РЕПТИЛИИ: ХАРАКТЕРИСТИКА, КЛАССИФИКАЦИЯ И РАЗМНОЖЕНИЕ - БИОЛОГИЯ - 2025

Эти рептилии представляют собой группу позвоночных животных parafilética включая черепах, ящериц, змей, крокодилов и Tuataras. Кроме того, они включают несколько вымерших групп крупных динозавров, плезиозавров, птерозавров и других. Его самая заметная особенность - толстая кожа с чешуей.

Эти живые существа являются экзотермическими, поскольку не способны внутренне регулировать температуру своего тела. Поэтому их распространение почти ограничено регионами с теплым климатом, где их очень много.

Источник: pixabay.com

Черепахи - это организмы с толстым панцирем и наследственной морфологией. У них нет зубов, и все они яйцекладущие. Наибольшее разнообразие этой группы обнаруживают ящерицы, группа, которая чрезвычайно процветала. Большинство из них яйцекладущие, а некоторые - живородящие.

Две группы рептилий, змеи и амфисбениды, пострадали от полного сокращения конечностей. Кроме того, у змей есть кинетический (движущийся) череп, который позволяет им поедать огромную добычу. Некоторые могут вводить яд.

Туатары - эндемичные животные Новой Зеландии. Его характеристики напоминают рептилий, населявших землю около 100 миллионов лет назад.

Крокодилы - единственные нептичьи представители архозавров, линии, от которой произошли ныне вымершие динозавры и нынешние птицы.

У рептилий возникает значительная адаптация, которая смогла сделать воспроизводство независимым от воды: амниотическое яйцо. Яйцо состоит из структуры, покрытой известковой или кожистой структурой с внеэмбриональными оболочками, называемыми амнионом, хорионом, желточным мешком и аллантоисом. Личиночные стадии водной жизни у рептилий не наблюдаются.

Общие характеристики

Рептилии составляют парафилетическую группу, насчитывающую около 8000 видов. Эти организмы многочисленны и обитают в самых разнообразных средах обитания, как на суше, так и в воде, обычно с теплым климатом.

Они покрыты характерными структурами, называемыми чешуей. У большинства есть две пары конечностей по пять пальцев на каждой. У змей и некоторых ящериц конечности дегенерированы или сильно уменьшены.

Кожа рептилий толстая, что обеспечивает защиту от высыхания. Эпидермальные структуры этих животных состоят из особого кератина, называемого бета-кератином. Закостенение скелета завершено, на черепе имеется единственный затылочный мыщелок.

Что касается регулирования температуры, все члены группы являются экзотермическими животными; они не могут регулировать свою температуру метаболическими путями.

Напротив, они могут регулировать температуру своим поведением. То есть они переезжают в солнечные регионы, если им нужно ее увеличить, или располагаются в тени, чтобы снизить температуру тела.

Амниотическое яйцо

Морская черепаха вылупляется из яйца. Автор: Майер Ричард. Wikimedia Commons.

Амниотическое яйцо представляет собой одно из самых удивительных приспособлений животного мира, поскольку ему удалось сделать репродуктивные процессы независимыми от водоемов.

Яйцо имеет четыре дополнительных эмбриональных слоя или мембран, которые называются амнион, аллантоис, хорион и желточный мешок.

Амнион - это слой, окружающий эмбрион. Внутри мы находим жидкость, которая смягчает развивающийся организм и обеспечивает водную среду для его роста. Ненужные вещества хранятся в аллантоисе.

Хорион окружает все содержимое яйца и, как и аллантоис, имеет большое количество сосудов. Эти два дополнительных эмбриональных слоя участвуют в дыхании, являясь жизненно важным компонентом обмена кислорода и углекислого газа. В желточном мешке находятся питательные вещества, которые эмбрион будет использовать.

Большинство амниотических яиц окружено довольно гибкой минерализованной оболочкой или покрытием. Этот барьер обеспечивает баланс между защитой эмбриона и обменом веществ, поскольку он действует как полупроницаемый барьер.

классификация

Живые рептилии представлены следующими отрядами: Testudines (черепахи), Squamata (ящерицы и змеи), Sphenodonta (новозеландские туатары) и Crocodilia (крокодилы и их союзники).

Кроме того, группы рептилий различаются по количеству отверстий в черепе. Сначала мы рассмотрим классификацию различных черепов амниот, а затем рассмотрим таксономическую классификацию четырех групп живых рептилий.

Анапсиды, синапсиды и диапсиды

A = аннасиды, B = синапсиды, C = диапсиды. Skull_anapsida.svg: Preto (m) Skull_synapsida.png: Preto (m) Skull_diapsida.png: Preto (m) производная работа: Петтер Бёкман

При классификации рептилий - и остальных четвероногих позвоночных - обычно используются термины анапсиды, диапсиды и синапсиды. Эта терминология относится к узору отверстий (фенестра) на уровне височной области черепа этих животных.

