Какие особенности появились в дыхательной системе пресмыкающихся. Четырехкамерное сердце имеют земноводные и пресмыкающиеся: примеры

Наша планета густо заселена животными различных классов, отрядов и видов. Ученые изучают их строение и функциональное значение отдельных органов. О том, какое сердце у земноводных и пресмыкающихся, читайте в статье.

Как сердце из трех камер превратилось в четырехкамерное?

Позвоночные вышли на сушу из-за того, что их легочное дыхание стало интенсивно развиваться. Кровеносная система начала перестраиваться. Рыбы, дышащие жабрами, обладают одним кругом обращения крови, их сердце состоит всего из двух камер. Они не могут жить на суше.

Трех- или четырехкамерное сердце имеют наземные позвоночные. Они отличаются наличием двух кругов кровообращения. Их постоянная среда обитания - суша. Орган с тремя камерами имеют амфибии и рептилии. Хотя у отдельных видов пресмыкающихся имеется неполное его разделение на четыре части. Развитие настоящего четырехкамерного сердца в процессе эволюции происходило параллельно у млекопитающих, птиц и крокодилов.

Пресмыкающиеся и земноводные

У этих двух классов животных имеется по два круга обращения крови и сердце, состоящее из трех камер. Только у одной рептилии есть неполноценное, но обладающее четырьмя Это крокодил. Полноценный сердечный орган впервые появился у примитивных млекопитающих. В будущем сердце с таким строением унаследовали потомки динозавров - птицы. Оно передалось по наследству и современным млекопитающим.

Птицы

Четырехкамерное сердце имеют пернатые. Птицы отличаются полным разобщением кругов кровообращения: большого и малого, как у человека, когда не происходит смешивание крови - артериальной и венозной. Правая и левая половины органа полностью разделены.

его строение представлено двумя предсердиями и таким же количеством желудочков. В желудочек венозная кровь поступает через правое предсердие. От него происходит отхождение легочной артерии, которая делится на левую и правую ветви. В результате кровь венозная оказывается в соответствующем легком. В это время кровь в легких окисляется и поступает в левое предсердие. Такое кровообращение называется его малым кругом.

Большой круг обращения крови берет начало с левого желудочка. От него отходит один-единственный сосуд, который называется правой дугой аорты, которая сразу на выходе из сердца отделяет две безымянные артерии: левую и правую. Сама же аорта разворачивается в области расположения правого бронха и идет параллельно позвоночному столбу уже в качестве спинной аорты. Каждая безымянная артерия разделяется на сонную и подключичную. Первая идет в голову, а вторая снова разделяется на грудную и плечевую. От спинной аорты отходят крупные артерии. Непарные предназначены для снабжения кровью желудка и кишечника, а парные - задних конечностей, органов полости таза и мышц стенок брюшины.

Четырехкамерное сердце имеют птицы, оно отличается тем, что у пернатых движение крови осуществляется в основном по сосудам крупных размеров, и только небольшая ее часть поступает в почечные капилляры. Птицы отличаются наличием крупного сердца с частыми сокращениями и поступлением в органы только чистой артериальной крови. Это позволило считать птиц теплокровными животными.

Кровеносная система млекопитающих

У млекопитающих четырехкамерное сердце, как у человека или птиц. Его формирование с полным разделением кругов обращения крови вызвано необходимостью развития такого качества, как теплокровность. Это объясняется так: теплокровные животные испытывают постоянную потребность в кислороде, удовлетворить которую способна лишь чистая кровь артерий с большим количеством кислорода. Обеспечить ею организм способно только четырехкамерное сердце. А смешанная кровь позвоночных, у которых сердце имеет три камеры, не способна дать нужную температуру тела. Поэтому такие животные и называются хладнокровными.

Благодаря наличию полных перегородок кровь не смешивается. По большому кругу обращения течет только артериальная кровь, которой в нужной мере снабжаются все органы млекопитающего, что способствует ускорению обмена веществ. Этот процесс способствует поддержанию температуры на постоянном уровне. Четырехкамерное сердце имеют млекопитающие, птицы и другие классы животных, которым жизненно необходима постоянная и устойчивая температура тела. Теперь окружающая среда не влияет на них.

