Класс пресмыкающиеся

Предками класса пресмыкающихся (Reptilia) были примитивные стегоцефалы (амфибии), от которых в середине карбона отделилась группа сеймурий. Сеймурии обладали признаками настоящих наземных позвоночных (хорошо развитые конечности и т. п.) и примитивными признаками амфибий (отсутствие грудной клетки и др.). Первыми настоящими рептилиями были котилозавры, обнаруженные в отложениях верхнего карбона. Вероятно, котилозавров можно рассматривать как предков всех пресмыкающихся, а также птиц и млекопитающих. Расцвет рептилий пришелся на мезозойскую эру, в конце которой подавляющее их большинство вымерло. Современные рептилии объединяются в четыре отряда: Клювоголовые, Чешуйчатые, Крокодилы, Черепахи.

У рептилий, в отличие от амфибий, верхний слой кожи ороговевает и постоянно снашивается. Регенерация обеспечивается ростковым слоем кожи. Тело покрыто роговыми придатками, чешуями, щитками, что имеет огромное значение для жизни на суше — предохраняет от потери влаги. Кожа плотно прилегает к телу, сухая, практически не содержит кожных желез.

Позвоночник подвижный и состоит из четырех отделов: шейного, пояснично-грудного, крестцового и хвостового. У ящерицы в шейном отделе восемь позвонков. Первые два позвонка дифференцированы: первый позвонок называется атлантом, имеет вид кольца, разделенного на две половины. Через верхнее отверстие выходит спинной мозг, а в нижнее отверстие заходит зубовидный отросток эпистрофея — второго шейного позвонка. Такое строение обеспечивает значительную подвижность головы. В состав пояснично-грудного отдела входят 22 позвонка. К ним прикрепляются ребра. Ребра первых пяти позвонков соединяются с грудиной и образуют грудную клетку. У змей нет грудины и нет грудной клетки. Крестцовый отдел состоит из двух позвонков, к которым причленяются кости таза. Хвостовой отдел образован из нескольких десятков позвонков, которые имеют неокостеневающие прослойки в теле позвонка. По этим прослойкам происходят разрывы, например, при отламывании хвоста у ящерицы.

Череп рептилий, по сравнению с амфибиями, целиком костный, состоит из большого числа костей. На челюстных костях находятся конические, слегка загнутые назад зубы, которые прирастают к костям. У черепах зубов нет. У крокодилов зубы сидят в специальных углублениях — альвеолах. У змей кости челюстного аппарата сочленены подвижно, что позволяет этим животным широко раскрывать рот и заглатывать очень крупную добычу. На верхних челюстных костях ядовитых змей располагаются два подвижных, загнутых назад ядовитых зуба. Зубы на передней поверхности имеют бороздку или канал, по которым при укусе стекает яд, вырабатываемый ядовитыми железами, расположенными у основания ядовитых зубов.

Пояса конечностей рептилий более мощные и прочные, чем у амфибий. Это связано с сухопутным образом жизни. В состав поясов и конечностей входят те же кости, что и у земноводных. Расчлененность тела — образование шейного отдела, хорошо развитые конечности — приводит к сложной дифференциации мускулатуры. Появляется межреберная мускулатура, принимающая участие в акте дыхания.

По сравнению с амфибиями, усложняется и пищеварительная система. Ротовая полость четко отграничена от глотки. У крокодилов есть вторичное костное нёбо. Подвижный мускулистый язык находится на дне ротовой полости и способен выбрасываться. Форма языка различна: у змей он тонкий, раздвоенный, у хамелеона — толстый, с расширением на конце и т. д. Длинный пищевод переходит в мускулистый желудок. От желудка отходит двенадцатиперстная кишка. В петле двенадцатиперстной кишки располагается поджелудочная железа. Печень имеет желчный пузырь, проток которого впадает в двенадцатиперстную кишку рядом с протоком поджелудочной железы. Двенадцатиперстная кишка продолжается в тонкий кишечник. Между тонким и толстым кишечником находится зачаточная слепая кишка. Задняя кишка открывается в клоаку.

Дыхательные пути начинаются наружными парными ноздрями. Через носовой проход и внутренние ноздри воздух проходит в ротовую полость. Перед пищеводом располагается гортань, образованная тремя хрящами. От гортани отходит трахея, поддерживаемая кольцевыми хрящами для того, чтобы стенки ее не спадались. На уровне Сердца трахея разделяется на два бронха, которые входят в легкие. Легкие тонкостенные, мешковидные, их внутренние стенки образуют перегородки, в которых ветвятся кровеносные капилляры. В результате полость легкого оказывается поделенной на множество ячеек, что увеличивает общую поверхность газообмена. У рептилий легкие — единственный орган дыхания. Механизм дыхания обеспечивается за счет расширения и сжатия грудной клетки под действием межреберной мускулатуры. Частота дыхательных движений зависит от температуры внешней среды.

