Пресмыкающиеся. Отличие пресмыкающихся от других животных
Змеи - животные с длинным, узким и гибким телом. У них нет ног, лап, рук, крыльев или плавников. Есть лишь голова, туловище и хвост. А вот есть ли у змеи скелет? Давайте узнаем, как устроено тело этих пресмыкающихся.
Особенности змей
Змеи относятся к классу пресмыкающихся, Они обитают по всей земле, кроме Антарктиды, Новой Зеландии, Ирландии и некоторых островов Тихого океана. Они не встречаются также за полярным кругом и предпочитают теплые тропики. Обитать эти животные могут в воде, пустыне, в скалистых горах и густых лесах.
Тело змей вытянуто и в зависимости от вида имеет длину от нескольких сантиметров до 7-8 метров. Их кожа покрыта чешуей, форма и расположение которой неодинакова и является видовым признаком.
У них нет подвижных век, наружного и среднего уха. Слышат они плохо, но отлично различают вибрации. Их тело очень чувствительно к колебаниям, а так как оно часто находится в прямом контакте с грунтом, то животные ощущают даже незначительные встряски земной коры.
Зрение хорошо развито далеко не у всех змей. Оно необходимо им в основном для того, чтобы различать движение. Хуже всего видят представители видов, живущих под землей. Распознавать добычу змеям помогают особые рецепторы теплового зрения. Они расположены в их лицевой части под глазами (у питонов, гадюк) или под ноздрями.
Есть ли у змеи скелет?
Змеи являются хищниками. Их пища очень разнообразна: мелкие грызуны, птицы, яйца, насекомые, земноводные, рыбы, рачки. Крупные змеи могут закусить даже леопардом или кабаном. Добычу они, как правило, заглатывают целиком, натягиваясь на неё, словно чулок. Со стороны может показаться, что у них совершенно нет костей, а тело состоит из одних мышц.
Чтобы понять, есть ли у змей скелет, достаточно обратиться к их классификации. В биологии их давно определи к а значит, как минимум эта часть скелета у них присутствует. Вместе с черепахами, крокодилами они относятся к , занимая промежуточное звено между земноводными и птицами.
Строение скелета змеи имеет некоторые сходные черты, но во многом отличается от других представителей класса. В отличие от земноводных, у рептилий пять отделов позвоночника (шейный, туловищный, поясничный, крестцовый и хвостовой).
Шейный отдел состоит из 7-10 подвижно соединенных позвонков, позволяющих не только поднимать и опускать, но и поворачивать голову. У туловища обычно 16-25 позвонков, к каждому из них крепится пара ребер. Хвостовые позвонки (до 40) уменьшаются в размерах к кончику хвоста.
Череп пресмыкающихся более окостеневший и твердый, чем у амфибий. Его осевой и висцеральный отделы у взрослых особей срастаются. У большинства представителей есть грудина, таз и два пояса конечностей.
Скелет змеи с подписями
Главной отличительной чертой змей является отсутствие передних и задних конечностей. Они передвигаются, ползая по земле, полностью опираясь на все туловище. Рудименты конечностей в виде небольших отростков присутствуют в строении некоторых видов, например, питонов и удавов.
У остальных змей скелет состоит из черепа, туловища, хвоста и ребер. Отдел туловища сильно удлинен и содержит гораздо больше «деталей», чем у других пресмыкающихся. Так, у них насчитывается от 140 до 450 позвонков. Они соединены друг с другом связками и образуют очень гибкую структуру, которая позволяет животному изгибаться во все стороны.
В скелете змеи полностью отсутствует грудина. От каждого позвонка с двух сторон отходят ребра, которые не соединяются между собой. Это позволяет в несколько раз увеличивать объем тела при заглатывании крупной пищи.
Позвонки и ребра соединяются упругими мышцами, с помощью которых змея может даже поднимать тело вертикально. В нижней части туловищного отдела ребра постепенно укорачиваются, а в хвостовом отделе отсутствуют вообще.
Череп
У всех змей кости мозговой коробки соединены подвижно. Сочленовая, надугловая и угловая кости нижней челюсти сросшиеся друг с другом, соединены с зубной костью подвижным суставом. Нижняя челюсть крепится к верхней связкой, способной сильно растягиваться для заглатывания больших животных.
С этой же целью сама нижняя челюсть состоит из двух костей, которые соединяются друг с другом только связкой, но не костью. В процессе поедания добычи, змея попеременно двигает левой и правой частями, проталкивая пищу внутрь.
Череп змей имеет уникальное строение. Если внешний вид позвоночника и ребер типичен для всего подотряда, то череп раскрывает особенности конкретного вида. Например, у гремучей змеи скелет головы имеет треугольную форму. У питонов голова вытянута в форме овала и немного сплюснута, а кости гораздо шире, чем у гремучника.
Зубы
Зубы тоже являются отличительной чертой вида или рода. Их форма и количество зависят от образа жизни животного. Змеям они нужны не для того, чтобы жевать, а для укуса, захвата и удержания добычи.
Пищу животные заглатывают, при этом не всегда дожидаются её смерти. Чтобы жертва не вырвалась, зубы в пасти змеи располагаются под углом и направлены вовнутрь. Такой механизм напоминает крючок для ловли рыбы и позволяет крепко впиваться в добычу.
Зубы змеи тонкие, острые и делятся на три типа: констриктор, или сплошные, рифленые, или бороздчатые, полые, или трубчатые. Первые присутствуют, как правило, у неядовитых видов. Они короткие и многочисленные. На верхней челюсти расположены в два ряда, а на нижней - в один.
Бороздчатые зубы расположены на конце верхней челюсти. Они длиннее сплошных и снабжены отверстием, через который поступает яд. На них очень похожи трубчатые зубы. Они тоже нужны для впрыскивания яда. Они бывают фиксированными (с постоянным положением) или эректильными (выдвигаются из паза челюсти при опасности).
