Клас Плазуни, або Рептилії (Reptilia)

У світовій фауні налічують близько 6 000 видів плазунів, з них в Україні — 20 видів. Плазуни — перший клас справжніх наземних хребетних. Вони широко заселили різноманітні біотопи суші, незначна частина видів вторинно перейшла до життя у воді. Це одна з найдавніших груп наземних хребетних. Залишки давніх плазунів відомі з верхнього карбону. Відособились вони від примітивних стегоцефалів у середньому карбоні. Основною предковою групою, яка дала початок як викопним, так і сучасним рептиліям, були котилозаври. Плазуни набули панівного ставища в мезозойську еру. Вони заселили сушу, водойми; освоїли повітряне середовище. Багато видів динозаврів досягло гігантських розмірів (напр., диплодок був завдовжки 27 м, брахіозавр — близько 23 м та заввишки близько 12 м). Динозаври були поширені в Європі, Азії, Африці, Північній Америці. В Україні рештки динозаврів знайдено у Криму. У кінці крейдового періоду динозаври раптово вимерли. Існує багато гіпотез, автори яких намагаються пояснити причини зникнення цих рептилій (спалах наднової зірки; падіння астероїда, отруєння покритонасінними рослинами тощо.). Очевидно, загибель динозаврів була зумовлена цілим комплексом причин. У кайнозойську еру панівне становище зайняли птахи й звірі, а з рептилій збереглися лише відносно дрібні та рухливі лускаті (ящірки, змії), добре захищені черепахи й незначна група плазунів — крокодили.

Сучасні плазуни — тварини переважно невеликих розмірів. Лише окремі представники досягають 6-11 м (нільський крокодил — 6 м, сітчастий пітон — 10 м, анаконда — 11 м). Як результат життя плазунів на суші — шкіра в них суха, позбавлена шкірних залоз. Верхній шар епідермісу зроговів; у шкірі розвинулися рогові лусочки, щитки, пластинки. Це сприяє захисту організму від висихання, а також від механічних та хімічних впливів. Проте шкіра втратила здатність до газообміну й виділення продуктів метаболізму.

Плазуни періодично линяють — скидають старий роговий покрив. Забарвлення тіла різноманітне, часто захисне.

Значні прогресивні зміни відбулися у скелеті рептилій. В осьовому скелеті значного розвитку набуває шийний відділ, утворений різною кількістю (але не менше 8) рухомо з’єднаних між собою хребців. Перший шийний хребець — атлант (атлас) має вигляд кільця і може обертатися навколо зубоподібного відростка другого шийного хребця — епістрофея, що дає змогу повертати голову у різні боки. Череп має один потиличний виріст, за допомогою якого з’єднується з атлантом, що забезпечує рухливість голови у вертикальній площині. Збільшення рухливості голови має важливе значення під час орієнтування, відшукування здобичі, живлення тощо. Тулубовий відділ має різну кількість хребців у різних видів. У ящірки їх 22. До хребців грудного відділу прикріплюються ребра, передні п’ять з них з’єднані з грудиною. Так виникає справжня грудна клітка, властива більшості плазунів, крім змій. Вона захищає легені, серце та разом з міжреберними м’язами відіграє важливу роль у диханні. Поперековий відділ не має вільних ребер і характеризується значним розвитком поперечних відростків, до яких приростають рудиментарні ребра. Крижовий відділ складається із двох хребців, до поперечних відростків яких причленовується таз. У хвостовому відділі налічують кілька десятків хребців. Передні мають остисті та поперечні відростки й рудиментарні ребра. У напрямку до заднього відділу хвоста хребці втрачають відростки та набувають паличкоподібної форми. Кількість хребців у плазунів змінюється залежно від довжини тіла. Деякі черепахи мають трохи більше 30 хребців, у змій їх кількість досягає 400, а у деяких викопних перевищувала 550. Кінцівки у рептилій порівняно з амфібіями збільшились у розмірах і перемістились під тулуб, що дало змогу підняти тіло над ґрунтом і прискорити швидкість руху. У змій кінцівки редукувались і вони пересуваються, плазуючи по субстрату. У морських черепах кінцівки набули форми ластів.

