Загальна характеристика плазунів
У сучасній систематиці тварин Плазуни (Reptilia), або Рептилії, це клас в типі Хордові (Chordata) підтипу Хребетні (Vertebrata).
Основні ароморфозів (ароморфозів - це великі еволюційні зміни, що ведуть до загального ускладнення будови і організації організму) Плазунів наступні:
1. Виникнення зародкових оболонок, що забезпечують розвиток ембріона в наземних умовах. Плазуни є амніоти, тобто хребетними тваринами, чиї зародки мають зародкові оболонки, що забезпечують розвиток зародка в наземно-повітряному середовищі.
2. Прогресивні перетворення скелета і формування грудної клітини.
3. Розвиток мозку, поява зачатків кори головного мозку.
4. Диференціація м'язової системи (поява міжреберної му-скулатури).
5. Диференціація дихальних шляхів і поява пористих ліг-ких.
6. Розвиток неповної міжшлуночкової перегородки серця.
7. Формування тазової (вторинної) нирки з зворотнимвсмоктуванням речовин.
Плазуни - перші наземні хребетні, що втратили тісний зв'язок з водою. Серед них зустрічаються види, вдруге повернулися в вод-ву стихію. У сучасній фауні налічують близько 6600 видів плазунів.
Плазуни з'явилися ще в другій половині кам'яновугільного періоду палеозойської ери (близько 300 млн. Років тому). Вони ведуть своє походження від більш складних стародавніх земноводних, близьких до стегоцефалам. Найвищий розквіт і різноманітність плазуни мали в юрському періоді мезозойської ери (195-135 млн. Л.М.).
Будова плазунів слід вивчати на прикладі Ящірки. Різні види ящірок живуть по всій території нашої країни, крім Крайньої Півночі. Один з найбільш широко поширених і звичайних видів - Ящірка прудка - Lacerta agilis (тип Хордові, підтип Хребетні, клас Плазуни, загін Лускаті, підряд Ящірки). Це невелика тварина, довжиною разом з хвостом 15 - 20 см. Ящірка мешкає в сухих, прогріваються сонцем місцях у степах, лісах, горах до висоти 2,5 км. Бура або зеленувато-буре забарвлення добре прихованої-кість її серед каміння й трави. Живуть ящірки парами, укри-ваясь вночі в нірках, під каменями, під корою пнів. Тут же вони ховаються з осені на зимівлю. Температура тіла не постійна.
Загальна характеристика плазунів
Харчуються ящірки насе-комимі і личинками інших безхребетних. У теплу пору року кілька разів за літо ящірки відкладають в затишних місцях від 2 до 12 яєць. Турботи про яйця не виявляють. З яєць виходять повністю сформувалися маленькі ящірки, і все їх подальший розвиток зводиться до фізичного росту і статевого дозрівання.
Отже, тіло ящірки подовженої форми, складається з го-лови, шиї, тулуба, хвоста і п'ятипалих кінцівок.
Покров. Шкіра суха, покрита роговими лусочками, позбавлена залоз (за-щита від втрати води). На пальцях є рогові освіти - кігті. Зростання супроводжується линянням (періодична зміна шкірних покривів).
Скелет (рис. 1) повністю костеніє. Складається з осьового скелета (хребет), скелета голови (череп) і скелета кінцівок.
Мал. 1. Скелет Ящірки прудкої.
1 - череп; 2 - ключиця; 3 - лопатка; 4 - плече; 5 - кисть; 6 - кістки передпліччя; 7 - ребра; 8 - кістки гомілки; 9 - стопа; 10 - стегно; 11 - ко-сти таза; 12 - хребет; 13 - грудина.
Загальна характеристика плазунів
Позвоноч-ник ділиться на чотири відділи:
1. Шийний - включає вісім хребців. Рухливість голови забезпе-чується двома першими шийними хребцями - Атланті і епістрофея, що утворюють суглоб. Перший має вигляд кільця і зчленовується з непарним виростків черепа, другий являє собою зубовидний відросток, що входить в кільце першого хребця і забезпечує поворот голови.
2. грудної-поперековий - складається з 22 хребців. Включає груд-ної відділ, де все хребці несуть добре розвинені ребра. Перші п'ять - довгі, прикріплюються до грудини, утворюючи грудну клітку. Поперековий відділ відрізняється більш розвиненими поперечного-ними відростками за рахунок приростання до них рудиментарних ре-бер.
