37. Местообитания, особенности внешнего строения, скелета и мускулатуры пресмыкающихся

Определения и обозначения

Пресмыкающиеся — группа позвоночных животных, у которых тело покрыто сухой кожей, а температура тела в значительной степени зависит от температуры окружающей среды. Поэтому их называют холоднокровными: на холоде они обычно менее активны, а для согревания могут перемещаться на солнце. К этой группе относятся, например, ящерицы, змеи, черепахи и крокодилы. Такое устройство помогает понять, почему условия среды влияют на их поведение.

Роговые чешуи — плотные образования из рогового вещества, формирующиеся в наружном слое кожи. Они закрывают тело, уменьшая риск повреждений и замедляя испарение воды. Это особенно полезно животным, которые проводят много времени на суше. По мере роста старый наружный слой кожи сменяется новым во время линьки.

Грудная клетка — часть скелета, образованная грудными позвонками, рёбрами и, у многих пресмыкающихся, грудиной. Она окружает часть внутренних органов и защищает их от ударов. Рёбра могут двигаться благодаря мышцам, изменяя объём туловища при дыхании. Поэтому грудная клетка нужна не только для опоры и защиты.

Пояс конечностей — часть скелета, которая соединяет кости конечности с осевым скелетом, то есть с черепом и позвоночником. Пояса помогают передавать нагрузку от конечностей туловищу и удерживать тело над поверхностью. Вместе с костями конечностей и мышцами они участвуют в ходьбе и ползании. У животных без конечностей, например у змей, такие пояса не выполняют обычной функции опоры конечностей.

Как это устроено

Пресмыкающиеся встречаются в разных местообитаниях: ящерицы живут на суше, змеи бывают наземными и водными, а черепахи могут обитать в воде или на берегу. Такое разнообразие связано с тем, что отдельные виды по-разному приспособлены к добыванию пищи, передвижению и защите. Однако большинство представителей группы связано с сушей, а размножение и жизнь многих видов не требуют постоянного пребывания в воде. Поскольку тепло они получают преимущественно из окружающей среды, температура влияет на их активность: в холодное время животные часто греются на солнце.

Кожа пресмыкающихся сухая и почти не имеет желёз, поэтому она не покрыта постоянным слоем влаги. Роговые чешуи уменьшают испарение и защищают тело от царапин, что помогает животному не терять слишком много воды на суше. Этот покров не растёт бесконечно вместе с телом, поэтому старый наружный слой периодически сбрасывается. Такая смена называется линькой; после неё наружный покров обновляется.

Тело обычно разделено на голову, шею, туловище и хвост, хотя у змей границы некоторых отделов выражены не так, как у ящериц. На голове находятся глаза и ноздри, а конечности у большинства видов расположены по бокам туловища. Глаза помогают замечать окружающие предметы, а ноздри служат для поступления воздуха. Подвижная шея позволяет поворачивать голову независимо от туловища, благодаря чему животное осматривает пространство и точнее реагирует на добычу или опасность.

Осевой скелет включает череп и позвоночник, который делится на шейный, туловищный, крестцовый и хвостовой отделы. Шейные позвонки обеспечивают подвижность головы, туловищные поддерживают тело и связаны с рёбрами, а крестцовый отдел соединяет позвоночник с поясами задних конечностей. Хвостовые позвонки составляют основу хвоста, который у разных видов участвует в движении, равновесии или защите. Череп защищает головной мозг и органы чувств, а позвоночник окружает спинной мозг.

Пояса и кости конечностей создают опору, а мышцы, прикреплённые к костям, приводят конечности в движение. У многих пресмыкающихся конечности короткие и расположены по бокам, поэтому животное может ходить или ползать, низко прижимая туловище к земле. Сокращения мышц туловища также изгибают позвоночник и помогают передвигаться. Рёберные мышцы меняют положение рёбер, поэтому грудная клетка участвует в дыхательных движениях.

Внешнее строение и опорно-двигательная система пресмыкающихся

Чтобы пользоваться таблицей, сначала найдите часть тела, о которой идёт речь, а затем сопоставьте её строение с выполняемой функцией. Например, рёбра не только входят в скелет туловища, но и движутся при дыхании. Такое сравнение помогает увидеть, как особенности строения связаны с образом жизни животного.

Разбор задач

1. Кожа ящерицы

Условие. У ящерицы кожа сухая и покрыта роговыми чешуями. Нужно объяснить, как эти особенности помогают ей жить на суше. Для ответа свяжем каждый признак с его функцией.

1. Сначала определяем, что сухая кожа почти не поддерживает влажную поверхность, которая быстро испарялась бы на воздухе.
2. Затем учитываем, что роговые чешуи закрывают тело плотным слоем и замедляют потерю воды.
3. Наконец, отмечаем, что чешуи защищают кожу от царапин и других повреждений при движении по земле.

