Класс Пресмыкающиеся. Общая характеристика

Класс пресмыкающихся, или рептилий, насчитывает около 6 тыс. видов. Это настоящие наземные животные.

Их развитие и расцвет связаны с изменением в палеозойской и особенно в мезозойской эре климатических условий, уменьшением количества заболоченных площадей, общим потеплением климата. Происхождение пресмыкающихся обусловлено следующими ароморфозами:

– возникновение защитных оболочек вокруг яйца;

– внутреннее оплодотворение;

– прямое развитие;

– возникновение ячеистых легких с развитыми дыхательными путями;

– возникновение частичной, а у крокодилов полной перегородки в желудочке сердца, что привело к частичному разделению потоков венозной и артериальной крови.

Важными для жизни на суше были и такие изменения, как внутреннее оплодотворение, увеличение переднего отдела головного мозга и появление в нем первичной коры.

Класс рептилий насчитывает 4 современных отряда: Чешуйчатые (ящерицы, змеи), Черепахи, Крокодилы, Клювоголовые (гаттерии).

Внешнее строение. Тело пресмыкающихся разделено на отделы – голову, туловище, хвостовой и две пары конечностей. Есть органы чувств – зрения, слуха, обоняния, вкуса, осязания. Тело сплюснуто в вертикальном направлении и прижимается к земле.

Кожные покровы образованы ороговевшим эпидермисом, обновляемым за счет своих нижних слоев, состоящих из живых клеток. Роговые щитки предохраняют от испарения влаги и иссушения. Влага через кожу испаряется, однако у пустынных животных эти потери воды минимальны. Кожных желез почти нет. Растут пресмыкающиеся во время периодической линьки.

Скелет почти полностью костный. В черепе сохраняются хрящи в обонятельной и слуховой областях. В скелете головы два отдела – мозговой и висцеральный (лицевой). Позвоночник состоит из следующих отделов:

– шейный состоит у ящериц из 8 позвонков. Первый и второй позвонки (атлант и эпистрофей) служат для подвижного соединения черепа с позвоночным столбом;

– пояснично-грудной – от 16 до 25 позвонков, каждый из которых несет по ребру. Первые пять пар образуют грудную клетку, срастаясь с грудиной;

– крестцовый – 2 позвонка, к которым прикрепляются кости таза, образуя тазовый пояс;

– хвостовой – иногда несколько десятков позвонков.

Скелет пояса передних конечностей образован парными ключицами, лопатками и коракоидами. Пояс передних конечностей прочнее, чем у амфибий. Свободные передние конечности аналогичны по строению конечностям амфибий. У некоторых представителей класса конечности отсутствуют (змеи, безногие ящерицы).

Тазовый пояс образован парными, сросшимися седалищными, подвздошными и лобковыми костями. Свободные задние конечности имеют характерное, для наземных животных, строение.

В мышечной системе появляются межреберные мышцы, участвующие в дыхании.

В пищеварительной системе в качестве особенностей следует отметить срастающиеся с костями конические зубы, длинный, мускулистый язык, наличие зачаточной слепой кишки.

Дыхательная система легочного типа с развитыми воздухоносными путями – гортанью, трахеей, бронхами. Увеличение площади дыхательной поверхности привело к более полному окислению крови. Частота дыхательных движений у пресмыкающихся зависит от температуры окружающей среды. Чем она выше, тем чаще дышит животное.

Кровеносная система замкнутая. Два круга кровообращения. Сердце у большинства представителей трехкамерное, а у крокодилов – четырехкамерное. Пресмыкающиеся холоднокровные животные, с относительно низким уровнем обмена веществ, т.к. к клеткам органов и тканей поступает смешанная кровь.

Нервная система развивается, прежде всего, в направлении увеличения больших полушарий головного мозга. Появляются зачатки первичной коры головного мозга, образованной серым веществом. Мозжечок хорошо развит. В связи с этим рептилии обладают более сложными адаптивными поведенческими механизмами. У них проявляются как сложные безусловные, так и условные рефлексы.

Выделительная система образована почками, мочевым пузырем и мочеточниками. В почечных канальцах происходит обратное всасывание воды. У пресмыкающихся выводится через клоаку не жидкая моча, а мочевая кислота – сгусток отфильтрованных продуктов распада. Это предохраняет животных от потерь жидкости.

Органы чувств развиты и приспособлены к наземному существованию. Глаза имеют веки и мигательную перепонку, орган слуха состоит из внутреннего и среднего уха. В среднем ухе только одна косточка. Во внутреннем ухе несколько обособляется улитка. Есть органы обоняния, осязания и вкуса.

