- Отряд крокодилы (Crocodylia, или Loricata)
- Внешний вид крокодила в связи с образом жизни
- Особенности строения внутренних органов крокодилов
- Крокодилы как высшая группа рептилий
- Некоторые анатoмические особенности крокодилов
- Анатомия крокодилов
- Круротарзы и Псевдозухии
- Анатомическое строение крокодила
- Разница между крокодилом и аллигатором
Отряд крокодилы (Crocodylia, или Loricata)
Внешний вид крокодила в связи с образом жизни
Крокодилы — крупные и сильные пресмыкающиеся животные (до 6 м длины), обитающие по рекам и озерам тропического пояса и прилегающих к нему стран обоих полушарий.
По общему складу тела крокодилы напоминают в увеличенном виде ящерицу. Однако это лишь чисто внешнее сходство, так как крокодилы отличаются от ящериц не только величиной, но и очень существенными особенностями анатомического строения, а также и образа жизни.
Поэтому зоологи выделяют крокодилов в особый отряд.
Жизнь крокодилов связана с водоемами. На сушу они выходят обыкновенно только чтобы погреться и поспать на солнечном припеке, чтобы отложить яйца или чтобы переселиться из пересыхающего водоема в другой, более многоводный. На суше движения крокодила менее быстры и проворны, чем его движения в воде, где он превосходно плавает и ныряет. Его длинный и мускулистый хвост сдавлен с боков и служит хорошим рулевым веслом (вспомните веслообразный хвост тритона), а пальцы на задних ногах связаны между собой плавательной перепонкой, как у лягушки и водоплавающих птиц.
Кроме того, вода делает более легким тело этого грузного животного, одетого кожным панцирем из роговых щитков и чешуи, которые расположены продольными и поперечными рядами. На спине, а у некоторых видов и с брюшной стороны эти щитки окостеневают, и благодаря этому панцирь, одевающий тело, становится еще более прочным и еще более тяжелым при передвижении на суше.
Погрузившись в воду, крокодил выставляет из нее только верхнюю сторону головы, где у него помещаются несколько приподнятые ноздри и глаза (припомним, что таким же образом выставляет из воды приплюснутую голову и наша лягушка; эта черта сходства объясняется приспособлением обоих названных животных к сходным условиям жизни).
Деятельную жизнь крокодилы начинают вести большей частью с наступлением темноты. Об их ночном образе жизни свидетельствует и строение их зрачков: как у нашей кошки, зрачок у крокодила днем имеет вид узкой вертикальной щели, а в темноте способен сильно расширяться и улавливать слабые световые лучи. Главную добычу крокодилов составляют рыбы и лягушки; нападают они и на сухопутных животных, приходящих на водопой; крупные виды крокодилов опасны и для человека.
Особенности строения внутренних органов крокодилов
Интересны некоторые особенности анатомического строения крокодилов, отличающие их от остальных современных пресмыкающихся и приближающие их к животным высших групп — к млекопитающим и птицам.
Огромная хищная пасть крокодилов вооружена острыми зубами, которые не прирастают к челюстным костям, как у всех низших позвоночных, а сидят в особых углублениях, или ячейках, и в этом отношении напоминают зубы млекопитающих. Интересно также расположение зубов: они расставлены редко, и при закрытой пасти зубы нижней челюсти помещаются в промежутках между зубами верхней челюсти.
Мозг развит хорошо и по своему строению приближается к более высокоорганизованному мозгу птиц.
Внутренняя полость тела у крокодилов разделяется грудобрюшной мышечной перегородкой, играющей важную роль в механизме их дыхания, на грудную и брюшную полости. Эта особенность напоминает нам млекопитающих, у которых грудная и брюшная полости также разделены диафрагмой.
Легкие у крокодилов объемистые и имеют сложное строение (какое значение это имеет для животного, надолго погружающегося в воду и вместе с тем, в отличие от лягушки, одетого толстым кожным покровом?).
Сердце у крокодила не трехкамерное, как у всех пресмыкающихся, а четырех камерное, так как не только предсердие, но и желудочек разделены продольной перегородкой на правую и левую части и чистая артериальная кровь, поступающая из легочных сосудов в левую часть сердца, не смешивается здесь с венозной кровью, проходящей через правое предсердие и правый желудочек.