Яд змеи
Большое количество змей - ядовитые. Такой опасный инструмент им необходим не столько для защиты, сколько для обездвиживания жертвы. Обычно два длинных ядовитых зуба отчетливо выделяются в пасти, но у некоторых видов они прячутся в глубине рта.
Яд вырабатывается специальными железами, которые находятся у виска. Через каналы они соединяются с полыми или рельефными зубами и активизируются в нужный момент. Убирать свои «жала» могут отдельные представители гремучих и гадюковых.
Самыми опасными для человека являются змеи рода тайпан. Они распространены в Австралии и Новой Гвинее. До того как была найдена вакцина, смертность от их яда отмечалась в 90% случаев.
ЗМЕИ (Serpentes, Ophidia) - подотряд класса пресмыкающихся. От других рептилий змеи отличаются удлиненным телом и отсутствием парных конечностей, наружного слухового прохода и подвижных век.
Каждый из этих признаков встречается и у ящериц, от которых (предположительно) произошли змеи в меловом периоде (135-65 млн. лет назад), но все вместе они характерны только для змей. В настоящее время известно около трех тысяч видов змей.
Строение. Тело змеи делится на голову, туловище и хвост. В большинстве случаев скелет состоит из черепа и позвоночника (от 141 до 435 позвонков у некоторых ископаемых форм), к которому крепятся ребра. Лишь у некоторых видов змей сохраняются рудименты задних конечностей.
Змеи отлично приспособлены к поглощению крупной добычи, это выражается в строении скелета. Правая и левая половина нижних челюстей соединены подвижно, связки обладают особой растяжимостью. Вершины зубов направлены назад: при заглатывании пищи змея как бы насаживается на нее, и пищевой комок постепенно продвигается внутрь. У змей нет грудины, и ребра оканчиваются свободно. Поэтому часть тела, в которой находится перевариваемая жертва, может сильно растягиваться.
Многие змеи ядовиты. На их верхней челюсти расположены крупные канальчатые или бороздчатые зубы. Яд, вырабатываемый видоизмененными слюнными железами, попадает на основание зуба и стекает по каналу или борозде к вершине. Когда рот змеи закрыт, ядовитые зубы лежат параллельно небу. При атаке рот широко раскрывается, а ядовитые зубы оказываются направлены вниз или под небольшим углом вперед, и змея вонзает их в жертву.
Все внутренние органы змей вытянуты в длину. Пищевод и желудок обладают значительной протяженностью, кишечник относительно короткий. Левое легкое обычно развито слабее или атрофируется, задняя часть правого легкого превращается в тонкостенный резервуар для воздуха. У некоторых змей есть мешкообразное расширение у задней стенки трахеи - трахейное легкое. Отсутствует мочевой пузырь.
Глаза змей покрыты прозрачной роговой оболочкой, образованной сросшимися веками. У дневных змей зрачок круглый или в виде поперечной щели, у ночных - вертикальной. Зрение, как и слух, не является основным органом чувств змеи и развито слабее, чем у ящериц. Нападая на добычу, змея может промахнуться, особенно часто это случается во время линьки, когда вместе со шкурой отделяется поверхностный слой век и глаза мутнеют. Из-за редукции среднего уха и барабанной перепонки змеи могут различать только громкие звуки, которые сопровождаются сотрясением воздуха или почвы.
Главный орган чувств змеи - длинный раздвоенный на конце язык. При закрытом рте язык высовывается через полукруглую вырезку верхней челюсти, а во время заглатывания пищи убирается в особое мускульное влагалище. С помощью языка змея ощупывает окружающие предметы, попадающие на язык молекулы пахучих веществ переносятся в парный орган обоняния - Якобсонов орган. Ориентируясь на запах, змея может двигаться и отыскивать жертву в полной темноте. Кроме того, язык может служить температурным датчиком. Такую же функцию выполняют специальные органы, расположенные на голове некоторых змей (питона, африканской гадюки, ямкоголовой змеи).
Головной мозг змей относительно небольшой, зато хорошо развит спинной мозг, поэтому, несмотря на примитивность реакций, змей отличает хорошая координация движений, их стремительность и точность.
Поверхностный слой кожи образует щитки и чешую в форме вытянутых пластинок, расположенных черепицеобразно, часто на них заметны продольные возвышения - ребрышки. Они играют большую роль в передвижении змей, живущих среди скал или на деревьях: благодаря шероховатости покровов змея может цепляться за неровности камней или кору. Напротив, виды, обитающие среди зарослей травы и кустарников, лишены выступов чешуи, которые в данном случае будут только тормозить движение.
Крупные щитки головы обычно неправильной формы; брюшные - шестиугольной. Они располагаются в один ряд, последний - заднепроходный - брюшной щиток разделен на два. Извиваясь, змея с помощью брюшных щитков отталкивается от поверхности, по которой ползет, и движется вперед. Кроме того, они защищают внутренние органы. Перед морскими змеями такие проблемы не стоят, и они лишены брюшных щитков. Подхвостовые щитки могут лежать в один (стройный удавчик, ящеричная змея) или два ряда (обыкновенная гадюка, амурский полоз).
При заглатывании пищи щитки и чешуя раздвигаются, обнажая спрятанные до этого складки кожи. Чешуйки прочно соединены между собой в продольные ряды, но каждый ряд может смещаться вбок относительно соседних. Брюшные щитки, наоборот, расходятся в продольном направлении. Тело змеи при этом удлиняется.
Линька происходит до нескольких раз в год. Старая кожа начинает отслаиваться в области губ, заворачивается и постепенно сходит. На выползке заметна прозрачная роговая оболочка глаз.
Окраска шкуры может меняться в течение жизни при линьках. Окраска также зависит от пола и индивидуальных особенностей змеи и в большинстве случаев выполняет маскировочную функцию.
Образ жизни. Все змеи - хищники, многие из них могут захватывать добычу, по размерам значительно превосходящую саму змею. Обычно небольшие и молодые змеи питаются червями, моллюсками, насекомыми, некоторые - земноводными, рептилиями, птицами, рыбой, грызунами и более крупными млекопитающими. Между двумя приемами пищи может пройти несколько месяцев.
