Температура тела ящерицы
Бразильские и канадские ученые обнаружили, что ящерица аргентинский гигантский тегу способна увеличивать температуру тела на пять — десять градусов на период брачного сезона. Ящерицы относятся к классу пресмыкающихся, являются холоднокровными организмами и способность небольшого животного значительно увеличивать температуру своего тела наблюдается исследователями впервые. Статья опубликована в Science Advances.
У аргентинского гигантского тегу ярко выражено сезонное поведение. Весной и летом, с сентября по март тегу активен, в это время ящерицы спариваются, делают гнездо и откладывают туда яйца. В это время тегу греется на солнце и за счет этого днем поддерживает температуру тела на уровне 32 — 35 градусов. Ночью же температура его тела опускается до температуры норы, где ночует тегу. Осень и зиму (с апреля до начала сентября) тегу проводит в спячке и температура его тела равна температуре в норе. Ученые, однако, заметили, что во время брачного сезона, примерно в течение трех месяцев, температура тела тегу по ночам остается на пять — десять градусов выше, чем окружающая температура.
Подобное повышение температуры может объясняться несколькими причинами. Ящерица может во время брачного сезона экономнее расходовать солнечное тепло, полученное днем. Также повышение температуры может быть связано с термическим эффектом от еды. Чтобы проверить эти предположения исследователи поместили 23 тегу в помещение с постоянной температурой на восемь дней и практически не кормили их. Температура тела тегу все равно ночью повышалась.
По другой гипотезе тегу могут генерировать тепло и таким образом повышать температуру тела. Согласно более ранним исследованиям, скорость метаболизма можно достаточно точно оценить через измерение скорости сердечного ритма. Чтобы подтвердить гипотезу о термогенезе, исследователи, зная корреляцию между скоростью сердечного ритма и метаболизма, оценили скорость метаболизма в течение года.
Оказалось, что скорость метаболизма при переходе от спячки к брачному сезону возрастает в два — три раза, а по окончании брачного сезона снова падает, хотя рептилия остается активной. Более того, если оценить скорость метаболизма в течение дня, то по утрам во время брачного периода при одинаковой температуре скорость метаболизма в пять раз выше, чем во время периода спячки.
Другие пресмыкающиеся такого же размера не способны к такому интенсивному повышению температуры тела. По расчетам ученых, для того, чтобы холоднокровное животное смогло увеличить температуру тела на 10 градусов, его вес должен быть не менее 100 килограммов. Однако тегу — сравнительно небольшая ящерица, ее средний вес составляет около двух килограммов Другие рептилии такого же размера, например гремучие змеи, при увеличении скорости метаболизма в четыре — десять раз могут повышать температуру тела всего на один — полтора градуса.
У авторов исследования нет однозначного объяснения столь интенсивному термогенезу у ящериц. Зачем он нужен самкам тегу объяснить просто, самки высиживают (или скорее вылеживают) кладку яиц в гнезде, а более или менее постоянная температура ускоряет развитие эмбрионов. Что же касается самцов, исследователи объясняют сезонным скачком уровня гормонов (например, лептина или тироидного гормона) влияющими на повышение температуры, или, возможно, гены, ответственные за термогенез у самок, не связаны с половыми хромосомами и наследуются потомками обоих полов. Тегу принадлежат к подотряду лепидозавров, близкородственному к птицам и другим архозаврам и у них могут быть похожие механизмы терморегуляции. Поэтому исследователи считают, что тегу могут быть промежуточным звеном между теплокровными и холоднокровными организмами.
Ранее считалось, что среди позвоночных теплокровными являются млекопитающие и птицы, а холоднокровными — рыбы, амфибии и пресмыкающиеся. Однако оказалось, что все не так однозначно. Оказалось, что голый землекоп, относящийся к млекопитающим, является холоднокровным, а в мае 2015 года американские ученые обнаружили полностью теплокровную рыбу.
Екатерина Русакова
Источник: nplus1.ru
Рептилии относятся к холоднокровным позвоночным животным, то есть для регулирования температуры тела им необходимо искать теплые или холодные области. Широкая амплитуда температур характерна для рептилий и важна для изучения их поведения, физиологии, психологии, метаболизма, репродуктивной системы и т.д.
Даже минимальное изменение температуры тела может оказывать значительное влияние на дальнейшую судьбу рептилий. Так, например, размер кладки, пигментация, скорость роста эмбриона крокодиловых (Alligator mississippiensis) зависит от температуры их тела. Кроме того, документально подтверждено, что температура влияет и на пол животного. Например, у крокодиловых (Crocodylus palustris) из яиц, которые содержались при температуре 28-31’C, вылуплялись только самки, в то время как при температуре 32,5’ — только самцы.
