Загальна характеристика класу.
Плазуни - перший справжній клас наземних хребетних тварин, до якого належить близько 6 тис. Видів. Живуть вони переважно в регіонах з теплим і жарким кліматом. В ході завоювання суші плазуни придбали ряд адаптації:
- Тіло поділяється на голову, шию, тулуб, хвіст і п'ятипалі кінцівки.
- Шкіра суха, позбавлена залоз і покрита роговим покривом, що захищає тіло від висихання. Зростання тваринного супроводжується періодичної линянням.
- Скелет міцний, скостенілий. Хребет складається з п'яти відділів: шийного, грудного, поперекового, крижового і хвостового. Плечовий і тазовий пояси кінцівок укріплені і пов'язані з осьовим скелетом. Розвинені ребра і грудна клітка.
- Мускулатура більш диференційована, ніж у земноводних. Розвинені шийні і міжреберні м'язи, підшкірна мускулатура. Рухи відділів тіла більш різноманітні і швидкі.
- Травний тракт довший, ніж у земноводних, і чіткіше диференційований на відділи. Їжа захоплюється щелепами, мають численні остриезуби. Стінки ротової порожнини і стравоходу забезпечені потужною мускулатурою, яка проштовхує великі порції їжі в шлунок. На кордоні тонкої і товстої кишок є сліпа кишка, особливо добре розвинена у рослиноїдних наземних черепах.
- Органи дихання-легені - мають велику дихальну поверхню за рахунок пористого будови. Розвинені воздухопроводящіе шляху - трахея, бронхи, в яких повітря зволожується і не висушує легені. Вентиляція легенів відбувається шляхом зміни обсягу грудної клітини.
- Серце трикамерне, проте в шлуночку є неповна поздовжня перегородка, що перешкоджає повному змішуванню артеріальної та венозної крові. Велика частина тіла плазунів забезпечується змішаною кров'ю з переважанням артеріальної, тому інтенсивність обміну вище, ніж у земноводних. Однак плазуни, так само як риби і земноводні, є пойкілотермнимі (холоднокровними) тваринами, температура тіла яких залежить від температури середовища проживання.
- Органи виділення -тазовие нирки. За сечоводу сеча відтікає в клоаку, а з неї - в сечовий міхур. У ньому вода додатково відсмоктується в кровоносні капіляри і повертається в організм, після чого сеча виводиться назовні. Кінцевий продукт азотистого обміну, виведений з сечею, - сечова кислота.
- Головний мозок має більший відносний розмір, ніж у земноводних. Краще розвинені великі півкулі переднього мозку з зачатками кори і мозочок. Форми поведінки плазунів більш складні. Органи почуттів краще пристосовані до наземного способу життя.
- Запліднення тільки внутрішнє. Яйця, захищені від висихання шкірястою або скорлуповой оболонкою, рептилії відкладають на суші. Зародок в яйці розвивається у водному оболонці. Розвиток прямий.
Особливості будови і процесів життєдіяльності. Розглянемо будову основних органів плазунів на прикладі ящірки прудкої.
Тіло ящірки подразделено на голову, тулуб і хвіст. У туловищном відділі добре виражена шия. Все тіло вкрите роговими лусками, а голова і черево - великими щитками. Кінцівки ящірки добре розвинені і озброєні п'ятьма пальцями з пазурами.
Плечові і стегнові кістки розташовані паралельно поверхні землі, внаслідок чого тіло провисає і стосується землі (звідси і назва класу). Шийний відділ хребта складається з восьми хребців, перший з них рухомий з'єднаний як з черепом, так і з другим хребцем, що забезпечує головному відділу більшу свободу рухів. Хребці попереково-грудного відділу несуть ребра, частина яких з'єднана з грудиною, в результаті чого утворюється грудна клітка. Крижові хребці забезпечують більш міцне, ніж у земноводних, з'єднання з кістками таза.
У ящірок при мимовільному відкиданні хвоста (явище автотомії) розрив відбувається не між хребцями, а посередині, де знаходяться тонкі хрящові прошарки, що ділять тіло хребця на дві частини.
