38. Особенности строения органов полости тела и нервной системы, размножение пресмыкающихся

Определения и обозначения

Клоака — общий отдел пищеварительной, выделительной и половой систем, куда открываются их протоки. Иначе говоря, это место соединения путей, по которым из организма выводятся разные вещества и проходят половые клетки. Клоака помогает нескольким системам сообщаться с внешней средой через одно отверстие.

Тазовые почки — парные органы выделения пресмыкающихся, строение которых связано с жизнью на суше и уменьшением потери воды. Они очищают кровь от ненужных веществ и помогают удалять их, сохраняя воду в организме. Это важно для животных, которым не требуется постоянно жить рядом с водоёмом.

Внутреннее оплодотворение — слияние половых клеток внутри организма самки после спаривания. Оплодотворённая яйцеклетка начинает развитие ещё до того, как яйцо окажется во внешней среде. Благодаря этому размножение не зависит от того, встретятся ли половые клетки в воде.

Амниотическое яйцо — яйцо с оболочками и зародышевыми оболочками, которые защищают зародыш и обеспечивают его развитие на суше. Оболочки создают вокруг него подходящую среду и уменьшают опасность высыхания. Поэтому развитие может продолжаться вне тела самки и вне водоёма.

Как это устроено

Лёгкие пресмыкающихся изнутри разделены ячеистыми перегородками. Такие перегородки увеличивают поверхность, на которой кислород переходит в кровь, а углекислый газ удаляется из неё. Дыхательные движения возникают при расширении и сжатии грудной клетки: воздух входит в лёгкие и выходит из них. Кожа покрыта сухими чешуями и не может заменить такой способ дыхания.

Почки фильтруют кровь, а мочевыводящие пути проводят продукты выделения к клоаке. Устройство выделительной системы помогает не терять слишком много воды, что особенно полезно на суше, где вода доступна не всегда. В клоаку также открываются протоки других систем, поэтому она служит общим выходом наружу. Экономия воды не означает, что почки перестают удалять ненужные вещества.

У большинства пресмыкающихся сердце состоит из двух предсердий и одного желудочка, разделённого неполной перегородкой. Из-за неполной перегородки потоки крови могут частично смешиваться, хотя разделение не такое, как при полностью обособленных желудочках. У крокодилов сердце четырёхкамерное, поэтому их строение отличается от общего для группы плана. Число камер важно учитывать, когда сравнивают кровообращение разных животных.

Головной мозг обрабатывает сигналы от органов чувств и управляет поведением животного. По сравнению с земноводными у пресмыкающихся лучше развиты большие полушария, связанные со сложной обработкой информации, и мозжечок, участвующий в согласовании движений. Это помогает ориентироваться на суше и точнее двигаться. Органы чувств дополняют работу мозга, сообщая об изменениях вокруг животного.

Оплодотворение у пресмыкающихся происходит внутри организма самки, поэтому половые клетки не должны встретиться в воде. После этого зародыш развивается в яйце с оболочками, защищающими его и создающими условия для роста на суше. Такие яйца называют амниотическими. Детёныш выходит из яйца уже похожим на взрослое животное, поэтому развитие является прямым и личиночной стадии нет.

Особенности строения и значение систем органов пресмыкающихся

Сначала найдите в таблице нужную систему или орган, затем сопоставьте его строение с выполняемой ролью. Так проще увидеть, как особенности органов помогают пресмыкающимся жить на суше. Отдельно обратите внимание на исключение в строке о кровеносной системе — сердце крокодилов.

Разбор задач

Почему дыхание пресмыкающихся не может происходить через сухую кожу так же, как у земноводных?

Решение. Чтобы объяснить различие, нужно связать покровы животного с тем, где происходит газообмен. У земноводных влажная кожа может участвовать в дыхании, а у пресмыкающихся она сухая и покрыта чешуями. Поэтому решающую роль у них играют лёгкие.

1. Определяем особенности покровов: кожа пресмыкающихся сухая, чешуйчатая.
2. Связываем это с газообменом: такая кожа не является подходящей поверхностью для основного дыхания.
3. Указываем орган, который принимает на себя газообмен: лёгкие с внутренними ячеистыми перегородками.

