Пресмыкающиеся: кто это, и какими они бывают

Пресмыкающиеся (или рептилии, от латинского слова reptilis — «ползучий») — это класс позвоночных животных, самыми заметными признаками которых являются холоднокровность и чешуйчатая кожа.

Эти животные обитают практически повсеместно, за исключением самых холодных регионов. Некоторые виды способны обитать в горах на границе вечных снегов (например, тибетская ящерица Phrynocephalus erythrurus). Единственный континент, на котором пресмыкающиеся не встречаются, — Антарктида.

Кто такие пресмыкающиеся

Название класса «пресмыкающиеся» ярко подчеркивает общую характерную особенность всех рептилий. Эти животные «пресмыкаются», то есть ползают (слово «пресмыкаться» образовано от древнерусского глагола «смыкатися» — «ползать»). Большинство видов обитает на суше, но некоторые (около ста видов) приспособились к жизни в водной среде.

Самые известные представители пресмыкающихся: змеи, черепахи, ящерицы и крокодилы. Все они дышат легкими, являются холоднокровными животными, способными регулировать температуру тела лишь косвенно, и размножаются путем откладывания яиц.

Какими бывают пресмыкающиеся

Разнообразие рептилий очень велико, поэтому класс объединяет несколько подклассов, в которых выделяются отряды и подотряды. В современной классификации существует 4 отряда:

• Чешуйчатые — самый многочисленный отряд. В него входят змеи, хамелеоны, множество видов ящериц.
• Черепахи — этот отряд включает в себя такие подотряды, как скрытношейные (сюда входят большинство наземных и пресноводных форм), морские, мягкотелые, бесшейные, бесщитковые.
• Крокодилы — содержит три семейства: аллигаторы, гавиалы, крокодилы.
• Клювоголовые (другое название: хоботноголовые, ринхоцефалы). В этот отряд входит 43 ископаемых вымерших вида и всего один сохранившийся до наших дней вид — гаттерия.

В настоящее время зоологам известно около 12 тысяч видов рептилий.

Признаки пресмыкающихся

У рептилий довольно много характерных признаков. Так, у них сухая кожа, лишенная выделяющих влагу или жирную смазку желез. Тело защищено чешуйчатым покровом или панцирями из костной ткани.

Они не имеют механизма терморегуляции. Температура тела непостоянна и зависит от внешних условий окружающей среды.

У большинства представителей имеются две пары конечностей, но у двуходок есть только передняя пара ног, а у некоторых ящериц и у всех змей конечности отсутствуют вовсе.

Все рептилии дышат легкими. Мягкотелые черепахи и морские змеи наряду с легочным способны еще и к кожному дыханию.

Почти все пресмыкающиеся размножаются, откладывая яйца (яйцекладущие). Яйца защищены твердой скорлупой. Некоторые ящерицы и змеи являются живородящими — это происходит из-за задержки яиц в теле самки. Но есть и исключения. Некоторые змеи (редкие виды удавов) способны к истинному живорождению.

Где обитают пресмыкающиеся

Рептилии распространены практически на всей поверхности планеты. Они обитают на всех континентах за исключением Антарктиды. Эти животные демонстрируют высокую адаптивность к различным климатическим зонам — от суровых северных регионов до жарких пустынь и водных экосистем, как пресноводных водоемов, так и океанов. Особенно разнообразны виды пресмыкающихся в жарких регионах, где условия благоприятствуют процветанию многих представителей этого класса.

В России рептилии распространены повсеместно, кроме тундры. Некоторые ящерицы (например, Zootoca vivipara) обитают в зоне вечной мерзлоты, а их ареал захватывает области южной кустарниковой тундры.

Происхождение пресмыкающихся

Возникновение первых пресмыкающихся датируется примерно 260–300 миллионами лет назад. Согласно научным данным, этот класс животных произошел от древнейших амфибий. Древние рептилии быстро эволюционировали и постепенно превратились в один из основных классов на Земле.

Пресмыкающиеся распространились повсюду. Они осваивали разнообразные ландшафты суши, расселялись на островах, проникали в пресные и соленые водоемы, учились летать. Хотя птицы формально не принадлежат к классу рептилий, многие ученые убеждены, что именно рептилии были предками современных пернатых.

Кроме того, существует гипотеза, согласно которой одна из групп ископаемых пресмыкающихся — архозавры — стала отправной точкой для развития динозавров, господствовавших на нашей планете на протяжении 180 миллионов лет. Современные крокодилы считаются потомками той самой линии архозавров, что делает их отдаленными родственниками вымерших динозавров.

Строение пресмыкающихся

Анатомическое строение рептилий, относящихся к разным подотрядам, сильно различается. Так, у большинства пресмыкающихся имеется 4 конечности, но у змей они отсутствуют вовсе. Лишь у некоторых змей (например, удавы, питоны) сохранились рудименты задних ног.

