Дыхательная система рептилий. Пищеварительная и дыхательная системы рептилий. Строение тела пресмыкающихся ящерицы скелет

Органы пищеварения . Отличаются от таковых у земноводных большей дифференцировкой отдельных частей кишечного тракта: ротовая полость хорошо отграничена от глотки; пищевод в связи с развитием шеи — длиннее; желудок, характеризующийся толстыми мышечными стенками, лучше обособлен, точно так же, как отделы собственно кишечника, причем на границе тонкой и толстой кишок отходит зачаточная слепая кишка. Заканчивается кишечник клоакой.

Большая печень снабжена желчным пузырем. Поджелудочная железа, расположенная в своем обычном месте, т. е. в петле двенадцатиперстной кишки, имеет вид длинного плотного тела. В складке брюшины у заднего конца желудка помещается селезенка, имеющая вид небольшого красного тела.

На межчелюстных, верхнечелюстных, крыловидных и зубных костях сидят мелкие конические зубы, приросшие к кости и служащие лишь для схватывания и удержания добычи. В отличие от лягушки, зубы на сошниках отсутствуют.

Ко дну ротовой полости прикрепляется мускулистый язык, который к концу утончается и расщепляется на две половинки. Он может сильно вытягиваться и служит добавочным органом осязания.

Органы дыхания . Отличаются от таковых у земноводных несколько большей дифференцировкой самих легких, а главное — дыхатель пых путей. Хотя легкие имеют вид мешков, внутренние стенки их покрыты сложной сетью мелких перекладин, напоминающих пчелиные соты. Гортанная щель, лежащая позади языка, ведет в гортанную камеру, которую поддерживают перстневидный и парные черпаловидные хрящи. От гортани отходит длинная дыхательная трубка, или трахея (trachea), поддерживаемая многочисленными хрящевыми кольцами. Сзади трахея разделяется на две трубки, каждая из которых входит в соответствующее легкое. Эти трубки носят название бронхов (bronchi) и свойственны только амниотам. Акт дыхания, как и у всех амниот, происходит путем расширения и сужения грудной клетки, что достигается движением ребер.

, самец (по Огневу):

1 — бедренные поры. 2 — подъязычная кость, 3 — щитовидная железа, 4 — зобная железа, 5 — дыхательное горло, 6 — легкое, 7 — желудочек сердца, 8 — левое предсердие, 9 — левая общая сонная артерия, 10 — левая дуга аорты. 11 — место соединения правой и левой дуг аорты, 12 — спинная аорта, 13 — печеночная вена, 14 — правая яремная вена, 15 — пищевод, 16 — тонкая кишка, 17 — желудок, 18 — прямая кишка, 19 — печень, 20 — желчный пузырь, 21 — желчный проток, 22 — поджелудочная железа, 23 — селезенка, 24 — левый и 25 — правый семенники, 26 — надпочечник, 27 — левый семяпровод, 28 — почка, 29 — правое мочеполовое отверстие, 30 — задняя стенка клоаки, 31 — мочевой пузырь, 32 — правый копулятивный орган (втянут), 33 — жировое тело

Еще интересные статьи

Проблема вентиляции лёгких, имеющих развитую внутреннюю поверхность, решается за счёт возникно-вения рёберного дыхания у пресмыкающихся .

Рёбра рептилий подвижно связаны с позвонками, и при ра-боте внешних и внутренних межрёберных мышц объём грудной клетки меняется (рис. 129). При этом возникающая разница дав-ления в лёгком и в полости тела заставляет лёгкое то растяги-ваться (всасывая воздух из окружающей среды), то сжиматься (выталкивая воздух). На рис. 130 видно, что внутренние перего-родки при этом не мешают нормальной вентиляции всех участ-ков лёгкого пресмыкающихся.

Лёгкие ящериц и змей относят к ячеистому типу, имеющему существенно большую площадь газообмена, чем складчатое лёг-кое земноводных (рис. 131, 132).

У черепах и крокодилов сложная система перегородок вдаётся в лёгкое так глубоко, что возникает губчатая структура, напоми-нающая лёгкие птиц и млекопитающих. У хамелеонов, некото-рых ящериц и змей задняя часть лёгких имеет тонкостенные пальцевидные выросты — воздушные мешки.

У змей и амфисбен (двуходок) одно лёгкое заметно больше второго, причём у змей больше правое лёгкое, а у двуходок — левое.

Рис. 130. Модель вентиляции лёгкого. 1 - давление в мехах гармошки равно давлению внутри шарика и равно внешнему дав­лению. 2 - гармошка растянута; её внутренний объём увеличился, а давление в мехах стало ниже, чем в шарике. Относительно большое внутреннее давление растягивает стенки шарика, его объём растёт (серые стрелки) и давление падает уже в шарике. Воздух из внешней среды идёт в шарик (в зону низкого давления). Всасывание воздуха прекра­тится, когда давление в мехах, в шарике и во внешней среде опять станут равными (без учёта упругости шарика). При сжатии мехов гармошки перепад давления сжимает шарик, и он начинает выталкивать воздух; система возвращается в состояние 1. 3 - Единый объём шарика можно поделить на любое количество секторов, и каждый из них будет самостоятельно всасывать и выталкивать воздух

