§ 14–15. Рождённые ползать

Определения и обозначения

Пресмыкающиеся — позвоночные животные, приспособленные к жизни преимущественно на суше. Их кожа сухая, дыхание происходит с помощью лёгких, а размножение не требует обязательного возвращения в воду. Эти особенности помогают отличать их от земноводных и объясняют, как пресмыкающиеся освоили наземную среду.

Роговые чешуи — плотные образования наружного слоя кожи, защищающие тело от повреждений и потери воды. Они не дают влаге быстро испаряться с поверхности тела. Благодаря такой защите животное может находиться в более сухих местах, чем животное с тонкой влажной кожей.

Внутреннее оплодотворение — слияние половых клеток внутри организма самки. Половым клеткам не нужно встречаться в воде, как это часто происходит у земноводных. Поэтому размножение может происходить на суше, если для развития будущего потомства есть подходящие условия.

Яйцо с зародышевыми оболочками — яйцо, оболочки которого защищают зародыш и помогают ему развиваться вне водоёма. Они уменьшают риск высыхания и создают условия для его развития. Это важно, потому что зародыш не должен находиться в воде, чтобы пройти ранние этапы развития.

Как это устроено

Кожа пресмыкающихся покрыта роговыми чешуями, поэтому вода испаряется с её поверхности медленнее, чем с тонкой влажной кожи. Такая защита снижает опасность высыхания и позволяет животным жить вдали от водоёмов. Чешуи также предохраняют тело от повреждений при соприкосновении с землёй и растениями. Однако они не делают животное неуязвимым: покровы могут изнашиваться и обновляться.

Пресмыкающиеся дышат лёгкими, а не используют для газообмена влажную кожу. Воздух поступает в лёгкие при движениях грудной клетки: её расширение помогает вдохнуть, а сужение — выдохнуть. На суше такой способ дыхания особенно удобен, потому что животному не нужно поддерживать кожу постоянно влажной для получения кислорода. Поэтому дыхание лёгкими связано с меньшей зависимостью от водной среды.

Внутреннее оплодотворение означает, что половые клетки соединяются внутри тела самки. Это повышает вероятность их встречи и не требует водоёма, где клетки могли бы перемещаться во внешней среде. После оплодотворения зародыш развивается в яйце с оболочками. Оболочки защищают его от высыхания и повреждений, поэтому яйцо можно отложить на суше, хотя для успешного развития всё равно нужны подходящие условия.

Форма тела и конечности связаны со способом передвижения. Многие ящерицы ползают или бегают, опираясь на конечности; у змей конечностей нет, и они изгибают длинное тело, чтобы продвигаться вперёд. Черепахи ходят на конечностях, а некоторые виды хорошо плавают. У крокодилов сильные конечности помогают передвигаться по суше, а хвост и обтекаемое тело — плавать.

Черепахи отличаются панцирем, который защищает туловище; среди них есть наземные и водные виды. Ящерицы и змеи составляют группу чешуйчатых: у большинства ящериц есть конечности, а змеи их утратили. Крокодилы — крупные хищники, приспособленные и к плаванию, и к передвижению по берегу. Их жизнь связана с водой, но это не превращает их в земноводных: они дышат лёгкими и имеют сухие роговые покровы.

Основные группы пресмыкающихся и их особенности

Сначала найдите в таблице признаки строения, затем сопоставьте их со способом передвижения и образом жизни. Это помогает увидеть, что одна группа может включать животных с разными привычками. Водный образ жизни сам по себе не означает, что животное относится к земноводным.

Разбор задач

Почему пресмыкающиеся размножаются вдали от водоёма?

Условие. Объясните, почему пресмыкающиеся могут размножаться на суше, а многие земноводные связаны с водой. Сравните не место обитания взрослых животных, а условия, необходимые для оплодотворения и развития зародыша. Решение:

1. У многих земноводных оплодотворение происходит во внешней среде, поэтому половые клетки должны встретиться в воде.
2. У пресмыкающихся оплодотворение внутреннее, а зародыш развивается в защищённом яйце с оболочками.
3. Оболочки помогают яйцу сохранять условия для развития на суше, поэтому водоём не обязателен.