и температурах 31,5, 32,0 и 33’С появляются особи обоих полов в различной пропорции. Поэтому изменение температура всего на один градус может иметь важные последствия для пола потомства. Изменение пола в зависимости от температуры наблюдалось также у черепах и ящериц. Все это говорит о том, что исследование окружающей среды, влияющей на температуру тела рептилии это сложная область, требующая серьезного внимания и тщательной оценки.
В неволе рептилии часто становятся жертвами болезней и различных травм. Однако температура тела, оптимальная для этих животных во время болезни, еще мало исследована. Как показывают наблюдения, рептилии с бактериальной инфекцией ищут место, где температура окружающей среды выше, чем обычно. В связи с этим существует общая практика искусственно создавать повышенную температуру для этих животных, чтобы помочь в их выздоровлении.
В естественной среде температура зависит от солнца, в неволе эту роль играют лампы, приближаясь или удаляясь от которых, животное может поддерживать необходимую температуру тела. Нарушение биохимического равновесия также влияет на поведение рептилии, связанное с терморегуляцией. В то время как тепло окружающей среды может усиливать активность, а холод — ее замедлять, стресс, дистресс и любые другие поведенческие и психологические проявления каждой особи оказывают влияние на предпочтение температурного режима.
Многолетние наблюдения за заболевшими рептилиями, живущими в неволе, а при случае и за их дикими сородичами, выявило, что многие особи активно ищут прохладные места, а не теплые, как считалось раньше. Область часто выбирается настолько холодная, что животное впадает в спячку. Если животное перемещали в более теплое место, оно немедленно возвращалось в холод. В связи с этим возник вопрос: продолжать ли следовать общепринятым стереотипам и повышать температуру или поощрять тенденцию поведения животных, которую они сами выбирают?
Хотя во многих случаях искусственно созданная или естественная высокая температура тела приводила к улучшению состояния животного или даже к полному выздоровлению, другие примеры показали резкое ухудшение здоровья и даже летальный исход. Особенно это касалось тех рептилий, которые сознательно избегали теплых областей. Низкую температуру предпочитали в основном те животные, которые болели уже достаточно серьезно. В этом случае их поведение вполне обосновано, так как увеличение температуры и ускорение метаболизма вызывают быстрый рост бактериальной инфекции и связанное с этим резкое ухудшение состояния животного. Поэтому в этих случаях бактерии брали верх над иммунитетом.
Заболевшие или травмированные пресноводные черепахи (Deirochelys reticularia) и змеи (Natrix natrix) в естественной среде при экстремальной температуре впадают в летнюю или зимнюю спячку, что позволяет им остаться в добром здравии.
зможно, низкая температура тела действует как биологический анабиоз, помогающий уйти от болезни или негативных проявлений окружающей среды. Хотя при низких температурах иммунная система значительно угнетена, активность болезнетворных бактерий также существенно снижается, что помогает хозяину перенести инфекцию. Также спячка является для животных отдыхом, что значительно помогает в процессе выздоровления.
Следовательно, на проблему лечения рептилий нужно смотреть, по крайней мере, с двух сторон. На ранних стадиях заболевания более высокая скорость метаболизма увеличивает иммунитет, и животное выздоравливает. При более серьезном заболевании возросшие стрессы ставят под угрозу иммунную систему и единственным способом выжить становится холод и способность к гибернации. Предпочитаемая температура тела во время болезни у каждой особи индивидуальна, и может существенно отличаться у разных рептилий.
К искусственному понижению температуры тела рептилии нужно отнестись с большой осторожностью. Иногда случайно пониженная температура может скрыть симптомы заболевания, что при неблагоприятных условиях может привести к летальному исходу. Кроме того, при использовании гипотермии нужно принимать во внимание и другие медицинские факторы. Например, если при лечении используются антибиотики, они могут потребовать оптимальной и постоянной температуры тела.
Поскольку эктотермия (совокупность физиологических и поведенческих реакций организма, направленных на поддержание предпочитаемой температуры тела) зависит от поведения животного, основным биологическим принципом наблюдения за терморегуляцией является этология (дисциплина зоологии, изучающая инстинкты животных). Согласно первым результатам исследований полезно обеспечивать в неволе широкий диапазон температур (в пределах требований каждого вида). Температура, предпочитаемая во время болезни, зависит от размера животного, его физической формы, поведения и психики, состояния иммунной системы, то есть терморегуляция во время болезни гораздо более сложный процесс, чем считалось ранее.
