§ 42. Значение и происхождение пресмыкающихся

Определения и обозначения

Пресмыкающиеся — позвоночные животные, обычно покрытые сухой кожей с роговыми чешуями или щитками и дышащие лёгкими. Их называют так из-за способа передвижения многих видов, хотя не все они ползают: например, крокодилы ходят на сильных конечностях. Сухая кожа защищает тело от потери воды, а лёгкие позволяют дышать атмосферным воздухом.

Котилозавры — древние ископаемые пресмыкающиеся, которых считают одними из самых ранних известных представителей этой группы. Их строение сочетало признаки, важные для понимания перехода от земноводных к пресмыкающимся. Котилозавров рассматривают как возможных предков нескольких линий, поэтому они помогают представить ранние этапы разнообразия группы.

Динозавры — разнообразная группа древних пресмыкающихся, многие представители которой жили на суше. Среди них были животные разного размера и образа жизни: от сравнительно небольших форм до гигантов, питавшихся растениями или другими животными. Это понятие не включает всех вымерших крупных пресмыкающихся: например, ихтиозавры и птерозавры динозаврами не были.

Ископаемые пресмыкающиеся — древние животные, известные по сохранившимся остаткам и следам. Окаменевшие кости, зубы, яйца и отпечатки помогают учёным выяснять, как животное выглядело, где жило и чем могло питаться. Сопоставляя разные находки, исследователи восстанавливают изменения групп и историю их существования.

Как это устроено

Пресмыкающиеся произошли от древних земноводных, но переход к жизни на суше не произошёл за одно поколение. Изменения накапливались у предковых форм, и некоторые из них всё меньше зависели от водоёмов. Земноводным вода нужна для размножения: их яйца не защищены от высыхания, а развитие часто связано с водной личинкой. У предков пресмыкающихся появились особенности, позволившие успешнее жить и размножаться на суше.

Ключевым приспособлением стало яйцо с оболочками. Внутри него зародыш развивался в защищённой среде и получал необходимые вещества, поэтому икру не требовалось откладывать в воду. Оплодотворение происходило внутри тела самки, что повышало вероятность встречи половых клеток и дальнейшего развития яйца. Благодаря этому потомство могло появляться вдали от водоёмов, хотя многие современные пресмыкающиеся всё же живут рядом с водой.

Сухая кожа с роговыми образованиями помогала уменьшать испарение влаги. Это было особенно важно на суше, где тело могло быстро терять воду. Дыхание лёгкими позволяло получать кислород из воздуха, а конечности с пальцами помогали передвигаться по твёрдой поверхности. Такие признаки не делали животных полностью независимыми от условий среды, но открывали им больше мест для жизни, чем доступно большинству земноводных.

В разные исторические эпохи древние пресмыкающиеся сильно разнообразились. На суше жили динозавры, в морях — приспособленные к плаванию ихтиозавры и другие водные формы, а в воздухе — птерозавры. Обтекаемое тело и конечности-ласты помогали водным животным двигаться в воде, а крылья птерозавров позволяли летать. Различия в строении связаны с разными условиями и образом жизни, а не с тем, что все эти животные принадлежали к одной узкой группе.

Многие древние группы пресмыкающихся вымерли, и единственной причины этого события учёные не выделяют. На их существование могли влиять крупные изменения климата и окружающей среды, а также последствия природных катастроф. Вымерли не все линии: до наших дней дошли черепахи, ящерицы, змеи и крокодилы. Современные пресмыкающиеся входят в природные сообщества, где взаимодействуют с другими животными как хищники и как добыча.

Основные группы древних пресмыкающихся

Таблица помогает сравнить древние формы по среде обитания и особенностям строения. При чтении сопоставляй не только названия, но и приспособления к условиям жизни. Так легче понять, почему водная или летающая форма не обязательно относится к динозаврам.

Разбор задач

Задача 1. Назовите два признака, благодаря которым древние пресмыкающиеся могли размножаться и развиваться на суше. Чтобы ответить, нужно вспомнить, какие препятствия мешают земноводным размножаться вдали от воды, а затем назвать приспособления, снимающие эти ограничения.

1. У земноводных яйца легко высыхают, поэтому им обычно требуется водоём. У пресмыкающихся яйцо получило оболочки, которые защищают зародыш и помогают ему развиваться на суше.
2. У земноводных оплодотворение часто происходит в воде. У пресмыкающихся оно внутреннее, поэтому для начала развития потомства не нужна вода снаружи тела.
3. Проверьте, что названы именно признаки размножения и развития, а не только передвижения или дыхания. В вопросе требуются два признака, поэтому достаточно привести два объяснённых примера.