В акте дыхания, особенно у черепах, участвует мускулату-ра поясов конечностей: при подтягивании конечности лёгкие сжимаются, при вытягивании — расширяются и наполняются воз-духом. Сохраняется у черепах и ротоглоточный насос, бывший единственным механизмом вентиляции у амфибий. У водных че-репах дополнительными органами газообмена служат карманы, образованные слизистой оболочкой глотки и клоаки. Поскольку давление в лёгких рептилий периодически становится ниже атмосферного (чего никогда не бывало у земноводных), то возникает новый тип воздухоносных путей — неспадающиеся трубки, ар-мированные упругими хрящевыми элементами: трахея и (часто) бронхи, ветвящиеся внутри лёгкого. Материал с сайта

Хорошо выражен пищевод; у змей он снабжен особенно мощной мускулатурой, проталкивающей крупную добычу в желудок. Отграниченный от пищевода желудок имеет мускулистые стенки. Кишечник по сравнению с земноводными относительно длиннее, особенно у растительноядных видов. На границе между тонкой и толстой кишкой отходит зачаточная слепая кишка; она лучше развита у растительноядных видов (степная черепаха и др.).

Слайд № 10

Кишечник открывается в клоаку (рис. 20). Поджелудочная железа лежит в первой петле кишечника. Крупная печень имеет желчный пузырь, проток которого открывается в кишечник рядом с поджелудочной железой.

Особенности работы пищеварительной системы пресмыкающихся характеризуют их как теплолюбивую группу: температурный оптимум действия их пищеварительных ферментов выше оптимума земноводных. Переваривание крупной добычи змеями протекает нормально лишь при достаточно высокой температуре среды; замедление переваривания при низких температурах вызывает пищевое отравление и гибель животного. Своеобразной особенностью пресмыкающихся, особенно черепах и змей, служит их удивительная способность к голоданию. Некоторые змеи и черепахи в неволе один-два года живут без пищи; ящерицы в активном состоянии могут обходиться без пищи многие недели.

Заболевания пищеварительной системы разберем на практике

Особенности строения органов дыхания у рептилий Слайд № 11

Развивающийся в яйце зародыш пресмыкающихся, онтогенетически соответствующий стадии личинки земноводных, дышит с помощью кровеносных капилляров желточного мешка, а позднее - аллантоиса. Покрытая роговыми образованиями кожа рептилий в дыхании не участвует и основными органами дыхания пресмыкающихся, после вылупления из яйца служат парные легкие; у змей заметно больше правое легкое, у амфибий - левое. Легкие пресмыкающихся сохраняют мешкообразное строение, но их внутренняя структура много сложнее, чем у земноводных (рис.).

У ящериц и змей внутренние стенки легочных мешков имеют складчатое ячеистое строение, что значительно увеличивает дыхательную поверхность. У черепах и крокодилов сложная система перегородок вдается во внутреннюю полость легких настолько глубоко, что легкие приобретают губчатое строение - напоминающее структуру легких птиц и млекопитающих. У хамелеонов, некоторых ящериц и змей задняя часть легких имеет тонкостенные пальцевидные выросты - подобие воздушных мешков птиц; в их стенках окисления крови не происходит. Эти "резервуары" воздуха обеспечивают эффект шипения, облегчают газообмен при длительном прохождении пищи по пищеводу и при нырянии.

Вентиляция легких обеспечивается работой грудной клетки с помощью межреберной и брюшной мускулатуры. В акте дыхания, особенно у черепах, принимают участие плечевые и тазовые мышцы: при подтягивании конечностей легкие сжимаются, при вытягивании - расширяются и наполняются воздухом. У черепах сохраняется и рото-глоточный механизм нагнетания воздуха, бывший основным у земноводных. Сложное строение легких у черепах, способных усваивать кислород даже при слабой вентиляции легких, связано с образованием панциря. У водных черепах в воде дополнительными органами дыхания служат богатые капиллярами выросты глотки и клоаки (анальные пузыри).

Новый способ дыхания сопровождается перестройкой дыхательных (воздухоносных) путей: образуется неспадающаяся дыхательная трубка - трахея, стенки которой поддерживаются эластичными хрящевыми кольцами. Вход в трахею (из гортанной камеры) обрамлен перстневидным и парными черпаловидными хрящами; в ротовую полость камера открывается гортанной щелью. На заднем конце трахея разделяется на два бронха, идущие в легкие и ветвящиеся там на более мелкие трубки; стенки бронхов тоже укреплены кольцами. Ритм дыхания меняется в зависимости от внешней температуры и состояния животного, т. е. имеет некоторое значение в терморегуляции. Так, у ящерицы Sceloporus частота дыхания при 15°С была равной 26 дыхательным движениям в минуту, при 25° С - 31, а при 35° С - уже 37.

Как мы выяснили, легкие рептилий имеют упрощенное строение . Поэтому, среди болезней органов дыхания у ящериц чрезвычайно распространены пневмонии вообще и бронхопневмония в частности. По той же причине пневмонию не классифицируют на лобулярную, лобарную и крупозную, а легочную ткань не дифференцируют на бронхиальную, интерстициальную и альвеолярную. Это возможно сделать только на гистологическом уровне. В связи с этим в зарубежной литературе принята устоявшаяся классификация пневмоний у рептилий, построенная на этиологии (происхождении) пневмоний, либо на их клинической картине.