Следовательно, в этом отношении крокодилы отличаются и от земноводных, и от остальных пресмыкающихся и приближаются к высшим позвоночным — к птицам и млекопитающим, у которых сердце также четырехкамерное.
Но все же кровеносная система у крокодилов отличается от кровеносной системы высших — теплокровных животных: у последних в артерии поступает только чистая артериальная кровь из левого желудочка сердца, тогда как у крокодилов в главный артериальный ствол попадает затем и венозная кровь, и, следовательно, артерии разносят по телу уже не чистую, а смешанную кровь.
В этом отношении крокодилы, несмотря на свое четырехкамерное сердце, мало отличаются от других пресмыкающихся и только голова (головной мозг!) через сонные артерии получает у крокодилов чистую артериальную кровь.
В результате крокодилы, подобно всем другим пресмыкающимся, остаются животными холоднокровными, и их жизнедеятельность целиком зависит от окружающих температурных условий.
Крокодилы как высшая группа рептилий
Но все же среди всех живущих ныне пресмыкающихся крокодилы являются самой высшей по своей организации группой. Как мы видели, многие особенности строения крокодилов сближают их с птицами и млекопитающими. Однако это вовсе не означает, что крокодилы являются какой-то переходной группой и что млекопитающие или птицы произошли от крокодилов.
В истории Земли группа крокодилов обособилась от других древних пресмыкающихся в те времена, когда среди животных этого класса уже вполне наметились две другие линии развития, которые в дальнейшем привели к возникновению млекопитающих и птиц. Развитие этих трех групп пошло в разных направлениях. У древних млекопитающих и птиц признаки более высокой организации подверглись дальнейшим изменениям, тогда как группа крокодилов, вполне сформировавшаяся уже в юрский период, в последующие эпохи изменилась сравнительно мало.
Крокодилы оказались хорошо приспособленными к жизни в водоеме; крупные размеры, широкая зубастая пасть и прочный панцирь с костными и роговыми щитками послужили для них надежной защитой от всех естественных врагов и дали им возможность дожить до настоящего времени.
Однако одностороннее приспособление лишило крокодилов возможности развиваться в других направлениях и ограничило их распространение водоемами теплых стран, где в настоящее время насчитывается около двух десятков видов этой группы. А когда в руках человека оказалось огнестрельное оружие, пробивающее крепкий панцирь крокодилов, у них появился могущественный враг, который в настоящее время уже сильно уменьшил число этих опасных и прожорливых хищников.
Некоторые анатoмические особенности крокодилов
В целом, внутреннее строение крокодила имеет сходство со строением других пресмыкающихся, однако есть и некоторые необычные особенности. Например, скелет крокодила очень похож на строение, характерное динозаврам: две височные дуги, диапсидный череп и т.д.
Больше всего позвонков насчитывается в хвосте (до 37), тогда как в шейном отделе и туловище их всего 9 и 17 соответственно.
Для дополнительной защиты в брюшной части есть ребра, которые не соединены с позвоночником.Дыхательная система крокодила создана таким образом, чтобы животное комфортно чувствовало себя, как на суше, так и под водой.
Органы дыхания крокодила представлены хоанами (ноздрями), носоглоточным проходом с вторичным костным небом, небной завеской, трахеей и легкими с диафрагмой. Весьма мощные и сложно устроенные легкие крокодила способны вмещать большой объем воздуха, при этом животное может при необходимости регулировать центр тяжести. Чтобы дыхание крокодила не мешало ему быстро передвигаться, существуют специальные мышцы в области диафрагмы.В своем роде уникальной является кровеносная система крокодила, которая гораздо совершеннее, чем у других пресмыкающихся.
Так, сердце крокодила четырех камерное (2 предсердия и 2 желудочка), а особый механизм смешивания крови из артерий и вен дает возможность регулировать процесс кровоснабжения.
