Характеристики рептилий, классификация, системы и репродукция

рептилии это парафилетическая группа позвоночных животных, в которую входят черепахи, ящерицы, змеи, туатары и крокодилы. Кроме того, они включают несколько вымерших групп крупных динозавров, плезиозавров, птерозавров и других. Его наиболее заметная особенность - толстая кожа с чешуей.

Эти живые существа являются экзотермами, поскольку у них нет способности внутренне регулировать температуру своего тела. Поэтому его распространение практически ограничено регионами с теплым климатом, где их очень много.

Черепахи - это организмы с толстым панцирем и морфологией предков. У них нет зубов, и все они яйцевидные. Наибольшее разнообразие группы можно найти у ящериц, которые очень процветали. Большинство яйцекладущих и некоторые живородящие.

Две группы рептилий, змей и amphisbaenidae пострадали от полного сокращения конечностей. Кроме того, у змей есть кинетический череп (с движением), который позволяет им поглощать огромную добычу. Некоторые могут вводить яд.

Туатары являются эндемичными животными Новой Зеландии. Его характеристики напоминают рептилий, населявших землю около 100 миллионов лет назад..

Крокодилы - единственные не-птичьи представители архозавров, родословная которых породила ныне вымерших динозавров и нынешних птиц..

У рептилий существует значительная адаптация, благодаря которой размножение воды стало независимым: амниотическое яйцо. Яйцо состоит из структуры, покрытой известковой или рыхлой структурой с внезародышевыми оболочками, называемой амнион, хорион, желточный мешок и аллантоис. Рептилии не наблюдают личиночные стадии водной жизни.

индекс

• 1 Общая характеристика
• 2 амниотическое яйцо
• 3 Классификация
  • 3.1 Анапсиды, синапсиды и диапсиды 
  • 3.2 1. Заказ тестудинов (Chelonia)
  • 3.3 2. Заказ сквамата
  • 3.4 3. Заказ Sphenodonta
  • 3.5 4. Заказ Crocodilia
• 4 Пищеварительная система
• 5 Кровеносная система
• 6 Нервная система
• 7 Дыхательная система
• 8 Экскреторная система
• 9 Репродукция
  • 9.1 Определение пола
• 10 рептилий - это настоящая группа?
  • 10.1 Cladista Перспектива
  • 10.2 Общие производные символы
• 11 ссылок

Общие характеристики

Рептилии образуют парафилетическую группу из примерно 8000 видов. Эти организмы в изобилии и находятся в очень разнообразных местообитаниях, как наземных, так и водных, обычно с теплым климатом.

Они покрыты характерными структурами, называемыми шкалами. У большинства есть две пары участников, с пятью пальцами в каждой. У змей и некоторых ящериц члены выродились или сильно сокращены.

Кожа рептилий толстая, обеспечивает защиту от высыхания. Эпидермальные структуры этих животных образованы специальным кератином, называемым бета-кератином. Окостенение скелета завершено, и череп характеризуется наличием единственного затылочного мыщелка.

Что касается регулирования температуры, все члены группы являются экзотермическими животными; они не могут регулировать свою температуру метаболическими путями.

Напротив, они могут регулировать свою температуру своим поведением. То есть они перемещаются в солнечные регионы, если им нужно увеличить его, или они расположены в затененных регионах, чтобы понизить температуру тела..

Амниотическое яйцо

Амниотическое яйцо представляет собой одну из самых удивительных адаптаций животного царства, поскольку ему удалось сделать репродуктивные процессы водоемов независимыми.

Яйцо имеет четыре слоя или дополнительные зародышевые оболочки, которые называются амнион, аллантоис, хорион и желточный мешок..

Амнион - это слой, который окружает эмбрион. Внутри мы находим жидкость, которая смягчает развивающийся организм и обеспечивает водную среду для его роста. В аллантоисе отходы хранятся.

Хорион окружает все содержимое яйца и обладает высокой васкуляризацией, как и аллантоис. Эти два дополнительных зародышевых слоя участвуют в дыхании, являясь жизненно важным компонентом для обмена кислорода и углекислого газа. В желточном мешке находятся питательные вещества, которые будет использовать зародыш.

Большинство амниотических яиц окружены скорлупой и минерализованной оболочкой и довольно гибки. Этот барьер обеспечивает баланс между защитой эмбриона и обменом веществ, поскольку он действует как полупроницаемый барьер..

классификация

Живые рептилии представлены следующими отрядами: Testudines (черепахи), Squamata (ящерицы и змеи), Sphenodonta (туатары Новой Зеландии) и Crocodilia (крокодилы и союзники). 

Кроме того, группы рептилий различаются по количеству отверстий в их черепе. Сначала мы рассмотрим классификацию различных черепов амниот, а затем рассмотрим таксономическую классификацию четырех групп живых рептилий.. 

