"Тема 14. Клас Плазуни"
14.1. Особливості будови та життєдіяльності
Ключові слова: трьохкамерне серце, два кола кровообігу, тверде небо, легені, тулубові нирки, дуги аорти
Головне в темі: Клас типово наземних тварин, для яких навіть розвиток зародка відбувається на суходолі (в яйцях, вкритих шкірястою шкарлупою). Двобічна симетрія тіла, внутрішній скелет (кістковий), замкнена кровоносна система з двома колами кровообігу, легеневе дихання.
Література:
1. Брэм А.Э. Жизнь животных: в 3-х т.- М.: Терра, 1992.
2. Жизнь животных /пол ред. проф. Т.С. Расса. М.: Просвещение, 1983.
3. Акимушкин И.И. Мир животных: беспозвоночные. Ископаемые животные. – М.: Мысль, 1991.
4. Акимушкин И.И. Причуды природы. – М.: Мысль, 1981.
5. Старикович С.Ф. Самые обычные животные (про собак, ворон и божьих коровок). (Библиотека журнала «Химия ижизнь»). – М.: Наука, 1988.
6. Я познаю мир. Удивительные животные: Энциклопедия для детей. Под ред. О.С. Бартенева. – Изд-во АСТ, 1999.
14.1. Особливості будови та життєдіяльності
Представники класу плазунів є справжніми наземними тваринами. Розвиток пристосувань до життя на суші дозволило предкам цих тварин залишити водне середовище і широко розселитися по Землі. Однак у всіх рядах (за винятком дзьобоголових) є форми, що вторинно перейшли до життя у воді.
Величина тіла рептилій значно більше, ніж в амфібій. Голова рухливо з'єднана з подовженим тулубом за допомогою шиї. У більшості видів є довгий хвіст. Шкіра рептилій суха і практично позбавлена залоз. Її зовнішній шар зроговіває з утворенням лусочок і щитків. Таке роговий покрів служить захистом від механічних ушкоджень, крім того, він запобігає втраті твариною води. У деяких рептилій у більш глибоких шарах шкіри, під роговими лусками, розвиваються кісткові пластинки (в черепах вони зливаються, утворюючи панцир). Сильне зроговіння і відсутність залоз, які б воложили шкіру, приводить до того, що в плазунів вона вже не може виконувати функцію газообміну, як в амфібій.
Скелет майже цілком утворений кістками. Він більш міцний, аніж у земноводних. Відносні розміри черепа, у порівнянні з амфібіями, збільшуються, підвищується об’єм мозкового відділу. У зв'язку зі зміною характеру харчування і відсутністю ротового дихання форма черепа змінюється: він стає більш витягнутим за рахунок подовження щелеп. На бічній поверхні черепа є скроневі ямки, що дозволяє зменшити масу кісток і створює умови для прикріплення могутньої жувальної мускулатури. У плазунів починається процес утворення твердого неба, який завершується в крокодилів. Відбувається відокремлення ротової порожнини від носоглотки. Хребет підрозділяється на п'ять відділів: шийний, грудний, поперековий, крижовий і хвостовий. Перший шийний хребець має форму кільця, а його тіло з відростком у вигляді зуба, оберненого до тіла другого хребця. Це дозволяє створити циліндричний суглоб між першим і другим шийними хребцями, внаслідок чого тварина може повертати голову зі сторони убік. У змій хребет поділяється лише на два відділи - тулубовий і хвостовий.
