Клас Плазуни, або Рептилії (Reptilia)

У світовій фауні налічують близько 6 000 видів плазунів, з них в Україні — 20 видів. Плазуни — перший клас справжніх наземних хребетних. Вони широко заселили різноманітні біотопи суші, незначна частина видів вторинно перейшла до життя у воді. Це одна з найдавніших груп наземних хребетних. Залишки давніх плазунів відомі з верхнього карбону. Відособились вони від примітивних стегоцефалів у середньому карбоні. Основною предковою групою, яка дала початок як викопним, так і сучасним рептиліям, були котилозаври. Плазуни набули панівного ставища в мезозойську еру. Вони заселили сушу, водойми; освоїли повітряне середовище. Багато видів динозаврів досягло гігантських розмірів (напр., диплодок був завдовжки 27 м, брахіозавр — близько 23 м та заввишки близько 12 м). Динозаври були поширені в Європі, Азії, Африці, Північній Америці. В Україні рештки динозаврів знайдено у Криму. У кінці крейдового періоду динозаври раптово вимерли. Існує багато гіпотез, автори яких намагаються пояснити причини зникнення цих рептилій (спалах наднової зірки; падіння астероїда, отруєння покритонасінними рослинами тощо.). Очевидно, загибель динозаврів була зумовлена цілим комплексом причин. У кайнозойську еру панівне становище зайняли птахи й звірі, а з рептилій збереглися лише відносно дрібні та рухливі лускаті (ящірки, змії), добре захищені черепахи й незначна група плазунів — крокодили.

Сучасні плазуни — тварини переважно невеликих розмірів. Лише окремі представники досягають 6-11 м (нільський крокодил — 6 м, сітчастий пітон — 10 м, анаконда — 11 м). Як результат життя плазунів на суші — шкіра в них суха, позбавлена шкірних залоз. Верхній шар епідермісу зроговів; у шкірі розвинулися рогові лусочки, щитки, пластинки. Це сприяє захисту організму від висихання, а також від механічних та хімічних впливів. Проте шкіра втратила здатність до газообміну й виділення продуктів метаболізму.

Плазуни періодично линяють — скидають старий роговий покрив. Забарвлення тіла різноманітне, часто захисне.

Значні прогресивні зміни відбулися у скелеті рептилій. В осьовому скелеті значного розвитку набуває шийний відділ, утворений різною кількістю (але не менше 8) рухомо з’єднаних між собою хребців. Перший шийний хребець — атлант (атлас) має вигляд кільця і може обертатися навколо зубоподібного відростка другого шийного хребця — епістрофея, що дає змогу повертати голову у різні боки. Череп має один потиличний виріст, за допомогою якого з’єднується з атлантом, що забезпечує рухливість голови у вертикальній площині. Збільшення рухливості голови має важливе значення під час орієнтування, відшукування здобичі, живлення тощо. Тулубовий відділ має різну кількість хребців у різних видів. У ящірки їх 22. До хребців грудного відділу прикріплюються ребра, передні п’ять з них з’єднані з грудиною. Так виникає справжня грудна клітка, властива більшості плазунів, крім змій. Вона захищає легені, серце та разом з міжреберними м’язами відіграє важливу роль у диханні. Поперековий відділ не має вільних ребер і характеризується значним розвитком поперечних відростків, до яких приростають рудиментарні ребра. Крижовий відділ складається із двох хребців, до поперечних відростків яких причленовується таз. У хвостовому відділі налічують кілька десятків хребців. Передні мають остисті та поперечні відростки й рудиментарні ребра. У напрямку до заднього відділу хвоста хребці втрачають відростки та набувають паличкоподібної форми. Кількість хребців у плазунів змінюється залежно від довжини тіла. Деякі черепахи мають трохи більше 30 хребців, у змій їх кількість досягає 400, а у деяких викопних перевищувала 550. Кінцівки у рептилій порівняно з амфібіями збільшились у розмірах і перемістились під тулуб, що дало змогу підняти тіло над ґрунтом і прискорити швидкість руху. У змій кінцівки редукувались і вони пересуваються, плазуючи по субстрату. У морських черепах кінцівки набули форми ластів.

М’язи у рептилій більш диференційовані, ніж у земноводних. Добре розвинені жувальні м’язи шиї, кінцівок. Розвинулися міжреберні м’язи, які забезпечують рухи грудної клітки.