Если требуется ускорить процесс пищеварения, то строение сердца крокодила позволяет изменить артериальную кровь на венозную, которая больше насыщена углекислотой и способствует выработке дополнительного желудочного сока. Следует также отметить, что кровь крокодила имеет повышенное содержание антибиотиков, а гемоглобин насыщен кислородом и работает независимо от эритроцитов.
Анатомия крокодилов
Крокодилы (Crocodilia) — немногочисленная группа, составляющая единственный ныне существующий отряд в составе подкласса Круротарзов (Crurotarsi) класса Архозавров (Archosauria) и являющаяся наиболее эволюционно прогрессивной группой среди всех ныне живущих рептилий, не считая Птиц.
К Крокодилам относят 23 вида животных.
Размеры крокодилов варьируют от 120-160 см (карликовый гладколобый кайман) до более чем 6 м в длину и 1000 кг массой (гребнистый крокодил).
Внешний облик крокодилов, а также особенности их внутреннего строения во многом являются результатом адаптации к среде их обитания и образу жизни; все ныне живущие крокодилы — полуводные хищники, добывающие пропитание путем нападения на водных, околоводных либо приходящих к водопою наземных животных.
Конституция тела у крокодилов однотипная: несколько сплющенное в спинно-брюшном направлении туловище, сжатый с боков хвост, короткие ноги с плавательными перепонками между пальцами задних конечностей и плоская голова с вытянутыми челюстями, форма которых является одним из признаков отнесения конкретной особи к тому или иному семейству.
Тело крокодилов покрыто крупными роговыми щитками, расположенными продольными рядами, от головы к хвосту и построенными из кератина; именно из-за такого строения кожных покровов крокодилы и получили свое наименование (с греческого «крокодил» — «галечный червь»).
Под щитками, большей частью на спине, располагаются костные пластинки — остеодермы — образующие в совокупности своего рода панцирь. В отличие от черепах или лепидозавров, кожа крокодилов снабжена железами, расположенными на хребте, под нижней челюстью и в области клоаки; основное их предназначение — мечение территории и привлечение противоположного пола.
Скелет крокодила характеризуется диапсидного типа черепом, в строении которого наличествуют две височные ямы.
К шейному отделу позвоночника череп прикрепляется единственным мыщелком. В позвоночнике выделяют пять отделов, образованных позвонками процельного типа; грудные позвонки несут ребра, соединяющиеся с брюшной стороны с грудиной, формируя грудную клетку; имеются дополнительные брюшные ребра, с позвоночником не связанные. Плечевой пояс крокодилов сформирован лопаткой и коракоидом, ключицы отсутствуют; пояс задних конечностей имеет типичное для наземных позвоночных строение из трех пар костей — подвздошной, седалищной и лобковой, — которые прикрепляются к крестцовому отделу позвоночника.
В скелете конечностей крокодилов выделяются общие для позвоночных отделы, а положение их относительно туловища может принимать различное положение в зависимости от стиля передвижения животного; обычно крокодилы передвигаются на широко расставленных ногах, едва ли не касаясь брюхом поверхности земли («пресмыкаются»), однако при необходимости могут придавать конечностям практически вертикальное расположение и развивать скорость до 16 км/ч.
Дыхательная система у крокодилов представлена парными легкими, имеющими довольно-таки сложное строение с внушительной, по сравнению с амфибиями, площадью внутренней поверхности.
Подобно птицам, крокодилы обладают «двойным дыханием», при котором воздух совершает по легочным ходам однонаправленное движение, попадая через одни, а выходя через другие бронхи. Между легкими и брюшной полостью располагается участвующая в дыхании диафрагмальная мышца (сходная по назначению с диафрагмой млекопитающих, но ей не гомологичная). Подобно же млекопитающим, крокодилы обладают вторичным костным небом, отделяющим ротовую полость от носовой, так что внутренние ноздри (хоаны) смещаются к глотке, в районе которой формируется мускулистая небная завеса, так что даже находясь под водой с открытым ртом, крокодил совершенно не рискует захлебнуться.
Той же цели служат специальные мышцы, зажимающие под водой ноздри.
Система кровообращения у крокодилов представлена четырехкамерным сердцем с двумя предсердиями и двумя желудочками, в связи с чем осуществляется полное разделение на уровне сердца крови артериальной и венозной; к большей части тела (за исключением головы) кровь, однако, идет смешанная — в связи с наличием двух дуг аорты, которые в дальнейшем сливаются.