В большинстве случаев змеи неподвижно лежат, подстерегая добычу, а затем бросаются на нее с поразительной скоростью и сразу же начинают заглатывать. Ядовитые змеи кусают и ждут, когда яд подействует, а удавы обвиваются вокруг жертвы и душат ее.
Есть несколько способ передвижения змей. Обычно змея зигзагообразно изгибается и отталкивается прилежащими к грунту участками тела. В пустыне змеи используют так называемый боковой ход: тело касается поверхности только в двух точках, передняя часть тела переносится вбок (по направлению движения), затем подтягивается задняя и т.д. Способ передвижения гармошка отличается тем, что тело змеи собирается в тесные петли, а передняя часть тела перемещается вперед. Крупные змеи двигаются по прямой гусеничным ходом, цепляясь щитками за почву и напрягая мышцы брюшной части тела.
Змеи распространенны повсеместно, за исключением Новой Зеландии и мелких океанических островов. Они освоили жизнь в лесу, степи, пустыне, под землей и даже в море. Наибольшее число видов обитает в теплых странах Восточной Азии и Африки; более 50% змей Австралии ядовиты.
Одни змеи при благоприятных условиях могут приносить потомство до нескольких раз за сезон, другие размножаются не каждый год (например, кавказская гадюка). Бамбуковая куфия, обитающая в Индии и Пакистане, может размножаться круглый год. Как и у большинства животных, у змей есть свои брачные ритуалы разной степени сложности. После спаривания самки способны сохранять сперму партнера в активном состоянии довольно долгое время и не нуждаются в повторной встрече с самцом для нового оплодотворения.
Обычно детеныши вылупляются из яиц, но широко распространено и живорождение (характерно для морских змей, удавов, гадюк). У самки образуется плацента, через которую зародыши получают кислород, воду и питательные вещества. Иногда самка не успевает отложить кладку, и детеныши вылупляются внутри ее половых путей. Такой случай называется яйцеживорождением (гадюки, щитомордники).
В одной кладке находится в среднем 10 яиц. Эмбриональное развитие зависит от температуры, поэтому змеи заботятся о том, чтобы в гнезде поддерживалась высокая температура, а также защищают яйца от высыхания.
Змеи обычно живут 5-10 лет, некоторые особи доживают до 30-40 лет.
Текущая страница: 7 (всего у книги 18 страниц) [доступный отрывок для чтения: 12 страниц]
Шрифт:
100% +
1. Чем отличаются костные рыбы от хрящевых?
2. Почему костные – более многочисленная группа, чем хрящевые?
3. Что общего у всех костных рыб?
Особенности внешнего и внутреннего строения, биологии и экологии позволяют выделить среди многообразия рыб некоторые систематические группы. Наиболее значимые из них следующие.
Отряд Осетрообразные, или Костно-хрящевые, – немногочисленная группа рыб (рис. 91). В строении осетрообразных сохранились древние признаки, подчёркивающие их сходство с хрящевыми рыбами. В течение всей жизни у осетрообразных сохраняется хорда, скелет костно-хрящевой. Тело удлинённое, голова начинается с уплощённого рыла, с нижней стороны которого имеются две пары усиков и рот в виде поперечной полулунной щели. Челюсти лишены зубов. В кожном слое по бокам вдоль тела и на хребте располагается пять рядов крупных костных бляшек, между ними хаотично разбросаны мелкие костные пластинки. Грудные и брюшные плавники прикрепляются к телу горизонтально. Хвостовой плавник неравнолопастный, напоминает хвост акул. Есть плавательный пузырь.
Представители семейства осетровых встречаются в основном в Северном полушарии умеренных широт Европы, Северной Азии и Северной Америки. Во взрослом состоянии большую часть жизни эти рыбы проводят в морях. Байкальский осётр, американский озёрный осётр и стерлядь считаются пресноводными рыбами. Весной либо осенью осетровые для размножения заходят из морей в реки: Волгу, Дон, Урал, Обь, Енисей, Лену и др. Особи, зашедшие в реки осенью, перезимовывают в них и нерестятся на другой год весной, одновременно с вновь подошедшими. Проклюнувшиеся личинки, подрастающие мальки осетровых с током воды постепенно сносятся к устью рек, а затем – в моря.
Рис. 91. Осетрообразные
Пищей осетровым служат моллюски, черви, ракообразные, личинки водных насекомых, преимущественно комаров. Дальневосточная калуга и европейская белуга являются хищниками. Они питаются мелкой и крупной рыбой. При вскрытии в их желудках обнаруживали в большом количестве сельдь, воблу, кету и даже уток.
Мясо осетровых ценится за прекрасные вкусовые качества. В пищу оно употребляется свежим, солёным, копчёным. Икра осетровых – очень ценный питательный продукт.
Рис. 92. Сельдеобразные
Осетровых вылавливают в России, Иране, США, Франции, Испании и ряде других стран. Россияне их ловят в основном в Каспийском и Азовском морях, реках Сибири и Дальнего Востока.
Осетровые всегда подвергались браконьерскому лову. А ухудшение экологического состояния многих рек, строительство на них плотин гидроэлектростанций привели к вымиранию рыб. Особенно большой урон наносят поголовью осетровых гидроэлектростанции, так как лишь единицы особей по обводным каналам и через рыбоподъёмники попадают выше плотины.
Отряд Сельдеобразные. Рыбы этого отряда обладают вытянутым телом, слегка сжатым с боков (рис. 92). Окраска спинки тёмно-синяя или зеленоватая, брюшко белое с серебряным отливом. Парные и непарные плавники мягкие. Боковая линия незаметна. Длина тела обычно 5–75 см, иногда достигает 5 м.
