Характеристики рептилій, класифікація, системи та відтворення



The рептилії вони є парафілетичною групою хребетних тварин, до яких належать черепахи, ящірки, змії, туратари та крокодили. Крім того, до них відносяться кілька вимерлих груп великих динозаврів, плезіозаврів, птерозаврів, серед інших. Найбільш характерною його особливістю є товста шкіра з лусочками.

Ці живі істоти є ектотермами, оскільки їм не вистачає здатності внутрішньо регулювати свою температуру тіла. Тому його розподіл майже обмежується регіонами з теплим кліматом, де вони дуже багаті.

Черепахи є організмами з товстим панциром і морфологією предків. У них немає зубів і всі вони є яйцекладущіми. Найбільша різноманітність групи зустрічається у ящірок, група, яка процвітала безмежно. Більшість з них носять яйценоску і деякі живородні.

Дві групи рептилій, змій і амфізбанідов перенесли повне зниження кінцівок. Крім того, змії мають кінетичний череп (з рухом), що дозволяє їм споживати величезну здобич. Деякі можуть вводити отруту.

Туратари - ендемічні тварини Нової Зеландії. Її характеристики нагадують рептилій, що населяли землю близько 100 мільйонів років тому.

Крокодили - це єдині непрямі представники архозаврів, родовід, що породив нині вимерлих динозаврів і нинішніх птахів..

У плазунів є значна адаптація, що вдалося зробити відтворення води незалежним: амніотичним яйцем. Яйце складається з структури, покритої вапняною або корінцевою структурою з екстраембриональними мембранами, що називається амніон, хоріон, жовтковий мішок і аллантоїс. Рептилії не спостерігають личинкових стадій водного життя.

Індекс

  • 1 Загальна характеристика
  • 2 Амніотичне яйце
  • 3 Класифікація
    • 3.1 Анапсиди, синапсиди і діапсиди 
    • 3.2 1. Порядок тестування (Chelonia)
    • 3.3 2. Замовлення Squamata
    • 3.4 3. Порядок Сфенодонта
    • 3.5 4. Порядок крокодили
  • 4 Травна система
  • 5 Кровоносна система
  • 6 Нервова система
  • 7 Дихальна система
  • 8 Екскреторна система
  • 9 Відтворення
    • 9.1 Визначення статі
  • 10 Рептилії є істинною групою?
    • 10.1 Перспектива Кладіста
    • 10.2 Спільні отримані символи
  • 11 Посилання

Загальна характеристика

Рептилії утворюють парафілетичну групу приблизно 8000 видів. Ці організми рясні і зустрічаються в дуже різноманітних місцях проживання, як наземних, так і водних, в основному з теплим кліматом.

Вони покриті характерними структурами, що називаються шкалами. Більшість з них складається з двох пар членів, у кожній з яких п'ять пальців. У змій і деяких ящірок члени дегенерували або дуже скорочувалися.

Шкіра рептилій товста, що забезпечує захист від висихання. Епідермальні структури цих тварин утворені спеціальним кератином, званим бета-кератином. Осифікація скелета завершена і череп характеризується наявністю одного потиличного мозку.

Що стосується регулювання температури, то всі члени групи є экзотермическими тваринами; вони не здатні регулювати свою температуру шляхом метаболічних шляхів.

Навпаки, вони можуть регулювати свою температуру своєю поведінкою. Тобто вони переходять до сонячних областей, якщо їм потрібно збільшити його, або вони розташовані в затінених областях для зниження температури тіла.

Амніотичне яйце

Амніотичне яйце являє собою одну з найдивовижніших пристосувань тваринного світу, оскільки їй вдалося зробити незалежні репродуктивні процеси незалежних водних органів незалежними..

Яйце має чотири шари або додаткові ембріональні мембрани, які називаються амніон, аллантоїс, хоріон і жовтковий мішок.

Амніон - це шар, що оточує ембріон. Усередині ми знаходимо рідину, яка пом'якшує розвивається організм і забезпечує водне середовище для його зростання. У аллантої зберігаються відходи.

