Урок 36. Многообразие пресмыкающихся

Тема урока: Основные группы современных пресмыкающихся. Значение пресмыкающихся в природе и жизни человека.

Цели урока: Показать многообразие современных пресмыкающихся, углу­бить и расширить понятие о классе; на различных примерах показать черты приспособленности животных к среде обитания; определить значение пре­смыкающихся в природе, жизни человека и необходимость их охраны; совер­шенствовать умения работать с текстами (находить необходимые сведения, составлять характеристику); работать в малых группах.

Оборудование: Таблица «Класс Пресмыкающиеся», рисунки, фотографии с изображениями рептилий, коллекции «Уж», «Черепаха», выползки змеи, скелеты пресмыкающихся, диафильм «Земноводные и Пресмыкающиеся», тексты для работы в группах.

Ход урока

I.   Организационный момент

II. Актуализация знаний

—          Какие приспособления позволяют нам считать пресмыкающихся на­стоящими наземными жителями?

III.               Изучение новой темы

В настоящее время на Земле существует более 6000 видов рептилий. Все современные пресмыкающиеся, за исключением дожившей до наших дней древней гаттерии — единственного представителя отряда Клювоголовые (рис. 224), относятся к отрядам Чешуйчатые (их около 6000 видов), Черепахи (около 230 видов) и Крокодилы (около 22 видов).

Сообщение «Гаттерия — живое ископаемое».

—          Почему гаттерию называют «живым ископаемым»?

Познакомимся с особенностями рептилий, принадлежащих к разным от­рядам: чешуйчатые, черепахи и крокодилы.

Организуется работа в группах по 5 человек. Проводится поэтапное изучение материала. Для этого необходимо подготовить тексты (на каждом этапе их 5). На каждом столе присутствуют не только тексты, но и различ­ный наглядный материал (рисунки, фотографии, коллекции, скелеты и т.д.).

На каждом этапе все учащиеся группы работают над изучением одно­го вопроса. Их задача совместными усилиями составить общую характ­еристику группы животных. Для этого учащиеся сначала читают рассказы-зарисовки (у всех учащихся в группе рассказы различные), вы­деляют в тексте главную особенность животных, при обсуждении в груп­пе называют ее, готовят короткий рассказ об этой особенности.

В ходе изучения материала учащиеся заполняют таблицу (при запол­нении таблицы можно использовать § 52).

Отряд	Представители	Признаки	Значение в природе и жизни человека
1.     Чешуйчатые Змеи Ящерицы Хамелеоны 2.                   Крокодилы 3.                   Черепахи

Iэтап. Змеи

Текст 1. Змеи

Около 100 миллионовлет назад от каких-то ящериц произошли змеи. Собственно, в нескольких группах ящериц эволюция также шла по пути утраты конечностей и удли­нения тела. Вполне возможно, что в связи с роющим образом жизни от своих древних предков произошли современные змеи.

Облик змей всецело связан с уникальной приспособленностью этих животных, во-первых, к ползанию без помощи конечностей, а во-вторых, к заглатыванию цели­ком крупной добычи. В связи с тем, что тело змей очень длинное и сильно растяжимое, внутренние органы расположены весьма своеобразно. От некоторых пар органов оста­ется только одна половинка. Например, у большинства змей есть только правое легкое. Другие пары органов разнесены на разные участки длинного тела. Так, правая почка сдвинуга ближе к голове, а левая — ближе к хвосту!

Змеи ползают, интенсивно изгибая тело, и заглатывают целиком крупную добычу. И для того, и для другого необходима мощная мускулатура, а сложная костная скелет­ная арматура была бы только помехой. Поэтому, с точки зрения механики, змеи пред­ставляют собой эластичную трубку с минимальным количеством жестких каркасных элементов. Но слабо развитый скелет ограничивает возможности увеличения размеров тела.

Математические расчеты показывают, что при змеином телосложении макси­мальная длина тела в принципе не может превышать 15 м, иначе такой монстр просто не смог бы двигаться по земле из-за собственной тяжести. Более крупные змеи могли бы жить только в воде.

В реальности змеи не достигают идеально возможных размеров. Самые длинные змеи — сетчатый питон, достигающий вдлину 10 м, и анаконда, длина самого крупного из измеренных экземпляров которой составила 11 м 13 см. Самая крупная ядовитая змея — королевская кобра длиной до 5,5 м. В мире змей есть и удивительно миниатюр­ные создания, например, двулинейчатая узкоротая змея: самая длинная особь этого вида достигала всего 10, 8 см.

Змеи встречаются на Земле повсюду, где это позволяет климат. Их нет только на не­которых островах, куда они, по-видимому, просто не смогли добраться. Так, «свобод­ны» от змей Ирландия, Новая Зеландия, Канарские острова и некоторые другие.

