Характеристики на влечугите, класификация, системи и възпроизвеждане

на влечуги те са парафилетична група от гръбначни животни, които включват костенурки, гущери, змии, туратари и крокодили. Освен това те включват няколко изчезнали групи от големи динозаври, плезиозаври, птерозаври и др. Най-забележителната му характеристика е дебелата кожа с люспи.

Тези живи същества са ектотерми, тъй като им липсва способността да регулират вътрешно своята телесна температура. Следователно, разпределението му е почти ограничено до райони с топъл климат, където те са много изобилни.

Костенурките са организми с дебела панделка и наследствена морфология. Те нямат зъби и всички те са яйценосни. Най-голямото разнообразие на групата се среща в гущери, група, която е просперирала изключително. Повечето от тях са яйценосни и някои живородени.

Две групи от влечуги, змии и amphisbaenidae са претърпели пълно намаляване на крайниците. В допълнение, змиите имат кинетичен череп (с движение), който им позволява да консумират огромна плячка. Някои могат да инжектират отрова.

Туратарите са ендемични животни от Нова Зеландия. Неговите характеристики напомнят на влечугите, населявали Земята преди около 100 милиона години.

Крокодилите са единствените не-птичи представители на архозаврите, родословие, което е довело до изчезналите динозаври и сегашните птици..

При влечугите има значителна адаптация, която успя да направи възпроизводството на водата независимо: амниотичното яйце. Яйцето се състои от структура, покрита с варовикова или кориесна структура с екстраембрионни мембрани, наречени амнион, хорион, жълтъчен сак и алантоис. Влечугите не наблюдават ларвни етапи на водния живот.

индекс

• 1 Общи характеристики
• 2 Амниотично яйце
• 3 Класификация
  • 3.1 Анапсиди, синапсиди и диапсиди 
  • 3.2 1. Поръчка Testudines (Chelonia)
  • 3.3 2. Поръчайте Squamata
  • 3.4 3. Поръчайте Sphenodonta
  • 3.5 4. Поръчка крокодили
• 4 Храносмилателна система
• 5 Циркулационна система
• 6 Нервна система
• 7 Дихателна система
• 8 Екскреторна система
• 9 Възпроизвеждане
  • 9.1 Определяне на пола
• 10 Влечугите са истинска група?
  • 10.1 Перспектива на Кладиста
  • 10.2 Споделени получени знаци
• 11 Препратки

Общи характеристики

Влечугите образуват парафилетична група от приблизително 8000 вида. Тези организми са изобилни и се срещат в много разнообразни местообитания, както наземни, така и водни, обикновено с топъл климат.

Те са покрити с характерни структури, наречени скали. Повечето от тях имат по два чифта членове, с по пет пръста във всяка. В змиите и някои гущери членовете са се изродили или са много намалени.

Кожата на влечугите е дебела, осигуряваща защита срещу изсушаване. Епидермалните структури на тези животни се образуват от специален кератин, наречен бета кератин. Осификацията на скелета е завършена и черепът се характеризира с наличието на един тилен задник.

Що се отнася до регулирането на температурата, всички членове на групата са ектотермични животни; те не са в състояние да регулират температурата си чрез метаболитни пътища.

За разлика от тях те могат да регулират температурата си чрез поведение. Това означава, че те се преместват в слънчеви райони, ако трябва да го увеличат, или са разположени в сенчести области, за да понижат телесната температура.

Амниотичното яйце

Амниотичното яйце представлява една от най-изненадващите адаптации на животинското царство, тъй като успява да направи репродуктивните процеси на водните обекти независими..

Яйцето има четири слоя или допълнителни ембрионални мембрани, наречени амнион, алантоис, хорион и жълтъчен сак.

Амнионът е слой, който обгражда ембриона. Вътре откриваме течност, която омекотява развиващия се организъм и осигурява водна среда за нейния растеж. В алантоиса отпадъчните вещества се съхраняват.

Хорионът заобикаля цялото съдържание на яйцата и е силно васкуларизиран, както и алантоисът. Тези два допълнителни ембрионални слоя участват в дишането, тъй като са жизненоважен компонент за обмена на кислород и въглероден диоксид. В жълтъчния сак са хранителните вещества, които ембрионът ще използва.

Повечето околоплодни яйца са заобиколени от обвивка и минерализирана покривка и са доста гъвкави. Тази бариера постига баланс между защитата на ембриона и обмена на вещества, тъй като действа като полупропусклива бариера.

класификация

Живите влечуги са представени със следните заповеди: Testudines (костенурки), Squamata (гущери и змии), Sphenodonta (туратарите на Нова Зеландия) и Crocodilia (крокодили и съюзници). 

Освен това, групите на влечугите се отличават по броя на отворите в черепа. Първо, ще проучим класификацията на различните черепи на амниотите, а след това ще изследваме таксономичната класификация на четирите групи живи влечуги.. 