Хоріон оточує весь вміст яйця і є дуже васкуляризованим, як і аллантоїс. Ці два додаткові ембріональні шари беруть участь у диханні, будучи життєво важливим компонентом для обміну киснем і вуглекислотою. У жовтковому мішку є поживні речовини, які використовуватиме ембріон.

Більшість амніотичних яєць оточені оболонкою і мінералізованою оболонкою і досить гнучкими. Цей бар'єр досягає балансу між захистом ембріона і обміном речовин, оскільки він діє як напівпроникний бар'єр.

Класифікація

Живі рептилії представлені наступними порядками: Testudines (черепахи), Squamata (ящірки і змії), Sphenodonta (туатари Нової Зеландії) і Crocodilia (крокодили і союзники). 

Крім того, групи рептилій відрізняються кількістю отворів в їх черепі. По-перше, ми вивчимо класифікацію різних черепів амніот, а потім дослідимо таксономічну класифікацію чотирьох груп живих рептилій.. 

Анапсиди, синапсиди і діапсиди 

У класифікації рептилій - і решти тетраподних хребетних - звичайно застосовувати терміни анапсидос, діапсидос і синапсидос. Ця термінологія відноситься до структури отворів (fenestra) на рівні скроневої області в черепі цих тварин.

Анапсиди є організмами, у яких тимчасова ділянка не має жодного відкриття. Ця морфологія вважається примітивною і вважається, що перші амніоти, що з'явилися в ході еволюції, мали цю анатомічну картину. У межах нинішніх видів черепахи мають анапсидний череп.

Однак, справа з черепахами дуже особлива. Відповідно до сучасних молекулярних доказів, було зроблено висновок, що ці рептилії набули стан анапсиду вторинно, оскільки вони походять від предка з тимчасовими отворами..

З цього родового стану виведено два анатомічні варіанти: діапсиди і синапсиди. У черепі діапідів ми знаходимо два тимчасових отвору. Діапсидний череп присутній у нинішніх плазунах (включаючи птахів і, за винятком черепах).

Третій зразок тимчасових отворів - синапсид, де є лише кілька тимчасових отворів. Ссавці мають цей тип черепа.

1. Порядок тестування (Chelonia)

Порядок Testudines складається з черепах. Ці організми дуже мало змінилися протягом еволюції, зберігаючи в значній мірі характерну морфологію групи.

Найбільш видатною особливістю є наявність дорсального панцира і вентрального пластрона. Ця оболонка складається з двох шарів: зовнішнього шару, що складається з кератину і внутрішньої оболонки кісткової природи.

Внутрішній шар - це об'єднання кісток, зрощених хребців та інших костильних елементів шкіри. Як унікальна особливість серед хребетних, черепахи є єдиними організмами, які мають кінцівки і талії в ребрах.

У щелепи челоніан немає зубних структур. Замість цього існує своєрідний кератиновий посуд, що дозволяє маніпулювати і подрібнювати їжу.

З екологічної точки зору, черепахи зуміли завоювати різноманітність ніш. Є цілком водні види (крім моменту відкладення яєць) і повністю наземні.

Що стосується почуттів, то черепахи не представляють особливо гарного слуху. Щоб протистояти цьому недоліку, вони мають систему смаку і дуже чутливого зору. Фактично, зір має колір і можна порівняти з системою фоторецепторів людей.

2. Замовлення Squamata

Цей порядок складається з ящірок і змій. Він дуже широкий і різноманітний, включаючи майже 95% всіх живих видів не-пташиних рептилій.

Змії демонструють ряд унікальних і відмінних рис. Тіло зазнало важливе подовження, що призводить до внутрішньої реорганізації органів; кінцівки були втрачені і пристосовані до споживання інших великих тварин.