Система пищеварения представлена, как и у всех позвоночных, ротовой полостью, глоткой, пищеводом, желудком и кишечником.
Ротовая полость крокодилов снабжена большим количеством зубов, имеющих, как и у млекопитающих, текодонтный способ прикрепления к челюсти — путем погружения в альвеолы.
Зубы, однако, одинаковые, конические по форме, зато способные к частой и постоянной смене в течение все жизни (кроме разве что преклонного возраста); в общей сложности за всю жизнь среднестатистический крокодил меняет порядка 3000 зубов. Крокодилам свойственны видоизмененные слюнные железы, открывающиеся наружу возле глаз и призванные удалять из организма избытки растворенной в воде соли (т.н. «крокодиловы слезы»).
Подобно птицам, крокодилы имеют двухкамерный желудок, в котором мощная мышечная стенка сочетается с проглоченными камешками, предназначенными для перетирания пищи.
Система выделения у крокодилов представлена типичными для амниот метанефрическими почками и мочеточниками, открывающимися непосредственно в клоаку (мочевой пузырь отсутствует); конечным продуктом обмена является мочевая кислота.
В клоаку же открываются и выводные пути половой и пищеварительной систем.
Центральная нервная система крокодилов имеет свойственное всем рептилиям сравнительно примитивное строение с невысоким уровенем развития переднего мозга — впрочем, развит он все же больше, нежели у змей или ящериц и обладает новой корой больших полушарий (неокортексом).
Органы чувств у крокодилов приспособлены к обитанию этих животных в водной среде.
Глаза снабжаются прозрачной мигательной перепонкой (третьим веком), необходимым для защиты при нахождении под водой; подобно глазам кошек, глаз крокодилов отличается вертикальным зрачком, умеющим эффективно регулировать количество поступающего на сетчатку света, за которой располагается зеркальный слой, призванный обострять сумеречное зрение и придающий блеск в темное время суток.
Полуводным образом жизни объясняется и расположение глаз на верхней стороне головы, каковая особенность позволяет хищнику совершенно невидимым подплывать к жертве, а также особенной складкой кожи, закрывающей под водой расположенную позади глаз барабанную перепонку. Жертву же крокодилы чувстствуют даже в абсолютной тьме благодаря так называемым кожным рецепторам давления, вытянувшимся вдоль челюстей в виде темных точек и выполняющих, подобно органам боковой линии рыб, функции восприятия колебаний воды, а также, предположительно, ее химического состава и солености.
Вомероназальный (якобсонов) орган, свойственный змеям и ящерицам, у крокодилов отсутствует.
Область обитания крокодилов ограничивается экваториальным и тропическим климатом и территориями обеих Америк, Африки, Южной и Юго-Восточной Азии. Живут крокодилы главным образом в пресных водоемах, но некоторые виды могут населять и соленые водоемы в прибрежной части морей и устьях крупных рек.
Большую часть суток крокодил проводит в воде, на сушу выбираясь лишь утром либо к вечеру — погреться на солнце, без чего не может обойтись, будучи холоднокровным. Температурный режим, необходимый для нормального функционирования их организма, колеблется в пределах 20-38оС, превышение или уменьшение температуры за указанные пределы сопровождается снижением активности или даже гибелью.
Часто крокодилы лежат на суше с открытой пастью; предположительно, это связано с терморегуляцией (т.к. происходит испарение воды со слизистых оболочек рта); однако подобное поведение замечено и ночью, и при дожде, то есть в периоды с практически отсутствующим испарением, так что, возможно, это поведение имеет какое-то социальное значение.
Питаются крокодилы исключительно хищнически, поедая беспозвоночных, рыб, амфибий, рептилий, птиц и млекопитающих; охотятся предпочтительно ночью.
Не побрезгуют и падалью, известны случаи каннибализма.