Анапсиды, синапсиды и диапсиды 

В классификации рептилий - и остальных позвоночных четвероногих - обычно применяют термины anápsidos, diápsidos и sinápsidos. Эта терминология относится к рисунку отверстий (фенестры) на уровне височной области в черепе этих животных.

Анапсиды - это организмы, чья височная область не имеет какого-либо отверстия. Эта морфология считается примитивной, и считается, что первые амниоты, появившиеся в ходе эволюции, обладали этой анатомической структурой. Внутри существующего вида черепахи имеют анапсидный череп.

Однако случай с черепахами очень специфичен. Согласно современным молекулярным данным, был сделан вывод о том, что эти рептилии приобрели анапсидное состояние вторично, так как они происходят от предка с временными отверстиями..

Из этого наследственного состояния были получены два анатомических варианта: диапсиды и синапсиды. В черепе диапсид мы обнаруживаем два временных отверстия. Диапсидный череп присутствует у современных рептилий (включая птиц и за исключением черепах).

Третьим шаблоном временных отверстий является синапсид, где есть только пара временных отверстий. Млекопитающие имеют этот тип черепа.

1. Заказать тестудины (Chelonia)

Орден Testudines состоит из черепах. Эти организмы очень мало менялись на протяжении эволюции, сохраняя в значительной степени характерную морфологию группы.

Наиболее выдающейся особенностью является наличие спинного щитка и брюшного пластрона. Эта оболочка состоит из двух слоев: внешнего слоя, состоящего из кератина, и внутренней оболочки костной природы..

Внутренний слой представляет собой соединение костей, сросшихся позвонков и других окостенелых дермальных элементов. Как уникальная особенность позвоночных животных, черепахи являются единственными организмами, которые обладают конечностями и талией в ребрах..

Челюсти челонианцев не имеют зубных структур. Вместо этого есть своего рода кератиновые блюда, которые позволяют манипулировать и измельчать пищу..

С экологической точки зрения черепахи сумели завоевать множество ниш. Существуют полностью водные виды (кроме момента отложения яиц) и полностью наземные.

Что касается чувств, черепахи не представляют особенно хороший слух. Чтобы противостоять этому недостатку, у них есть система вкуса и очень чувствительное зрение. На самом деле зрение цветное и сравнимо с фоторецепторной системой человека.

2. Заказать Squamata

Этот орден состоит из ящериц и змей. Он очень широк и разнообразен, включая почти 95% всех живых видов не-птичьих рептилий.

Змеи обладают рядом уникальных и отличительных черт. Тело подверглось значительному удлинению, что приводит к внутренней перестройке органов; конечности были потеряны и есть приспособления для потребления другими крупными животными.

У большинства ящериц есть способность двигать веками. Напротив, у змей обычно есть прозрачный и постоянный слой на их органах зрения. Видение некоторых видов адаптировано к солнечному свету и обладает цветовым зрением, в то время как другие ночные виды не обладают им..

Череп членов этого класса называется кинетическим черепом, поскольку он обладает подвижными свойствами, которые позволяют им поглощать и манипулировать добычей значительных размеров. Хотя череп ящериц кинетический, у змей это явление гораздо более выражено.

Раньше Орден Squamata был объединен тремя подчиненными: Sauria, Serpentes и Amphisbaenia. Сегодня последняя группа рассматривается как модифицированные члены Саурии.

Подзаказ Саурия

Она включает в себя длинную, чрезвычайно разнообразную группу форм, которые обитают в земной среде, от воды до деревьев, подземных районов и даже воздуха. Среди наиболее популярных представителей - гекконы или гекониды, игуаны, сцинциды, мониторы и хамелеоны..

Для большинства видов ящериц слух не представляет соответствующего смысла. Тем не менее, в некоторых видах песни являются важным элементом в поиске и выборе пары.

Среда обитания этой группы организмов обычно засушливая и сухая. Его толстая кожа и отсутствие желез в значительной степени предотвращают потерю воды. Кроме того, моча рептилий почти твердая и содержит значительное количество мочевой кислоты. Эти механизмы позволяют им избежать высыхания.

Поскольку рептилии не имеют терморегуляции и зависят от температуры окружающей среды, в холодных районах мало видов рептилий, так как эти условия ограничивают их рост..

Амфизбаиды или слепая черепица

Амфизбениды - это особая группа ящериц (Order Squamata), морфология которых напоминает морфологию змеи или дождевого червя. Его тело является червеобразным, и конечности были потеряны.

Название группы описывает ее особенную способность двигаться как вперед, так и назад. То есть они могут двигаться в направлении головы и хвоста с одинаковой эффективностью.