Анапсиды - это организмы, в височной области которых отсутствуют какие-либо отверстия. Эта морфология считается примитивной, и считается, что первые амниоты, появившиеся в ходе эволюции, обладали этой анатомической структурой. В пределах нынешнего вида черепахи имеют анапсидный череп.

Однако случай черепах очень специфичен. Согласно современным молекулярным данным, был сделан вывод, что эти рептилии приобрели состояние анапсида вторичным путем, поскольку они произошли от предка с диапсидными временными отверстиями.

Из этого наследственного состояния были получены два анатомических варианта: диапсиды и синапсиды. В диапсидном черепе мы находим два височных отверстия. Диапсидный череп присутствует у современных рептилий (включая птиц и за исключением черепах).

Третий паттерн временных отверстий - это синапсид, где есть только одна пара временных отверстий. У млекопитающих такой череп.

1. Заказать Testudines (Chelonia)

Орден Testudines состоит из черепах. Эти организмы очень мало изменились на протяжении эволюции, в основном сохраняя характерную морфологию группы.

Наиболее заметной особенностью является наличие спинного панциря и брюшного пластрона. Эта оболочка состоит из двух слоев: внешнего, состоящего из кератина, и внутреннего, состоящего из костной ткани.

Внутренний слой представляет собой соединение костей, сросшихся позвонков и других окостеневших кожных элементов. Черепахи - уникальная особенность позвоночных животных, которые обладают конечностями и поясами в пределах ребер.

Нижняя челюсть челониев лишена зубных структур. Вместо этого есть своего рода кератиновые тарелки, которые позволяют манипулировать и измельчать пищу.

С экологической точки зрения черепахам удалось завоевать множество ниш. Есть полностью водные виды (кроме случаев, когда яйца откладываются) и полностью наземные.

Что касается чувств, черепахи не обладают особенно хорошим слухом. Чтобы нейтрализовать этот недостаток, у них очень чувствительный вкус и система зрения. На самом деле зрение бывает цветным и сравнимо с фоторецепторной системой человека.

2. Отряд Squamata

Этот отряд состоит из ящериц и змей. Он очень обширен и разнообразен и включает почти 95% всех ныне живущих нептичьих видов рептилий.

Змеи обладают рядом уникальных и отличительных характеристик. Тело претерпело значительное удлинение, что привело к внутренней реорганизации органов; конечности утрачены и есть приспособления для потребления другими крупными животными.

У большинства ящериц есть способность двигать веками. Напротив, у змей часто есть постоянное прозрачное покрытие над органами зрения. Зрение некоторых видов адаптировано к солнечному свету, и у них есть цветовое зрение, в то время как у других видов, ведущих ночной образ жизни, нет.

Череп представителей этого класса называется кинетическим черепом, поскольку он обладает мобильными свойствами, которые позволяют им поедать добычу значительных размеров и манипулировать ею. Хотя череп ящериц кинетический, у змей это явление гораздо более выражено.

Раньше отряд Squamata состоял из трех подотрядов: Sauria, Serpentes и Amphisbaenia. Сегодня последняя группа считается модифицированными членами Sauria.

Подотряд Саурия

Он включает в себя жаворонков, чрезвычайно разнообразную группу форм, которые населяют от земной и водной среды до деревьев, подземных областей и даже воздуха. Среди наиболее популярных представителей - гекконы или гекконы, игуаны, сцинки, варан и хамелеоны.

Для большинства видов ящериц слух не имеет значения. Однако у некоторых видов песни являются важным элементом в поисках и выборе партнера.

Среда, в которой обитает эта группа организмов, обычно засушливая и сухая. Их толстая кожа без желез в значительной степени предотвращает потерю воды. Кроме того, моча рептилий почти твердая и содержит значительное количество мочевой кислоты. Эти механизмы позволяют им избежать высыхания.

Поскольку у рептилий отсутствует терморегуляция и они зависят от температуры окружающей среды, в холодных регионах обитает несколько видов рептилий, поскольку эти условия ограничивают их рост.

Амфисбениды или слепой опоясывающий лишай

Амфисбениды - это особая группа ящериц (отряд Squamata), морфология которых напоминает морфологию змеи или дождевого червя. Его тело червеобразное, а конечности потеряны.

Название группы описывает ее особую способность двигаться как вперед, так и назад. То есть они могут двигаться в направлении головы и хвоста с одинаковой эффективностью.

Их образ жизни под землей, и у них есть различные приспособления, связанные с жизнью под землей: червеобразная морфология, позволяющая перемещаться; череп твердый и крепкий, что позволяет проводить раскопки; глаза атрофированы и практически неотличимы от тела (поскольку они покрыты слоем кожи), а наружное отверстие уха отсутствует.