Ящерицы

На самом деле сердце у этих пресмыкающихся имеет три камеры с двумя предсердиями и одним желудочком. Но принцип его работы дает возможность утверждать, что четырехкамерное сердце имеют ящерицы. Объяснение это явление имеет следующее. Венозная полость заполняется бедной кислородом кровью, источником поступления которой является правое предсердие. Артериальная кровь, обогащенная кислородом, поступает из противоположного предсердия.

Легочная артерия и обе дуги аорты сообщаются. Казалось бы, кровь должна полностью смешаться. Но этого не происходит, так как наличие мышечного лоскута в совокупности с двухфазным сокращением желудочка и дальнейшая работа сердца препятствуют смешиванию крови. Оно имеется, но в очень маленьких количествах. Поэтому по функциональному значению трехкамерное сердце ящериц похоже на четырехкамерное.

Рептилии

Крокодил имеет четырехкамерное сердце, хотя круги обращения крови полностью не разделены перегородкой. У пресмыкающегося орган (сердце), отвечающий за снабжение всего организма питанием через кровь, имеет особое строение. Кроме легочной артерии, отходящей от желудочка с правой стороны, имеется дополнительная, левая. По ней основная масса крови поступает в пищеварительную систему.

Между двумя артериями, правой и левой, сердце крокодила имеет отверстие. Через него кровь из вен имеет возможность попадать в большой круг обращения, и наоборот. Ученые долго считали, что сердце рептилии имеет тип переходного характера на пути следования к развитию полноценного сердца из четырех камер, как у теплокровных млекопитающих. Но это не так.

Черепахи

Система сосудов и сердца у этих пресмыкающихся такая же, как у других рептилий: сердце с тремя камерами, соединенные между собой вены и артерии. Содержание недостаточно окисленной крови увеличивается, когда возрастает внешнее давление. Это может происходить, когда животное ныряет или быстро передвигается. Частота сокращений сердца уменьшается, хотя значительно увеличивается концентрация углекислого газа.

Четырехкамерное сердце имеют черепахи, хотя по физиологическому строению орган имеет всего три камеры. Дело в том, что сердце черепахи отличается неполной перегородкой желудочка, вокруг которой кровь функционирует, имея разное количество кислорода.

Численность типа хордовых невелика - 45 тыс. видов, и составляет всего 3 % общего числа видов животных. Это наиболее высокоорганизованная группа, и ее представителей можно встретить во всех средах, где есть жизнь.

Все хордовые животные обладают отличительными признаками:

· имеют внутренний осевой скелет - хорду, которая у высших форм заменяет­ся позвоночником, головной мозг увеличен, развиты органы чувств;

· центральная нервная система подразделяется на головной и спинной мозг;

· во взрослом, эмбриональном или личиночном состоянии имеются гло­точные жаберные щели, находящиеся с обеих сторон глотки. Через эти щели во­да, поступающая в глотку, проходит в жабры и выводится наружу;

· все хордовые - двусторонне-симметричные животные.

· замкнутая кровеносная система и сердце - мышечный орган, обеспечиваю­щий движение крови по сосудам в теле, имеет до 4 камер и два круга кровообра­щения;

· раздельнополые.

Подтип включает несколько классов: Хрящевые рыбы, Костные рыбы, Зем­новодные, Пресмыкающиеся, Птицы, Млекопитающие.

2. Класс Рыбы

Рыбы подразделяются на два класса: хрящевые и костные.

Средой обитания рыб является вода, поэтому они имеют обтекаемую форму тела. Органами передвижения им служат плавники. Для всех рыб характерны двухкамерное сердце и один круг кровообращения. Дыхание осуществляется с помощью жабр.

Хрящевые - наиболее примитивные из современных рыб. Они имеют хряще­вой, неокостеневающий скелет. Парные плавники расположены горизонтально. Плавательный пузырь отсутствует. Для них характерно внутреннее оплодотворе­ние. Самки откладывают оплодотворенные яйца в роговой оболочке или рождают живых детенышей. К этому классу рыб относятся акулы, скаты, химеры.

Акулы имеют веретеновидную форму тела. Парные грудные и брюшные плавники и асимметричный хвостовой плавник позволяют им быстро плавать. Акулы имеют хорошо развитый зубной аппарат, многие являются хищниками. Среди них есть крупные виды. Это гигантская акула (до 15 м ), китовая акула (до 20 м ), голубая акула (до 4 м ). В Черном море водится акула катран (до 1 м ). Рас­пространены акулы по всему земному шару. Многие из акул, обитающих в тро­пических морях, опасны для человека. Крупные акулы, гигантская и китовая, пи­таются планктоном и опасности не представляют.

