Холоднокровные животные. Змея – описание, виды, где обитает, чем питается, фото Общая характеристика пресмыкающихся
Всех животных можно разделить на три группы: гомойотермные (или теплокровные), пойкилотермные (или холоднокровные), гетеротермные.
Теплокровные - это люди, млекопитающие и птицы. Благодаря высокой скорости метаболизма и теплоизоляции (например, вследствие наличия шерсти) у них постоянная температура тела, на которую минимально влияют климатические изменения окружающей среды.
Гетеротермные животные в составе теплокровных в периоды оцепенения или спячки не имеют постоянной температуры тела, в отличие от периода активности (медведи, грызуны, летучие мыши).
Змеи и другие вместе с рыбами и земноводными - На их непосредственную активность оказывает влияние температура окружающей среды. Например, температура тела змеи на 1-2 градуса выше или равна ей. Какие факторы оказывают наибольшее влияние на этот показатель?
Климатический пояс
В ареалах, расположенных в умеренных широтах, где происходит ежегодная смена сезонов, пресмыкающиеся в холодный период впадают в оцепенение. Чем севернее находится климатический пояс, тем короче моменты летней активности. Это происходит потому, что таким образом сложнее поддерживать высокую температуру тела.
Климатический пояс зоны обитания оказывает влияние и на суточную активность рептилий. Ранней весной они активны днем, в середине лета - по утрам и ближе к вечеру, если говорить о дневных животных.
На температуру тела змеи или ящерицы также оказывают влияние погодные условия в конкретный сезон в определенном ареале. Если на Кавказе или в Средней Азии зимой наступает оттепель на несколько дней, то можно повстречать, например, щитомордника (его фото размещено в статье). А живущие в теплых человеческих постройках агамы не впадают в зимнее оцепенение вообще.
День и ночь
На то, какая температура тела у змеи и ящерицы, оказывает непосредственное влияние и время суток.
Ночные рептилии используют способность почвы сохранять дневное тепло. Ночной охотник - сцинковый геккон (на фото выше) время от времени зарывается в сохранивший тепло песок, чтобы оставаться активным. Дневное животное - ящерица на ночь может не возвращаться в нору, а зарываться в песок до утра.
Солнце
Инфракрасное излучение (то есть передача тепла без непосредственного контакта с источником) солнца оказывает огромное влияние на рептилий. Для умеренных широт весьма характерно следующее поведение пресмыкающихся: они выползают погреться на солнышке или теплом от воздействия его лучей камне. Благодаря такому приспособленческому аппарату, температура тела змеи в солнечный день может быть на 10-15 градусов выше показателей поверхности грунта.
Примечательно, что южнее или в горах, песок, раскаленные солнцем камни могут не только обогреть, но и убить животное. Поэтому рептилии используют разные механизмы адаптации, чтобы избежать перегрева. Ящерицы приспособились ходить по раскаленной поверхности, задрав хвост, максимально приподняв туловище, ступая “на носочках” и высоко выбрасывая при шаге лапы.
Змеи при наступлении жаркого периода более активны по ночам. Например, гюрза - одна из самых опасных змей в семействе гадюк, весной, выйдя из зимней спячки, ведет дневной образ жизни, охотится и откладывает яйца, а к лету становится менее активной и предпочитает ночное бодрствование. Большая активность весной связана с голодом животного после спячки, который гонит змею на охоту.
Пищеварение
Если голодная змея охотится при низкой температуре, то поймав и заглотив добычу, может несколько суток переваривать пищу. Даже если достаточно тепло, на это уходит много времени. Данный фактор остается решающим: изменения температуры тела змеи и сама жизнь животного полностью от зависит от климата - если будет слишком холодно, змея не сможет переварить пищу и погибнет. Работа пищеварительной системы у гадов зависит от температуры окружающей среды.
Дыхание
Частота дыхания также косвенно влияет на температуру тела животного. Заборные игуаны, прозванные так за любовь выползать днем погреться повыше и поэтому часто встречающиеся на заборах, при повышении температуры окружающей среды дышат в полтора раза чаще.
