РЕПТИЛІЇ: ХАРАКТЕРИСТИКИ, КЛАСИФІКАЦІЯ ТА РОЗМНОЖЕННЯ - БІОЛОГІЯ - 2025

Ці рептилії є групою хребетних тварин parafilética включаючи черепах, ящірок, змій, крокодилів і Tuataras. Крім того, вони включають кілька вимерлих груп великих динозаврів, плезіозаврів, птерозаврів, серед інших. Найвизначнішою його особливістю є товста шкіра з лусочками.

Ці живі істоти є ектотермічними, оскільки їм не вистачає здатності внутрішньо регулювати свою температуру тіла. Тому їх розповсюдження майже обмежено в регіонах з теплим кліматом, де їх дуже багато.

Джерело: pixabay.com

Черепахи - це організми з товстою оболонкою та морфологією предків. У них немає зубів і всі яйцеклітини. Найбільше розмаїття групи виявляється в ящірках - групі, яка надзвичайно розквітла. Більшість є яйцеклітинними, а деякі - живородними.

Дві групи плазунів, змій та амфісбеніда зазнали тотального скорочення кінцівок. Крім того, змії мають кінетичний (рухомий) череп, що дозволяє їм споживати величезну здобич. Деякі можуть вводити отруту.

Туатари - ендемічні тварини Нової Зеландії. Його характеристики нагадують плазунів, які населяли землю близько 100 мільйонів років тому.

Крокодили - єдині представники архозаврів, які не птахи, - це лінія, що породила вимерлих динозаврів та нинішніх птахів.

У плазунів виникає значна адаптація, якій вдалося зробити розмноження незалежним від води: амніотичним яйцем. Яйце складається з структури, покритої вапняною або шкірястою структурою з позаембріональними мембранами, які називаються амніоном, хоріоном, жовтковою мішкою та алантоїсом. Личинки стадії водного життя у плазунів не спостерігаються.

Загальна характеристика

Рептилії утворюють парафілетичну групу приблизно з 8000 видів. Ці організми в надлишку і зустрічаються в найрізноманітніших середовищах існування як наземних, так і водних, як правило, з теплим кліматом.

Вони покриті характерними структурами, які називаються лусочками. Більшість мають дві пари кінцівок, по п'ять пальців на кожній. У змій та деяких ящірок кінцівки перероджуються або сильно скорочуються.

Шкіра рептилій товста, що забезпечує захист від висушування. Епідермальні структури цих тварин складаються зі спеціального кератину, який називається бета-кератином. Осифікація скелета завершена, а череп характеризується наявністю єдиного потиличного витяжки.

Що стосується регулювання температури, то всі члени групи - ектотермічні тварини; вони не здатні регулювати свою температуру метаболічними шляхами.

Навпаки, вони можуть регулювати свою температуру своєю поведінкою. Тобто вони переїжджають у сонячні регіони, якщо їм потрібно збільшити його, або вони розташовані у тінистих регіонах для зниження температури тіла.

Яєчко навколоплідної

Морська черепаха, що висиджується з яйця. Автор: Майер Річард. Вікісховище.

Амніотичне яйце являє собою одне з найдивовижніших пристосувань тваринного світу, оскільки йому вдалося зробити репродуктивні процеси незалежними від водних об'єктів.

Яйце має чотири зайві ембріональні шари або мембрани, які називаються амніоном, алантоїсом, хоріоном та жовтковою мішкою.

Амніон - шар, який оточує ембріон. Всередині ми знаходимо рідину, яка придушує організм, що розвивається, і забезпечує водне середовище для його росту. Відходи зберігаються в алантоїсі.

Хоріон оточує весь вміст яйця, і сильно судинний, як алантоїс. Ці два ембріональні шари беруть участь у диханні, будучи життєво важливим компонентом для обміну кисню та вуглекислого газу. У жовтковому мішку знаходяться живильні речовини, які використовуватиме ембріон.