Скаты - это придонные рыбы. Их тело сплюснуто в спинно-брюшном на­правлении. Они малоподвижны, питаются донными животными. У скатов-хвостоколов, обитающих в Черном море, на хвосте имеется длинная игла с зазуб­риной, выделяющая яд. Особенно ядовиты уколы тропических скатов. Электри­ческие скаты имеют с боков электрические органы — видоизмененные мышцы, создающие электрические разряды до 200 В. Электрическим током они поражают рыб и других животных, которыми питаются. Обитают такие скаты в теплых во­дах, например в Средиземном море.

Группа Химер самая немногочисленная. Они имеют некоторые черты сход­ства с костными рыбами. В основном это глубоководные рыбы, питающиеся мол­люсками.

У переходной группы костно-хрящевых рыб сохраняются хрящи, тела по­звонков не развиты. К ним относятся осетровые рыбы: белуга, осетр, калуга, сев­рюга, стерлядь и др.

К костистым рыбам относится большая часть современных рыб. Их скелет состоит из настоящих костей, тело покрыто чешуей. Среди костистых рыб есть растительноядные, хищники и всеядные.

Для костных рыб характерно наружное оплодотворение. Самка откладывает икру, а самец поливает ее семенной жидкостью. Однако имеются виды с внутрен­ним оплодотворением и живородящие.

Среди костных рыб есть представители древних групп - двоякодышащие и кистеперые. Эти рыбы способны дышать атмосферным воздухом, а их плавники превратились в лопасти, служащие для переползания по грунту. Именно из по­добных плавников развились конечности наземных позвоночных. Двоякодыша­щие и кистеперые рыбы немногочисленны, они процветали более 380 млн. лет на­зад. Их предки дали начало земноводным животным. В настоящее время наиболее известна латимерия - крупная рыба, в длину до 180 см , вместо плавников развиты лопасти, позволяющие передвигаться по грунту.

К глубоководным рыбам относятся удильщики, к придонным - камбала, имеющая сплюснутое тело и деформированный, асимметричный череп.

Многие из костных рыб имеют большое промысловое значение. Это лососе-образные (лосось, семга, горбуша, нерка), сельдеобразные (сельдь атлантическая, салака, килька, сардина, анчоусы), карпообразные - обитатели пресных водоемов (сазаны, карпы, язи), трескообразные и многие другие.

3. Класс Земноводные

Земноводные, или амфибии, - это немногочисленная группа наиболее при­митивных наземных позвоночных. В зависимости от стадии развития часть жизни большинство из них проводит в воде. Предками земноводных были кистеперые рыбы, жившие в пресных пересыхающих водоемах.

В личиночной стадии (головастики) земноводные имеют большое сходство с рыбами: у них сохраняется жаберное дыхание, имеются плавники, двухкамерное сердце и один круг кровообращения. Для взрослых форм характерны трехкамерное сердце, два круга кровообращения, две пары конечностей. Появляются лег­кие, но развиты они слабо, поэтому дополнительный газообмен происходит через кожу. Земноводные обитают в теплых, влажных местах, особенно распрост­ранены в тропиках, где для них подходящие климатические условия. В умерен­ном климате при понижении температуры впадают в оцепенение.

Это раздельнополые животные. Для них характерны наружное оплодотворе­ние и развитие в воде. Из икринки бесхвостой амфибии, например, лягушки, вы­ходит хвостатая личинка - головастик с длинными плавниками и ветвистыми жаб­рами. По мере развития появляются передние конечности, затем задние, начинает укорачиваться хвост. Ветвистые жабры исчезают, появляются жаберные щели (внутренние жабры). Из переднего отдела пищеварительной трубки формируются легкие, по мере развития которых исчезают жабры. Происходят соответствующие изменения в кровеносной, пищеварительной и выделительной системах. Хвост рассасывается, и молодая лягушка выходит на сушу. У хвостатых амфибий жабры сохраняются значительно дольше (порой всю жизнь), хвост не рассасывается.

Питаются земноводные животной пищей (червями, моллюсками, насекомы­ми), но личинки, обитающие в воде, могут быть растительноядными.

Существует три группы земноводных: хвостатые (тритон, саламандра, амбистома), бесхвостые (жабы, лягушки), безногие, или червяги (рыбозмей, червяг).

