Довідник з біології

ТВАРИНИ

ЦАРСТВО ТВАРИНИ

ПІДЦАРСТВО БАГАТОКЛІТИННІ (METAZOA)

ХРЕБЕТНІ ІЗ ЗАРОДКОВИМИ ОБОЛОНКАМИ (АМНІОТИ) (AMNIOTA)

КЛАС ПЛАЗУНИ, АБО РЕПТИЛІЇ (REPTIUA).

Плазуни, або рептилії — давній клас справжніх наземних хребетних. Сучасні плазуни — розрізнені залишки багатого і різноманітного світу рептилій. Близько 7 тис. видів. Представлений різними формами, які мешкають повсюдно, але віддають перевагу районам з теплим і жарким кліматом. Плазуни не пов'язані в своєму розвитку з водним середовищем. Ті малочисельні види, які живуть у воді, дихають легенями і для розмноження виходять на сушу. Серед представників класу є рослиноїдні та м'ясоїдні (хижаки).

Основні ароморфози класу: формування грудної клітини; диференціювання дихальних шляхів; міжшлункова перегородка в серці; зачатки кори головного мозку; повторні тазові нирки; зародкова оболонка — амніон і шкаралупна оболонка яйця.

Морфофізіологічна характеристика класу. Розміри тіла рептилій від декількох см. до 10 м. Тіло підрозділяється на голову, шию, тулуб, хвіст і дві пари п'ятипалих кінцівок. Шия забезпечує рухливість голови.

Шкіра складається з багатошарового епідермісу та сполучнотканинної дерми. Верхні шари епідермісу роговіють, утворюючи додатки (луски, щитки, панцирі). Шкірних залоз у рептилій майже немає, унаслідок чого їх шкіра суха. Ороговіння шкіри і слабкий розвиток залоз (виділять головним чином пахучі секрети) захищає тіло тварин від втрати води.

Хребет ділиться на п'ять відділів: шийний, грудний, поперековий, крижовий і хвостовий (у змій хребет має тільки тулубний і хвостовий відділи). Шийний відділ у ящірки складається з восьми хребців. Особливість шийного відділу хребта — своєрідна будова двох перших хребців. Перший шийний хребець має вид кільця, в яке заходить зубоподібний відросток другого шийного хребця. Таким чином, перший хребець (що зчленовується з черепом) може вільно обертатися навкруги зубоподібного відростка другого хребця, що забезпечує велику рухливість голови. Така будова двох перших шийних хребців зберігається у всіх подальших класів хребетних. Усі хребці попереково-грудного відділу мають ребра. Ребра перших п'яти хребців приєднуються до грудини, утворюючи грудну клітину (грудина і грудна клітина відсутня у змій). Крижовий відділ складається з двох хребців, до поперечних відростків яких причленяються клубові кістки. Парні кінцівки зберігають загальну схему будови кінцівок наземних хребетних: перетинки між пальцями відсутні, на пальцях є кігті.

Мускулатура плазунів більш диференційована, ніж у амфібій. Розвиваються жувальні м'язи, що приводять у рух щелепи, з'являється шийна мускулатура. У зв'язку з переходом рептилій на легеневе дихання утворюються міжреберні м'язи, що приводять в рух грудну клітину.

Травний тракт має добре відособлені відділи: ротову порожнину, глотку, стравохід, шлунок, тонку, товсту кишку, яка відкривається в клоаку. Є печінка з жовчним пузирем і підшлункова залоза.

На дні ротової порожнини розташовується жвавий м'язистий язик, здатний далеко викидатися. У змій і багатьох ящірок він тонкий і часто роздвоєний на кінці. На щелепах та інших кістках ротової порожнини сидять численні зуби. У деяких змій є великі отруйні зуби (кобри, морські змії, гадюки). Ці зуби мають протоки, в які поступає секрет виробляючих отруту видозмінених слинних залоз. У ротову порожнину відкриваються протоки добре розвинених слинних залоз. У змій щелепи і пов'язані з ними кістки (піднебінні, крилоподібні, лускові) сполучені рухливо, зв'язки щелепного апарату можуть сильно розтягуватися, що забезпечує заковтування тваринних, які значно перевищують діаметр тіла самої змії. У рослиноїдних видів (сухопутні черепахи) добре розвинена сліпа кишка. Більшість видів споживає живу їжу. Так, ящірки поїдають комах, черв'яків і молюсків. Морські черепахи і морські змії звичайно харчуються крабами. Вужі винищують багато амфібій. Крокодили і великі змії нападають не тільки на дрібних тварин, але і на великих звірів.