Данный вопрос требует детального и всестороннего изучения с целью вывода формулы для расчета точной температуры тела, требуемой для выздоровления рептилии, для назначения лечения и необходимости лекарственных препаратов.
Источник: zooclub.ru
Как показали наблюдения за обменом веществ у ящериц тегу, теплокровность может быть сезонной. В период размножения температура тела этих рептилий поддерживается выше температуры окружающей среды на целых десять градусов, что для холоднокровных животных раньше считалось невозможным. Это открытие позволяет предположить, что теплокровность могла возникнуть у предков птиц и млекопитающих как приспособление к высоким энергозатратам в период размножения.
Холоднокровные (или пойкилотермные) животные не способны поддерживать температуру тела существенно выше температуры окружающей среды. Они обычно остаются лишь на один-два градуса теплее воздуха или воды, в которых они обитают. Поэтому, в отличие от теплокровных (гомойотермных), холоднокровным животным не нужно тратить много энергии на активный обмен веществ, а также «изобретать» теплоизоляцию, которая помешала бы им быстро терять выработанное тепло. Но у холоднокровного образа жизни есть недостатки, ведь животное очень зависит от условий среды, и из-за слишком низкой температуры оно может сильно замедлиться или даже впасть в анабиоз.
Есть ситуации, когда такое вынужденное торможение особенно не к месту. Например, охота, когда необходимо или гнаться за жертвой (или, наоборот, спасаться от хищника), или размножение, всегда требующее от организма больших затрат. Именно с этими видами активности связаны примеры локальной теплокровности у некоторых холоднокровных животных — когда высокой поддерживается температура только определенных частей тела. Например, у некоторых рыб подогреваются мышцы, обслуживающие движения хвоста (за счет которых рыбы плывут), а мышцы питонов, высиживающих яйца, нагреваются так сильно, что температура их тела приближается к температуре теплокровных животных такого же размера.
Высиживание яиц — не единственный этап процесса размножения, требующий много энергии.
вотным нужно заниматься поиском пары и готовиться к дракам за территорию, строить укрытия и гнезда. Самки, разумеется, вкладывают много ресурсов в развитие яиц, но и самцам, по крайней мере некоторых видов, производство половых клеток обходится недешево (см., например, статью M. Olsson et al., 1997. Is sperm really so cheap? Costs of reproduction in male adders, Vipera berus). Например, разным видам ящериц в репродуктивный период приходится тратить на 23–57% больше энергии, чем в остальное время (см.: T. H. Kunz, K. S. Orrell, 2004. Energy costs of reproduction).
Таким образом, если холоднокровное животное не умеет активно повышать температуру тела, чтобы усилить обмен веществ и получить больше энергии, весь процесс размножения может оказаться под угрозой из-за неожиданного похолодания или других изменений условий среды. Это, по одной из гипотез, и могло привести в процессе эволюции к возникновению сезонной теплокровности как средства гарантировать успех во время периода размножения. А уже после этого оказалось, что постоянно высокий уровень обмена веществ тоже может быть выгодным, что привело к появлению теплокровных животных.
На днях в журнале Science Advances вышла статья с описанием интересного примера, который говорит в пользу этой гипотезы: южноамериканские ящерицы тегу Salvator merianae (пресмыкающиеся из семейства тейид) поддерживают температуру тела стабильно высокой в период размножения.
Чтобы наблюдать за обменом веществ ящериц тегу, ученые имплантировали животным датчики, записывающие их температуру тела и ритмы сердечных сокращений. За этими показателями следили у ящериц, живущих в огороженных вольерах на природе, а также в лабораторных условиях с полностью контролируемыми параметрами. Наблюдая за годовыми изменениями температуры тела ящериц, живущих в природных условиях, ученые видели, что в течение всего года она почти не отличается от температуры окружающей среды. Но во время периода размножения, приходящегося на сентябрь-ноябрь, температура тела ящериц была стабильно высокой, приблизительно на 10°C выше температуры окружающей среды (рис. 2). Температура сохранялась высокой даже глубокой ночью, когда ящерицы забираются в норы, и всё тепло, которое они накопили за день, греясь на солнце, должно рассеиваться.
Нужно было понять, откуда у ящериц тегу в период размножения берется дополнительное тепло. Сначала ученые предположили, что источник тепла, как обычно, внешний (см. эктотермия, Ectotherm) — то есть животные греются на солнце, но из-за каких-то перестроек в организме, которые происходят в период размножения, они получают способность сохранять накопленное тепло существенно дольше, чем обычно.