Хвостатые амфибии наиболее примитивны. Они обитают в воде и около во­ды, конечности у них, как правило, развиты слабо. У некоторых перистые жабры сохраняются всю жизнь. Личинка амбистомы - аксолотль даже приступает к раз­множению, не достигая взрослой стадии. Наиболее многочисленны саламандры.

Червяги - очень немногочисленное семейство. У них отсутствуют конечно­сти, тело вытянуто, напоминает червя или змею.

Наиболее процветающая группа - бесхвостые амфибии. У них короткое туло­вище, хорошо развиты конечности. В сезон размножения они «поют» - издают различные звуки (квакают).

4. Класс Пресмыкающиеся или рептилии

Пресмыкающиеся относятся к наземным позвоночным. Они хорошо приспо­собились к жизни на суше и вытеснили многих своих предков земноводных. Сердце у рептилий трехкамерное. У них начинается разделение артериальной и венозной крови за счет появления неполной перегородки в желудочке сердца; лучше, чем у земноводных, развита нервная система: полушария головного мозга значительно больше. Поведение пресмыкающихся значительно сложнее, чем у амфибий. Кроме врожденных безусловных у них формируются и условные реф­лексы. Пищеварительная, выделительная и половая системы открываются в клоаку - часть кишечника.

Тело пресмыкающихся покрыто чешуей и предохраняет тело от высыхания. Некоторые виды в процессе линьки сбрасывают чешую (змеи, ящерицы). Легкие у пресмыкающихся значительно больше и объемнее, чем у земноводных, за счет ячеистости.

Рептилии - раздельнополые животные. Оплодотворение у них внутреннее. Самка откладывает в песок или в почву в небольшие углубления яйца, покрытые кожистой оболочкой. Даже у водных обитателей развитие яйца идет на суше. Для некоторых видов характерно живорождение.

В настоящее время существует четыре основные группы: черепахи, змеи, ящерицы и крокодилы.

Черепахи. Характерной особенностью является наличие панциря, состояще­го из костных пластинок и покрытого роговым веществом. Представители этой группы могут жить как на суше, так и в воде. Гигантские и слоновые черепахи (до 10 м ) - самые крупные из обитающих на суше. Они распространены на Галопо-госских островах Тихого океана, на Мадагаскаре, островах Индийского океана.

Морские черепахи значительно крупнее (до 5 м ), имеют ластообразные ноги. Они всю жизнь обитают в воде, но яйца откладывают на суше.

Ящерицы - наиболее процветающая группа. К ним относятся хамелеоны, гек-коны, игуаны, агамы, круглоголовки, вараны и настоящие ящерицы. Для боль­шинства ящериц характерны вытянутое тело, длинный хвост, хорошо развитые конечности. У некоторых (желтопузика) конечности утеряны, они напоминают змей.

Змеи. Основным признаком является длинное, лишенное конечностей тело. Это ползающие животные. Все змеи - хищники, они заглатывают добычу целиком или душат, сжимая в кольцах своего тела. Ядовитые железы (видоизмененные слюнные) открываются протоком в основании ядовитого зуба. К змеям относятся: гадюка, гюрза, кобра, питон, удав, а также ужи - неядовитые представители этой группы.

Крокодилы из всех пресмыкающихся ближе всего стоят к млекопитающим. По структуре ротовой полости и расположению языка они ближе к млекопитаю­щим, чем к остальным рептилиям. Их сердце можно назвать четырехкамерным, имеется костное нёбо, воздух поступает через ноздри в заднюю часть рта. Это до­вольно крупные хвостатые животные, обитающие в воде, по берегам рек. На суше они передвигаются медленно, но зато прекрасно плавают. Самки откладывают покрытые известковой скорлупой яйца на суше в небольшие ямки. Для них ха­рактерна забота о потомстве: самка охраняет кладку и заботится о детенышах.

Пресмыкающиеся обитают в основном в теплом климате: тропиках, субтро­пиках, во влажных и сухих местах: пустынях, болотах, лесах. Питание их также разнообразно: растения, насекомые, черви, моллюски, а крупные особи поедают птиц и млекопитающих. Все пресмыкающиеся заглатывают пишу целиком. Мно­гие виды, питаясь вредителями сельского хозяйства (насекомыми, грызунами), приносят большую пользу человеку. Яд змей используется для приготовления многих лекарственных препаратов. Из кожи змей и крокодилов изготовляют обувь, дамские сумочки, что приводило раньше к массовому истреблению живот­ных. В настоящее время многие виды находятся под охраной, их выращивают на фермах и в питомниках.