Их образ жизни подземный, и у них есть несколько приспособлений, связанных с жизнью под землей: червеобразная морфология для перемещения; череп твердый и крепкий, что позволяет раскопки; глаза атрофированы и практически неотличимы от тела (так как они покрыты слоем кожи), а наружное ушное отверстие отсутствует.

Подотряд Змей

Змеи - это рептилии, у которых нет конечностей, а в большинстве групп также отсутствуют грудные и тазовые талии. Его тело образовано многочисленными позвонками, которые позволяют им двигаться вдоль земли через серию волнообразных S-образных движений..

Как мы уже упоминали, череп змей очень кинетичен, что означает, что он может потреблять огромную добычу. Эта особенность может быть ответственна за замечательный успех змей. Некоторые виды змей - около 20% - способны вводить яд в свою жертву.

Что касается чувств, только небольшая группа змей с древесными привычками обладает замечательным зрением. У них нет барабанной перепонки или наружного уха. Для обнаружения химических раздражителей змеи снабжены органом Якобсона, также известным как вомероназальный орган.

3. Заказать Sphenodonta

Орден Sphenodonta состоит исключительно из двух живых видов - единственных выживших в родословной - принадлежащих к роду Sphenodon, Эндемик Новой Зеландии. Они обычно известны как туатары.

Туатары были моделью исследования, которая вызвала интерес у эволюционных биологов. Эти виды очень мало изменились в ходе эволюции и представляют собой примитивный череп с диапсидой.

4. Заказать Crocodilia

Крокодилы, аллигаторы и аллигаторы - крепкие и полуводные рептилии. Они известны в основном тем, что являются крупными хищниками. Их челюсти сильны и позволяют им эффективно захватывать свою добычу.

Тело животного состоит из удлиненной головы, тела и хвоста и коротких, но крепких конечностей. Последние допускают мобильность на суше, хотя деятельность в наземной среде не очень распространена. Вместе с птицами они образуют кладу архозавров.

Пищеварительная система

Пищеварительная система рептилий состоит из ряда органов и элементов, которые управляют прохождением пищи и извлечением питательных веществ..

Поступление в организм начинается с полости рта, которая у рептилий широко модифицирована, особенно у кинетических черепов змей и в меньшей степени у ящериц. Только крокодилы имеют вторичное небо.

Вслед за полостью рта находим глотку, затем пищевод и желудок. За ними следуют кишечник, впадающий в канализацию.

Желудочно-кишечный тракт большинства рептилий короткий, типичный для хищной диеты. Варианты травоядных имеют более длинный кишечник, что позволяет им переваривать растительные вещества. Некоторые из них демонстрируют поведение глотания камней в пользу пищеварения.

Кровеносная система

Циркуляция у рептилий состоит из двух контуров: один из них берет кровь и переносит ее в легкие, а второй - организует прохождение крови через остальную часть тела..

За исключением крокодилов, у рептилий есть сердце с неполной перегородкой, которая обеспечивает небольшой контакт между насыщенной кислородом и не насыщенной кислородом кровью..

У крокодилов сердце более сложное и напоминает сердце млекопитающих и птиц, поскольку у него два предсердия и два желудочка. Такое полное разделение повышает эффективность процесса.

Нервная система

В целом, нервная система рептилий имеет все основные структуры, обнаруженные у земноводных, но более крупные - особенно мозг и мозжечок..

Однако, по сравнению с птицами и млекопитающими, мозг относительно меньше. Например, мозг черепах невелик - никогда не превышает 1% от общей массы животного. Тем не менее, мозжечок имеет важные размеры в этой группе рептилий.

Большинство органов чувств хорошо развиты, хотя есть несколько исключений.

Дыхательная система

Дыхание у рептилий происходит через легкие. Кожа этих организмов толстая, поэтому она не играет существенной роли в обмене газов, как это происходит у земноводных с тонкой и влажной кожей..

У большинства членов есть даже легкие, за исключением змей и амфибенидов.

У черепах есть дополнительное осложнение дыхательного процесса: органы заключены в раковину животного. Чтобы решить эту проблему, черепахи используют брюшную и грудную мускулатуру в качестве диафрагмы..

Виды черепах, которые населяют водоемы, способны удовлетворить свои потребности в кислороде благодаря насосам, которые они выполняют в своей полости рта - которая очень сильно васкуляризирована - или в канализации. Это явление позволяет им оставаться под водой в течение значительных периодов времени.

У крокодилов есть важное новшество: вторичное небо. Он состоит из ряда складок кожного происхождения, которые отделяют рот от носовых ходов. То есть они могут дышать, когда живот живот открыт.

Экскреторная система

Все рептилии имеют парные, лопастные почки и примерно одинакового размера. У змей почки расположены в каудальной области целомической полости.

Как и у остальных позвоночных, функциональной единицей почек являются нефроны. У рептилий каждая почка состоит из нескольких тысяч нефронов, что мало, если сравнивать их с почти двумя миллионами нефронов человеческой почки..

