Многообразие пресмыкающихся. Конспект урока "Разнообразие пресмыкающихся. Их значение и охрана" Многообразие современных пресмыкающихся

Пресмыкающиеся - настоящие наземные животные, размножающиеся на суше. Обитают в странах с жарким климатом, и по мере удаления от тропиков их число заметно уменьшается. Ограничивающим фактором их распространения является температура, так как эти холоднокровные животные активны только в теплую погоду, в холодную и жаркую они зарываются в норы, прячутся в укрытия или впадают в оцепенение.

В биоценозах численность пресмыкающихся невелика и поэтому их роль мало заметна, тем более, что они не всегда активны.

Питаются пресмыкающиеся животной пищей: ящерицы - насекомыми, моллюсками, земноводными, змеи поедают многих грызунов, насекомых, но в то же время представляют опасность для домашних животных и человека. Растительноядные сухопутные черепахи наносят ущерб садам и огородам, водные - питаются рыбой и беспозвоночными.

Мясо многих пресмыкающихся человек использует в пищу (змеи, черепахи, крупные ящерицы). Крокодилы, черепахи и змеи истребляются ради кожи и рогового панциря, в связи с чем численность этих древних животных сильно сократилась. В США и на Кубе имеются фермы по разведению крокодилов.

В Красную книгу СССР включено 35 видов пресмыкающихся.

Известно около 6300 видов пресмыкающихся, которые распространены на земном шаре гораздо шире, чем земноводные. Обитают пресмыкающиеся преимущественно на суше. Наиболее благоприятны для них теплые и умеренно влажные районы, многие виды обитают в пустынях и полупустынях, однако лишь очень немногие проникают в высокие широты.

Пресмыкающиеся (Reptilia) - первые наземные позвоночные животные, однако имеется часть видов, обитающих в воде. Это вторичноводные пресмыкающиеся, т.е. их предки от наземного образа жизни перешли к водному. Из пресмыкающихся медицинский интерес представляют ядовитые змеи.

Рептилии вместе с птицами и млекопитающими составляют надкласс высших позвоночных - амниот. Все амниоты являются настоящими наземными позвоночными животными. Благодаря появившимся зародышевым оболочкам они в своем развитии не связаны с водой, а в результате прогрессивного развития легких взрослые формы могут обитать на суше в любых условиях.

Яйца пресмыкающихся крупные, богаты желтком и белком, покрыты плотной пергаментообразной оболочкой, развиваются на суше или в яйцеводах матери. Водная личинка отсутствует. Отродившееся из яйца молодое животное отличается от взрослых только размерами.

Характеристика класса

Рептилии входят в главный ствол эволюции позвоночных, так как именно они являются родоначальниками птиц и млекопитающих. Появились рептилии в конце каменноугольного периода приблизительно за 200 млн. лет до нашей эры, когда климат стал сухим, а местами даже жарким. Это создало благоприятные условия для развития рептилий, которые оказались более приспособленными к обитанию на суше, чем амфибии.

Преимуществу рептилий в конкуренции с амфибиями и их биологическому прогрессу способствовал ряд признаков. К их числу следует отнести:

• оболочку вокруг зародыша (в том числе амнион) и прочную оболочку (скорлупа) вокруг яйца, защищающую его от высыхания и повреждений, чем была достигнута возможность размножения и развития на суше;
• дальнейшее развитие пятипалой конечности;
• усовершенствование строения кровеносной системы;
• прогрессивное развитие органов дыхания;
• появление коры больших полушарий.

Имело значение и развитие на поверхности тела роговых чешуй, защищающих от неблагоприятных воздействий окружающей среды, в первую очередь от иссушающего действия воздуха.

Тело рептилий делится на голову, шею, туловище, хвост и конечности (отсутствующие у змей). Сухая кожа покрыта роговыми чешуями и щитками.

Скелет . Позвоночный столб подразделяется на пять отделов: шейный, грудной, поясничный, крестцовый и хвостовой отделы. Череп костный, затылочный мыщелок один. В шейном отделе позвоночника имеется атлант и эпистрофей, благодаря чему голова рептилий очень подвижна. Конечности заканчиваются 5 пальцами с коготками.