Кожа
Роговой слой образует чешуйки, щитки или пластины, отлично защищает от испарения влаги и повреждений, но не дышит и не участвует в процессах теплообмена или выводе продуктов метаболизма, в отличие от физиологических особенностей теплокровных животных. В процессе эволюции железы в коже гадов практически не сохранились, за исключением немногочисленных, выделяющих пахучие секреты для химической сигнализации, например, привлечения в брачный период противоположного пола или обозначения территории.
Температура тела у змей больше всего связана с активным приспособлением к показателям окружающей среды, поиском теплого или прохладного места, а ареалы их обитания в подавляющем большинстве расположены в теплых климатических поясах. Хотя некоторые механизмы терморегуляции гадов более совершенны, чем у земноводных. И то, какая температура тела змеи, меньше зависит от окружающей среды, нежели, например, у ящериц.
Во второй половине мелового периода появились предки варанов. Вскоре от них произошли змеи. Это произошло примерно 135 млн лет назад. Змеи словно появились специально для охоты на сравнительно крупных млекопитающих, число которых очень сильно увеличилось в этот период. Новая группа животных оказалась жизнеспособной, а 2398 её видов расселились в самых разных уголках мира, приспособились к различной среде обитания. У некоторых низших змей, например питонов и удавов, до сих пор сохраняются рудименты задних конечностей. У большинства змей кости челюстей и черепа соединяются между собой эластичными связками.
Скелет змеи состоит из позвоночника и рёбер. Число позвонков обычно не менее 200. Ко всем позвонкам, кроме хвостовых, присоединяется пара рёбер. Позвонки и рёбра образуют длинный костный цилиндр, сужающийся к хвостовой части и окружённый слоями сильных мускулов. В связи с особым строением тела, внутренние органы змеи изменили своё привычное положение и уменьшились в размерах.
Внутренние органы самца змеи:
трахейное лёгкое
левое лёгкое (функционирует не у всех видов)
правое лёгкое
желчный пузырь
кишечник
левое яичко
правое яичко
кожа (регулярно сбрасываемая)
левая и правая почка
Размножение
Многие змеи живут в тропиках, где их цикл размножения зависит от количества осадков и наличия пищи. В умеренном климате период спаривания змей приходится на начало весны. Некоторые змеи не доверяют кладку яиц солнечным лучам - детёныши вылупляются из них ещё в теле матери. Таких змей называют живородящими. Яйцекладущие змеи ухаживают за кладкой. Самцы питонов обвиваются вокруг яиц несколько раз и греют их теплом, создаваемым дрожанием мышц. Другие змеи откладывают настолько развитые яйца, что из них тот час же выбираются детёныши и расползаются во все стороны.
Пища
Неядовитые змеи охотятся днём, а ядовитые обычно ночью. Днём ядовитые змеи греются на солнышке. Все змеи - хищники. Они охотятся на живых позвоночных животных. Гремучники, питоны и удавы специализируются на теплокровных животных. Они обнаруживают их при помощи располагающихся у основания носа или внутри пасти терморецепторов. Другие змеи распознают запахи, пробуя предметы и воздух раздвоенным языком. Многие змеи подстерегают добычу из засады, неожиданно бросаются на приблизившуюся жертву, кусают её, а затем глотают её живьем или предварительно задушив. У отдельных змей в пасти имеются ядовитые зубы, которыми они умерщвляют добычу перед заглатыванием. Ядовитые зубы других змей находятся в передней части челюсти, поэтому они сначала кусают жертву и только затем глотают. Загнутые назад зубы змей служат для захвата и удержания добычи, но не для кусания и пережёвывания пищи. Поэтому змеям приходится глотать добычу целиком. Часто случается, что размеры пойманного животного во много раз превышают размеры рта пресмыкающегося. Однако у змеи кости лицевой части черепа соединены между собой особыми эластичными связками и во время заглатывания крупной добычи они свободно раздвигаются. Обхватывающие жертву челюсти независимо друг от друга двигаются вперёд, пока пища окончательно не скроется в пищеводе. Мускульными сокращениями змея проталкивает еду в желудок (некоторые гадюки при этом используют ядовитые зубы). При прохождении корма по пищеводу у змеи растягивается также и кожа. Заглатывание особо крупной добычи может длиться даже несколько часов. Сытая змея несколько недель не выходит на охоту - всё это время она переваривает пищу.