Большинство сельдеобразных обитает в морях, есть и проходные – перемещающиеся для размножения из морей в реки и наоборот. Немногие представители отряда обитают в пресных водоёмах. Питаются планктонными беспозвоночными. Крупные особи, как правило, – хищники, поедающие мелких рыб.
Рис. 93. Лососеобразные
Отряд состоит из трёх семейств. Наиболее известны рыбы из семейства сельдевых, относительно мелкие или средних размеров, длиной обычно 35–45 см, реже – более. Обитают сельдевые преимущественно в морях. Промысловое значение имеют океаническая (атлантическая, балтийская, беломорская, тихоокеанская) сельдь, сардина, иваси. Наиболее мелкими рыбами из имеющих промысловое значение являются килька и тюлька, обитающие в Балтийском, Чёрном и Каспийском морях.
Отряд Лососеобразные. Сюда относятся рыбы, внешне похожие на сельдеобразных, длиной от 2,5 см до 1,5 м (рис. 93). Обитают в морях, кормятся, растут, достигают половой зрелости, но для размножения заходят в реки. Кета, горбуша, нерка и другие из семейства лососёвых нерестятся в реках Дальнего Востока; сёмга, кумжа – в реках европейского Севера; чавыча – обычно в реках Аляски. Все лососёвые – промысловые рыбы, высоко ценятся за вкусное мясо и икру. Не менее ценными являются пресноводные: форель, байкальский омуль, чудской сиг, ряпушка. Многих из лососёвых разводят в специальных рыбоводческих хозяйствах.
Рис. 94. Карпообразные
Отряд Карпообразные. Представители отряда (рис. 94) во многом сходны с сельдеобразными, но отличаются от них некоторыми анатомическими признаками. Число видов в отряде составляет около 15 % всех костных рыб.
Среди карпообразных имеются растительноядные, хищные и всеядные. К хищным рыбам принадлежит несколько видов пираний, обитающих в реках Южной Америки. Опасными для жизни животных и человека являются пиранья обыкновенная, длиной до 30 см, и восточнобразильская большая пиранья, длиной 60 см. Все пираньи имеют острые зубы, позволяющие им вырывать куски мяса из тела жертвы, попавшей в воду.
Рис. 95. Окунеобразные
К хищным рыбам относится и электрический угорь. Длина тела рыб составляет 1–1,5 м, иногда более. Кожа голая, чешуи нет. Угорь обитает в водоёмах с минимальным содержанием кислорода в воде. В процессе эволюции угри выработали способность усваивать кислород воздуха: для этого угорь несколько раз в течение часа поднимается к поверхности воды и захватывает ртом воздух.
Электрический угорь обладает развитыми электрическими органами. Они сравнимы с электрическими батареями, расположенными по бокам тела от головы до хвоста и дающими в среднем напряжение в 350 В при силе тока 3 / 4 А. Электрические органы служат защитой от врагов и для добывания пищи. Электрическое поле в момент разрядки распространяется в диаметре 5–10 м от угря. Животные, попавшие в поле действия разряда, парализуются и становятся добычей электрического угря.
В водоёмах России наиболее распространёнными представителями карпообразных являются плотва, елец, жерех, линь, усач, лещ, рыбец, уклейка, чехонь, сазан, карась, амур, все имеют большое промысловое значение. Ряд видов искусственно разводят в прудовых хозяйствах. За последние годы в большинстве стран, в том числе и России, стали разводить таких растительноядных рыб, как амур, толстолобик и их гибриды: лабео, усачи, катлеи, циррины. Некоторые тропические карпообразные с красивой яркой расцветкой стали объектами содержания в аквариумах. За многие годы селекционеры вывели красочных, разнообразных по форме золотых рыбок из карася серебряного.
Отряд Окунеобразные – самая многочисленная по видовому составу группа рыб (рис. 95). Распространены они в водоёмах всех материков и в океанах. Характерная особенность окунеобразных – наличие двух спинных плавников с острыми колючками. Плавательный пузырь у некоторых из них отсутствует. Длина тела от 1 см до 5 м и масса от менее грамма до 1000 кг и более. Например, луна-рыба бывает длиной до 3 м и массой до 1400 кг. Наиболее распространены семейства: каменных окуней; окуневых с родами – судаки, окуни, ерши; ставридовых; морских карасей; нототениевых; зубатковых; бычковых; парусниковых. Почти все рыбы отряда окунеобразных съедобны и являются объектами промысла, а также любительского лова. Мелкие рыбы этой группы прекрасно живут и размножаются в аквариумах.
Из современных двоякодышащих рыб известны: протоптеры из Африки, лепидосирен, или чешуйчатник, из Южной Америки, неоцератод, или рогозуб, из северо-востока Австралии (рис. 96). Независимо от географического расположения все двоякодышащие живут в неглубоких реках с медленным течением, болотистых низинах, густо заросших растительностью.
Рис. 96. Двоякодышащие рыбы
Рис. 97. Кистепёрая рыба латимерия
Такие водоёмы в течение года в период засухи пересыхают и наполняются водой на несколько месяцев во время дождей. Рыбы считаются древними и характеризуются примитивной организацией. Они хорошо приспособлены к жизни в водоёмах с небольшим содержанием кислорода, а в отсутствие воды могут переходить на лёгочное дыхание.
Около 400 млн лет назад в морях и пресных водоёмах нашей планеты появились кистепёрые рыбы (рис. 97). Они были представлены многочисленной группой примитивных костных рыб. До недавнего времени считали, что представители кистепёрых рыб вымерли около 7 млн лет назад. В 1938 г. у южных берегов Африки, в Индийском океане, был пойман с глубины 70 м первый экземпляр неизвестной рыбы. Ихтиолог Л. Б. Смит, впервые описавший живую «ископаемую» кистепёрую рыбу, назвал её латимерией. Второй экземпляр кистепёрой рыбы был пойман на удочку с глубины 15 м в том же районе. К 1980 г. было выловлено более 70 латимерий.