Чтобы проверить, нужны ли ящерицам для повышения температуры внешние источники тепла, ученые провели контрольные эксперименты в лабораторных условиях. Ящериц содержали при постоянной температуре 18°C, так что у них не было специального теплого времени суток, когда они могли бы погреться и потом сохранять это тепло. Освещение у одной группы ящериц имитировало смену дня и ночи (было 12 часов светло, 12 — темно), у другой — постоянно отсутствовало (было 24 часа темно). Если температура среды и освещение оставались постоянными (было всегда темно), температура тела ящериц сохранялась стабильно повышенной. А если при постоянной температуре запускали циклы освещенности, имитирующие смену дня и ночи, то в температуре тела ящериц прослеживалась периодичность: она падала с наступлением искусственного утра — когда становилось светлее, но не теплее (потому что температура в эксперименте поддерживалась постоянной). Вероятно, это связано с тем, что периферические сосуды ящериц расширялись, готовясь поглощать тепло, когда животное будет греться на солнце. Но, поскольку теплее не становилось, ящерица утром, наоборот, начинала терять больше тепла из-за расширения сосудов. Но при этом она все равно оставалась существенно теплее окружающей среды.
Получается, что повышенная температура тела тегу в период размножения не связана с сохранением тепла, полученного из внешнего источника. Ключ к разгадке могло дать еще одно наблюдение ученых. Они заметили, что, хотя большую часть года частота сердечных сокращений ящериц зависит от температуры, в период размножения эта частота повышалась очень ранним утром, еще до того как животное выйдет из норы и начнет греться. Поскольку частота сердечных сокращений тесно связана со скоростью метаболизма, получалось, что во время размножения метаболизм животных усиливается и без внешних источников энергии. Интересно, что и теплопроводность ящериц в период размножения тоже несколько снижалась. Об этом свидетельствовали различия в показаниях датчиков, измерявших температуру внутри тела ящерицы и температуру их кожи: разница их показаний была гораздо существенней, чем в остальное время года. Значит, в период размножения тепло тела не так свободно передавалось коже, что говорит о появлении термозащитных подкожных слоев или других механизмов, выполняющих ту же функцию. Какие именно физиологические изменения помогают ящерицам тегу временно стать теплокровными, еще предстоит выяснить. Вероятно, и изменения в обмене веществ, приводящие к повышенной температуре тела, и изменения в теплопроводности тела ящерицы в период размножения запускаются гормонами.
Зная частоту сердечных сокращений, ученые вычислили интенсивность метаболизма ящериц тегу. Оказалось, что тегу используют выделившуюся в результате усиления метаболизма энергию на удивление эффективно, и это несмотря на их небольшие размеры. Аргентинские черно-белые тегу — относительно небольшие животные с массой около 2 кг. У маленьких животных на единицу объема тела приходится большая площадь поверхности, чем у крупных. Из-за этого небольшим животным сложнее сохранять высокую температуру тела даже при высоком метаболизме, поскольку с поверхности тела они теряют большую долю тепла. У других рептилий тех же размеров увеличение скорости метаболизма в 4–10 раз повышает температуру тела всего на 0,5–1,5°C. У тегу в период размножения скорость метаболизма по сравнению с обычными значениями растет приблизительно в 5 раз, а температура тела повышается на 10°C.
Ранее считалось, что холоднокровные животные могут поддерживать температуру тела значительно (на 10°C и более) выше температуры окружающей среды только если достигают достаточно крупных размеров (масса тела при этом должна составить не менее 100 кг). Такая теплокровность называется инерционной (или инерциальной). По мнению некоторых исследователей, подобный тип пассивной теплокровности был характерен для динозавров (см.: H. Pontzer et al., 2009. Biomechanics of Running Indicates Endothermy in Bipedal Dinosaurs). Но открытие сезонной теплокровности, или эндотермии (см. Endotherm) у небольших ящериц говорит о том, что крупное тело — не единственная возможность для рептилий поддерживать повышенную температуру.
Новые данные особенно интересны потому, что предки млекопитающих, по современным данным, были небольшими животными. Интересно, что для примитивных млекопитающих — ехидн и тенреков — тоже характерно повышение температуры тела во время репродуктивного периода. Эти животные, как и ящерицы тегу, проводят много времени в норах. Всё это позволяет предположить, что сезонная теплокровность могла возникнуть у древних холоднокровных животных небольшого размера для гарантии активности во время периода размножения. Жизнь в норах могла способствовать такому переходу, потому что под землей животное защищено от ветра и теряет меньше тепла.