Мускулатура . Развита значительно лучше, чем у амфибий.

Пищеварительная система . Рот ведет в ротовую полость, снабженную языком и зубами, но зубы еще примитивны, однотипны, служат только для захватывания и удержания добычи. Пищеварительный тракт состоит из пищевода, желудка и кишечника. На границе толстой и тонкой кишок расположен зачаток слепой кишки. Заканчивается кишечник клоакой. Развиты пищеварительные железы (поджелудочная и печень).

Органы дыхания . У пресмыкающихся дифференцируются дыхательные пути. Длинная трахея разветвляется на два бронха. Бронхи входят в легкие, имеющие вид ячеистых тонкостенных мешков с большим количеством внутренних перегородок. Увеличение дыхательной поверхности легких у рептилий связано с отсутствием кожного дыхания. Дыхание только легочное. Механизм дыхания всасывательного типа (дыхание происходит с помощью изменения объема грудной клетки), более совершенный, чем у земноводных. Развиты проводящие дыхательные пути (гортань, трахея, бронхи).

Выделительная система . Представлена вторичными почками и мочеточниками, впадающими в клоаку. В нее открывается и мочевой пузырь.

Кровеносная система . Имеются два круга кровообращения, но отделены они друг от друга не полностью, благодаря чему кровь частично смешивается. Сердце трехкамерное (у крокодилов сердце четырехкамерное), но состоит из двух предсердий и одного желудочка, желудочек разделен неполной перегородкой. Большой и малый круги кровообращения полностью не разделены, но венозный и артериальный потоки разграничены сильнее, поэтому тело рептилий снабжается более насыщенной кислородом кровью. Разделение потоков происходит за счет перегородки в момент сокращения сердца. При сокращении желудочка его неполная перегородка, прикрепленная к брюшной стенке, доходит до спинной стенки и разделяет правую и левую половины. Правая половина желудочка венозная; от нее отходит легочная артерия, над перегородкой начинается левая дуга аорты, выносящая смешанную кровь: левая, часть желудочка артериальная: от нее берет начало правая дуга аорты. Сходясь под позвоночником, они соединяются в непарную спинную аорту.

В правое предсердие поступает венозная кровь от всех органов тела, в левое - артериальная кровь от легких. Из левой половины желудочка артериальная кровь поступает в сосуды головного мозга и переднего отдела тела, от правой половины венозная кровь идет в легочную артерию и далее в легкие. В туловищный отдел поступает смешанная кровь из обеих половин желудочка.

Эндокринная система . У рептилий имеются все типичные для высших позвоночных эндокринные железы: гипофиз, надпочечники, щитовидная и др.

Нервная система . Головной мозг рептилий отличается от мозга земноводных большим развитием полушарий. Продолговатый мозг образует резкий изгиб, характерный для всех амниот. Теменной орган у некоторых рептилий функционирует как третий глаз. Впервые появляется зачаток коры больших полушарий. Из головного мозга выходит 12 пар черепномозговых нервов.

Органы чувств устроены сложнее. Xрусталик в глазах может не только перемешаться, но и менять свою кривизну. У ящериц веки глаз подвижные, у змей прозрачные веки срастаются. В органах обоняния часть носоглоточного хода разделена на обонятельный и дыхательный отделы. Внутренние ноздри открываются ближе к глотке, поэтому пресмыкающиеся могут свободно дышать, когда у них во рту находится пища.

Размножение . Рептилии раздельнополы. Половой диморфизм выражен. Половые железы парные. Как и всем амниотам, рептилиям свойственно внутреннее осеменение. Одни из них яйцекладущие, другие яйцеживородящие (т. е. из отложенного яйца тотчас выходит детеныш). Температура тела непостоянна и зависит от температуры окружающей среды.

Систематика . Современные рептилии разделяются на четыре подкласса:

1. первоящеры (Prosauria). Первоящеры представлены единственным видом - гаттерией (Sphenodon punctatus), которая входит в число самых примитивных рептилий. Обитает гаттерия на островах Новой Зеландии.
2. чешуйчатые (Squamata). Это единственная относительно многочисленная группа пресмыкающихся (около 4000 видов). К чешуйчатым относятся
   • ящерицы. Больше всего видов ящериц встречается в тропиках. К этому отряду относятся агамы, ядозубы - ядовитые ящерицы, варановые, настоящие ящерицы и др. Для ящериц характерны хорошо развитые пятипалые конечности, подвижные веки и барабанные перепонки [показать] .

