Учёные считают, что южноамериканские ящерицы представляют собой промежуточное звено между холоднокровными и теплокровными животными.
Теплокровный тираннозавр и холоднокровный стегозавр: старая научная тайна раскрывается
В течение нескольких десятилетий ученые обсуждают вопрос, были ли динозавры теплокровными, как птицы, или холоднокровными, как рептилии. Являются ли рептилии теплокровными или холоднокровными? "Самым оптимальным выбором для аллергиков станут холоднокровные животные, такие как черепахи, хамелеоны и другие рептилии. Если говорить про теплокровных. Уникальный образец ихтиозавра юрского периода сохранил остатки мягких тканей, которые указали на теплокровность этих морских рептилий. класс наземных позвоночных животных типа хордовые, размножение и развитие которых более не зависят (как у земноводных) от водоема. Существует так называемая "гипотеза терморегуляции", которая предполагает, что эктотермы (хладнокровные) стареют медленнее, чем эндотермы (теплокровные), так как метаболизм.
Знакомиться заранее: Любителям котиков и собачек с аллергией дали важный совет
Сравнение с теплокровными животными По сравнению с теплокровными животными, рептилии имеют более медленный метаболизм и, как правило, медленнее растут. Это связано с тем, что рептилиям не нужно производить столько энергии, сколько теплокровным животным, чтобы поддерживать температуру своего тела. Возможно, температуру тела рептилиям удавалось поддерживать при помощи какого-то внутреннего процесса выработки тепла, а удерживать его помогал слой жира. Первым "теплокровную" черепаху обнаружил верующий учёный доктор Уэйн Фрэйр, в начале 1970х годов прошлого века. Интерфакс: Американские и испанские палеонтологи использовали новый метод, чтобы определить, какие из динозавров были теплокровными, как млекопитающие и птицы, а какие. В воздушной среде доминировали птерозавры – теплокровные летающие рептилии (рис. 22).
Динозавры были полутеплокровными
Современные методы изотопной геохимии позволяют изучить минеральную структуру окаменелостей и понять, при каких температурах она сформировалась. Однако пока неясно, как сам процесс окаменения влияет на изотопные сигналы, что затрудняет сравнение данных, полученных при исследовании окаменелостей и костей современных животных. Скорость метаболизма можно также оценить по скорости роста животного, которая, в свою очередь, отражается на структуре его костной ткани. Так, на поперечном срезе кости динозавра можно увидеть линии, похожие на годичные кольца деревьев: их число и ширина покажут, сколько лет и как быстро росла данная особь. С другой стороны, скорость роста связана не только с обменом, но и с возрастом: молодые животные растут быстрее.
Недавно американо-шведская группа ученых под руководством специалистов из Йельского университета США успешно применили новый метод изучения скорости обмена веществ динозавров. С помощью рамановской спектроскопии и инфракрасной спектроскопии с преобразованием Фурье они измерили в останках динозавров количество молекул окисленных липидов — побочных продуктов кислородного метаболизма. Такие молекулы достаточно стабильны и хорошо сохраняются в окаменелостях. Фактически они служат «записями», говорящими об интенсивности обмена веществ, и косвенно указывают на теплокровность или холоднокровность.
Исследователи сравнили данные, полученные при анализе бедренных костей животных из 55 различных групп, включая как вымерших — динозавров, их летающих «родственников» птерозавров и более дальних водных «родственников» плезиозавров, так и современных — птиц, млекопитающих и рептилий.
Ученые напоминают, что большинство сегодняшних рептилий и рыб — холоднокровные животные. Это означает, что температура их тела соответствует температуре окружающей среды. Лекье также отмечает следующее: "Тунец и рыба-меч являются гомойотермическими рыбами, то есть они могут поддерживать температуру своего тела постоянно, несмотря на изменяющиеся условия. Большая часть современных хищников сейчас также полностью или частично эндотермические, то есть они могут генерировать и сохранять тепло, чтобы обменные процессы в организме шли с необходимой скоростью". Изучив останки зубов рыб, обитавших в одно время с этими видами, французские ученые нашли в них изотопы кислорода-18, свидетельствующие о том, что температура их крови была довольно высокой. По словам ученых, уровни изотопов кислорода отражают общую насыщенность крови кислородом.