Характерная черта рептилий — холоднокровность. Они полностью зависят от температуры внешней среды и не способны вырабатывать собственное тепло путем активного обмена веществ.

Отличительной особенностью является наличие легких для дыхания. Это позволяет рептилиям функционировать независимо от кожного дыхания, которое характерно для амфибий.

Более совершенный по сравнению с земноводными скелет рептилий обеспечивает дополнительную подвижность тела, особенно ярко выраженную в строении шеи, состоящей из нескольких подвижных позвонков. Шейные позвонки дают животным большую свободу движений головы.

Кровеносная система пресмыкающихся

У всех рептилий без исключения кровеносная система включает в себя сердце, сеть артерий, вен, капилляров. У подавляющего большинства видов сердце трехкамерное (два предсердия и один желудочек), но у крокодилов — четырехкамерное (два предсердия и два желудочка).

Кровеносные сосуды образуют два круга кровообращения: большой (системный) и малый (легочный). Но у обладателей трехкамерного сердца венозная и артериальная кровь частично смешиваются в сердечном пространстве перед распределением по организму.

Специфические черты, которые имеет кровеносная система, позволяют пресмыкающимся эффективно управлять подачей крови в разные части тела в зависимости от степени физической активности, будь то состояние покоя или интенсивная активность.

Нервная система пресмыкающихся

Центральную нервную систему (ЦНС) составляют головной и спинной мозг. Головной мозг дифференцирован на три ключевых отдела:

• передний мозг ответственен за распознавание запахов (обоняние), вкусов и координацию моторики;
• средний мозг ответственен за зрительное восприятие и регуляцию эндокринных функций;
• задний мозг контролирует слуховую чувствительность, поддержание равновесия тела при движении и общую стабильность внутренней среды организма (физиологический гомеостаз).

Периферическая нервная система (ПНС) объединяет весь комплекс нервных тканей и структур вне центральной нервной системы, охватывая разветвленную сеть нервных путей и самих нервов. ПНС осуществляет передачу сигналов от органов чувств и мышц к ЦНС. Также она передает нервные импульсы от ЦНС к мышцам.

Дыхательная система

Основной механизм дыхания у рептилий основан на работе легких. Однако метод вдоха отличается от земноводных, которые используют рот для проталкивания воздуха. Для осуществления акта вдоха рептилии задействуют сокращение межреберных мышц, позволяющее активно расширять грудную клетку и всасывать воздушный поток. Некоторым видам свойственно дополнительное дыхание через кожу, но основной объем кислорода поступает через легочную ткань.

Частота дыхательных циклов у рептилий сильно связана с внешней температурой — ее повышение ведет к ускорению процесса дыхания. Большинство видов обладает парными легкими, но у змей имеется лишь одно функциональное легкое. В этом случае тоже есть исключения. Питоны и червеобразные змеи обладают двумя легкими, при этом правое всегда значительно больше левого.

Пищеварительная система

В состав пищеварительной системы входят ротовая полость, слюнные железы, глотка, пищевод, желудок, печень, поджелудочная железа, кишечник (тонкий, толстый, слепой выросток), клоака.

Зубы есть не у всех рептилий. Обладатели зубов используют их не для пережевывания, а для захвата пищи, которую животные заглатывают целиком.

Форма языка сильно зависит от вида пресмыкающихся. У змей он раздвоенный и очень подвижный. У крокодилов, наоборот, — прочно прикреплен к нижней челюсти на всем протяжении, и на нем имеются специальные железы для выделения избытка соли из организма. У хамелеонов липкий язык может вытягиваться и становиться почти в три раза длиннее тела — с помощью такого длинного языка хамелеоны ловят насекомых.

Выделительная система пресмыкающихся

К выделительной системе относятся почки, мочеточники, мочевой пузырь (у черепах, большинства ящериц). Почки парные, и у всех, в том числе у змей, у них эти органы располагаются один за другим вдоль тела — сначала правая почка, затем левая.

Моча у рептилий представляет собой не жидкость, а кашицеобразную смесь продуктов обмена. Она выводится в клоаку, а затем выбрасывается из организма.

Органы чувств у пресмыкающихся

Рептилии обладают набором основных органов восприятия окружающей среды. У них есть глаза (зрение), хоаны (внутренние носовые отверстия, в которых сосредоточены обонятельные рецепторы), вкусовые луковицы (обычно находятся в глотке), внутреннее и среднее ухо (слух), кожа (осязание).