Нервова система плазунів характеризується збільшенням відносних розмірів головного мозку й прогресивним розвитком півкуль переднього мозку, у верхньому шарі яких з’являється сіра речовина. Проте кора розвинена слабо. У проміжному мозку добре розвинені: епіфіз і тім’яний орган. Мозок більший, ніж у земноводних, краще розвинена його кора.

З органів чуття у більшості плазунів добре розвинуті очі. Вони прикриті верхньою та нижньою повіками; у більшості є мигальна перетинка. Сльозові залози захищають око від висихання, зволожують поверхню очного яблука. Плазуни, що ведуть денний спосіб життя, мають кольоровий зір, який відіграє вирішальну роль у просторовій орієнтації та життєдіяльності. Орган слуху рептилій подібний до такого ж в амфібій. Плазуни сприймають звуки в діапазоні від 20 до 6 000 Гц. В органах нюху плазунів спостерігають диференціацію середньої частини, нюхового ходу на нижній — дихальній і верхній — власне нюховий відділи. Нюховий відділ має складчасті стінки, які збільшують його поверхню. Наявний орган Якобсона — важливий хімічний аналізатор. Нюх у плазунів розвинений краще, ніж у земноводних. У деяких змій наявні терморецептори, які здатні сприймати зміни температури в тисячні долі градуса. Органи смаку в більшості видів розвинені слабо.

Органи травлення плазунів мають дещо складнішу будову, ніж земноводних. У ротовій порожнині розташовані зуби. Вони здебільшого однотипні, дрібні, приростають до кісток і служать для захоплення здобичі. На дні ротової порожнини міститься рухливий мускулистий язик, здатний висуватися далеко з рота. У ящірок та змій він роздвоєний на кінці і є важливим органом дотику. Стравохід і шлунок розвинені добре. Кишки довгі, особливо в рослиноїдних видів. На межі між тонкою і товстою кишками є зачаткова сліпа кишка. Протоки печінки і підшлункової залози відкриваються у початковий відділ тонкої кишки — дванадцятипалу кишку. Закінчуються кишки клоакою, у яку впадають сечоводи та статеві протоки. Органи виділення представлені тазовими нирками, які, на відміну від тулубових нирок анамній, повністю втратили зв’язок із порожниною тіла. Продукти обміну речовин надходять до вільних каналів лише з кровоносних судин, завдяки чому під час виділення продуктів дисиміляції організм втрачає менше вологи (не виводиться порожнинна рідина).

Органами дихання є легені, внутрішня поверхня яких збільшується за рахунок складної сітки перегородок, унаслідок чого легені набувають губчастої структури. Добре розвинені дихальні шляхи — трахея та бронхи. Вентиляція легенів забезпечується роботою грудної клітини за допомогою міжреберної та черевної мускулатури.

Істотні прогресивні зміни відбулися в кровоносній системі. Хоч серце плазунів і трикамерне, але в шлуночку з’являється неповна перегородка, яка під час систоли повністю розділяє його. Артеріальний конус редукований і від шлуночка відходить три судини: від правої частини — легенева артерія, що ділиться на дві й несе венозну кров до легенів; від лівої — права дуга аорти, від якої відокремлюються сонні та підключичні артерії, що несуть артеріальну кров до голови та передніх кінцівок; від середини шлуночка, де кров змішана, — ліва дуга аорти. Обігнувши серце, ліва й права дуги зливаються, утворюючи спинну аорту. Отже, до органів іде змішана кров, тому плазуни, як і земноводні, холоднокровні тварини. Венозна система у плазунів така, як в амфібій.

Статеві органи (сім’яники у самців та яєчники у самок) лежать у порожнині тіла по боках хребта. Запліднення внутрішнє. Для плазунів, як амніот, характерна поява яйцевих та зародкових оболонок. Яйце значно більших розмірів, ніж у земноводних, з добре розвинутим жовтком (запас пластичних та енергетичних речовин для зародка), а в черепах та крокодилів — і білком (запас води). На поверхні яйця виділяється оболонка, що захищає його від висихання та різних негативних впливів. У ящірок та змій вона волокниста, пергаментоподібна, у черепах і крокодилів — тверда, вапнякова. Розвиток прямий; личинкової стадії немає. Серед зародкових оболонок у плазунів, як і в усіх амніот, важливе значення мають амніон та алантоїс. Амніон у вигляді кільцевої складки обростає навколо зародка, утворюючи амніотичну рідину, яка за своїм складом близька до морської води та захищає зародок від висихання й механічних пошкоджень, створюючи, до того ж, сприятливе середовище. Алантоїс щільно прилягає до оболонок яйця. Крізь нього відбувається газообмін між зародком і навколишнім середовищем. Повітря надходить до алантоїса крізь пори, які є у шкаралуповій оболонці яйця. Алантоїс, крім цього, приймає продукти розпаду речовин, виконуючи функцію сечового міхура зародка. Завдяки збільшенню запасу поживних речовин у яйці, появі яйцевих та зародкових оболонок став можливим розвиток плазунів поза водним середовищем і без наявності личинкової стадії.