Исследователи сравнили полученные данные об уровне насыщения кислородом с аналогичными показателями у современных рыб, обитающих в различных водах. Читайте также: Охрана растительности горной части краснодарского края сообщение Возможно, температуру тела рептилиям удавалось поддерживать при помощи какого-то внутреннего процесса выработки тепла, а удерживать его помогал слой жира. Вероятно, именно эволюционное преимущество в виде теплокровности позволило этим животным целых 185 миллионов лет властвовать в морях и океанах. Она является выгодным с точки зрения эволюции свойством организма, так как обеспечивает ему большую степень независимости от факторов внешней среды, позволяя сохранять активность в холодное время. Поддержанию постоянной температуры тела помогают те самые крупные размеры и большая масса тела. Гомойотермное существо в периоды повышения температуры медленно нагревается, а в периоды похолодания — медленно остывает, то есть колебания температуры организма сглаживаются за счет большой теплоемкости. Недостатком так называемой инерциальной гомойотермии является то, что она возможна только при определенном типе климата — когда средняя температура окружающей среды соответствует оптимальной температуре тела и нет длительных периодов сильных похолоданий или потеплений.
Видимо, как они наступили, так древние рептилии и вымерли, так как им не удалось приспособиться к резко изменившимся условиям внешней среды". По интенсивности обмена веществ мезозойские ящеры занимали промежуточную позицию между холоднокровностью и теплокровностью, благодаря чему они смогли на некоторое время «захватить землю». Со школы мы помним, что животные делятся на холоднокровных, или эктотермных, и теплокровных, или эндотермных. У холоднокровных температура тела зависит от температуры окружающей среды, к ним относятся рыбы, рептилии и амфибии. Интенсивность обмена веществ у холоднокровных невысока. Теплокровные, наоборот, могут поддерживать постоянную температуру тела независимо от того, тепло ли вокруг или холодно, благодаря более активному метаболизму; к теплокровными относятся птицы и звери. Динозавры относятся к рептилиям, поэтому было бы логично, если бы они тоже были холоднокровными.
Долгое время холоднокровность динозавров ни у кого не вызывала сомнений. Однако самыми близкими родственниками прежних динозавров на сегодняшний день являются птицы, интенсивность обмена веществ у которых чрезвычайно высока. И со временем исследователи всё чаще стали задаваться вопросом, как произошёл такой резкий скачок от холоднокровных динозавров к теплокровным птицам, и не были ли вымершие ящеры отчасти теплокровными.
Судя по всему, метаболические процессы в теле этих существ шли быстрее, чем у современных рептилий, и позволяли древним животным преследовать добычу, опускаться на большие глубины, а также мигрировать на дальние расстояния. Учёные предполагают, что температуру тела рептилиям удавалось поддерживать при помощи какого-то внутреннего процесса выработки тепла, а удерживать его помогал слой жира. Вероятно, именно эволюционное преимущество в виде теплокровности позволило этим животным целых 185 миллионов лет властвовать в морях и океанах.
Но у рептилий лопатка и воронья кость в месте соединения образуют суставную впадину, обеспечивая большую подвижность конечности. При этом воронья кость прирастает к грудине.
Таким образом, плечевой пояс пресмыкающихся не залегает свободно в толще мускулатуры, а причленён к осевому скелету и служит более надёжной опорой свободным конечностям. Пояс задних конечностей состоит из сросшихся парных костей: подвздошной, седалищной и лобковой. У рептилий таз закрытый, то есть тазовые кости не только причленяются к крестцовым позвонкам, но и на брюшной стороне срастаются между собой, образуя костное кольцо. Скелет свободных передних конечностей состоит из плеча, предплечья и кисти; скелет задних конечностей — из бедра, голени и стопы. На фалангах пальцев расположены когти. У змей конечности отсутствуют, плечевой пояс полностью редуцирован, а недоразвитые тазовые кости сохраняются только у некоторых видов. Мускулатура пресмыкающихся, как и мускулатура земноводных, не имеет метамерного строения. К черепу рептилий прикреплена мощная жевательная мускулатура, приводящая в движение челюсти.
