§ 44–45. Пресмыкающиеся — первые хозяева суши

Определения и обозначения

Пресмыкающиеся — позвоночные животные, приспособленные к жизни на суше. К ним относятся, например, ящерицы, змеи, черепахи и крокодилы. У них сухая кожа с роговыми чешуями, а взрослые животные дышат лёгкими. Эти признаки помогают не терять слишком много воды и обходиться без постоянного пребывания в водоёме.

Роговые чешуи — плотные образования наружного покрова, защищающие тело от повреждений и потери воды. Они не делают кожу влажной, а, наоборот, помогают сохранять воду внутри организма. Благодаря этому пресмыкающиеся могут жить в сухих местах. Чешуи также предохраняют тело от царапин при движении по земле.

Внутреннее оплодотворение — слияние мужской и женской половых клеток внутри организма самки. При таком способе зародыш начинается не в открытой воде, а после встречи половых клеток в теле самки. Это снижает риск их высыхания и позволяет размножаться на суше. Однако само по себе внутреннее оплодотворение не означает, что детёныш обязательно развивается внутри матери.

Яйцо с зародышевыми оболочками — яйцо, в котором специальные оболочки окружают зародыш и помогают ему развиваться вне водоёма. Они защищают его от высыхания и повреждений, а также создают условия для развития. Поэтому многие пресмыкающиеся могут откладывать яйца на суше. В отличие от икры земноводных, такое яйцо не должно находиться в воде.

Как это устроено

Кожа пресмыкающихся сухая и покрыта роговыми чешуями. Вода постоянно может испаряться с поверхности тела, и влажные покровы усилили бы её потерю. Чешуи образуют защитный слой, поэтому организм лучше сохраняет влагу. Это позволяет животным удаляться от водоёмов и жить в более сухих местах, хотя некоторые виды проводят много времени в воде.

Взрослые пресмыкающиеся дышат лёгкими и получают кислород из воздуха. В отличие от кожи, лёгкие не нуждаются в постоянном увлажнении окружающей водой. Поэтому дыхание не привязывает животное к водоёму. Внутреннее оплодотворение тоже помогает размножаться на суше: половые клетки встречаются внутри тела самки и защищены от высыхания, которое могло бы помешать их слиянию.

После оплодотворения у многих пресмыкающихся зародыш развивается в яйце. Его оболочки защищают зародыш от повреждений и чрезмерной потери воды, а внутри яйца есть условия для его роста. Так зародыш не должен развиваться в открытой воде, как у многих земноводных. В итоге самке не обязательно откладывать икру в водоём, хотя у некоторых видов яйца остаются внутри тела до рождения детёнышей.

Передвижению по суше помогают крепкий скелет и конечности, расположенные по бокам тела у многих видов. Такие конечности могут сгибаться и отталкиваться от поверхности, а мышцы перемещают тело вперёд. У змей ног нет, но они передвигаются за счёт изгибов тела и опоры на поверхность. Различия в строении связаны с образом жизни: например, одни животные бегают по земле, другие ползают или плавают.

Пресмыкающиеся не поддерживают постоянную температуру тела, поэтому она меняется вместе с температурой среды. В прохладе мышцы работают медленнее, и животное становится менее активным; после прогрева движения обычно ускоряются. Греясь на солнце или перемещаясь в тень, пресмыкающееся может менять степень нагрева тела. Поэтому погода и доступность тёплых мест влияют на то, когда и насколько активно животное двигается.

Приспособления земноводных и пресмыкающихся к жизни на суше

Сравнивай группы по каждому признаку отдельно: одна общая черта не означает, что у животных одинаковый способ жизни. В таблице показаны типичные особенности групп, а у отдельных видов возможны различия. Особенно важны различия в покровах и размножении: они помогают понять, почему пресмыкающиеся меньше зависят от водоёмов.

Разбор задач

Задача 1. У ящерицы сухая кожа, покрытая чешуями. Объясните, какое преимущество это даёт при жизни на суше.

1. Сначала определяем, что чешуи являются частью наружного покрова и защищают тело.
2. Затем связываем строение с условием суши: на воздухе вода может испаряться с поверхности тела.
3. Плотные роговые чешуи уменьшают потерю воды, поэтому ящерица может дольше обходиться без водоёма.

Ответ: сухие роговые чешуи защищают тело и уменьшают испарение воды. Это помогает ящерице жить на суше, в том числе вдали от водоёмов.