Ответ. Сухой покров с роговыми чешуями помогает ящерице сохранять воду и защищает её тело. Благодаря этому она может жить на суше и не нуждается в постоянном контакте с водой для увлажнения кожи.

2. Движение змеи

Условие. У змеи нет конечностей, но есть позвоночник и рёбра. Объясним, как эти части скелета вместе с мышцами обеспечивают передвижение. Важно рассматривать их не по отдельности, а как систему.

1. Гибкий позвоночник позволяет туловищу изгибаться в стороны, а многочисленные мышцы создают эти изгибы.
2. Сокращаясь поочерёдно, мышцы формируют волну, которая проходит вдоль тела и продвигает змею вперёд.
3. Рёбра помогают туловищу сохранять опору; чешуи на брюшной стороне цепляются за неровности поверхности и не дают телу скользить назад.

Ответ. Змея передвигается благодаря согласованной работе гибкого позвоночника, рёбер и мышц туловища. Волнообразные изгибы тела и опора на поверхность заменяют ей движения конечностей.

3. Движение ящерицы и змеи

Условие. Нужно сравнить, как передвигаются ящерица и змея, и связать различия с их внешним строением, скелетом и мышцами. У ящерицы обычно есть конечности, а у змеи они отсутствуют. Поэтому способы движения этих животных различаются.

1. У ящерицы мышцы двигают конечности, а пояса передают их усилие туловищу; конечности отталкиваются от поверхности и помогают ходить.
2. У змеи нет конечностей, зато её длинный гибкий позвоночник и мышцы туловища создают волнообразные изгибы.
3. Рёбра и брюшные чешуи змеи помогают ей опираться на неровности, тогда как ящерица преимущественно использует лапы для опоры и толчка.

Ответ. Ящерица передвигается главным образом с помощью конечностей и мышц, которые ими управляют. Змея ползёт за счёт изгибов позвоночника и сокращений мышц туловища, опираясь на поверхность рёбрами и чешуями.

Типичные ошибки

Ошибка — считать кожу пресмыкающихся влажной и голой, как у земноводных. Такое представление возникает из-за того, что обе группы относятся к позвоночным и могут жить рядом с водой. Проверьте себя: вспомните, есть ли у животного роговые чешуи и помогает ли его кожа уменьшать испарение. У пресмыкающихся покров сухой и защищённый.

Ошибка — объяснять название группы тем, что все её представители передвигаются только ползком. Это легко предположить по самому слову, но оно не описывает единственный способ движения всех видов. Одни пресмыкающиеся ходят, другие плавают, а змеи ползают без конечностей. Проверяйте объяснение по конкретному животному, а не по названию группы.

Ошибка — смешивать отделы позвоночника или считать число позвонков одинаковым у всех пресмыкающихся. Обычно так происходит, когда запоминают общий план строения как неизменный для каждого вида. Проверьте себя: назовите шейный, туловищный, крестцовый и хвостовой отделы, но не переносите особенности одного животного на всех остальных. Число позвонков и детали строения различаются.

Ошибка — считать грудную клетку только опорой для тела. Рёбра действительно входят в скелет и защищают органы, поэтому легко упустить их движение при дыхании. Чтобы проверить ответ, вспомните, меняется ли положение рёбер при работе грудной клетки. У многих пресмыкающихся рёберные мышцы участвуют в дыхательных движениях.

Связь с другими темами

Для понимания темы нужно знать общий план строения позвоночных и назначение кожи, скелета и мышц. Эти знания помогают увидеть, как покров защищает тело, позвоночник поддерживает его, а мышцы приводят кости в движение. Также полезно помнить, что внутренние органы нуждаются в защите, а тело — в опоре. Тогда отдельные части строения складываются в единую систему.

Тема пригодится при изучении дыхания и передвижения животных, а также их приспособлений к жизни на суше. Сравнение пресмыкающихся с земноводными показывает, как сухая кожа помогает уменьшить потерю воды. Связь строения рёбер с дыханием помогает понять работу грудной клетки. Эти знания также объясняют, почему у разных животных скелет и мышцы связаны с разными способами движения.

Что запомнить

• Пресмыкающиеся освоили разные местообитания, но большинство видов связано с сушей.
• Сухая кожа с роговыми чешуями уменьшает потерю воды.
• Внешнее строение тела включает голову, шею, туловище и хвост.
• Позвоночник пресмыкающихся разделён на несколько отделов.
• Рёбра и грудная клетка защищают внутренние органы и участвуют в дыхании.
• Скелет конечностей и развитые мышцы обеспечивают движение.