Все сенсорные системы различаются по степени развития и сложности структуры среди различных представителей класса, адаптируясь к условиям жизни конкретных видов. Некоторые виды ящериц наделены тремя глазами. У них, помимо пары обычных глаз, имеется дополнительный теменной глаз, расположенный на верхней части черепа, между обычными глазами. Этот третий глаз не способен воспринимать визуальные образы или оттенки цветов, однако эффективно определяет изменения уровня освещенности, воспринимая различия между светом и тьмой.

У змей и многих ящериц особую роль играет специфический терморецепторный орган — пара лицевых ямок, расположенных между ноздрями и глазами. Эта уникальная система — настоящий теплолокатор, позволяющий животным обнаруживать тепловое излучение объектов, включая инфракрасные сигналы, недоступные человеческому восприятию.

Размножение пресмыкающихся

Рептилии являются раздельнополыми существами, использующими внутренний способ оплодотворения.

Самки после спаривания производят кладку яиц. Их оболочки твердые, что позволяет откладывать яйца на земле, в отличие от амфибий. Некоторые разновидности являются яйцеживородящими — яйца с тонкой скорлупой сохраняются непосредственно в теле матери до появления детенышей.

Настоящее живорождение, при котором питание зародыша осуществляется напрямую от материнского организма, среди пресмыкающихся наблюдается крайне редко. Примером зачатков подобного явления служат отдельные виды змей. Однако даже в таком случае связь между плодом и телом матери носит вспомогательную природу.

Пол будущих особей у большинства представителей класса часто определяется внешней температурой кладки: высокая температура окружающего воздуха способствует увеличению числа самок.

Примеры пресмыкающихся

Рептилии демонстрируют огромное разнообразие форм и способов адаптации к различным условиям существования. Одни предпочитают наземный образ жизни, другие прекрасно приспособлены к водной стихии. Наиболее характерные группы рептилий: ящерицы, змеи, крокодилы, аллигаторы, черепахи, гаттерии.

Ящерицы. Одна из самых многочисленных категорий рептилий, включающая более 7700 видов, различающихся по размерам, цвету кожи и поведению. Самые маленькие экземпляры едва превышают три сантиметра, наиболее крупные вырастают в длину до четырех метров (например, гигантские вараны).

Ящерицы освоили различные экологические ниши, начиная от засушливых регионов и заканчивая влажными лесами. Удивительной способностью обладают ящерицы — они могут восстанавливать утраченный хвост, жертвуя им перед лицом опасности, что дает шанс избежать гибели в зубах хищника.

Змеи. Эта группа тоже включает огромное количество видов — более 4000 известных науке. Основная особенность — отсутствие конечностей и длинное, покрытое чешуей тело. Большинство змей ведет наземный образ жизни, однако существуют и морские, а также пресноводные формы (например, водяной уж). Рацион питания исключительно мясной, основу составляют мелкие позвоночные и беспозвоночные животные.

Черепахи. Обладают прочным панцирем, выполняющим защитную функцию. Панцирь служит своего рода броней, надежно защищающей тело животного от хищников. Также он помогает регулировать температуру тела, а водным черепахам — плавать.

Среди современных видов насчитывается примерно 360 разновидностей черепах, подразделяемых на сухопутных и морских обитателей. Средняя продолжительность жизни черепах варьируется от нескольких десятилетий до столетнего возраста. Гигантские альдабрские черепахи способны жить более 190 лет.

Крокодилы. Эти крупные животные обладают характерным телосложением: тело покрыто жесткой кожей с чешуей, короткие конечности обеспечивают устойчивость на суше, а мощный хвост помогает перемещаться в воде. Длина тела отдельных экземпляров достигает семи метров. Современная биология насчитывает порядка двадцати семи различных видов крокодилов, большинство из которых распространено в водоемах с пресной водой.

Аллигаторы. Представляют собой отдельную группу рептилий семейства крокодиловых. От классических крокодилов аллигаторов легко отличить по строению головы: их морда шире и имеет форму буквы U. Как и крокодилы, аллигаторы умеют долго находиться под водой, выдерживая задержки дыхания продолжительностью свыше одного часа.

Гаттерия. Уникальная реликтовая рептилия, сохранившаяся с древних времен и представляющая единственный живой вид своей ветви эволюции. Считается ровесницей динозавров. Сегодня гаттерию можно обнаружить лишь на нескольких островах Новой Зеландии.

Заключение

Первые рептилии появились на Земле около 300 млн лет тому назад. Представители этого класса на протяжении всего времени своего существования играют важную роль в экосистеме планеты. Их эволюция свидетельствует о повышенной способности приспосабливаться к изменяющимся условиям окружающего мира.

Изучение рептилий помогает лучше понять происхождение видов и особенности адаптации к различным условиям обитания. Ведущиеся исследования пресмыкающихся способствуют сохранению биоразнообразия, разработке методов защиты исчезающих видов, поддержанию экологического баланса в природе.