Гораздо более развиты шейные мышцы, обеспечивающие сложные движения головы. Имеется межрёберная мускулатура, она нужна для изменения объёма грудной клетки при интенсивной вентиляции лёгких. Сокращаясь, мышцы приподнимают рёбра, что увеличивает объём полости тела и вызывает растяжение эластичных лёгких: так происходит вдох. Выдох осуществляется пассивно, когда межрёберные мышцы расслабляются, грудная полость уменьшается в объёме, а внутренние органы давят на лёгкие и сжимают их. Таким образом, у пресмыкающихся рёберный способ дыхания, в отличие от ротоглоточного дыхания амфибий. Внутреннее строение пресмыкающихся Пищеварительная система начинается ротовым отверстием. На челюстях обычно есть зубы, они одинаковой конической формы. Зубы не предназначены для жевания, они служат для захвата и удержания жертвы, а также для отрывания от неё кусков, которые животное способно проглотить.
У некоторых змей развиваются специализированные ядовитые зубы. В ротовую полость открываются протоки слюнных желёз; их секрет — слюна — не только облегчает заглатывание, но и содержит пищеварительные ферменты. Это интересно: языки рептилий Мускулистый язык рептилий обычно служит для проталкивания пищи в глотку; но у ящериц и змей он раздвоен и работает как орган осязания, а хамелеон ловит им добычу. Язык гадюки а и язык хамелеона б Ротовая полость переходит в глотку и далее в пищевод, мускулистый желудок и кишечник. Печень крупная, развит желчный пузырь, есть поджелудочная железа. Протоки желчного пузыря и поджелудочной железы открываются рядом друг с другом в начале тонкой кишки. На границе между тонкой и толстой кишкой находится слепая кишка её нет у амфибий. Кишечник заканчивается клоакой.
Дыхательная система состоит из лёгких и дыхательных путей. Дыхание осуществляется путём изменения объёма грудной клетки благодаря работе межрёберных мышц и брюшной мускулатуры. Через гортань воздух поступает в трахею от др. Развитие протяжённых дыхательных путей защищает лёгкие от иссушающего действия воздуха, поступающего в организм из окружающей среды. Лёгкие разделены перегородками на множество мелких ячеек: так дыхательная поверхность увеличивается в несколько раз. Пищеварительная и дыхательная системы ящерицы. Кровеносная система замкнутая. Сердце трёхкамерное, состоит из желудочка и двух предсердий.
Желудочек разделён на две половины неполной перегородкой, которая предотвращает смешивание артериальной и венозной крови. У крокодилов перегородка полная но с небольшим отверстием , половины желудочка изолированы друг от друга в правой — венозная кровь, в левой — артериальная. Таким образом, крокодилы обладают четырёхкамерным сердцем. У пресмыкающихся от желудочка отходит не один артериальный ствол, как у земноводных, а три самостоятельных сосуда: лёгочная артерия и две дуги аорты. При сокращении желудочка артериальная кровь из левой половины желудочка попадает в правую дугу аорты, венозная кровь из верхней части правой половины — в лёгочную артерию, а смешанная кровь из нижней части правой половины желудочка — в левую дугу аорты. Из лёгочной артерии кровь направляется в лёгкие, где обогащается кислородом. От правой дуги аорты, содержащей артериальную кровь, отходят сонные артерии, несущие богатую кислородом кровь к голове.