3. Крижовий - включає два хребця, до яких причленяются клубові кістки таза.
4. Хвостовий - включає кілька десятків хребців, зменшую-трудящих в розмірі залежно від довжини хвоста.
У разі небезпеки ящірка рятується від загибелі шляхом відкидання хвоста (аутотомія - рефлекторний акт на біль), при цьому один з хвосто-вих хребців переломлюється посередині. Пізніше хвіст частково відпрацьовано-стає шляхом регенерації.
Череп майже повністю костеніє і складається з великої кількості кісток. Щелепи витягнуті, що полегшує захоплення і утримання здобичі. Великі отвори очниць розташовуються зверху, а не з боків, як у риб. З'єднується з хребтом за допомогою двох виростків, утворених потиличною кістками.
Скелет кінцівок включає пояс і скелет вільних кінцівок, подібних за будовою у земноводних. Плечовий пояс представлений парними кістками - лопатками, ключицями, воронячими кістками (коракоида) і непарної кісткою грудей-ни. Плечовий пояс прикріплений до грудини. Скелет передньої кінцівки складається з плеча (плечова кістка), передпліччя (променева і ліктьова кістки) і киць-ти (кістки зап'ястя, п'ястка і фаланги пальців). Тазовий пояс представлений парними клубовими, сідничного і лобковими кістками, зрощених-ся між собою в таз. Він прикріплений до двох хребців крижового відділу. Скелет задньої кінцівки складається з стегна (стегнова кістка), гомілки (велика і мала гомілкові кістки) і стопи (кістки Передплесно, плесна і фаланги пальців). Кістки кінцівок - ліктьова і променева, а також велика і мала гомілкові зростаються як у земноводних; стопа і кисть коротше, пальці закінчуються кігтями. Плавальна перетинка відсутня.
М'язова система розвинена і більш диференційована в порівнянні з земноводними: з'являються зачатки підшкірної мускулатури, потужна жувальна мускулатура (рух щелеп), групи м'язів шиї (забезпечують рухи голови), м'язи кінцівок. Добре розвинені міжреберні м'язи, кото-які беруть участь в механізмі дихання.
Загальна характеристика плазунів
Внутрішня будова ящірки представлено на малюнку 2.
Нервова система більш розвинена, ніж у земноводних. Головний мозок плазунів складається з п'яти відділів. Передній мозок представлений біль-шими півкулями, розділеними на праву і ліву частки, великих розмірів за рахунок скупчення смугастих тіл. У мозковому шарі розрізняють первинний звід (архіпалліум), що займає більшу частину даху півкуль, а також зачаток нової кори (неопалліума). Прогресивний розвиток переднього мозку забезпечує виникнення складних форм поведінки. Проміжний мозок спереду прикритий переднім, а ззаду - середнім мозком. У даху добре розвинені тім'яної орган і епіфіз. Тім'яної орган своєю будовою нагадує око. У ньому розрізняють ущільнений прозорий передній відділ (подібний хрускоту-лику) і бокалообразную задню частину, що складається з відчувають і пігментних клітин. Він ефективно сприймає світлові раздра-вання і служить рецептором сезонних змін. Середній мозок увели-чен в розмірі за рахунок розвитку зорових центрів. Мозочок сильно розвинений, руху плазунів більш інтенсивні і розмаїтості-ні. Довгастий мозок утворює вигин у вертикальній площині, також характерний для всіх амніот. Центр автоматичної двигун-ної активності і основних вегетативних функцій (дихання, харчова-ренію, кровопостачання). Від головного мозку відходять одинадцять пар черепно-мозкових нервів.
Спинний мозок укладений в спинномозковий канал хребта. Спін-номозговие нерви утворюють плечове і поперековому сплетення. Добре розвинена симпатична нервова система, представлена двома нервові-ми стовбурами, розташованими з боків хребта.
