§ 22. Общая характеристика класса Пресмыкающиеся

Определения и обозначения

Пресмыкающиеся — класс позвоночных животных, к которому относятся ящерицы, змеи, черепахи и крокодилы. Их объединяют сухая кожа с роговыми образованиями, лёгочное дыхание и внутреннее оплодотворение. Эти признаки показывают, что животные приспособлены главным образом к жизни на суше.

Роговые чешуи — плотные образования наружного слоя кожи из рогового вещества. Они прикрывают тело, уменьшают испарение воды и защищают от повреждений. Поэтому кожа пресмыкающихся сухая и почти не участвует в газообмене.

Амниотическое яйцо — яйцо с оболочками, среди которых есть амнион, окружающий зародыш жидкостью. Внутри находятся запас питательных веществ и структуры для газообмена и удаления отходов. Благодаря этому зародыш развивается на суше, не высыхая и не нуждаясь в воде.

Клоака — общий отдел, куда открываются пищеварительная, выделительная и половая системы. Через неё выводятся непереваренные остатки пищи, продукты обмена и половые клетки. Такое объединение органов характерно для многих позвоночных животных.

Как это устроено

Переход к наземному образу жизни потребовал уменьшить зависимость от воды. Поэтому у пресмыкающихся появились сухие покровы, лёгкие с более сложным строением и внутреннее оплодотворение. Эти изменения помогли сохранять воду, получать кислород из воздуха и размножаться вне водоёма.

Кожа с роговыми чешуями образует защитный барьер: вода испаряется через неё гораздо медленнее, чем через влажную кожу земноводных. Но газам трудно проходить через плотный роговой слой, поэтому кожное дыхание почти невозможно. Кожа периодически обновляется: старый роговой слой отслаивается, а под ним формируется новый.

Лёгкие пресмыкающихся имеют многочисленные внутренние складки, поэтому их поверхность больше, чем у лёгких земноводных. Воздух перемещается благодаря движениям грудной клетки и мышц, а не только движениям дна ротовой полости. Кровеносная система доставляет кислород к тканям: у большинства сердце трёхкамерное, а у крокодилов четырёхкамерное, что обеспечивает более полное разделение потоков крови.

У многих пресмыкающихся есть две пары конечностей с пальцами и когтями, которые помогают удерживаться на грунте и отталкиваться при ходьбе. Позвоночник стал прочнее, а мышцы туловища и шеи хорошо развиты, поэтому животное может поддерживать тело и двигаться по неровной поверхности. У змей конечности исчезли, но длинный гибкий позвоночник и мощные мышцы позволяют им передвигаться за счёт изгибов тела.

Внутреннее оплодотворение защищает половые клетки от высыхания, а амниотическое яйцо создаёт зародышу подходящую среду на суше. В его оболочках есть защита, запас пищи, жидкость и место для накопления отходов. Однако большинство пресмыкающихся остаётся зависимым от температуры среды: они получают тепло извне, поэтому активность замедляется в холоде и возрастает после прогревания.

Основные признаки класса Пресмыкающиеся и их значение

При работе с таблицей сначала найдите признак, который нужно объяснить, а затем прочитайте его характеристику. Последний столбец помогает связать строение организма с пользой для жизни на суше.

Не следует делать вывод по одному признаку. При определении класса лучше учитывать сразу покровы, дыхание и размножение.

Разбор задач

Задача 1

Условие: тело животного покрыто сухими роговыми чешуями, оно дышит лёгкими, а оплодотворение внутреннее. Нужно определить, относится ли животное к пресмыкающимся.

1. Выделим признаки покровов: сухие роговые чешуи характерны для пресмыкающихся.
2. Проверим дыхание: представители этого класса дышат лёгкими, а не кожей.
3. Сопоставим размножение: внутреннее оплодотворение также является важным признаком группы.
4. Сделаем вывод по совокупности признаков, а не по одному внешнему сходству.

Ответ: да, животное можно отнести к пресмыкающимся, потому что все названные признаки соответствуют этому классу.

Задача 2

Условие: объяснить, почему пресмыкающиеся могут размножаться вдали от водоёма, в отличие от большинства земноводных.

1. У пресмыкающихся оплодотворение происходит внутри тела самки, поэтому половые клетки не должны встречаться в воде.
2. Зародыш развивается в амниотическом яйце, оболочки которого удерживают влагу и защищают его от повреждений.
3. В яйце есть запас питательных веществ, а специальные оболочки обеспечивают газообмен и накопление отходов.

Ответ: внутреннее оплодотворение и амниотическое яйцо сделали размножение пресмыкающихся независимым от водоёма.

Задача 3

Условие: сравнить пресмыкающееся и земноводное по покровам, дыханию и размножению и определить, кто лучше приспособлен к сухой среде.

1. Сравним покровы: у пресмыкающегося кожа сухая и покрыта роговыми чешуями, а у земноводного она голая и влажная.
2. Сравним дыхание: пресмыкающееся дышит лёгкими, тогда как земноводное использует лёгкие и влажную кожу.
3. Сравним размножение: у пресмыкающегося оплодотворение внутреннее и есть амниотическое яйцо, а земноводным обычно нужна вода для размножения.
4. Свяжем признаки со средой: защита от испарения и независимое от воды размножение особенно полезны на суше.

Ответ: пресмыкающееся лучше приспособлено к сухой среде, потому что его покровы и размножение сильнее защищают от потери воды.

Типичные ошибки

Считать всех пресмыкающихся полностью независимыми от воды. Ошибка появляется из-за общего наземного образа жизни класса. Некоторые виды живут в воде или рядом с ней, хотя размножение большинства не требует водоёма. Проверьте себя: разделяйте среду обитания взрослого животного и условия размножения.

Утверждать, что пресмыкающиеся дышат кожей. Так бывает при смешении их с земноводными, у которых влажная кожа участвует в газообмене. У пресмыкающихся кожа сухая, а основным органом дыхания служат лёгкие. Проверка проста: найдите в описании животного орган, через который поступает кислород.

Считать, что у всех пресмыкающихся одинаковое сердце. У большинства оно трёхкамерное, но у крокодилов сердце четырёхкамерное. Ошибку исправляет правило: общее описание класса может иметь исключения. При ответе называйте и основной признак, и известное исключение.

Путать роговые чешуи с влажной кожей земноводных. Внешнее сходство животных не означает одинаковое строение покровов. Роговые чешуи защищают от испарения, а слизь земноводных поддерживает влажность кожи. Спросите себя, сухая кожа у животного или влажная и участвующая в дыхании.

Связь с другими темами

Для понимания темы нужны знания о признаках хордовых, строении земноводных, органах дыхания и размножении позвоночных. Сравнение с земноводными помогает увидеть, какие изменения позволили освоить сушу.

Позже эти признаки пригодятся при изучении птиц и млекопитающих, эволюции позвоночных и приспособлений животных к наземной среде. Так можно проследить, как разные группы решают общие задачи: дыхание, движение, защиту от высыхания и размножение.

Что запомнить

• Пресмыкающиеся — преимущественно наземные позвоночные животные.
• Их тело покрыто сухой кожей с роговыми чешуями или щитками.
• Пресмыкающиеся дышат только лёгкими.
• Оплодотворение у них внутреннее.
• Амниотическое яйцо защищает зародыш и обеспечивает его развитие на суше.
• Температура тела пресмыкающихся зависит от температуры окружающей среды.
• Большинство пресмыкающихся имеет трёхкамерное сердце, а у крокодилов сердце четырёхкамерное.