Рис. 79. Анатомічна будова ящірки: 1 — стравохід; 2 — шлунок; 3 — печінка; 4 — жовчний міхур; 5 — підшлункова залоза; 6 — дванадцятипала кишка; 7 — пряма кишка; 8 — клоака; 9 — селезінка; 10 — трахея; 11 — легеня; 12 — ліве передсердя; 13 — праве передсердя; 14 — шлуночок серця; 15 — спинна аорта; 16, 17—сонна артерія; 18 — сім'яник; 19 — сім'япровід; 20 — нирка; 21 — сечовий міхур; 22 — отвір сечопроводу в клоаку.


Дихальна система представлена мішкоподібними легенями, від стін яких відходять численні перегородки, які поділяють порожнину легені на дрібні осередки. Є трахея і бронхи. У змій зберігається тільки одна права легеня.

Кровоносна система рептилій розвивається у напрямі більш повного розділення артеріального і венозного кровотоків. Серце трикамерне, але перегородка між передсердям завжди повна (у хвостатих амфібій перегородка між передсердям неповна, крім того, неповна перегородка є в шлуночку, завдяки чому кров тут змішується тільки частково).

У крокодила серце має два самостійні шлуночки. Від правої частини шлуночка відходить судина, яка ділиться потім на ліву і праву легеневі артерії. Від лівої частини шлуночка (що містить артеріальну кров) відходить права дуга аорти, яка дає початок сонним і підключичним артеріям. Таким чином, голова і пояс передніх кінцівок рептилій забезпечується чисто артеріальною кров'ю. Від середини шлуночка відходить ліва дуга аорти, яка з'єднується з правою дугою, і утворює спинну аорту. Отже, спинна аорта несе змішану кров. Є два кола кровообігу, більш повно розділені, ніж у земноводних. Плазуни — пойкілотермні тварини (від грец. poikilos — різний, мінливий і therme — тепло), холоднокровні тварини, тварини з непостійною внутрішньою температурою тіла, змінною залежно від температури зовнішнього середовища. До пойкілотермних тварин відносяться всі безхребетні, а з хребетних — риби, земноводні та плазуючі. Температура тіла пойкілотермних тварин звичайно всього на 1-2 °С вище за температуру навколишнього середовища або рівна їй.

Органи виділення представлені парними вторинними (тазовими) нирками. Клітини довгих канальців нефронів тазових нирок диференційовані за будовою і функцією. Завдяки цьому в канальцах відбувається ефективне зворотне всмоктування води (до 90-95 %). Основним продуктом білкового обміну у рептилій служить сечова кислота, майже нерозчинна у воді. У зв'язку з цим сеча у рептилій кашкоподібна, і виведення її вимагає витрати дуже малої кількості води.

Рептилії різностатеві, запліднення завжди внутрішнє. У деяких видів спостерігається партено-генетичний розвиток. Розвиток прямий, що пов'язано з накопиченням великої кількості жовтка в яйцеклітині. З яйця вилуплюється молода тварина, схожа за будовою з дорослою, з недорозвиненими тільки статевими залозами. Більшість плазунів відкладають яйця в ґрунт. Звичайно рептилії, відклавши яйця, покидають їх. В окремих випадках спостерігається турбота про потомство. Так, самки пітонів обвиваються навкруги яєць своїм тілом, не тільки охороняючи їх, але і підтримуючи певну температуру в кладці. Нерідко зустрічається яйце живо-народження, пов'язане із затримкою яєць у статевих шляхах самки. У деяких змій (морські змії) спостерігається істинне живородіння, при якому формується плацента, у принципі схожа з плацентою ссавців.

Нервова система рептилій ускладнюється, головний мозок більш розвинутий. Передній мозок має відносно великі розміри, з'являється кора великих півкуль із сірої мозкової речовини. Проміжний мозок утворює тім'яний орган, що нагадує своєю будовою око, воно ефективно сприймає світлове подразнення. Мозочок сильно розвинутий, що пов'язано зі складною координацією рухів у порівнянні з амфібіями. Діяльність центральної нервової системи у рептилій в цілому стоїть на більш високому рівні, ніж у амфібій. Проте основу їх поведінки складають безумовні рефлекси. У зв'язку із зачатковим станом кори головного мозку умовні рефлекси виробляються насилу, індивідуальне навчання відіграє в їхньому житті невелику роль, складні акти поведінки (міграції, турбота про потомство тощо) зумовлені дією комплексів безумовних рефлексів — інстинктів.