Підписи до малюнка 2:
1 - стравохід, 2 - шлунок, 3 - тонка кишка, 4 - товста кишка, 5 -клоака, 6 - вивідний отвір клоаки, 7 - печінку, 8 - жовчний міхур, 9 - підшлункова желе-за, 10 - трахея, 11 - ліва легеня, 12 - шлуночок серця, 13 - праве передсердя, 14 - ліве передсердя, 15 - права дуга аорти, 15 - ліва дуга аорти, 16 - права сонна артерія, 17 - ліва сонна артерія, 18 - ліва дуга аорти, 19 - низхідна аорта, 20 - з'єднання дуг аорти в спинну аорту, 21 - права легенева артерія, 22 - ліва легенева артерія, 23 - задня порожниста вена, 24 - венозний синус (слабо ви-ражен у ящірки), 25 - легенева вен , 26 - лівий семенник, 27 - придаток сім'яника, 28 - семяпровод, 29 - ліва нирка, 30 - впадіння семяпровода в клоаку, 31 - сечовий міхур, 32 - права підключична вена, 33 - селезінка, 34 - ліва яремна вена, 35 - непарна головний вена, 36 - наднирник.
Загальна характеристика плазунів
Мал. 2. Внутрішня будова плазуна
Загальна характеристика плазунів
Органи відчуттів. З органів чуття у рептилій (за винятком змій і недо-торих інших видів) краще, ніж у амфібій, розвинені очі. вони більш рухливі. Пристосування їх до бачення на різних відстанях (у багатьох видів на досить великих) забезпечують-ється не тільки, як у риб і амфібій, переміщенням хрускоту-лика, а й, як у вищих хребетних, шляхом зміни його кривизни. Крім століття, є мигательная перетинка. У ряду видів є тім'яної орган. пов'язаний з проміжним мозком і здатний до сприйняття світлових подразнень. Орган слуху і рівноваги представлений середнім і внутрішнім вухом з трьома напівкружними каналами (орган рівноваги). Орган слуху пристосований до сприйняття звукових подразнень в повітряному середовищі. Зовнішні слухові отвори розташовуються на голові позаду очей і затягнуті округлої барабанною перетинкою, що сприймає звуко-ші коливання. Коливання перетинки передаються до слуховий кісточці - стременця, - розташованої в порожнині середнього вуха. Стремечко УПІ-рается в овальне вікно, провідне в порожнину внутрішнього вуха, передаючи йому коливання барабанної перетинки. Нижня частина порожнини середнього вуха відкривається в ротоглотку за допомогою слухової (євстахієвої) труби для вирівнювання тиску по обидві сторони барабанної перетинки. Деякі прогресивні зміни відбулися в органі слуху: трохи збіль-лічілся нижній мішечок; слухова кісточка краще передає ко-лебанія барабанної перетинки у внутрішнє вухо; крім оваль-ного віконечка, з'явилося друге віконечко - кругле, що збіль-лічівает рухливість екзолімфи, навколишнього лабіринт; бару-банна перетинка розташована не на поверхні голови, а в невеликому поглибленні. У осязании велику роль иг-рает мову. Орган смаку представлений смаковими цибулинами глотки. Орган нюху більш диференційований і представлений обоняя-них мішками, розділеними на нюховий (верхній) і нку-них (нижній) відділи. З'являється нюхова раковина. Мають-ся нюхові ходи з парними ніздрями, що відкриваються назовні.
Дихальна система. Єдиними органами дихання у рептилій служать легкі, так як їх шкіра непроникна для газів; слизова оболонка ротової порожнини, яка відіграє знач-тільну роль в диханні земноводних, використовується для виконан-ня цієї функції небагатьма видами плазунів. З цієї причини і, особливо у зв'язку із збільшеною активністю рептилій в порівнянні з амфібіями, будова легенів і дихальних шляхів ускладнилося. Легкі є органи більшої величини і глибше розташовані в грудній порожнині, ніж у земноводних. Внутрішня поверхня їх значно зросла завдяки розвитку на ній безлічі перекладин з більш густою мережею кровоносних судин. Повітря надходить у легені, пройшовши через хоани, глотку, гортань, довжин-ву трахею, просвіт якої підтримується хрящовими коли-цями. Під час проходження через трахею повітря очищається від пилу, температура його наближається до температури тіла. У амфібій трахея була в зародковому стані. Задній кінець трахеї поділяється на два бронха, в стінках яких теж име-ються хрящові кільця. Здійснення вдиху і видиху від-ходить ефективніше, ніж у амфібій, завдяки розвитку у рептилій грудної клітини, обсяг якої
Загальна характеристика плазунів
збільшується при вдиху і зменшується при видиху. Такий же механізм зберігся у вищих хребетних - птахів і ссавців.