Ответ: сухая кожа с чешуями не служит основным органом дыхания пресмыкающихся; газообмен происходит преимущественно в лёгких.

Сравните кровеносную систему ящерицы и крокодила: укажите число камер сердца и особенность желудочка.

Решение. Сначала нужно определить, к какой части группы относится каждое животное. Ящерица относится к большинству пресмыкающихся, для которых характерно трёхкамерное сердце. Затем учитываем исключение: у крокодилов сердце четырёхкамерное.

1. Для ящерицы применяем общее правило: два предсердия и один желудочек.
2. Уточняем строение желудочка: в нём есть неполная перегородка, поэтому потоки крови могут частично смешиваться.
3. Для крокодила указываем исключение: сердце четырёхкамерное, желудочек разделён на две камеры.

Ответ: у ящерицы сердце трёхкамерное, с неполной перегородкой в желудочке; у крокодила — четырёхкамерное, с полностью разделёнными желудочками.

Яйца пресмыкающихся развиваются на суше. Объясните, какие особенности размножения и яйца делают это возможным.

Решение. Здесь нужно проследить развитие от оплодотворения до появления детёныша. Если оплодотворение происходит внутри самки, половые клетки могут слиться до откладывания яйца. Затем зародышу нужна защита от высыхания и условия для развития вне воды.

1. Указываем способ оплодотворения: оно внутреннее и происходит после спаривания.
2. Объясняем роль яйца: оболочки защищают зародыш и помогают ему развиваться на суше.
3. Завершаем описание развития: из яйца выходит детёныш, похожий на взрослое животное, без личиночной стадии.

Ответ: внутреннее оплодотворение и защищённое оболочками амниотическое яйцо позволяют зародышу развиваться на суше; развитие прямое.

Типичные ошибки

Ошибка: считать, что у всех пресмыкающихся одинаковое сердце. Так могут рассуждать, запомнив общее правило и не заметив исключения. У большинства сердце трёхкамерное, но у крокодилов оно четырёхкамерное. Проверяйте себя вопросом: не относится ли животное к крокодилам?

Ошибка: утверждать, что пресмыкающиеся дышат кожей. Такое представление переносят с земноводных, у которых кожа может участвовать в дыхании. У пресмыкающихся сухие чешуйчатые покровы, а основной газообмен идёт в лёгких. Чтобы проверить ответ, назовите главный орган дыхания этой группы.

Ошибка: путать клоаку с отдельным органом выделения. Клоаку можно ошибочно принять за почку или мочевыводящий орган, потому что через неё выводятся продукты выделения. На самом деле это общий отдел, куда открываются протоки нескольких систем. Проверьте себя: клоака не образует мочу, а служит выходом для содержимого протоков.

Ошибка: считать, что яйца пресмыкающихся должны развиваться в воде. Это предположение возникает при сравнении с икрой земноводных, развитие которой связано с водной средой. У пресмыкающихся оболочки защищают зародыш и позволяют ему развиваться на суше. Чтобы проверить вывод, вспомните, зачем яйцу нужны защитные оболочки.

Связь с другими темами

Чтобы разобраться в строении органов пресмыкающихся, полезно знать системы органов земноводных. Сравнение показывает, какие признаки связаны с жизнью на суше: например, сухие покровы и дыхание лёгкими. Тема также помогает понять приспособления позвоночных к наземной среде. Эти знания пригодятся при изучении эволюционных особенностей птиц и млекопитающих и сравнении их с пресмыкающимися.

Что запомнить

• Основной орган дыхания пресмыкающихся — лёгкие.
• У большинства пресмыкающихся сердце трёхкамерное; у крокодилов — четырёхкамерное.
• Почки участвуют в экономии воды, а протоки систем открываются в клоаку.
• У пресмыкающихся хорошо развиты большие полушария и мозжечок.
• Оплодотворение у пресмыкающихся внутреннее.
• Яйцо с оболочками позволяет зародышу развиваться на суше.
• Развитие пресмыкающихся прямое, без личиночной стадии.