Предварительный диагноз ставят по клиническим признакам, прежде всего, по наличию экссудата в ротовой полости и респираторному синдрому. Экссудат в ротовую полость может попадать из ноздрей при ринитах любой этиологии, при срыгивании из желудка и собственно из трахеи. Для уточнения диагноза необходимо прибегнуть к лабораторной диагностике: цитологическому исследованию экссудата.

У ящериц респираторный синдром с одышкой развивается при рините (исчезает после промывания ноздрей), перегреве (исчезает после выключения света), тимпании (вздутии) желудка и метеоризме, нормальной беременности и дистоции (полной или частичной задержке яиц в яйцеводах), пневмониях. Последние 3 состояния можно дифференцировать на рентгенограмме или УЗИ, а также клинически по вздутию брюшной стенки. Необходимо также собрать подробный анамнез.

Подчеркнем, что пневмония у ящериц – достаточно редкое явление и встречается либо у недавно импортированных животных, либо сопровождает генерализованную инфекцию. Несколько раз нам приносили игуан, найденных зимой на снегу и сильно переохлажденных. У некоторых из них развивались симптомы поражения ЦНС, но не пневмония!

Представители пресмыкающихся (более 4 тыс. видов) являются настоящими наземными позвоночными животными. В связи с появлением зародышевых оболочек они в своем развитии не связаны с водой. В результате прогрессивного развития легких, взрослые формы могут обитать на суше в любых условиях. Пресмыкающиеся, обитающие в виде, являются вторичноводными, т.е. их предки от наземного образа жизни перешли к водному.

Запомните! Рептилии и пресмыкающиеся это один и тот же класс !

Рептилии, или пресмыкающиеся, появились в конце каменноугольного периода, приблизительно за 200 млн. лет до н.э. когда климат стал сухим, а местами даже жарким. Это создало благоприятные условия для развития рептилий, которые оказались более приспособленными к обитанию на суше, чем амфибии. Преимуществу рептилий в конкуренции с амфибиями и их биологическому прогрессу способствовал ряд признаков. К их числу относятся:

• Оболочки вокруг зародыша и прочная оболочка (скорлупа) вокруг яйца, защищающая его от высыхания и повреждений, чем была достигнута возможность размножения и развития на суше;
• развитие пятипалых конечностей;
• усовершенствование строения кровеносной системы;
• прогрессивное развитие органов дыхания;
• появление коры полушарий большого мозга.

Имело значение и развитие на поверхности тела роговых чешуй, защищающих от неблагоприятных воздействий окружающей среды, в первую очередь, от иссушающего действия воздуха. Предпосылкой к появлению этого приспособления было освобождение от кожного дыхания в связи с прогрессивным развитием легких.

Типичным представителем рептилий может служить ящерица прыткая. Длина ее 15-20см. У нее хорошо выражена покровительственная окраска: зеленовато-бурая или бурая, в зависимости от среды обитания. Днем ящериц легко увидеть на прогреваемом солнцем участке. На ночь они заползают под камни, в норы и другие укрытия. В таких же укрытиях они проводят зиму. Их пища - насекомые.

На территории СНГ наиболее широко распространены: в лесной зоне - ящерица живородящая, в степной - ящерица прыткая. К ящерицам относится веретеница. Она достигает 30-40см, ног не имеет, чем напоминает змею, это ей нередко стоит жизни. Кожа рептилий всегда сухая, лишенная желез, покрыта роговыми чешуйками, щитками или пластинками.

Строение пресмыкающихся

Скелет . Позвоночный столб уже подразделяется на шейный, грудной, поясничный, крестцовый и хвостовой отделы. Череп костный, голова очень подвижна. Конечности заканчиваются пятью пальцами с коготками.

Мускулатура у рептилий развита значительно лучше, чем у амфибий.

Пищеварительная система . Рот ведет в ротовую полость, снабженную языком и зубами, но зубы еще примитивны, однотипны, служат только для захватывания и удержания добычи. Пищеварительный канал состоит из пищевода, желудка, кишок. На границе толстой и тонкой кишок расположен зачаток слепой кишки. Заканчиваются кишки клоакой. Развиты пищеварительные железы: поджелудочная и печень.

Органы дыхания . Дыхательные пути значительно больше дифференцированы, чем у земноводных. Имеется длинная трахея, которая разветвляется на два бронха. Бронхи входят в легкие, имеющие вид ячеистых, тонкостенных мешков, с большим количеством внутренних перегородок. Увеличение дыхательных поверхностей легких у рептилий связано с отсутствием кожного дыхания.

Выделительная система представлена почками и мочеточниками, впадающими в клоаку. В нее открывается и мочевой пузырь.

Кровеносная система . У рептилий имеется два круга кровообращения, но отделены они друг от друга не полностью, благодаря чему кровь частично смешивается. Сердце трехкамерное, но желудочек разделен неполной перегородкой.