Анапсиди, синапсиди и диапсиди 

В класификацията на влечугите - и останалите тетраподни гръбначни животни - е обичайно да се прилагат термините anápsidos, diápsidos и sinápsidos. Тази терминология се отнася до модела на отворите (fenestra) на нивото на темпоралната област в черепа на тези животни..

Анапсидите са организми, чиято темпорална област липсва. Тази морфология се счита за примитивна и се смята, че първите амниоти, които се появили в хода на еволюцията, притежават този анатомичен модел. В рамките на сегашния вид костенурките имат анапсиден череп.

Случаят с костенурки обаче е много специфичен. Според настоящите молекулярни доказателства е направено заключението, че тези влечуги са придобили анапсидното състояние вторично, тъй като идват от предшественик с временни отвори..

От това състояние на предците са получени два анатомични варианта: диапсидите и синапсидите. В черепа на диапсидите откриваме две временни отвори. Диапсидният череп е наличен в настоящите влечуги (включително птиците и с изключение на костенурките).

Третият модел на временни отвори е синапсид, където има само няколко временни отвора. Бозайниците имат този вид череп.

1. Поръчайте тестовете (Chelonia)

Поръчката Testudines е съставена от костенурки. Тези организми са се променили много малко по време на еволюцията, поддържайки до голяма степен характерната морфология на групата.

Най-забележителната характеристика е наличието на гръбначен карапак и вентрален пластрон. Тази обвивка е съставена от два слоя: външен слой, съставен от кератин и вътрешна обвивка от костна природа.

Вътрешният слой е обединение на кости, слети прешлени и други вкостени кожни елементи. Като уникална характеристика сред гръбначните животни, костенурките са единствените организми, които притежават крайници и кръста в ребрата.

Челюстите на челонианите нямат зъбни структури. Вместо това, има един вид кератинови съдове, които позволяват манипулиране и раздробяване на храна.

От екологична гледна точка костенурките са успели да завладеят разнообразие от ниши. Има напълно водни видове (с изключение на момента на отлагане на яйца) и напълно земни.

Колкото до сетивата, костенурките не представляват особено добър слух. За да се противодейства на този недостатък, те имат система на вкус и много чувствителна визия. В действителност, визията е в цвят и е сравнима с фоторецепторната система на хората.

2. Поръчайте Squamata

Този ред е съставен от гущери и змии. Тя е много широка и разнообразна, включително почти 95% от всички живи видове от не-птичи влечуги.

Змиите показват редица уникални и отличителни черти. Тялото е претърпяло важно удължаване, което води до вътрешна реорганизация на органите; крайниците са загубени и има адаптации за консумация на други големи животни.

Повечето гущери имат способността да движат клепачите си. За разлика от тях змиите обикновено имат прозрачен и постоянен слой върху органите на зрението. Визията на някои видове е адаптирана за слънчева светлина и има цветно зрение, докато други нощни видове не я притежават.

Черепът на членовете на този клас се нарича кинетичен череп, тъй като притежава подвижни свойства, които им позволяват да консумират и манипулират плячка със значителни размери. Въпреки че черепът на гущерите е кинетичен, в змиите явлението е много по-забележимо.

По-рано редът Squamata беше интегриран с три подраздела: Sauria, Serpentes и Amphisbaenia. Днес последната група се счита за модифицирана част от Sauria.

Подред Саурия

Тя включва дългите, изключително разнообразни групи форми, които обитават сухоземна среда, водни с дървета, подземни зони и дори въздух. Сред най-популярните представители са гекони или гекониди, игуани, scincids, монитори и хамелеони.

За повечето видове гущер слуха не представлява подходящ смисъл. Въпреки това, в няколко вида песните са важен елемент в търсенето и избора на двойка.

Околната среда, обитавана от тази група организми, обикновено е суха и суха. Дебелата му кожа и липсващите жлези предотвратяват до голяма степен загубата на вода. Освен това урината на влечугите е почти твърда и има значителни количества пикочна киселина. Тези механизми им позволяват да избегнат сушенето.

Тъй като влечугите нямат термична регулация и зависят от температурата на околната среда, в студените зони има няколко вида влечуги, тъй като тези условия ограничават растежа им.

Амфисбенидите или слепите херпес

Амфисбенидите са много специфична група гущери (Ордена Скумата), чиято морфология наподобява морфология на змия или червей. Тялото му е червеобразно и крайниците са загубени.

Името на групата описва особената му способност да се движи напред и назад. Това означава, че те могат да се движат по посока на главата и опашката със същата ефективност.

Техният начин на живот е под земята и те имат няколко адаптации, свързани с живота под земята: морфология на червея, която да се движи; черепът е твърд и здрав, което позволява изкопаването; очите са атрофирани и практически не се различават от тялото (тъй като са покрити със слой кожа) и няма външно отваряне на ухото.

