Внутреннее строение змеи: Внутреннее строение Рептилий

Содержание

Разбираем змею / Хабр

^{Принципиальная схема змеи, рисовала прекрасная Ш.А.Г. с моих слов}

У меня подруга на двадцать пятом году жизни взяла змею на руки и удивилась, что она милая и тёплая. Так вот, я до сих пор дико боюсь змей, но не могу не признать, что они красивые. Не всегда в смысле эстетики, но в смысле инженерного дизайна — точно.

Ну и вокруг них много недопонимания.

Начнём с того, что змеи приятные на ощупь. Они никакие не слизкие, а сухие и чаще всего тёплые (в большинстве мест, где вы их можете найти в природе, потому что они вообще-то не теплокровные). Но пока мы не зашли дальше, давайте сразу договоримся, что после прочтения поста вы не кинетесь обниматься со всеми встречными змеями. Среди них много ядовитых, а среди ядовитых много таких, которые убивают человека за раз. И многие движутся при этом быстрее вашей реакции.

Есть змеи, которые умеют плеваться ядом вам в глаза. Есть змеи, которые офигенно плавают. Есть змеи, которые могут двигаться под песком как маленькие версии червя из Дюны.

Но начнём с разбора змеи. С корпуса.

Корпус

В общем, жили-были ящерицы, а потом что-то пошло не так, и у них отвалились ноги. В целом, как выяснилось, ноги не нужны. Ноги — это атавизм. Можно отлично елозить всем телом и двигаться не менее быстро.

Так получились змеи. Потом у ящериц ещё пару раз отваливались ноги в более поздних редакциях, но змеи больше не получались, получались безногие ящерицы.

Вообще, в геноме змеи просто перестал работать энхансер, который отвечает за ноги. То есть код ног в змее полностью есть, но эта функция конструктора при создании объекта не вызывается.

Потом поверх всего этого пошла эволюция. Змеи по сравнению с безногими ящерицами устроены чуть иначе: у них есть соединения левой и правой части челюстей (чтобы жрать реально большую мышь), иначе устроены иллюминаторы, нифига нет барабанной перепонки и плечевого пояса.

Змея покрыта кожей. Кожа сформирована чешуйками. Спереди, где у змеи глазки, сделаны не дырочки в фюзеляже для этих глазок, а натуральные иллюминаторы. Чешуйки просто прозрачные в этом месте. Так что сама змея сидит внутри корпуса и смотрит оттуда через два окна наружу. То есть такой кожух с окнами поверх остальной змеи. Поэтому не моргает.

Внизу у змеи может быть (а может и не быть) гусеница — специальный слой чешуек, чтобы лучше сцепляться с поверхностью. Потому что нужно же чем-то упираться, когда ползёшь.

Иногда змея покидает свой фюзеляж — линяет. Кожа разделяется на два слоя, старый ненужный и новый. Змея выползает из старого кожуха и некоторое время старается не палиться особо по окрестностям. В целом, линять — это офигенный план, потому что можно довольно быстро обновить наиболее повреждаемые части. Ещё это классный способ избавиться к чёрту от паразитов, тех же мелких клещей. Они остаются куковать на старой коже. Потому что консервативные и не любят перемены.

Когда змея уползает, они, возможно, ещё некоторое время проводят совещания по оптимизации работы своей организации, потому что намечается тренд на спад.

Пока змея растёт, она линяет чаще, но сейчас доказано, что это не потому что она перестаёт помещаться внутрь себя. Точнее, это далеко не главная причина.

Кабина

Змея, как и мы, ест в голову. Как и у нас, у неё там мозг. Еда обычно попадается такая здоровая, что голову надо очень сильно растянуть, чтобы еда пролезла внутрь. До ножа и вилки змеи пока не додумались, поэтому глотают, что поймают, целиком. Как правило. Так вот, чтобы еда не повредила голову змеюке, был разработан специальный подвижный череп с хорошим бронированием со стороны еды. Рот у змеи открывается в разные стороны, и при этом мозг немного сдвигается вверх или назад. «Пошевелить мозгами» — это буквально про них. Сердце они тоже часто умеют сдвигать. Иначе как положить внутрь себя столько всего?

Следующая офигенная штука в кабине змеи — датчик запаха.

Змея берёт пробу среды языком, засовывает язык в анализатор (там два разных вида органа, и оба очень интересные, но пока назовём это анализатором) и получает вкус того, что она «унюхала». Как бабочки получают вкус окружающих предметов ногами (лапками), так змеи могут «попробовать» вас метров с 50. Или дальше. Вот поэтому бабочки стараются не садиться на навозные кучи.

Самое крутое в этом наборе органов то, что змея быстро-быстро высунет язык в другую сторону и сможет взять там ещё одну пробу запаха. Так через некоторое время она вас трилатерирует. Мало того, к этому моменту вы окажетесь «облизанным» со всех сторон, то есть змея будет точно знать, что вы такое и насколько вкусное. И это работает даже под водой. Не пытайтесь убежать от змеи за угол, она умеет брать вектор по запаху.