Більшість амніотичних яєць оточені досить гнучкою мінералізованою оболонкою або оболонкою. Цей бар'єр забезпечує баланс між захистом ембріона та обміном речовин, оскільки він виступає як напівпроникний бар'єр.

Класифікація

Живі рептилії представлені такими порядками: тестудіни (черепахи), скуамата (ящірки та змії), шфенодонта (новозеландські тутараси) та крокодили (крокодили та союзники).

Крім того, групи рептилій відрізняються кількістю отворів у їх черепі. Спочатку ми вивчимо класифікацію різних черепів амніоти, а потім вивчимо таксономічну класифікацію чотирьох груп живих рептилій.

Анапсиди, синапсиди та діапсиди

A = Ананасиди, B = Синапсиди, C = Діапсиди. Skull_anapsida.svg: Preto (m) Skull_synapsida.png: Preto (m) Skull_diapsida.png: Preto (m) похідна робота: Petter Bøckman

У класифікації плазунів - а також решти тетраподних хребетних - звичайно застосовувати терміни анапсиди, діапсиди та синапсиди. Ця термінологія посилається на візерунок отворів (фенестра) на рівні скроневої області в черепі цих тварин.

Анапсиди - це організми, у скроневій області яких немає жодного відкриття. Ця морфологія вважається примітивною, і вважається, що перші амніоти, що з'явилися в ході еволюції, мали цю анатомічну закономірність. У межах поточного виду черепахи мають анапсидний череп.

Однак справа з черепахами дуже особлива. Згідно з сучасними молекулярними свідченнями, зроблено висновок, що ці рептилії набули анапсидного стану вторинним шляхом, оскільки вони походять від предка з діапсидними скроневими отворами.

З цього предкового стану отримано два анатомічні варіанти: діапсиди та синапсиди. У діапсидному черепі знаходимо два скроневих отвори. Діапсидний череп присутній у поточних рептилій (включаючи птахів і за винятком черепах).

Третя модель тимчасових отворів - це синапсид, де є лише одна пара тимчасових отворів. Ссавці мають цей тип черепа.

1. Замовити тестудіни (Челонія)

Порядок Тестудінів складається з черепах. Ці організми змінилися дуже мало протягом еволюції, значною мірою зберігаючи характерну морфологію групи.

Найвизначніша особливість - наявність спинного карапуза та вентрального пластрона. Ця оболонка складається з двох шарів: зовнішнього, що складається з кератину, і внутрішнього - кісткового характеру.

Внутрішній шар - це об'єднання кісток, зрощених хребців та інших окостенілих шкірних елементів. Як унікальна характеристика серед хребетних, черепахи є єдиними організмами, які володіють кінцівками та поясами всередині ребер.

На нижній щелепі челоні не вистачає стоматологічних структур. Натомість є різновид кератинових страв, які дозволяють маніпулювати та подрібнювати їжу.

З екологічної точки зору черепахи зуміли завоювати різноманітність ніш. Існують повністю водні види (крім випадків, коли яйця відкладаються) і повністю наземні.

З точки зору почуттів, черепахи не мають особливо хорошого слуху. Для протидії цьому недоліку вони мають дуже чутливу систему смаку та зору. Насправді зір за кольором і порівнянний із системою фоторецепторів людини.

2. Замовте сквомати

Цей порядок складають ящірки та змії. Він дуже широкий і різноманітний, включає майже 95% усіх живих видів не пташиних рептилій.

Змії проявляють ряд унікальних та відмітних характеристик. Організм зазнав значного подовження, що призводить до внутрішньої перебудови органів; кінцівки втрачені і є пристосування для споживання інших великих тварин.

Більшість ящірок мають можливість рухати повіками. На відміну від них, змії часто мають постійне прозоре покриття над своїми органами зору. Зір деяких видів пристосований до сонячного світла і у них кольорове бачення, тоді як у інших нічних видів немає.