Подред Serpentes

Змиите са влечуги, които нямат крайници и в повечето групи също нямат гръдни и тазови кръстове. Тялото му е образувано от многобройни прешлени, които им позволяват да се движат по земята чрез серия вълнообразни S-образни движения.

Както споменахме, черепът на змиите е силно кинетичен, което означава, че може да консумира огромна плячка. Тази функция може да е причина за забележителния успех на змиите. Някои видове змии - около 20% - са в състояние да инжектират отрова в плячката си.

По отношение на сетивата само малка група змии с дървесни навици притежават забележителна визия. Те нямат тимпанична мембрана или външно ухо. За откриване на химически стимули змии са снабдени с органа на Якобсон, известен също като вомероназален орган.

3. Поръчайте Sphenodonta

Редът на Сфенодонта е съставен изключително от два живи вида - единствените оцелели от родословието - принадлежащи към рода Sphenodon, ендемична за Нова Зеландия. Те са известни като туатари.

Туратарите са модел на изследване, който е предизвикал интереса на еволюционните биолози. Тези видове са се променили много малко в хода на еволюцията и представляват примитивен диапсиден череп.

4. Поръчайте крокодилия

Крокодилите, алигаторите и алигаторите са здрави и полуводни влечуги. Те са известни най-вече с това, че са големи хищници. Челюстите им са мощни и им позволяват ефективно да улавят плячката си.

Тялото на животното се състои от удължена глава, тяло и опашка и къси, но силни крайници. Последните позволяват мобилност по суша, въпреки че дейностите в земната среда не са много чести. Заедно с птиците те образуват археозарията.

Храносмилателна система

Храносмилателната система на влечугите се състои от редица органи и елементи, които регулират преминаването на храната и извличането на хранителни вещества.

Приемът започва с устната кухина, която при влечугите е широко модифицирана, особено в кинетичните черепи на змии, и в по-малка степен в гущерите. Само крокодилите имат вторичен вкус.

Следват устната кухина, откриваме фаринкса, след това хранопровода и стомаха. Те са последвани от червата, които се вливат в канализацията.

Стомашно-чревният тракт на повечето влечуги е кратък, характерен за месоядна диета. Вариантите на тревопасни животни имат по-дълги черва, които им позволяват да усвояват растителната материя. Някои от тях проявяват поведението на поглъщащи камъни, които благоприятстват храносмилането.

Кръвоносна система

Циркулацията на влечугите се състои от две вериги: единият от тях взема кръвта и го пренася в белите дробове, а вторият - с преминаването на кръвта през останалата част на тялото..

С изключение на крокодилите, влечугите имат сърце с непълна преграда, което позволява малък контакт между окислената и некислородната кръв..

При крокодилите сърцето е по-сложно и наподобява това на бозайници и птици, тъй като има две предсърдия и две вентрикули. Това пълно отделяне увеличава ефективността на процеса.

Нервна система

Като цяло, нервната система на влечугите има всички основни структури, открити при земноводните, но по-големи - особено мозъка и малкия мозък.

Въпреки това, в сравнение с птиците и бозайниците, мозъкът е сравнително по-малък. Например, мозъкът на костенурките е малък - никога не надвишава 1% от общата маса на животното. Въпреки това, малкият мозък има важен размер в тази група влечуги.

Повечето от сетивните органи са добре развити, въпреки че има няколко изключения.

Дихателна система

Дишането при влечугите става през белите дробове. Кожата на тези организми е дебела, така че тя не играе важна роля в обмяната на газове, както се наблюдава при земноводните с тънка и влажна кожа..

По-голямата част от членовете имат дори бели дробове, с изключение на змии и амфисбениди.

В костенурките има допълнително усложнение на дихателния процес: органите са затворени в черупката на животното. За да решат този проблем, костенурките използват коремната и гръдна мускулатура като диафрагма.

Видовете костенурки, които обитават водните обекти, успяват да изпълнят своите кислородни нужди благодарение на изпомпването, което извършват в устната кухина - която е много васкуларизирана - или в канализацията. Това явление им позволява да останат под вода за значителни периоди от време.

Крокодилите имат важна иновация: вторичното небце. Тя се състои от поредица от гънки на кожен произход, които разделят устата от носните проходи. Тоест, те могат да дишат, докато устата на животното е отворена.

Екскреторна система

Всички влечуги са сдвоени, разделени бъбреци и приблизително със същия размер. При змии, бъбреците са разположени в опашната област на целомичната кухина.

Както и при останалите гръбначни, функционалната единица на бъбреците са нефроните. При влечугите всеки бъбрек се състои от няколко хиляди нефрона, което е малко, ако ги сравним с почти два милиона нефрони в човешкия бъбрек..