М’язи у рептилій більш диференційовані, ніж у земноводних. Добре розвинені жувальні м’язи шиї, кінцівок. Розвинулися міжреберні м’язи, які забезпечують рухи грудної клітки.

Нервова система плазунів характеризується збільшенням відносних розмірів головного мозку й прогресивним розвитком півкуль переднього мозку, у верхньому шарі яких з’являється сіра речовина. Проте кора розвинена слабо. У проміжному мозку добре розвинені: епіфіз і тім’яний орган. Мозок більший, ніж у земноводних, краще розвинена його кора.

З органів чуття у більшості плазунів добре розвинуті очі. Вони прикриті верхньою та нижньою повіками; у більшості є мигальна перетинка. Сльозові залози захищають око від висихання, зволожують поверхню очного яблука. Плазуни, що ведуть денний спосіб життя, мають кольоровий зір, який відіграє вирішальну роль у просторовій орієнтації та життєдіяльності. Орган слуху рептилій подібний до такого ж в амфібій. Плазуни сприймають звуки в діапазоні від 20 до 6 000 Гц. В органах нюху плазунів спостерігають диференціацію середньої частини, нюхового ходу на нижній — дихальній і верхній — власне нюховий відділи. Нюховий відділ має складчасті стінки, які збільшують його поверхню. Наявний орган Якобсона — важливий хімічний аналізатор. Нюх у плазунів розвинений краще, ніж у земноводних. У деяких змій наявні терморецептори, які здатні сприймати зміни температури в тисячні долі градуса. Органи смаку в більшості видів розвинені слабо.

Органи травлення плазунів мають дещо складнішу будову, ніж земноводних. У ротовій порожнині розташовані зуби. Вони здебільшого однотипні, дрібні, приростають до кісток і служать для захоплення здобичі. На дні ротової порожнини міститься рухливий мускулистий язик, здатний висуватися далеко з рота. У ящірок та змій він роздвоєний на кінці і є важливим органом дотику. Стравохід і шлунок розвинені добре. Кишки довгі, особливо в рослиноїдних видів. На межі між тонкою і товстою кишками є зачаткова сліпа кишка. Протоки печінки і підшлункової залози відкриваються у початковий відділ тонкої кишки — дванадцятипалу кишку. Закінчуються кишки клоакою, у яку впадають сечоводи та статеві протоки. Органи виділення представлені тазовими нирками, які, на відміну від тулубових нирок анамній, повністю втратили зв’язок із порожниною тіла. Продукти обміну речовин надходять до вільних каналів лише з кровоносних судин, завдяки чому під час виділення продуктів дисиміляції організм втрачає менше вологи (не виводиться порожнинна рідина).

Органами дихання є легені, внутрішня поверхня яких збільшується за рахунок складної сітки перегородок, унаслідок чого легені набувають губчастої структури. Добре розвинені дихальні шляхи — трахея та бронхи. Вентиляція легенів забезпечується роботою грудної клітини за допомогою міжреберної та черевної мускулатури.

Істотні прогресивні зміни відбулися в кровоносній системі. Хоч серце плазунів і трикамерне, але в шлуночку з’являється неповна перегородка, яка під час систоли повністю розділяє його. Артеріальний конус редукований і від шлуночка відходить три судини: від правої частини — легенева артерія, що ділиться на дві й несе венозну кров до легенів; від лівої — права дуга аорти, від якої відокремлюються сонні та підключичні артерії, що несуть артеріальну кров до голови та передніх кінцівок; від середини шлуночка, де кров змішана, — ліва дуга аорти. Обігнувши серце, ліва й права дуги зливаються, утворюючи спинну аорту. Отже, до органів іде змішана кров, тому плазуни, як і земноводні, холоднокровні тварини. Венозна система у плазунів така, як в амфібій.