Движение
Человек оценивает внешний мир со своей позиции. Казалось бы, безногие змеи обделены природой. Но не смотря на отсутствие конечностей, они довольно быстро передвигаются ползком. Они более других собратьев оправдывают название пресмыкающихся. У змей развился свой собственный способ передвижения. При ползании змеи пользуются рёбрами, как ногами. Все движения змеи совершают посредством S-образных извилин. Змея попеременно сокращает то один, то другие мускулы. Позвоночный столб у змей очень гибкий. Чтобы реже дотрагиваться до песка, рогатый гремучник передвигается "скочками".
Примечания
Самой длинной змеёй в мире является анаконда, обитающая в Южной Америке
Не все змеи опасны, только некоторые из них ядовиты (меньше чем четверть всех известных видов). Очень немногие из них способны укусить человека.
Глаза у змей не закрываются, поскольку покрыты прозрачными сросшимися веками - ка будто в них вставлены контактные линзы. Во время линьки змея сбрасывает веки вместе со старой кожей.
Змеи - холоднокровные животные, поэтому они расходуют намного меньше энергии, чем теплокровные млекопитающие, и для поддержания сил им требуется меньше пищи. Такая большая змея, как питон, может в течение одного года обходиться без пищи.
Змеи — очень своеобразная группа животных с уникальными анатомическими, физиологическими и поведенческими чертами. Змеи составляют отдельный подотряд в отряде Чешуйчатых. На первый взгляд отличить их от ящериц легко — по наличию или отсутствию конечностей. Но на самом деле отсутствие ног не главный признак змеи, существуют также и безногие виды ящериц, которые внешне от змей трудно отличимы. Эти рептилии достигли огромного разнообразия — в мире существует 2500 видов змей!
Обыкновенная подвязочная змея (Thamnophis sirtalis).
Само название змея можно понимать двояко: в широком смысле слова змеями называют всех безногих рептилий, но в научной среде выделяют группы змей со специфическими названиями — гадюки, кобры, ужи, питоны, удавы, щитомордники, полозы, аспиды и т.д. Лишь некоторая часть видов сохранила за собой и научное название «змея». В этой статье пойдет речь именно о таких змеях в узком понимании этого слова, а другие систематические подгруппы будут освещены отдельно.
Тело змей необычайно вытянуто, его длина может превышать ширину и высоту в 10-1о0 раз. Размеры могут варьировать от 10 см до 5 м. Сама форма тела вовсе не такая уж однообразная, как это может показаться. У одних видов тело может быть укороченным и толстым, как бы вальковатым, у других умеренно длинным и широким, у третьих очень тонким, а у морских змей уплощено с боков подобно ленте. Голова имеет треугольную форму, причем кости в черепе змеи соединены очень подвижно. Особенно эластичны связки между верхней и нижней челюстями и… левая и правая половинки каждой челюсти (они у змей не соединены намертво).
Такое соединение позволяет этим рептилиям открывать рот чрезвычайно широко и заглатывать добычу во много раз крупнее самой змеи, причем во время заглатывания змея поочередно двигает правой и левой половинками верхней челюсти и тем самым проталкивает добычу в глотку.
Туловище змеи отличается невероятной гибкостью, этому способствует не только значительная длина тела, но и строение скелета: количество позвонков достигает 141-435, а ребра соединены со скелетом гибко. Это позволяет змеям изгибать тело волнообразно (необходимо для движения), сворачивать его в клубок (защитная реакция) и даже скручивать в узлы (необходимо при нападении). Хвост анатомически слабо отделен от туловища. Из-за вытянутой формы тела внутренние органы сильно видоизменены: все они также сильно вытянуты, парные органы расположены несимметрично, а легкое вообще только одно — правое. Правда, у примитивных видов змей может быть и левое легкое, но оно рудиментарное (недоразвитое).