У крокодилов имеется уже настоящее четырехкамерное сердце. Правая половина желудочка - венозная, а левая часть - артериальная - от нее берет начало правая дуга аорты. Сходясь под позвоночным столбом, они соединяются в непарную спинную аорту.

Нервная система и органы чувств

Головной мозг рептилий отличается от мозга земноводных большим развитием полушарий и мозгового свода, а также обособлением теменных долей. Появляется впервые, кора большого мозга. От головного мозга отходят 12 пар черепно-мозговых нервов. Мозжечок развит несколько больше, чем у земноводных, что связано с более сложной координацией движений.

На переднем конце головы ящерицы находится пара ноздрей. Обоняние у пресмыкающихся развито лучше, чем у земноводных.

Глаза имеют веки, верхнее и нижнее, кроме того, существует и третье веко - полупрозрачная мигательная перепонка, постоянно увлажняющая поверхность глаза. Позади глаз расположена округлая барабанная перепонка. Слух хорошо развит. Орган осязания - кончик раздвоенного языка, который ящерица постоянно высовывает изо рта.

Размножение и регенерация

В отличие от рыб и земноводных, имеющих оплодотворение наружное (в воде), у рептилий, как и у всех неземноводных животных, оплодотворение внутреннее, в теле самки. Яйца окружены зародышевыми оболочками, обеспечивающими развитие на суше.

Самка ящерицы прыткой в начале лета откладывает в укромном месте 5-15 яиц. Яйца содержат питательный материал для развивающегося зародыша, снаружи окружены кожистой оболочкой. Из яйца выходит молодая ящерица, похожая на взрослую. Некоторые рептилии, в том числе и некоторые виды ящериц,- яйцеживородящие (т.е. из отложенного яйца тотчас выходит детеныш).

Многие виды ящериц, будучи схвачены за хвост, отламывают его резкими боковыми движениями. Отбрасывание хвоста является рефлекторным ответом на боль. Это следует рассматривать как приспособление, благодаря которому ящерицы спасаются от врагов. На месте утраченного хвоста отрастает новый.

Многообразие современных пресмыкающихся

Современные рептилии разделяются на четыре отряда:

• Первоящеры;
• Чешуйчатые;
• Крокодилы;
• Черепахи.

Первоящеры представлены единственным видом - гаттерией , которая относится к самым примитивным рептилиям. Обитает гаттерия на островах Новой Зеландии.

Ящерицы и змеи

К чешуйчатым относятся ящерицы, хамелеоны и змеи . Это единственная относительно многочисленная группа пресмыкающихся - около 4 тыс. видов.

Для ящериц характерны хорошо развитые пятипалые конечности, подвижные веки и наличие барабанной перепонки. К этому отряду относятся агамы, ядозубы - ядовитые ящерицы, варановые, настоящие ящерицы и др. Больше всего видов ящериц встречается в тропиках.

Змеи приспособлены к ползанию на брюхе. Шея у них не выражена, так что тело делится на голову, туловище и хвост. Позвоночный столб, в котором бывает до 400 позвонков, благодаря добавочным сочленениям обладает большой гибкостью. Пояса, конечности и грудина атрофированы. Только у некоторых змей сохранился рудимент таза.

Многие змеи обладают двумя ядовитыми зубами на верхних челюстях. В зубе имеется продольная бороздка либо проток, по которым яд при укусе стекает в ранку. Барабанная полость и перепонка атрофированы. Глаза скрыты под прозрачной кожей, без век. Кожа змеи на поверхности ороговевает и периодически сбрасывается, т.е. происходит линька.

Змеи обладают способностью очень широко раскрывать пасть и заглатывать добычу целиком. Достигается это тем, что ряд костей черепа соединен подвижно, а нижние челюсти спереди соединяются весьма растяжимой связкой.

В СНГ наиболее распространенные змеи: ужи, медянки, полозы. Степная гадюка занесена в Красную книгу. Для своего обитания она избегает сельскохозяйственных угодий, а обитает на целинных землях, которых становится все меньше, что грозит ей вымиранием. Питается степная гадюка (как и другие змеи) преимущественно мышевидными грызунами, чем безусловно полезна. Укус ее ядовит, но не смертелен. На человека она может напасть лишь случайно, будучи потревожена им.

Укусы ядовитых змей - кобры, эфы, гюрзы, гремучей и других - могут быть смертельны для человека. Из фауны весьма опасны серая кобра и песчаная эфа, которые водятся в Средней Азии, а также гюрза, встречающаяся в Средней Азии и Закавказье, армянская гадюка, обитающая в Закавказье. Укусы обыкновенной гадюки и щитомордника очень болезненны, но обычно для человека не смертельны.

Наука, которая занимается изучением пресмыкающихся называется герпетология .

В последнее время яд змей используется в лечебных целях. Применяют змеиный яд при различных кровотечениях как кровоостанавливающее средство. Оказалось, что некоторые препараты, полученные из яда змеи, уменьшают боли при ревматизме и заболеваниях нервной системы. Для получения змеиного яда в целях изучения биологии змей их Содержат в специальных питомниках.

