Лекции по "Зоологии "

Орган обоняния расположен в парной носовой полости, ведущей через хоаны в полость рта или глотки. У ящериц и змей в ротовую полость открывается так называемый Якобсонов орган. Это химический анализатор, получающий информацию с кончика языка, время от времени высовывающегося приоткрытого рта рептилий.

Орган слуха представлен внутренним и средним ухом, в котором расположена единственная слуховая кость – стремечко. С внутренним ухом, как и у всех наземных позвоночных, связан и парный орган равновесия, представленный мешочком и тремя полукружными каналами.

Органы осязания представлены нервными окончаниями в коже. Однако в связи с развитием рогового покрова кожное осязание развито довольно слабо.

Органы вкуса расположены в ротовой полости.

Термочувствительный орган располагается у змей на передней части головы в виде небольших ямок. С помощью этого органа рептилии могут обнаружить добычу (небольших теплокровных животных) по тепловому излучению.

Выделительная система рептилий представлена парой компактных метанефрических почек, прилегающих к спинной стороне в тазовой области. От них отходят мочеточники, впадающие в клоаку со спинной стороны. С брюшной стороны в клоаку впадает мочевой пузырь. У змей и крокодилов мочевого пузыря нет.

Половая система. Пресмыкающиеся – раздельнополые животные. Для многих характерен половой диморфизм. Обычно самцы несколько крупнее самок и более ярко окрашены.

 У самцов парные  овальные семенники лежат по бокам поясничного отдела позвоночника. От каждого семенника отходят многочисленные канальцы, объединяющиеся в семяпровод, который впадает в мочеточник  соответствующей стороны. От заднего отдела клоаки отходят парные копулятивные органы своеобразного строения.

У самок парные бугристые  яичники лежат также в поясничной области.  Парные тонкостенные широкие  яйцеводы открываются одним концом в переднюю часть полости тела, а другим – в клоаку.

Аутотомия. Некоторые ящерицы способны при опасности отбрасывать свой хвост. В этот момент мышцы хвоста в определенном месте резко сокращаются и, вследствие этого разламывается позвонок. Отделившийся хвост некоторое время сохраняет подвижность. Кровь в месте ранения практически не выделяется. Через 4-7 недель хвост регенерирует.

Биология питания. Рептилии являются в основном хищниками, которые питаются позвоночными и беспозвоночными животными. Мелкие виды в основном ловят насекомых, а крупные справляются и с крупными копытными. В эту группу входят как засадные виды (хамелеоны, крокодилы), так и активные охотники (змеи, вараны). Одни рептилии заглатывают пищу целиком (змеи), другие могут разрывать добычу на части (крокодилы, вараны). В рационе некоторых групп ящериц (игуаны) и черепах преобладает растительная пища. Имеются и рыбоядные виды.

Биология размножения. Спариванию иногда предшествуют своеобразные турниры между самцами за обладание самкой. Оплодотворение внутреннее. Большая часть рептилий откладывает яйца, богатые желтком и покрытые кожистой скорлупой.  Эти яйца обычно помещаются в субстрат – кучи перегноя, прогреваемый солнцем песок, где и происходит инкубация. Некоторые рептилии, например крокодилы, строят специальные гнезда, которые потом охраняют. А удавы даже «высиживают» свою кладку. Из яиц выходят уже сформировавшиеся животные. Развитие, таким образом, у рептилий прямое, без метаморфоза.

Некоторые виды яйцеживородящи. К ним относится гадюки, живородящие  ящерицы и веретеницы. При этом яйца развиваются в организме  матери до момента формирования молодых  животных, которые затем и появляются на свет в яйцевых оболочках. Те детеныши, которые не смогли выбраться из оболочек, мать очень часто съедает. Яйцеживорождение свойственно рептилиям, живущим в северных широтах, где солнечного тепла не хватает для инкубации потомства в каком либо субстрате. Поэтому, например, живородящая ящерица в нашем регионе рождает детенышей, а в средней России и на юре она откладывает яйца.

Плодовитость рептилий ограничивается несколькими десятками  яиц или детенышей. У крокодилов, некоторых змей и ящериц имеет место забота о потомстве.

Образ жизни  рептилий. В связи с тем, что рептилии – пойкилотермные животные (с непостоянной температурой тела), то в большинстве своем они теплолюбивы. Для разных видов оптимальная температура окружающей среды колеблется от 12 до 45°С. Поэтому рептилии умеренного пояса обычно активны днем или в сумерки, а в тропическом климате очень много ночных видов.

Кроме того, в тропиках нет резкой смены времен года, поэтому  там у рептилий нет периодов покоя. А в умеренном поясе рептилии вынуждены впадать в зимнюю спячку. Зимовка рептилий происходит чаще всего в подземных убежищах. Ящерицы и черепахи обычно зимуют поодиночке или небольшими группами. Гадюки иногда скапливаются в подходящих местах десятками, а обыкновенные ужи даже сотнями. Зимовка рептилий в нашем регионе зависит от погоды и начинается в среднем с середины сентября и продолжается до апреля-мая.