Размножаются крокодилы начиная с 8-10 летнего возраста; при этом на территории обитания одного самца проживают 2-3 самки, с которыми он и спаривается, призывая их громкими звуками, напоминающими нечто среднее между лаем и ревом. От других самцов территория охраняется путем демонстрационных угрожающих поз, ревом, нередко дело доходит и до драк, приводящих к различной степени увечьям.
Яйца крокодилов по размеру сходны с гусиными или куриными, а количество их в кладке колеблется от 10 до 100. Откладываются яйца в песок либо в гнезда из гниющей растительности; самка остается вблизи кладки, защищая ее от врагов, а при вылуплении раскапывает, помогая потомству выбраться, после чего аккуратно переносит крокодилят к водоему. Примечательно, что пол у крокодилов определяется не генетически, как у большинства животных, но условиями, в которых происходило развитие эмбриона, а именно температурой окружающей среды.
Яйца крокодилов, а также молодые крокодилята нередко становятся жертвами хищников; взрослые же особи естественных врагов не имеют, а срок жизни их достигает 80-100 лет.
Круротарзы и Псевдозухии
Круротарзы (Crurotarsi) — архозавры, характеризуемые особенным способом сочленения костей задней конечности; в отличие от других архозавров, интертарзальный сустав у них располагается между таранной костью, соединенной со стопой, и пяточной костью, сросшейся с голенью (обычно эти две кости вместе находятся по одну сторону сустава) — отсюда их наименование (в дословном переводе «крестопредплюсные»).
Отделившись от общего ствола Архозавров в начале триаса, Круротарзы — ранние формы которых именовались прежде Псевдозухиями (Pseudosuchia) — дали начало нескольким своим разновидностям, многие из которых вымерли.
К таковым, в частности, относят Престозухий (Prestosuchus), Аэтозавров (Aetosauria), Рауйзухий (Rauisuchia), Попозавров (Poposauria), Сфенозухий (Sphenosuchus), Протозухий (Protosuchia) и ряд других.
У различных представителей их, большей частью околоводных, обитающих как в морских, так и в пресных водоемах, происходила постепенная адаптация к таковому образу жизни, выраженная, в частности, в становлении вторичного костного неба и сдвига внутренних ноздрей к задней части ротовой полости, а также возвращение к частично пресмыкающемуся способу передвижения. Круротарзы доминировали в течение всего триаса, однако с началом юрского периода (около 200 миллионов лет назад) господствующая роль перешла к Динозаврам (Dinosauria), каковые и сохраняли ее до конца мезозоя.
Зато Крокодилы успешно пережили вымирание на границе мела и палеогена и благополучно дожили до наших дней, практически не изменившись — вероятно, потому что среда их обитания, тропические водоемы, оставалась всегда довольно-таки стабильной.
Нынешние Крокодилы, по сравнению с вышеуказанными, характеризуется полностью сформированным вторичным костным небом, а также рядом других признаков, являющихся адаптацией к околоводному образу жизни, в том числе способностью располагать конечности как сбоку от тела, так и под ним — особенность эта не является примитивным признаком, так как возникла вторично: предки крокодилов конечности имели только под телом.
Древнейший крокодил — Изисфордия (Isisfordia) известен со среднего мела (98 миллионов лет назад); ныне живущие семейства известны с позднего мела.
- Семейство Гавиаловые (Gavialidae)
Крокодилы рек Индийского полуострова, отличающиеся длинной узкой мордой с мягким придатком на ее конце, а также способностью передвигаться по суше исключительно ползком (пресмыкаясь) - Семейство Аллигаторовые (Alligatoridae)
Крокодилы пресных водоемов преимущественно Нового Света, отличающиеся более короткой и широкой U-образной формы мордой, в которой верхняя челюсть шире нижней, а также относительно более темной окраской - Семейство Настоящие крокодилы (Crocodylidae)
Крокодилы пресных и соленых водоемов Нового и Старого Света, отличающиеся более длинной и узкой V-образной формы мордой, в которой верхняя челюсть по ширине одинакова с нижней, а также относительно более светлой окраской
Анатомическое строение крокодила
Крокодилы — отряд водных позвоночных (которых обычно относят к сборной группе «пресмыкающихся»). Слово «крокодил» происходит от греческого, «галечный червь», данного из-за бугристой кожи этих животных.
