Скелет пресмыкающихся

 Особенности скелета пресмыкающихся

 

 

Скелет рептилий характеризуется следующими особенностями: во-первых, это повышенная окостенелость. У пресмыкающихся очень твердый череп, твердые кости, прочная грудная клетка, у некоторых разновидностей (как правило, у черепах) даже есть панцирь. Во-вторых, это довольно сложное устройство плечевого отдела, которое обеспечивает нестандартное расположение конечностей и помогает в выживании. В-третьих, это высокая подвижность шейного отдела, обусловленная эволюцией. В-четвертых, это повышенное количество позвонков в скелетах змей, да и вообще их необычное строение.

 

Ну и заключительной важной особенностью будет наличие у многих ящериц специальных хрящевых прослоек, которые даруют способность отбрасывать хвост.

 

 

Позвоночник пресмыкающихся

 

 

Начнем, пожалуй, с того, что рассмотрим позвоночник рептилий и отметим самые важные моменты. Итак: общего однообразия в устройстве позвоночника у пресмыкающихся нет. Количество позвонков бывает разным, и колеблется в диапазоне от пятидесяти до восьмидесяти. Небольшая часть из них (не более десяти позвонков) приходится на шейный отдел. Чуть побольше (от шестнадцати до двадцати пяти) приходятся на грудной и поясничный отделы.

 

Два позвонка формируют крестцовый отдел, ну и завершают скелет от пятнадцати до сорока хвостовых позвонков. Однако даже такая приблизительная схема работает не у всех. В качестве исключения послужат змеи – их позвоночник разделяется только на два отдела (хвостовой и туловищный), но количество позвонков при этом возрастает. К тому же, к каждому туловищному позвонку крепятся подвижные ребра. Итого у змей насчитывается, внимание, от ста сорока до четырехсот тридцати пяти позвонков! Точное их количество зависит уже от конкретного вида змеи, ведь понятно, что позвоночник метровой анаконды будет в несколько раз длиннее, чем позвоночник захудалой гадюки.

 

 

Основные части скелета пресмыкающихся

 

 

У пресмыкающихся можно увидеть четкое разделение позвоночного столба. Выделяют следующие отделы:

• Шейный отдел
• Пояснично-грудной отдел
• Поясничный отдел
• Крестцовый отдел
• Хвостовой отдел

Далее подробно рассмотрим каждый отдел по порядку, начиная с шейного.

 

 

Шейный отдел пресмыкающихся

 

 

Характерной для пресмыкающихся особенностью является гибкость шеи, и, как следствие, повышенная подвижность головы. Такое устройство развивалось эволюционно, так как рептилиям нужно было добывать пищу и быстро ориентироваться на местности. Гибкий и сильный шейный отдел позвоночника идеально подходил для решения таких задач – теперь пресмыкающиеся могли совершать резкие выпады головой, чтобы хватать добычу, ну и быстро крутить шеей, осматривая территорию на предмет неприятелей.

 

Но за счет чего обеспечивается такая подвижность? Все просто: в ходе эволюции произошла дифференцировка двух самых первых позвонков. По-научному они называются атласом и эпистрофеем. Атлас представляет собой некое подобие кольца, поделенного на две половины. Верхнее его отверстие обеспечивает соединение головного мозга со спинным, а нижнее принимает в себя отросток эпистрофея (согласно исследованиям, этот отросток появляется благодаря частичному слиянию основного тела атласа и эпистрофея). Нижняя часть атласа, в свою очередь, соединяется с затылочным мыщелком.

 

Благодаря такой хитрой конструкции рептилия может поворачивать голову по горизонтали с помощью того самого отростка, а по вертикали – с помощью сочленения атласа с мыщелком. Активное взаимодействие позвонков позволяет пресмыкающимся не только совершать сложные движения, но и сохранять подвижность на протяжении долгого времени.

 

 

Однако не у всех видов рептилий одинаковое строение шейного отдела. Количество позвонков и их особенности разнятся в разных группах пресмыкающихся. Например, крокодилы обладают передневогнутыми позвонками, а гаттерии – амфицельными. То есть, строение позвонков гаттерий больше приближено к рыбам (даже есть остатки хорд), а вот позвонки крокодилов походят на позвонки подавляющего количества чешуйчатых.