Размножение и развитие пресмыкающихся проходит на суше. Оплодотворение внутреннее. Встречаются яйцеживородящие пресмыкающиеся, а также пресмыкающиеся, обладающие плацентой (морские змеи).

Значение пресмыкающихся в природе и жизни человека. Уничтожают насекомых, питаясь грызунами, регулируют их численность; употребляются в пищу, кожа и панцири используются для изготовления различных изделий; яд змей используется в фармокологии.

4.7.5. Класс Птицы

Класс насчитывает около 9000 видов. Птицы произошли от рептилий раннего мезозоя. Они обладают обтекаемой формой тела, покрыты перьями, передвигаются на двух конечностях. Подвижная голова вооружена клювом. Органы чувств хорошо развиты. Птицы распространены по всему земному шару и приспособлены к самым разнообразным условиям среды. Класс сформировался в результате следующих ароморфозов:

– появились перья и теплокровность;

– стала значительно более совершенной нервная система, в которой развилась настоящая кора головного мозга;

– в скелете появились легкие трубчатые кости;

– сформировались губчатые легкие;

– возникло четырехкамерное сердце и полное разделение крови на артериальную и венозную.

У птиц сохранились признаки их предков:

– размножение путем откладывания яиц;

– наличие роговой чешуи на задних конечностях и рогового чехла на челюстях (клюв);

– наличие клоаки.

Приспособленность птиц к полету обеспечили следующие идиоадаптации:

– передние конечности превратились в крылья;

– движение крыльев обусловлено развитием мощных грудных мышц, прикрепленных к килю грудины;

– развитие ряда типа перьев – контурных – кроющих и маховых, рулевых, пуховых, выполняющих различные функции;

– сращение многих костей скелета и их облегченность. Наличие воздушных полостей в костях;

– редукция зубов, облегчающая вес тела;

– передвижение на двух ногах;

– обособление мускульного желудка;

– высокая скорость обмена веществ;

– развитие одного яичника (левого).

Кожные покровы. Кожа тонкая, почти лишенная желез. Есть только копчиковая железа, секрет которой служит для создания водонепроницаемости перьевого покрова. У страусов и дроф копчиковой железы нет. Роговыми образованиями тонкого эпидермиса являются клюв, когти, роговые щитки цевки, перья. Перья расположены на участках кожи, называемых птерилиями. Участки кожи, лишенные перьев, называются аптериями. Такое расположение перьев имеет приспособительное значение, ибо облегчает подвижность кожи, сокращение мышц, приводящих крылья в движение. Перо состоит из очина, стержня и опахала. Основу оперения составляют контурные перья, которые могут быть кроющими, маховыми и рулевыми. Под контурными перьями расположены пуховые перья, служащие для уменьшения теплоотдачи. Перья птиц и чешуи рептилий генетически связаны в своем развитии. Птицы линяют. В году бывает 2 и более линек.

Скелет черепа делится на мозговой и висцеральный (лицевой). Челюсти покрыты роговым чехлом – клювом. Череп легкий, образован сросшимися костями.

Скелет туловища образован позвоночником и грудной клеткой; шейный отдел – от 11 до 25 позвонков; грудной отдел – 6 позвонков, из них 5 связаны с 5 парами двучленных ребер;

грудина имеет вертикальный вырост – киль; пояснично-крестцовый отдел образован сросшимися позвонками. Вместе с костями таза он образует сложный крестец.

Хвостовой отдел – 1—9 позвонков.

Плечевой пояс состоит из трех пар костей – лопаток, ключиц и вороньих. Ключицы, срастаясь, образуют вилочку.

Скелет крыла состоит из плечевой, локтевой и лучевой костей и сросшихся костей запястья и пястья. Фаланги трех пальцев редуцированы.

Тазовый пояс образован тремя парами сросшихся костей.

Скелет задней конечности состоит из бедренной, сросшихся большой и малой берцовой костей, стопы, в состав которой входит цевка и фаланги пальцев.

Мускулатура птиц хорошо развита. Мышечная система дифференцирована лучше, чем у предков. Наибольшее значение имеют хорошо развитые грудные и подключичные мышцы.

Пищеварительная система начинается клювом. В ротовой полости есть язык. Пища проходит глотку, затем попадает в пищевод. У многих пищевод имеет расширение – зоб, где происходит накопление и размягчение пищи. Желудок делится на железистый и мускулистый отделы. В железистом желудке пища переваривается под действием ферментов, в мускулистом – перетирается мелкими камушками, проглоченными птицей. Из желудка пища попадает в двенадцатиперстную кишку. Тонкая кишка переходит сразу в прямую, которая открывается в клоаку. Такое строение пищеварительной системы вместе с быстрым процессом пищеварения становится эффективным приспособлением к полету.