Ответ: яйцо с защитными оболочками и внутреннее оплодотворение позволяли размножаться и развиваться вне водоёма. Сухая кожа дополнительно уменьшала потерю воды, но сама по себе не объясняет развитие зародыша.

Задача 2. Распределите по среде обитания динозавров, ихтиозавров и птерозавров. Не следует объединять их только потому, что все они относятся к древним пресмыкающимся: для распределения нужны особенности образа жизни.

1. Динозавров относим к наземным формам: они передвигались по суше.
2. Ихтиозавров относим к водным формам: обтекаемое тело и конечности-ласты помогали им плавать в море.
3. Птерозавров относим к летающим формам: они были приспособлены к перемещению в воздухе. Проверяем, что «летающие» не подменено словом «динозавры»: это отдельная группа.

Ответ: динозавры — наземные, ихтиозавры — водные, птерозавры — летающие пресмыкающиеся. Среду обитания определяем по образу жизни самой древней группы, а не по тому, где живут её современные родственники.

Задача 3. У ископаемого животного обтекаемое тело, конечности-ласты, оно жило в море. К какой экологической группе древних пресмыкающихся оно могло относиться и почему? Здесь важно отличать водный образ жизни от принадлежности к рыбам: животные разных групп могут сходно приспосабливаться к одной среде.

1. Обтекаемая форма тела уменьшает сопротивление воды при движении.
2. Конечности-ласты помогают плавать, а указание на морскую среду подтверждает связь животного с водой.
3. Эти признаки описывают экологическую группу, но не определяют автоматически, к какой крупной группе животных относится ископаемое. Нужно учитывать и другие сведения о строении, например кости и особенности дыхания.

Ответ: животное могло быть водным древним пресмыкающимся, например ихтиозавром. Одни лишь обтекаемое тело и ласты не превращают его в рыбу: это приспособления к плаванию, встречающиеся у разных водных животных.

Типичные ошибки

Ошибка: считать, что все древние пресмыкающиеся жили на суше. Так думают, потому что пресмыкающихся часто связывают с наземными ящерицами и динозаврами. Но в древности были и водные, и летающие формы. Проверяй себя вопросом: какую среду показывают строение тела и способ передвижения конкретного животного?

Ошибка: называть динозаврами любых крупных вымерших пресмыкающихся. Большие размеры и давнее вымирание сами по себе не определяют группу, поэтому ихтиозавров и птерозавров иногда ошибочно относят к динозаврам. Сверяй название с образом жизни и группой: ихтиозавры были водными, птерозавры — летающими, динозавры — отдельной группой, преимущественно наземной.

Ошибка: утверждать, что пресмыкающиеся произошли от современных земноводных. Такое представление возникает, если воспринимать эволюцию как прямое превращение одного нынешнего вида в другой. На самом деле речь идёт о древних предковых формах, существовавших в прошлом. Проверка проста: предками современных групп называют не современных лягушек или тритонов, а древние формы.

Ошибка: считать, что вымирание древних пресмыкающихся означает исчезновение всех пресмыкающихся. Многие древние группы действительно вымерли, но некоторые линии сохранились. Ошибку помогают заметить знакомые современные черепахи, ящерицы, змеи и крокодилы. Различай вымирание отдельных групп и исчезновение всей группы животных.

Связь с другими темами

Чтобы понять происхождение пресмыкающихся, полезно знать признаки земноводных и различия в размножении и развитии этих двух групп. Эта тема продолжает изучение эволюции позвоночных: освоение суши стало важным этапом в истории животных. Сведения о роли пресмыкающихся пригодятся при изучении экосистем и пищевых цепей. Они также помогают понять, почему сохранение видов влияет на равновесие природных сообществ.

Что запомнить

• Пресмыкающиеся произошли от древних земноводных.
• Приспособления к размножению на суше уменьшили зависимость пресмыкающихся от водоёмов.
• В прошлом пресмыкающиеся освоили наземную, водную и воздушную среды.
• Динозавры, водные древние пресмыкающиеся и птерозавры — разные группы.
• Многие древние группы вымерли, но пресмыкающиеся существуют и сегодня.
• Современные пресмыкающиеся участвуют в пищевых цепях и влияют на численность других животных.