Череп членів цього класу називають кінетичним черепом, оскільки він має рухливі властивості, що дозволяють їм споживати та маніпулювати здобиччю значних розмірів. Хоча череп ящірок є кінетичним, у змій явище значно помітніше.

Раніше орден сквоматів складався з трьох підрядів: Саурії, Серпента та Амфісбанії. Сьогодні остання група вважається модифікованими членами Саурії.

Підпорядкова Саурія

До нього належать жайворонки, надзвичайно різноманітна група форм, яка мешкає від наземного та водного середовища до дерев, підземних районів і навіть повітря. Серед найпопулярніших представників - гекони або гекони, ігуани, скинки, монітори та хамелеони.

Для більшості видів ящірок слух не представляє відповідного сенсу. Однак у кількох видів пісні є важливим елементом пошуку та вибору товариша.

Середовища, заселені цією групою організмів, як правило, посушливі та сухі. Їх товста шкіра без залози значною мірою запобігає втраті води. Крім того, сеча рептилій майже тверда і містить значну кількість сечової кислоти. Ці механізми дозволяють їм уникнути висушування.

Оскільки рептилії не мають теплової регуляції і залежать від температури навколишнього середовища, в холодних районах видів рептилій мало, оскільки ці умови обмежують їх зростання.

Амфісбеніди або сліпі черепиці

Амфісбеніди - це дуже особлива група ящірок (орден сквома), морфологія яких нагадує змію чи земляного черв'яка. Тіло його - вермиформне, кінцівки втрачені.

Назва групи описує її особливу здатність рухатися як вперед, так і назад. Тобто вони можуть рухатися в напрямку голови і хвоста з однаковою ефективністю.

Їхній спосіб життя знаходиться під землею, і вони мають різні пристосування, пов'язані з життям під землею: вермоформна морфологія для переміщення; череп твердий і міцний, що дозволяє викопувати розкопки; очі атрофуються і практично не відрізняються від тіла (оскільки вони покриті шаром шкіри) і немає зовнішнього отвору вуха.

Підпорядковані Серпенти

Змії - рептилії, у яких відсутні кінцівки, а в більшості груп також відсутні грудні та тазові пояси. Їх тіло складається з численних хребців, які дозволяють їм рухатись по землі за допомогою серії S-подібних хвильових рухів.

Як ми вже згадували, череп змій є висококінетичним, це означає, що він може споживати величезну здобич. Ця характеристика може бути причиною неабиякого успіху змій. Окремі види змій - близько 20% - здатні вводити отруту в свою здобич.

Що стосується органів чуття, то лише невелика група змій з дендробійними звичками володіє чудовим зором. У них немає барабанної перетинки або зовнішнього вуха. Для виявлення хімічних подразників змії оснащують орган Якобсона, також відомий як вомероназальний орган.

3. Замовте Sphenodonta

Порядок Sphenodonta складається виключно з двох живих видів - єдиних, хто вижив у родоводу, що належать до роду Sphenodon, ендемічного для Нової Зеландії. Вони широко відомі як туатари.

Туатари були моделлю дослідження, яка викликала інтерес еволюційних біологів. Ці види дуже мало змінилися в ході еволюції і мають примітивний череп діапсиду.

4. Замовте крокодили

Крокодили, алігатори та алігатори - це міцні, напівводні рептилії. Вони відомі насамперед тим, що є великими хижаками. Їх щелепи потужні і дозволяють ефективно захоплювати свою здобич.

Тіло тварини складається з витягнутої голови, тіла та хвоста та коротких, але сильних кінцівок. Останні дозволяють мобільність на суші, хоча діяльність у земельному середовищі зустрічається не дуже часто. Разом з птахами вони утворюють клад архозаврії.

Травна система

Травна система рептилій складається з ряду органів і елементів, які оркеструють проходження їжі та видобуток поживних речовин.