Отсутствие конечностей отложило отпечаток не только на передвижение, но и на способ питания змей. А ну, попробуйте поймать добычу без рук и съесть ее! Поэтому единственным способом умертвить жертву для змеи остается яд. Змеиный яд — это высокотоксичная слюна, которая вырабатывается видоизмененными слюнными железами. Протоки этих желез открываются не прямо в рот, а в канал особых ядовитых зубов. У змеи таких зубов всего два, они могут располагаться ближе к краю или в глубине пасти (от этого зависит глубина укуса и в какой-то степени мера опасности каждого вида). Все виды змей в той или иной степени ядовиты, но у одних видов яд действует преимущественно на теплокровных животных (птиц, млекопитающих, в том числе и на человека), а у других — на холоднокровных (амфибий и рептилий). Поэтому первые виды условно называют ядовитыми, а вторые — неядовитыми. По своему действию яд бывает гемолитический (вызывает разрушение эритроцитов, нарушение свертываемости крови) или нейротоксический (поражает нервную систему, приводит к параличу, слепоте, галлюцинациям). Бывают яды смешанного действия.
Тонкое плетевидное тело мексиканской остроголовой змеи (Oxybelis aeneus) делает ее неотличимой от сухих веток.
В случае укуса змеи необходимо выдавить яд из ранки (в течение минуты после укуса), можно также отсосать и сплюнуть яд, но только в том случае если у вас нет повреждений в ротовой полости. Спустя пару минут после укуса эти меры уже неэффективны. В любом случае укушенного необходимо доставить в больницу, главное, не забыть впопыхах, как выглядела змея. Ее видовая принадлежность крайне важна для назначения противозмеиной сыворотки. В пути пострадавшему надо обеспечить полный психологический и физический покой, нужно давать тонизирующее питье (чай). А вот перевязывать укушенную конечность не стоит, это не препятствует всасыванию яда, но запросто может привести к токсическому поражению тканей. Помните, паника и страх вредны, поскольку учащают сердцебиение, а значит способствуют скорейшему распространению яда в крови! Кстати, ни один вид змей не обладает иммунитетом к собственному яду, если змее подкожно уколоть ее же собственный яд она погибнет точно так же, как и ее жертва.
Предупреждающее шипение змеи.
У змей весьма своеобразные органы чувств: наружных ушей нет, поэтому они практически глухи, зато змеи отлично ощущают малейшие вибрации почвы, что часто воспринимается наблюдателями как способность «слышать» шаги; зрение довольно слабое, змеи лучше всего видят подвижную добычу; вкуса как такового у них нет вообще — змеи не различают вкус пищи, да и заглатывают ее целиком. Зато у них прекрасно развито обоняние, причем обонятельные рецепторы располагаются не только в ноздрях, но и на языке. Сам язык устроен очень своеобразно: он имеет раздвоенный конец и рецепторы, расположенные на разных концах, воспринимают молекулы запаха независимо друг от друга. Это позволяет змее очень точно определять положение жертвы по запаху, по этой же причине змеи постоянно высовывают язык, так они нюхают.
Змея Декая (Storeria dekayi) обнюхивает воздух.
Кроме того, некоторые виды змей имеют на конце морды особые ямки, работающие как термолокаторы. То есть змея ощущает разницу в температуре окружающих предметов, причем ощущает настолько точно, что буквально «видит» окружающий мир как в тепловизоре. Такое уникальное чувство связано с охотой на теплокровных животных. Часто можно слышать, будто глаза змей лишены век, поэтому они не моргают. Но это правильно лишь отчасти. На самом деле веки у змей есть, но они срослись в прозрачную пленку, закрывающую глаз, поэтому змея действительно не моргает. Снаружи тело змей покрыто чешуей, размеры и форма которой варьируют у разных видов. У гремучих змей чешуйки на конце хвоста образуют своего рода «погремушку», которая издает треск, когда змея трет кончиком хвоста о туловище. Это защитная реакция, направленная на отпугивание копытных животных, которые могут растоптать змею. Помимо «погремушек» змеи могут шипеть, с силой выдыхая воздух. Однако шипение единственный звук издаваемый змеями, в остальном они безголосы (очевидно, потому что глухи).