Класс Пресмыкающиеся.

Первые настоящие первично-наземные позвоночные, лишь некоторые из которых вторично вернулись в водную среду обитания. Заселяют все климатические области земного шара за исключением приполярных. В настоящее время насчитывается более 8 тыс. видов рептилий. Современные типы рептилий можно подразделить на четыре отряда: чешуйчатые, крокодилы, черепахи и клювоголовые.

Основные признаки пресмыкающихся

Покровы. Сухая кожа пресмыкающихся почти лишена желез. Наружные слои эпидермиса ороговевают. В коже образуются роговые чешуи и щитки.

Скелет полностью окостеневает. Массивный костистый череп сочленяется с позвоночником одним мыщелком. Хорошо развит шейный отдел. Первых два шейных позвонка (атлас и эпистрофей) обеспечивают высокую подвижность головы. Прикрепление поясов конечностей к осевому скелету обеспечило значительную подвижность тела. Есть ребра, у большинства формируется настоящая грудная клетка – ребра причленяются к грудине. Конечности расположены по бокам туловища, а не под ним.

Кровеносная система замкнутая. Сердце трехкамерное. Большой и малый круги кровообращения полностью не разделены, но степень их разобщения выше, чем у земноводных. Сохраняются две дуги аорты. В желудочке развивается неполная перегородка (у крокодилов сердце четырехкамерное).

Дыхательная система. Дыхание только легочное, реберного типа. Формируются настоящие дыхательные пути – трахея, бронхи.

Нервная система. Увеличение объема головного мозга происходит за счет увеличения полушарий и мозжечка.

Выделительная система. Туловищные почки заменяются на тазовые (вторичные, метанефрические) с отдельными мочеточниками. Они более эффективно сохраняют воду в организме.

Размножение. Оплодотворение только внутреннее.

Развитие. Без метаморфоза - личиночная стадия отсутствует. Вылупившееся из яйца молодое животное отличается от взрослых только размерами. Эмбриональное развитие связано с образованием особых эмбриональных оболочек – яйцевых и зародышевых - (амниона, серозы, аллантоиса), что позволило пресмыкающимся развиваться на суше, преодолев характерную для земноводных зависимость от воды. Для яиц характерно большое количество желтка.

Температура тела непостоянна и в значительной степени зависит от температуры окружающей среды.

Филогения.

Пресмыкающиеся произошли от древних земноводных в конце палеозойской эры 230 – 250 млн. лет назад. Их расцвет пришелся на мезозойскую эру.

Ароморфозы.

Ороговение верхнего слоя эпидермиса, появление роговых чешуй, препятствующих испарению воды.

Появление мальпигиева слоя в эпидермисе.

Усложнение легких и дыхательных путей в результате отказа от кожного дыхания.

Появление в желудочке сердца перегородки.

Внутреннее оплодотворение.

Появление защитных оболочек вокруг зародыша (зародышевых оболочек) и плотных яйцевых оболочек, обеспечивающих зародыш необходимым количеством питательных веществ и дающих возможность развиваться эмбриону на суше внутри яйца.

Строение и жизнедеятельность ящерицы прыткой.

Покровы. Кожа пресмыкающихся существенно отличается от кожи земноводных. Верхний слой эпидермиса ороговевает и слущивается, а нижний – мальпигиев - обеспечивает его регенерацию. Все тело покрыто роговыми образованиями (щитками, чешуйками). Ороговевший эпителий несет функцию защиты от иссушения. Кожные железы практически отсутствуют. Встречаются бедренные поры, выделяющие в период размножения вязкую, нитевидную массу. С помощью обоняния ящерицы способны определять по этим секретам особей своего вида.

Скелет включает четыре отдела: череп, осевой скелет, скелет конечностей и их поясов. Осевой скелет представлен позвоночником и состоит из пяти отделов: шейного, грудного, поясничного, крестцового и хвостового.