Усі сучасні рептилії представлені чотирма рядами: Лускаті, Черепахи, Дзьобоголові та Крокодили. Найбільш численними і прогресуючими є лускаті (ящірки, хамелеони, змії). Черепахи — доволі давня та значно менша група. Ще меншою щодо численності групою є крокодили, а дзьобоголові представлені лише одним видом.

Рептилії живуть у різноманітних умовах. Розрізняють наземні, підземні, водяні, деревні види.

Усі сучасні плазуни мають три основні форми тіла:

• 1) ящіркоподібний тип, характерний для більшості ящірок, крокодилів та дзьобоголових;
• 2) змієподібний тип; форма тіла циліндричної форми, шийний відділ не відокремлений, кінцівок немає (змії, безногі ящірки);
• 3) черепахоподібний — своєрідний тип тіла черепах, у який короткий і широкий тулуб міститься в панцирі.

Сезонні явища у житті плазунів

Специфічну реакцію рептилій на температуру зумовлює характер добової та річної циклічності в житті цих тварин. Циклічність рептилій — це біологічне пристосування до несприятливих температурних і кліматичних умов. Добова циклічність пов’язана лише з температурою середовища. Оптимум температур в усіх рептилій лежить у межах +20. +40 °С і залежить від виду. Як теплолюбні тварини, більшість плазунів помірних широт — денні. Небагато видів ведуть сутінкове життя і лише гекони — суто нічні. У тропічних пустелях — навпаки, дуже багато нічних видів, оскільки вдень — спека. У помірних широтах температура повітря вдень буває оптимальна, а в пустелях вона нерідко досягає +60 °С і вище. За такої температури всі рептилії могли б загинути за кілька хвилин від перегрівання. Однак переміщуючись протягом доби, вони вибирають ті ділянки біотопу, де температура повітря в даний час найближча до оптимальної. За допомогою таких переміщень плазуни підтримують температуру свого тіла на відносно постійному рівні. В даному разі їх можна назвати «екологічно теплокровними» тваринами. Нічні види рептилій використовують здатність землі утримувати денне тепло. Сцинковий гекон, полюючи вночі, час від часу закопується в гарячий пісок, таким способом відновлюючи «теплокровність». Добовий цикл активності, будучи біологічним пристосуванням, змінюється в різні сезони залежно від умов температури. Навесні рептилії активні лише в середині дня — у найбільш тепліші години доби. Менш чітко виражена залежність активності від температури повітря у змій. Проковтнувши здобич великих розмірів (близько 2/3 власної ваги) і повільно перетравлюючи її, змія може бути пасивною протягом 5-8 днів. Голодна змія виходить на полювання і за доволі низьких температур, далеких від оптимуму.

Сезонна циклічність у плазунів є пристосуванням, яке дає можливість їм мешкати в зонах де можливе існування лише в теплий період року. У рептилій тропіків немає сезонної зміни періодів активності й спокою, вона слабо виявлена і в субтропіках, з’являючись лише в помірних широтах, де плазуни впадають у зимову сплячку. У рептилій різних видів тривалість зимової сплячки різна й пов’язана з холодостійкістю виду. Так, гадюка звичайна найбільш холодостійка, із зимової сплячки виходить уже в кінці березня. За сприятливих температурних умов більшість плазунів не впадає в сплячку. Наприклад, зазвичай зимосплячі агами й гекони, поселяючись у житлі людей в Середній Азії, бувають активними всю зиму. Сховища, у яких зимують плазуни, бувають різні. Більшість плазунів зимує в норах гризунів, у щілинах ґрунту, в пустотах під корінням гнилих дерев. Вужі найчастіше зимують у купах гною та в підвалах, полози — у печерах, черепахи — на дні водойм. Плазуни зимують взимку поодинці або невеликими групами — по 2-3 особини. Проте відомі й численні скупчення. У клубках зимуючих гадюк знаходили по 10-20 особин. Під час зимівлі організм плазунів використовує жирові запаси, нагромаджені влітку. У деяких плазунів спостерігають літню сплячку, спричинену не температурними умовами (низькими), а нестачею корму (черепахи середньоазіатські). У кінці травня — на початку червня трава майже вигорає, і черепахи зариваються в нори. У районі зрошувальних земель, де рослинність не вигорає, черепахи активні протягом усього літа.