Ребра, що відходять від грудних хребців, за допомогою хрящів приєднуються до грудини й утворюють замкнуту грудну клітину. З грудиною з'єднується і пояс передніх кінцівок. Крижових хребців два (а не один, як в амфібій). У змій замкнутої грудної клітини немає, скелет кінцівок і їхніх поясів редукується. Рухи рептилій, у порівнянні з земноводними, значно різноманітніші; це стає можливим завдяки зміні положення кінцівок стосовно тулуба. У плазунів вони займають проміжне положення між кінцівками амфібій, які розташовуються по боках від тулуба, і кінцівками, що знаходяться під тілом, як у ссавців. В опорно-руховому апараті відбуваються зміни, пов'язані зі зміцненням кінцівок і їхніх поясів. Збільшення міцності пояса передніх кінцівок обумовлено його з'єднанням із грудиною, а пояса задніх - тим, що він зростається вже з двома крижовими хребцями. В м'язовій системі відбувається розвиток м'язів шиї, завдяки яким здійснюються повороти голови. Збільшується мускулатура ніг, розвиваються згиначі і розгиначі пальців.
Мал. 3.14.42. Внутрішня будова ящірки
1 – сечовий міхур, 2 – кишечник, 3, 10 – статеві залози, 4 – жовчний міхур, 5 – серце,
6 – ліва сонна артерія, 7 – легені, 8 – печінка, 9 – шлунок, 11 – нирки, 12 - клоака
Харчовий раціон більшості видів складається з тваринної їжі. Більшість має численні однотипні зуби. Відділи травної системи більш диференційовані, ніж у земноводних. Досить добре розвинені слинні залози. У деяких змій і ящірок вони перетворені в отруйні залози. Велика печінка має жовчний міхур. Підшлункова залоза являє собою довге щільне тіло. Шлунок, який має товсті м'язові стінки, добре відокремлений. Тонка кишка переходить у товстий кишечник, що закінчується клоакою.
Серце рептилій трьохкамерне, у шлуночку з'являється зачаток перегородки, цілком сформований лише в крокодилів (їхнє серце вже складається з чотирьох камер - двох передсердь і двох шлуночків). У ліве передсердя надходить багата киснем артеріальна кров, що йде з легень, а в праве - насичена вуглекислим газом, венозна, від усіх частин тіла. Завдяки наявності перегородки кров у шлуночку рептилій змішується набагато менше, ніж у земноводних. Від серця плазунів відходять три кровоносних судини: легенева артерія (від правої сторони шлуночка) і дві дуги аорти - права і ліва. Легенева артерія поділяється на дві судини, що несуть у легені венозну кров. Права дуга аорти починається від лівої частини шлуночка і несе артеріальну кров, що сонними артеріями, які відходять від аорти, спрямовується до голови, а по підключичних - до передніх кінцівок. В ліву дугу надходить змішана кров, яка переноситься артеріями до решти органів тіла. Таким чином, організм рептилії забезпечується (за винятком передньої частини тулуба) змішаною кров'ю.
Особливості будови шкіри плазунів не дозволяють їй брати участь у процесі газообміну, тобто шкірного дихання в плазунів немає. Органом дихання в них є легені. Як і в амфібій, це мішкоподібні утворення, що мають, однак, велику внутрішню поверхню за рахунок появи ячеїстих структур. Легені розташовані в грудній клітці і з'єднані з навколишнім середовищем добре розвиненими дихальними шляхами. Надходження в легені повітря здійснюється завдяки зміні об’єму грудної клітини в результаті діяльності, головним чином, міжреберних м'язів - справжньої діафрагми в рептилій немає. Повітря проходить через хоани, глотку, гортань і трахею, задній кінець якої розгалужується на два бронхи.
У видільній системі, у зв'язку з потребою зменшити втрати води, а не постійно виводити її надлишки, відбулися істотні зміни. Стрічкоподібні тулубові нирки земноводних замінилися в рептилій бобоподібними тазовими. Будова їх відрізняється меншою фільтраційною поверхнею клубочків і наявністю більш довгих канальців, які густо обплетені кровоносними капілярами. В цих канальцях відбувається зворотне всмоктування в кров рідини, що надходить в них при фільтрації з капілярів клубочків. Сеча, що утворилася таким чином, виходить через сечоводи в клоаку і накопичується в сечовому міхурі, з якого видаляється в міру його наповнення. Кінцевим продуктом білкового обміну є сечова кислота. Вона практично нерозчинна у воді і може виводитися без великої втрати вологи.