Більшість ящірок мають можливість переміщати свої повіки. Навпаки, змії, як правило, мають прозорий і постійний шар на своїх органах зору. Бачення деяких видів пристосоване до сонячного світла і має кольорове бачення, тоді як інші нічні види не володіють ним.

Череп членів цього класу називається кінетичним черепом, оскільки має рухливі властивості, які дозволяють їм споживати і маніпулювати здобиччю значних розмірів. Хоча череп ящірок є кінетичним, у змій явище набагато більш виражене.

Раніше орден Сквамата був об'єднаний трьома підрядками: Sauria, Serpentes і Amphisbaenia. Сьогодні останню групу вважають модифікованими членами Sauria.

Підряд Саурії

Вона включає в себе бажання, надзвичайно різноманітну групу форм, які населяють наземні середовища, водні дерева, підземні зони і навіть повітря. Серед найпопулярніших представників - гекони або геконіди, ігуани, scinkids, монітори і хамелеони.

Для більшості видів ящір слух не представляє відповідного сенсу. Проте, в деяких видах пісні є важливим елементом у пошуку і виборі пари.

Середовища, в яких мешкає ця група організмів, зазвичай є посушливими і сухими. Його товста шкіра і відсутність залоз у великій мірі запобігає втраті води. Крім того, сеча рептилій є майже твердою і має значну кількість сечової кислоти. Ці механізми дозволяють їм уникнути сушіння.

Оскільки рептилії не мають терморегуляції і залежать від температури навколишнього середовища, у холодних районах мало видів рептилій, оскільки ці умови обмежують їх зростання.

Амфісбеніди або сліпі черепиці

Амфісбеніди - це особлива група ящірок (ордена Squamata), морфологія яких нагадує морську форму змії або дощового черв'яка. Його тіло червоподібне, кінцівки втрачені.

Назва групи описує його особливу здатність рухатися вперед, а також назад. Тобто вони можуть рухатися в напрямку голови і хвоста з однаковою ефективністю.

Їхній спосіб життя - підземний, і вони мають кілька пристосувань, пов'язаних з життям під землею: морфологія червоподібної оболонки для переміщення; череп твердий і міцний, що дозволяє виконувати земляні роботи; очі атрофовані і практично не відрізняються від тіла (оскільки вони покриті шаром шкіри) і немає зовнішнього отвору вуха.

Підряд Змій

Змії є рептиліями, яким не вистачає кінцівок і, у більшості груп, також не вистачає грудних та тазових талій. Його тіло утворено численними хребцями, які дозволяють їм рухатися по землі через ряд хвилеподібних S-подібних рухів.

Як ми вже згадували, череп змій дуже кінетичний, що означає, що він може споживати величезну здобич. Ця функція може бути відповідальною за чудовий успіх змій. Деякі види змій - близько 20% - здатні вводити отруту в свою здобич.

Що стосується органів почуттів, то лише невелика група змій з древесними звичками має чудове бачення. Вони не мають барабанної перетинки або зовнішнього вуха. Для виявлення хімічних стимулів змії обладнані органом Якобсона, також відомим як вомероназальний орган.

3. Замовлення Сфенодонта

Порядок Сфенодонти складається виключно з двох живих видів - єдиних, що пережили походження - належать до роду Сфенодон, ендемічних для Нової Зеландії. Вони широко відомі як туатари.

Туратари були моделлю дослідження, що викликало інтерес еволюційних біологів. Ці види дуже мало змінилися в ході еволюції і представляють примітивний діапідний череп.

4. Порядок крокодили

Крокодили, алігатори та алігатори є міцними і напівводними рептиліями. Вони відомі в основному за те, що вони є великими хижаками. Їх щелепи потужні і дозволяють їм ефективно захопити свою здобич.

Тіло тварини складається з витягнутої голови, тіла і хвоста, коротких, але міцних кінцівок. Останні дозволяють рухливість на суші, хоча діяльність у наземному середовищі не дуже поширена. Разом з птахами вони утворюють кладовий Архозаурія.

Травна система

Травна система рептилій складається з ряду органів і елементів, які регулюють проходження їжі і вилучення поживних речовин.