Статеві органи (сім’яники у самців та яєчники у самок) лежать у порожнині тіла по боках хребта. Запліднення внутрішнє. Для плазунів, як амніот, характерна поява яйцевих та зародкових оболонок. Яйце значно більших розмірів, ніж у земноводних, з добре розвинутим жовтком (запас пластичних та енергетичних речовин для зародка), а в черепах та крокодилів — і білком (запас води). На поверхні яйця виділяється оболонка, що захищає його від висихання та різних негативних впливів. У ящірок та змій вона волокниста, пергаментоподібна, у черепах і крокодилів — тверда, вапнякова. Розвиток прямий; личинкової стадії немає. Серед зародкових оболонок у плазунів, як і в усіх амніот, важливе значення мають амніон та алантоїс. Амніон у вигляді кільцевої складки обростає навколо зародка, утворюючи амніотичну рідину, яка за своїм складом близька до морської води та захищає зародок від висихання й механічних пошкоджень, створюючи, до того ж, сприятливе середовище. Алантоїс щільно прилягає до оболонок яйця. Крізь нього відбувається газообмін між зародком і навколишнім середовищем. Повітря надходить до алантоїса крізь пори, які є у шкаралуповій оболонці яйця. Алантоїс, крім цього, приймає продукти розпаду речовин, виконуючи функцію сечового міхура зародка. Завдяки збільшенню запасу поживних речовин у яйці, появі яйцевих та зародкових оболонок став можливим розвиток плазунів поза водним середовищем і без наявності личинкової стадії.

Усі сучасні рептилії представлені чотирма рядами: Лускаті, Черепахи, Дзьобоголові та Крокодили. Найбільш численними і прогресуючими є лускаті (ящірки, хамелеони, змії). Черепахи — доволі давня та значно менша група. Ще меншою щодо численності групою є крокодили, а дзьобоголові представлені лише одним видом.

Рептилії живуть у різноманітних умовах. Розрізняють наземні, підземні, водяні, деревні види.

Усі сучасні плазуни мають три основні форми тіла:

• 1) ящіркоподібний тип, характерний для більшості ящірок, крокодилів та дзьобоголових;
• 2) змієподібний тип; форма тіла циліндричної форми, шийний відділ не відокремлений, кінцівок немає (змії, безногі ящірки);
• 3) черепахоподібний — своєрідний тип тіла черепах, у який короткий і широкий тулуб міститься в панцирі.

Сезонні явища у житті плазунів

Специфічну реакцію рептилій на температуру зумовлює характер добової та річної циклічності в житті цих тварин. Циклічність рептилій — це біологічне пристосування до несприятливих температурних і кліматичних умов. Добова циклічність пов’язана лише з температурою середовища. Оптимум температур в усіх рептилій лежить у межах +20. +40 °С і залежить від виду. Як теплолюбні тварини, більшість плазунів помірних широт — денні. Небагато видів ведуть сутінкове життя і лише гекони — суто нічні. У тропічних пустелях — навпаки, дуже багато нічних видів, оскільки вдень — спека. У помірних широтах температура повітря вдень буває оптимальна, а в пустелях вона нерідко досягає +60 °С і вище. За такої температури всі рептилії могли б загинути за кілька хвилин від перегрівання. Однак переміщуючись протягом доби, вони вибирають ті ділянки біотопу, де температура повітря в даний час найближча до оптимальної. За допомогою таких переміщень плазуни підтримують температуру свого тіла на відносно постійному рівні. В даному разі їх можна назвати «екологічно теплокровними» тваринами. Нічні види рептилій використовують здатність землі утримувати денне тепло. Сцинковий гекон, полюючи вночі, час від часу закопується в гарячий пісок, таким способом відновлюючи «теплокровність». Добовий цикл активності, будучи біологічним пристосуванням, змінюється в різні сезони залежно від умов температури. Навесні рептилії активні лише в середині дня — у найбільш тепліші години доби. Менш чітко виражена залежність активності від температури повітря у змій. Проковтнувши здобич великих розмірів (близько 2/3 власної ваги) і повільно перетравлюючи її, змія може бути пасивною протягом 5-8 днів. Голодна змія виходить на полювання і за доволі низьких температур, далеких від оптимуму.