Источник: Glenn J. Tattersall, Cleo A. C. Leite, Colin E. Sanders, Viviana Cadena, Denis V. Andrade, Augusto S. Abe, William K. Milsom. Seasonal reproductive endothermy in tegu lizards // Science Advances. 2016. DOI: 10.1126/sciadv.1500951.
Юлия Кондратенко
Источник: elementy.ru
Пойкилотермные животные способны до некоторой степени регулировать температуру тела за счет изменений поведения.
В простейшем случае это означает, что животное выбирается на солнышко погреться, если ему стало холодно, или прячется в тень, когда ему становится слишком жарко, а у некоторых обитающих в пустыне пресмыкающихся выработался строгий суточный ритм активности, который помогает им избежать характерных для пустыни чрезмерно резких колебаний температуры: холода ночей и палящего зноя полуденного солнца.
Это хороший пример взаимодействия животного с окружающей средой, в результате которого животное оказывается в оптимальных для себя условиях. Обитающие в пустыне ящерицы на ночь забираются в разного рода щели и трещины или под камни, а иногда зарываются в песок. Когда встает солнце и земля начинает постепенно согреваться, ящерица, почти оцепеневшая от холода, медленно отогревается и выползает на солнышко.
Она подставляет солнечным лучам возможно большую часть поверхности тела, чтобы уловить максимальное количество тепла. Температура тела ящерицы возрастает, пока не достигнет температуры тела активных гомойотермных животных, т. е. приблизительно 37 °С. Теперь ящерица готова вести обычную дневную жизнь: разыскивать пищу или партнера для спаривания, а если понадобится, защищать свою территорию. Когда солнце поднимается еще выше, камни и песок сильно нагреваются, и ящерица, чтобы избежать перегрева приподнимает свое тело над землей. Еще позже, в полдень, ящерица скрывается в своем убежище под камнем или прячется в тени скудных пустынных растений, Во второй половине дня она снова выбирается наружу и, если ей не приходится двигаться, принимает такую позу, чтобы лишь небольшая часть поверхности ее тела была обращена к солнцу и поглощала тепло.
До конца дня температура тела ящерицы поддерживается на достаточно высоком уровне благодаря тому, что животное прижимается к земле, сохраняющей тепло дольше, чем воздух, и продолжает активно двигаться. Однако в конце концов ей приходится забраться в убежище, надежно защищающее ее от врагов, от которых она не может убежать, и от потери тепла за счет излучения его в окружающую среду.
Используемый ящерицами способ терморегуляции в общем достаточно эффективен. Однако пресмыкающиеся и другие пойкилотермные животные, лишенные способности сохранять тепло, подобно гомойотермным животным, за счет теплопродукции собственного организма, могут жить далеко не везде. Крупные пресмыкающиеся потому так редки за пределами тропиков, что в условиях холодного климата им пришлось бы слишком долго согреваться по утрам, и чаще всего они погибали бы, не успев согреться.
По материалам Р. Бертона «Чувства животных»
Источник: zoosite.ru
Пресмыкающиеся, или рептилии — класс наземных позвоночных животных типа хордовые, размножение и развитие которых более не зависят (как у земноводных) от водоема. Относятся к амниотам. Рептилии достигли наибольшего расцвета в мезозое.
На настоящий момент класс насчитывает около 10 тысяч видов.
Рептилии произошли от древних панцирноголовых земноводных — стегоцефалов, которые приспособились к защите тела от высыхания и смогли освоить отдаленные от водоемов пространства.
Независимость от водоема досталась пресмыкающимся с трудом, для этого их организм приобрел ряд прогрессивных черт — ароморфозов:
- Зародышевые оболочки
- Внутреннее оплодотворение
- Сухая кожа
- Ячеистые легкие и грудная клетка
- Неполная перегородка в сердце
- Кора больших полушарий
- Вторичная почка
Как сказано выше, пресмыкающиеся относятся к амниотам. Это значит, что развитие их зародышей происходит в особом зародышевом пузыре с амниотической жидкостью — амнионе. Поразительно! Им более не нужен водоем, этот водоем всегда с собой, прямо в организме самки вокруг зародыша.
К зародышевым оболочкам относится наружная, серозная оболочка (сероза), внутренняя амниотическая оболочка и аллантоис. Аллантоис — зародышевый орган, с помощью которого осуществляется дыхание. Эти оболочки позволили пресмыкающимся расселиться от водоемов вглубь материков, занять огромные территории.