Размножаются латимерии живорождением. Как и их далёкие предки, латимерии имеют скелетные образования в парных конечностях, снабжённые мощной мускулатурой. Практического промыслового значения эти рыбы не имеют.
Костные рыбы: Осетрообразные, Сельдеобразные, Лососеобразные, Карпообразные, Окунеобразные.
Вопросы
1. Какие биологические особенности позволили рыбам заселить почти все водоёмы планеты?
2. Какие виды осетровых были распространены раньше или обитают сейчас в водоёмах вашей местности?
3. В чём сходство акул и осетров?
4. В чём основные отличия осетровых от акул?
5. Каковы особенности строения живой «ископаемой» кистепёрой рыбы латимерии?
6. Какую рыбу используют в борьбе с малярией? Как называют такой метод борьбы?
7. Какие костные рыбы подлежат охране в вашей местности?
8. Почему аквариумные рыбы привлекательны для содержания?
Знаете ли вы, что…
Самые крупные из осетровых – дальневосточная калуга из бассейна Амура и европейская белуга, обитающая в Каспийском, Чёрном, Азовском и Адриатическом морях, длиной до 4 ми более, а массой до 1000 кг. Промысловые формы массой 70–80 кг. Самки вымётывают более 9 тыс. икринок. Продолжительность жизни этих рыб более 100 лет.
Самый маленький представитель осетровых – лжелопатонос, обитающий в бассейнах рек Амударьи и Сырдарьи, массой менее 1 кг.
1. За что животные этого класса получили названия земноводных, безногих, хвостатых, бесхвостых?
2. Какие виды земноводных встречаются в вашей местности?
Общая характеристика. Класс земноводных, или амфибий, включает в себя животных, приспособленных к жизни и на суше, и в воде (рис. 98). На суше большинство из них встречается во взрослом состоянии, а размножение, рост и развитие личинок-головастиков протекает в водной среде. Земноводные появились около 350 млн лет назад, видимо, от древних кистепёрых рыб. Это были первые наземные позвоночные. Они передвигались по суше с помощью парных конечностей, дышали с помощью лёгких и кожи.
Тело современных земноводных подразделяется на голову, туловище и конечности. На голове расположены пара ноздрей для дыхания атмосферным воздухом, пара глаз, защищённых веками. Кожа голая (лягушки, квакши), влажная от выделяемой специальными железами слизи (необходимое условие при кожном дыхании), прохладная за счёт постоянного испарения влаги с её поверхности, ороговевшая (жабы). Дышат кислородом воздуха лёгкими, а также растворённым в воде кислородом через кожу. Есть представители, имеющие наружные жабры (см. рис. 102). Кровь течёт по двум кругам кровообращения. Сердце у взрослых земноводных трёхкамерное.
Рис. 98. Земноводные
Температура тела непостоянная и зависит от температуры окружающей среды, поэтому все земноводные активны лишь в тёплое время суток и года. При понижении температуры окружающей среды они впадают в оцепенение. Животные раздельнополые. Оплодотворение внутреннее или наружное. Икра, отложенная самкой, развивается в воде. Вышедшие из икринок личинки не похожи на взрослых земноводных (рис. 99) и сходны с личинками рыб. Дышат с помощью наружных жабр. Сердце личинок, как у рыб, двухкамерное. Один круг кровообращения. Есть боковая линия. Движение в воде осуществляется за счёт изгибов сплющенного с боков хвоста. Через 2–3 месяца личинка-головастик превращается во взрослое животное.
Земноводные уничтожают большое количество насекомых, в том числе кровососущих, и их личинок. Служат пищей многим животным и даже человеку. Лягушка – незаменимый объект лабораторных исследований. Многие виды редкие и охраняемые.
Рис. 99. Личинки земноводных
Земноводные самый малочисленный класс позвоночных. Известно около 4 тыс. видов. Все виды объединены в три отряда: Безногие, Хвостатые и Бесхвостые.
Отряд Безногие (рис. 100) состоит из одного семейства червяг. Родина безногих земноводных – тропическая часть Африки, Южная Америка и Южная Азия, острова Индийского и Тихого океанов. Кроме южноамериканских червяг, живущих постоянно в воде, все остальные представители семейства являются подземными жителями и встречаются во влажной почве на глубине 30–60 см.
Рис. 100. Безногие земноводные
Рис. 101. Хвостатые земноводные
У этих амфибий червеобразное, цилиндрическое тело, слегка сплюснутое в спинно-брюшном направлении. Кожа голая, обильно снабжена многочисленными слизистыми ядовитыми железами. Сверху тело поделено на множество поперечных колец, по внешнему виду напоминающих сегменты дождевых червей. Червяги не имеют конечностей и хвоста, голова у них маленькая, незаметно переходящая в туловище, органы зрения и слуха отсутствуют. Отыскивая еду, червяги, подобно дождевым червям, прокладывают в земле ходы. Питаются беспозвоночными животными: червями, улитками, личинками и взрослыми насекомыми. Могут напасть даже на небольших змей. Пищу отыскивают с помощью хорошо развитых органов обоняния и осязания.
Отряд Хвостатые (рис. 101) объединяет земноводных, живущих к северу от экватора, в умеренном поясе Восточного и Западного полушарий. Южнее экватора, в Южной Америке, встречается лишь небольшая группа саламандр. Удлинённое веретеновидное туловище хвостатых амфибий незаметно переходит в длинный хвост, округлый у саламандр и амбистом, сжатый с боков у тритонов, протеев, аксолотлей. Изгибание хвоста вправо и влево помогает этим земноводным двигаться в воде. На суше представители хвостатых передвигаются при помощи двух пар слаборазвитых конечностей. Пальцы на концах конечностей многих видов снабжены легкорастяжимой кожистой перепонкой и лишены когтей. Северо-американские сирены не имеют задних конечностей.
Рис. 102. Представитель хвостатых земноводных – сирен полосатый
Дыхание взрослым хвостатым земноводным обеспечивают лёгкие, кожа и слизистая оболочка ротовой полости. Постоянно живущие в воде представители отряда дышат с помощью и лёгких, и наружных жабр. Жабры похожи на перистые веточки, расположенные по бокам головы (рис. 102).