С другой стороны, глаза устроены довольно просто. Многие змеи откровенно хреново видят. Что логично, те, которые сваливаются на вас с деревьев, обычно видят лучше тех, которые подкрадываются к вам под землёй. В большинстве практических случаев глаза нужны, чтобы либо быстро реагировать на очень малой дистанции на движение добычи (остальные органы чувств требуют довольно долгой обработки данных), либо определять интенсивность света. Фокусировка, если она есть, делается движением хрусталика. Мы имеем куда более поздние версии библиотек с глазами, поэтому мы меняем кривизну хрусталика.

Впереди на змею повесили тепловизор. Самые продвинутые версии змей могут не просто оценивать общий уровень тепла (что уже даёт возможность крутить головой и отлично находить теплокровную добычу), но ещё и брать точные вектора за одно измерение (ямкоголовые), потому что тепловизоров у них аж два, и они умеют быстро рассчитывать некое подобие стереопар.

На тепловизор завязано довольно много участков кода, переписанных на ассемблере (рефлекторных дугах), поэтому при виде целой мыши впереди, бывает, змея сначала атакует, а потом информация доходит до мозга. Вот так змеи освоили ночь, хотя обычно ночь всегда была временем, когда жалкие теплокровные случайно перегрызают большого замедлившегося от холода динозавра.

Перепонки у них нет, поэтому змеи слышат собой. Как марсоход, который приложил сейсмодатчик к поверхности и слушает, как в поверхность шумит ветер. Так вот, змея отлично различает вибрации по почве и даже звуки, которые тоже становятся такими вибрациями. Правда, частоты только те, которые далеко распространяются по обычной земле. То есть не ругайте змею басом.

Послушать марсоход можно тут.

^{Песчаный удавчик ползает вот в этом слое песка}

Скелет

У неё очень дофига позвонков. Это делает змеюку не просто ползающей колбасой, а очень прочной и подвижной ползающей колбасой. Поэтому Гауди вдохновился этой конструкцией для своих катенарных арок.

Вот две картинки из моего поста про его архитектуру:

Образ жизни

Все змеи хищные. И вот тут-то нужен яд: некоторые мочат добычу инъекцией через зуб, остальные либо душат внутри, либо обвивают и душат снаружи. В этом плане мне запомнился рассказ про аборигенов Австралии, которые любят питона. С точки зрения аборигена, питон — это мясо, которое само лезет обниматься. И его сразу удобно нести в племя.

Размножаются змеи яйцами. Вокруг холодало, и эволюция не стояла на месте, поэтому сначала появилась версия прошивки с хорошо заметным костылём. В ней змея откладывает яйцо прямо внутрь своего корпуса. И носит его с собой, почти как настоящая живородящая кенгуруха, только это яйцо, и сумки нет.

Принципиальная разница в том, что у живородящих зародыш включен в основной контур питания, а у яйцеживородящих — инкапсулирован в яйце вместе с запасом питания.

Ящерицы тоже умеют и в яйца, и в живорождение. Почему я отвлёкся на ящериц — потому что вот буквально пару месяцев назад наблюдали трёхпалого сцинка, которая сначала отложила яйца, а потом родила детёныша.

Ну и потом следующий шаг рефакторинга — яйцо можно пропустить, и вот вам будет настоящая живородящая змея. Правда, в процессе тестирования была пара интересных сборок. Например, релиз Indotyphlops braminus состоит только из самок. Яйца развиваются без оплодотворения, партеногенезом. Ещё у змей в целом увеличена частота появления двухголовых особей (ошибка инкапсуляции двух штук в одном яйце) — но они чаще всего встречаются в дикой природе дохлыми, потому что не очень долго живут. Надо же выбрать, в какую сторону ползти, если к вам подкрадывается сопящий ёжик. Ещё эти две головы могут подраться между собой, что тоже не очень хорошо кончается.

А ещё змеи могут кусать рыб. Если вы когда-нибудь пробовали укусить рыбу, то должны знать, что рыба — это офигеть какой тормоз в плане обмена веществ. Поэтому яд нужен сильный. Поэтому некоторые морские змеи чертовски ядовитые.

Некоторые змеи могут лечь в гибернацию и прокуковать так довольно долго без еды и воды, тратя потихоньку свои ресурсы. Медведь по сравнению с ними в эффективности энергосбережения просто сосёт. Лапу.

Спячка — офигенный план, когда надо переждать плохие дни или неудачный сезон.

Другие могут воспользоваться лайфхаком эстивации — переждать засуху.

Водятся змеи почти везде, но если вы их очень боитесь — можно жить в Антарктике, Новой Зеландии (туда они не доползли), нескольких островах Атлантики (вроде Азорских островов) или Исландии. Или поезжайте в Ирландию, там ещё обитает эль и тоже нет змей!

По свежим данным ВОЗ, от 81 до 138 тысяч человек в год гибнет из-за укусов змей. Всего укушено бывает от 2,7 до 5,4 миллионов человек. Большая часть случаев приходится на Африку и Азию, причём по Индии в Азии самая печальная ситуация (если не смотреть на официальную статистику, в отчёте по ссылке есть детали).