Подотряд Змеи

Змеи - это рептилии, у которых отсутствуют конечности и, в большинстве групп, также отсутствуют грудные и тазовые пояса. Их тело состоит из множества позвонков, которые позволяют им двигаться по земле посредством серии S-образных волновых движений.

Как мы уже упоминали, череп змей обладает высокой кинетичностью, а это означает, что он может съесть огромную добычу. Эта характеристика может быть причиной удивительного успеха змей. Некоторые виды змей - около 20% - способны вводить яд в свою добычу.

Что касается чувств, только небольшая группа змей с древесными привычками обладает замечательным зрением. У них нет барабанной перепонки или наружного уха. Для обнаружения химических раздражителей змеи оснащены органом Якобсона, также известным как вомероназальный орган.

3. Заказать Sphenodonta

Отряд Sphenodonta состоит исключительно из двух живых видов - единственных выживших видов этой линии, принадлежащих к роду Sphenodon, эндемичному для Новой Зеландии. Их обычно называют туатарами.

Туатары были моделью исследования, которая вызвала интерес эволюционных биологов. Эти виды очень мало изменились в процессе эволюции и имеют примитивный диапсидный череп.

4. Заказать Crocodilia

Крокодилы, аллигаторы и аллигаторы - крепкие полуводные рептилии. Они известны прежде всего как крупные хищники. Их челюсти мощные и позволяют им эффективно ловить добычу.

Тело животного состоит из удлиненной головы, туловища и хвоста, а также коротких, но крепких конечностей. Последние позволяют передвигаться по суше, хотя деятельность на суше не очень распространена. Вместе с птицами они образуют кладу Archosauria.

Пищеварительная система

Пищеварительная система рептилий состоит из ряда органов и элементов, которые регулируют прохождение пищи и извлечение питательных веществ.

Проглатывание начинается с ротовой полости, которая сильно видоизменена у рептилий, особенно у кинетических черепов змей и в меньшей степени у ящериц. Вторичное небо есть только у крокодилов.

Далее следует ротовая полость, мы находим глотку, затем пищевод и желудок. За ними следует кишечник, который попадает в клоаку.

Желудочно-кишечный тракт большинства рептилий короткий, что типично для хищных животных. У травоядных вариантов кишечник более длинный, что позволяет им переваривать растительные вещества. Некоторые из них проглатывают камни, что способствует пищеварению.

Сердечно-сосудистая система

Сердце игуаны рассечено пополам через желудочек. Hartmacl

Циркуляция у рептилий состоит из двух контуров: один из них забирает кровь и переносит ее в легкие, а второй управляет прохождением крови через остальную часть тела.

За исключением крокодилов, у рептилий сердце с неполной перегородкой, что обеспечивает небольшой контакт между насыщенной кислородом и не насыщенной кислородом кровью.

У крокодилов сердце более сложное и напоминает сердце млекопитающих и птиц, поскольку оно имеет два предсердия и два желудочка. Это полное разделение увеличивает эффективность процесса.

Нервная система

В целом нервная система рептилий имеет все основные структуры, которые мы находим у земноводных, но более крупные - в частности, мозг и мозжечок.

Однако по сравнению с птицами и млекопитающими мозг относительно меньше. Например, мозг черепах небольшой - он никогда не превышает 1% от общей массы животного. Однако мозжечок действительно имеет значительные размеры у этой группы рептилий.

Большинство органов чувств хорошо развиты, хотя есть несколько исключений.

Дыхательная система

Дыхание у рептилий происходит через легкие. Кожа этих организмов толстая, поэтому она не играет существенной роли в газообмене, как у земноводных с тонкой и влажной кожей.

У большинства членов есть парные легкие, за исключением змей и амфисбенид.

У черепах возникает дополнительное осложнение дыхательного процесса: органы заключены в панцирь животного. Чтобы решить эту проблему, черепахи используют в качестве диафрагмы брюшные и грудные мышцы.

Виды черепах, населяющие водоемы, удовлетворяют свои потребности в кислороде благодаря откачке, которую они выполняют в своей ротовой полости, которая сильно васкуляризована, или в клоаке. Это явление позволяет им оставаться под водой в течение значительных периодов времени.

Крокодилы обладают важным нововведением: вторичным нёбом. Он состоит из ряда складок кожного происхождения, отделяющих рот от носовых ходов. То есть они могут дышать, пока пасть животного открыта.

Выделительная система

У всех рептилий парные лопастные почки примерно одинакового размера. У змей почки расположены в каудальной области целомической полости.

Как и у остальных позвоночных, функциональная единица почек - нефроны. У рептилий каждая почка состоит из нескольких тысяч нефронов, что мало по сравнению с почти двумя миллионами нефронов в почке человека.