Крокодилы - наиболее высокоорганизованные рептилии, обладающие четырехкамерным сердцем. Однако строение перегородок в нем таково, что венозная и артериальная кровь частично смешиваются.

Крокодилы приспособлены к водному образу жизни, в связи с чем имеют плавательные перепонки между пальцами, клапаны, замыкающие уши и ноздри, небную занавеску, закрывающую глотку. Живут крокодилы в пресных водах, на сушу выходят для сна и кладки яиц.

Черепахи - покрыты сверху и снизу плотным панцирем с роговыми щитками. Грудная клетка у них неподвижна, поэтому в акте дыхания принимают участие конечности - при втягивании их воздух выходит из легких, при высовывании - поступает в них. В России живет несколько видов черепах. Некоторые виды употребляются в пищу, в том числе туркестанская черепаха, живущая в Средней Азии.

Древние пресмыкающиеся

Установлено, что в далеком прошлом (сотни миллионов лет назад) на Земле были чрезвычайно распространены различные виды пресмыкающихся. Они населяли сушу, водные пространства и реже - воздух. Большинство видов пресмыкающихся вымерло в связи с изменением климата (похолоданием) и расцветом птиц и млекопитающих, с которыми они не выдержали конкуренции. К вымершим пресмыкающимся относятся отряды динозавров, зверозубых ящеров, ихтиозавров, летающих ящеров и т.д.

Отряд Динозавры

Это наиболее разнообразная и многочисленная группа пресмыкающихся из живших когда-либо на Земле. Среди них были как мелкие животные (размеров с кошку и меньше), так и гиганты, длина которых достигала почти 30м, а масса - 40-50 тонн.

Крупные животные имели маленькую голову, длинную шею и мощный хвост. Одни динозавры были травоядными, другие - хищными. Кожа или не имела чешуй, или была покрыта костным панцирем. Многие динозавры бегали скачками на задних конечностях, опираясь при этом на хвост, другие - передвигались на всех четырех ногах.

Отряд Зверозубые

Среди древних наземных пресмыкающихся были представители прогрессивной группы, которые по строению зубов напоминали зверей. Зубы их дифференцировались на резцы, клыки и коренные. Эволюция этих животных шла в направлении усиления их конечностей и поясов. В процессе эволюции от них возникли млекопитающие.

Происхождение пресмыкающихся

Ископаемые пресмыкающиеся имеют большое значение, так как они когда-то господствовали на земном шаре и от них произошли не только современные пресмыкающиеся, но и птицы и млекопитающие.

Условия жизни в конце палеозоя резко изменились. Вместо теплого и влажного климата появились холодные зимы и установился сухой и жаркий климат. Эти условия были неблагоприятными для существования земноводных. Однако при таких условиях стали развиваться пресмыкающиеся, у которых кожа была защищена от испарения, появились наземный способ размножения, сравнительно высокоразвитый мозг и другие прогрессивные признаки, которые приведены в характеристике класса.

На основании изучения строения земноводных и пресмыкающихся ученые пришли к выводу, что между ними имеется большое сходство. Особенно это было характерно для древних пресмыкающихся и стегоцефалов.

• У очень древних низших пресмыкающихся позвоночный столб имел такое же строение, как и у стегоцефалов, а конечности - как у рептилий;
• шейный отдел у пресмыкающихся был такой же короткий, как и у земноводных;
• грудная кость отсутствовала, т.е. настоящей грудной клетки у них еще не было.

Все это говорит о том, что пресмыкающиеся произошли от земноводных.

» Наука о животных » Дыхательная система рептилий

Органы дыхания пресмыкающихся соединяются с окружающей средой при помощи хорошо развитых дыхательных путей. От гортани отходит длинная дыхательная трубка (трахея), которая поддерживается большим количеством хрящевых колец. Далее трахея разделяется на две трубки (бронхи), каждая из которых ведёт в легкое.

Легкие рептилий разрастаются вперед в виде выступов по бокам от бронхов, благодаря чему путь воздуха в легкие становится более извилистым. Лёгкие пресмыкающихся имеют более губчатое строение, чем у земноводных, и большую площадь дыхательной поверхности. Последнее достигается благодаря уменьшению внутренней полости, которая вытесняется перекладинами, отходящими от спинной и брюшной поверхности.

Перекладины имеют подобное стенкам лёгких ячеистое строение и богаты кровеносными сосудами. От каждой перегородки, разделяющей легкие на камеры, отходят перекладины, разбивающие каждую из этих камер на более мелкие участки. Внутренними краями этих перекладин образуются бронхи второго порядка.

Механизм дыхания рептилий отличается от механизма земноводных благодаря наличию рёбер. Вдох и выдох у них производится специальными дыхательными мышцами и благодаря подвижному сочленению ребер как с позвоночником, так и с грудиной. Вентиляция легких у пресмыкающихся достигает значительно большей интенсивности.

Особенность строения пресмыкающихся в том, что для выдоха воздуха из лёгких и движения ими используются одни и те же мышцы. Это мешает рептилиям правильно дышать при быстром передвижении. Данное обстоятельство усугубляется тем, что активно передвигаясь, ящерица потребляет много кислорода. Именно поэтому на бегу дыхание пресмыкающихся учащается, а количество вдыхаемого воздуха уменьшается. Данная особенность заставляет рептилий бегать в среднем темпе. В спокойном же состоянии хладнокровные рептилии делают примерно один полный вдох и один выдох в минуту.