Головний мозок рептилій у порівнянні з мозком амфібій має риси більш прогресивного розвитку. Передній мозок перестає бути переважно нюховим. Його розміри збільшуються (головним чином за рахунок розвитку підкіркових утворень). Якщо в амфібій передній мозок був безпосередньо зв'язаний лише з проміжним мозком, то в плазунів він зв'язаний вже і з середнім і виступає разом з останнім як центр керування поведінкою. З'являються зачатки кори головного мозку. Мозочок рептилій у зв'язку з ускладненням характеру рухів більш розвинений. Очі рептилій у порівнянні з амфібіями більш рухливі. При акомодації кришталик уже не тільки переміщується, але і змінює свою кривизну. Крім рухливих вік, є мигальна перетинка – т.зв. третє віко. У гатерій добре розвинений тім'яний орган (епіфіз), який є частиною головного мозку і функціонує як світлочутливий апарат. Прогресивні зміни зазнають органи слуху і нюху. Органи смаку розвинені слабко. Як орган дотику велику роль відіграє язик.
Чоловічі статеві органи - парні сім’яники - мають округлу форму. Вони з'єднані із сім'япроводами, що відкриваються в сечоводи недалеко від місця їхнього впадання в клоаку. Самці мають копулятивні органи, що представляють собою вирости стінок клоаки та є пристосування для внутрішнього запліднення. Жіноча статева система представлена двома яєчниками і яйцепроводами, що впадають у клоаку. За допомогою статевих органів самець вводить сім’я в клоаку самки. Запліднення яйцеклітин відбувається у верхній частині яйцепроводу. Зигота, що утворилася, рухаючись яйцепроводом, вкривається в середній його частині білковою оболонкою, а в нижньої шкарлуповою. Більшість плазунів відкладають яйця, що сформувалися в статевих шляхах самки, у пісок, купи листя і т.д. Поява шкарлупової і білкової оболонок є важливим пристосуванням до життя на суші, дозволяє запобігти висихання яєць і забезпечує їхній надійний захист. В деяких рептилій спостерігається живородіння (деякі гадюки) і яйцеживородіння (мідянка). В останньому випадку запліднені яйця затримуються в організмі самки до моменту вилуплення тварини; розвиток зародка при цьому відбувається за рахунок поживних речовин яйця, на відміну від живородіння, коли живлення зародка здійснюється безпосередньо материнським організмом.
У світовій фауні нараховується близько 6600 видів рептилій. Нині живучі плазуни поєднуються в чотири ряди:
ряд Черепахи (представники: кайманова черепаха, зелена черепаха);
ряд Дзьобоголові (дуже давня група з єдиним нині існуючим видом - гатерією, що зустрічається в Новій Зеландії; серед сучасних рептилій гатерія ближче усього до ряду лускатих);
ряд Лускаті (чотири підряди серед яких найчисельнішими є два: Ящірки – прутка ящірка, хамелеон, агами, сцинки та ін, та Змії – пітони, гадюки, кобри, мідянки та ін.);
ряд Крокодили (представники: алігатор, нільський крокодил і ін.).
Рептилії – переважно тварини, які мешкають на суходолі, навіть в сухих степах і пустелях (деякі вторинно-водні: повертаються в водне середовище – болотяна та морські черепаха, крокодили, морські змії). Значний розвиток мозку з утворенням навіть кори півкуль забезпечує регуляцію складних поведінкових реакцій і координацію складних рухів. Форми локомоції багатші в порівнянні з земноводними (що пов’язано з будовою кінцівок) – ходіння, повзання, стрибки (в деяких – плануючий політ: летючий дракон), плавання.
Плазуни – важливий компонент екосистем, регулюють чисельність багатьох видів тварин, є їжею інших тварин.