Знакомиться заранее: Любителям котиков и собачек с аллергией дали важный совет
Некоторые древние морские рептилии обладали температурой тела на 20 °C выше температуры воды, в которой они плавали. Желудочек сердца рептилий имеет перегородку, но она не полная, то есть не разделяет его на две половины. Вначале были обнаружены первые холоднокровные млекопитающие (голые землекопы), а потом была найдена полноценно теплокровная рыба (обыкновенный опах). Хищные рептилии, обитавшие в морях 175–70 миллионов лет назад, вели активный образ жизни и, по-видимому, были теплокровными — к такому выводу пришли французские ученые. Существует так называемая "гипотеза терморегуляции", которая предполагает, что эктотермы (хладнокровные) стареют медленнее, чем эндотермы (теплокровные), так как метаболизм.
Выявлена теплокровность древних рептилий
В отличие от теплокровных рептилии не могут поддерживать постоянную температуру своего тела и, когда наступают холода, их метаболизм замедляется. Так исследователи отвергли ключевой аргумент гипотезы, согласно которой динозавры, возможно, были хладнокровными рептилиями. Теплокровные динозавры могли эволюционировать в человекоподобную рептилию около 40 млн лет назад. класс наземных позвоночных животных типа хордовые, размножение и развитие которых более не зависят (как у земноводных) от водоема. Дебаты о температуре тела динозавров продолжались поколениями, но лишь недавно ученым удалось прийти к окончательному выводу — доисторические рептилии были теплокровными.
Теплокровный тираннозавр и холоднокровный стегозавр: старая научная тайна раскрывается
Иными словами, авторы новой работы предполагают, что эндотермия древнее 300 миллионов лет назад и уходит корнями в каменноугольный период. Возникновение первых синапсид и завропсид относят к моменту не позднее 306-312 миллионов лет назад. Ясно, что если теплокровность возникла до разделения, то она явно древнее этой даты. Исследователи также отмечают, что костные останки многих древних видов, ранее считавшихся неэндотермными, несут явные следы большой скорости прижизненного метаболизма, типичной для высокой и стабильной температуры тела. В целом большой размер тела наземного существа, равно как и способность подолгу передвигаться на двух ногах, действительно невозможны без стабильно высокого артериального давления. А то, в свою очередь, малореально без высокоскоростного метаболизма, типичного для теплокровных с четырехкамерным сердцем у нетеплокровных четырехкамерных сердец нет. Изотопный состав костей множества древних видов также указывает на постоянную и высокую температуру тела. Вопрос о том, насколько эндотермными были древние сухопутные существа, имеет не только теоретическое значение.
На сегодня ясно, что уже к моменту великого пермского вымирания, четверть миллиарда лет назад, многие примитивные млекопитающие были эндотермными.
В сезон размножения тегу их температура тела вырастает на десять градусов Долгое время было принято считать, что все современные млекопитающие и птицы могут поддерживать температуру своего тела выше температуры окружающей среды за счет самостоятельной выработки энергии, в то время как остальные обитатели планеты лишены такой способности. Рыбы, рептилии и земноводные вынуждены поглощать тепло из окружающей среды, и остывают замедляют обмен веществ при отсутствии внешних источников. Фото: С. Сначала были найдены первые холоднокровные млекопитающие голые землекопы , а затем полноценно теплокровная рыба обыкновенный опах. На этот раз научная группа под руководством Гленна Теттерселла из Университета Брока обнаружила, что аргентинский черно-белый тегу массивная плотоядная ящерица длиной до 90 см обладает сезонной теплокровностью. Тегу обитают на большей части Южной Америки и хорошо известны биологам.
Пищеварительная система Строение пищеварительной системы рептилий более дифференцировано по сравнению с таковым у земноводных. Конические зубы прочно срастаются с челюстями. Хорошо развиты слюнные железы, которые участвуют не только в смачивании пищи как у амфибий , но и ферментативно обрабатывают пищевой комок за счет фермента - амилазы, расщепляющей углеводы. Ротовая полость переходит в короткую глотку, которая продолжается в пищевод. Пищевод расширяется и переходит в желудок, от которого начинается тонкий, а затем толстый отдел кишечника.