     Строение и размножение ящерицы

     Ящерица прыткая . Тело длиной 15-20 см снаружи покрыто сухой кожей с роговыми чешуйками, которые образуют на брюшке четырехугольные щитки. Твердый покров мешает равномерному росту животного, смена рогового покрова происходит путем линьки. При этом животное сбрасывает верхний роговой слой чешуи и формирует новый. Ящерица линяет четыре-пять раз в течение лета. На концах пальцев роговой покров образует когти. Ящерица обитает преимущественно в сухих солнечных местах в степях, негустых лесах, кустарниках, садах, на склонах холмов, железнодорожных и шоссейных насыпей. Ящерицы живут парами в норках, там они и зимуют. Питаются насекомыми, пауками, моллюсками, червями, поедают многих вредителей сельскохозяйственных культур.

     В мае-июне самка откладывает от 6 до 16 яиц в неглубокую ямку или норку. Яйца покрыты мягкой волокнистой кожистой оболочкой, предохраняющей их от высыхания. В яйцах много желтка, белковая оболочка слабо развита. Все развитие зародыша происходит в яйце; через 50-60 дней вылупляется молодая ящерица.

     В наших широтах часто встречаются ящерицы: прыткая, живородящая и зеленая. Все они относятся к семейству настоящих ящериц отряда чешуйчатых. К этому же отряду принадлежит семейство агам (степная агама и круглоголовки - обитатели пустынь и полупустынь Казахстана и Средней Азии). К чешуйчатым относятся и хамелеоны, обитающие в лесах Африки, Мадагаскара, Индии; один вид живет в южной Испании.

   • хамелеоны
   • змеи [показать]

     Строение змей

     Змеи также относятся к отряду чешуйчатых. Это безногие пресмыкающиеся (у некоторых сохраняются лишь рудименты таза и задних конечностей), приспособленные к ползанию на брюхе. Шея у них не выражена, тело делится на голову, туловище и хвост. Позвоночник, в котором бывает до 400 позвонков, благодаря добавочным сочленениям обладает большой гибкостью. Он не разделен на отделы; почти каждый позвонок несет пару ребер. При этом грудная клетка не замкнута; грудина пояса и конечности атрофированы. Только у некоторых змей сохранился рудимент таза.

     Кости лицевой части черепа соединены подвижно, правая и левая части нижней челюсти соединены очень хорошо растягивающимися эластичными связками, так же как и нижняя челюсть подвешена к черепу на растяжимых связках. Поэтому змеи могут заглатывать крупную добычу, даже большую, чем голова змеи. Многие змеи обладают двумя загнутыми назад острыми, тонкими, ядовитыми зубами, сидящими на верхних челюстях; они служат для укуса, задержания добычи и проталкивания ее в пищевод. У ядовитых змей в зубе имеется продольная бороздка либо проток, по которым яд при укусе стекает в ранку. Яд вырабатывается в измененных слюнных железах.

     У некоторых змей развиты особые органы термического чувства - терморецепторы и термолокаторы, что позволяет им находить теплокровных животных в темноте и в норах. Барабанная полость и перепонка атрофированы. Глаза без век, скрыты под прозрачной кожей. Кожа змеи с поверхности ороговевает и периодически сбрасывается, т. е. происходит линька.

     Раньше от их укусов умирало до 20-30 % пострадавших. Благодаря применению специальных лечебных сывороток смертность уменьшилась до 1-2 %.

3. крокодилы (Crocodilia) - наиболее высокоорганизованные рептилии. Они приспособлены к водному образу жизни, в связи с чем имеют плавательные перепонки между пальцами, клапаны, замыкающие уши и ноздри, и небную занавеску, закрывающую глотку. Живут крокодилы в пресных водах, на сушу выходят для сна и кладки яиц.
4. черепахи (Chelonia). Черепахи сверху и снизу покрыты плотным панцирем с роговыми щитками. Грудная клетка у них неподвижна, поэтому в акте дыхания принимают участие конечности. При втягивании их воздух выходит из легких, при вытягивании - вновь поступает. В СССР живет несколько видов черепах. Некоторые виды, в том числе туркестанская черепаха, употребляются в пищу.