Високого розвитку досягають органи чуття. Очі забезпечені повіками. Є третє віко — мигальна перетинка, яка закриває око з його переднього кута. Око пристосовано до розгляду предметів, що знаходяться на різних відстанях. У деяких змій на передньому кінці голови є ямки, здатні сприймати інфрачервоне випромінювання, а також різницю температур між предметами з точністю до тисячних часток градуса. Орган слуху рептилій складається з середнього (одна слухова кісточка і барабанна перетинка) і внутрішнього вуха (порівняно з амфібіями завитка має більш великі розміри). Він має порівняно просту будову, що указує на відносно невелику роль його в житті плазунів. Добре розвинений нюх. У плазунів у ротовій порожнині є особливий орган, що дозволяє тонко розрізняти запахи.

Рептилії заселяють усі кліматичні зони земної кулі, окрім арктичної і антарктичної. У горах вони підіймаються до висоти 5 тис. м. над рівнем моря. Можливість розмножуватися на суші дозволила рептиліям пристосуватися до існування не тільки в умовах теплого вологого клімату, але і в сухих жарких пустелях. Види багатьох ящірок і змій живуть на сильно засолених ґрунтах, змії та черепахи тривалий час проводять у морській воді. Є види, що повністю перейшли до життя у морях і ніколи не виходять на сушу (морські змії). У зв'язку з різноманітністю умов життя рептилії виробили пристосування, яке дозволяє їм існувати в найрізноманітніших житлах. Серед них є види наземні, водні, напівводні, що живуть на деревах. Сучасні рептилії відсутні тільки в повітрі. Надзвичайно різноманітний характер пересування рептилій. Тільки деякі з них «плазують», тобто волочать тіло по землі. Крокодили, варани, більшість ящірок бігають високо підвівши тіло на ногах. Є види, здатні пробігати велику відстань на одних тільки задніх ногах (агами, ігуани, австралійська плащеносна ящірка). Для рептилій характерна поведінка пристосування. Більшість заривається в землю або залізає в нори інших тварин, рятуючись від жари, а пустинні ящірки забираються на гілки чагарників. Готуючись до зимівлі, ящірки, змії, черепахи зариваються и нори, часто накопичуючись там у великих кількостях (гадюки).

Різноманіття плазунів. Основні ряди класу: 1. Лускові (Squamata) (хамелеони, ящірки, змії). 2. Черепахи (Testudines, або Chelonia). 3. Крокодили (Crocodylia).

Характерним представником плазунів є прудка ящірка. Вона зустрічається в лісах, садах, степах, горах; живе в норах під камінням або під корінням дерев. На вигляд нагадує хвостату амфібію. Довжина тіла ящірки звичайно 15-20 см. Роговий покрив шкіри у ящірки міняється за літо 4-5 разів (линька). Пласти кліток, що ороговіли, відшаровуються і сходять великими шматками.

Ящірки різностатеві. Запліднення у них внутрішнє. Яйця покриті щільною захисною оболонкою. Самка відкладає їх на суші і закопує до ямки. Розвиток прямий.

Для ящірки характерна регенерація, прикладом якої є відновлення пошкодженого або відірваного хвоста.

До лускових окрім ящірок відносяться змії. Це своєрідна група рептилій, які пристосувалися до повзання по землі і втратили кінцівки. Предками є, мабуть, вараноподібні ящірки. Тіло вузьке, сильно витягнуте, завдовжки від 8 см до 10 м. (удав), покрито роговими щитками і лускою. Грудина у змій відсутня, і ребра з черевної сторони закінчуються вільно. Відсутні і пояси кінцівок (у деяких зберігаються рудименти тазу і кігтеподібні залишки задніх ніг). Число хребців хребта коливається від 141 до 435, звичайно не менше 200. Для змій характерний немигаючий «гіпнотизуючий» погляд, що пов'язано з особливістю їх вік. Прозорі віка зростаються і прикривають око на зразок годинникового скла. Змії полюють вночі. Знайти здобич їм допомагає розміщений на голові термолокатор, який реагує на теплове випромінювання тварин. Час від часу змія викидає роздвоєний язик, на якому знаходяться органи нюху; є якобсонів орган. Зуби тонкі, гострі, заломлені назад, у неотруйних змій служать лише для захоплення і утримання здобичі. У отруйних змій на верхній щелепі отруйні, іноді рухливі зуби (з борозенкою або каналом для стікання отрути). Змія (гадюка, ефа, гюрза, кобра) спочатку паралізує здобич отрутою, потім поволі її заковтує. Нижня щелепа рухливо сполучена з черепом, і змія «надягає» себе на здобич. Крім того, глотка, стравохід і шлунок також здатні сильно розтягуватися. Неотруйні змії (вуж, полоз) заковтують живу здобич. Удави і пітони обвиваються навкруги тіла жертви, душать її силою скорочення своїх м'язів, а потім заковтують. Зовнішнього вушного отвору і барабанної перетинки немає, середнє вухо спрощено. Змії линяють кілька разів на рік (зовнішній роговий шар шкіри виповзок — скидається звичайно цілком і залишається непошкодженим).