В общем, эти зверюги приспособились почти ко всему на планете, что очень круто для очень, очень старой версии животного. Но ограничения платформы обойти всё же сложно. Я всё ещё продолжаю бояться змей, но не могу не восхищаться тем, какие они крутые.

Внутреннее строение

Пищеварительная система пресмыкающихся более сложна по своему устройству, в сравнении с земноводными. Особенности её строения у разных видов определяются типом питания и способом добычи пищи.

Большинство рептилий плотоядны – в их рацион входят мелкие наземные и водные животные, особенно насекомые. Однако поедаются и более крупные виды из числа позвоночных – рыбы, мелкие амфибии, мышевидные грызуны, птицы. Водные черепахи, в основном, питаются беспозвоночными и рыбами, однако потребляют и водоросли. Рептилии–хищники (крокодилы, удавы, вараны) нападают на более крупную добычу; часто их жертвами становятся млекопитающие – копытные, водоплавающие, обезьяны и другие животные.

В кормовой базе пресмыкающихся проявляется и узкая специализация: ряд видов древесных змей (яичные змеи) питаются исключительно яйцами птиц, а морские змеи – головоногими моллюсками. Растительноядные рептилии составляют гораздо меньшую группу. К числу таких видов относятся: тропические агамы и морские игуаны, питающиеся водорослями. Черепахи, как наземные, так и многие водные, также предпочитают растительные корма, но их «вегетарианство» не абсолютно – в свой рацион они могут включать и мелких животных.

Ротовая полость пресмыкающихся хорошо обособлена от глотки и частично отделена от носоглотки формирующимся вторичным костным нёбом (у крокодилов и черепах оно сформировано полностью). На дне ротовой полости имеется хорошо развитый язык, который прикреплён своим основанием в её задней части. Язык снабжён собственной мускулатурой и имеет разную форму. С помощью длинного языка, имеющего легко растяжимую мускулатуру и клейкое вещество, хамелеоны ловят насекомых.

У ящериц и змей язык раздвоен на конце и связан с якобсоновым органом, расположенным на нёбе и выполняющим функцию анализатора в поиске пищи. Он парный и имеет вид двух ямок, на дне которых есть чувствительный эпителий и нервные окончания.

В ротовой полости находятся слюнные железы, секрет которых используется для смачивания пищи. У некоторых видов ящериц и змей имеются специализированные железы, вырабатывающие ядовитые вещества, способствующие обездвижению добычи.

Органом захвата добычи у многих рептилий служат челюсти, снабжённые острыми коническими зубами. Основания зубов прирастают к челюстным и крыловидным костям. У змей концы зубов загнуты несколько назад, что обеспечивает надёжное удержание добычи. Значительное количество змей имеет ядовитые зубы, связанные каналами с ядовитыми железами. Зубы у крокодилов сидят в особых образованиях челюстей – альвеолах. Большинство рептилий заглатывают добычу целиком, однако крокодилы и черепахи поглощают пищу кусками. Черепахи, не имея зубов, откусывают пищу острыми краями челюстей.

За ротовой полостью следует короткая глотка, которая переходит в узкий пищевод (рис. 46). У многих видов, глотающих крупную добычу (змеи), он имеет сильную и растяжимую мускулатуру.

Рис. 46. Вскрытая ящерица (самец):

1 – сердце, 2 – легкое,

3 – печень, 4 – трахея,

5 – пищевод, 6 – щитовидная железа, 7 – желчный пузырь, 8 – желчный проток, 9 – желудок, 10 – двенадцатиперстная кишка, 11 – поджелудочная железа, 12 – толстая кишка, 13 – селезенка, 14 – семенник, 15 – придаток семенника, 16 – семяпровод, 17 – почка, 18 – мочевой пузырь

Желудок хорошо отграничен, снабжён толстыми мускулистыми стенками и прикреплен складкой брюшины к спинной стороне полости тела. Кишечник относительно длинный, чётко дифференцирован на отделы – тонкий, толстый и прямая кишка. В передний отдел тонкого кишечника – двенадцатиперстную кишку впадают протоки поджелудочной железы и крупной печени, имеющей желчный пузырь. На границе между тонким и толстым кишечником у многих рептилий находится зачаточная слепая кишка (она хорошо развита у растительноядных сухопутных черепах). Прямая кишка имеет выход в клоаку.

Дыхательная система.

Пресмыкающиеся дышат лёгкими, которые располагаются в грудной области в виде парных образований. Кожное дыхание практически отсутствует из-за плотного рогового покрова тела. Лёгкие большинства видов сохраняют ячеистое строение (рис. 47), однако количество ячей и общая площадь газообмена значительно больше, чем у амфибий. Строение лёгких, их форма и общий объём отличаются у рептилий разных систематических групп.