Ещё более интересно дыхание рептилий, обитающих в воде. Ноздри их обычно помещаются на самом кончике носа и снабжены клапанами. Это позволяет им дышать, не высовываясь полностью из воды, а лишь выставив наружу нос. Когда рептилия ныряет, носовые клапаны закрываются. Пресмыкающиеся способны задерживать дыхание на различные промежутки времени: от нескольких минут до нескольких часов. Некоторые рептилии имеют особую слизистую оболочку, которая богато снабжена кровеносными сосудами. Она позволяет им подобно рыбам извлекать из воды растворённый в ней кислород.

Страницы:

Органы дыхания рептилий

Рептилии как настоящие воздушно-наземные обитатели совершенно потеряли жаберное дыхание; личинок, обитающих в воде, они не имеют, а зародыш, развивающийся в яйце, дышит с помощью аллантоиса. С другой стороны, у рептилий отсутствует и кожное дыхание; как настоящие воздушно-наземные обитатели рептилии приобрели приспособления, защищающие от высыхания кожи в виде роговых образований, одевающих кожу.

Пищеварительная и дыхательная системы рептилий

Единственным органом дыхания рептилий являются легкие. Естественно, что у рептилий мы вправе ожидать более совершенного строения легких и более совершенного дыхания, а с другой стороны - полной редукции, связанной с дыханием, жаберного аппарата - жаберных выростов, жаберных щелей, жаберных дуг и жаберных сосудов. Действительно, жаберный аппарат редуцировался совершенно, а из некоторых его зачатков образовались другие органы. Так, у рептилий из первого жаберного мешка развивается барабанная полость; из следующих развиваются зобная железа и около щитовидные железы и, наконец, жаберные тельца, входящие в систему щитовидной железы. Что касается жаберных дуг, то судьба их описана была выше: три первых жаберных дуги превращаются в рожки подъязычного аппарата, а остальные принимают участие в образовании хрящей гортани.

Легкие рептилий постепенно приобретают гораздо более сложное строение по сравнению с амфибиями. У гаттерии они еще имеют большое сходство с легкими амфибий: стенки легкого имеют лишь более глубокие ячеи, однако уже имеется пара коротких бронхов, которые входят сбоку легкого, образуя впереди от бронхов небольшие верхушки. У более высоко организованных форм (ящерицы) ячеи увеличиваются еще больше, образуя глубоко уходящие внутрь легкого перекладины, которые делят легкое на большее или меньшее число отделов. У высших форм (черепахи, крокодилы) этот процесс развития внутренних перегородок идет еще дальше, перегородками заполняется большая часть легкого - за исключением той средней части, которая является продолжением бронха; этот канал выстлан мерцательным эпителием и является внутренним дыхательным путем. Наконец, путем дальнейшего развития того же процесса, все большего увеличения перегородок в первоначальных ячеях образуются перегородки второго порядка, которые также заполняют в ячеях все пространство за исключением средней части, становящейся продолжением бронха - бронхами второго порядка (рис. 338). Таким образом, все легкое оказывается разделенным на большое количество ячей, или камер, к которым ведут внутренние разветвления бронхов. В стенках внутренних бронхов у черепах и крокодилов закладываются хрящи, которые поддерживают его просвет. У ящериц и змей задние части легкого иногда остаются неразделенными или слабо разделены на ячеи, а у некоторых ящериц, у гекконов и хамелеонов легкие имеют своим продолжением тонкие и длинные выросты - легочные мешки (рис. 339). В связи с удлинением тела у некоторых рептилий и соответственным уменьшением ширины тела наблюдается развитии асимметрии. Положение двух рядом лежащих легких, правого и левого, в тонком, вытянутом в длину теле змеи становится затруднительным, и они располагаются асимметрично: одно легкое становится короче, другое, наоборот, длиннее. Этот процесс неравномерного развития легких может закончиться редукцией одного легкого, как это имеет место у змей.
Трахея у рептилий развита очень хорошо и поддерживается в постоянном просвете многочисленными хрящевыми полными или неполными кольцами; в задней части трахея делится на пару бронхов, также поддерживаемых хрящевыми кольцами.

Что касается гортани (larynx), то устройство ее у рептилий мало подвинулось вперед в сравнении с амфибиями. Передняя пара хрящей - черпаловидные хрящи (cartilago аrуtenoidea) - развита хорошо, задние хрящи представлены непарным перстневидным хрящом (с. cricoidea), назади незамкнутым, образующим таким образом неполное кольцо, но щитовидного хряща (с. thyroidea) еще нет.
У гекконов и хамелеонов имеется голосовой аппарат, представленный парой голосовых складок.
Дыхательный процесс рептилий решительно отличается от дыхательных движений амфибий. Вместо заглатывания воздуха у рептилий совершается втягивание воздуха в легкие и выталкивание его наружу путем периодического расширения и сжатия грудной полости, что достигается движением ребер, производимым с помощью брюшных и реберных мышц. Это гораздо более совершенный тип дыхания, ведущий к более энергичному обмену веществ и к развитию большей энергии.
Отсюда следует, что родоначальниками рептилий могли быть только стегоцефалы с хорошо развитыми ребрами. Только более энергичное дыхание в связи с более совершенным кровообращением могло компенсировать рептилиям потерю ими кожного дыхания и дать возможность эволюционировать дальше.