Характерна особливість будови черепах (болотяна, грецька, кавказька, супова та інші) — кістково-роговий або кістково-шкірястий покриваючий все тіло панцир (lorica), що складається із спинного (карапакс) і черевного (пластрон) щитів. Він виконує захисну функцію (у багатьох черепах під панцир може втягуватися голова, хвіст, кінцівки). Такий захист дозволив черепахам зберегтися з найдавніших геологічних часів майже без змін. Довжина панцира від 12 см. до 2 м. Вони ведуть як наземний, так і водний спосіб життя. Кінцівки водних форм мають між пальцями плавальні перетинки. У великих морських черепах п'ятипалі кінцівки перетворені на ласти. Розвиток панцира викликав переміщення поясів кінцівок під ребра (винятковий випадок у хребетних). Щелепи не мають зубів, покриті роговими пластинками у вигляді дзьоба.

Більшість черепах веде напівводний спосіб життя. У холодну і посушливу пору року можуть впадати в літню або зимову сплячки. Сухопутні черепахи в основному, а морські переважно — рослиноїдні; прісноводні черепахи звичайно м'ясоїдні: споживають рибу, земноводних, безхребетних. Декілька місяців можуть обходитися без їжі. Тривалість життя — декілька десятків (іноді до 150) років.

Крокодили (болотяний, нільський, кубинський, тупорилий тощо) — великі плазуни, мешканці жарких країн. Довжина їх тіла досягає 10-12 м. Вони ведуть водний спосіб життя. Хижаки, харчуються великими водними безхребетними, рибами та іншими хребетними. Іноді нападають на людину. За своєю організацією більш досконалі серед представників класу: мають чотирикамерне серце, розвинуте тверде піднебіння, зуби в осередках, досконалішу нервову систему. Велику частину діб проводять у воді (прісні водоймища), полюють вночі. У воді крокодили пересуваються за допомогою хвоста.

Походження плазунів. Найдавніші плазуни — котилозаври — з'явилися в середньому карбоні і ще зберігали в своїй будові ознаки, характерні для земноводних палеозою (стегоцефалів). Надалі рептилії розділилися на два головні стовбури — звіроподібних (що дали в кінці тріасу початок ссавцям) і діапсид (лепідозаврів і архозаврів, які дали початок птахам). Плазуни домінували в наземних біоценозах з пермі до початку кайнозою. Найбільшого розквіту досягли в мезозої, коли серед них з'явилися також морські (іхтіозаври, завроптеригії, плакодонти, мозазаври) і літаючі (птерозаври) форми. Їх крила були утворені шкірястою складкою, кістки мали повітряні порожнині, щелепи були позбавлені зубів. Вони мали короткий хвіст. Стародавні сухопутні плазуни були представлені динозаврами. Найбільші з них досягали 25-30 м. в довжину. Вони пересувалися на чотирьох кінцівках і харчувалися рослинною їжею. Серед динозаврів зустрічалися і хижаки. Вони «ходили» на задніх кінцівках, спираючись на хвіст, а передні використовували для захоплення здобичі. Звірозубі ящери дали початок наземним ссавцям. Зуби їх підрозділялися на різці, ікла та корені. Кінцівки розташовувалися під тулубом, а не з боків, як у рептилій. Перехід від мезозою до кайнозою співпав з вимиранням усіх перерахованих груп мезозойських плазунів і бурхливою експансією ссавців і птахів — прогресивних нащадків плазуючих. Сучасні рептилії — розрізнені залишки багатого і різноманітного світу рептилій.

Значення рептилій в біоценозах полягає в тому, що вони служать регуляторами чисельності безхребетних і дрібних хребетних тварин. Ящірки та змії активно знищують комах і дрібних гризунів — шкідників сільського господарства. Шкіра деяких змій і крокодилів використовується для виготовлення різних виробів. З цією метою в Центральній і Південній Америці крокодилів розводять штучно, м'ясо великих ящірок, змій і черепах вживають в їжу. У зв'язку з інтенсивним винищуванням більшість великих рептилії знаходиться на межі зникнення і потрібна їх охорона.






Personalised Essay Writing Service for You

Відвідайте наш новий сайт - Матеріали для Нової української школи - планування, розробки уроків, дидактичні та методичні матеріали, підручники та зошити