Попадання всередину починається з ротової порожнини, яка сильно модифікована у плазунів, особливо в кінетичних черепах змій, і меншою мірою у ящірок. Тільки крокодили мають вторинне піднебіння.

Слідом за ротовою порожниною ми знаходимо глотку, потім стравохід і шлунок. За ними слідують кишечник, який спорожняється в клоаку.

Шлунково-кишковий тракт більшості плазунів короткий, типова характеристика м’ясоїдної дієти. Травоїдні варіанти мають більш довгий кишечник, що дозволяє їм перетравлювати рослинні речовини. Деякі з них демонструють поведінку ковтання каменів, щоб сприяти травленню.

Серцево-судинна система

Серце ігуани ділиться через шлуночок. Хартмакл

Циркуляція у плазунів складається з двох контурів: один з них бере кров і несе її до легенів, а другий шлях оркеструє проходження крові через решту тіла.

За винятком крокодилів, у плазунів є серце з неповним перегородкою, що дозволяє мало контактувати між кисневою та неоксигенованою кров’ю.

У крокодилів серце складніше і нагадує ссавців та птахів, оскільки має два передсердя та два шлуночки. Це повне розділення підвищує ефективність процесу.

Нервова система

Взагалі нервова система рептилій має всі основні структури, які ми знаходимо у земноводних, але більші - особливо головний мозок та мозочок.

Однак у порівнянні з птахами та ссавцями мозок порівняно менший. Наприклад, мозок черепах невеликий - він ніколи не перевищує 1% від загальної маси тварини. Однак мозочок має значні розміри в цій групі рептилій.

Більшість органів чуття добре розвинені, хоча є кілька винятків.

Дихальна система

Дихання у плазунів відбувається через легені. Шкіра цих організмів товста, тому вона не відіграє відповідної ролі в газообміні, як це відбувається у земноводних з тонкою і вологою шкірою.

Більшість членів мають парні легені, за винятком змій та амфісбенідів.

У черепах спостерігається додаткове ускладнення дихального процесу: органи обмежені в оболонці тварини. Для вирішення цієї проблеми черепахи використовують черевну і грудну мускулатуру як діафрагму.

Види черепах, які населяють водойми, вдається задовольнити свої потреби в кисні завдяки насосному виконанню в ротовій порожнині - яка сильно васкуляризована - або в клоаці. Це явище дозволяє їм залишатися під водою протягом значних періодів часу.

Крокодили мають важливе нововведення: вторинне піднебіння. Він складається з серії шкірних складок, які відокремлюють рот від носових ходів. Тобто вони можуть дихати, поки рот тварини відкритий.

Видільна система

Усі рептилії мають парні, лопатеві нирки приблизно однакового розміру. У змій нирки розташовані в каудальній ділянці целомічної порожнини.

Як і у решти хребетних, функціональною одиницею нирки є нефрони. У плазунів кожна нирка складається з кількох тисяч нефронів, що мало порівняно з майже двома мільйонами нефронів у нирці людини.

Зменшення розмірів клубочка розглядається як адаптація, щоб уникнути втрати води. Крім того, це дуже мало васкуляризовано.

Відхідним продуктом плазунів є сечова кислота; з цієї причини плазуни відомі як урікотелі. Здається, це адаптація для зменшення втрат води.

Сечова кислота - це нерозчинна у воді речовина. Таким чином, продукт осаджується, а речовина, що виводиться, складається з білої напівтвердої маси.

Навпаки, види, які мешкають у водному середовищі, часто виділяють аміак, речовину з високим рівнем токсичності. Оскільки продукт виділення токсичний, його потрібно розбавити більшою кількістю води, ніж необхідно для виведення сечової кислоти.

Відтворення

Рептилії мають внутрішнє запліднення і статі розділені. У самців два яєчка, а у жінки два яєчники. Самці виконують копуляцію спеціальним органом, який називається геміпенісом. Є навіть майже у всіх рептилій, за винятком черепах і крокодилів.

