Отряд чешуйчатые. Отряд черепахи. Древние пресмыкающиеся: динозавры, зверозубые ящеры. Происхождение пресмыкающихся

Размножение. Регенерация, Многообразие современных пресмыкающихся.

Среда обитания. Внешнее строение. Особенности внутреннего строения.

Пресмыкающиеся — первые позвоночные животные, полностью перешедшие к обитанию на суше и утратившие связь с водой. В связи с этим у представителей класса выработался целый комплекс приспособлений: рептилии имеют сухую, ороговевшую, практически лишенную желез кожу. Это позволяет уменьшить потери воды при испарении с ее поверхности. В коже есть специальные защитные образования (роговые чешуи и щитки). Для рептилий характерна линька — периодическая смена наружных кожных покровов. Во время линьки верхний роговой слой отделяется и заменяется образовавшимся под ним новым слоем.

Скелет рептилий состоит из тех же отделов, что и у всех позвоночных (позвоночник, череп и скелет парных конечностей и их поясов). Осевой скелет включает пять отделов: шейный, грудной, поясничный, крестцовый и хвостовой. Количество позвонков в шейном отделе у разных рептилий колеблется в зависимости от систематической принадлежности животного. Два первых шейных позвонка рептилий имеют особое строение, которое обеспечивает подвижность головы. Первый позвонок (атлант) имеет форму кольца и подвижно сочленяется с черепом.

У второго шейного позвонка есть вырост, входящий в это кольцо. Благодаря подобному сочленению позвонков, голова может свободно перемещаться как в горизонтальной, так и в вертикальной плоскостях.

У рептилий (за исключением змей) появляется грудная клетка. Она образована ребрами, которые прикрепляются одним концом к грудине, а другим — к позвоночнику. Позвонки, к отросткам которых крепятся ребра, называются грудными и образуют грудной отдел позвоночника. Поясничный отдел образован разным числом позвонков. Крестцовый отдел состоит из двух позвонков, к которым причленяется тазовый пояс. Позвонки шейного и поясничного отделов рептилий также несут ребра, но они относительно короткие и не соединены с грудиной. В хвостовой отдел рептилий может входить разное количество позвонков. У ящериц позвонки хвостового отдела удлинены и имеют особое строение (хрящевые диски), что позволяет им «отбрасывать» хвост при опасности. Через некоторое время хвост отрастает вновь, но его основой в этом случае служат не костные позвонки, а хрящевой стержень.

Череп пресмыкающихся образован костной тканью. Для размещения жевательной мускулатуры, обеспечивающей движение нижней челюсти и облегчения черепа, в нем существуют «окна».

Строение поясов конечностей сходно со строением этих отделов скелета у земноводных. В прикреплении пояса передних конечностей к позвоночнику участвуют как мышцы, так и грудина. Тазовый пояс крепится к двум позвонкам крестцового отдела. Свободная конечность имеет строение, типичное для наземных позвоночных. Происходит дальнейшее усложнение туловищной мускулатуры: образуются группы мышц шеи, обеспечивающие движения головы, и межреберных мышц, благодаря которым происходит расширение и сжатие грудной клетки.

Пищеварительная система имеет строение, типичное для всех позвоночных животных. Она начинается ротовой полостью, откуда пища попадает в глотку, затем в пищевод, далее — в желудок, тонкий и толстый кишечник. На границе между последними двумя отделами находится небольшая слепая кишка. Заканчивается пищеварительный тракт прямой кишкой, открывающейся в клоаку анальным отверстием. Имеются печень с желчным пузырем и поджелудочная железа. Протоки пищеварительных желез открываются в двенадцатиперстную кишку.

Единственный орган дыхания у рептилий — легкие. Кожа в результате ороговевания утрачивает дыхательную функцию. У разных видов рептилий легкие имеют различное строение. Дыхательная система начинается ноздрями, которые ведут в носовую полость. Из носовой полости воздух попадает в ротоглоточную полость, оттуда в гортань, трахею и по двум бронхам проникает в легкие. В стенках трахеи и бронхов есть хрящевые полукольца, предохраняющие их от спадания. Верхние дыхательные пути образуются у рептилий в связи с удлинением шейного отдела. Грудная клетка позволяет рептилиям применять механизм реберного дыхания.

В кровеносной системе пресмыкающихся два круга кровообращения (большой и малый), сердце трехкамерное. В желудочке большинства рептилий есть неполная перегородка, которая предотвращает полное смешивание венозной и артериальной крови. Исключение — крокодилы, у которых эта перегородка полная. От определенных участков желудочка, содержащих кровь, в разной степени окисленную, отходят три крупных сосуда. Легочная артерия несет чисто венозную кровь в легкие. Эта артерия относится к малому кругу кровообращения. Правая дуга аорты содержит только артериальную кровь; от нее отходят сонные артерии к головному мозгу и сосуды к передним конечностям. Левая дуга несет смешанную кровь. Спинная аорта, образованная слиянием левой и правой дуг, снабжает смешанной кровью внутренние органы. Венозная кровь направляется в правое предсердие по двум передним и одной задней полым венам.

Органами выделения рептилий являются почки. В почках осуществляется механизм обратного всасывания воды, поэтому рептилии экономят воду при выделении. От почек отходят мочеточники, открывающиеся в клоаку. Здесь же находится отверстие мочевого пузыря. Продуктом выделения у одних видов рептилий (водные черепахи, морские змеи) является мочевина, у других (большинство змей, вараны) — мочевая кислота.