Рис.47. Легкие пресмыкающихся:

А – амфисбены (разрез), Б – анаконды (вид сверху), В – гаттерии (разрез), Г – варана (разрез), Д – аллигатора (разрез), Е – хамелеона (вид снизу)

Правое лёгкое у змей значительно больше левого, у амфисбен – наоборот. У ящериц и змей внутренняя поверхность лёгких имеет складчатое ячеистое строение, что способствует увеличению поверхности газообмена. Такое строение обеспечивается особыми выростами (перекладинами), отходящими от внутренних стенок органа. Соединяясь между собой, они образуют систему камер, увеличивающих дыхательную поверхность.

Лёгкие высших рептилий (крокодилы, черепахи) имеют губчатое строение, близкое по своей структуре к лёгочной ткани птиц и зверей. Особые пальцевидные выросты расположены в задней области лёгких у хамелеонов (рис. 47 Е), ряда ящериц и змей. Они не участвуют в газообмене, но играют роль дополнительного резервуара воздуха при поглощении пищи, нырянии в воду и определяют шипение рептилий.

Механизм дыхания у большинства рептилий грудной, путём расширения и сужения грудной клетки, что обеспечивается сокращением межрёберной и брюшной мускулатуры. При расширении грудной клетки воздух втягивается через наружные ноздри, хоаны, ротовую полость и гортанную щель в гортанную камеру. Далее он попадает в трахею, начальная часть которой поддерживается непарным перстневидным и черпаловидными хрящами. От задней части трахейной трубки отходят два бронха, которые ветвятся в лёгких на более мелкие образования. Стенки бронхов также имеют кольцевидные крепления.

У пресмыкающихся, не имеющих грудной клетки (змеи, безногие ящерицы), поступление воздуха в дыхательную систему обеспечивает, подобно амфибиям, ротоглоточный механизм. Черепахи, у которых грудная клетка неподвижно связана панцирем, дышат, благодаря работе целой системы мышц – плечевых, брюшных, тазовых и боковых продольных тела, которые увеличивают объём окололёгочного пространства и обеспечивает втягивание воздуха вовнутрь.

Нагнетанию воздуха в лёгкие способствуют также движения шеи и передних конечностей. У водных черепах в газообмене участвуют выросты глотки и клоаки («анальные пузыри»), где обильно ветвится сеть капилляров. Дыхание эмбриона происходит за счёт капилляров желточного мешка и одной из зародышевых оболочек – аллантоиса.

Кровеносная система, по сравнению с земноводными, претерпела существенные изменения, которые имеют место, как в строении сердца, так и сосудистой системы. Сердце трёхкамерное – два предсердия, разделённые полной перегородкой, и один желудочек. Венозная пазуха слита с правым предсердием; артериального конуса нет. Оба предсердия открываются в желудочек самостоятельными отверстиями.

Обратному току крови через них препятствуют клапаны из полулунных складок. В желудочке есть неполная перегородка, которая при сокращении сердца приближается к предсердиям. Это способствует более полному подразделению крови на артериальную и венозную. У крокодилов перегородка полная, однако с отверстием, поэтому кровь смешивается, хотя и не в такой степени, как у многих других рептилий.

От разных частей желудочка отходит три артериальных сосуда с разным содержанием крови (рис. 48 А). От левой его части берёт начало правая дуга аорты, отделяющая сонные и подключичные артерии, несущие окисленную кровь к голове и передним конечностям. От правой части желудочка отходит лёгочная артерия, которая подразделяется на правую и левую артерии, несущие венозную кровь для окисления в лёгкие.

От срединной части желудочка берёт начало левая дуга аорты со смешанной кровью. Обогнув сердце, левая и правая дуги аорты сливаются с образованием спинной аорты, от которой отходят более мелкие сосуды для кровоснабжения внутренних органов, туловищной мускулатуры и задних конечностей.

Венозная система рептилий очень схожа с таковой у земноводных.

Венозная кровь из головы собирается в парные яремные вены, которые, сливаясь с подключичными сосудами, образуют передние полые вены, впадающие в правое предсердие (рис. 48 Б). От задней части тела венозная кровь идёт по непарной хвостовой вене, дающей начало парным тазовым венам. При их объединении с седалищными венами формируются подвздошные вены.

Последние, отделив короткие воротные вены почек, сливаются в непарную брюшную вену, которая, приняв кровь от сосудов, идущих от кишечника, образует в печени воротную систему. Капилляры воротной системы печени объединяются в печёночные вены, впадающие в заднюю полую вену. Этот крупный сосуд образуется путём слияния воротных вен почек, проходит, не ветвясь, сквозь печень и несёт кровь в правое предсердие.