Оплодотворение внутреннее и наружное. Самки откладывают от 2–5 до 600–700 яиц (икринок) в воду либо во влажные места. Развитие яиц длится 2–3 месяца. Вышедшие личинки похожи по облику и способу передвижения на личинок рыб.
Отряд Бесхвостые – самая многочисленная группа земноводных, насчитывающая около 3 тыс. видов. Они распространены по всему земному шару, встречаются на всех континентах и островах обоих полушарий, за исключением Антарктиды и самых северных островов. Из отряда бесхвостых земноводных наиболее известны лягушки, жабы, квакши, жерлянки, чесночницы (рис. 103). В отличие от представителей других отрядов бесхвостые в большей степени освоили сушу, но не потеряли связи с водой. Эти амфибии имеют ряд специфических приспособлений к условиям жизни.
Тело короткое, приземистое. Голова широкая, без шеи, слита с туловищем. Хвоста нет. Кожа голая, снабжена множеством желёз, секрет которых обильно увлажняет поверхность тела. На голове имеется пара подвижных глаз с мигательными перепонками и пара ноздрей на кончике морды. Дышат атмосферным воздухом с помощью лёгких и через кожу. Поступательное движение в воде прерывистое за счёт работы длинных, снабжённых плавательными перепонками конечностей, превращённых в ласты. Передние конечности короче задних, при плавании прижимаются к телу. На земле бесхвостые земноводные предпочитают двигаться прыжками, используя мощные задние конечности. Эти животные активны в течение всего времени суток. Взрослые ведут хищный образ жизни.
Рис. 103. Бесхвостые земноводные
Питаются бесхвостые земноводные пауками, муравьями, ракообразными, земляными червями, наземными и водными моллюсками и насекомыми. Пищу активно отыскивают с помощью зрения в воде и на суше. Ловят летающих насекомых. Схватывать и удерживать добычу амфибиям помогают мелкие зубы и клейкий язык, который прикрепляется у основания рта передним концом и сложен в ротовой полости вдвое. В момент приближения добычи выбрасывается далеко вперёд (рис. 104).
Бесхвостые земноводные размножаются в воде. Самки откладывают икру, а самцы вымётывают молоки. Оплодотворение икры наружное. Вышедшие из икры головастики похожи на рыб и первые дни жизни питаются одноклеточными сине-зелёными водорослями и простейшими животными. По истечении 50–60 суток в тёплой воде и 80–85 суток в холодной головастик превращается в маленького лягушонка, способного покинуть водоём и выйти на сушу.
Из настоящих лягушек наиболее распространены озёрная и прудовая, жизнь которых в большей степени связана с водой. Травяная и остромордая лягушки, наоборот, используют воду в основном в период размножения. Летом в поисках корма они уходят от водоёма и живут на суше.
Земноводные: Безногие, Хвостатые, Бесхвостые. Головастик.
Рис. 104. Язык лягушки в момент ловли насекомого
Вопросы
1. В чём сходство и отличие земноводных и рыб?
2. Каково значение земноводных в природе?
3. Какие особенности позволяют земноводным жить и на суше, и в воде?
4. В чём различие развития с превращением у земноводных и у насекомых?
Задания
Используя различные источники информации, перечислите земноводных, которые подлежат охране в вашей местности.
Знаете ли вы, что…
Жабы связаны с водой только в период размножения. Поверхность кожи жаб ороговевшая, поэтому испарения влаги через кожу не происходит. Дыхание в большей степени осуществляется с помощью лёгких, что позволяет жабам далеко уходить от водоёма. В наших широтах преимущественно распространены обыкновенная и зелёная жабы.
1. Почему эти животные названы пресмыкающимися?
2. Какие из них обитают в вашей местности?
Общая характеристика. Большинство представителей класса пресмыкающихся – наземные животные. Кожа сухая, снаружи покрыта роговыми чешуйками, щитками. Кожные железы, как правило, отсутствуют. Дышат пресмыкающиеся при помощи лёгких, имеющих ячеистое строение. Сердце трёхкамерное, состоит из желудочка и двух предсердий. У крокодилов оно четырёхкамерное. Два круга кровообращения. Головной мозг имеет более сложное строение, чем у земноводных. Органы выделения – почки. Температура тела непостоянная, в связи с чем активность этих животных зависит от температуры окружающей среды. Пресмыкающиеся раздельнополы. Оплодотворение внутреннее. Большинство представителей этого класса размножаются путём откладывания оплодотворённых яиц, покрытых кожистой оболочкой (у ящериц и змей) или известковой скорлупой (у крокодилов и черепах), но есть и живородящие.
Большинство рептилий – хищники или насекомоядные, а наземные черепахи питаются преимущественно растениями. Современные пресмыкающиеся произошли от древних рептилий – котилозавров, живших около 285 млн лет тому назад, которые еще сохраняли в своём строении признаки, характерные для древнейших хвостатых земноводных – стегоцефалов . Время от 70 до 255 млн лет назад считается эрой расцвета и разнообразия пресмыкающихся. На суше жили динозавры, в воде господствовали плавающие ихтиозавры, в воздухе – летающие птерозавры (рис. 105).
Около 100 млн лет назад на нашей планете произошло глобальное понижение температуры и наступило длительное похолодание. Это резко изменило условия среды и привело к массовой гибели пресмыкающихся. Современных рептилий насчитывают около 7 тыс. видов, объединённых в 4 отряда: Чешуйчатые, Черепахи, Крокодилы, Клювоголовые.
Отряд Чешуйчатые (рис. 106) – самый разнообразный и многочисленный по числу видов. К нему относятся ящерицы, агамы, гекконы, вараны, хамелеоны и змеи. Животные этого отряда широко распространены по материкам и островам. Встречаются во всех частях света.