Сердце трехкамерное, между предсердиями имеется полная перегородка. В желудочке возникает неполная перегородка, благодаря чему во время систолы желудочек подразделяется (но не полностью) на левую и правую части. У крокодилов перегородка в желудочке полная, поэтому сердце четырехкамерное. Артериальный ствол разделен на три сосуда, самостоятельно отходящих от разных частей желудочка. От правой части, содержащей венозную кровь, отходит легочный сосуд, распадающийся на две легочные артерии. От левой части желудочка, содержащей артериальную кровь, отходит правая дуга аорты, отдающая окисленную кровь к голове и передним конечностям. От середины желудочка отходит левая дуга аорты. Обогнув сердце, она сливается с правой дугой аорты в спинную аорту, несущую смешанную кровь с некоторым преобладанием окисленной крови. От нее отходят сосуды к внутренним органам и мускулатуре. Венозная система образует воротную систему почек и печени. От туловища кровь собирается в заднюю полую вену, впадающую в правое предсердие. Сюда же впадают передние полые вены, несущие кровь от головы и передних конечностей. В левое предсердие открываются легочные вены, несущие окисленную кровь от легких.

Строение нервной системы более совершенное, чем у амфибий. Полушария переднего мозга имеют кору из серого вещества, но кора развита достаточно слабо. Передний мозг закрывает сверху промежуточный мозг. Эпифиз и теменной орган развиты хорошо. Строение теменного органа напоминает глаз. Он способен воспринимать свет. Мозжечок развит хорошо, что свидетельствует о способности рептилий к сложным разнообразным движениям. В вертикальной плоскости продолговатый мозг образует изгиб, характерный для высших животных. В строении органов чувств наблюдаются черты специализации к наземному образу жизни. Глаза имеют подвижные веки — верхнее и нижнее, причем нижнее развито сильнее. Из переднего угла глаза отходит мигательная перепонка. У змей верхнее и нижнее веки срастаются и образуют защитную пленку. Ресничная мышца перемещает хрусталик и может менять его форму. У змей на челюстях есть специальные чувствительные ямки, воспринимающие инфракрасное излучение. Орган слуха представлен внутренним и средним ухом. В среднем ухе, так же как у амфибий, одна слуховая косточка — стремечко. В перепончатом лабиринте обособляется улитка — часть внутреннего уха, преобразующая звуковые колебания.

Органы выделения — парные почки, от которых отходят мочеточники, впадающие в клоаку. Туда же открывается отверстие мочевого пузыря.

Половые железы парные. У самцов от семенников отходят семяпроводы, которые сливаются с мочеточниками и открываются в клоаку общими отверстиями. В боковых стенках клоаки находятся два полых выроста, которые могут выворачиваться из клоаки наружу и выполнять роль совокупительных органов. У самок парные яичники связи с яйцеводами не имеют. Зрелые яйцеклетки выходят в полость тела и захватываются воронками яйцеводов. Яйцеводы открываются в клоаку самостоятельными отверстиями. Оплодотворение внутреннее. Рептилии откладывают яйца.

В строении яйца наблюдаются приспособления к откладке и развитию на суше. Усложняются вторичные оболочки яйца. Они образуются за счет выделения желез при прохождении по яйцеводу. Наружная оболочка — скорлуповая — имеет пергаментообразный вид и образована белковыми веществами. Эта оболочка способствует поддержанию формы яйца, что очень важно при развитии на воздухе. Скорлуповая и подскорлуповая оболочки уменьшают влагопотерю. Оболочки обеспечивают механическую защиту зародыша и газообмен с внешней средой. Белковая оболочка содержит запас воды для развивающегося зародыша.

Яйцеклетки богаты желтком, поэтому дробление происходит неравномерно — на одном из полюсов яйца образуется зародышевый диск. По краям диска обособляется складка, образованная из эктодермы и мезодермы. Внутри эти слои разделены полостью. Складка, разрастаясь вверх, охватывает зародыш, а разрастаясь вниз, охватывает желток. Края складки срастаются, и зародыш оказывается внутри оболочки, называемой амнионом. Ее полость заполнена жидкостью. Наружная зародышевая оболочка, или сероза, охватывает зародыш вместе с амнионом и желточным мешком и прилегает к скорлупе яйца. Пространство между серозой и зародышем заполнено жидкостью, в которой зародыш плавает.

В результате разрастания выроста задней кишки образуется аллантоис — зародышевый мочевой пузырь. Он служит органом выделения и зародышевым органом дыхания, так как в нем развивается сеть капилляров. Развитие рептилий протекает без метаморфоза. Из яйца выходит маленькое животное, напоминающее по своему строению взрослый организм.

Отряд Клювоголовые (Rhynchocephalia)

Современная фауна представлена одним видом — гаттерией. Этот вид сохранился только на островах около Новой Зеландии. Гаттерии ведут преимущественно ночной образ жизни, питаются наземными беспозвоночными.

Отряд Чешуйчатые (Squamata)

Наиболее многочисленные современные пресмыкающиеся. К ним относятся Ящерицы, Хамелеоны и Змеи. Обитают в различных экологических условиях. Тело покрыто роговыми чешуями, разнообразными по форме и величине.

Отряд Крокодилы (Crocodila)

Высокоорганизованная группа современных рептилий. Ведут полуводный образ жизни. Для плавания служит хвост, сплюснутый с боков. Задняя лапа с четырьми пальцами, соединенная плавательными перепонками. Ведут хищный образ жизни.

Отряд Черепахи (Chelonia)

Черепахи имеют костный панцирь, в который заключено туловище. В панцирь могут убираться голова, ноги и хвост. Верхняя половина панциря называется карапаксом, с ним сливаются ребра и туловищные отделы позвоночника. Нижняя половина панциря называется пластроном, в его образовании участвуют грудина и ключицы. Зубов нет, их заменяют роговые пластины, одевающие челюсти. Спектр питания разнообразен — от травоядных до хищных.