На свете есть огромное множество различных животных, каждое из которых уникально и неповторимо по своей природе, но есть определенные категории, которые объединяют животных по общим характеристикам. Также, каждое животное по-разному приспосабливается к температурным изменениям окружающей среды. По этому признаку различают теплокровных (гомойтермных) и холоднокровных (пойкилотермных) животных. К теплокровным животным можно отнести всех птиц и млекопитающие, а к холоднокровным беспозвоночных животных, а также рыб, пресмыкающихся и земноводных, которые являются позвоночными. В этом правиле, однако, есть несколько исключений. Так, существует уникальный вид млекопитающих, которые является холоднокровным. А когда-то существовал и еще один представитель холоднокровных млекопитающих – балеарский козел, но в настоящий момент этот вид является вымершим.
Теплокровные и холоднокровные животные совершенно по-разному реагируют на изменения погоды. Каждый из этих двух классов животных имеет положительные и отрицательные стороны, которые где-то являются помощниками, а где-то делают животное уязвимым. Так, в то время как теплокровные животные стоят на более высокой ступеньке эволюции и, соответственно, их способ терморегуляции является более совершенным, им нужно больше энергозатрат на поддержание жизнедеятельности организма, и, поэтому, есть нужно намного больше. Поэтому зачастую для них не столько страшны холода, сколько риск голода. Теплокровные животные отличаются тем, что всегда имеют примерно одинаковую температуру тела. Например, нормальная температура тела людей (мы тоже теплокровные «животные» - млекопитающие) 36,6 градусов. Если температура выше или ниже, это уже плохо. Это значит, что человек болен. Точно также и остальные теплокровные животные - неважно, какая температура вокруг, температура его тела всегда неизменна. Для того, чтобы сохранять температуру постоянной, животные имеют систему саморегуляции. Для защиты от холода, у зверей и птиц есть шерсть или перья, а также слой подкожной жировой клетчатки, а для защиты от жары «придумано» потоотделение. Существует также химическая терморегуляция (когда животное старается «выработать» тепло) и поведенческая терморегуляция (когда животное перемещается в пространстве, чтобы найти более теплое место).
Как мы уже заметили, температура тела теплокровных неизменна. У холоднокровных же все с точностью до наоборот. Температура их тела меняется в соответствии с температурой окружающей среды. Первая всего на один или два градуса выше второй, или равна ей. Животные данного класса не имеют механизмов саморегуляции температуры, но могут повысить ее, греясь на солнце или расположившись на теплых камнях, а также за счет активной работы мышц. Если же температура опускается слишком низкой - ниже допустимого диапазона - животное входит в состояние анабиоза или, попросту, засыпает.
Таким образом, теплокровные и холоднокровные животные имеют следующие различия: 1. Теплокровные животные имеют постоянную температуру тела, а холоднокровные меняют ее в зависимости от погодных условий. 2. Теплокровные животные имеют механизмы саморегуляции температуры тела, а холоднокровные регулируют последнюю за счет прогревания на солнце или на теплой поверхности, а также за счет пребывания в воде. 3. Теплокровные животные сохраняют активность в любое время года, холоднокровные часто впадают в спячку при слишком низких температурах.
Мир животных разнообразен и удивителен. Они отличаются друг от друга по многим биологическим характеристикам. Хочется остановиться на отношении животных к температуре окружающей среды и выяснить: холоднокровные животные - это какие?
