.
Земноводные, как мы знаем, значительную часть кислорода получают через кожу. Но в то же время незащищенная голая кожа приводит к большой потере влаги. Для рептилий в условиях жаркого сухого климата, да еще вдали от воды, это могло бы стать роковым. И они полностью "отказались" от кожного дыхания. У них исчезли кожные железы, кожа покрылась чешуей, костными пластинками или другими защитными приспособлениями. Утрата кожного дыхания была тесно сопряжена с коренными изменениями - по сравнению с земноводными-предками - дыхательного аппарата. Земноводные, как правило, не имеют ребер, а если имеют, то очень короткие и несовершенные. Во всяком случае, пригодной для дыхания грудной клетки у них нет. Поэтому при дыхании (не кожном) воздух они сначала набирают в рот, затем, "заткнув" ротовое отверстие, "проталкивают" его в горло.
У рептилий уже появились ребра, грудная клетка. И это дало им возможность не заглатывать воздух, а вдыхать его.
Изменилась кровеносная система, изменилось сердце. Изменились скелет и мускулатура. В первую очередь потому, что изменились - и очень! - конечности рептилий.
Кистеперые рыбы в меньшей, земноводные - в большей степени, но и те, и другие все-таки делали первые шаги по земле. Рептилии зашагали по планете уверенно. Для этого нужны были и соответствующие средства передвижения. И рептилии обзавелись ими. Правда, позже часть рептилий утратила это великое завоевание. И из-за них весь класс стал называться рептилиями, или пресмыкающимися.
Первые путешественники, увидевшие гигантских черепах, были поражены не только их величиной, но также их "длинноногостью". Действительно, медленно идущая гигантская черепаха, кажется, движется на огромных столбах. Известный американский зоолог Арчи Карр рассказывал, как был удивлен, впервые увидав стремящегося к воде крокодила. Крокодил неожиданно оказался не только очень проворным, но и весьма длинноногим. Многие ящерицы прекрасно двигаются на своих стройных длинных ножках, а есть и такие, что при опасности бегут - и очень быстро - лишь на задних ногах.
Но даже и утратившие ноги рептилии не потеряли способность активно передвигаться. Достаточно вспомнить коротконогих ящериц и змей, которые гораздо проворнее и вообще гораздо лучше приспособлены к движению, чем амфибии.
Итак, рептилии твердо ступили на сушу. Они еще, как и земноводные, откладывают яйца. Но земноводные, даже если они все время живут на суше, откладывают яйца в основном в воде или во влажной среде. А рептилии, даже если проводят большую часть жизни в воде и прочно связаны с ней, откладывают яйца только на суше.
Рептилии, хотя и не имеют постоянной температуры тела, все-таки меньше зависят от окружающей среды: их кожа покрыта защитными приспособлениями, для них не так важна влажность воздуха, они не так боятся жары, сухости, прямых лучей солнца. Мало того, перемещаясь то в тень, то на нагретые места, они в какой-то степени поддерживают относительно постоянной температуру своего тела.
У рептилий - множество "новоприобретений", ставящих их среди представителей животного мира на более высокую ступень развития по сравнению с амфибиями.
Впрочем, среди самих рептилий есть очень много различий. И во внешнем облике, и во внутреннем строении, и в поведении, и в образе жизни. Это естественно. Ведь произошли они в разные времена и от разных предков. И в процессе развития изменения продолжались: утрата ног у одних, например, изменение легких у других (у большинства змей развито лишь одно легкое, другое - недоразвито или отсутствует совсем, то же и у некоторых ящериц).
Некоторые рептилии примерно 300 миллионов лет назад снова начали возвращаться в воду. Возможно, побудили их к этому те же причины, что когда-то заставили их предков выйти из воды: земля уже была достаточно заселена, появилась конкуренция, появились враги. Море же для таких "переселенцев" являлось относительно новым и относительно нетронутым миром. 100 миллионов лет назад в море уже было много рептилий. Конечно, они стали отличаться от наземных - вновь обрели плавники, хвосты, утратили или почти утратили шею. Но снова в рыб они не превратились. У них оставались легкие, как у наземных животных, кровообращение не стало у них "рыбьим" и так далее.
Да, рептилии очень разнообразны. Тем не менее и общих признаков у них очень много. Поэтому они и объединены в один класс. А так как пресмыкающиеся все-таки очень разные, то в этом классе различают четыре отряда.
Отряд клювоголовых насчитывает всего один (!) вид.
Отряд черепах включает сейчас примерно 250 видов.
Отряд крокодилов - прямые потомки жителей мезозоя. Крокодилов известно сейчас около 25 видов.
И, наконец, отряд чешуйчатых. Это самые многочисленные и самые многообразные рептилии. Их сейчас насчитывается около 600 видов. К чешуйчатым относятся все змеи, ящерицы, хамелеоны.
Таковы рептилии, живущие сейчас на нашей планете. Точнее, известные нам сейчас. Наверняка есть немало еще неизвестных науке.
Список литературы
Для подготовки данной работы были использованы материалы с сайта
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.
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.