У травній системі плазунів краще, чому земноводних, виражена диференціювання на відділи. Захоплення їжі виробляється щелепами, мають для утримання здобичі зуби. Ротова порожнина краще, ніж у земноводних, відмежована від глотки. На дні ротової порожнини розташований рухливий, роздвоєний на кінці язик. Їжа змочується слиною, що полегшує її ковтання. Стравохід у зв'язку з розвитком шиї довгий. Відмежований від стравоходу шлунок має м'язисті стінки. На кордоні тонкої і товстої кишок є сліпа кишка. Протоки печінки і підшлункової залози відкриваються в дванадцятипалу кишку. Час перетравлення їжі залежить від температури тіла плазунів.
Органи дихання легені. Їх стінки мають пористу будову, що в значній мірі збільшує поверхню. Шкірне дихання відсутнє. Вентиляція легенів більш інтенсивна, ніж у земноводних, і пов'язана зі зміною обсягу грудної клітини. Дихальні шляхи -трахея, бронхи - захищають легені від иссушающего і охолоджуючого впливу повітря, що надходить ззовні.
Серце у плазунів трикамерну, однак повного змішання артеріальної і венозної крові не відбувається через наявність в ньому неповної поздовжньої перегородки. Відходять від різних частин шлуночка три посудини - легенева артерія, ліва і права дуги аорти - несуть венозну кров до легким, артеріальну - до голови і передніх кінцівках, а до решти частин - змішану з переважанням артеріальної. Таке крово- забезпечення, а також мала здатність до терморегуляції призводять до того, що температура тіла плазунів залежить від температурних умов навколишнього середовища.
Органи виділення представлені тазовими нирками, в яких загальна фільтраційна площа клубочків невелика, в той час як протяжність канальців значна. Це сприяє інтенсивному зворотному всмоктуванню відфільтрованої клубочками води в капіляри крові. Отже, виділення продуктів життєдіяльності у плазунів відбувається з мінімальними втратами води. У них, як і у наземних членистоногих, кінцевим продуктом виділення є сечова кислота, що вимагає для виведення з організму невеликої кількості води. Сеча по сечоводу збирається в клоаку, а з неї в сечовий міхур, з якого у вигляді суспензії дрібних кристалів виводиться назовні.
Головний мозок плазунів в порівнянні з таким земноводних має краще розвиненими мозочком і великими півкулями переднього мозку, поверхня якого має зачатки кори. Це обумовлює різноманітні і більш складні форми пристосувального поведінки.
Органи почуттів в більшій мірі відповідають наземного способу життя. Очі захищені рухливими століттями (верхнім і нижнім) і мигательной перетинкою. Фокусування зору досягається як переміщенням кришталика щодо сітчастої оболонки, так і зміною його кривизни. Деякі денні види мають кольоровий зір. У ящірок добре розвинений тім'яної очей - світлочутливий орган, розташований на тімені.
Орган слуху складається з середнього та внутрішнього вуха. Нюх у порівнянні з земноводними розвинене краще.
Деякі види змій мають орган термічного почуття (між ніздрями й оком), що дозволяє на відстані вловлювати тепло, що виходить від об'єкта видобутку. Це дає можливість зміям полювати на теплокровних тварин, не бачачи їх.
У плазунів запліднення внутрішнє. Розмножуються шляхом відкладання яєць або яйцеживорождения. Яйця відносно великі, багаті поживними речовинами, що забезпечує прямий розвиток ембріона без проміжних личинкових стадій. Яйця зовні захищені від висихання захисними оболонками (шкірястою або скорлуповой). Зародок в яйці розвивається в порожнині, заповненої рідиною, що сприяє правильному формуванню його органів.
Різноманітність і значення плазунів. Сучасні плазуни є лише невеликі залишки багатого і різноманітного світу тварин, які населяли в мезозойську еру не тільки всю сушу, а й все моря планети. В даний час до класу Плазуни належать близько 6,3 тис. Видів, об'єднаних в декілька загонів, серед яких найбільш численними є Лускаті, Крокодили і Черепахи.