• Органы пищеварения рептилий
• Мускулатура рептилий
• Внутренний скелет рептилий
• Наружный, или кожный, скелет рептилий
• Общие покровы рептилий
• Форма тела рептилий и их движения
• Общая характеристика и обзор современных и ископаемых форм класса рептилии
• Характеристика высших позвоночных (Amniota)
• Географическое распространение амфибий
• Поведение амфибий
• Роль амфибий в биоценозах и в круговороте веществ. Экономическое значение амфибий
• Приспособление амфибий к климатическим условиям существования
• Размножение амфибий
• Защитные приспособления. Регенерация амфибий
• Окраска амфибий
• Питание амфибий. Приспособление к роду пищи
• Приспособление амфибий к условиям среды обитания: типы — роющий, водный, наземный, древесный
• Происхождение амфибий
• Безхвостые амфибии (Аnurа, Ecaudate)
• Хвостатые амфибии (Urodela, Caudata)
• Безногие, или червяги (Apoda, Gymnopbiona, Coecliiae)
• Панцырные, или покрытоголовые амфибии (Phraсtamphibia, или Stegocephalia)
• Дробление и развитие яйца у амфибий
• Нервная система и органы чувств амфибий
• Мочеполовая система амфибий
• Органы кровообращения у амфибий
• Органы дыхания амфибий
• Пищеварительная система амфибий
• Мускулатура амфибий
• Внутренний скелет амфибий

Пресмыкающиеся (Рептилии): органы дыхания и газообмен
Развивающийся в яйце зародыш пресмыкающихся, онтогенетически соответствующий стадии личинки земноводных, дышит с помощью кровеносных капилляров желточного мешка, а позднее — аллантоиса. Покрытая роговыми образованиями кожа рептилий в дыхании не участвует и основными органами дыхания пресмыкающихся, после вылупления из яйца служат парные легкие; у змей заметно больше правое легкое, у амфибий — левое. Легкие пресмыкающихся сохраняют мешкообразное строение, но их внутренняя структура много сложнее, чем у земноводных (рис. 21). У ящериц и змей внутренние стенки легочных мешков имеют складчатое ячеистое строение, что значительно увеличивает дыхательную поверхность. У черепах и крокодилов сложная система перегородок вдается во внутреннюю полость легких настолько глубоко, что легкие приобретают губчатое строение- напоминающее структуру легких птиц и млекопитающих. У хамелеонов, некоторых ящериц и змей задняя часть легких имеет тонкостенные пальцевидные выросты — подобие воздушных мешков птиц; в их стенках окисления крови не происходит. Эти "резервуары" воздуха обепечивают эффект шипения, облегчают газообмен при длительном прохождении пищи по пищеводу и при нырянии.

Вентиляция легких обеспечивается работой грудной клетки с помощью межреберной и брюшной мускулатуры. В акте дыхания, особенно у черепах, принимают участие плечевые и тазовые мышцы: при подтягивании конечностей легкие сжимаются, при вытягивании — расширяются и наполняются воздухом. У черепах сохраняется и рото-глоточный механизм нагнетания воздуха, бывший основным у земноводных. Сложное строение легких у черепах, способных усваивать кислород даже при слабой вентиляции легких, связано с образованием панциря. У водных черепах в воде дополнительными органами дыхания служат богатые капиллярами выросты глотки и клоаки (анальные пузыри).

Новый способ дыхания сопровождается перестройкой дыхательных (воздухоносных) путей: образуется неспадающаяся дыхательная трубка — трахея, стенки которой поддерживаются эластичными хрящевыми кольцами. Вход в трахею (из гортанной камеры) обрамлен перстневидным и парными черпаловидными хрящами; в ротовую полость камера открывается гортанной щелью.

Дыхательная система рептилий

На заднем конце трахея разделяется на два бронха, идущие в легкие и ветвящиеся там на более мелкие трубки; стенки бронхов тоже укреплены кольцами. Ритм дыхания меняется в зависимости от внешней температуры и состояния животного, т. е. имеет некоторое значение в терморегуляции.

Рептилии обитают преимущественно на суше, в том числе в условиях пустыни, - это первый класс настоящих наземных животных. Обитающие в воде являются вторично-водными. Преимуществу рептилий в конкуренции с амфибиями и их биологическому прогрессу способствовал ряд признаков: оболочка вокруг зародыша и прочная оболочка вокруг яйца - скорлупа, защищающая его от высыхания и дающая возможность размножения на суше; усовершенствование строения кровеносной системы; появление коры больших полушарий; появление механизма обратного всасывания воды.

Современные рептилии представлены четырьмя отрядами: Клювоголовые, Чешуйчатые, Крокодилы, Черепахи.

