Размножение и развитие пресмыкающихся

Определения и обозначения

Внутреннее оплодотворение — слияние половых клеток происходит внутри организма самки. Это возможно потому, что самец передаёт свои половые клетки непосредственно самке. Такое оплодотворение помогает пресмыкающимся размножаться на суше, не выпуская половые клетки в воду.

Яйцо пресмыкающегося — яйцо с запасом питательных веществ и оболочками, которые защищают зародыш и позволяют ему развиваться на суше. Главный запас пищи находится в желтке, а оболочки уменьшают потерю влаги. Поэтому зародыш может развиваться вне водоёма.

Зародыш — организм пресмыкающегося на ранней стадии развития внутри яйца. Он постепенно растёт, формирует органы и использует питательные вещества желтка. Это понятие нужно, чтобы отличать развивающийся организм от уже вышедшего из яйца детёныша.

Прямое развитие — развитие, при котором из яйца выходит детёныш, похожий на взрослое животное, без стадии личинки. Молодое животное уже имеет основные признаки своей группы, хотя оно меньше и ещё не достигло зрелости. Так пресмыкающиеся отличаются от земноводных, у которых часто бывает личинка.

Как это устроено

У пресмыкающихся есть самцы и самки, потому что для размножения нужны половые клетки двух организмов. Во время спаривания самец передаёт половые клетки самке, и их соединение происходит внутри её тела. Внутреннее оплодотворение защищает половые клетки от высыхания и позволяет размножаться на суше. Поэтому пресмыкающимся не обязательно находиться рядом с водоёмом.

После оплодотворения из одной клетки начинает развиваться зародыш. Он получает энергию и строительные вещества из желтка, который заранее накоплен в яйце. Оболочки яйца удерживают влагу, пропускают необходимый для дыхания воздух и защищают зародыш от ударов. Благодаря такому строению развитие возможно не в воде, а в наземной среде.

Большинство пресмыкающихся откладывает яйца на суше, выбирая тёплые и относительно безопасные места: почву, песок, растительные остатки или укрытия. Самка обычно не высиживает яйца так, как птица, поэтому условия окружающей среды имеют большое значение. Особенно важна температура: при её недостатке развитие замедляется, а сильный перегрев может повредить зародыш. Влажность и защита от врагов тоже влияют на результат развития.

Когда зародыш заканчивает развитие, он разрывает оболочки и выходит наружу. Детёныш уже похож на взрослое животное строением тела и способом передвижения, но обычно отличается меньшими размерами. Ему не нужно превращаться из водной личинки в наземное животное. Отсутствие личиночной стадии и называют прямым развитием.

У разных пресмыкающихся число яиц и длительность развития неодинаковы, потому что виды приспособлены к разным условиям жизни. Одни животные откладывают много яиц, но не заботятся о них, а другие имеют небольшую кладку и лучше защищают место размножения. Некоторые виды не откладывают яйца наружу: зародыш развивается внутри организма самки, и она рождает живых детёнышей. Это также помогает размножению в условиях, где откладка яиц была бы небезопасной.

Размножение и развитие пресмыкающихся

В таблице показана последовательность основных этапов и их значение для животного. Читая её, сначала проследи, что происходит с половыми клетками, затем — с яйцом и детёнышем. Так легче увидеть, почему пресмыкающиеся могут размножаться преимущественно на суше.

Разбор задач

Задача 1

Условие. Объясните, где происходит оплодотворение у пресмыкающихся и почему оно не зависит от наличия водоёма. Нужно связать место слияния половых клеток и условия размножения животного.

1. Вспомним признак размножения пресмыкающихся: оплодотворение у них внутреннее.
2. Значит, половые клетки соединяются не во внешней среде, а внутри организма самки.
3. Следовательно, вода не нужна для встречи половых клеток, и животное может размножаться на суше.

Ответ: оплодотворение происходит внутри организма самки, поэтому для него не требуется водоём.

Задача 2

Условие. Сравните яйцо пресмыкающегося и икру земноводного: назовите главное различие в условиях развития. Нужно определить, какая особенность яйца позволяет зародышу развиваться вне воды.

1. Икра земноводных обычно не имеет прочных оболочек и развивается в воде, где не высыхает.
2. Яйцо пресмыкающегося окружено оболочками, которые защищают зародыш и уменьшают потерю влаги.
3. Внутри яйца есть желток, поэтому зародыш получает питание, не добывая его из окружающей воды.

Ответ: яйцо пресмыкающегося защищено оболочками и содержит запас пищи, поэтому может развиваться на суше, а икра земноводных обычно развивается в воде.

Задача 3

Условие. В кладке было 8 яиц, но детёныши появились только из 6. Укажите, что можно заключить о развитии, и назовите возможную причину, по которой часть яиц не развилась. Важно не считать, что каждое отложенное яйцо обязательно заканчивает развитие.

1. Из шести яиц вышли детёныши, значит, в них зародыши развивались до конца.
2. Два яйца не дали детёнышей, поэтому их развитие прекратилось или зародыши погибли.
3. Причиной могли стать недостаток тепла, пересыхание, повреждение оболочки, болезнь зародыша или нападение хищника.

Ответ: развитие завершилось в 6 яйцах, а 2 яйца не развились; возможная причина — неблагоприятные условия среды, например недостаток тепла или повреждение.

Типичные ошибки

Ошибка: считать, что пресмыкающимся обязательно нужна вода для размножения. Так думают из-за сравнения с земноводными, которые часто откладывают икру в водоёмах. Проверь себя: вспомни, где происходит оплодотворение, и ответь «внутри самки».

Ошибка: называть яйцо пресмыкающегося незащищённым. Иногда забывают, что яйцо кажется простым, но его оболочки удерживают влагу и защищают зародыш. Проверь себя вопросом: может ли зародыш развиваться на суше без защиты от высыхания?

Ошибка: утверждать, что из яйца выходит личинка. Такая путаница возникает при переносе знаний о земноводных на другую группу животных. Проверь себя: у пресмыкающихся развитие прямое, поэтому детёныш уже похож на взрослое животное.

Ошибка: считать, что все пресмыкающиеся откладывают яйца. Большинство действительно откладывает яйца, но у некоторых видов детёныши рождаются живыми. Проверяй формулировку: слово «большинство» не означает «все».

Связь с другими темами

Перед изучением темы нужно знать различие между размножением и развитием, а также понимать, что такое оплодотворение. Размножение создаёт новое поколение, а развитие описывает изменения организма от зародыша до взрослого животного. Эти понятия помогают правильно выстроить последовательность событий.

Тема связана с размножением земноводных. Сравнение показывает, что пресмыкающиеся лучше приспособлены к размножению на суше: их оплодотворение внутреннее, а яйцо имеет защитные оболочки. Позже эти знания пригодятся при изучении размножения птиц и других позвоночных.

Что запомнить

• У пресмыкающихся оплодотворение внутреннее.
• Яйцо содержит запас питательных веществ для зародыша.
• Оболочки яйца защищают зародыш и уменьшают потерю влаги.
• Большинство пресмыкающихся откладывает яйца на суше.
• Развитие у пресмыкающихся прямое.
• Некоторые пресмыкающиеся рождают живых детёнышей.