Значение пресмыкающихся

С лечебной целью в настоящее время применяют противозмеиные сыворотки. Процесс изготовления их таков: лошади последовательно вводят небольшие, но все возрастающие дозы змеиного яда. После того как лошадь достаточно хорошо иммунизирована, от нее берут кровь и готовят лечебную сыворотку. В последнее время яд змей используют в лечебных целях. Его применяют при различных кровотечениях как кровоостанавливающее средство. Оказалось, что при гемофилии он может повысить свертываемость крови. Препарат из яда змеи - випратокс - уменьшает боли при ревматизме и невралгиях. Для получения змеиного яда и в целях изучения биологии змей их содержат в специальных питомниках. Несколько серпентариев действуют в Средней Азии.

Свыше 2 тыс. видов змей неядовиты, из них многие питаются вредными грызунами и приносят значительную пользу народному хозяйству. Из неядовитых змей распространены ужи, медянки, полозы, степные удавы. Водяные ужи иногда поедают молодь рыб в прудовых хозяйствах.

Очень ценны мясо, яйца и панцири черепах, они являются предметами экспорта. Используется в пищу мясо варанов, змей, некоторых крокодилов. Ценную кожу крокодилов и варанов используют для изготовления галантерейных и других изделий. На Кубе, в США и других странах созданы хозяйства по разведению крокодилов.

Пресмыкающиеся или рептилии – лат. Reptilia, первый класс наземных позвоночных животных, которые заселяют нашу планету на протяжении долгих лет. Первичные или древние пресмыкающиеся (рептилии) возникли от древних земноводных животных, и послужило этому климатические изменения. В древнюю эру климат на планете постепенно становился более сухим и холодным, в результате стали пересыхать водоёмы, большие заболоченные участки превращались в огромные высушенные «кратеры» и т.д. Изменение климатических условий начало происходить из-за колоссальных горообразовательных процессов.

В это время большинство древних земноводных вымерло, из-за наличия тонкой и голой кожи, плохо развитых внутренних органов и т.п. У остальных животных, постепенно стала роговеть и твердеть кожа, строение лёгких стало более усовершенствованным, в результате появилась способность лучше усваивать кислород, изменялся и головной мозг животных, а также появился новый способ размножения – отложения яиц с твёрдой скорлупой. Так возникли первичные или древние пресмыкающиеся.

Появившиеся первичные пресмыкающиеся в древнюю эру стали развиваться довольно быстро, в результате древние земноводные были отодвинуты на второй план. В среднюю или мезозойскую эру это развитие достигло максимального пика, именно тогда стали появляться позвоночные животные огромнейших размеров, получившие название древние пресмыкающиеся. Они заполонили всю территорию планеты и получили господствующее положение на земле, в воде и в воздухе.

Наиболее распространенными видами среди древних пресмыкающихся или рептилий являются:

Отряд крокодилы – хищные позвоночные животные, сейчас зарегистрировано всего 22 вида крокодилов.

Значение пресмыкающихся. Большинство ящериц и змей, поедая насекомых, грызунов и наземных моллюсков, вредящих сельскому хозяйству, приносят человеку пользу. В некоторых странах Южной Америки, Южной Азии и Африки неядовитых змей держат вместо кошек. В природе пресмыкающиеся существуют в общей системе пищевых связей: одни поедают растения, другие - животных (насекомых, амфибий, рептилий, небольших зверьков), а их, в свою очередь, едят другие хищники - хищные птицы и звери.

Иногда сухопутные черепахи приносят ущерб бахчам, водяные ужи - рыбным хозяйствам. Пресмыкающиеся могут разносить возбудителей болезней человека и домашних животных.

Опасны укусы ядовитых змей. Однако изучение действия змеиных ядов позволило создать на их основе ценные лечебные препараты, которые используют при лечении заболеваний дыхательных органов, сердца, суставов.