Рис. 105. Вымершие древние пресмыкающиеся
Ящерицы. Тело ящериц вытянутое, слегка сжатое с боков. Состоит оно из головы, туловища, двух пар подвижных, цепких конечностей с коготками и длинного хвоста. Желтопузик и веретеница конечностей не имеют и по внешнему строению похожи на змей. Кожа ящериц сверху покрыта ороговевшими чешуйками, шипами, щитками или гребнями, защищающими их от механических повреждений и потери влаги. Голова соединена с туловищем подвижно. Глаза снабжены подвижными веками и мигательной перепонкой.
Рис. 106. Чешуйчатые пресмыкающиеся
Ящерицы хорошо различают предметы на расстоянии в несколько десятков сантиметров, но реагируют в момент охоты только на движущуюся добычу. Хорошо слышат. На прочно соединённых челюстях расположены мелкие зубы. Раздвоенный кончик языка выполняет функции обоняния, осязания, вкуса.
Из ящериц, имеющих конечности, наиболее распространены прыткая, живородящая, зелёная, из безногих – желтопузик и веретеница.
Весной, после зимнего пробуждения, ящерицы размножаются, откладывая от 6 до 16 яиц в специально подготовленные небольшие углубления, достаточно хорошо освещённые солнцем. Спустя 50–60 суток из яиц вылупляются маленькие ящерки. Питаются они разнообразными насекомыми и их личинками, дождевыми червями, сухопутными моллюсками. Живородящая ящерица, в отличие от прыткой, предпочитает сырые территории болот (чаще – торфяников), влажные участки лесных массивов. Она не требовательна к температуре, что позволяет ей жить в северных районах, почти у полярного круга. Ранней весной в апреле-мае происходит спаривание. В организме самки зародыши развиваются в течение 90 суток и рождаются по 8–9 особей живыми.
Вараны – семейство крупных ящериц. Живут в Африке, Южной Азии, Австралии, на островах Океании. Активны днём. Хотя кажутся медлительными, способны быстро бегать на мускулистых ногах со скоростью 100–120 м/мин. Длинный подвижный хвост часто используется при поимке добычи: им варан сбивает жертву с ног. Язык длинный, частично раздвоенный. Вараны – хищники: питаются в основном беспозвоночными животными, но могут отлавливать ящериц, змей, птиц, грызунов, поедать яйца птиц и черепах. В песках пустынь Средней Азии и Южного Казахстана обитает серый варан длиной до 1,5 м.
Змеи – чешуйчатые пресмыкающиеся, с длинным цилиндрическим телом, яйцевидной или треугольной головой и хвостом (рис. 107). Конечности отсутствуют. Лишь у удавов и питонов сохранились остатки задних конечностей в виде двух чуть выступающих из-под чешуй косточек. Кожа покрыта роговыми чешуйками, различными по величине, форме и расположению. Длина тела колеблется от 12 см (у роющих змей) до 10 м (у удавов).
Передвигаются змеи довольно быстро. Они выработали особый механизм передвижения путём боковых изгибов позвоночника и рёбер, которые своими нижними концами способны сдвигаться вперёд и назад. Также используются брюшные поперечные щитки, цепляющиеся за неровности почвы.
Рис. 107. Змеи
Органы зрения – глаза, которые скрыты под прозрачной кожистой плёнкой, образованной сросшимися веками. Зрачок глаза в форме вертикальной щели. Змеи слабо видят и плохо слышат. Наружное слуховое отверстие у них отсутствует.
В ротовой полости находится тонкий и длинный язык, раздвоенный на конце. Как и у ящериц, это орган осязания, обоняния, вкуса. Язык подвижный, через полукруглое отверстие на верхней челюсти способен высовываться наружу при закрытой пасти. Высовывая и убирая язык, змея получает информацию о запахах, находящихся в воздухе, а если прикасается языком к окружающим предметам, то – об их поверхности, форме и вкусовых качествах. На нижних и верхних челюстях располагаются сравнительно тонкие однотипные зубы. Они служат для захватывания добычи и удержания её. Из неядовитых змей водяные ужи и желтобрюхие полозы обладают небольшими острыми зубами, способными проталкивать живую добычу в пищевод. Удавы перед заглатыванием душат жертву, обвивая её кольцами мускулистого тела. У ядовитых змей в верхней челюсти имеются два особо выделяющихся по величине ядовитых зуба. Яд вырабатывается парными ядовитыми железами, расположенными по обеим сторонам головы позади глаз. Протоки их соединены с ядовитыми зубами.
Все змеи – хищники. Они способны заглатывать добычу, во много раз превосходящую толщину их тела. Этому способствуют подвижные челюсти. Нижняя челюсть соединена с костями черепа подвижно, выдвигается вперёд и уходит назад, как на шарнире. Половинки её соединены на подбородке гибкой связкой и способны раздвигаться между собой в стороны.
Примерно 1–2 раза в году змеи линяют. Линька протекает в течение получаса или чуть более и заканчивается сбрасыванием верхнего покрова – выползка. Сам процесс линьки начинается за несколько суток до сбрасывания кожи. Он сопровождается помутнением глаз, потерей блеска кожи, малоподвижным состоянием. Изношенный покров змея сбрасывает обычно постепенно. В этот момент она усиленно трётся о ветки кустарников и деревьев или о камни. Кожа сдвигается с головы и туловища «чулком» благодаря ползанию и потиранию змеи о выступающие твёрдые предметы. Всё заканчивается полным освобождением тела от старой кожи.
У змей большинства видов покровительственная окраска, гармонирующая с цветом окружающей среды. Это необходимо для маскировки в момент охоты. Желтовато-песчаная окраска характерна для многих пустынных видов. Окраска тигрового питона и габонской гадюки яркая, пёстрая, как листовой опад тропического леса, что делает змей в нём незаметными. У некоторых змей рисунок яркий, очень контрастный. Его змеи демонстрируют для устрашения в момент опасности. Например, очковая змея из рода кобр (рис. 108).