Все пресмыкающиеся — раздельнополые животные. Самцы имеют парные семенники. От них отходят семяпроводы, по которым созревшие сперматозоиды выводятся в клоаку. Самцы имеют копулятивные органы, поэтому оплодотворение у рептилий внутреннее. Это еще одно из приспособлений животных к полностью наземному образу жизни. Яйцеклетки созревают в парных яичниках самок. Оплодотворение происходит в верхних отделах яйцевода. Продвигаясь по яйцеводу, оплодотворенная яйцеклетка одевается белковыми и скорлуповыми оболочками. Оболочки предохраняют яйца от высыхания и образуют жидкость, в которой плавает зародыш; кроме того, они позволяют преодолевать силу тяжести, поэтому яйца не теряют свою форму и зародыш не деформируется. Самки откладывают крупные, богатые желтком яйца. Для некоторых представителей класса (живородящая ящерица, некоторые виды змей) характерно яйцеживорождение (зародыш развивается в половых путях самки за счет питательных веществ, находящихся в яйце). Продукты обмена зародыша не выводятся во внешнюю среду, а накапливаются в специальном органе — зародышевом мочевом пузыре. Развитие происходит без метаморфоза, и из яйца вылупляется животное, отличающееся от взрослого только размерами и недоразвитием половых органов.

Строение центральной и периферической нервной системы; пресмыкающихся не отличается от других позвоночных животных. Крыша переднего мозга состоит из серого вещества представляющего собой скопление тел нейронов. Развитие переднего мозга обеспечивает развитие сложных форм поведения животных. Обоняние у рептилий играет незначительную роль. В крыше промежуточного мозга располагается теменной орган, строение которого сходно со строением глаза. На важную роль зрения в жизни пресмыкающихся указывают большие размеры долей среднего мозга. Мозжечок, отвечающий за координацию движений, у рептилий развит лучше, чем у земноводных. Это объясняется тем, что пресмыкающиеся более подвижны и движения их значительно разнообразнее.

Строение органов слуха рептилий и амфибий очень похоже. Органы зрения представителей этих двух классов также имеют сходное строение. У ящериц имеется мигательная перепонка (третье веко). Вместе с нижним и верхним веками она защищает роговицу. У змей веки срастаются. Органом осязания у многих рептилий является длинный язык, раздвоенный на конце. В ротовой полости у пресмыкающихся расположен специальный орган химического чувства.

Предками рептилий считают сеймурий. Они обладали признаками как амфибий, так и рептилий. Первые пресмыкающиеся (котилозавры) появились, вероятно, в начале каменноугольного периода палеозойской эры. Отделившийся от котилозавров подкласс синапсидных рептилий дал начало млекопитающим. Несмотря на разнообразие форм (среди них были хищные, растительноядные и насекомоядные) все звероподобные представляли собой исключительно наземных животных. Некоторые древние пресмыкающиеся вторично приспособились к водному образу жизни. Ихтиозавры внешне напоминали современных зубатых китов. Как и киты, они утратили задние конечности, но приобрели вертикальный, как у рыб, хвостовой плавник. Поскольку они утратили способность к выходу на сушу, то приобрели живорождение. К водным животным принадлежали и плезиозавры.

Из современных форм к котилозаврам наиболее близко стоят черепахи. Они выработали уникальное приспособление для защиты — панцирь, а строение их внутренних органов практически не изменилось. Панцирь черепах образован двумя сросшимися пластинами: верхней карапаксом и нижней — пластроном.

Примитивными, мало изменившимися по сравнению с ископаемыми формами являются современные клювоголовые. К ним принадлежит единственный доживший до настоящего времени представитель — гаттерия, обитающая на островах около Новой Зеландии. Внешним обликом она напоминает ящерицу, ведет ночной образ жизни и питается разнообразной животной пищей. У гаттерии ясно выражен теменной орган, который напоминает глаз.

Очень большую и разнообразную группу пресмыкающихся составляют архозавры. В основании этой группы стоят псевдозухии — небольшие животные с относительно сильно развитыми задними ногами. От псевдозухий произошло большое количество разнообразных форм пресмыкающихся: летающие ящеры, крокодилы, дожившие до настоящего времени, и динозавры.

Наиболее многочисленной и разнообразной группой пресмыкающихся были динозавры. В эту группу входили как мелкие животные (размером с кошку и мельче), так и гиганты 30-метровой длины и массой 40-50 т. Они были представлены как хищниками, так и травоядными животными. Они могли передвигаться на четырех конечностях или только на двух задних конечностях. Динозавров подразделяют на две группы — ящеротазовых и птицетазовых. Наиболее яркие представители ящеротазовых — бронтозавр и диплодок. К птицетазовым относят игуанодона, стегозавра с двумя рядами костных треугольных пластин на спине и трицератопса с одним рогом на конце морды и двумя — над глазами.

От архозавров берут свое происхождение и птицы.

Расцвет пресмыкающихся приходится на конец триасового и юрский период. К концу мелового периода мезозойской эры основные группы древних пресмыкающихся вымерли.

Современные рептилии составляют 4 отряда: Клювоголовые, Чешуйчатые, Крокодилы и Черепахи.

Отряд Чешуйчатых распадается на 2 подотряда: ящерицы и змеи. Около 2000 видов ящериц сгруппированы в семейства. К ящерицам относятся гекконы, агамы, круглоголовки, игуаны, а также безногие ящерицы — веретеница и желтопузик. К этой же группе принадлежат вараны, достигающие очень больших размеров, сцинки и настоящие ящерицы, представители которых — прыткая и живородящая.

Подотряд змей также объединяет более 2000 видов. Удавы — очень крупные змеи длиной до 10 м, живущие в тропиках Америки, Азии и Африки. К ужовым относятся обыкновенный уж, водяной уж, медянка, кошачья змея и стрела-змея. У гадюковых (обыкновенная гадюка, гремучая змея, щитомордник) передние зубы имеют канал, по которому в тело жертвы попадает секрет ядовитой железы. Ядовиты и все представители семейства аспидовых (кобры). Семейство морских змей объединяет животных, вторично перешедших к водному образу жизни и населяющих тропические районы Тихого и Индийского океанов.

Отряд Крокодилов объединяет около двух десятков близких между собой видов. Представители отряда — нильский крокодил, гавиал, живущий в Индии, американские аллигаторы и кайманы.