Текст 2. Душители

Не только с помощью яда змеи могут обездвижить свою крупную и сильную добы­чу, чтобы спокойно ее проглотить. Еще один характерный для них и замечательный способ — удушение. Их длинное, чрезвычайно гибкое и сильное тело как будто специ­ально для этого предназначено. Причем в задачу душителя входит именно обездвиже­ние, а умерщвление добычи совсем не обязательно. И уж тем более змея не стремится переломать сильными объятиями кости своей жертвы. Последнее было бы опасно ей самой — ведь при заглатывании сломанная кость могла бы поранить сильно растянутые стенки тела.

Чаще всего змея-душитель, дождавшись, когда ничего не подозревающая жертва приблизится к ней достаточно близко, или подкравшись к ней, молниеносно бросается на добычу, схватывает челюстями и одновременно оплетает кольцами своего длинного тела. Когда сопротивление стихает, тугие кольца ослабевают, и змея приступает к тра­пезе.

Душат добычу не только ядовитые змеи. Многие прекрасно сочетают смертельные объятия со смертельным укусом. Так поступает, например, стрела-змея. К душителям относятся полозы, удавы, питоны, удавчики и др.

Текст 3. Ядовитый аппарат змей

Вообще у всех змей зубы служат только для схватывания и удержания добычи, ведь змеи заглатывают ее целиком — ни разрывать ее на части, ни жевать им не приходится. Поэтому все зубы у них острые, тонкие, загнутые назад (см. рис. 226, стр. 157). У многих видов в преобразованных слюнных железах вырабатывается яд, который вводится в тело жертвы при укусе. Для этого некоторые зубы становятся похожими на иглы шпри­ца — с внутренним каналом, по которому стекает яд.

Самое сложное строение ядовитых зубов —у гадюковых змей. Эти зубы имеют вид направленных назад клыков, способных поворачиваться, как бы складываться внутрь пасти. Когда пасть закрыта (рис. 226), ядовитые зубы уложены в ней острием назад, а когда змея стремительно широко раскрывает рот, чтобы нанести укус, они поворачива­ются на 90 градусов и занимают боевое положение. После укуса они опять складывают­ся. Благодаря такому устройству гадюковые змеи мргут себе позволить иметь необыкновенно длинные клыки. У некоторых видов длина ядовитых зубов достигает

3 см и они способны пробить и шкуру крупного зверя, и подошву сапога путника. Куса­ет гадюка, не сжимая челюсти. Змея просто молниеносно ударяет верхней челюстью по телу жертвы.

У других ядовитых змей, например, кобр, трубчатые ядовитые зубы короткие и за­креплены неподвижно. Зубы при этом прочнее, но зато яд вводится неглубоко, и для достижения необходимого эффекта змее приходится хорошенько покусать жертву, пе­рехватить ее челюстями, постараться нанести несколько укусов.

Среди 3000 видов змей ядовитыми и опасными для человека считаются 450 видов. Самая ядовитая змея — австралийский аспид. На втором месте — тайпан. Крайне ядо­виты и представители морских змей.

Текст 4. Заглатывание добычи

Одно из самых удивительных качеств змей-охотников — их способность заглаты­вать невероятно крупных в сравнении с их собственными размерами животных. Даже основные особенности строения тела змей связаны с поглощением как можно более крупной добычи. Голова у змей маленькая и изящная, рот на ней почти не заметен. Но когда начинается заглатывание добычи, происходит что-то невероятное — пасть не­имоверно расширяется. Это становится возможным, потому что кости нижней челюсти очень подвижны и соединены между собой эластичными связками, они просто раздви­гаются в стороны, превращая нижнюю челюсть в подобие широкого черпака. В свою очередь тело змей не имеет ничего похожего на грудную клетку и с брюшной стороны укреплено только сильной мускулатурой. Поэтому ни в пасти, ни в горле, ни в животе элементы скелета не препятствуют прохождению заглатываемого объекта. Сильная же мускулатура тела чрезвычайно растяжима, что делает возможным такое «объемистое» заглатывание, какого нельзя себе представить у кого-нибудь из млекопитающих. Змея может проглотить животное, диаметр которого в три раза больше ее собственного. Тра­пеза начинается с головы (это вполне разумно, если учесть, что большинство животных устроено так, что продвигаться вперед, будь то в траве, в почве, в норе или в пищеводе змеи, им легче, чем назад). Схватив челюстями морду жертвы, змея собственно даже не глотает, а как бы постепенно наползает на нее.