 У некоторых видов,  например, у среднеазиатской черепахи, наблюдается еще и летняя спячка. В конце мая - начале июня, когда в пустынях начинает выгорать растительность, черепахи выкапывают норы и впадают в оцепенение. В тех местах, где растительность не высыхает, черепахи активны все лето.

Среди пресмыкающихся можно  выделить экологические группы по местам их обитания.

• живущие на твердом грунте (настоящие ящерицы, вараны, змеи, сухопутные черепахи).
• живущие в сыпучих песках (ящерицы-круглоголовки, стройные удавчики, эфы).
• подземные и роющие виды (сцинки, слепуны).
• древесные и кустарниковые  виды (хамелеоны, игуаны, гекконы, стрелы-змеи, куфии).
• водные виды (крокодилы, анаконды, морские и пресноводные черепахи, морские игуаны)

Распространение пресмыкающихся. Видовое разнообразие и плотность популяций отдельных видов закономерно увеличивается с севера на юг. В наших широтах живет 8 видов рептилий плотностью от 1-2 до нескольких десятков особей на 1 га. В более южных регионах эти же виды имеют плотность до нескольких сотен особей на 1 га.

Происхождение и история рептилий. Предками рептилий были примитивные земноводные - стегоцефалы. Наиболее примитивными формами рептилий считаются сеймурия и котилозавры, ископаемые остатки которой найдены в слоях, относящихся к каменноугольному и пермскому периоду палеозойской эры (300-350 млн. лет назад). Эпоха рептилий началась 225 млн лет назад -  в мезозойскую эру, когда они царили на суше, в море и в воздухе. Среди них динозавры были самой разнообразной и многочисленной группой. Размеры их колебались от 30-60 см до 20-30 м, а вес гигантов достигал 50 т. Параллельно с ними развивались и предки современных групп. Всего насчитывается порядка сотни тысяч вымерших видов. Однако   65 миллионов лет эпоха рептилий закончилась, и большая часть их видов вымерло.  Причинами вымирания называют катастрофы планетарного масштаба, постепенное изменение климата и другие.

Скелеты и отпечатки  вымерших пресмыкающихся относительно хорошо сохранились в осадочных  породах, благодаря чему наука позволяет  восстановить внешний облик и  отчасти биологию древних ящеров.

Значение. Рептилии играют существенную роль в биотическом круговороте веществ как консументы различных трофических уровней. При этом пищей им служат большей частью вредные беспозвоночные, а в ряде случаев – даже грызуны. Пресмыкающиеся служат так же источником сырья для кожевенной промышленности (крокодилы). Змеиный яд находит применение в медицине. Ряд видов используют в пищу. Многие виды находятся под охраной.

Рептилии местами могут  приносить также и вред. Например, водяные ужи могут уничтожать большое количество мальков. Рептилии часто бывают прокормителями нимф и взрослых иксодовых клещей и таким образом могут быть резервуаром болезней человека и животных (клещевой тиф и др.). В некоторых странах серьезный вред приносят ядовитые змеи, жертвами которых ежегодно становятся тысячи людей.

Класс Птицы

Птицы - наземные позвоночные  группы амниот, имеющие постоянную высокую температуру тела и приспособившиеся к полёту.

Систематика. В настоящее время насчитывается более 10000 видов птиц из 28 отрядов. В фауне СНГ около 800 видов из 18 отрядов.

Надотряд бескилевые – 4 отряда (страусы, эму, казуары, киви, нанду)

Надотряд пингвины – 1 отряд

Надотряд килевые – 23 отряда (гагарообразные, трубконосые, аистообразные, гусеобразные, совообразные, соколообразные, воробьинообразные  и др.) 

Размеры тела. Самыми мелким птицами по праву считаются колибри: вес тела некоторых из них составляет всего 1,6-1,8 г. Самая крупная из современных птиц – африканский страус. Его  высота более 2 м, а вес 50-90 кг. Из летающих птиц самой тяжелой считается дрофа, весящая до 20 кг. Самый большой размах крыльев у альбатроса – 3-4 м.

Внешнее строение. Туловище имеет чаще всего яйцевидную форму. Шея длинная и тонкая, хотя под перьевым покровом этого не заметно. Голова округлая, заканчивается клювом, который имеет различное строение в зависимости от типа питания птиц. У стрижей и козодоев, которые ловят насекомых в воздухе, клюв очень маленький, зато рот очень широкий. У куликов, аистов и цапель клюв длинный и очень мощный. У хищных птиц клюв крючковатый. У уток клюв сильно уплощенный и т.д. У туканов, фламинго и некоторых других птиц клюв достигает большой относительной величины.