У рыб и земноводных оплодотворение было наружным, малоэффективным, с небольшой вероятностью встречи половых клеток. При внутреннем оплодотворении, которое появляется у рептилий, семенная жидкость самца со сперматозоидами вводится непосредственно в половые пути самки, что значительно увеличивает вероятность встречи мужских и женских гамет.
Кожа пресмыкающихся сухая, практически лишена желез (которых так много у земноводных). Верхние слои эпителия ороговевают, на поверхности кожи формируются роговые чешуйки. Эта защита необходима от пересыхания, помогает эффективнее удерживать воду в организме.
У пресмыкающихся происходит усложнение строения дыхательной системы: появляются ячеистые легкие, обеспечивающие более эффективный газообмен. Кожное дыхание (доминировавшее у амфибий) у пресмыкающихся сведено к минимуму или отсутствует вовсе.
Дыхательные пути у рептилий дифференцируются на гортань, трахею и бронхи. Дыхание реберного типа — в нем участвуют появившиеся вместе с ребрами межреберные мышцы. Ребра образуют новую структуру скелета — грудную клетку.
В сердце у пресмыкающихся развивается неполная межжелудочковая перегородка, способствующая более эффективному разделению артериальной и венозной крови. Это, в свою очередь, повышает эффективность обмена веществ (син. — метаболизм).
Тем не менее, над перегородкой кровь смешанная, так что пресмыкающиеся, как и земноводные, относятся к пойкилотермным (холоднокровным) животным.
У пресмыкающихся впервые возникают зачатки новой коры головного мозга, совершенствуется воспринимающая и интегрирующая функции головного мозга. Становится возможным более сложное поведение.
Возникает тазовая (вторичная) почка — метанефрос, выделительный каналец которой гораздо длиннее: становится возможным обратное всасывание веществ. Засушливый климат, в котором живут рептилии, располагает к экономии воды, их моча становится более концентрированной.
Отряды пресмыкающихся
В составе класса можно выделить 4 отряда, каждый из которых мы вкратце обсудим. Рептилии традиционно изучаются на примере типичного представителя — прыткой ящерицы, входящей в состав отряда чешуйчатые. С него мы и начнем знакомство с рептилиями.
Отряд чешуйчатые — прыткая ящерица
- Покровы, опорно-двигательная система
- Пищеварительная система
- Дыхательная система
- Кровеносная система
- Выделительная система
- Нервная система
- Половая система
Тело ящерицы покрыто сухой кожей, практически лишенной желез, с роговыми чешуями и щитками. Такое строение покровов тела предотвращает высыхание организма, защищает от потери воды. Испарение через кожу сохраняется, но в минимальном объеме.
Тело подразделяется на голову, туловище, хвост и две пары конечностей. Конечности расположены по бокам туловища, поэтому поднять голову высоко над землей пресмыкающиеся не могут. Конечности пятипалого типа, перепонки между пальцами отсутствуют.
Предполагаю, вам с детства известно о том, что ящерицы могут отбрасывать свои хвосты. Это действительно так, для ящериц характерна автотомия (от греч. autos — сам и греч. tome — отсечение) — способность животного самопроизвольно отбрасывать части своего тела.
В случае нападения хищника автотомия может спасти жизнь ящерицы, так как отброшенный хвост приковывает к себе внимание и хищник перестает преследовать ящерицу.
Скелет почти полностью окостеневший, более прочный, чем у земноводных. Позвоночник состоит из 5 отделов: шейный (8 позвонков), грудной, поясничный, крестцовый и хвостовой. Ребра, сочлененные одним концом с грудными позвонками, а другим — с грудиной, образуют замкнутую костную структуру — грудную клетку.
К ребрам крепятся впервые возникшие у пресмыкающихся межреберные мышцы, участвующие в дыхании.
За счет наличия 8 шейных позвонков значительно увеличивается подвижность головы, что имеет крайне важное значения для добывания пищи и ориентировке в окружающем мире. Полость тела рептилий — целом.
Скелеты поясов конечностей служат опорой для самих конечностей. Передний (плечевой) пояс состоит из парных ключиц, лопаток, вороньих костей (коракоидов) и надгрудинника (надключицы), а также хрящей. Задний (тазовый) пояс конечностей образован тремя костями: седалищной, лобковой и подвздошной, также включает в себя хрящевые прослойки между ними.