В шейном отделе рептилий, по сравнению с амфибиями, наблюдается значительно большее количество позвонков, например, у ящерицы их восемь. От позвонков грудного отдела отходят ребра, соединенные с грудиной и образующие грудную клетку. Грудную клетку имеют большинство пресмыкающихся, за исключением змей, у которых нет грудины. Поясничные позвонки не несут ребер. Но у некоторых животных, например, у прыткой ящерицы, все позвонки от шейного отдела до крестцового имеют ребра, в этом случае выделяют один пояснично – грудной отдел. Он состоит из 22 позвонков и соответственно 22 пар ребер, но только первые пять пар из них присоединены к хрящевой грудине и образуют настоящую грудную клетку.

Крестцовый отдел состоит из двух позвонков, к их поперечным отросткам причленяются подвздошные кости таза. Хвостовой отдел ящерицы составляют несколько десятков позвонков. Тела позвонков разделены на две половины поперечной неокостеневающей связкой. Хорошо известное явление аутотомии хвоста ящерицы любопытно тем, что разлом происходит не между позвонками, а посередине позвонка на месте прослойки. Отброшенный хвост извивается, привлекая внимание хищника, что дает шанс ящерице скрыться. Впоследствии происходит регенерация хвоста, но он будет отличаться по размерам и окраске.

Череп характеризуется почти полным окостенением первичного, хрящевого черепа и делится на два отдела: мозговой и лицевой. К мозговому отделу относятся кости мозговой коробки, а к лицевому – кости верхних и нижних челюстей.

Конечности располагаются по бокам тела, туловище приподнято над землей. Передние конечности состоят из трех отделов: плеча, представленного плечевой костью, предплечья, состоящего их лучевой и локтевой костей, и кисти, представленной костями запястья, пясти и фалангами пальцев. Задние конечности также состоят из трех отделов: бедра, представленного бедренной костью, голени, состоящей из большой и малой берцовой кости, и стопы, состоящей из предплюсны, плюсны и фаланг пальцев.

Плечевой пояс по строению схож с таковым у амфибий. Его спинную часть составляют парные лопатка и надлопаточный хрящ, а парные вороньи кости, соединенные с грудиной, и лежащие спереди от них ключицы образуют брюшную часть пояса передних конечностей.

Тазовый пояс состоит из трех пар костей: подвздошных, седалищных и лобковых. Лобковые и седалищные кости соединены между собой, образуя кольцо. В результате тазовый пояс рептилий значительно более прочный, чем у амфибий.

Мускулатура . Мышечная система рептилий более дифференцирована. Метамерное строение мускулатуры почти не сохраняется. Появляется межреберная мускулатура, играющая важнейшую роль в механизме дыхания наземных позвоночных.

Пищеварительная система устроена сложнее, чем у амфибий. В связи с большой расчлененностью кишечного тракта и появлением некоторых новых образований. На челюстях располагаются мелкие конические зубы, прирастающие к костям, исключением являются крокодилы, зубы которых находятся в альвеолах. У черепах зубов нет вообще и края челюсти прикрыты роговым чехлом.

На дне ротовой полости расположен язык, форма которого может быть различной. У ящериц и змей язык тонкий и часто раздвоенный на конце. Он служит органом осязания и вкуса. Язык хамелеона имеет утолщение на конце, может далеко выбрасываться и является специальным приспособлением для добывания пищи. Пища из ротовой полости попадает в глотку, затем по пищеводу поступает в хорошо выраженный мускулистый желудок. Из желудка пища попадает в кишечник, разделенный на два отдела: тонкую и толстую кишку, на границе которых находится зачаточная слепая кишка. Кишечник открывается в клоаку.

Поджелудочная железа располагается в первой петле кишечника, и ее протоки открываются в начальный отдел тонкого кишечника – двенадцатиперстную кишку. Печень рептилий имеет желчный пузырь, протоки которого открываются примерно в том же месте, что и протоки поджелудочной железы.

Дыхательная система. Дыхание происходит только с помощью легких, имеющих ячеистое строение. У некоторых пресмыкающихся – губчатое. Хорошо развиты дыхательные пути. Сначала воздух через гортанную щель попадает в гортанную полость, затем проходит по трахее (ее развитие связано с появлением шеи), разветвляющейся на два бронха, и попадает в легкие.

Форма легких пока еще мешкообразная, но ячеистость легких возрастает за счет уменьшения внутреннего пространства и развития сложной системы перегородок, разделяющих полость легких на множество мелких ячеек.

Механизм дыхания иной, чем у амфибий, воздух втягивается в органы дыхания и выталкивается оттуда за счет изменения объема грудной клетки. За изменение объема грудной клетки отвечают межреберные мышцы.