Намаляването на размера на гломерулите се счита за адаптация, за да се избегне загубата на вода. В допълнение, те са много слабо васкуларизирани.

Отпадъчният продукт на влечугите е пикочна киселина; следователно, влечугите са известни като урикотели. Това изглежда е адаптация за намаляване на загубата на вода.

Пикочната киселина е вещество, неразтворимо във вода. Така продуктът се утаява и екскретираното вещество се състои от полутвърда бяла маса.

За разлика от тях, видовете, които живеят във водни среди, обикновено отделят амоняк, вещество с високи нива на токсичност. Тъй като продуктът от екскрецията е токсичен, той трябва да се разрежда с повече вода, отколкото е необходимо за екскрецията на пикочна киселина..

репродукция

Влечугите имат вътрешно оплождане и половете са разделени. Мъжките притежават две тестиси, а женските - два яйчника. Мъжките изпълняват копулата със специален орган, наречен хемипен. Той е дори в почти всички влечуги, с изключение на костенурки и крокодили.

Костенурките имат вътрешно оплождане и са яйценосни. Те инвестират енергия в създаването на гнездо за тяхното потомство и след като яйцата се отложат и покрият с субстрата, родителите пренебрегват бъдещите си потомци..

Голям брой змии са яйценосни, а малка група е ововипава. Viviparity е еволюирала в рамките на влечугите почти сто пъти чрез отделни еволюционни пътища. Това явление възниква, като цяло, чрез увеличаване на времето, през което яйцата се задържат в яйцепровода.

Животните с тази репродуктивна модалност обикновено се свързват със студен климат, като могат да бъдат адаптивна характеристика, която позволява на влечугите да поддържат оптимална температура за тяхното потомство. Вътре в тялото на майката температурата е оптимална за развитието на потомството.

Определяне на пола

Една от особеностите на влечугите по отношение на тяхното размножаване е влиянието на температурата при определяне на пола на животните. Това явление се съобщава при костенурки, гущери и крокодили.

В костенурките ниските температури са свързани с производството на мъжки. По същия начин, високите температури се превръщат в производството на женски. Тъй като температурата е определящ фактор, тези видове нямат сексуални хромозоми.

Влечугите са истинска група?

Исторически, сухоземните гръбначни животни се класифицират в три добре дефинирани класа: влечуги, птици и бозайници. Влечугите са хладнокръвни организми с люспи; птиците са топлокръвни и имат пера; докато бозайниците са топлокръвни, имат тегло и произвеждат мляко.

Перспектива на Кладиста

С това просто описание би изглеждало лесно да се групират органичните същества в категориите, съответстващи на класовете.

За кладистката школа влечугите представляват парафилетика, т.е..

Под перспективата на кладизъм валидните групировки включват най-новия общ прародител и всички потомци на това. В случая с влечугите не се вземат предвид всички потомци, тъй като тази група изключва птици.

Птиците се развиват от група динозаври, наречени дромеозари. Поради тази причина, ако искате да разгледате монофилетична група - най-новият общ прародител и всички нейни потомци - трябва да вземете предвид птиците в рамките на влечугите..

Някои биолози, които искат да се отнасят правилно към тези класове, използват термина „птичи и не-птичи влечуги“.

Споделени получени знаци

По много повърхностен начин, групите на влечугите и птиците може да изглеждат много различни един от друг. Въпреки това, и двете споделят поредица от споделени производни знаци или синапоморфии, тъй като те са известни в кладистичната терминология..

И птиците, и "традиционните" влечуги имат общи анатомични характеристики на нивото на черепа и глезените. В допълнение, и двете имат бета кератин в своите структури. Тези знаци обединяват и двете групи в група (монофилетична група).

Птици и крокодили са сестрински групи. Крокодил е повече свързан с колибри, отколкото с гущер или змия. С други думи, крокодилите и птиците имат по-скорошен общ предшественик и се считат за монофилетична група (не забравяйте, че монофилетичните групи могат да бъдат вложени).

препратки

1. Divers, S.J., & Stahl, S.J. (ред.). (2018). Медицина и хирургия-електронна книга за влечугите и амфибиите на Мадер. Elsevier Health Sciences.
2. Hickman, C.P., Roberts, L.S., Larson, A., Ober, W.C., & Garrison, C. (2001). Интегрирани принципи на зоологията. McGraw-Hill.
3. Jacobson, E.R. (Ed.). (2007). Инфекциозни болести и патология на влечугите: цветен атлас и текст. CRC Press.
4. Kardong, K. V. (2006). Гръбначни животни: сравнителна анатомия, функция, еволюция. McGraw-Hill.
5. Llosa, Z. B. (2003). Обща зоология. EUNED.
6. Vitt, L. J., & Caldwell, J. P. (2013). Херпетология: въвеждаща биология на земноводните и влечугите. Академична преса.