Рис.48. Схема кровеносной системы кавказской агамы

(А –артериальная, Б – венозная):

1 – правое пердсердие, 2 – левое предсердие, 3 – желудочек, 4 – легочная артерия, 5 – правая дуга аорты, 6 – левая дуга аорты, 7 – спинная аорта, 8 – подвздошная артерия, 9 – хвостовая артерия, 10 – сонная артерия, 11 – сонный проток, 12 – подключичная артерия, 13 – яремные вены, 14 – подключичная вена, 15 – передняя полая вена (а – правая, б – левая), 16 – воротная вена почек, 17 – хвостовая вена, 18 – подвздошная вена, 19 – брюшная вена, 20 – воротная вена печени, 21 – почечная вена, 22 – задняя полая вена, 23 – печеночная вена, 24 – легкое, 25 – почки, 26 – печень, 27 – кишечник, 28 – желудок

Выделительная система (рис. 49) представлена тазовыми почками (метанефрос), которые характерны для всех высших позвоночных (амниот) и в наибольшей степени обеспечивают функцию выделения в наземной среде. Они развиваются из особых образований, закладывающихся позади туловищных почек, функционирующих на зародышевой стадии и редуцирующихся к концу эмбрионального развития. Одновременно из задней части мезонефрических протоков (вольфовых каналов) формируются мочеточники.

Рис. 49. Мочеполовая система самца (А) и самки (Б) кавказской агамы:

1 – почка, 2 – мочевой пузырь, 3 – семенник, 4 – придаток семенника, 5 – семяпровод, 6 – мочеполовое отверстие самца, 7 – совокупительный мешок, 8 – полость клоаки, 9 – прямая кишка, 10 – мочевыделительное отверстие самки, 11 – яичник, 12 – яйцевод, 13 – воронка яйцевода, 14 – половое отверстие самки.

Метанефрические почки в форме компактных тел находятся в тазовой области и отличаются от туловищных почек не только расположением, но и микроструктурой. В почке усложнено строение нефронных канальцев, которые способствуют выделению продуктов обмена и обратному всасыванию воды и солей.

Каждый каналец состоит из четырёх отделов, наделённых особыми функциями. В начальных его отделах (проксимальном, промежуточном и дистальном) осуществляется выделение продуктов обмена и обратное всасывание воды и растворённых в ней веществ, полезных для организма. К их числу относятся сахара, витамины, аминокислоты и др.

Последний (собирательный) отдел выводит окончательные продукты обмена в центральный почечный канал, переходящий вне почки в мочеточник. В результате активного процесса реабсорбции, происходящего в канальцах почки, в кровяное русло возвращается до 90–95% веществ от исходного фильтрата. Подобная особенность почек особенно важна при обитании рептилий в засушливых условиях, где резко сказывается дефицит влаги и решающее значение для выживания имеет экономия воды в организме.

Концентрированная моча стекает по мочеточникам в клоаку и мочевой пузырь, где также идут процессы обратного всасывания воды, в результате чего

наружу выделяется моча в очень концентрированном виде. Основным продуктом выделения является мочевая кислота, которая не требует для выведения большого количества воды. У многих рептилий моча имеет вид взвеси мелких кристалликов («белая моча»).

У ряда пресмыкающихся, обитающих в морской воде (морские черепахи, игуаны), есть дополнительные образования, способствующие выведению избытка солей из организма. Они располагаются в орбите глаза (черепахи) либо около носовой полости (морские игуаны) и представляют собой «солевые железы», в секрете которых содержится до 7% солей – в два раза больше, чем в окружающей среде.

Система размножения.

Рептилии раздельнополы; исключение составляет один вид змей – островной ботропс, являющийся гермафродитом. Размножаются пресмыкающиеся разными способами. Крокодилы, вараны, питоны откладывают яйца. Для обыкновенной гадюки, веретеницы, живородящей ящерицы, морских змей, песчаных удавчиков свойственно яйцеживорождение.

Настоящее живорождение присуще некоторым хамелеонам, морским змеям, сцинкам и ряду других видов. Оплодотворение только внутреннее, с наличием совокупительных органов (их нет только у гаттерий). Парные копулятивные органы имеются у змей и ящериц; непарный орган – у крокодилов и черепах.

Половые железы парные и расположены вблизи позвоночника (рис. 49). Семенники представляют собой овальные тела с гладкой структурой. К ним прилегают придатки, сформированные при редукции туловищной почки. Через придатки проходят семенные канальцы, идущие от семенников к половым протокам. Их функцию выполняют вольфовы каналы, которые возле клоаки впадают в нижнюю часть мочеточников.

Яичники имеют зернистую структуру. Каждый яйцевод (мюллеров канал) открывается воронкой, снабжённой мерцательным эпителием, в полость тела вблизи яичника. Противоположный конец яйцевода имеет выход в клоаку. Оплодотворение яйцеклетки, попавшей в яичник, происходит в его верхнем отделе.

При прохождении по яйцеводу зигота покрывается последовательно белковой, волокнистой и скорлуповой оболочками. Вокруг развивающегося эмбриона формируются особые зародышевые оболочки (амниотическая, серозная и аллантоис), которые дополнительно защищают его от механических повреждений, обеспечивают сохранение влаги, дыхание и выделение.

Центральная нервная система и органы чувств.

Как и у других позвоночных, центральная нервная система рептилий состоит из головного и спинного отделов.