 

А если вспомнить черепах, то ситуация становится еще интереснее. Скрытошейные черепахи (то есть те, которые выгибают шею преимущественно по вертикали) имеют только зачатки поперечных отростков. А вот у бокошейных черепах ситуация полностью противоположная – у них развиты и поперечные отростки, и вся крепящаяся к ним мускулатура. Также грех не отметить и общее разнообразие позвонков у черепах – можно увидеть как процельные позвонки, так и задневогнутые, а еще и амфицельные в придачу! Черепах, наверное, можно назвать рекордсменами по сложности устройства шейного отдела.

 

 

 

Пояснично-грудной отдел пресмыкающихся

 

 

Про пояснично-грудной отдел следует рассказать следующее: позвонки непосредственно грудного отдела рептилий присоединяют к себе ребра. Ребра, в свою очередь, образуют грудную клетку путем слияния с грудиной. В этом им помогают специальные хрящи. Что касается позвонков чисто поясничного отдела, то к ним тоже крепятся ребра, однако они уже не принимают участия в формировании грудной клетки, а просто существуют сами по себе.

 

Сама по себе грудина не только защищает внутренние органы, но и соединяется с плечевым поясом (речь о нем пойдет ниже).

 

Логичным здесь было бы очередное упоминание змей. Как нетрудно догадаться, грудная клетка у них отсутствует. Собственно, это единственная разновидность рептилий с подобными особенностями.

 

 

Крестцовый отдел пресмыкающихся

 

 

Крестцовый отдел, наверное, самый простой из всех. Он насчитывает всего два позвонка, безо всяких особенностей. Выполняет одну-единственную задачу – крепит к себе тазовый пояс.

 

 

Хвостовой отдел пресмыкающихся

 

 

Теперь поговорим о хвостовом отделе. Как уже было сказано, он насчитывает от пятнадцати до сорока позвонков и выполняет следующие функции:

• Координация. Благодаря хвостовому отделу рептилии могут сохранять равновесие. У некоторых представителей пресмыкающихся, способных к отбрасыванию хвоста, можно даже заметить небольшие изменения в движениях после того, как хвост остается в зубах у хищника.
• Движение. У водных ящериц, водных змей, ну и, конечно же, крокодилов, хвост служит неким подобием двигателя. Он активно принимает участие в плавании, помогая рептилии передвигаться, балансировать в воде и не тонуть.

 

Наверное, у многих возникал вопрос, как же ящерицам удается отбрасывать хвост. Ответ кроется в позвонках! Дело в том, что хвостовые позвонки способны разламываться, так как внутри имеют хрупкие хрящевые прослойки. Как правило, эти самые прослойки делят позвонок пополам, и при отбрасывании хвоста просто-напросто ломаются.

 

 

Череп пресмыкающихся

 

 

Говоря про череп, следует упомянуть его отличительную особенность: у рептилий он намного более закостеневши, чем у земноводных. Хрящи составляют очень маленький процент от всего черепа, и присутствуют лишь в обонятельной капсуле и рядом с органами слуха. В целом же череп состоит из хрящевых и кожных костей. Хрящевые кости традиционно называются первичными, а кожные – вторичными.

 

Череп также делится на висцеральный и осевой отделы. По словам ученых, на стадии эмбриона эти два отдела формируются обособленно друг от друга, но во взрослом состоянии срастаются воедино.

 

Чем же череп пресмыкающихся отличается от черепа амфибий и как эти отличия проявлялись и усиливались в ходе эволюции? Основные изменения зависели от типа питания и добычи пищи. Так как пресмыкающиеся все-таки хищный вид, то челюсти у них довольно вытянутые, значительно длиннее челюстей амфибий. Амфибии сами по себе обладали коротким и широким черепом – такая конструкция нужна была для осуществления ротоглоточного дыхания, а также для охоты. Широкая ротовая полость способствовала лучшему захвату и удержанию добычи. Добыча, разумеется, была довольно мелкой.

 

Что касается рептилий, то у них дыхание происходит за счет грудной клетки, что уже само по себе колоссальное отличие. Ну и вдобавок ко всему стиль охоты у пресмыкающихся другой: они делают ставку на преследование добычи, а не на резкий ее захват. Именно такое поведение привело к образованию длинных челюстей – они дают весомое преимущество. Также такая челюсть давала возможность откусывать крупные куски чужой добычи.