Считается, что крокодилы появились около 120 млн лет назад в меловом периоде. Из ныне живущих организмов ближайшие родственники крокодилов — птицы. Все нынешние крокодилы — полуводные хищники, атакующие водных, околоводных и приходящих на водопой животных.
Длина большинства крокодилов 2—5,5 м.
Их внешность демонстрирует адаптацию к обитанию в водной среде: голова плоская, с длинным рылом; туловище приплюснутое; хвост мощный, сжатый с боков; ноги довольно короткие.
На передних конечностях — 5 пальцев, на задних — 4 (нет мизинца), соединённых перепонкой. Глаза с вертикально-щелевидным зрачком расположены на верхней части головы, так что животное может выглядывать из воды, выставляя наружу только ноздри и глаза; ноздри и ушные отверстия под водой закрываются подвижными клапанами.
Кожные покровы
Кожа крокодилов покрыта прямоугольными роговыми щитками, которые на спине и животе располагаются правильными рядами.
Под спинными и реже под брюшными щитками развиваются остеодермы (костные пластины), образующие панцирь. Остеодермы в дневное время аккумулируют тепло поступающее вместе с солнечным светом. Благодаря этому температура тела крокодила в течение суток колеблется в пределах одного градуса. Крокодила не следует отождествлять с теплокровными животными (птицами и млекопитающими), у которых постоянство температуры тела поддерживается за счёт собственного метаболизма.
Костная система
Череп диапсидный — с двумя височными дугами; подобное строение черепа имеют вымершие динозавры и современные клювоголовые.
Брюхо у крокодила защищено брюшными рёбрами, не связанными с позвоночником. Плечевой пояс состоит из лопатки и коракоида.
Органы дыхания
Носоглоточный проход отделён от ротовой полости вторичным костным нёбом, что позволяет крокодилу держать под водой пасть открытой, продолжая дышать через выставленные над водой ноздри (хоаны).
При этом воду в дыхательное горло не пропускает особый клапан в глубине пасти (нёбная завеска), а воздух проходит в трахею по носоглоточному ходу позади клапана.
Лёгкие крупные, устроены сложно, вмещают большой запас воздуха; с помощью лёгких крокодил способен регулировать плавучесть.
Есть диафрагма из соединительной ткани, приводится в действие с помощью печеночного насоса, в котором печень и свободно соединенные с тазом лобковые кости двигаются в переднезаднем направлении.
Кровеносная система
Кровеносная система крокодилов самая совершенная среди пресмыкающихся.
Сердце четырёхкамерное: имеет два предсердия и два желудочка, полностью разделённых перегородкой. Однако, имеется механизм управляемого смешивания артериальной крови с венозной благодаря сохранению обеих дуг аорты, в месте перекреста которых имеется анастомоз (паницциево отверстие), и кровь может поступать из одной дуги в другую.
Органы пищеварения
Зубы у крокодила однотипные, конические, полые внутри — в этих полостях по мере снашивания развиваются новые зубы.
Зубы в течение жизни крокодила меняются неоднократно.
При этом зубы верхней и нижней челюстей совмещены таким образом, что против самых крупных зубов одной челюсти находятся самые мелкие зубы второй. Зубы сидят в альвеолах, как у млекопитающих.
Желудок имеет толстые мускульные стенки; в нём, как правило, находят камни—гастролиты, необходимые крокодилу для перетирания пищи (по другой версии, они перемещают центр тяжести крокодила, придавая тому большую устойчивость при плавании).
Перемещая внутри брюшной полости большую массивную печень, крокодил может менять центр тяжести тела, что позволяет ему принимать более удобное положение во время движения в воде и когда он охотится, прячась под водой.
Органы выделения и размножения
Мочевого пузыря нет, что, вероятно, связано с жизнью в воде.
Разница между крокодилом и аллигатором
Самое большое различие — в их зубах.
Когда челюсти у крокодила сомкнуты, то виден большой четвертый зуб нижней челюсти. У аллигатора же верхняя челюсть закрывает эти зубы. Также их можно отличить по форме морды: у настоящего крокодила морда острая, V-образная, у аллигатора — тупая, U-образная.