В тонкую кишку открываются протоки печени, поджелудочной железы и желчного пузыря. Граница между тонкой и толстой кишкой особенно хорошо выражена: на ее месте располагается зачаток слепой кишки. Оканчивается пищеварительная система клоакой. Дыхательная система Кожа не участвует в дыхании, эту функцию берут на себя возникшие у рептилий ячеистые легкие. Воздух присасывается в легкие благодаря движениям грудной клетки, которые происходят за счет сокращения межреберных мышц.
Через воздухоносные пути: хоаны, глотку, гортань, трахею и бронхи - воздух достигает ячеистых легких, стенка которых оплетена капиллярами, где и происходит газообмен. Поскольку рептилии холоднокровные животные, то интенсивность их обмена веществ напрямую зависит от температуры окружающей среды. Частота дыхательных движений также коррелирует с метаболизмом, поэтому чем выше температура окружающей среды, тем чаще дышит животное. Кровеносная система Кровеносная система замкнутая. Сердце трехкамерное: два предсердия и один желудочек с неполной перегородкой.
Разделение крови в желудочке эффективнее, чем у земноводных, но над перегородкой кровь смешанная, поэтому рептилии - холоднокровные. От сердца отходят 3 сосуда: легочная артерия, по которой венозная кровь поступает в легкие, где насыщается кислородом, и две дуги аорты - правая и левая. От правой дуги аорты отходят сонные артерии, направляющиеся к головному мозгу. Правая дуга аорты начинается от левой части желудка - вследствие чего у рептилий анатомически обусловлено поступление более насыщенной кислородом - артериальной крови - к головному мозгу, остальные органы получают смешанную кровь из левой дуги аорты. Выделительная система По сравнению с земноводными выделительная система у рептилий более прогрессивного строения, представлена тазовыми вторичными почками, называемыми также - метанефрос, позволяющими гораздо эффективнее удерживать воду в организме, препятствуя ее избыточному удалению.
Выделительные канальцы становятся длиннее, за счет чего реабсорбция происходит лучше: из их просвета большее количество воды успевает обратно всосаться в кровеносное русло. Это нужно для того, чтобы удержать воду в организме, ведь рептилии обитают в засушливых местах. Конечный продукт обмена веществ у пресмыкающихся - мочевая кислота. Нервная система Сравнивая головной мозг земноводных и пресмыкающихся, становятся заметны несколько существенных отличий. Мозжечок развит лучше, чем у земноводных.
У рептилий появляются зачатки новой коры переднего мозга, он значительно увеличивается в объеме и перестает быть исключительно обонятельным центром, вбирая в себя новые функции. Для рептилий характерно более сложное чем для амфибий поведение, помимо заложенных генетически безусловных рефлексов, они способны вырабатывать адаптивные, условные рефлексы. Органы чувств также претерпевают изменения. Аккомодация, настройка глаза на наилучшее видение объекта, теперь достигается не только перемещением хрусталика вперед-назад так было у амфибий , но и изменением кривизны хрусталика. Это называется - двойная аккомодация, настройка глаза на резкость, так что видят рептилии лучше амфибий.
Веки и мигательная перепонка служат для увлажнения поверхности глаза и предохраняют от высыхания. Орган слуха также совершенствуется: появляется круглое окно во внутреннем ухе, улучшается передача звуковых колебаний, благодаря чему слух рептилий становится острее. Среднее ухо по-прежнему представлено стремечком и барабанной перепонкой. Имеются слаборазвитые органы вкуса, локализующиеся в глотке, и органы тепловой чувствительности, особенно хорошо развитые у змей, расположенные между глазом и носом на лице. Органы обоняния находятся в хоанах.