Крупных змей и крокодилов добывают для получения красивой и прочной кожи. Морских черепах промышляют из-за вкусного мяса. Из-за перепромысла резко сократилась численность многих видов, некоторые находятся на грани вымирания. Для них созданы заповедники. В Красную книгу ВСОП занесены слоновая черепаха, зеленая черепаха, комодский варан, кубинский крокодил, гаттперия.

Среди рептилий есть растительноядные и насекомоядные виды. Большинство - хищники. Поедая растения, насекомых, земноводных, мелких зверьков, рептилии регулируют их численность.

Современные пресмыкающиеся произошли от древних амфибий - стегоцефалов, живших около 350-400 млн лет назад. Наиболее древними из пресмыкающихся считают котилозавров, существовавших 230-250 млн лет назад. Некоторые черты их организации сохранились у черепах.

Веком расцвета пресмыкающихся был период от 250 до 65 млн лет назад. В те времена многочисленные рептилии жили на суше и в воде, перемещались в воздухе (рис. 153).

Рис. 153. Древние пресмыкающиеся: 1 - диплодок; 2 - птеранодон; 3 - цератозавр; 4 - ихтиозавр

Летающие ящеры - птеродактили, рамфоринхи, птеранодоны - внешне были похожи на гигантских летучих мышей. Размах их крыльев достигал 10-12 м. В воде жили ящеры, напоминающие дельфинов и тюленей, - ихтиозавры, плезиозавры. Эти группы древних пресмыкающихся вымерли, не оставив после себя потомков.

Среди древних ящеров были еще две группы, сыгравшие важную роль в появлении птиц и млекопитающих: динозавры и звероподобные рептилии (рис. 154).

Рис. 154. Звероподобная зверозубая рептилия

Динозавры были очень разнообразной группой: мирные (растительноядные) и свирепые хищники. Одни передвигались на четырех ногах, другие - только на двух задних, в вертикальном положении. Известны и очень крупные динозавры - длиной более 30 м, и мелкие - величиной с небольшую ящерицу. Самыми крупными считают также диплодока (длиной 27 м и массой около 10 т), апатозавра, брахиозавра, сейсмозавра. Они обитали вблизи водоемов и подолгу стояли в воде, поедая водную и околоводную растительность. У некоторых динозавров на спине были гребни, с помощью которых они улавливали солнечную энергию. Ученые предполагают, что от одной из групп динозавров произошли птицы.

Звероподобные пресмыкающиеся получили свое название за сходство со зверями. Так, в отличие от других ящеров у них ноги не были широко расставлены: они располагались под телом, а не по бокам. Зубы подразделялись (были дифференцированы) на резцы, клыки и коренные. Были у них мясистые губы, а кожные покровы, вероятно, содержали железы.

На протяжении 200 млн лет судьба динозавров и звероподобных рептилий была разной. Динозаврам благоприятствовал теплый, мягкий климат той эпохи, и они господствовали повсюду. Звероподобные были малочисленны и незаметны. Примерно 120-130 млн лет назад соотношение количества видов стало меняться в пользу звероподобных.

Вымирание динозавров происходило при изменении климата планеты. Около 130 млн лет назад на смену длительному теплому периоду пришло похолодание. Стала меняться растительность: постепенно распространились покрытосеменные растения.

Существует много научно обоснованных гипотез о причинах вымирания динозавров, например активное горообразование и связанная с этим смена климата. Возможно, вблизи Земли прошел крупный астероид, оказавший влияние на климат и окружающую динозавров природную среду.

Бесследно ли исчезли с лица планеты древние ящеры, оставив лишь памятники в виде скелетов и отпечатков? В современной фауне пресмыкающихся есть гаттерия, которую называют живым ископаемым. В облике этого животного много древних черт: остатки панциря на теле, примитивное строение позвоночника, дополнительный теменной глаз. Живет эта рептилия на мелких островах у Новой Зеландии и строго охраняется как «живой памятник природы». Близки к своим мезозойским предкам черепахи. По некоторым чертам организации близки к динозаврам крокодилы.

У ящериц и змей также имеются отдельные черты сходства с динозаврами. Но если ящерицы - довольно древняя группа, то змеи появились лишь в конце теплого периода на Земле перед похолоданием, когда их родственные группы утратили свое былое величие.