Споживання починається з ротової порожнини, яка у плазунів широко модифікована, особливо в кінетичних черепах змій, і в меншій мірі у ящірок. Тільки крокодили мають вторинне піднебіння.

Далі йде порожнина рота, ми знаходимо глотку, потім стравохід і шлунок. За ними слідують кишки, що надходять у каналізацію.

Шлунково-кишковий тракт більшості рептилій короткий, характерний для м'ясоїдного раціону. Варіанти травоїдних мають більш довге кишечник, що дозволяє їм перетравлювати рослинні речовини. Деякі з них демонструють поведінку каменів ковтання, що сприяє травленню.

Кровоносна система

Циркуляція в рептиліях складається з двох ланцюгів: один з них приймає кров і переносить його в легені, а другий - для проходження крові через іншу частину тіла..

За винятком крокодилів, рептилії мають серце з неповним розділом, що дозволяє малий контакт між оксигенованою і некисневою кров'ю..

У крокодилів серце більш складне і схоже на ссавців і птахів, оскільки має два передсердя і два шлуночки. Це повне відділення підвищує ефективність процесу.

Нервова система

Загалом, нервова система рептилій має всі основні структури, знайдені у земноводних, але більші - особливо мозок і мозочок.

Однак, порівняно з птахами і ссавцями, мозок відносно менший. Наприклад, мозок черепах невеликий - ніколи не перевищує 1% від загальної маси тварини. Тим не менш, мозочок має важливий розмір у цій групі рептилій.

Більшість органів почуттів добре розвинені, хоча є кілька винятків.

Дихальна система

Дихання у рептилій відбувається через легені. Шкіра цих організмів товста, тому вона не відіграє важливої ​​ролі в обміні газів, як це відбувається у земноводних з тонкою і вологою шкірою..

Більшість членів мають навіть легені, за винятком змій і амфісбенідів.

У черепах виникає додаткове ускладнення дихального процесу: органи утримуються в оболонці тварини. Для вирішення цієї проблеми черепахи використовують черевну і грудну мускулатуру як діафрагму.

Види черепах, які населяють водойми, в змозі виконати свої потреби у кисні завдяки насосу, який вони виконують в ротовій порожнині, яка дуже васкуляризована, або в каналізації. Це явище дозволяє їм залишатися під водою протягом значних періодів часу.

Крокодили мають важливе нововведення: вторинне небо. Вона складається з серії складок шкірного походження, які відокремлюють рот від носових ходів. Тобто вони можуть дихати, коли рот тварини відкритий.

Екскреторна система

Всі рептилії мають парні, лопатеві нирки і приблизно однакового розміру. У змій нирки розташовані в каудальному регіоні целомічної порожнини.

Як і в інших хребетних, функціональною одиницею нирки є нефрони. У рептилій кожна нирка складається з декількох тисяч нефронів, що мало, якщо порівняти їх з майже двома мільйонами нефронів в нирках людини.

Зменшення розмірів клубочка розглядається як адаптація, щоб уникнути втрати води. Крім того, вони дуже погано васкуляризовані.

Відпрацьований продукт рептилій - сечова кислота; отже, рептилії відомі як урікотелі. Здається, це адаптація для зменшення втрат води.

Сечова кислота є речовиною, нерозчинною у воді. Таким чином, продукт випадає в осад і виділяється речовина складається з напівтвердої білої маси.

Навпаки, види, які живуть у водних середовищах, зазвичай виділяють аміак, речовина з високим рівнем токсичності. Оскільки продукт екскреції є токсичним, його потрібно розбавляти більшою кількістю води, ніж необхідно для виділення сечової кислоти..

Відтворення

Рептилії мають внутрішнє одужання, а статі розділені. Самці володіють двома яєчками, а самки - двома яєчниками. Самці виконують зв'язок зі спеціальним органом, який називається геміпен. Це навіть майже у всіх плазунах, за винятком черепах і крокодилів.