Кровеносная система. Происходит дальнейшее разделение артериального и венозного кровотока за счет появления неполной перегородки в желудочке сердца. Перегородка частично препятствует смешиванию артериальной и венозной крови. Венозная кровь из правого предсердия попадает в желудочек сердца и перегородкой удерживается в его правой части. Артериальная кровь из левого предсердия выбрасывается в левую часть желудочка. При его сокращении происходит частичное смешивание артериальной и венозной крови.

От желудочка самостоятельно отходят три сосуда: легочная артерия, несущая венозную кровь к легким, правая и левая дуги аорты. Большой круг кровообращения начинается дугами аорты. Правая дуга аорты выходит из левой части желудочка и несет артериальную, насыщенную кислородом, кровь. От нее отходят сонные артерии, несущие кровь к головному мозгу, и подключичные артерии, снабжающие кровью передние конечности.

Левая дуга аорты берет свое начало из средней части желудочка и несет смешанную кровь. Обе дуги сливаются в спинную аорту, снабжающую кровью остальные органы. Венозная система схожа с таковой у амфибий: венозная кровь от органов тела собирается в парные передние и задние полые вены, в свою очередь впадающие в правое предсердие.

Малый круг начинается легочной артерией, отходящей от правой стороны желудочка. Венозная кровь доставляется к легким, там происходит газообмен, и артериальная кровь по легочным венам возвращается в левое предсердие.

Хотя кровеносная система совершеннее, чем у амфибий, обмен веществ недостаточен для поддержания постоянной температуры тела, поэтому рептилии не имеют постоянной температуры тела, являясь пойкилотермными животными.

Нервная система. Головной мозг рептилий, как и у всех позвоночных животных, состоит из пяти отделов: переднего мозга, промежуточного мозга, среднего мозга, мозжечка и продолговатого мозга. Полушария переднего мозга крупнее, чем у амфибий, и почти полностью прикрывают промежуточный мозг. Передний мозг выполняет ведущую роль в организации поведения и имеет зачаточную кору из серого мозгового вещества (зачатки неопаллиума, новой коры), однако она развита слабо, и большая часть нервных клеток содержится в глубинных слоях мозга. От мозга отходят 11 пар черепно – мозговых нервов.

В связи с активностью и сложностью движений хорошо развит мозжечок. Механические раздражения воспринимаются рептилиями с помощью осязательных волосков, которые располагаются на чешуйках и связаны со скопдениями чувствительных клеток, располагающихся под эпидермисом.

Ноздри рептилий соединяются с ротовой полостью при помощи обонятельного хода. У большинства рептилий хорошо развит якобсонов орган, представляющий собой парное углубление, расположенное спереди от хоан в крыше ротовой полости. Считается, что он служит для восприятия запахов пищи, уже находящейся во рту. Кроме того, рептилии способны далеко выдвигать язык, как бы пробуя воздух и окружающие предметы, и переносить мельчайшие их частицы в рот, где они анализируются якобсоновым органом.

Глаза рептилий снабжены подвижными веками, предохраняющими от повреждений и пересыхания. У гекконов и змей верхнее и нижнее веки срослись и стали прозрачными. Кроме того, развита еще и мигательная перепонка – третье веко, прикрывающее глаз из внутреннего угла. Глаза рептилий способны к поворотам в глазнице. Более совершенная аккомодация обеспечивается не только за счет перемещения хрусталика, но и за счет изменения его кривизны.

Орган слуха, так же как и у амфибий, представлен внутренним и средним ухом. Наружного уха нет. Во внутреннем ухе обособляется улитка. Колебания барабанной перепонки с помощью единственной слуховой косточки – стремечка – передаются на улитку к рецепторам внутреннего уха.

Выделительная система. Туловищные почки амфибий у рептилий заменяются на тазовые, которые уменьшают мочевыделение и более эффективно сохраняют воду в организме. Это необходимо рептилиям как сухопутным животным, которым приходится экономить воду. Продуктом выделения почек становится мочевая кислота, так как они в отличие от мочевины не требует большого количества воды для выведения из организма. Почки рептилий, в отличие от амфибий, имеют собственные мочеточники, не связанные с половой системой. Мочеточники впадают в клоаку, куда с брюшной стороны открывается мочевой пузырь.