Отряд Клювоголовые В этот отряд входит единственный очень древний вид рептилий, обитающий в Новой Зеландии. Это достаточно крупная рептилия: длина тела до 75 см, а масса до 1,5 кг. Средняя продолжительность жизни — около 60 лет, половой зрелости достигает в возрасте 15—20 лет. Ведёт ночной образ жизни, охотится на ящериц и птиц, поедает птичьи яйца из гнёзд. Обитает только на нескольких небольших островах Новой Зеландии. Успешно разводится в Сиднейском зоопарке Австралия.
Отряд Крокодилы Наиболее высокоразвитые современные пресмыкающиеся. Известно 25 видов. Внешне представители этого отряда похожи на огромных ящериц длиной до 8 м. Все хищники. Зубы у крокодилов находятся в альвеолах — углублениях челюстей, как у млекопитающих. Их тело покрыто прочными роговыми щитками, под которыми располагаются костные пластины.
Сердце четырёхкамерное, сильно развит мозжечок. Представители клювоголовых и крокодилов: а — гаттерия Красная книга МСОП, численность вида не вызывает опасений ; б — нильский крокодил Красная книга МСОП, численность вида не вызывает опасений. Отряд Черепахи В отряде более 300 видов. У черепах тело заключено в костный панцирь так, что свободными остаются только голова, конечности и хвост. Известны сухопутные, морские и пресноводные виды. Есть хищные, всеядные и преимущественно растительноядные виды.
Представители отряда черепах: а — пресноводная болотная черепаха; б — сухопутная среднеазиатская черепаха Красная книга МСОП, уязвимый вид ; в — морская зелёная, или суповая, черепаха Красная книга МСОП, вымирающий вид. Отряд Чешуйчатые Этот отряд включает большинство видов пресмыкающихся, его делят на два подотряда: Змеи и Ящерицы к последним относят агам, сцинков, гекконов, круглоголовок, игуан, варанов, хамелеонов и настоящих ящериц. Представители подотряда ящериц: а — молох Красная книга МСОП, численность вида не вызывает опасений ; б — зелёная игуана Красная книга МСОП, численность вида не вызывает опасений ; в — галапагосская морская игуана Красная книга МСОП, уязвимый вид ; г — один из видов хамелеонов Это интересно: самая длинная змея Самой длинной змеёй считается водяной удав, или анаконда. Официально зарегистрированный рекорд — 5 м 21 см, но есть сведения не подтверждённые учёными о поимке змей свыше 8 м длиной. Анаконда в руках охотников Это интересно: гады голые и гады чешуйчатые Карл Линней относил амфибий, рептилий, а также акул и скатов к одному классу — гадам. Отличительный признак, положенный им в основу выделения класса, — голая кожа, не покрытая чешуёй, шерстью или перьями.
Затем натуралисты исключили из этого класса акул и скатов, справедливо отнеся их к рыбам, а класс Гады разделили на 2 подкласса: Гады голые соответствует современному классу амфибий и Гады чешуйчатые класс рептилий. Иллюстрация из книги «Жизнь животных» А. Брэма, 1900 г. Тазовых почек нет у голых гадов. Они отсутствуют. Булгаков, фантастическая повесть «Роковые яйца», 1924 г.
В начале ХХ в. Сейчас термин «гады» в научной литературе не употребляется. Их кожа покрыта роговыми чешуйками или щитками, кожных желёз почти нет. Все рептилии, даже вторично водные виды, дышат лёгкими, механизм дыхания у них всасывательного типа: путём изменения объёма грудной клетки. В желудочке сердца имеется неполная или полная перегородка, вместо общего артериального ствола от сердца отходят три самостоятельных сосуда, благодаря чему достигается частичное разделение венозной и артериальной крови. Органы выделения — тазовые почки.
Большинство рептилий размножаются на суше, откладывая яйца. Оплодотворение внутреннее, развитие прямое Словарь терминов Клоака от лат. Из рыб клоаку имеют только акулы, скаты и двоякодышащие. Её также имеют все земноводные, пресмыкающиеся и птицы, а из современных млекопитающих — только яйцекладущие утконосы, ехидны и проехидны. Понятно 375 Войдите или зарегистрируйтесь , чтобы голосовать.