Черепахи мають внутрішнє запліднення і мають яйцеклад. Вони вкладають енергію у створення гнізда для свого потомства, і як тільки яйця відкладаються і покриваються субстратом, батьки ігнорують своїх майбутніх нащадків.

Велика кількість змій є яйцекладущіми, а невелика група - оваподібні. Viviparity еволюціонувала в рептиліях майже сто разів через окремі еволюційні шляхи. Це явище, як правило, відбувається за рахунок збільшення часу, коли яйця зберігаються в яйцепроводі.

Тварини з цією репродуктивною модальністю зазвичай асоціюються з холодним кліматом, будучи здатними бути адаптивною характеристикою, що дозволяє рептиліям підтримувати оптимальну температуру для свого потомства. Всередині тіла матері температура є оптимальною для розвитку потомства.

Визначення статі

Однією з особливостей рептилій з точки зору їх відтворення є вплив температури при визначенні статі тварин. Це явище було зареєстровано у черепах, ящірок і крокодилів.

У черепах низькі температури пов'язані з виробництвом самців. Так само високі температури переводяться у виробництво самок. Оскільки температура є визначальним фактором, ці види не мають статевих хромосом.

Рептилії - справжня група?

Історично земні хребетні тварини класифікуються на три чітко визначені класи: рептилії, птахи та ссавці. Рептилії - холоднокровні організми з лусочками; птахи теплокровні і мають пір'я; в той час як ссавці теплокровні, мають вагу і виробляють молоко.

Перспектива кладисти

З цим простим описом, здавалося б, легко організувати органічні істоти в категоріях, що відповідають класам.

Для кладистської школи рептилії представляють парафілетичну групу, тобто вони не утворюють кладо.

З точки зору кладизму, допустимі угруповання включають найновішого спільного предка і всіх його нащадків. У випадку рептилій розглядаються не всі нащадки, оскільки ця група виключає птахів.

Птахи еволюціонували з групи динозаврів, званих дромеозаврами. З цієї причини, якщо ви хочете розглянути монофілетичну групу - останнього спільного предка і всіх його нащадків - ви повинні враховувати птахів у плазунах..

Деякі біологи, які хочуть правильно посилатися на ці класи, використовують термін пташиний і не-пташиний рептилії.

Спільні отримані символи

Дуже поверхнево, групи рептилій і птахів можуть здаватися дуже різними. Тим не менш, обидва вони поділяють ряд загальних похідних символів або синапоморфій, оскільки вони відомі в кладистичній термінології..

Як птахи, так і "традиційні" рептилії мають спільні анатомічні особливості на рівні черепа і щиколоток. Крім того, обидва мають бета-кератин у своїх структурах. Ці символи об'єднують обидві групи в кладі (монофілетична група).

Птахи і крокодили - групи сестри. Крокодил більше пов'язаний з колібрі, ніж з ящіркою або змією. Іншими словами, крокодили і птахи мають більш недавнього спільного предка і вважаються монофілетичної групою (пам'ятайте, що монофілетичні групи можуть бути вкладеними).

Список літератури

  1. Divers, S.J., & Stahl, S.J. (ред.). (2018). Медицина та хірургія-електронна книга рептилій і амфібій Мадера. Elsevier Health Sciences.
  2. Hickman, C.P., Roberts, L.S., Larson, A., Ober, W.C., & Garrison, C. (2001). Інтегровані принципи зоології. McGraw-Hill.
  3. Якобсон, Е. Р. (ред.). (2007). Інфекційні хвороби і патологія рептилій: кольоровий атлас і текст. CRC Press.
  4. Kardong, K. V. (2006). Хребетні: порівняльна анатомія, функція, еволюція. McGraw-Hill.
  5. Ллоса, З. Б. (2003). Загальна зоологія. EUNED.
  6. Vitt, L. J., & Caldwell, J. P. (2013). Герпетологія: вступна біологія амфібій і рептилій. Академічна преса.