Скелеты передних и задних свободных конечностей аналогичны по строению конечностям амфибий. Однако стоит заметить, что голень и предплечье не состоят из одной единой кости: они подразделяются на лучевую и локтевую (составляют предплечье), малоберцовую и большеберцовую (составляют голень).
Строение пищеварительной системы рептилий более дифференцировано по сравнению с таковым у земноводных.
Конические зубы прочно срастаются с челюстями. Хорошо развиты слюнные железы, которые участвуют не только в смачивании пищи (как у амфибий), но и ферментативно обрабатывают пищевой комок за счет фермента — амилазы, расщепляющей углеводы.
Ротовая полость переходит в короткую глотку, которая продолжается в пищевод. Пищевод расширяется и переходит в желудок, от которого начинается тонкий, а затем толстый отдел кишечника. В тонкую кишку открываются протоки печени, поджелудочной железы и желчного пузыря.
Граница между тонкой и толстой кишкой особенно хорошо выражена: на ее месте располагается зачаток слепой кишки. Оканчивается пищеварительная система клоакой.
Кожа не участвует в дыхании, эту функцию берут на себя возникшие у рептилий ячеистые легкие. По сравнению с легочными мешками амфибий, ячеистые легкие имеют бо́льшую дыхательную поверхность.
Воздух присасывается в легкие благодаря движениям грудной клетки, которые происходят за счет сокращения межреберных мышц. Через воздухоносные пути: хоаны, глотку, гортань, трахею и бронхи — воздух достигает пузырьков, альвеол, стенка которых густо оплетена капиллярами, в которых и происходит газообмен.
Поскольку рептилии холоднокровные животные, то интенсивность их обмена веществ напрямую зависит от температуры окружающей среды. Частота дыхательных движений также коррелирует с метаболизмом, поэтому чем выше температура окружающей среды, тем чаще дышит животное.
Кровеносная система замкнутая. Сердце трехкамерное: два предсердия и один желудочек с неполной перегородкой. Разделение крови в желудочке эффективнее, чем у земноводных, но над перегородкой кровь смешанная, поэтому рептилии — холоднокровные.
От сердца отходят 3 сосуда: легочная артерия, по которой венозная кровь поступает в легкие, где насыщается кислородом, и две дуги аорты — правая и левая. От правой дуги аорты отходят сонные артерии, направляющиеся к головному мозгу.
Правая дуга аорты начинается от левой части желудка — вследствие чего у рептилий анатомически обусловлено поступление более насыщенной кислородом — артериальной крови — к головному мозгу, остальные органы получают смешанную кровь из левой дуги аорты.
По сравнению с земноводными выделительная система у рептилий более прогрессивного строения, представлена тазовыми (вторичными) почками, называемыми также — метанефрос, позволяющими гораздо эффективнее удерживать воду в организме, препятствуя ее избыточному удалению.
Выделительные канальцы становятся длиннее, за счет чего из их просвета большее количество воды успевает обратно всосаться в кровеносное русло. Это нужно для того, чтобы удержать воду в организме, ведь рептилии обитают в засушливых местах. Конечный продукт обмена веществ у пресмыкающихся — мочевая кислота.
Сравнивая головной мозг земноводных и пресмыкающихся, становятся заметны несколько существенных отличий.
Мозжечок развит лучше, чем у земноводных. У рептилий появляются зачатки новой коры переднего мозга, он значительно увеличивается в объеме и перестает быть исключительно обонятельным центром, вбирая в себя новые функции.
Для рептилий характерно более сложное (чем для амфибий) поведение, помимо заложенных генетически безусловных рефлексов, они способны вырабатывать адаптивные, условные рефлексы.
Органы чувств также претерпевают изменения. Аккомодация, настройка глаза на наилучшее видение объекта, теперь достигается не только перемещением хрусталика вперед-назад (так было у амфибий), но и изменением кривизны хрусталика. Это называется — двойная аккомодация, настройка глаза на резкость, так что видят рептилии лучше амфибий.
Веки и мигательная перепонка служат для увлажнения поверхности глаза и предохраняют от высыхания.
Орган слуха также совершенствуется: появляется круглое окно во внутреннем ухе, улучшается передача звуковых колебаний, благодаря чему слух рептилий становится острее. Среднее ухо по-прежнему представлено стремечком и барабанной перепонкой.
Имеются слаборазвитые органы вкуса, локализующиеся в глотке, и органы тепловой чувствительности, особенно хорошо развитые у змей, расположенные между глазом и носом на лице. Органы обоняния находятся в хоанах. Хоаны — внутренние носовые отверстия, с помощью которых полость носа сообщается с глоткой.