 

Пресмыкающимся первое время после выхода на сушу приходилось добывать себе пропитание потом и кровью, а это требовало наличия сильной лицевой и жевательной мускулатуры. Совершенствовалась мускулатура — совершенствовался и весь остальной череп. Но не стоит забывать и о том, что развитие органов чувств тоже внесло свою лепту в форму черепа рептилий.

 

 

Разберемся, из чего состоят различные области черепа. Начнем с затылочной области. Она образована четырьмя костями – одной основной, одной верхозатылочной и двумя боковыми. Основная кость отвечает за образование дна черепа. Спереди к ней присоединяется парасфеноид.

 

Теперь рассмотрим слуховую капсулу. Тут все просто: имеются три ушные кости, одна из которых обособлена, другая сочленяется с боковой затылочной костью, а последняя – с верхозатылочной.

 

Обонятельный отдел характеризуется отсутствием костей.

 

Крыша черепа сформирована парными и теменными костями.

 

Боковая часть черепа состоит из межчелюстных, верхнечелюстных и скуловых костей. Стоит отметить, что так называемая квадратно-скуловая кость есть далеко не у всех рептилий. Например, она отсутствует у многих ящериц и чешуйчатых.

 

 

Плечевой пояс пресмыкающихся

 

 

Коротко о главном: у рептилий плечевой пояс в целом похож на пояс земноводных, но с одним важным отличием – он намного более окостенелый. Да и весь скелет пресмыкающихся, в целом, характеризуется повышенным закостенением.

 

 

По конструкции все стандартно: суставная впадина образуется коракоидом и лопаткой. Сама по себе эта впадина служит для того, чтобы присоединить плечо. Над лопаткой располагается надлопаточный хрящ. К коракоиду же присоединяется прокоракоид. Все вместе они сливаются стернумом, то есть костной грудиной.

 

Конечности крепятся следующим образом: передние конечности прирастают к осевому скелету с помощью грудной клетки. Ключицы, в свою очередь, помогают соединить переднюю часть нагрудника с лопатками.

 

Благодаря такому строению плечевой пояс пресмыкающихся становится очень крепким. Некоторые виды даже пошли дальше, и дополнительно развили плечевой пояс для защиты. Например, черепахи подогнали нагрудник с ключицами в панцирь, а именно, в его брюшной щит. А вот крокодилы, к слову, развили лишь лопатки и коракоиды. Остальные части плечевого пояса, за ненадобностью, не особо выделяются.

 

 

Тазовый пояс пресмыкающихся

 

 

Основная конструкция тазового пояса выглядит так: он состоит из двух костей, каждая из которых образована слиянием трех других костей. Эти три кости образуют специальную впадину, которая соединяет сустав и бедро. Наиболее хорошо это видно на рисунках, поэтому рекомендуется не обходить их стороной.

 

Одна из трех вышеупомянутых костей называется подвздошной. И, как правило, она соединяется с крестцовыми позвонками, а точнее, с их отростками.

 

Особенностью тазового пояса современных рептилий является закрытый таз. Это происходит засчет соединения седалищных и лобковых костей. Само соединение обеспечивается специальной перемычкой.

 

 

Конечности пресмыкающихся

 

 

Не оставим в стороне и конечности. У разных рептилий они выглядят и располагаются по-разному. На это влияют способы передвижения (наземный или преимущественно водный), а также образ жизни. Но, несмотря на это, по конструкции конечности у всех примерно одинаковы. Если есть желание получше разобраться в том, как они устроены, то можно найти картинки скелетов различных рептилий.

 

От земноводных конструкция конечностей отличается расположением подвижного сустава. Спереди он находится между костями запястья, а сзади – между костями предплюсны.

 

Это, пожалуй, все, что можно сказать про скелет пресмыкающихся. Конечно, лучше всего закрепить полученные знания наглядными примерами – посмотреть изображения или модели скелетов рептилий. А наблюдать за ящерицами, змеями и крокодилами в живой природе, зная, как они устроены, станет еще интереснее!