Задача 2. Сравните размножение лягушки и ящерицы: укажите, где происходит оплодотворение и почему яйца ящерицы могут развиваться вне водоёма.

1. У многих лягушек оплодотворение наружное: половые клетки встречаются вне тела самки, обычно в воде.
2. У ящерицы оплодотворение внутреннее: половые клетки сливаются внутри организма самки.
3. Затем проверяем, что защищает зародыш ящерицы после откладывания яйца. Его окружают оболочки, уменьшающие потерю воды и обеспечивающие условия для развития.
4. Сравниваем результат: икре земноводных обычно необходима вода, а яйцо многих пресмыкающихся способно развиваться на суше.

Ответ: у лягушки оплодотворение обычно наружное и происходит в воде, у ящерицы — внутреннее. Яйцо ящерицы может развиваться вне водоёма благодаря защитным оболочкам; при этом яйца откладывают не все пресмыкающиеся.

Задача 3. В сухой прохладный день ящерица малоподвижна, а после прогрева на солнце становится активнее. Объясните наблюдение и назовите две особенности пресмыкающихся, позволяющие им жить на суше.

1. Определяем связь: температура тела ящерицы зависит от температуры окружающей среды.
2. В прохладе тело не прогревается достаточно, поэтому движения замедляются; после нагревания на солнце активность возрастает.
3. Теперь называем приспособления к суше и объясняем их пользу. Сухие чешуйчатые покровы сокращают потерю воды, а лёгкие позволяют дышать воздухом.
4. Проверяем, что выбраны именно признаки жизни на суше, а не объяснение изменения активности: её меняет температура, а сушу осваивать помогают покровы и дыхание.

Ответ: в прохладе ящерица малоподвижна, потому что её температура тела и активность зависят от среды; на солнце она согревается и становится активнее. Две помогающие жить на суше особенности — сухая кожа с роговыми чешуями и дыхание лёгкими.

Типичные ошибки

Ошибка — считать, что все пресмыкающиеся живут только на суше. Её допускают, потому что приспособления группы часто описывают через освоение суши. Однако некоторые виды, например водные черепахи и крокодилы, обитают в воде, но поднимаются за воздухом и дышат лёгкими. Проверяй себя вопросом: «Где животное живёт?» не подменяя его вопросом «Чем оно дышит?».

Ошибка — думать, что чешуи делают кожу влажной. Это предположение может возникнуть из-за путаницы с чешуёй рыб или влажной кожей земноводных. Роговые чешуи пресмыкающихся, напротив, защищают тело и уменьшают потерю воды. Чтобы проверить себя, вспомни: сухие покровы помогают сохранять влагу, а не удерживать её на поверхности.

Ошибка — путать внутреннее оплодотворение с развитием зародыша внутри тела самки. Оплодотворение обозначает место слияния половых клеток, а не место, где обязательно растёт зародыш. Многие пресмыкающиеся откладывают уже оплодотворённые яйца на суше. Проверяй себя отдельно: сначала спроси, где произошло оплодотворение, затем — где развивается зародыш.

Ошибка — считать пресмыкающихся теплокровными. Животные могут казаться тёплыми после пребывания на солнце, но это не означает, что они постоянно поддерживают одну и ту же температуру тела. Обычно она зависит от температуры окружающей среды, поэтому в прохладе ящерицы менее активны. Проверка проста: если активность меняется после нагревания или охлаждения, это указывает на зависимость от внешней температуры.

Связь с другими темами

Для понимания темы пригодятся знания о позвоночных: у них есть внутренний скелет и позвоночник. Также нужно помнить особенности земноводных — их влажную кожу, связь размножения с водой и превращение личинки во взрослое животное у многих видов. Это позволяет сравнить, какие ограничения мешали земноводным полностью освоить сушу.

Сравнение пресмыкающихся с земноводными помогает увидеть, как разные признаки работают вместе, а не по отдельности. Позже эти знания пригодятся при изучении разнообразия позвоночных и способов приспособления животных к среде обитания. При разборе любой новой группы сравнивай покровы, дыхание, размножение и зависимость от условий среды.

Что запомнить

• Тело пресмыкающихся покрыто сухой кожей с роговыми чешуями.
• Пресмыкающиеся дышат лёгкими.
• Оплодотворение у пресмыкающихся внутреннее.
• У многих видов зародыш развивается в яйце с защитными оболочками.
• Размножение пресмыкающихся не требует откладывания икры в воду.
• Температура тела и активность пресмыкающихся зависят от условий окружающей среды.