Головной мозг имеет пять отделов, сверху одет плотной пигментированной оболочкой и, в сравнении с первичноназемными животными, имеет ряд прогрессивных признаков.

Передний отдел мозга крупных размеров за счёт разрастания полосатых тел и мозгового свода, в котором, наряду с архипаллиумом, имеется зачаток вторичного свода – неопаллиума. Полушария мозга вплотную прилегают друг к другу, однако их поверхность не имеет извилин. Обонятельный отдел хорошо выражен; посредством длинного обонятельного тракта полушария соединяются с обонятельными долями (рис. 50).

Промежуточный мозг сверху прикрывается передним и средним мозгом. В области крыши содержит два образования – эпифиз (железа внутренней секреции) и теменной орган, выполняющий светочувствительную функцию. Передний отдел теменного органа по строению напоминает хрусталик глаза, а задняя его часть пигментирована и снабжена чувствующими клетками. На дне промежуточного мозга имеется воронка, выше которой находятся зрительные нервы и их перекрест (хиазма). К нижней части воронки прилегает гипофиз, входящий в состав общей эндокринной системы организма.

Средний мозг хорошо развит. В его состав входят два крупных передних холма – зрительные доли и небольшие задние холмики. Сбоку имеется изгиб головного мозга, свойственный всем амниотам. В среднем мозге содержится основной центр обработки зрительной информации. Вместе с передним и промежуточным отделами мозга он определяет систему поведения рептилий.

Рис. 50. Головной мозг ящерицы.

А – сверху, Б – снизу, В – сбоку:

1 – передний мозг, 2 – полосатое тело, 3 – средний мозг, 4 – мозжечок, 5 – продолговатый мозг, 6 – воронка, 7 – гипофиз, 8 – хиазма, 9 – обонятельные доли, 10 – эпифиз

Мозжечок представлен в виде полукруглой складки, прикрывающей переднюю часть продолговатого мозга. Его относительно крупные размеры отражают значительную активность пресмыкающихся и сложность их движений.

Продолговатый мозг имеет вид тяжа, широкого спереди и суживающегося сзади. В месте его перехода в спинной мозг имеется второй изгиб, характерный для всех высших позвоночных. Продолговатый мозг является центром координации двигательной активности и ряда других вегетативных функций – дыхания, кровоснабжения, пищеварения и т.д. В свою очередь его деятельность тесно увязана с работой полушарий переднего мозга. От головного мозга отходит 11 пар нервов.

Спинной мозг характеризуется чётким разделением белого вещества (проводящие пути) и серого вещества (нервные клетки), что указывает на усиление координации его деятельности со стороны головного мозга. В области поясов конечностей образуются нервные сплетения, усиливающие иннервацию мускулатуры конечностей.

Органы чувств отражают сложный и разнообразный способ существования и обеспечивают получение необходимой информации об окружающей среде.

Орган зрения играет значительную роль в жизни большинства рептилий. Он представлен парными глазами с подвижными веками и мигательной перепонкой, которые защищают глаза от механических повреждений и высыхания. Этому способствуют и слёзные железы. У змей, гекконов, сцинков и ряда других рептилий веки срастаются, создавая единый покров и немигающий взор. Виды, ведущие преимущественно ночной образ жизни, имеют вертикальный зрачок. У некоторых видов (хамелеоны, некоторые агамы и игуаны) глаза могут двигаться независимо друг от друга, что увеличивает угол видения и даёт возможность лучшей ориентации при поимке добычи.

Аккомодация глаза определяется движением хрусталика и изменением его формы с помощью ресничного мускула. В области задней стенки глазного яблока имеется особый вырост («гребень»), обеспечивающий питание глаза через обильную сеть капилляров крови. Чёрно-белое зрение свойственно ночным видам, а цветное – дневным животным. Видение определяется наличием определённого количества палочек и колбочек. У обитателей мест с ярким освещением имеются своеобразные светофильтры, состоящие из жировых капель, часто пигментированных.

Орган слуха, как и у земноводных, состоит из двух отделов – среднего и внутреннего. Среднее ухо включает одну слуховую косточку – стремя и прикрыто барабанной перепонкой. Во внутреннем ухе, отделённом от среднего круглым окошком, имеется хорошо развитая, мешковидной формы улитка. Это образование является аппаратом для распознавания поступающих звуковых сигналов.

Органы обоняния парные. Основу каждого из них составляет носоглоточный ход, идущий от наружных ноздрей и соединяющийся с полостью рта хоанами. Срединная часть носоглоточного хода подразделяется на два отдела – верхний (обонятельный) и нижний (дыхательный).

Обонятельный отдел имеет изнутри складчатую структуру, что способствует увеличению поверхности, воспринимающей запахи. На нёбной части ротовой полости рептилий имеется два углубления (якобсонов орган), куда раздвоенным языком вносятся для анализа микрочастицы исследуемого предмета и возможной пищи. В целом, обоняние пресмыкающихся гораздо совершеннее, чем амфибий, и в совокупности со зрением и слухом выполняет важную информационную роль.

