Общая характеристика класса Пресмыкающиеся

Эта история началась почти 290 миллионов лет назад, в пермском периоде Палеозойской эры.

К тому времени Мировой океан, и его прибрежная полоса были заселены так плотно, как сейчас морское побережье в разгар курортного сезона. А тут ещё климат начал резко меняться. В начале пермского периода произошло крупное оледенение  и, соответственно понизился уровень моря по всей планете. Затем это оледенение сменилось резким потеплением и на большей части материков стало очень жарко и сухо. 

Всё это привело к усилению борьбы за существование, и чтобы выжить новые виды должны были перейти  на более высокий уровень организации, чтобы  освоить новые территории, в глубине материков.

Но что же являлось главным препятствием для расселения земноводных вглубь материка? 

Большое преимущество в борьбе за существование  получили те животные, которые смогли защитить свой организм от потери влаги и риска гибели в сухом воздухе. Считается, что предками рептилий были стегоцефалы.

Давайте сравним лягушку и ящерицу, чтобы выявить какие эволюционные приобретения позволили пресмыкающимся занять все среды обитания и господствовать на Земле всю следующую эру.

Больше всего воды организм теряет через кожные покровы.

Вспомните, какими характеристиками обладают кожные покровы земноводных?

Они тонкие, эластичные, влажные, содержат много желёз.

Кожа пресмыкающихся сухая, лишена желёз, кроме пахучих,  и несёт роговые образования в форме чешуй, щитков или панциря, которые не только предохраняют тело от потери влаги, но и защищают его от механических повреждений.

Но кожа амфибий выполняла, кроме защитной, ещё и дыхательную функцию. Усилив защиту, рептилии лишились возможности дышать через кожные покровы.  Следовательно, чтобы решить проблему дыхания,  необходимо было изменить анатомию лёгких, увеличить полезную площадь, не увеличивая особо при этом объём.

В ходе эволюции у рептилий произошла дифференцировка дыхательных путей: от гортани отходит длинная трахея, которая делится на два бронха, идущих в лёгкие. Форма легких, как и у амфибий мешковидная,  но внутри полость лёгкого разделена сетью перегородок на множество мелких ячеек, увеличивающих поверхность газообмена.

Параллельно приходилось решать другую проблему, как теперь заставить воздух заполнять лёгкие. Ведь лягушки нагнетают воздух в легкие, работая ротовой полостью как насосом. Рептилиям же пришлось для этого изменять скелет. У них впервые в природе появляется настоящая грудная клетка, способная изменять объём и закачивать воздух в лёгкие.

Рассмотрим более подробно скелет ящерицы и выделим, какие ещё эволюционные изменения в нём произошли, и какую роль они играют в жизни ящериц.

Плечевой и тазовый пояса, а так же скелет конечностей не имеют принципиальных отличий от таковых у амфибий, но обратите внимание, как изменилось положение конечностей относительно туловища.

Конечности расположены по бокам тела так, что бедро параллельно поверхности земли и перпендикулярно голени, это делает походку рептилий  весьма своеобразной – тело их не высоко приподнято над землёй, и брюхо волочится по земле, отсюда их второе название — Пресмыкающиеся.

В позвоночнике особенно сильные изменения произошли в шейном отделе. Во-первых, увеличилось общее количество позвонков до 8-ми, во-вторых, образовался сустав между позвоночным столбом и черепом, это обеспечивает большую подвижность головы и даёт явные преимущества в борьбе за существование, так как можно большую площадь держать под наблюдением и вовремя увидеть опасность или пищу.

Пояснично-грудной отдел у ящерицы состоит из 22 позвонков. Все они несут рёбра; однако только рёбра, присоединённые к пяти первым позвонкам, соединены с грудиной, образуя грудную клетку, о роли которой мы уже упоминали.