Уменьшение размера клубочка считается адаптацией, чтобы избежать потери воды. Кроме того, они очень плохо васкуляризованы.

Отходом рептилий является мочевая кислота; поэтому, рептилии известны как урикотелианцы. Это, кажется, адаптация для уменьшения потерь воды.

Мочевая кислота - это нерастворимое в воде вещество. Таким образом, продукт осаждается и выделяемое вещество состоит из полутвердой белой массы.

Напротив, виды, обитающие в водной среде, обычно выделяют аммиак, вещество с высоким уровнем токсичности. Поскольку продукт экскреции токсичен, его необходимо разбавлять большим количеством воды, чем необходимо для выведения мочевой кислоты.

воспроизведение

Рептилии имеют внутреннее оплодотворение, и полы разделены. У самцов два яичка, а у самок два яичника. Самцы выполняют связку с помощью специального органа, называемого гемипен. Это даже у почти всех рептилий, за исключением черепах и крокодилов.

Черепахи имеют внутреннее оплодотворение и являются яйцекладущими. Они вкладывают энергию в создание гнезда для своего потомства, и как только яйца откладываются и покрываются субстратом, родители игнорируют своих будущих потомков.

Большое количество змей яйцекладущие, а небольшая группа яйцеклеточных. Живучесть развивалась внутри рептилий почти сто раз по отдельным эволюционным путям. Это явление происходит, как правило, из-за увеличения времени, в течение которого яйца удерживаются в яйцеводе..

Животные с этой репродуктивной модальностью обычно связаны с холодным климатом, будучи способными быть адаптивной характеристикой, которая позволяет рептилиям поддерживать оптимальную температуру для их потомства. Внутри тела матери температура является оптимальной для развития потомства.

Определение пола

Одной из особенностей рептилий с точки зрения их размножения является влияние температуры при определении пола животных. Это явление было зарегистрировано у черепах, ящериц и крокодилов.

У черепах низкие температуры связаны с производством самцов. Таким же образом, высокие температуры переводятся на производство самок. Поскольку определяющим фактором является температура, у этих видов отсутствуют половые хромосомы..

Рептилии - это настоящая группа?

Исторически наземные позвоночные животные подразделяются на три четко определенных класса: рептилии, птицы и млекопитающие. Рептилии - это хладнокровные организмы с чешуей; птицы теплокровны и имеют перья; в то время как млекопитающие теплокровны, имеют вес и производят молоко.

Кладиста перспектива

С этим простым описанием, казалось бы, легко сгруппировать органические существа в категории, соответствующие классам.

Для школы кладисты рептилии представляют собой группу parafilética, то есть они не образуют кладо.

С точки зрения кладизма, действительные группировки включают в себя самых последних общих предков и всех потомков этого. В случае рептилий, не все потомки считаются, так как эта группа исключает птиц.

Птицы произошли от группы динозавров, называемых дромеозаврами. По этой причине, если вы хотите рассмотреть монофилетическую группу - самого последнего общего предка и всех его потомков - вы должны принять во внимание птиц внутри рептилий..

Некоторые биологи, которые хотят относиться к этим классам правильно, используют термин «птичьи и не птичьи рептилии».

Общие производные символы

Очень поверхностно, группы рептилий и птиц могут сильно отличаться друг от друга. Тем не менее, оба имеют ряд общих производных символов или синапоморфий, как они известны в кладистической терминологии..

И птицы, и «традиционные» рептилии имеют общие анатомические особенности на уровне черепа и лодыжек. Кроме того, оба имеют бета-кератин в своих структурах. Эти символы объединяют обе группы в кладе (монофилетическая группа).

Птицы и крокодилы являются родственными группами. Крокодил больше связан с колибри, чем с ящерицей или змеей. Другими словами, крокодилы и птицы имеют более общего общего предка и считаются монофилетической группой (помните, что монофилетические группы могут быть вложенными).

ссылки

1. Divers S.J. & Stahl S.J. (Eds.). (2018). Мадер Рептилия и Амфибия Медицина и хирургия-Электронная книга. Elsevier Health Sciences.
2. Hickman, C.P., Roberts, L.S., Larson, A., Ober, W.C., & Garrison, C. (2001). Интегрированные принципы зоологии. McGraw-Hill.
3. Jacobson, E.R. (Ed.). (2007). Инфекционные заболевания и патология рептилий: цветной атлас и текст. CRC Press.
4. Кардонг, К. В. (2006). Позвоночные: сравнительная анатомия, функции, эволюция. McGraw-Hill.
5. Льоса З. Б. (2003). Общая зоология. EUNED.
6. Vitt, L.J. & Caldwell, J.P. (2013). Герпетология: вводная биология амфибий и рептилий. Академическая пресса.