Осязательная функция определяется наличием чувствующих волосков– производных ороговевших клеток кожи, которые располагаются по краям чешуек рогового покрова.

У ряда видов (ямкоголовые змеи, африканские гадюки, питоны) имеет место особый орган чувств – термолокация, обеспечивающая поиск добычи по разнице температуры собственного тела и теплокровных животных, на которых они в основном охотятся. Этот парный орган располагается в передней части головы – на верхнегубных щитках (питоны), в углублениях между ноздрями и глазами (ямкоголовые змеи, африканские гадюки). Каждая ямка прикрыта снаружи прозрачной плёнкой и отделена от внутренней полости тонкой мембраной. Информация извне поступает в полость по тонкому каналу и улавливается лежащими на дне терморецепторами. Иннервация органа осуществляется ветвью тройничного нерва.

Анатомия змей — их лица, скелет, тело и многое другое!

Думаешь, ты знаешь змей?

Что делает змею змеей?

Змеи характеризуются отсутствием конечностей, длинным телом и хладнокровием.

gabor_szikora/Shutterstock.com

Мы рассмотрим некоторые вещи, которые действительно отличают змей от других животных на планете. Однако перед этим мы должны понять, что делает змею змеей!

Таким образом, змеи характеризуются следующими чертами:

отсутствие конечностей, голоса, наружных ушей и век
одно легкое
экзотермический
длинное тонкое тело

Существует более 3500 отдельных видов, которые соответствуют этим характеристикам, и каждый год их становится больше. Эти 3500+ видов разделены на 20 различных семейств, которые можно разделить на 520 родов.

Несмотря на все эти различия, змеи, как правило, обладают перечисленными выше чертами, а также некоторыми эволюционными адаптациями, которые делают их особенными. Давайте рассмотрим некоторые физические черты змей, которые делают их уникальными среди животных мира.

Почему змеиные головы такие уникальные?

Змеиные черепа имеют узкоспециализированные челюсти и зубы.

David Herraez Calzada/Shutterstock.com

Некоторые из самых интересных фактов об анатомии змей можно найти в их черепах и голове!

Челюсти

Челюсти змей отличаются от многих других животных, в основном тем, насколько далеко они могут открываться. Поскольку змеи не жуют, им нужен уникальный способ переваривания добычи. Биологическое решение заключалось не в том, чтобы создать сильные челюсти со скрежещущими зубами (как у человека), а в том, чтобы их челюсти открывались невероятно широко. Змея может по существу расшатать свою челюсть, позволяя ей открываться с помощью эластичных связок. Змея может открыть свою пасть на удивительные 160°, в то время как человек может раскрыть свою пасть на 26°.

Клыки

Второе приспособление, найденное в головах змей, гораздо более известное (и страшное). Некоторые виды змей разработали способ впрыскивать своей жертве яд, чтобы подчинить ее. Змеи могут впрыснуть этот яд и подчинить или даже убить свою добычу, используя свои клыки. Хотя именно этим часто известны змеи, только 7% змей имеют яд, который действительно может нанести вред человеку. Клыки змеи полые и имеют ядовитые железы, прикрепленные к их головкам. Ядовитые железы выбрасывают свой яд через полые клыки в жертву при укусе.

Зубы

Хотя клыки ужасны, у большинства змей их нет. Однако у всех змей есть набор специализированных зубов. Поскольку змеи проглатывают свою добычу целиком (и часто живьем), им нужен способ, чтобы по-настоящему крепко схватиться ртом. Их решение этой проблемы — их зубы. Змеиные зубы очень маленькие и острые, но направлены назад. Когда они цепляются, зубы могут схватиться, когда жертва пытается оторваться.

Что особенного в анатомии скелета змеи?

Змеи — позвоночные с сотнями позвонков и ребер.

iStock.com/Baramee Temboonkiat

Переходим от головы к скелету змеи. Хотя этого не видно, скелет змеи может просто придать им отличительные черты!

Позвонки

Как известно, у змей нет рук, они обычно длинные и тонкие. Это происходит из-за их специализированных скелетов. Змеи — позвоночные, то есть у них есть позвоночник, состоящий из позвонков, который позволяет им управлять своим телом. Там, где у человека 33 позвонка, у змеи их 100-450. Каждый позвонок допускает небольшое движение в любом направлении, и с таким их количеством змея может быть необычайно гибкой и гибкой.

Ребра

У человека 24 ребра, которые защищают внутренние органы и обеспечивают жесткую структуру тела. У змей тоже есть ребра, только намного больше! На каждый позвонок змеи приходится по два ребра. Если немного посчитать, то у змеи с 200 позвонками будет 400 ребер. Поскольку змеи такие длинные, сотни ребер помогают создать жесткую структуру, так что они не просто скользящая лапша!

Что значит быть хладнокровным?