Отличительная черта представителей отряда Черепах — наличие панциря. Его верхняя часть образована расширенными ребрами, так что черепаха живет внутри своей грудной клетки. Некоторые черепахи ведут водный образ жизни (каретта, суповая черепаха, болотная черепаха) и являются хищниками. Все сухопутные черепахи растительноядные. К ним относятся среднеазиатская и греческая черепахи, а также слоновая черепаха с Галапагосских островов.

Класс Птицы. Общая характеристика класса. Голубь. Среда обитания. Внешнее строение. Скелет и мускулатура. Полость тела. Особенности внутреннего строения и процессов жизнедеятельности. Нервная система и органы чувств. Поведение. Размножение и развитие. Сезонные изменения в жизни птиц, гнездование, кочевка и перелеты. Происхождение птиц.

Птицы — наземные позвоночные, приобретшие постоянную температуру тела и способность к полету. Приобретение способности к полету привело к интенсификации обменных процессов и возникновению совершенно уникальных адаптаций.

Ряд черт в строении птиц сближает их с рептилиями. У птиц отсутствуют кожные железы, зато возникают роговые образования в покровах — щитки на цевках, роговой чехол клюва, когти. Тело птиц покрыто перьями, которые представляют собой производные роговых чешуй рептилий. В зависимости от расположения на теле и функций перья имеют разные названия. Перья, определяющие контуры тела, называются контурными. Под ними находятся пуховые перья и настоящий пух, обеспечивающие термоизоляцию. Крупные маховые перья образуют плоскость крыла. Сверху и снизу их частично прикрывают кроющие перья. Перья хвоста называются рулевыми. Перо состоит из стержня, погруженного нижним концом в кожу (очин). К стержню крепятся мускулы, обеспечивающие движение пера. В обе стороны от стержня отходят бородки первого порядка. На них расположены бородки второго порядка. Сцепляясь друг с другом крючочками, бородки образуют опахала пера. У пуховых перьев и пуха бородки второго порядка отсутствуют. Настоящий пух имеет сильно укороченный стержень.

Кожа птиц тонкая и сухая, в ней отсутствуют кожные железы. Исключение составляет копчиковая железа, которая выделяет жироподобный секрет. Им птицы смазывают перья, что обеспёчивает эластичность перьев и водоотталкивающие свойства. Железа располагается у основания хвоста.

Скелет птиц образован из позвоночника, черепа, скелета конечностей и их поясов. Части скелета птиц существенно отличаются своим строением от аналогичных частей скелета других наземных позвоночных. Эти отличия связаны с приспособлениями к полету. Позвоночник птиц подразделяется на шейный, грудной, поясничный, крестцовый и хвостовой отделы. Для всех отделов позвоночника, кроме шейного и части хвостового, характерно сращение позвонков между собой. Шейный отдел позвоночника очень длинный и состоит из разного числа позвонков у разных видов птиц. Два первых шейных позвонка — атлант и эпистрофей, а также особый тип сочленения остальных позвонков обеспечивают подвижность шеи. Все позвонки грудного отдела прочно срастаются. К ним причленяются ребра. Ребра состоят из двух частей — позвоночной и грудинной. Такое строение ребер облегчает изменение объема грудной клетки, что очень важно для произведения актов вдоха и выдоха. Соседние ребра соединены между собой отростками, благодаря чему увеличивается прочность грудной клетки. Поясничные позвонки также сливаются; спереди к ним прирастает последний грудной позвонок, а сзади — крестцовые и несколько хвостовых позвонков.

Для черепа птиц характерен крупный мозговой отдел, что связано с большими размерами головного мозга. Тонкие кости черепа срастаются, не образуя швов. В черепе расположены очень крупные глазницы. Челюсти представлены клювом, покрытым роговым чехлом. Верхняя часть клюва называется надклювьем, а нижняя — подклювьем. Зубы у птиц отсутствуют.

Передние конечности у птиц преобразованы в крылья. На земле птица передвигается только на задних конечностях. С этим связаны изменения в скелете обеих пар конечностей и их поясов. Пояс передних конечностей состоит из парных лопаток, мощных вороньих костей (коракоидов) и ключиц, срастающихся в вилочку. Крупная грудина посредством ребер связана с позвоночником. Снизу грудина имеет специальный вырост — киль. К нему прикрепляются мощные грудные мышцы, обеспечивающие опускание крыла. Передняя конечность (крыло) состоит из плеча, предплечья и кисти. Кости плеча и предплечья аналогичны таковым у наземных позвоночных. Кости запястья и пясти сливаются и образуют пряжку. В результате кисть значительно удлиняется. В передней конечности птиц остаются только три пальца с небольшим количеством фаланг. Прочное прикрепление задних конечностей к позвоночнику достигается в результате формирования сложного крестца. В его состав входят кости тазового пояса, позвонки крестцового отдела и часть позвонков поясничного и хвостового отделов. Тазовый пояс птиц образован сросшимися костями и называется открытым, так как его левая и правая половины не срастаются на брюшной стороне. Это связано с тем, что птицы откладывают крупные яйца. Скелет задней конечности птиц состоит из бедра, голени и цевки, образованной сросшимися костями предплюсны и плюсны. Малая берцовая кость сильно уменьшена и прирастает к большой берцовой кости. Для птиц характерно уменьшение количества пальцев в задней конечности. Число пальцев колеблется от четырех до двух (страусы)

Большую часть мускулатуры туловища составляют мышцы, поднимающие и опускающие крылья. Они крепятся к грудине и ее выросту — килю. Длинные мышцы шеи обеспечивают сложные движения головы. При передвижении по земле птицы опираются только на задние конечности, поэтому их мускулатура сильно развита и имеет сложное строение.