Краткая характеристика

Общая характеристика

Покровы тела . Кожа сухая, лишена кожных желез, покрыта роговыми чешуйками, щитками или пластинками (рис. 1).

Скелет . Позвоночник состоит из следующих отделов: шейный; впервые выделяется грудной отдел, что связано с появлением грудной клетки, образованной ребрами и грудиной, а также поясничный отдел; крестцовый отдел состоит из двух позвонков. Происходит дальнейшее развитие свободных конечностей, которые приспосабливаются к активному передвижению по суше, чему способствует отличное от амфибий прикрепление конечностей к туловищу. У змей свободные конечности вторично исчезли в связи с ползающим способом передвижения, хотя рудименты конечностей можно обнаружить.

Мускулатура развита значительно лучше, чем у амфибий. Большое значение имеет появление межреберных мышц, с помощью которых осуществляется легочное дыхание.

Пищеварительная система (рис. 2) мало отличается от таковой у амфибий. У рептилий на границе тонкого и толстого кишечника появляется зачаток слепой кишки.

Органы дыхания . Появляются верхние дыхательные пути: гортань, длинная трахея (в связи с удлинением шейного отдела), которая разветвляется на два бронха. Легкие имеют ячеистое строение с большим количеством внутренних перегородок (рис. 3). У рептилий появляется реберное дыхание, или всасывающий тип легочного дыхания. Кожное дыхание отсутствует.

Рис. 1. Продольный разрез кожи ящерицы: 1 - эпидермис; 2 - собственно кожа (кориум); 3 - роговой слой; 4 - мальпигиев слой; 5 - пигментные клетки; 6 - кожные окостенения

Рис. 2. Вскрытая ящерица (самец): 1 - пищевод; 2 - желудок; 3 - печень; 4 - желчный пузырь; 5 - поджелудочная железа; 6 - двенадцатиперстная кишка; 7 - толстая кишка; 8 - клоака; 9 - селезенка; 10 - трахея; 11 - легкие; 12 - левое предсердие; 13 - правое предсердие; 14 - желудочек; 15 - спинная аорта; 16 - правая сонная артерия; 17 - сонный проток; 18 - семенник; 19 - эпидидимис (придаток семенника); 20 - почка; 21 - мочевой пузырь

Рис. 3. Легкие пресмыкающихся: А - амфисбены (разрез); Б - анаконды (вид сверху); В - гаттерии (разрез); Г - варана (разрез); Д - аллигатора (разрез); Е - хамелеона (вид снизу; отростки - подобие воздушных мешков)

Кровеносная система . Сердце трехкамерное, но в желудочке имеется неполная перегородка (рис. 127). Появление данной перегородки позволяет разделить в сердце венозную и артериальную кровь. Смешение происходит в спинной аорте. В связи с этим передняя часть, головной мозг и передние конечности рептилий снабжаются артериальной кровью, а задняя - смешанной. У крокодила сердце четырехкамерное, так как перегородка морфологически полная.

Рис. 4. Сердце ящерицы: 1 - общий ствол сонных артерий; 2 - внутренняя сонная артерия; 3 - наружная сонная артерия; 4 - легочная артерия; 5 - левая дуга аорты; 6 - правая дуга аорты; 7 - подключичная артерия; 8 - легочная вена; 9 - полая вена (нижняя) и две яремные вены (верхние); 10 - спинная аорта; 11 - желудочно-кишечная артерия (к внутренним органам)

Выделительная система рептилий представлена вторичными, или тазовыми, почками и мочеточниками, впадающими в клоаку. В нее открывается и мочевой пузырь. В почках рептилий существует механизм обратного всасывания воды.

Эндокринная система. У рептилий имеются все типичные для высших позвоночных эндокринные железы.

Нервная система. Головной мозг рептилий отличается от мозга амфибий лучшим развитием больших полушарий (рис. 5). Крупный мозжечок позволяет осуществлять хорошую координацию движения. Из головного мозга отходит 12 пар черепно-мозговых нервов.

Органы чувств рептилий соответствуют наземному образу жизни.

Органы зрения. Глаза снабжены подвижными веками. Имеется третье веко - мигательная перепонка. Аккомодация осуществляется не только за счет перемещения хрусталика, но и за счет изменения его формы.

Органы слуха, как у амфибий. В перепончатом лабиринте наблюдается обособление улитки.

Боковая линия исчезает.

Размножение . Рептилии раздельнополые животные с выра-женным половым диморфизмом. Половые железы парные. Внутреннее оплодотворение. Рептилии яйцекладущие или яйцеживородящие. Размножение происходит только на суше за счет формирования защитных оболочек у яйца. Вторичноводные рептилии для размножения также выходят на сушу. Разви-тие прямое, без метаморфоза.

Рис. 5. Головной мозг ящерицы. А - сверху; Б - снизу; В - сбоку: 1 - передний мозг; 2 - полосатое тело; 3 - средний мозг; 4 - мозжечок; 5 - продолговатый мозг; 6 - воронка; 7 - гипофиз; 8 - хиазма; 9 - обонятельные доли; 10 - эпифиз; II-XII - черепномозговые нервы

А.Г. Лебедев "Готовимся к экзамену по биологии"