§ 42. Особенности внутреннего строения и жизнедеятельности пресмыкающихся

Определения и обозначения

Пресмыкающиеся — позвоночные животные, приспособленные преимущественно к жизни на суше и имеющие сухую кожу с роговыми образованиями. К ним относятся, например, ящерицы, змеи и черепахи. Их строение помогает меньше зависеть от водоёмов, чем земноводным.

Роговые чешуи — плотные образования кожи, защищающие тело пресмыкающихся от повреждений и потери воды. Они покрывают тело ящерицы, а у некоторых видов образуют щитки или панцирь. Такой покров особенно полезен в сухой среде.

Амниотическое яйцо — яйцо с оболочками и внутренними жидкостями, обеспечивающими развитие зародыша на суше. Оболочки предохраняют его от высыхания, а содержимое яйца даёт зародышу необходимые вещества. Благодаря этому развитие возможно вне водоёма.

Смешанная кровь — кровь, в которой соединяются артериальная и венозная кровь из-за неполного разделения желудочка сердца. Артериальная кровь богата кислородом, а венозная содержит меньше кислорода. Если они смешиваются, ткани получают кровь с меньшим содержанием кислорода.

Как это устроено

Кожа пресмыкающихся сухая и покрыта роговыми чешуями или щитками. Роговой покров не пропускает воду так легко, как влажная кожа, поэтому тело меньше высыхает на суше. Но через плотные чешуи кислород и углекислый газ почти не проходят. По этой причине кожное дыхание у пресмыкающихся практически отсутствует, и газообмен происходит в лёгких.

Лёгкие пресмыкающихся развиты лучше, чем у земноводных, потому что их организм не может рассчитывать на газообмен через влажную кожу. Воздух проходит через дыхательные пути в лёгкие, где кислород поступает в кровь, а углекислый газ выходит наружу. Грудная клетка расширяется и сжимается при работе межрёберных мышц. Так меняется её объём, и воздух входит в лёгкие или выходит из них.

У большинства пресмыкающихся сердце имеет два предсердия и один желудочек с неполной перегородкой. В желудочке потоки артериальной и венозной крови разделены не полностью, поэтому часть крови смешивается. При этом у пресмыкающихся два круга кровообращения, а доставка кислорода в целом эффективнее, чем у земноводных. Но они не поддерживают постоянную температуру тела: она во многом зависит от среды, и животные регулируют нагрев поведением.

Почки удаляют из крови продукты обмена, но пресмыкающимся важно не терять много воды. Поэтому они выводят главным образом мочевую кислоту, которая может удаляться в виде густой массы и требует меньше воды, чем жидкие отходы. Вещества из пищеварительной и выделительной систем поступают в клоаку. Это общая полость, через которую они выводятся наружу.

Внутреннее оплодотворение означает, что яйцеклетка оплодотворяется внутри тела самки. Затем зародыш развивается в амниотическом яйце с оболочками и запасом питательных веществ. Оболочки защищают его от высыхания, а внутренние жидкости создают условия для развития. Поэтому размножение и развитие потомства не обязаны происходить в воде.

Особенности строения и жизнедеятельности пресмыкающихся

Сначала найдите в таблице систему или процесс, который нужно объяснить, а затем прочитайте соответствующее приспособление. Последний столбец показывает, какую пользу оно приносит животному. Так можно не просто перечислить признаки, а связать строение с условиями жизни.

Разбор задач

Задача 1

Условие: укажите, какие особенности строения кожи помогают ящерице жить в сухой местности. Чтобы ответить, нужно связать внешний покров с потерей воды и дыханием. Не следует приписывать коже ящерицы свойства влажной кожи земноводных.

1. Определяем, что покрывает тело ящерицы: кожа сухая, на ней есть роговые чешуи.
2. Вспоминаем значение плотного покрова: он защищает тело и уменьшает испарение воды.
3. Учитываем, что чешуи мешают прохождению газов через кожу, поэтому ящерица дышит главным образом лёгкими.

