§ 39. Внешнее строение и скелет пресмыкающихся

Определения и обозначения

Роговые чешуи — плотные образования кожи, защищающие тело пресмыкающихся от повреждений и потери воды. Они покрывают тело снаружи, словно прочная оболочка. Благодаря им кожа меньше высыхает, а мелкие царапины и трение не так легко повреждают её.

Линька — периодическое сбрасывание старого рогового покрова по мере роста животного. Роговые чешуи не растут вместе с телом так, чтобы всегда оставаться подходящего размера. Поэтому старый покров отделяется, а на его месте постепенно оказывается новый.

Грудная клетка — часть скелета туловища, образованная грудными позвонками, рёбрами и грудиной. Рёбра отходят от позвонков и соединяются с грудиной, образуя защитную конструкцию вокруг части внутренних органов. Она укрепляет туловище и связана с его дыхательными движениями.

Пояса конечностей — участки скелета, соединяющие конечности с позвоночником. Различают плечевой пояс передних конечностей и тазовый пояс задних. Эти пояса служат опорой для конечностей и местом прикрепления мышц, которые помогают животному двигаться.

Как это устроено

Тело пресмыкающегося обычно разделено на голову, шею, туловище, хвост и конечности. Такое разделение помогает частям тела выполнять разные задачи: голова находит и захватывает пищу, туловище поддерживает органы, а конечности перемещают животное. Подвижная шея позволяет поворачивать голову независимо от туловища. Хвост помогает сохранять равновесие, а у некоторых видов участвует в защите или движении.

Кожа пресмыкающихся сухая и покрыта роговыми чешуями или щитками. На суше вода испаряется с поверхности тела, поэтому плотный покров уменьшает её потерю и защищает от внешних повреждений. Газообмен через такую кожу затруднён, потому что она сухая и плотная; поэтому дыхание у пресмыкающихся происходит с помощью лёгких. Рост требует периодической смены старого рогового покрова — линьки.

Голова соединяется с туловищем через шею, а кости черепа защищают мозг и органы чувств. Глаза помогают замечать предметы и добычу, ноздри пропускают воздух и воспринимают запахи. Рот и челюсти служат для захвата пищи; у разных видов их устройство различается. Подвижность шеи полезна потому, что животное может осмотреться или направить голову к добыче, не поворачивая всё тело.

Позвоночник состоит из шейного, туловищного, крестцового и хвостового отделов. Появление выраженной шеи обеспечивает подвижность головы, а крестцовый отдел помогает передавать нагрузку от задних конечностей на туловище. К туловищным позвонкам прикрепляются рёбра; у многих пресмыкающихся они соединяются с грудиной и образуют грудную клетку. Она укрепляет тело и защищает внутренние органы, что особенно важно при движении по твёрдой поверхности.

Передние и задние конечности соединены с осевым скелетом соответствующими поясами. Пояса дают мышцам опору, а суставы и кости свободной части конечности обеспечивают сгибание и перемещение. Пальцы обычно заканчиваются когтями, которые помогают цепляться за грунт и защищают их концы. У ящериц ноги расположены по бокам тела, поэтому туловище при ходьбе может находиться близко к земле; положение конечностей влияет на характер движения.

Внешнее строение и основные элементы скелета пресмыкающегося

Сначала найдите в таблице часть тела или покров, который нужно описать, а затем сопоставьте его внешний вид со скелетными элементами. Последний столбец помогает объяснить не только, как устроена часть тела, но и зачем она нужна. При ответе не смешивайте покровы кожи с костями скелета.

Разбор задач

Задача 1. Назовите отделы тела ящерицы и укажите, какие из них отсутствуют или выражены иначе у рыб. Нужно сравнить не отдельные органы, а общий внешний план строения. Полезно сначала перечислить видимые отделы ящерицы, а затем сопоставить их с телом рыбы. Это покажет, какие признаки связаны с наземным образом жизни.

1. У ящерицы различают голову, шею, туловище, хвост и две пары конечностей.
2. У рыбы есть голова, туловище и хвост, но шея снаружи не выражена так, как у ящерицы: голова непосредственно переходит в туловище.
3. Вместо конечностей у рыбы обычно имеются плавники, приспособленные для плавания, а не ноги для опоры на суше.