Мужская половая система представлена семенниками и отходящими от них семяпроводами, впадающими в мочеточники. Мочеточники открываются в клоаку. У самцов имеются особые совокупительные органы, предназначенные для введения семенной жидкости в половые пути самки. Оплодотворение у рептилий внутреннее.
У самок половая система состоит из яичников, от которых отходят яйцеводы, впадающие в клоаку. Сперматозоиды оплодотворяют яйцеклетки в верхней части яйцевода.
По мере продвижения яйца вниз по яйцеводу оно покрывается сначала белковой оболочкой, а затем скорлуповой. Эти оболочки — приспособление к жизни на суше, обеспечивающие всестороннюю защиту зародыша.
Напомню, что пресмыкающиеся (также, как птицы и млекопитающие) относятся к группе амниот, зародыш у которых окружен зародышевыми оболочками: наружной — серозой, внутренней — амниотической. Имеется особый зародышевый орган дыхания — аллантоис.
На этом наша беседа о прыткой ящерице подходит к концу. Впереди ждут другие представители рептилий. Из отряда чешуйчатых, помимо прыткой ящерицы, хочется отметить гекконов — мелких примитивных ящериц, ведущих ночной образ жизни, отлично лазающих по деревьям, скалам и стенам домов. Самые крупные представители чешуйчатых — вараны, обитающие в Южной Азии, Африке, — достигают в длину до 3,5 метров.
Змеи также принадлежат к отряду чешуйчатые. Это безногие животные, адаптировавшиеся к перемещениям в густом лесном покрове, кронах деревьев. У змей взгляд немигающий: отсутствуют подвижные веки. Однако их отсутствие не означает, что поверхность глаз не нуждается в увлажнении: у них имеется мигательная перепонка, смачивающая поверхность глаза.
Змеи подразделяются на ядовитых и неядовитых. Ядовитыми являются гадюка обыкновенная, песчная эфа, черная мамба, кобра, грюза, гремучие и морские змеи. К неядовитым относятся полозы, ужи, удавы.
Черепахи
Имеют уплощенное тело, покрытое панцирем из двух щитков: брюшного и спинного. Примечательно, что на задних конечностях имеются межпальцевые перепонки для плавания. Морские черепахи продвинулись еще дальше: у них задние конечности видоизменены в ласты, которые служат приспособлением к водному образу жизни.
Есть растительноядные и хищные формы. Настоящих зубов у черепах нет, их челюсти снабжены режущим роговым краем — клювом.
Крокодилы
Крокодилы — еще один отряд класса рептилий. Крокодилы населяют реки и озера тропических стран. Это крупные животные, тело которых покрывают роговые чешуи. На задних конечностях крокодилы имеют межпальцевые перепонки. Зубы остроконечные, крупные, располагаются в альвеолах челюсти, как и у млекопитающих.
Легкие имеют более прогрессивное строение — губчатое. Кровеносная система включает в себя четырех (!) камерное сердце, кровь в сердце не смешивается, так как желудочек полностью разделяется межжелудочковой перегородкой на две камеры.
Однако, крокодилы все равно остаются холоднокровными животными: кровь смешивается в спинной аорте, образованной в результате слияния левой и правой дуги аорты.
Вероятно, с детства многим известна история про птицу — крокодилова сторожа, которая питается остатками пищи из пасти крокодила. Спешу сообщить, что это скорее миф, чем правда. Крокодилы вовсе не нуждаются в подобной «чистке», а птицы предпочитают питаться насекомыми, в том числе мухами, которые слетаются на остатки мяса в пасти крокодила.
Клювоголовые
Мы добрались до самого древнего отряда рептилий. На сегодняшний день остался единственный его представитель — гаттерия, обитающая на нескольких островах Новой Зеландии. По внешнему виду напоминает игуану, ведет ночной образ жизни, питается насекомыми, моллюсками, червями. Гаттерия является вымирающим видом.
Значение пресмыкающихся
Как и все живые организмы, пресмыкающиеся являются звеном в цепи питания (консументами). Регулируют численность насекомых, питаясь ими. Среди рептилий встречаются как хищники, так и растительноядные формы.
Рептилии имеют пищевое значение. В Африке и Азии употребляют в пищу около сотни различных блюд из мяса змей; яйца, жир и мясо морской черепахи также употребляются в пищу. Из кожи крокодилов изготавливают различные изделия.
Источник: studarium.ru