Размножение и развитие. Оплодотворение только внутреннее, и у самцов рептилий (за исключением гаттерии) есть копулятивные органы. Яйца имеют ряд защитных приспособлений для развития вне воды. Развитие – без метаморфоза, нет личиночной стадии, и только что вылупившиеся из яйца особи живут в тех же условиях, что и взрослые. У некоторых видов ящериц наблюдается партеногенез.

Половые органы самца представлены парными семенниками, лежащими в полости тела по бокам позвоночника. От семенников отходят многочисленные канальцы, формирующие придаток семенника, который, в свою очередь, переходит в семяпроводы. Половые органы самки представлены парными яичниками, открывающимися воронками в полость тела, а противоположным концом – в клоаку. По сравнению с амфибиями, они имеют некоторые морфологические особенности, позволяющие формировать у яйца белковую и скорлуповую яйцевые оболочки.

Яйцо в целом крупнее, чем у амфибий, за счет присутствия желтка, запас питательных веществ которого обеспечивает возможность развития эмбриона без личиночной стадии.

Кроме яйцевых оболочек, при развитии зародыша формируются зародышевые оболочки, характерные для амниот: амнион с амниотической жидкостью, сероза (хорион) и аллантоис. Амниотическая оболочка разрастается и замыкает зародыш. Таким образом, формируется амнион, заполненный амниотической жидкостью, в которой плавает зародыш. Аллантоис возникает как вырост задней кишки и имеет вид довольно большого пузыря, который, увеличиваясь, прилегает к скорлуповой оболочке. Он выполняет функции зародышевого мочевого пузыря и является органом дыхания, в его стенках формируется капиллярная сеть, с помощью которой происходит газообмен.

Отряд Чешуйчатые. К нему относятся ящерицы, хамелеоны, змеи. В отряде 6600 видов, в том числе около 3000 видов змей и более 3500 видов ящериц. Длина самой маленькой ящерицы около 3,5 см, а самой крупной – комодского варана – более 3 м. Есть безногие ящерицы – веретеница и желтопузик. У ящериц подвижные веки. Ящерицы способны к аутотомии хвоста. К змеям относятся специализированные, безногие рептилии, приспособленные к лазанью среди густой растительности, ветвей кустарников и деревьев. Они питаются относительно крупной добычей, которую заглатывают целиком. Нижняя челюсть подвешена к черепу с помощью эластичной, сильно растяжимой связки, и, кроме того, большинство костей лицевого отдела змей соединены подвижно. К морфологическим особенностям относятся отсутствие грудины, сросшиеся прозрачные верхние и нижние веки, отсутствие плечевого пояса. Змеи не слышат, но воспринимают колебания почвы. К наиболее распространенным представителям можно отнести удавов, ужеобразных, гадюковых.

Отряд черепахи. Наиболее необычная группа рептилий, характерной особенностью которых является наличие панциря. Панцирь состоит из спинного и брюшного щитов, связанных сухожильной связкой либо прочно сращенных костной перемычкой. Спинной щит – карапакс – состоит из ребер и большей части позвоночника, слившихся друг с другом и с костными пластинами, образованными кожей. Брюшной щит – пластрон – образован также костными пластинами кожного происхождения, слившимися с грудиной и ключицами. Панцирь большинства черепах покрыт роговыми щитками. Кроме того, для черепах характерно отсутствие зубов, их челюсти покрыты роговыми чехлами. В дыхании принимают участие плечевые и тазовые мышцы, так как грудная клетка неподвижна. В настоящее время насчитывается около 230 видов черепах.

Отряд Крокодилы наиболее высокоорганизованная группа современных рептилий, приспособленных к полуводному образу жизни. Сердце четырехкамерное, однако, в перегородке между желудочками есть отверстие. Зубы сидят в альвеолах. Все тело покрыто роговыми щитками, под которыми находятся костные пластины. Ноздри под водой закрываются клапанами. Развивается вторичное небо. Крупные крокодилы опасны для людей. В настоящее время насчитывается около 25 видов крокодилов, обитающих в тропических и субтропических областях обоих полушарий.

Отряд Клювоголовые. Представлен единственным современным видом – гаттерией (туатрой) – размером до 75 см, которая обитает на некоторых островах Новой Зеландии. Это самый древний вид из живущих ныне пресмыкающихся. Гаттерия похожа на ящерицу. У гаттерии сохранились остатки хорды, развит теменной глаз, отсутствует копулятивный орган, барабанная перепонка и полость среднего уха.