Змеи регулируют внутреннюю температуру, используя окружающую среду.

jmarino/Shutterstock.com

Хотя вы можете подумать, что «хладнокровие» — это токсичная черта ваших прошлых отношений, в биологии это означает нечто иное. Хладнокровные животные контролируют температуру своего тела посредством внешних процессов и не могут регулировать температуру своего тела изнутри. Например, если змее нужно согреться, она может погреться на солнышке. Этот процесс регуляции известен как экзотермия. Напротив, человек теплокровен и может регулировать свою температуру внутренне за счет выделения тепла или потоотделения.

Биологическое преимущество хладнокровных животных заключается в том, что они потребляют значительно меньше энергии, чем теплокровные. Змея может неделями обходиться без еды и способна выжить с небольшими ресурсами. Теплокровные животные имеют больший экологический диапазон (а именно в холоде), но используют гораздо больше энергии для жизни.

Почему анатомия змей развивалась так, как они это делали?

Безногая ящерица — пример медленной эволюции современных змей.

Джей Ондреика/Shutterstock.com

Хотя мы не знаем особенностей эволюции змей, мы знаем несколько вещей, которые дают нам нечеткую картину. Ископаемые свидетельства показывают, что современные змеи впервые появились около 100 миллионов лет назад. Они произошли от ящериц, потерявших ноги, хотя точные причины неясны. Первоначально считалось, что змеи произошли от маленьких роющих ящериц, но недавние ископаемые свидетельства (а именно открытие окаменелостей Nagash rionegrina ) показывают, что крупные змеи существовали задолго до того, как мы первоначально подумали.

Тем не менее, мы совершенно уверены, что змеи произошли от ящериц; мы просто не знаем, были ли это роющие ящерицы или водные! Самыми примитивными змеями, живущими в настоящее время, являются питоны и удавы. Есть две основные теории относительно того, как эволюционировали современные змеи: из суши или из воды. Маленькие роющие ящерицы могли быть древними корнями группы, но другая гипотеза утверждает, что современные змеи произошли от водных ящериц. Пока не появится больше доказательств, мы не будем знать наверняка!

Откройте для себя змею-монстра, которая в 5 раз больше анаконды

Каждый день A-Z Animals рассылает одни из самых невероятных фактов в мире из нашего бесплатного информационного бюллетеня. Хотите открыть для себя 10 самых красивых змей в мире, «остров змей», где вы никогда не находитесь более чем в 3 футах от опасности, или змею-монстра, которая в 5 раз больше анаконды? Тогда зарегистрируйтесь прямо сейчас, и вы начнете получать нашу ежедневную рассылку абсолютно бесплатно.

Спасибо за подписку!

Пищеварительная система змей

Пищеварительный Система Змей

Класс Рептилии

Заказ Сквамата

    Поскольку рептилии первыми заселили суши, потребовалось несколько эволюционных изменений в анатомии рептилии. Один из аспектов этих эволюционных изменений включает пищеварительная система.
    Многие из этих адаптаций можно увидеть в уста змей. Поскольку змеи являются наземными животными, многие изменения происходят в ротовые железы при переходе от земноводных к пресмыкающимся. Эти изменения в ротовых железах и ядовитых железах помогают обездвижить добычу и заглатывание добычи. К слюнным железам змей относятся небные, язычные, подъязычные и губные железы. Эти железы помогают смочить добычу для проглатывания. У ядовитых змей, таких как водяная Мокасины, ядовитые железы являются модификациями губных желез. Эти железы лежат по обеим сторонам головы и шеи и ведут к протокам в видоизмененные зубы верхней челюсти. Зубы змей также подверглись эволюционные изменения. Члены Squamata имеют плевродонтный зубной ряд. Ядовитые змеи имеют желобчатые или трубчатые зубы для инъекции яда. У гадюк большие выдвигающиеся трубчатые зубы (соленоглифы).
    Непосредственно во рту змей находится Полость рта. Это ведет к пищеводу змеи. В змей пищевод длинный и может занимать до половины длины тела. Пищевод змей имеет больше внутренних складок, чем у других рептилий, что позволяет заглатывать крупную цельную добычу. Перистальтическое движение в пищеводе перемещает пищу вниз к желудку.
    Желудок представляет собой J-образный орган, в котором большая часть пищеварения происходит у змей. Клетки желудка выделяют пищеварительные ферменты и желудочный сок, расщепляющие белки. Еда затем проходит через пилорический клапан и в тонкий кишечник.
    Тонкий кишечник представляет собой длинный узкий спиральная трубка, в которой происходит всасывание питательных веществ. Тонкий кишечник является делится на три отдела: двенадцатиперстную кишку, подвздошную кишку и тощую кишку. печень, основная функция которой заключается в выделении азотистых отходов, хранении питательные вещества, а вырабатывая желчь, выделяет пищеварительные ферменты в двенадцатиперстную кишку. тонкий кишечник. Кроме того, поджелудочная железа, вырабатывающая инсулин и гликоген также производит пищеварительные ферменты, такие как липазы, протеазы и карбогидразы и секретирует их в двенадцатиперстную кишку.
    В месте соединения тонкой кишки и толстая кишка – слепая кишка.

Внутреннее строение змеи: Внутреннее строение Рептилий — урок. Биология, 7 класс.