Температура тела постоянна, это обеспечивается повышенной интенсивностью обмена веществ. Пища в желудочно-кишечном тракте птиц переваривается очень быстро благодаря активному действию пищеварительных ферментов и увеличению поверхности всасывания стенок кишечника. Клюв у птиц лишен зубов, и функцию измельчения пищи берет на себя желудок. Он состоит из двух отделов: железистого и мускульного. В железистом желудке пища переваривается с помощью секрета, выделяемого пищеварительными железами. В мускульном желудке пища обрабатывается механически: она перетирается в результате сокращений его мощной мускулатуры. Внутренняя поверхность этого отдела желудка имеет плотную роговую выстилку и лишена желез. У многих (главным образом растительноядных) птиц эффективному перетиранию пищи в мускульном желудке способствуют мелкие камешки, выполняющие роль жерновов. Птицы специально заглатывают эти камешки во время кормежки. В желудок пища изо рта попадает в глотку, а затем по пищеводу, который у некоторых птиц образует специальное расширение — зоб. Зоб служит для накопления и временного хранения пищи. Птицы некоторых видов (например, голуби) кормят птенцов в первые дни после вылупления так называемым «зобным молоком», образованным в результате слущивания эпителиальных клеток выстилки зоба. Передний отдел тонкого кишечника называется двенадцатиперстной кишкой. В него открываются протоки поджелудочной железы и печени. На границе тонкого и толстого кишечника располагаются парные слепые кишки. Прямая кишка у птиц очень короткая, непереваренные остатки пищи в ней не накапливаются и быстро выводятся через клоаку наружу.

Органами дыхания являются легкие. Кроме легких в процессе дыхания принимают участие воздушные мешки. Воздух поступает через ноздри в ротовую полость, оттуда через гортань в длинную трахею. В месте разветвления трахеи на два бронха натянуты тонкие мембраны (голосовые связки). За счет колебания мембран, вызванных током воздуха, птицы издают

разнообразные звуки. Для нагнетания воздуха в легкие и его выталкивания используются тонкостенные воздушные мешки. Они расположены между всеми внутренними органами, а некоторые даже заходят в трубчатые кости передних конечностей. Расширяясь и сжимаясь при опускании и поднимании грудины, они прокачивают воздух через легкие. При вдохе большая часть воздуха по бронху поступает в задние воздушные мешки, а небольшая его порция попадает в легкие. При выдохе воздух из задних воздушных мешков направляется в легкие, а из легких — в передние воздушные мешки и оттуда через трахею выводится наружу. Таким образом, воздух проходит через легкие и при вдохе, и при выдохе. Это называется двойным дыханием. Такой механизм дыхания обеспечивает повышенное насыщение крови кислородом.

Кровеносная система птиц состоит из двух кругов кровообращения - большого и малого. У птиц происходит полное разделение артериального и венозного токов крови, поскольку в желудочке сердца образуется полная перегородка. В результате сердце становится четырехкамерным. Легочный (малый) круг кровообращения начинается легочной артерией, несущей кровь из правого желудочка в легкие. Из легких обогащенная кислородом кровь поступает в левое предсердие по парным легочным венам. Правая дуга аорты, относящаяся к большому кругу кровообращения, берет начало из левого желудочка. От нее отходят парные сонные артерии к голове и очень крупные артерии, снабжающие кровью мощные грудные мышцы и передние конечности. Правая дуга переходит в спинную аорту, отдающую сосуды ко всем органам.

В правое предсердие впадают три крупные вены. Две передние полые вены собирают кровь от головы и передних конечностей. От всех остальных органов кровь оттекает по венам, сливающимся в заднюю полую вену. Сердце у птиц довольно крупное по сравнению с размерами тела, и большая скорость циркуляции крови по сосудам обеспечивается высокой частотой сердечных сокращений, что особенно важно в полете.

Органы выделения у птиц — парные почки. От них отходят мочеточники, впадающие в клоаку. Мочевого пузыря у птиц нет. Конечным продуктом обмена служит мочевая кислота, которая слабо растворима в воде. Этим обеспечивается экономия воды в организме. Продукты азотистого обмена выводятся из организма птиц вместе с экскрементами.

Органы размножения у самцов парные и представлены семенниками, от которых отходят семяпроводы, впадающие в клоаку. У самок имеется только левый яичник, и в клоаку открывается единственный левый яйцевод. Продвигаясь по яйцеводу, яйцеклетка одевается белковой, подскорлуповой и скорлуповой оболочками. Они образуются из веществ, выделяемых железами стенок яйцевода. Оплодотворение у птиц внутреннее.

Хорошо развитые органы чувств и соответствующие им отделы головного мозга обеспечивают ориентацию и сложную координацию движений птиц в полете. Развитие полушарий переднего мозга способствовало возникновению сложных форм поведения. Обонятельные доли переднего мозга невелики, что свидетельствует о незначительной роли обоняния в жизни птиц. Ведущий орган чувств у птиц — орган зрения, поэтому у них сильно развиты зрительные бугры среднего мозга. К полушариям переднего мозга сзади примыкает мозжечок. Он является центром координации движений и достигает у всех птиц очень больших размеров. Глаза у птиц очень крупные, большая плотность фоторецепторов сетчатки позволяет получить детальное изображение объекта. Многие птицы обладают цветовым зрением. Хорошо развиты подвижные веки с ресницами и мигательная перепонка. Орган слуха состоит из внутреннего, среднего и зачатков наружного уха. Птицы очень хорошо различают звуки в широком диапазоне частот, и звуковое общение играет в их жизни очень большую роль.

Большинство птиц приступает к размножению весной, когда повышается температура воздуха и увеличивается длина светового дня. Сроки откладки яиц во многом определяются не столько условиями, сложившимися на момент ее начала, сколько условиями (главным образом, доступностью и обилием пищи), при которых будут появляться птенцы. Виды материалов, используемых птицами для строительства гнезд, способы их постройки и места расположения сильно различаются у разных видов птиц. У некоторых гнезда расположены на земле (гуси, жаворонки, козодои и т.д.)- Многие кулики и чистиковые птицы не используют никакой подстилки и откладывают яйца прямо в небольшое углубление в земле или на камнях. Птицы устраивают гнезда на ветвях деревьев (многие воробьиные), в дуплах (синицы, дятлы, совы и т.д.), на скалах (бакланы, чайки, хищные птицы) и в норах (ласточки-береговушки, зимородки). Поганки делают плавучие гнезда из травы и камыша. Гнезда некоторых птиц представляют собой кучи травы (чайки, гагары) или веточек (голуби, вороны, цапли, хищные птицы).