Травна система більш диф-ференцірована, ніж у земноводних. Зуби в основному сосредото-чени на щелепах, кількість їх велика, але вони однотипні і служать переважно для захоплення видобутку. Слинні залози краще розвинені, ніж у амфібій (у ряду видів виділення цих залоз отруйні). У рептилій починається процес освітньої-ня твердого піднебіння, який завершується у крокодилів. Благо-даруючи утворення твердого піднебіння ротова порожнина відділяється від носоглоточной, що полегшує як дихання, так і поглинання їжі. Добре розвинені (особливо у хижаків, що поїдають поз-воночних тварин) глотка, стравохід і шлунок. Печінка (з жовчним міхуром) і підшлункова залоза більш досконалі, ніж у земноводних. Тонка кишка значно подовжена; товс-тая кишка коротка і закінчується клоакою. Сучасні пре-змикається харчуються переважно тваринами; число рас-тітельноядних видів незначно.
Кровоносна система замкнута, два кола кровообігу, трикамерну серце. В шлуночку серця є неповна перегородка, що перешкоджає повному змішуванню артеріальної та венозної крові. Від шлуночка відходять три посудини: легеневий стовбур (від правої частини шлуночка) несе венозну кров до легким. Права дуга аорти (від лівої частини шлуночка) несе артеріальну кров до голови (сон-ні артерії), переднім кінцівкам (підключичні артерії), далі, зливаючись з лівого дугою, утворює спинну аорту. Ліва дуга аорти (над перегородкою) несе змішану кров до всіх інших орга-нам тіла, зливаючись в спинну аорту. Змішана (з високим утримуючи-ням кисню) кров по спинний аорті направляється в задню частину тулуба і до задніх кінцівок. У ящірок зберігається сонний проток, який з'єднує сонні артерії з дугами аорти. Рівень обміну речовин зберігається низьким, тому рептилії - холодно-кровні тварини.
Малий (легеневий) коло кровообігу починається легеневої артерії-їй і закінчується легеневими венами, що несуть артеріальну кров у ліве передсердя. Велике коло кровообігу починається дугами АОР-ти і закінчується нижньою і двома передніми порожніми венами, що несуть-ми кров в праве передсердя.
Видільна система представлена парними продовгуватими тазовими (метанефрос) нирками. Від нирок відходять сечо-гасити розташоване поблизу, що відкриваються в клоаку. На черевній стороні клоаки знахо-диться отвір сечового міхура. Механізм зворотного всмоктування в ниркових канальцях забезпечує збереження води в організмі. Основним кінцевим продуктом азотистого обміну є сечова кислота.
Загальна характеристика плазунів
Розвиток прямий. З яйця вилуплюється молоде тварина, відрізняю-щееся від дорослого лише розмірами, і все його розвиток зводиться до фізичного росту і статевого дозрівання.
Плазуни - важливий компонент екосистем, регулюють чисельність багатьох безхребетних тварин, служать їжею іншим тваринам. У ряді країн вживаються людиною в їжу, шкіра і панцири використовуються для виготовлення різних виробів.
Питання для самоконтролю
1. Які ознаки відрізняють плазунів від інших тварин?
2. Назвіть ароморфозів плазунів.
3. У чому принципові відмінності земноводних і плазунів?
4. З яких частин складається тіло плазуна?
5. Які особливості має шкіра у плазунів?
6. Яка м'язова система у плазунів?
8. Як влаштована травна система у плазунів?
9. Як протікає газообмін у плазунів?
10. Як влаштовано серце у плазунів?
11. Яка кров проходить через серце плазуна?
12. Скільки кіл кровообігу у плазуна?
13. Чому плазуни мають температуру навколишнього середовища, а не свою власну?
15. Яка будова нервової системи у плазунів?
17. Яку будову мають органи розмноження плазунів.
18. Як розмножуються плазуни?
19. Яке значення мають плазуни в природі і в господарській діяльності людини?
20. Коли в ході біологічної еволюції виникли плазуни, і якими були їхні предкові форми?