Ознаки і особливості рептилій

Плазуни (рептилії) – це клас наземних тварин, який має ряд загальних ознак, характерних від земноводних, риб і ссавців.

Рептилії – це чотириногі хребетні тварини

Все рептилії – це чотириногі (Tetrapoda) тварини, які мають чотири кінцівки (наприклад, черепахи, і крокодили), або походять від предків з чотирма кінцівками (наприклад, змії). У більш широкому сенсі плазуни – це хребетні тварини, тобто у них є хребти, скелет і м’язи, які забезпечують підтримку тіла, і можливість пересування. З точки зору еволюції тварин, рептилії є проміжним класом між амфібіями (які потребують того, щоб залишатися поблизу водойм) і ссавцями (поширеними у всіх місцях проживання і відрізняються теплокровностью).

Більшість рептилій відкладають яйця

Рептилії – тварини-амніоти, а це означає, що яйця, відкладені самками, містять зародкову оболонку, всередині якої розвивається ембріон. Більшість рептилій є яйцекладущими, у яких яйця мають тверду оболонку, але кілька ящірок – живородні, коли живі ембріони розвиваються всередині самки.

У вас може скластися враження, що тільки ссавці є живородящими, але це неправда: не тільки деякі рептилії народжують живих дитинчат, а й навіть деякі види риб.

Більшість рептилій відрізняються від ссавців тим, що їм не вистачає плаценти, завдяки якій розвиваються ембріони харчуються всередині матки.

Шкіра рептилій покрита лусочками (або кістковими пластинами)

Луска рептилій, які розвиваються з епідермісу (самого зовнішнього шару шкіри), являють собою невеликі тверді пластини з кератину. Панцирі черепах і остеодерми крокодилів, з вигляду і функцій схожі на лусочки, але є кістковими структурами, які утворюються в глибшому шарі шкіри – дермі. Луска і кісткові пластини забезпечують рептилій фізичним захистом, а також запобігають втраті вологи; у багатьох видів форма і колір цих структур відіграють певну роль в територіальній активності і залицянні під час сезону розмноження. Майте на увазі, що, хоча у всіх рептилій є лусочки, це не унікальна характеристика рептилій (вона також зустрічається у метеликів, птахів, ящірок і риб).

Рептилії – це холоднокровні тварини

Температура тіла холоднокровних тварин визначається температурою навколишнього середовища; це контрастує з теплокровними тваринами, температура тіла яких підтримується в межах невеликого, постійного діапазону, в значній мірі не залежить від зовнішніх умов. Оскільки вони холоднокровні або ектотерміческіе, рептилії повинні грітися на сонці, щоб збільшити внутрішню температуру тіла, що, в свою чергу, дозволяє підвищити рівень активності. Коли вони перегріваються, рептилії ховаються в тіні, щоб охолонути до більш безпечної температури, а вночі багато видів практично нерухомі.

Якщо ж температура навколишнього середовища значно опускається, рептилії впадають в стан заціпеніння, як це сталося у Флориді, коли ігуани від холоду обсипалися з дерев.

Рептилії дихають за допомогою легенів

Однією з найважливіших характеристик тварин є те, як ефективно вони збирають і використовують кисень, молекулярне паливо, яке живить обмінні процеси. Всі плазуни, в тому числі змії, черепахи, крокодили і ящірки, забезпечені єдиним дихальним органом – легкими, хоча різні види рептилій дихають по-різному (наприклад, ящірки дихають тими ж м’язами, за допомогою яких вони біжать, а це означає, що вони повинні затримувати дихання під час руху, в той час як крокодили мають більш гнучку дихальну систему, що забезпечує більш широку свободу руху). Як правило, легкі рептилій більш просунуті, ніж у амфібій, але менш складні, ніж у птахів або ссавців.