Ответ. Пресмыкающиеся меньше зависят от воды благодаря внутреннему оплодотворению и яйцу с оболочками. У многих земноводных размножение связано с водой, потому что их половые клетки и яйца оказываются во внешней среде.

Как определить группу животного по описанию?

Условие. Тело животного сухое, покрыто роговыми чешуями, конечностей нет, оно движется волнообразно. Определите группу и объясните, какие признаки помогли. Решение:

1. Сухие роговые чешуи указывают на пресмыкающееся, а не на земноводное с влажной кожей.
2. Отсутствие конечностей и волнообразное движение характерны для змей.
3. Змеи входят в группу чешуйчатых, поэтому указанное животное — чешуйчатое пресмыкающееся.

Ответ. Это змея, относящаяся к чешуйчатым. Её тело продвигается вперёд за счёт изгибов, а чешуи защищают кожу и уменьшают потерю воды.

Чем похожи и различаются ящерица и крокодил?

Условие. Сравните ящерицу и крокодила: назовите общие признаки класса и различия, связанные с образом жизни. Не принимайте место обитания за единственный признак принадлежности к группе. Решение:

1. Оба животных — позвоночные с сухими роговыми покровами и лёгочным дыханием, значит, они относятся к пресмыкающимся.
2. Ящерица — чешуйчатое животное; обычно она передвигается по суше на конечностях.
3. Крокодил — представитель отдельной группы; он проводит много времени в воде, плавает с помощью хвоста и выходит на сушу.

Ответ. Ящерица и крокодил имеют общие признаки пресмыкающихся, но принадлежат к разным группам и по-разному используют конечности и хвост. Водный образ жизни крокодила не делает его земноводным.

Типичные ошибки

Ошибка: считать, что все пресмыкающиеся постоянно живут на суше. Её допускают, потому что этот класс часто описывают через приспособления к наземной среде. Но некоторые представители, например крокодилы, значительную часть времени проводят в воде. Проверяйте себя так: отделяйте признаки класса от места, где животное чаще всего находится.

Ошибка: называть кожу пресмыкающихся влажной и голой. Такое представление могут переносить с земноводных, у которых кожа обычно тонкая и влажная. У пресмыкающихся поверхность тела защищена роговыми образованиями, которые уменьшают потерю воды. Если описание упоминает голую влажную кожу, подумайте, не перепутали ли вы эти два класса.

Ошибка: предполагать, что пресмыкающиеся размножаются только в воде. Возможно, так думают, потому что вода необходима для размножения многим земноводным. У пресмыкающихся оплодотворение внутреннее, а зародыш развивается в яйце с защитными оболочками. Чтобы проверить себя, спросите: где соединяются половые клетки и что защищает яйцо от высыхания?

Ошибка: считать змей отдельной группой вне чешуйчатых. Отсутствие конечностей кажется настолько заметным отличием, что его можно принять за признак другой группы. Однако змеи относятся к чешуйчатым, а отсутствие ног связано с особенностями их передвижения. Проверяйте классификацию по общему строению и родству, а не по одному внешнему признаку.

Связь с другими темами

Для этой темы пригодятся знания о позвоночных, земноводных, коже, лёгких и размножении животных. Сравнение с земноводными помогает увидеть, какие особенности снизили зависимость позвоночных от воды. Особенно полезно сопоставлять покровы, дыхание и условия развития зародыша.

Позже эти знания помогут изучать птиц и млекопитающих, а также эволюцию позвоночных. На примере пресмыкающихся можно проследить, как строение организма связано со средой обитания. Этот же подход используют, когда объясняют приспособления животных к разным условиям жизни.

Что запомнить

• Пресмыкающиеся — позвоночные с сухой кожей, покрытой роговыми образованиями.
• Газообмен у пресмыкающихся происходит в лёгких.
• Внутреннее оплодотворение позволяет размножаться на суше.
• Зародыш развивается в яйце, защищённом оболочками.
• К пресмыкающимся относятся черепахи, чешуйчатые и крокодилы.
• Змеи — чешуйчатые пресмыкающиеся, утратившие конечности.