Общие понятия
В биологии существуют понятия холоднокровных (пойкилотермных) и организмов. Считается, что холоднокровные животные - это те, температура тела которых непостоянна и зависит от окружающей среды. Теплокровные не имеют такой зависимости и отличаются постоянством Так каких животных называют холоднокровными?
Разнообразие холоднокровных животных
В зоологии холоднокровные животные - это примеры низкоорганизованных классов К их числу относятся все беспозвоночные и часть позвоночных: рыбы, Исключение составляют крокодилы, которые тоже являются пресмыкающимися. В настоящее время к данному типу также относят еще один вид млекопитающих - голый землекоп. Изучая эволюцию, многие ученые до недавнего времени относили к холоднокровным и динозавров. Однако на теперешний момент существует мнение, что они все же были теплокровными по инерционному типу терморегуляции. Это означает, что древние гиганты имели способность накапливать и удерживать за счет огромной массы солнечное тепло, что позволяло им сохранять постоянную температуру.
Особенности жизнедеятельности
Холоднокровные животные - это те, которые в силу слабо развитой нервной системы имеют несовершенную систему регуляции основных жизненно важных процессов в организме. Следовательно, и обмен веществ у холоднокровных животных тоже имеет низкий уровень. Действительно, он протекает намного медленнее, чем у теплокровных (в 20-30 раз). При этом температура тела бывает выше на 1-2 градуса температуры окружающей среды или равна ей. Эта зависимость является ограниченной во времени и связана со способностью накапливать тепло от предметов и солнца либо согреваться в результате мышечной работы в случае если снаружи поддерживаются приблизительно постоянные параметры. В том же случае, когда внешняя температура опускается ниже оптимального, все обменные процессы у холоднокровных замедляются. Реакции животных становятся заторможенными, вспомните сонных мух, бабочек и пчел осенью. Когда происходит понижение температурного режима на два и более градуса в природе, эти организмы впадают в оцепенение (анабиоз), переживают стресс, а иногда и погибают.
Сезонность
В неживой природе существует понятие смены времени года. Особенно выражены данные явления в северных и умеренных широтах. Абсолютно все организмы реагируют на данные изменения. Холоднокровные животные - примеры приспособлений живых организмов к температурным изменениям окружающей среды.
Адаптация к окружающей среде
Пик активности холоднокровных и основные жизненные процессы (спаривание, размножение, выведение потомства) приходится на теплый период - весну и лето. В это время мы повсеместно можем видеть множество насекомых и наблюдать их жизненные циклы. В околоводных и водных местностях можно встретить массу земноводных (лягушек) и рыб на разных стадиях развития.
В лесах и на лугах довольно часто встречаются пресмыкающиеся (ящерицы, разных поколений.
С приходом осени или в конце лета животные начинают усиленно готовиться к зимовке, которую большинство из них проводят в анабиозе. Для того чтобы не погибнуть в период холодов, подготовительные процессы по запасу питательных веществ в их организмах происходят заблаговременно, в течение всего лета. В это время клеточный состав меняется, в нем становится меньше воды и больше растворенных компонентов, которые будут обеспечивать процесс питания весь зимний период. С понижением температуры уровень обмена веществ тоже замедляется, расход энергии уменьшается, что позволяет холоднокровным всю зиму проводить в спячке, не заботясь о добыче пищи. Также важным этапом подготовки к неблагоприятным температурным условиям является сооружение закрытых "помещений" для зимовки (ямы, норы, домики и т. д.). Все эти жизненные явления носят цикличный характер и повторяются из года в год.
Данные процессы также являются безусловными (врожденными) рефлексами, передающимися по наследству из поколения в поколение. Животные, которые претерпевают определенные мутации в генах, отвечающих за передачу этой информации, погибают в течение первого года жизни, а их потомство также может унаследовать эти нарушения и быть нежизнеспосбным.
Толчком к пробуждению от анабиоза становится повышение температуры воздуха до необходимого уровня, который характерен для каждого класса, а иногда и вида.
Согласно холоднокровные животные - это низшие существа, у которых из-за слабого развития нервной системы механизмы терморегуляции тоже не совершенны.