Уменьшение размеров клубочков считается адаптацией, позволяющей избежать потери воды. Кроме того, они очень мало васкуляризированы.

Продукт жизнедеятельности рептилий - мочевая кислота; по этой причине рептилии известны как урикотели. Это похоже на приспособление для уменьшения потерь воды.

Мочевая кислота - нерастворимое в воде вещество. Таким образом, продукт выпадает в осадок и выделяемое вещество представляет собой белую полутвердую массу.

Напротив, виды, обитающие в водной среде, часто выделяют аммиак, вещество с высоким уровнем токсичности. Поскольку продукт экскреции токсичен, его необходимо разбавить большим количеством воды, чем необходимо для выведения мочевой кислоты.

репродукция

У рептилий есть внутреннее оплодотворение, и полы разделены. У мужчин два яичка, а у женщин - два яичника. Самцы совершают совокупление с помощью специального органа, называемого гемипенисом. Это даже почти у всех рептилий, за исключением черепах и крокодилов.

Черепахи внутренне оплодотворены и откладывают яйца. Они вкладывают энергию в создание гнезда для своих детенышей, и как только яйца откладываются и покрываются субстратом, родители не обращают внимания на их будущее потомство.

Большое количество змей являются яйцекладущими, а небольшая группа - яйцекладущими. Живородство эволюционировало у рептилий почти сто раз отдельными эволюционными путями. Это явление обычно происходит из-за увеличения времени, в течение которого яйца остаются в яйцеводе.

Животные с этой репродуктивной функцией обычно связаны с холодным климатом, и это может быть адаптивной характеристикой, позволяющей рептилиям поддерживать оптимальную температуру для своего потомства. Внутри тела матери температура оптимальная для развития детенышей.

Определение пола

Одна из особенностей рептилий с точки зрения их воспроизводства - влияние температуры на определение пола животных. Об этом явлении сообщалось у черепах, ящериц и крокодилов.

У черепах низкие температуры связаны с размножением самцов. Точно так же высокие температуры приводят к размножению самок. Поскольку температура является определяющим фактором, у этих видов отсутствуют половые хромосомы.

Рептилии - настоящая группа?

Исторически наземные позвоночные животные подразделяются на три четко определенных класса: рептилии, птицы и млекопитающие. Рептилии - хладнокровные организмы с чешуей; птицы теплокровные, с перьями; в то время как млекопитающие теплокровны, они тяжелые и дают молоко.

Кладистская перспектива

С этим простым описанием кажется легко сгруппировать органические существа по категориям, соответствующим классам.

Для школы кладистов рептилии представляют парафилетическую группу, то есть не образуют кладу.

С точки зрения кладизма допустимые группы включают самого недавнего общего предка и всех его потомков. В случае рептилий рассматриваются не все потомки, поскольку в эту группу не входят птицы.

Птицы произошли от группы динозавров, называемых дромеозаврами. Следовательно, если вы хотите рассматривать монофилетическую группу - самого недавнего общего предка и всех его потомков - вы должны учитывать птиц внутри рептилий.

Некоторые биологи, которые хотят правильно отнести к этим классам, используют термин «птичьи» и «нептичьи» рептилии.

Общие производные символы

На первый взгляд, группы рептилий и птиц могут сильно отличаться друг от друга. Однако оба имеют ряд общих производных символов или синапоморфий, как они известны в кладистской терминологии.

И «традиционные» птицы, и рептилии имеют общие анатомические характеристики на уровне черепа и лодыжек. Кроме того, в структурах обоих есть бета-кератин. Эти символы объединяют обе группы в кладу (монофилетическую группу).

Птицы и крокодилы - сестринские группы. Крокодил больше похож на колибри, чем на ящерицу или змею. Другими словами, крокодилы и птицы имеют более недавнего общего предка и считаются монофилетической группой (помните, что монофилетические группы могут быть вложенными).

Ссылки

1. Divers, SJ, & Stahl, SJ (ред.). (2018). Электронная книга по медицине и хирургии рептилий и амфибий Мадера. Elsevier Health Sciences.
2. Хикман, С.П., Робертс, Л.С., Ларсон, А., Обер, В.К., и Гаррисон, К. (2001). Интегральные принципы зоологии. МакГроу - Хилл.
3. Якобсон, ER (ред.). (2007). Инфекционные болезни и патологии рептилий: цветной атлас и текст. CRC Press.
4. Кардонг, К.В. (2006). Позвоночные животные: сравнительная анатомия, функции, эволюция. McGraw-Hill.
5. Льоса, З. Б. (2003). Общая зоология. EUNED.
6. Витт, LJ, и Колдуэлл, JP (2013). Герпетология: вводная биология амфибий и рептилий. Академическая пресса.