Ответ: у ящерицы выделяются голова, шея, туловище, хвост и конечности; у рыбы шея не выражена, а конечности заменены плавниками. Сравнивая животных, учитывайте не только наличие частей, но и их форму и функцию. Это позволяет объяснить различия приспособлением к разным средам.

Задача 2. Определите, какие кости образуют грудную клетку пресмыкающегося и какие органы она защищает. В условии нужно связать элементы скелета в единую конструкцию, а не перечислять их независимо. Сначала найдите основу грудной клетки, затем вспомните её расположение и назначение. Так можно избежать ошибки, когда к ней относят только рёбра.

1. Грудная клетка образована грудными позвонками, рёбрами и грудиной.
2. Рёбра соединяются с грудными позвонками и, у многих пресмыкающихся, с грудиной.
3. Она окружает часть туловища и защищает находящиеся там внутренние органы, в том числе сердце и лёгкие.

Ответ: грудную клетку образуют грудные позвонки, рёбра и грудина; она защищает сердце, лёгкие и другие органы, расположенные в этой области. Для проверки представьте конструкцию как каркас вокруг туловища. Если в ответе упущена грудина или позвонки, перечисление неполное.

Задача 3. Объясните, почему повреждение шейного отдела позвоночника и пояса конечностей нарушает движение ящерицы. Здесь важно показать цепочку связей между костями, мышцами и движением. Шейный отдел обеспечивает подвижность головы, а пояса соединяют конечности с туловищем. Повреждение этих мест нарушает работу разных частей тела, но по разным причинам.

1. Шейные позвонки поддерживают голову и позволяют ей двигаться относительно туловища; их повреждение затрудняет повороты головы.
2. Пояса соединяют конечности с позвоночником и дают опору мышцам, которые двигают ноги.
3. Если пояс повреждён, конечность хуже опирается на туловище, поэтому шаги становятся затруднёнными и тело труднее перемещать.

Ответ: травма шейного отдела ограничивает движения головы, а повреждение пояса нарушает опору и работу конечности. Значит, скелет не просто придаёт телу форму: его части обеспечивают работу мышц и передачу усилия при движении. Различайте непосредственную функцию шеи и функцию поясов конечностей.

Типичные ошибки

• Ошибка — считать роговые чешуи только наружным украшением или защитой от царапин. Так думают, потому что чешуи видны снаружи, но забывают об их роли в сохранении воды. Проверьте себя: назовите две функции покрова — защита от повреждений и уменьшение испарения.

• Ошибка — исключать шейный отдел из позвоночника пресмыкающегося. Его могут не заметить, если считать голову неподвижной частью туловища. Проверьте себя: вспомните, что шея подвижно соединяет голову с туловищем, а позвоночник включает шейный отдел.

• Ошибка — называть конечностью только свободную часть ноги. Так происходит, когда пояс не виден снаружи и его не связывают с движением. Проверьте себя: проследите путь от позвоночника к конечности и включите в описание пояс, который соединяет их.

• Ошибка — считать, что грудная клетка означает одинаковое лёгочное дыхание у всех наземных животных. Наличие рёбер и грудины описывает скелет, но не всю дыхательную систему. Проверьте себя: отдельно называйте элементы скелета и органы дыхания, не делая выводов об их устройстве только по грудной клетке.

Связь с другими темами

Перед изучением полезно вспомнить общие отделы тела позвоночных и сравнить скелет пресмыкающегося со скелетами рыбы и земноводного. Эти знания помогают увидеть, как подвижная шея, грудная клетка и конечности связаны с жизнью на суше. Позже сравнение с птицами и млекопитающими покажет, какие особенности скелета сохраняются, а какие меняются. Строение костей и их соединений помогает объяснять движение, защиту органов и приспособление животных к среде.

Что запомнить

• Тело пресмыкающихся состоит из головы, шеи, туловища, хвоста и конечностей.
• Кожа пресмыкающихся сухая и покрыта роговыми чешуями или щитками.
• Роговой покров защищает тело от повреждений и уменьшает испарение воды.
• Позвоночник пресмыкающихся разделён на шейный, туловищный, крестцовый и хвостовой отделы.
• Рёбра туловищного отдела вместе с грудиной образуют грудную клетку.
• Конечности соединяются с позвоночником с помощью поясов и заканчиваются пальцами с когтями.
• Скелет пресмыкающихся обеспечивает опору тела, движение и защиту внутренних органов.