Интересной особенностью у некоторых видов ящериц обладают позвонки хвостового отдела позвоночника. Часть позвонков не окостеневает, а остается хрящами, и в случае если ящерицу поймают за хвост, она путём резкого сокращения мышц, переламывает эти позвонки, отбрасывает хвост, который затем отрастает вновь, и спасается бегством.

Череп пресмыкающихся характеризуется почти полным его окостенением, что, безусловно, усиливает защиту головного мозга.

В связи с подвижным и сложным образом жизни, головной мозг рептилий развит лучше, чем у амфибий. Мозжечок, отвечающий за координацию движений, заметно крупнее, так как и движения стали более разнообразными и быстрыми. Передний мозг также значительно больших размеров, чем у земноводных и имеет более сложное строение. Впервые появляются зачатки серого вещества – коры больших полушарий, поэтому  у рептилий быстрее устанавливаются новые связи с внешней средой и они лучше своих предков могут приспосабливаться к изменениям среды.

Лучше развиты и центры, отвечающие за анализ информации, приходящей от органов чувств.

Пресмыкающиеся имеют шесть основных органов чувств: зрение, слух, обоняние, вкус, осязание и тепловую чувствительность.

Особенно большие изменения произошли в строении глаз рептилий. В частности, у них появляются мускулы, которые способны не только перемещать хрусталик, но и изменять его форму, таким образом, осуществляя наводку на резкость в процессе аккомодации. Сформировались слёзные железы, предохраняющие глаза от высыхания. Наружные веки и мигательная перепонка выполняют защитную функцию. У змей и некоторых ящериц веки срастаются, формируя прозрачную оболочку, для постоянной защиты глаз от механических повреждений.

Орган слуха близок к органу слуха лягушек, он содержит внутреннее и среднее ухо, снабженное барабанной перепонкой, слуховой косточкой — стременем и евстахиевой трубой. Роль слуха в жизни пресмыкающихся сравнительно невелика.

Органы обоняния по сравнению с аналогичными органами земноводных отличаются более развитой складчатостью, образуемой носовыми раковинами, что позволяет лучше улавливать запахи. Некоторые ящерицы способны  находить пищу скрытую  под поверхностью песка на глубине до 6—8 см.

Орган тепловой чувствительности находится на лицевой ямке между глазом и носом с каждой стороны головы.

Вкусовые луковицы расположены в основном в глотке.

Осязание выражено отчётливо,  у  многих ящериц имеются осязательные "волоски", образовавшиеся из ороговевших клеток кожи и расположенные по краям чешуи

Претерпела, пусть и небольшие, изменения и кровеносная система пресмыкающихся. Конечно у рептилий так же два круга кровообращения, и всё ещё трёхкамерное сердце, но в желудке появляется перегородка, благодаря чему головной отдел получает чисто артериальную, богатую кислородом кровь.

Пищеварительная система по строению сходна с таковой у амфибий.

Следует только обратить внимание на то, что рептилии – почти исключительно

хищные животные, и в зависимости от способа питания у них имеются различные приспособления для ловли и удержания пищи.

Но все бы эти эволюционные изменения были бы бесполезны, если бы не изменилась система размножения. Ведь в природе самое главное не просто выжить, а оставить после себя потомство, чтобы вид продолжал жить и развиваться дальше.

Поэтому ещё одним крупным приобретением на пути освоения наземной среды для рептилий стал способ размножения. Во-первых, у них внутреннее оплодотворение, что повышает шансы оплодотворения яйцеклетки, во-вторых, после оплодотворения самка откладывает яйца богатые питательными веществами и защищённые от высыхания толстой кожистой оболочкой.

Итак, подведём итог.

Основными приспособлениями пресмыкающихся к среде обитания являются:

- сухая, защищённая чешуями кожа;

- дифференцированная дыхательная система;

- усовершенствованный скелет;

- более хорошо развитый мозг и органы чувств;

- внутреннее оплодотворение и откладка яиц богатых питательными веществами и защищенных толстой оболочкой.