  Передние конечности  превращены в крылья, которые  имеют длину до 1,5 м. Задние конечности, служащие для передвижения птицы по земле имеют цевку (плюсну) к которой прикрепляются пальцы. Чаще всего у птиц четыре пальца. У подавляющего большинства три пальца направлены вперёд, один - назад. У сов и попугаев два - вперёд, два - назад, у стрижей- все четыре пальца направлены вперёд. У некоторых птиц число пальцев уменьшается. У пингвинов и буревестников имеется три пальца, а у страусов – только два. Хвостовой отдел укорочен  и служит для прикрепления рулевых перьев.

Покровы тела. Тело птиц покрыто тонкой кожей, лишенной желёз. Функционирует только копчиковая железа, выделяющая жирный секрет для смазывания перьев. Перья покрывают не все тело птицы, а лишь определенные участки, которые называют птерилии. Участки кожи, лишенные перьев, называют аптериями. У пингвинов аптерии отсутствуют. На цевке и пальцах большинства птиц покров представлен роговыми чешуйками, реже встречается перьевой покров (совы). Перья состоят из центрального стержня и опахала. Различают контурные перья (маховые 1 и 2 порядка, рулевые, кроющие), пуховые перья (располагаются под контурными), пух (укороченный стержень) и щетинки (около клюва и глаз). Перья имеют различную окраску. Различают истинную (пигментную) окраску и оптическую (металлический блеск). Смена перьевого покрова (линька) происходит в определённое время и иногда сопровождается сменой окраски (белая куропатка, овсянка). Перьевой покров очень плохо проводит тепло, это способствует поддержанию высокой температуры тела. Основная функция пера – создание обтекаемой  и обеспечение манёвренного полёта.

Клюв птиц покрыт роговым  чехлом. Пальцы на ногах (иногда на крыльях) заканчиваются роговыми когтями, имеющими разные размеры.

Скелет птиц сильно облегчён и пневматичен. Тонкие и губчатые кости черепа срастаются и швов между ними незаметно. Глазницы очень большие. Зубы отсутствуют. Позвоночник разделяется на 4 отдела: шейный, грудной, крестцовый, хвостовой. Шея весьма подвижна, за счет чего голова может поворачиваться на 180-270°. Короткие шейные рёбра образуют канал, в котором проходят сонные артерии. Число шейных позвонков колеблется от 9 до 25 штук. Позвонки грудного, крестцового и части хвостового отделов срастаются, образуя прочную опору. Грудные позвонки несут по паре рёбер, соединяющихся с грудной костью. Грудина имеет киль – вырост, к которому крепятся грудные мышцы. Свободная часть хвостового отдела подвижно соединена с телом. Пояс передних конечностей представлен лопаткой, коракоидом и ключицей. Коракоид срастается с лопаткой и служит опорой крыльям на грудину. Ключица вилковидная и играет роль распорки между передними конечностями. Скелет крыла содержит все отделы, характерные для хордовых, то есть плечо, предплечье и кисть. Кисть у птиц частично редуцирована. Таз  срастается с позвонками в крестцовом отделе, создавая мощную опору ногам. Задние конечности  состоят из бедра, голени, цевки (плюсны) и пальцев.

Мышечная система у птиц чрезвычайно развита. Крупные грудные мышцы, двигающие крыльями, расположены на грудине и соединяются со скелетом крыла тонкими сухожилиями. Мощно развиты и бедренные мышцы.

Пищеварительная система имеет ряд особенностей. В ротовую полость открываются протоки слюнных желез, секрет которых может служить для одних птиц (дятлов) клеем для сбора насекомых, а для других (стрижей - саланганов) даже строительным материалом гнезда. В нижней части пищевода есть зоб, где пища некоторое время хранится и может подвергаться химическому воздействию. У некоторых птиц, например, у голубей и попугаев, железы зоба выделяют секрет (так называемое птичье молоко). Этим секретом родители выкармливают птенцов. Желудок птиц состоит обычно из двух отделов: переднего (железистого) и заднего (мускульного). В железистом отделе происходит ферментативная обработка пищи, а в мускульном отделе - механическая. При этом в заднем отделе желудка всегда содержаться мелкие камешки, выполняющие функцию жерновов. Кишечник состоит из тонкого и толстого отделов. В начало тонкого отдела впадают протоки печени и поджелудочной железы. Кишечник имеет разную относительную длину. У растительноядных птиц кишечник всегда относительно длиннее, а у плотоядных – короче. На кишечнике некоторых птиц имеются два выроста (слепые кишки). В них происходит дополнительная обработка пищи как кишечными ферментами, так и богатой бактериальной флорой. Прямая кишка очень маленькая, в связи с этим птицы часто испражняются, облегчая, таким образом, тело.