Черепахи внутрішньо запліднюються і яєчні. Вони вкладають енергію у створення гнізда для своїх молодих, і як тільки яйця відкладаються і покриваються субстратом, батьки нехтують своїм майбутнім потомством.

Велика кількість змій є яйцеклітинними, а невелика група - яйцеклітинними. Життєздатність розвинулася у плазунів майже сто разів окремими еволюційними шляхами. Це явище, як правило, виникає через збільшення часу перебування яєць у яйцеводі.

Тварини з такою репродуктивною модальністю зазвичай асоціюються з холодним кліматом, і це може бути адаптивною характеристикою, яка дозволяє плазунам підтримувати оптимальну температуру для свого потомства. Всередині організму матері температура є оптимальною для розвитку молодняку.

Визначення статі

Однією з особливостей рептилій з точки зору їх розмноження є вплив температури при визначенні статі тварин. Повідомлялося про це явище у черепах, ящірок та крокодилів.

У черепах низькі температури пов’язані з виробництвом самців. Так само високі температури призводять до жіночого виробництва. Оскільки температура є визначальним фактором, у цих видів відсутні статеві хромосоми.

Чи справжня група плазунів?

Історично наземні хребетні тварини класифікуються на три чітко визначені класи: плазуни, птахи та ссавці. Рептилії - холоднокровні організми зі лусочками; птахи теплокровні і мають пір’я; в той час як ссавці теплокровні, вони важкі і молочні.

Кладистська перспектива

За допомогою цього простого опису здається легко згрупувати органічних істот у категорії, що відповідають класам.

Для кладистської школи рептилії представляють парафілетичну групу, тобто вони не утворюють кладу.

З точки зору кладизму, у дійсні угруповання входять останній спільний пращур та всі його нащадки. Що стосується рептилій, то не всі нащадки вважаються, оскільки з цього угрупування виключаються птахи.

Птахи еволюціонували з групи динозаврів під назвою дромеозаври. Тому, якщо ви хочете розглянути монофілетичну групу - найновішого загального предка та всіх його нащадків - ви повинні врахувати птахів всередині плазунів.

Деякі біологи, які хочуть віднести ці класи, правильно використовують термін «пташині та не пташині» рептилії.

Спільні похідні символи

Дуже поверхневим чином групи рептилій і птахів можуть здаватися дуже різними одна від одної. Однак обидва поділяють низку спільних похідних персонажів або синапоморфій, як вони відомі в кладистській термінології.

Як «традиційні» птахи, так і рептилії мають анатомічні характеристики на рівні черепа та щиколотки. Крім того, обидва мають бета-кератин у своїх структурах. Ці символи об'єднують обидві групи в клад (монофілетичну групу).

Птахи та крокодили - сестринські групи. Крокодил більше пов’язаний з колібрі, ніж з ящіркою або змією. Іншими словами, крокодили та птахи мають більш недавнього спільного предка і вважаються монофілетичною групою (пам’ятайте, що монофілетні групи можуть вбудовуватися).

Список літератури

1. Дайвери, SJ, & Stahl, SJ (ред.). (2018). Медицина та хірургія "Рептилія та амфібія" Мадера - електронна книга. Науки про здоров’я Ельзев'є.
2. Хікман, К.П., Робертс, Л.С., Ларсон, А., Обер, WC, & Гарнізон, C. (2001). Комплексні принципи зоології. McGraw - Хілл.
3. Якобсон, ЕР (Ред.). (2007). Інфекційні захворювання та патологія плазунів: кольоровий атлас та текст. CRC Press.
4. Кардон, К. В. (2006). Хребетні: порівняльна анатомія, функція, еволюція. McGraw-Hill.
5. Льоса, ZB (2003). Загальна зоологія. EUNED.
6. Вітт, LJ, та Колдвелл, JP (2013). Герпетологія: вступна біологія земноводних та плазунів. Академічна преса.