Пресмыкающиеся произошли от древних амфибий - стегоцефалов. Наиболее древние рептилии - котилозавры. Разнообразные древние рептилии заселяли сушу, водную среду, обитали в воздухе и процветали 200 млн лет. От древних рептилий произошли современные пресмыкающиеся, птицы и млекопитающие.

Упражнения по пройденному материалу

1. Какое значение имеют пресмыкающиеся в природе и в жизни человека?
2. От каких животных произошли рептилии? Когда жили предки современных рептилий?
3. Назовите животных, относящихся к древним ящерам. Какие из них дали начало древним птицам и млекопитающим?
4. Какие среды жизни освоили древние пресмыкающиеся? Почему они вымерли?
5. Почему гаттерию называют живым ископаемым?

Современные пресмыкающиеся произошли от древних амфибий – стегоцефалов , живших в середине палеозойской эры. Наиболее древними из пресмыкающихся считают котилозавров , живших 230 – 250 млн. лет назад. Некоторые черты их организации сохранились в облике черепах.

Веком расцвета пресмыкающихся была мезозойская эра (250-65 млн. лет назад). В те давние времена они жили на суше и в воде, летали в воздухе (рисунок).

Летающие птеродактили, рамфоринхи, птеранодоны были похожи на гигантских летучих мышей. Размах их крыльев достигал 10 -12 м. В воде жили ящеры, похожие на дельфинов и тюленей. Это были ихтиозавры, плезиозавры . Эти группы древних пресмыкающихся вымерли, не оставив после себя потомков.

Среди древних ящеров были ещё две группы, сыгравшие важную роль в появлении птиц и млекопитающих: динозавры и звероподобные рептилии .

Динозавры были очень разнообразной группой: мирные (растительноядные) и свирепые хищники. Одни двигались на четырёх ногах, другие – только на двух задних и стояли вертикально. Известны и очень крупные динозавры – длиной более 30 м., и мелкие – величиной с небольшую ящерицу. Самыми крупными считают диплодока (длиной 27 м. и массой около10 т.), апатозавра, брахиозавра, сейсмозавра . Они обитали вблизи водоёмов и подолгу стояли в воде, поедая водную и околоводную растительность. Были динозавры с гребнями на спине, с помощью которых улавливали солнечную энергию. Учёные предполагают, что от одной из групп динозавров произошли птицы. Особенно улавливается сходство с динозаврами в облике первоптицы – археоптерикса .

Звероподобных пресмыкающихся назвали так за сходство со зверями. В отличие от ящеров их ноги располагались под телом, приподнимая его над землёй. Среди их зубов выделялись клыки, в лицевой части головы появились мясистые губы, кожные покровы, вероятно, имели железы.

Однако на протяжении мезозойской эры судьба динозавров и звероподобных рептилий была разной. Динозаврам благоприятствовал тёплый, мягкий климат этой эпохи, и они господствовали повсюду. Звероподобные были малочисленны и незаметны. В конце мезозойской эры соотношение численности видов стало меняться в пользу звероподобных.

Вымирание динозавров происходило при изменении климата планеты, так как в конце мезозоя на смену длительному тёплому периоду пришли низкие температуры. В это время начинается меняться растительность, и с началом кайнозойской эры на Земле стали распространяться покрытосеменные растения.

Выдвигается много научно доказанных (горообразование и смена климата) и предполагаемых причин вымирания динозавров. Возможно, что вблизи Земли прошёл крупный астероид, оказавший влияние на изменение климата и окружающей динозавров природной среды.

Бесследно ли исчезли с лица планеты древние ящеры, оставив лишь памятники в виде скелетов и отпечатков? В современной фауне пресмыкающихся есть гаттерия, которую называют живым ископаемым. В облике этого животного много архаичного: остатки панциря на теле, примитивное строение позвоночника, дополнительный глаз в теменной части головы. Живёт эта рептилия на мелких островах у Новой Зеландии и строго охраняется как живой памятник природы. Близки к своим мезозойским предкам черепахи.

По некоторым чертам организации близки к динозаврам крокодилы. Ящерицы и змеи имеют отдельные черты сходства с динозаврами. Но в истории фауны позвоночных Земли они появились лишь в кайнозойскую эру, когда их родственные группы утратили своё былое величие.