По степени развития вылупляющихся из яиц птенцов птиц делят на птенцовых и выводковых. У видов первого типа (воробьиные, дятлы, голуби и др.) птенцы слепые, почти или полностью голые, не способны сами добывать корм. У птиц принадлежащих ко второму типу, птенцы рождаются зрячими, опушенными, активно передвигаются, способны добывать корм. Птицы с таким типом развития гнездятся в основном на земле; покинув гнездо вскоре после вылупления, птенцы в него больше никогда не возвращаются. Некоторые виды (чайки, хищные птицы и др.) занимают промежуточное положение между этими двумя типами. Их птенцы рождаются в плотном пуховом наряде, они могут передвигаться, но не способны сами добывать корм.

Все птицы делятся на перелётных, кочующих и оседлых. Перелетные птицы каждый год улетают в определенные места зимовок, которые могут быть удалены на значительные расстояния (до 10 тыс. км и более) от районов их гнездования. Кочующие птицы (снегири, свиристели, синицы) не совершают регулярных перелетов в строго определенных направлениях. Они зимуют в районах, ближайших к месту их гнездования, зимние условия которых для них наиболее оптимальны. Оседлые птицы проводят зиму в тех же местах, где размножаются (воробьи, тетерева, голуби).

Предками птиц считаются примитивные рептилии. Долгое время было известно единственное ископаемое животное, внешним обликом отдаленно напоминавшее современных птиц, — археоптерикс. Пять отпечатков этого животного было найдено в юрских отложениях Германии. Археоптерикс сочетал признаки как рептилий (наличие зубов, длинного хвоста из 20 позвонков, свободных пальцев в передней конечности; отсутствие киля), так и птиц (перьевой покров, характерное строение плечевого пояса и задней конечности). Согласно современным представлениям, археоптерикс выработал приспособления к полету параллельно с птицами и не является их прямым предком.

Современные птицы относятся к трем надотрядам: Бескилевые, Пингвины и Килевые. К бескилевым относятся африканские и южноамериканские страусы, а также казуары и киви. Все представители надотряда неспособны к полету: у них слабо развиты крылья и на грудине отсутствует киль. Передвигаются эти птицы исключительно по земле на задних конечностях.

Отличительная особенность пингвинов — способность к плаванию и нырянию. В воде они двигаются с помощью крыльев, а не задних конечностей, как другие водоплавающие птицы. Распространены пингвины в Южном полушарии.

Большинство современных птиц относится к отряду Килевых.

Класс Млекопитающие. Общая характеристика класса. Отряды млекопитающих.

Млекопитающие — это высший класс наземных позвоночных животных. Млекопитающие приобрели теплокровность и перешли к живорождению. Для поддержания постоянной высокой температуры тела необходимо интенсифицировать обмен веществ. Это достигается благодаря принципиальным изменениям в строении многих систем органов млекопитающих. Наиболее существенные преобразования произошли в пищеварительной, дыхательной и кровеносной системах. Особенности строения покровов млекопитающих обеспечивают эффективную терморегуляцию: шерстный покров способствует сохранению тепла, а при испарении секрета многочисленных потовых кожных желез организм животного охлаждается.

Каждый отдельный волос покрытых шерстью млекопитающих представляет собой стержень из ороговевших мертвых клеток. В основании волоса (луковице) находятся живые клетки, обеспечивающие его рост. У млекопитающих имеются два типа волос: остевые и пуховые. Остевые волосы образуют мех, а пуховые — подпушь, или подшерсток. Прослойка воздуха между волосками подшерстка предохраняет животное от излишней потери тепла. На подбородке, вокруг носа, губ, над глазами, на щеках и на некоторых других участках тела млекопитающих имеются отдельные крупные жесткие волосы — вибриссы. Это органы осязания.

Кожа млекопитающих образована двумя слоями: эпидермисом и кориумом. В ней расположены сальные и потовые железы. Протоки сальных желез открываются у основания волоса и выделяют жировой секрет, который смазывает волос и делает его эластичным. Потовые железы разбросаны по всей поверхности кожи и с волосами не связаны. Через потовые железы выводятся продукты обмена. Большую роль потовые железы играют в процессах терморегуляции. Железы выделяют жидкий секрет — испаряется с поверхности кожи, что обеспечивает температуры тела. Для млекопитающих характерны также специфические кожные пахучие железы. Они играют роль в общении животных между собой (мечение обнаружение полового партнера и т.д.). Млечные железы характерные для всех представителей класса, представляют собой видоизмененные потовые железы. Молоко, которое выделяют эти железы, содержит вещества, необходимые для нормального развития и роста новорожденных детенышей.

Скелет млекопитающих, как и всех позвоночных, делится на осевой скелет (позвоночник), скелет головы (череп) и скелет свободных конечностей и их поясов. Позвоночник образован из шейного, грудного, поясничного, крестцового и хвостового отделов. Шейный отдел позвоночника почти у всех млекопитающих содержит семь позвонков. Особое строение двух первых шейных позвонков (атланта и эпистрофея) обеспечивает подвижность головы. Атлант, представляющий собой кольцо, «надет» на зубовидный отросток эпистрофея и относительно свободно вращается на нем. К позвонкам грудного отдела прикрепляются ребра. Нижними концами они соединяются с грудиной, образуя грудную клетку. Грудная клетка защищает сердце и легкие, она подвижна, что важно для обеспечения дыхательных движений. Число ребер и грудных позвонков различно (12-18). Поясничные позвонки массивные, особенно у крупных животных. Число их колеблется от 5 до 7. Крестцовые позвонки срастаются между собой, образуя крестец. Количество позвонков в хвостовом отделе у разных млекопитающих зависит от длины хвоста животного.