Дыхательная система образована дыхательными путями и легкими с воздушными мешками. Газообмен происходит в ветвящихся бронхиолах легких. Воздух проходит через ноздри в гортань, трахею, бронхи. Некоторые бронхи оканчиваются воздушными мешками, заходящими в полости между внутренними органами, в полости костей, между мышцами. Кровь окисляется только в легких, через которые воздух проходит 2 раза – при вдохе и при выдохе. Такой механизм дыхания птиц называется двойным. Воздушные мешки, помимо дыхательной функции, обеспечивают охлаждение организма, уменьшают трение между органами, уменьшают плотность тела.

У птиц две гортани – верхняя и нижняя. Нижняя гортань находится в месте разделения трахеи на два бронха и называется певчей. Эта гортань выполняет функцию голосового аппарата. Органы дыхания играют значительную роль в терморегуляции птиц. При повышении температуры дыхание учащается и теплоотдача увеличивается.

Кровеносная система образована четырехкамерным сердцем и сосудами. Дуга аорты только правая. Левая редуцирована. В результате кровь полностью разделена на венозную и артериальную. Птицы – теплокровные животные. Их уровень обмена веществ очень высок.

Органы выделения представлены тазовыми почками. Мочеточники открываются в клоаку. Мочевого пузыря нет, и моча не накапливается.

Нервная система развита хорошо. Увеличивается головной мозг и его масса. Развиваются зрительные бугры, средний мозг и мозжечок. Развитие мозжечка связано со сложной координацией движений.

Органы чувств хорошо развиты.

Глаза крупные, защищены веками и мигательной перепонкой. Зрение цветное, в большинстве случаев почти монокулярное. У сов – бинокулярное. Птицы обладают высокой остротой зрения, т. к. у них наблюдается двойная аккомодация – изменение кривизны хрусталика и изменение расстояния между хрусталиком и сетчаткой.

Органы слуха состоят из внутреннего и среднего уха. Слуховая косточка одна. Птицы хорошо слышат.

Органы обоняния развиты слабо.

Размножение и развитие птиц. Птицы раздельнополые животные с выраженным половым диморфизмом. Размножаются, откладывая яйца. У самцов развиваются парные семенники. У самок – один левый яичник и яйцевод. Оплодотворенная яйцеклетка, продвигаясь по яйцеводу, покрывается яйцевыми оболочками – белковой, волокнистой и скорлуповой. Собственно яйцом является желток. Все остальные образования продуцируются яйцеводом. В верхней части желтка находится зародышевый диск. Желток содержит весь необходимый для развития зародыша запас питательных веществ и воды. Желток подвешен на белковых нитях – халазах. Это предохраняет зародыш от толчков и ориентирует зародышевый диск всегда наверх, что важно для насиживания яиц. Белок выполняет защитную и питательную функции, обеспечивая зародыш водой. Скорлупа выполняет функции защиты и газообмена. Самая наружная оболочка яйца предохраняет зародыш от проникновения бактерий.

Развитие зародыша требует повышенной температуры (примерно 38 Сº). Насиживание яиц у разных видов занимает разное время – от 16 до 40 суток.

В зависимости от способов выкармливания, охраны потомства и обучения птенцов, птицы делятся на выводковых и гнездовых. Утки, лебеди, куры охраняют и обучают своих птенцов, рождающихся с открытыми глазами и покрытыми пухом. У голубей, ласточек, стрижей и др. птенцы рождаются голыми, слепыми, беспомощными. Родители выкармливают их в своих гнездах.

По характеру миграций птицы делятся на оседлых, кочующих и перелетных.

Оседлые птицы не улетают далеко от мест своих гнездовий. Их перемещения связаны с поисками корма на ближних территориях. Кочующие птицы покидают места своих гнездовий, и часто далеко улетают от них. Перелетные птицы обычно улетают от мест гнездования на десятки тысяч километров в южные страны. Причинами перелетов служат такие факторы, как снижение кормовых запасов, сокращение длины светового дня.

Значение птиц в природе и жизни человека. Служат источником пищи для животных и человека; пух птиц служит утеплителем для одежды человека и других предметов домашнего обихода; регулируют численность насекомых и мелких грызунов; участвуют в опылении растений, распространении плодов и семян; могут быть распространителями инфекционных заболеваний – орнитозов.

Поиск по сайту: