§ 40. Среда обитания, внешнее строение, скелет и мускулатура пресмыкающихся

Определения и обозначения

Пресмыкающиеся — позвоночные животные, приспособленные преимущественно к жизни на суше. Для них характерны сухая кожа с роговыми покровами, лёгочное дыхание и внутренний скелет. Эти признаки помогают отличать группу, но животное определяют по их совокупности, а не по одному признаку.

Роговые чешуи — сухие образования наружного слоя кожи, покрывающие тело и защищающие его от повреждений и потери воды. Они не делают кожу влажной, а, напротив, помогают сохранять воду. Такой покров особенно важен в наземной среде, где тело может быстро терять влагу.

Внутренний скелет пресмыкающихся — система костей и хрящей, которая служит опорой тела, защищает органы и обеспечивает движение. К нему относятся череп, позвоночник, рёбра, пояса и кости конечностей. Скелет удерживает форму тела и создаёт опору, к которой прикрепляются мышцы.

Поперечнополосатая скелетная мускулатура — мышцы, прикреплённые к костям и обеспечивающие движения тела и конечностей. Поперечная полосатость видна при рассмотрении мышечной ткани под микроскопом. Для движения мышца сокращается и тянет кость, поэтому мышцы работают вместе со скелетом.

Как это устроено

Наземная жизнь требует от животного защиты от высыхания и надёжной опоры для тела. Поэтому у пресмыкающихся кожа покрыта сухими роговыми образованиями, а скелет поддерживает тело и защищает внутренние органы. Конечности и мышцы позволяют перемещаться по земле, удерживать тело и менять направление движения. У разных представителей группы эти приспособления выражены неодинаково.

На примере ящерицы легко выделить голову, шею, туловище и хвост. На голове расположены глаза, ноздри и ушные отверстия, а шея делает голову более подвижной относительно туловища. Обычно у ящерицы две пары конечностей, на пальцах которых есть когти. Такое строение помогает опираться на поверхность и цепляться за неё при передвижении.

Кожа пресмыкающихся сухая, а роговые чешуи уменьшают испарение воды и предохраняют тело от мелких повреждений. По мере роста старый наружный слой кожи становится тесным и отделяется — происходит линька. Под ним формируется новый покров, поэтому линька обновляет защиту тела. Её частота и особенности зависят от вида и условий жизни.

Скелет включает череп и позвоночник, который делится на шейный, туловищный, крестцовый и хвостовой отделы. К туловищному отделу прикреплены рёбра; у многих пресмыкающихся они вместе с грудиной образуют грудную клетку. Она защищает органы и участвует в дыхательных движениях. Пояса конечностей соединяют конечности с туловищем, а кости свободных конечностей образуют их подвижные части; у животных с иным способом передвижения строение скелета может изменяться.

Скелетные мышцы прикрепляются к костям и при сокращении тянут их, приводя кости в движение в суставах. Так перемещаются конечности, а также изгибаются туловище и хвост. У ящерицы конечности с пальцами и когтями помогают отталкиваться от опоры. У змей конечностей нет, поэтому их передвижение обеспечивается изгибами длинного тела и работой мышц.

Особенности внешнего строения, скелета и мускулатуры пресмыкающихся

Используй таблицу, чтобы сопоставить строение каждой части тела с её ролью. Если нужно объяснить приспособленность животного, проследи связи между покровами, опорой и движением. Учитывай, что у разных пресмыкающихся отдельные признаки могут отличаться.

Разбор задач

Задача 1. У животного сухая кожа с роговыми чешуями, тело разделено на голову, шею, туловище и хвост, есть две пары конечностей с пальцами и когтями. Нужно определить, какие признаки позволяют отнести его к пресмыкающимся. Рассмотрим не один внешний признак, а их сочетание.

1. Сначала отмечаем сухую кожу и роговые чешуи: такой покров характерен для пресмыкающихся и помогает уменьшать потерю воды. Он также защищает тело от повреждений.
2. Затем рассматриваем строение тела и конечностей. Выделение головы, шеи, туловища и хвоста вместе с двумя парами конечностей с пальцами и когтями соответствует внешнему строению ящерицы.
3. Сопоставляем признаки: ни наличие хвоста, ни конечности сами по себе не дают полного ответа. Совместное наличие характерного сухого покрова и такого строения тела позволяет сделать вывод.