Рис. 108. Очковая змея
Змеи распространены во всех частях света, но на территориях с жарким климатом их значительно больше. Обитают в различных экологических условиях – лесах, степях, пустынях, в предгорьях и горах.
Змеи в основном ведут наземное существование, но некоторые виды живут под землёй, в воде, на деревьях. При наступлении неблагоприятных условий, например в результате похолодания, змеи впадают в спячку. Размножаются они откладкой яиц. Некоторые виды яйцеживородящие.
Хозяйственное значение змей во многом недооценивают. Многие виды змей питаются грызунами, осуществляя регуляцию их численности в природе. Из яда змей изготавливают различные лекарственные препараты.
Вопросы
1. Какие приобретённые особенности строения позволили пресмыкающимся полностью перейти к наземному образу жизни?
2. Каковы характерные особенности змей?
3. Какие функции выполняет раздвоенный на конце язык змей?
4. Какие животные относятся к отряду Чешуйчатые? Каково их значение в природе и жизни человека?
5. В связи с чем размножение и развитие пресмыкающихся считают более прогрессивным, чем у земноводных?
Задания
1. Опираясь на знания, полученные в курсе ОБЖ, назовите меры первой медицинской помощи при змеиных укусах.
2. Выясните, какие рептилии подлежат охране в вашей местности.
3. Подумайте и обсудите с одноклассниками, почему на медицинской эмблеме изображена змея.
Знаете ли вы, что…
Гигантская ящерица варан с островов Комодо и Флорес имеет длину тела до 3 м. Это животное охотится на птиц, мелких зверей, поедает их трупы. Наряду с крупными варанами известны и маленькие вараны, например, длина австралийского короткохвостого варана не превышает 20 см.
Ядовитых змей отлавливают и содержат для получения яда в специальных питомниках. Они находятся в тропической Азии, на юге Африки, Южной Америки, в Средней Азии. Содержат преимущественно кобр, гюрз, степных гадюк и др.
На нашей планете обитает множество удивительных живых существ. Некоторых из них мы видим каждый день, проходя по улице, других можем встретить лишь в дикой природе или зоопарке, а третьих и вовсе не замечаем. Среди прочих живых существ достойное место занимают змеи. Эти удивительные существа, обладают рядом уникальных особенностей с ними связанно множество легенд и преданий. Кроме того некоторые их виды весьма полезны для человека.
Общая информация
Змей биологи относят к чешуйчатым, а точнее к подотряду пресмыкающихся. На латыни змея звучит – Serpentes. Этот вид можно встретить почти в любом уголке мира, за исключением, пожалуй, северного и южного полюса, а также ряда островов. Самыми крупными, из которых являются Новая Зеландия и Ирландия.
Несмотря на то, что змею привычно ассоциировать с ядом, количество не ядовитых видов змей превышает количество их ядовитых собратьев.
Яд это инструмент помогающий многим змеям в охоте. Существует ряд видов этих существ, чей яд способен убить человека. Змеи лишённые этого инструмента для охоты, либо заглатывают пищу живьём, либо удушают её, либо наносят сильный удар головой, проламывая череп жертвы.
Самые маленькие представители этого вида пресмыкающихся имеют длину около 10 см. А самая большая из официально зарегистрированных имела длину около 15 метров. Причем, по мнению учёных это далеко не предел и в джунглях Амазонки могут водиться и более крупные особи. В среднем большинство змей имеют длину около одного метра.В дикой природе змеи живут 5 - 15 лет.
Тело змеи, его особенности
Визуально можно спутать безногих ящериц и змей. Но присмотревшись легко можно различить этих существ. И левая и правая части челюсти у змеи подвижны, они не имеют ушных отверстий и барабанных перепонок, а также плечевого пояса. Кроме того змея не имеет век.
Её тело покрыто чешуёй, на ощупь, несмотря на разнообразные заблуждения она сухая. На самом деле змея обладает прозрачными чешуйками – веками, которые закрыты всё время. Они защищают глазное яблоко, позволяя змее видеть сквозь себя. Змея периодически линяет, сбрасывая старую кожу.
Тело змеи вытянутое, внутренние органы расположены в связи с этим на разных участках очень длинного туловища. У змеи отсутствует грудная клетка, у большинства её видов нет и костей таза. Хотя у некоторых видов всё же встречаются его рудименты. Череп змеи имеет не только особую форму, но и специфическое строение, в частности большинство его костей, очень подвижны относительно друг друга. Многие из них связанны особыми связками.
Ядовитые змеи имеют во рту специальные мешочки с ядом и острые зубы, через которые по особым каналам или бороздкам яд поступает на них. Особенности строения внутренних органов этих существ, можно перечислять очень долго. Отметим только, что у ряда видов они могут иметь незначительные отличия.
Органы чувств
- Стоит обратить особое внимание, на органы чувств. У них развиты такие чувства:
- Обоняние. Для того что бы улавливать запах добычи змеи используют не нос, а язык. Он собирает частицы запахов и передаёт их в полость рта, где специальный орган их анализирует. Язык, таким образом, выступает одновременно органом для определения вкуса и запаха.
- Зрение. Разные виды этих пресмыкающихся имеют очень сильно отличающуюся остроту зрения. Некоторые различают лишь свет и тьму. В то время как зрение других очень остро. Зачастую слабое зрение имеют змеи, живущие под землёй, а хорошее достоинство обитательниц деревьев. У многих видов этих существ, зрение служит в первую очередь для отслеживания движения, а не для получения чёткого изображения.
- Тепловая чувствительность. На голове, змей имеется ряд специальных тепловых рецепторов. Они дают возможность этим пресмыкающимся фиксировать тепло которое излучают теплокровные животные. Это напоминает своеобразное тепловое зрение.
- Вибрационная чувствительность. Взамен слуху, змеи получили возможность чувствовать звуки и вибрацию земли. За счёт высокой чувствительности к вибрации эти существа отлично чувствуют, когда к ним приближаются другие животные или иные объекты.