Сезонна циклічність у плазунів є пристосуванням, яке дає можливість їм мешкати в зонах де можливе існування лише в теплий період року. У рептилій тропіків немає сезонної зміни періодів активності й спокою, вона слабо виявлена і в субтропіках, з’являючись лише в помірних широтах, де плазуни впадають у зимову сплячку. У рептилій різних видів тривалість зимової сплячки різна й пов’язана з холодостійкістю виду. Так, гадюка звичайна найбільш холодостійка, із зимової сплячки виходить уже в кінці березня. За сприятливих температурних умов більшість плазунів не впадає в сплячку. Наприклад, зазвичай зимосплячі агами й гекони, поселяючись у житлі людей в Середній Азії, бувають активними всю зиму. Сховища, у яких зимують плазуни, бувають різні. Більшість плазунів зимує в норах гризунів, у щілинах ґрунту, в пустотах під корінням гнилих дерев. Вужі найчастіше зимують у купах гною та в підвалах, полози — у печерах, черепахи — на дні водойм. Плазуни зимують взимку поодинці або невеликими групами — по 2-3 особини. Проте відомі й численні скупчення. У клубках зимуючих гадюк знаходили по 10-20 особин. Під час зимівлі організм плазунів використовує жирові запаси, нагромаджені влітку. У деяких плазунів спостерігають літню сплячку, спричинену не температурними умовами (низькими), а нестачею корму (черепахи середньоазіатські). У кінці травня — на початку червня трава майже вигорає, і черепахи зариваються в нори. У районі зрошувальних земель, де рослинність не вигорає, черепахи активні протягом усього літа.

1. Загальна характеристика класу Рептилій, або Плазунів. Їх походження і значення

Клас Плазуни , або Рептилії , налічує близько 8 тис . видів (в Україні — \(21\) вид) . Це справжні наземні холоднокровні тварини, які на відміну від Земноводних не мають тісного зв’язку з водою . Більшість видів веде наземний спосіб життя, проте деякі з них живуть у прісних водоймах і морях (наприклад, вторинноводні тварини — крокодили, морські черепахи та змії). Розмноження і розвиток цих тварин пов’язані із суходолом.

Тіло плазунів розділене на відділи — голову, тулуб, хвіст і дві пари кінцівок. Кінцівки розташовуються з боків тулуба , внаслідок чого тіло, переміщаючись, торкається землі — «плазує», тому цей клас і отримав таку назву — плазуни.

• одна пара очей, захищених верхньою і нижньою шкірястою повіками та миготливою перетинкою;
• орган слуху — вухо захищене барабанною перетинкою;
• орган нюху відкривається назовні ніздрями.

Шкіра суха, не містить залоз . Шкірні покриви утворені ороговілим епідермісом (роговими лусочками, або щитками). Рогові лусочки оберігають тварину від випаровування вологи і зневоднення.

Ростуть плазуни під час періодичних линьок.

Перші рептилії з’явилися на планеті близько \(280\) мільйонів років тому.
Їх предками вважають стегоцефалів — древніх земноводних.

Розвиток і розквіт рептилій пов’язані зі зміною кліматичних умов: під час мезозойської ери він стає сухішим, зменшується кількість заболочених площ.
У нових умовах перевагу отримали ті земноводні, які не мали тісного зв’язку з водою. Від таких древніх земноводних і походять перші плазуни.

Нові особливості, що з’явилися у рептилій (у порівнянні з земноводними):

• суха шкіра, без залоз, вкрита роговими лусочками;
• виникнення часткової, а у крокодилів повної перегородки у шлуночку серця, що призвело до часткового розділення потоків венозної і артеріальної крові;
• виникнення губчастих легень з розвиненими дихальними шляхами;
• виникнення захисних оболонок навколо яйця;
• внутрішнє запліднення;
• прямий розвиток.

Важливими для життя на суші були і такі зміни, як збільшення переднього відділу головного мозку і поява у ньому первинної кори .

Розквіт плазунів настав \(225\) мільйонів років тому. Вони заселили усі середовища існування.

У воді плавали плезіозаври — «морські ящери» та іхтіозаври — «рибоящери».

У повітрі літали птерозаври — «літаючі ящери».

Серед наземних тварин царювали різноманітні динозаври — «жахливі ящери».

Найдавніші рептилії, які дожили до наших днів — крокодили і черепахи.