Ответ: описанное животное можно отнести к пресмыкающимся по совокупности признаков, особенно по сухой коже с роговыми чешуями и строению тела. Для точного определения учитывают также другие особенности животного.

Задача 2. Объясни, почему сухая кожа с роговыми чешуями помогает ящерице жить на суше. Нужно связать особенность покрова с условиями среды, а не просто перечислить свойства кожи. Для этого проследим, что происходит с водой и поверхностью тела.

1. На суше вода может испаряться с поверхности тела. Если бы кожа была постоянно влажной и не имела защитного наружного слоя, ящерица быстрее теряла бы воду.
2. Роговые чешуи образуют сухой покров, который уменьшает испарение. Одновременно он защищает тело от мелких повреждений при контакте с землёй и растениями.
3. Связываем строение и результат: снижение потери воды помогает животному существовать в наземной среде, а защита покровов сохраняет целостность тела. Значит, это приспособление полезно не только для защиты от высыхания.

Ответ: сухая кожа с роговыми чешуями уменьшает испарение воды и защищает ящерицу от повреждений. Благодаря этому покрову животное лучше приспособлено к жизни на суше.

Задача 3. Проследи путь передачи движения при сгибании конечности: от сокращения мышцы до перемещения костей. Важно объяснить, почему одной кости недостаточно для движения. Рассмотрим последовательно работу мышцы и сустава.

1. Скелетная мышца прикреплена к костям. Когда она сокращается, то становится короче и тянет кость, к которой прикреплена.
2. Кости соединены суставом, поэтому под действием тяги одна кость может переместиться относительно другой. В результате конечность сгибается или меняет положение.
3. Движение возникает благодаря совместной работе мышцы, места её прикрепления, костей и сустава. Если мышца расслабляется, для противоположного движения обычно сокращаются другие мышцы.

Ответ: сокращение мышцы создаёт тягу, которая передаётся к кости; кости перемещаются относительно друг друга в суставе. Так мышцы приводят конечности в движение.

Типичные ошибки

Чешуи рыб и роговые чешуи пресмыкающихся иногда считают одинаковыми, потому что оба покрова называют чешуями. Однако это образования разного строения и происхождения: роговые чешуи связаны с наружным слоем кожи. Чтобы проверить себя, спроси, о какой группе животных идёт речь и какой у неё покров. Не делай вывод только по общему названию.

Представление о влажной и голой коже переносят на пресмыкающихся по аналогии с земноводными. У пресмыкающихся кожа сухая и покрыта роговыми образованиями, которые снижают потерю воды. Проверь себя вопросом: помогает ли такой покров испарять воду или, наоборот, ограничивает её потерю. Если в ответе кожа названа постоянно влажной, описание неверно.

Позвоночник, рёбра и грудную клетку могут смешивать, потому что эти части скелета связаны между собой. Позвоночник состоит из позвонков, рёбра прикрепляются к его туловищному отделу, а грудная клетка у многих видов образуется рёбрами вместе с грудиной. Для самопроверки назови каждый элемент отдельно и объясни, из чего он состоит. Связанные части не становятся одним и тем же органом.

Иногда кажется, что кости движутся сами по себе, хотя скелет только служит опорой и рычагом. Движение создают сокращающиеся мышцы, прикреплённые к костям, а кости перемещаются в суставах. Чтобы проверить себя, проследи путь движения от мышцы к кости. Если мышцы в объяснении нет, причина перемещения не названа.

Связь с другими темами

Для понимания строения пресмыкающихся пригодятся знания о частях скелета позвоночных, строении кожи и работе скелетных мышц. Если ты уже знаешь, что мышцы сокращаются и перемещают кости в суставах, легче объяснить движение ящерицы. Сравнение кожи пресмыкающихся и земноводных помогает увидеть, как покровы связаны с условиями среды. Эти знания понадобятся при сравнении классов позвоночных и изучении приспособлений животных к наземной жизни.

Что запомнить

• Тело пресмыкающихся приспособлено преимущественно к жизни на суше.
• Кожа сухая, покрыта роговыми чешуями и уменьшает потерю воды.
• Тело ящерицы разделено на голову, шею, туловище и хвост.
• Скелет включает череп, позвоночник, рёбра, пояса и кости конечностей.
• У многих пресмыкающихся рёбра вместе с грудиной образуют грудную клетку.
• Скелетные мышцы приводят кости в движение при сокращении.