Класс Пресмыкающиеся

Определения и обозначения

Пресмыкающиеся — класс позвоночных животных, к которым относятся, например, ящерицы, змеи, черепахи и крокодилы. Их объединяют сухая кожа с роговыми образованиями, дыхание лёгкими и внутреннее оплодотворение. Эти признаки помогают отличить их от других позвоночных и понять, как они приспособлены к жизни на суше.

Сухая кожа с роговыми чешуями — покров тела, образованный плотными роговыми участками. Он защищает животное от повреждений и уменьшает испарение воды, поэтому пресмыкающемуся не нужно постоянно поддерживать кожу влажной. Чешуи не делают тело полностью водонепроницаемым, но помогают сохранять влагу.

Линька — периодическое сбрасывание старого рогового покрова по мере роста животного. Роговые образования сами по себе не растут вместе с телом, поэтому их нужно обновлять. У змей старая кожа обычно сходит целиком, а у многих ящериц — отдельными участками.

Яйцо с зародышевыми оболочками — яйцо, в котором зародыш окружён защитными оболочками и имеет запас питательных веществ. Оболочки помогают сохранить необходимую для развития среду и защищают зародыш от высыхания. Благодаря этому развитие может проходить на суше, а не только в воде.

Как это устроено

Предки пресмыкающихся могли освоить сушу благодаря признакам, которые уменьшили зависимость от воды. Сухая кожа замедляла потерю влаги, а внутреннее оплодотворение позволяло сперматозоидам встретиться с яйцеклеткой внутри тела самки. Позже зародыш развивался в яйце с оболочками, которое можно было отложить на суше. Это стало важным преимуществом перед животными, размножение которых связано с водой.

Тело пресмыкающегося обычно разделено на голову, шею, туловище и хвост. Шея помогает поворачивать голову, не двигая всем телом, а хвост может участвовать в движении и поддерживать равновесие. У многих видов есть две пары конечностей, расположенных по бокам туловища; при ходьбе тело часто оказывается близко к земле. У змей конечности утрачены, но гибкий позвоночник и мышцы помогают им передвигаться. Прочный скелет поддерживает тело и защищает внутренние органы.

Лёгкие пресмыкающихся имеют внутренние перегородки, которые увеличивают поверхность для газообмена: кислород поступает в кровь, а углекислый газ выводится. В отличие от земноводных, кожа не играет заметной роли в дыхании, поэтому животному необходимо регулярно вдыхать воздух лёгкими. Дыхательные движения связаны с расширением и сжатием грудной клетки. Рёбра и мышцы меняют её объём, помогая воздуху входить в лёгкие и выходить из них.

У пресмыкающихся два круга кровообращения: по одному кровь проходит через лёгкие, по другому — через остальные органы тела. У большинства видов сердце трёхкамерное: оно состоит из двух предсердий и одного желудочка с неполной перегородкой. Поэтому кровь, богатая кислородом, может частично смешиваться с кровью, бедной кислородом. У крокодилов сердце четырёхкамерное, и потоки крови разделены лучше.

Пресмыкающиеся не поддерживают постоянную температуру тела за счёт интенсивного внутреннего теплообразования, поэтому она меняется вслед за температурой среды. В прохладное время животное становится менее активным, потому что его процессы в организме замедляются. Чтобы согреться, оно выбирается на солнце, а при перегреве ищет тень, воду или укрытие. Такое поведение помогает использовать внешнее тепло и избегать опасного повышения температуры тела.

Основные отряды пресмыкающихся

Сначала сопоставьте особенности строения: они помогают отличить отряды друг от друга. Затем проверьте, подходит ли указанная среда обитания, и найдите примеры представителей. Некоторые пресмыкающиеся живут в воде, но это не означает, что они дышат жабрами.

Разбор задач

Задача 1. Тело животного покрыто сухими чешуями, оно дышит лёгкими и откладывает яйца на суше. Нужно определить класс и привести два подтверждающих признака.

1. Сопоставим покровы: сухие чешуи характерны для пресмыкающихся и защищают их тело от потери воды.
2. Проверим дыхание и размножение: пресмыкающиеся дышат лёгкими, а внутреннее оплодотворение и яйца с оболочками позволяют размножаться на суше.
3. Объединим признаки: каждый из них соответствует особенностям класса пресмыкающихся.