Підклас первоящери (Prosauria)
Єдиний представник цієї дуже давньої групи - гаттерия - зберігся тільки на островах Нової Зеландії. Будова гаттерии характеризується рядом примітивних ознак: двуяковогнутие хребці із залишками хорди між ними, на сошнике є зуби, совокупительних органів немає і т.д. Довжина тіла до 60 см. Після заселення Нової Зеландії людьми гаттерия була майже винищена; Зараз від повного винищення її захищає спеціальний закон про охорону цієї тварини.
Підклас Лускаті (Squamata) - найчисленніша група плазунів (приблизно 6,1 тис. Видів). Для них характерна наявність в покривах рогових луски.
Загін Ящірки (Lacertilia)
Більшість ящірок - тварини невеликих розмірів. Живуть в найрізноманітніших умовах: в степах, пустелях, лісах, горах і т.д. Дрібні види харчуються комахами та іншими безхребетними, більші (варани і ін.) Нападають на хребетних, небагато видів рослиноїдних. Ящірки винищують шкідливих комах. Деяких ящірок використовують в їжу, але в загальному практичне значення рассматріваемог загону невелика. Відома також одна отруйна ящірка - ядозуб, що живе на півдні Північної Америки.
У середній смузі СНД мешкає ящірка прудка, на північ від поширена ящірка живородна, а в південних районах мешкають гекони, агами і найбільша ящірка - сірий варан (до 2 м завдовжки). Варан завдяки добре розвиненим кінцівкам швидко бігає, його тіло високо піднято над землею. Поширені варани в Африці, Південній Азії, Малайському архіпелазі та в Австралії, а також в піщаних пустелях Туркменістану і Узбекистану.
Загін Змії (Ophidia)
Змії - це безногі лускаті з довгим циліндричним тілом, за допомогою хвилеподібних вигинів якого вони пересуваються. Рухомих повік не мають. Видобуток заковтують цілком завдяки широко розтяжне роті (нижні щелепи підвішені на розтяжних зв'язках). Зуби гострі, спрямовані назад. При нападі на жертву отруйні змії висувають вперед з ротової порожнини зуби і з їх допомогою вводять в тіло видобутку секрет отруйних залоз. Грудина відсутня. Ребра вільні і виключно рухливі. Середнє вухо спрощено, барабанна перетинка відсутня. Поширені в усіх частинах світу, але чисельно переважають в жарких країнах. Широко відомі неотруйні змії - вужі, удави, і отруйні - гюрза, гадюка, гримуча змія, піщана ефа і ін. Яд змій використовується для приготування лікарських препаратів. Неотруйна змія мідянка занесена в Червону книгу Республіки Білорусь.
Підклас Крокодили (Crocodilia) представлений великими (довжиною до 6 м), найбільш високоорганізованим плазунами, пристосованими до напівводного способу життя. У них ящерообраз-ве, злегка сплощене тіло, покрите роговими щитками, зі стислим з боків хвостом і плавальними перетинками між пальцями задніх ніг. Зуби сидять в осередках (як у ссавців). Легені мають сложноячеістое будова і вміщають великий запас повітря. Розвинена діафрагма. Серце четирехкамерное. Розмножуються відкладанням яєць (10 100 штук), покритих вапняної шкаралупою. Стають статевозрілими до 8-10 років, живуть до 80-100 років. Відомі нільський крокодил (Африка), алігатор (Китай, Америка), кайман (Америка), гавіал (Індостан, Бірма). У деяких країнах м'ясо крокодилів використовується в їжу, шкіра є цінною сировиною для виготовлення галантерейних виробів. У зв'язку з інтенсивним промислом чисельність крокодилів різко скоротилася. Створені господарства по їх розведенню (США, Куба).