Для черепа млекопитающих характерна большая черепная коробка (мозговой отдел), в которой расположен крупный головной мозг. Череп имеет широкое основание. В черепе наблюдается тенденция к срастанию отдельных костей. Основная часть лицевого отдела черепа занята носовой полостью, содержащей носовые раковины. Они являются частью дыхательной системы (проходя через них, воздух согревается, очищается и увлажняется). Кроме того, задние раковины носовой полости покрыты обонятельным эпителием. За счет того, что верхние дыхательные пути отделены от ротовой полости твердым небом (сросшимися челюстными и небными костями), млекопитающие могут одновременно дышать и обрабатывать пищу во рту. В нижней челюсти отсутствуют мелкие кости, каждая ее половина состоит лишь из одной кости. Благодаря этому челюсть становится более прочной.

Скелет передней конечности млекопитающих состоит из пояса и скелета свободной конечности. Пояс передней конечности у плацентарных млекопитающих включает парные лопатки, прикрепляющиеся к позвоночнику с помощью мышц, и ключицы. У многих хорошо бегающих млекопитающих (собака, лошадь, гепард) ключицы отсутствуют. Тазовый пояс состоит из двух безымянных костей, образованных в результате срастания седалищной, лобковой и подвздошной костей. Скелет свободных конечностей построен по общему для наземных животных плану. Передняя конечность состоит из плечевой (плечо), лучевой и локтевой костей (предплечье), костей запястья, пясти и фаланг пальцев (кисть). В задней конечности им соответствуют бедренная (бедро), большая и малая берцовые кости (голень) и кости предплюсны, плюсны и фаланг пальцев. В зависимости от того, сколько элементов стопы участвует в опоре животного при передвижении, различают стопоходящих (например, медведь), пальцеходящих (волк, кошачьи) и фалангоходящих (корова, лошадь) млекопитающих. Мускулатура образована группами мышц головы, шеи, туловища, конечностей и хвоста. Нижняя челюсть приводится в движение жевательной мускулатурой. Поддерживает голову в вертикальном положении шейная мускулатура; она обеспечивает движения головы и шеи. Туловищная мускулатура делится на мускулатуру грудной клетки (межреберные мышцы и диафрагма, которая характерна только для представителей данного класса) и брюшной стенки (прямые и косые мышцы живота), а также поясничные мышцы, участвующие в сгибании позвоночника. Сложное строение имеют мышцы конечностей, обусловливающие разнообразие движений. У млекопитающих развита подкожная мускулатура. Она образует почти сплошной слой под кожей животного, принимает участие в образовании щек и губ. С помощью подкожной мускулатуры приводятся в движение определенные участки кожи на голове, а также губы и уши, что служит для выражения эмоционального состояния животного. Подкожная мускулатура играет важную роль в терморегуляции, приводя в движение волосы.

Пищеварительный тракт у млекопитающих начинается ротовым отверстием, окруженным мягкими губами. Губы служат детенышам при сосании ими материнского молока. Они плотно замыкают ротовую полость и вместе с поршнем-языком играют роль насоса. Губы принимают участие в захвате пищи взрослыми животными. Обработка пищи начинается уже в ротовой полости. Твердая пища размельчается зубами. У большинства млекопитающих они делятся на резцы, клыки, предкоренные и коренные. Зубы очень прочные, имеют сложное строение и сидят в особых ячейках — альвеолах. Схема строения зубной системы варьирует в различных отрядах. У грызунов и зайцеобразных, например, отсутствуют клыки, но зато очень сильно развиты резцы. У хищников клыки крупные, служат для удержания добычи, а для ее разгрызания звери пользуются так называемыми «хищными» зубами (четвертые предкоренные зубы в верхней челюсти и первые коренные в нижней). В ротовой полости пищевые частицы смачиваются слюной и подвергаются действию пищеварительных ферментов, содержащихся в слюне. Из ротовой полости пища попадает в глотку, а по пищеводу — в желудок. Там она накапливается и переваривается ферментами, входящими в состав секрета пищеварительных желез, расположенных в слизистой желудка. За желудком следует тонкий кишечник, начальный отдел которого, как и у всех позвоночных, называется двенадцатиперстной кишкой. В нее открываются протоки печени и поджелудочной железы. У большинства млекопитающих имеется желчный пузырь, в котором содержатся желчь, вырабатываемая печенью. На границе тонкого и толстого кишечника находится небольшая слепая кишка, где обитают симбиотические бактерии. С помощью выделяемых ими ферментов здесь переваривается растительная клетчатка. Поэтому у растительноядных млекопитающих (например, у зайцеобразных и многих грызунов) этот отдел кишечника развит гораздо лучше, чем у видов, питающихся белковой пищей (хищных). В толстом кишечнике всасывается вода и формируются каловые массы. Продолжением толстой кишки является прямая кишка. У плацентарных и сумчатых млекопитающих она заканчивается анальным отверстием, а у однопроходных конечный отдел прямой кишки преобразуется в клоаку.