Ответ: это пресмыкающееся. Подтверждающие признаки — сухая кожа с роговыми чешуями и дыхание лёгкими; откладывание яиц на суше также согласуется с особенностями класса.

Задача 2. Объясните, почему сухая кожа и развитие зародыша в яйце с оболочками помогли предкам пресмыкающихся освоить сушу.

1. Определим, какую проблему решает кожа: на воздухе вода испаряется быстрее, чем в водной среде, а сухой роговой покров уменьшает её потерю.
2. Рассмотрим развитие зародыша: оболочки защищают его и помогают сохранять условия, нужные для развития.
3. Свяжем оба приспособления с образом жизни: взрослое животное меньше зависит от влажной среды, а размножение может происходить вне воды.

Ответ: сухая кожа помогает сохранять воду в организме, а оболочки яйца защищают зародыш от высыхания и поддерживают его развитие. Вместе эти признаки позволяют жить и размножаться на суше, не возвращаясь в водоём для каждого этапа жизненного цикла.

Задача 3. Сравните пресмыкающихся и земноводных по покровам тела, дыханию и размножению. Укажите, какие различия важны для жизни на суше.

1. По покровам: у пресмыкающихся кожа сухая, с роговыми чешуями, а у земноводных — обычно голая и влажная.
2. По дыханию: пресмыкающиеся дышат лёгкими на всех этапах жизни. У земноводных взрослые животные используют лёгкие и кожу, а личинки обычно дышат жабрами.
3. По размножению: у пресмыкающихся оплодотворение внутреннее, зародыш развивается в яйце с оболочками; у многих земноводных размножение связано с водой.

Ответ: сухая кожа, внутреннее оплодотворение и яйцо с зародышевыми оболочками особенно важны для освоения суши: они уменьшают потерю воды и позволяют зародышу развиваться вне водоёма. Дыхание лёгкими на всех этапах жизни также помогает пресмыкающимся не зависеть от жабр и водной среды.

Типичные ошибки

Ошибка: считать, что все пресмыкающиеся живут только на суше. Такое представление возникает из-за того, что класс называют наземным, однако некоторые его представители проводят много времени в воде. Проверяйте себя так: отделяйте место обитания от способа дыхания — водные пресмыкающиеся всё равно дышат лёгкими.

Ошибка: называть кожу пресмыкающихся влажной и голой. Так можно перепутать их с земноводными, у которых кожа обычно влажная и участвует в дыхании. Чтобы проверить ответ, вспомните о роговых чешуях или щитках и о том, что сухой покров уменьшает потерю воды.

Ошибка: утверждать, что у каждого пресмыкающегося сердце четырёхкамерное. Возможно, так думают, перенося на весь класс известный признак крокодилов. Проверяйте, о какой группе идёт речь: у крокодилов сердце четырёхкамерное, а у большинства пресмыкающихся — трёхкамерное.

Ошибка: считать пресмыкающихся теплокровными животными. Их активность и температура тела зависят от условий среды, хотя животные могут менять своё поведение и выбирать подходящее место. Для самопроверки спросите себя, поддерживает ли животное постоянную температуру независимо от погоды: у пресмыкающихся это не так.

Связь с другими темами

Для изучения пресмыкающихся полезно знать общий план строения позвоночных и особенности земноводных: на их фоне хорошо видны различия покровов, дыхания и размножения. Сравнение этих животных показывает, какие приспособления помогают позвоночным осваивать разные среды. Далее знания о пресмыкающихся пригодятся при изучении птиц, млекопитающих и эволюции позвоночных: так можно проследить изменения строения и образа жизни наземных животных.

Что запомнить

• Пресмыкающиеся — позвоночные животные, приспособленные к жизни на суше.
• Их сухая кожа покрыта роговыми чешуями или щитками.
• Пресмыкающиеся дышат лёгкими на всех этапах жизни.
• Оплодотворение у пресмыкающихся внутреннее.
• Яйца с зародышевыми оболочками позволяют развитию происходить вне воды.
• Большинство пресмыкающихся — холоднокровные животные.
• К основным отрядам относятся чешуйчатые, черепахи, крокодилы и клювоголовые.