Одна з груп ящерів — « звірозубі ящери » — вважається перехідною формою між плазунами і ссавцями. Найвідомішим звірозубим ящером є іностранцевія .

• Знищують комах і гризунів, регулюючи їх чисельність;
• вживаються у їжу людиною;
• шкіра і панцири використовуються для виготовлення різних виробів;
• отрута змій використовується у фармакології.

✅Таблиця «Розмноження і розвиток плазунів (рептилій)»

Органи розмноження рептилій представлені двома сім’яниками у самців і двома яєчниками у самки.

Розмноження і розвиток плазунів здійснюється на суші.

Для здійснення розмноження плазуни намагаються знайти собі пару. Для цього самець намагається привернути увагу самки гучним криком, зміною забарвлення, а ще можуть виділяти спеціальну речовину, яка дуже сильно пахне. Наприклад, у крокодилів така речовина виділяє самці, а ось у змій – самки. За допомогою запаху вони оголошують про готовність до розмноження.

Дуже цікаві любовні ігри змій – вони виконують дивовижні танці в цей період.

Розмноження плазунів, на відміну від амфібій, відбувається на суші.

Які особливості розмноження плазунів дозволили їм здійснювати запліднення на суші? У амфібій і риб статеві клітини виділялися в воду, де вони запліднювалися.

При розмноженні плазунів запліднення відбувається в організмі самки. Для цього самець вводить в клоаку самки сперматозоїди, які проникають в яйцеві клітини.

Тому особливостями розмноження плазунів є внутрішнє запліднення. Представники цього класу відкладають яйця, а в загоні ящірки є і живородні види.

У плазунів, завдяки внутрішньому заплідненню, з’явилася можливість розвитку без метаморфози.

Самки рептилій знаходять затишне місце і виробляють кладку яєць, або заривають їх в землю, де і відбувається їх розвиток.

Добре розвинена турбота про потомство у рептилій. Багато хто дивився мультфільм “Ріккі-Тіккі-Таві”, згадайте як пара кобр-Наг і Нагайна охороняли своє потомство на динній грядці.

Яйця рептилій великі, зверху покриті шкірястою оболонкою або вапняною шкаралупою. Всередині знаходиться жовток, що являє собою запас поживних речовин. Розвиток зародка плазунів відбувається завдяки поживній речовині. Відмінністю розвитку земноводних і плазунів є те, що дитинча рептилій схожий на дорослу тварину.

Таблиця з поясненнями на тему “Розмноження і розвиток плазунів”

• Статеве розмноження: Більшість плазунів використовують статеве розмноження, де самці та самки спаровуються для формування заплідненого яйця або живонароджують потомство.
• Безстатеве розмноження: Може відбуватися в окремих випадках, але менш типовий для плазунів.

• В більшості випадків, плазуни мають розділені статі, з окремими самцями та самками.
• В інших випадках, як у деяких видів ящірок, статева диференціація може бути визначена температурою виносу яйця.

• Спаровування може відбуватися під час особливих ритуалів, де самці та самки обмінюють запахи, звуки або візуальні сигнали.
• Копуляція включає введення самиці вагінально копуляцію та обмін спермою.

• Більшість видів плазунів відкладають яйця з яйцекладкою, зазвичай в ґрунт або інше середовище, де дитина самостійно розвивається.
• Є види, які виводять яйця водою, та інші, де самиці носять яйця або мають внутрішнє запліднення.

• Деякі види плазунів, зокрема деякі види змій та ящірок, виводять потомство вже виведеним або інкубованим яйцем внутрішньо.
• У крокодилів та деяких видів ящірок, молодь розвивається в яйці на зовнішньому середовищі.

• Деякі види плазунів, особливо крокодили та деякі види змій, проявляють материнську турботу про потомство, наприклад, носячи яйця або маючи інші форми догляду.
• У багатьох випадках, після виведення яйця чи народження молоді, батьки можуть залишити їх самостійно.

Ця таблиця надає інформацію щодо різних аспектів розмноження і розвитку плазунів, включаючи типи розмноження, статеву диференціацію, спаровування, яйцекладіння, інкубацію, живородіння та особливості материнської турботи.