Дыхательная система начинается парными ноздрями, через которые воздух попадает сначала в носовую полость, имеющую сложное строение, а затем в гортань. В носовой полости воздух нагревается, увлажняется и очищается от различных твердых примесей. Благодаря развитию твердого и мягкого неба, воздухоносные пути полностью отделены от ротовой полости, и воздух беспрепятственно поступает в организм. Во время прохождения пищи в пищевод отверстие гортани закрывается расположенным над ним хрящевым надгортанником. За гортанью начинается трахея, стенки которой снабжены хрящевыми полукольцами, не дающими им спадаться. Трахея разделяется на два бронха, которые, войдя в легкие, многократно ветвятся. Концевые участки бронхов называются бронхиолами. Они ведут в полость легочных пузырьков (альвеол), тонкие стенки которых густо оплетены кровеносными капиллярами. Здесь происходит газообмен между находящимся в легких воздухом и кровью. Общая поверхность альвеол очень велика. Большая поверхность легких обеспечивает поступление в организм значительного количества кислорода, что необходимо для получения энергии. Легкие одеты плеврой, которая соприкасается с плеврой, выстилающей грудную клетку изнутри. Между обоими листками плевры воздуха нет, поэтому при расширении грудной клетки легкие, давление воздуха внутри которых равно атмосферному, расширяются. При сужении грудной клетки легкие сжимаются. Изменение объема грудной клетки осуществляется мышцами. Характерная особенность дыхательной системы млекопитающих — наличие диафрагмы — мышцы, разделяющей полость тела на грудную и брюшную. Диафрагма участвует в дыхании: на вдохе при ее сокращении (вместе с сокращением межреберных мышц) увеличивается объем грудной полости и в легкие засасывается воздух. При расслаблении этих мышц происходит пассивный выдох.

Кровеносная система состоит из двух кругов кровообращения — большого и малого. Сердце четырехкамерное, благодаря чему венозный и артериальный токи крови полностью разделены. Поэтому все части тела получают богатую кислородом кровь. Малый круг кровообращения представлен системой легочных артерий и вен и устроен принципиально так же, как у всех наземных позвоночных. У млекопитающих, в отличиё от птиц, сохраняется только левая дуга аорты. Она берет начало от левого желудочка и относится к большому кругу кровообращения. Отходящие от дуги аорты сонные артерии несут кровь к голове, а подключичные артерии — к передним конечностям. Продолжением левой дуги является спинная аорта. По отходящим от нее сосудам кровь поступает к внутренним органам и мускулатуре и покровам туловища и задних конечностей. В хвосте спинная аорта переходит в хвостовую артерию. От головы, шеи, передних конечностей и передней части туловища венозная кровь собирается в два сосуда — передние полые вены, открывающиеся самостоятельными отверстиями в правое предсердие. В него же впадает непарная задняя полая вена, несущая кровь от органов, расположенных в задней части тела.

Выделительная система представлена парными почками. Почки — бобовидные крупные тела, лежат у позвоночного столба в его поясничной части. Строение почек усложняется по сравнению с другими наземными позвоночными: увеличилось количество клубочков, почечные канальцы значительно удлинились, поверхность соприкосновения их с кровеносными сосудами сильно возросла. Особенности в строении почек способствуют более совершенному удалению из организма продуктов диссимиляции и в то же время сохранению воды и других необходимых веществ. От почек отходят мочеточники, по которым моча попадает в мочевой пузырь. От него начинается мочеиспускательный канал, открывающийся у плацентарных млекопитающих наружу самостоятельным отверстием.

Семенники у большинства млекопитающих находятся в особом мешочке — мошонке. В них развиваются сперматозоиды; созревая, они попадают в семяпровод, открывающийся в мочеиспускательный канал. Мочеиспускательный канал проходит в совокупительный орган и открывается в его основании отверстием. Таким образом, у самцов мочеиспускательный канал служит для выведения мочи и половых продуктов. Хорошо развиты добавочные железы: семенные пузырьки, предстательная железа. Выделения этих желез поддерживают нормальное состояние семени и его способность к оплодотворению.

У самок половая система образована парными яичниками и яйцеводами. Яичники лежат в брюшной полости недалеко от воронок яйцеводов. Расширенные задние отделы яйцеводов, сливаясь, образуют матку, открывающуюся во влагалище. Для обеспечения питания зародыша, стенки матки обильно пронизаны кровеносными сосудами. Конечные части женских половых путей отделены от задней кишки и мочеиспускательного канала. Оплодотворение у млекопитающих внутреннее; в половые пути самки сперматозоиды вводятся с помощью полового члена. Оплодотворение происходит в верхней части яйцевода, после чего яйцеклетка попадает в матку, где развивается зародыш. Наружная оболочка зародыша срастается со слизистой оболочкой матки и образуется плацента (детское место). Плацента характерна только для плацентарных млекопитающих. Через плаценту осуществляется питание и дыхание зародыша. В плаценте сосуды оболочки зародыша тесно переплетаются с сосудами матки, но не переходят одни в другие. Передача из организма матери в организм зародыша питательных веществ и кислорода происходит путем осмоса через стенки сосудов. Также происходит и удаление из организма зародыша продуктов обмена. Зародыш окружен амнионом (одна из зародышевых оболочек), который заполнен жидкостью. Благодаря этому зародыш предохранен от вредных последствий сотрясений, которые испытывает организм матери при беге, прыжках и т.д.

После определенного периода беременности (развития зародыша внутри организма матери), продолжительность которого у разных видов млекопитающих неодинакова, на свет появляются детеныши. Количество их у разных представителей класса также сильно варьирует; они могут быть как абсолютно беспомощными (у многих грызунов, хищных, приматов), так и вполне развитыми (у копытных). Детеныши всех млекопитающих в течение некоторого времени питаются материнским молоком, вырабатываемым млечными железами самок. У большинства млекопитающих млечные железы открываются сосках. Число сосков различно и зависит от возможного количества детенышей в помете.

Отличительный признак строения центральной нервной системы млекопитающих — развитие крупных полушарий переднего отдела головного мозга. У некоторых видов их наружная поверхность гладкая, у представителей более прогрессивно развитых отрядов в ней появляются борозды и извилины, которые увеличивают поверхность коры. Полушария настолько велики, что прикрывают промежуточный и часть среднего мозга. Полушария переднего мозга покрыты слоем серого вещества, содержащего тела нейронов (корой). В коре сосредоточены центры, воспринимающие зрительные, слуховые, осязательные и другие раздражения, а также двигательные и ассоциативные центры. Появление коры обеспечивает высокий уровень нервной деятельности и сложное приспособительное поведение млекопитающих. Кора служит центром сбора информации, поступающей от всех органов чувств; в ней также формируются условные рефлексы. В среднем мозге имеются передние бугры, отвечающие за первичную обработку зрительной информации, и задние бугры — центры слуха. У млекопитающих хорошо развит мозжечок, также имеющий много извилин. Этот отдел головного мозга отвечает за поддержание равновесия и координацию движений. Продолговатый мозг связывает головной мозг со спинным. Так же как и у других животных, у млекопитающих в нем располагаются центры безусловных рефлексов.