Ответ: сухие роговые чешуи уменьшают потерю воды и защищают тело. Кожное дыхание почти не происходит, газообмен обеспечивает лёгочная система.

Задача 2

Условие: объясните, почему пресмыкающиеся могут размножаться вдали от водоёмов. В ответе нужно проследить путь от оплодотворения до развития зародыша. Одного упоминания яйца недостаточно: важно объяснить, что дают его оболочки.

1. Оплодотворение происходит внутри тела самки, поэтому для слияния половых клеток не нужна вода снаружи.
2. Зародыш развивается в амниотическом яйце, окружённом защитными оболочками и внутренними жидкостями.
3. Оболочки предохраняют зародыш от высыхания, а запасы яйца обеспечивают его развитие на суше.

Ответ: внутреннее оплодотворение и защищённое амниотическое яйцо позволяют размножаться и развивать потомство вдали от водоёмов.

Задача 3

Условие: сравните дыхание и кровообращение пресмыкающихся и земноводных и объясните преимущества для жизни на суше. Сравнивать следует не отдельные названия органов, а то, как системы работают вместе. Помните, что у земноводных кожа влажная и может участвовать в дыхании.

1. У пресмыкающихся основным органом дыхания служат лёгкие, а сухая кожа почти не участвует в газообмене. У земноводных газообмен идёт и через лёгкие, и через влажную кожу.
2. У большинства пресмыкающихся два предсердия и желудочек с неполной перегородкой; у земноводных сердце тоже трёхкамерное, но разделение потоков крови менее полное.
3. Связываем признаки с результатом: лёгочное дыхание и более эффективная доставка кислорода помогают работать на суше, а сухой покров уменьшает зависимость от влажной среды.

Ответ: пресмыкающиеся дышат хорошо развитыми лёгкими и имеют два круга кровообращения; у большинства кровь частично смешивается. Эти особенности лучше подходят для жизни на суше, чем зависимость земноводных от влажной кожи.

Типичные ошибки

Ошибка: называть кожу пресмыкающихся влажной и считать её главным органом газообмена. Такое смешение возникает, когда признаки земноводных переносят на другую группу позвоночных. Проверьте себя: у пресмыкающихся кожа сухая, покрыта роговыми образованиями, а основной газообмен происходит в лёгких.

Ошибка: утверждать, что у всех пресмыкающихся сердце четырёхкамерное. Обычно это происходит из-за того, что строение сердца разных групп объединяют в одно общее описание. Вспомните: у большинства желудочек имеет неполную перегородку, а четырёхкамерное сердце характерно для крокодилов.

Ошибка: считать пресмыкающихся теплокровными, потому что они греются на солнце. Поведение животного можно принять за способность самостоятельно поддерживать постоянную температуру. Проверка простая: если температура тела в основном меняется вместе с температурой среды, животное не является теплокровным.

Ошибка: думать, что размножение пресмыкающихся обязательно связано с водой. Так считают, если не учитывать внутреннее оплодотворение и защитные оболочки яйца. Проверьте объяснение: оно должно содержать оба признака и показывать, как яйцо защищает зародыш от высыхания.

Связь с другими темами

Для понимания темы пригодятся знания о признаках хордовых и строении позвоночных, а также о земноводных. Полезно различать артериальную и венозную кровь, чтобы понять, почему неполное разделение желудочка приводит к смешению крови. Дальше эти сведения помогут сравнивать дыхание, кровообращение и размножение пресмыкающихся с особенностями птиц и млекопитающих. Так можно проследить, как менялись системы органов позвоночных и способы развития потомства.

Что запомнить

• Кожа пресмыкающихся сухая и покрыта роговыми образованиями.
• Основной орган дыхания пресмыкающихся — лёгкие.
• У большинства пресмыкающихся трёхкамерное сердце с неполной перегородкой в желудочке.
• Пресмыкающиеся — холоднокровные животные, зависящие от температуры окружающей среды.
• Выделение мочевой кислоты помогает экономить воду.
• Внутреннее оплодотворение и амниотическое яйцо обеспечивают размножение на суше.
• Пищеварительная, выделительная и половая системы открываются в клоаку.