Підклас Черепахи (Chelonia) об'єднує плазунів, що мають компактне тіло, укладену в міцний кістковий панцир, в який можуть втягуватися шия, голова, кінцівки і хвіст. Зверху кістковий панцир покритий роговими пластинками або м'якою шкірою. Щелепи позбавлені зубів і мають гострі рогові краю. Хребці, крім шийного і хвостового відділів, зрощені зі спинний частиною панцира (як і ребра). Механізм дихання пов'язаний з рухом шиї і плечей, які, висуваючи з-під панцира, розтягують легкі. Інтенсивність обміну низька. Здатні до тривалого голодування. Живуть у вологих тропіках і в жарких пустелях. У багатьох країнах м'ясо і яйця черепах вживають в їжу. Рогові пластини деяких видів черепах використовуються для виготовлення виробів. Болотяна черепаха занесена до Червоної книги Республіки Білорусь. Живе в слабо проточних водоймах і харчується різноманітними дрібними водними і наземними тваринами.
Походження плазунів. Плазуни відомі вже з кінця кам'яновугільного періоду палеозойської ери. Свого розквіту вони досягли в мезозойську еру, до кінця якої були витіснені птахами і ссавцями. Предками сучасних плазунів вважаються примітивні девонские земноводні - стегоцефали, що дали початок Котилозаври - древнім гадів.
Розквіту древніх плазунів в мезозойську еру сприяли теплий клімат, велика кількість пиши як на суші, так і у воді, а також відсутність конкурентів. Вони заселили наземну середу, де панували гігантські динозаври, досягали в довжину 30 м. Серед них були як рослиноїдні тварини, так і хижаки. У водному середовищі панували рибообразние ящери - іхтіозаври (8-12 м). Своєрідну групу складали ящери-птерозаври, які могли літати завдяки великій шкірястої перетинки, натягнутої між передніми і задніми кінцівками.
Вимирання древніх плазунів пов'язують з похолоданням клімату в кінці мезозою і нездатністю їх підтримувати постійну температуру тіла. Настало зниження процесів життєдіяльності у плазунів призвело до послаблення їх конкурентної боротьби з появою і швидко прогресуючими ссавцями.
Розмноження. До складу чоловічої статевої системи рептилій входять: два насінники округлої форми, що лежать по боках поперекового відділу хребта, два придатка сім'яників, що утворилися з передніх ділянок тулубових нирок, два семяпровода (вольфови канали) і злягальні органи, що розвинулися з стінки клоаки. Жіноча статева система складається з двох яєчників, сильно розростаються в період розмноження, і двох яйцепроводів (мюллерових каналів), що впадають в клоаку. Запліднення тільки внутрішнє. Насіння вводиться самцями в клоаку самки за допомогою совокупительних органів. Дозрілі яйцеклітини, які містять багато жовтка, потрапляють в воронки яйцепроводів. З'єднання жіночих і чоловічих гамет відбувається у верхній частині яйцеводов, куди проникають після статевого акту сперматозоїди. Зиготи, просуваючись по яйцепроводу, в середній частині останніх окружаются білковою оболонкою, а в задній покриваються шкаралупою.
У деяких видів ящірок і змій спостерігається партеногенетическому розмноження самок. Самців у таких видів, як правило, немає.
Розвиток прямий; личинок у рептилій немає. Запліднені яйця плазуни відкладають в грунт, під камінням, листям і т.д. У ряду видів розвиток зигот відбувається в статевих шляхах самки і відразу після виходу розвинулися яєць назовні з них вилуплюються сформовані тварини, тобто для таких видів характерно яйцеживорождение. У небагатьох видів спостерігається справжнє живородіння: судини жовткового мішка тісно з'єднуються з судинами яйцевода і ембріон отримує значну частину поживних речовин з організму матері. Яйцеживорождение частіше спостерігається у видів, поширених в північних і гірських районах. Очевидно, яйцеживорождение є захистом розвиваються зародків від охолодження та інших несприятливих умов. Немає жодного виду рептилій, у якого яйця розвиваються у воді; навіть у рептилій, які проводять більшу частину життя у воді (всі крокодили, багато черепахи, деякі змії), відкладання яєць і їх розвиток відбуваються тільки на суші. Морські змії, ніколи не залишають воду, відносяться до живородних.