Ведущие органы чувств млекопитающих — органы обоняния, осязания и слуха; значение органов зрения в жизни млекопитающих значительно меньшее, чем в жизни птиц. Орган обоняния представляет собой сложную систему раковин и расположен в задней части носовой полости. Раковины покрыты чувствительным обонятельным эпителием, от клеток которого нервные волокна направляются в обонятельные доли переднего мозга. Орган зрения (глаз) имеет практически такое же строение, как орган зрения всех наземных позвоночных. Хрусталик имеет вид двояковыпуклой линзы, аккомодация осуществляется за счет изменения его кривизны. Глаза снабжены подвижными веками с ресницами; во внутреннем углу глаза имеется рудиментарная мигательная перепонка. Орган слуха образован наружным, средним и внутренним ухом. Наружное ухо представлено ушной раковиной, необходимой животному для определения положения источника звука, и наружным слуховым проходом. Наружный слуховой проход отделен от среднего уха барабанной перепонкой. В среднем ухе расположены три слуховые косточки — молоточек, наковальня и стремечко, передающие колебания барабанной перепонки во внутреннее ухо. Звук воспринимается клетками улитки, которая имеет вид спиральной перепончатой трубки и лежит во внутреннем ухе. Органы равновесия находятся как и у других позвоночных в лабиринте. Они очень хорошо развиты. Млекопитающие совершают быстрые, сложные движения, поэтому восприятие любых изменений положения тела в пространстве для них исключительно важно.

Считается, что предками млекопитающих были звероподобные рептилии (териодонты), появившиеся в верхнем карбоне. Ряд примитивных черт сближал их с древними амфибиями. В то же время эти рептилии по некоторым признакам были близки к современным млекопитающим. Так, зубы у них располагались в ячейках, имели корни и дифференцировались на резцы, клыки и коренные; головной мозг был сильно увеличен; конечности находились под туловищем, а не по бокам от него, как у пресмыкающихся. Наиболее известный представитель звероподобных рептилий — иностранцевия, хищное животное трехметровой длины. Все крупные звероподобные рептилии вымерли в конце триаса, а непосредственными предками современных млекопитающих стали представители небольшой ветви этих рептилий — мелкие животные, приспособившиеся к ночному образу жизни в зарослях растительности. Обитание в таких условиях привело к прогрессивному развитию органов обоняния, осязания и слуха. Однако во многих отношениях они были близки к рептилиям. Передний мозг был сравнительно слабо развит, конечности недостаточно совершенны, температура тела неустойчива и невысока, они имели клоаку и откладывали яйца и т.д. После того как большая часть древних рептилий вымерла в меловом периоде,

млекопитающие заняли господствующее положение, освоив практически все среды обитания: воздушную (летучие мыши, крыланы), водную (китообразные, ластоногие) и наземную (большая часть остальных млекопитающих). Расцвет млекопитающих приходится на кайнозойскую эру. В конце третичного периода кайнозойской эры существовало уже много отрядов современных млекопитающих.

Из современных млекопитающих наиболее близки к предковым формам представители подкласса Первозверей (Клоачные, или Однопроходные). К этому подклассу относятся утконос, ехидна и проехидна, обитающие в Австралии, Тасмании и Новой Зеландии. Все эти животные яйцекладущие. Ехидна и проехидна вынашивают яйца в сумке. Утконос ведет водный образ жизни, а яйца высиживает в норах. Вылупившиеся детеныши питаются молоком, которое слизывают с голого участка кожи на брюхе матери. Сосков нет. Челюсти однопроходных преобразованы в клюв. У ехидны клюв длинный и относительно тонкий, утконос имеет широкий, похожий на утиный.

К подклассу Сумчатых относят около 270 видов животных, обитающих в Австралии, Новой Гвинее, Тасмании и в Южной Америке. В Австралии и на островах вокруг нее сумчатые не испытывали конкуренции со стороны плацентарных млекопитающих и приспособились к роющему (сумчатый крот), наземному (сумчатая крыса, вомбат, кенгуру) и древесному (сумчатая белка, коала) образу жизни. Для животных этого подкласса характерно рождение у них очень мелких недоразвитых детенышей. Самки донашивают их в специальных сумках на брюхе, внутри которых находятся соски. На начальных стадиях развития детеныши плотно присасываются к соскам, и молоко впрыскивается им в рот при сокращении специальной мускулатуры молочной железы.

Большинство видов современных млекопитающих относится к подклассу Плацентарных. Отличительная черта этой группы — образование плаценты. К подклассу Плацентарных принадлежат 17 отрядов млекопитающих. Наиболее известны и многочисленны по количеству входящих в них видов отряды Насекомоядных (кроты, ежи, землеройки, выхухоли), Рукокрылых (крыланы и летучие мыши), Грызунов (мыши, крысы, полевки, белки, бурундуки, сурки), Зайцеобразных (зайцы, кролики, пищухи), Хищных (львы, тигры, медведи, волки, собаки, хорьки, выдры), Ластоногих (моржи, тюлени, морские котики), Китообразных (дельфины, киты, кашалоты), Парнокопытных (коровы, свиньи, бараны, олени, зубры), Непарнокопытных (лошади, куланы, ослы, носороги) и Приматов (лемуры, мартышки, павианы, макаки, гориллы, человек).

Дата добавления: 2015-04-25