Текст 5. Рожденные ползать

Волнообразные изгибания тела — самый распространенный способ ползания змей. Спокойно ползущая змея — удивительно красивое и завораживающее зрелище. Кажет­ся, ничего не происходит. Движения почти незаметны. Тело вроде бы неподвижно ле­жит и в то же время быстро перетекает. Ощущение легкости передвижения змеи обманчиво. В ее удивительно сильном теле синхронно и размеренно работает множест­во мускулов, точно и плавно переносящих тело. Каждая соприкасающаяся с землей точка тела поочередно оказывается в фазе то опоры, то толчка, то переноса вперед. И так постоянно: опора-толчок-перенос, опора-толчок-перенос... Чем длиннее тело, тем больше изгибов и тем стремительнее движение. Поэтому в ходе эволюции тело змей все удлинялось и удлинялось. Число позвонков у змей может достигать 43 5 (у человека, для сравнения, всего 32—33).

Ползание змей может быть достаточно стремительным. Однако даже самые быст­рые змеи редко развивают скорость, превышающую '8 км/ч. Рекорд скорости полза­ния — 16—19 км/ч, и принадлежит он черной мамбе.

Существуют еще прямолинейный, или гусеничный способ ползания, и прерыви­стый ход по песку.

II                   этап. Ящерицы

Текст 1. Ценный хвост

Вряд ли в какой-либо другой группе хвост играет стол важную роль, как у пресмы­кающихся. При этом рептилии «используют» хвост необычайно разнообразно и много­сторонне.

Первое, что приходит на ум при упоминании хвоста у пресмыкающихся, это уни­кальная способность ящериц отбрасывать хвост при опасности для сохранения своей жизни. В хвостовых позвонках ящериц, способных к такой аутотомии, есть неокосте­нелые прослойки, в этих местах и отделяется отбрасываемая часть хвоста. Само обла­мывание происходит благодаря резкому сокращению хвостовых мускулов. При этом мускулы не только разрывают хвост, но и сразу перетягивают кровеносные сосуды, не допуская потери крови. Вскоре у ящерицы отрастает новый хвост, то есть происходит регенерация.

Казалось бы — счастливый конец. Но не все так просто. Во-первых, позвонки с не­обходимыми для аутотомии прослойками в новом хвосте не восстанавливаются, и он уже не может быть использован в случае новой опасности. Во-вторых, отращивание но­вого хвоста отнимает у ящерицы немало жизненных сил, нередко ослабляет ее и снижа­ет ее шансы выжить. В-третьих, ценность утраченного хвоста заключается не только в возможности использовать его при опасности. В общем, утрата хвоста, даже если при этом была спасена жизнь ящерицы, для нее — настоящая драма. Поэтому ящерица ста­рается избежать аутотомии, приберегая такую возможность на самый крайний случай.

В чем же заключается ценность хвоста? Хвост у многих ящериц — кладовая запасов питательных веществ. Нередко в нем содержится более 50% всего накопленного жира.

Текст 2. Безногие ящерицы

Безногая ящерица веретеница, или медяница, по общему виду похожа на змею, так как совсем не имеет конечностей и может двигаться только извивая свое вытянутое тело (до 40 см). Кожа ее покрыта гладколежащими чешуями красивого серовато-медного цвета; по форме головы в ней можно узнать ящерицу. У нас в народе ее боятся, считают ядовитой змеей-медянкой и совершенно незаслуженно убивают. Веретеница не только совершенно безвредна, но, подобно жабам, приносит пользу: так как движения ее без­ногого тела медленны и неловки, то она не может ловить юрких насекомых и питается в основном гусеницами, голыми слизнями, а также дождевыми червями. У веретеницы происходит яйцеживорождение.

На юге — в Крыму и на Кавказе — живет более крупная змееобразная ящерица желтопузик, достигающая 1 м длины. Общий тон окраски желтопузика желтовато-бу- рый; по бокам тела идут большие складки кожи. У желтопузика есть остатки задних ног в виде бесформенных отростков, но ползает он по-змеиному и передвигается очень бы­стро. Питается желтопузик грызунами, улитками, жуками, саранчовыми и приносит этим пользу человеку. Глотать крупную добычу целиком, как это делают змеи, он не мо­жет, и ему приходится поедать ее кусками. Тело желтопузика покрыто крупными че­шуями, под которыми располагаются костные пластинки размером 5x5 миллиметров. Благодаря этому образуется мощный панцирь, который защищает ее от большинства природных хищников.

Текст 3. Вараны: самые хищные ящерицы

Настоящими хищниками среди ящериц являются, пожалуй, только вараны. Как всякие хищники, они прекрасно вооружены средствами нападения. В первую очередь, мощными челюстями с огромными клыками и острыми резцами (такими зубами мож­но и схватить, и умертвить, и разодрать на куски добычу), но кроме того еще острыми когтями и сильным хвостом, которым крупные вараны, подобно крокодилам, могут сбить жертву с ног. Кроме того, хищникам необходимы развитые органы чувств, чтобы отыскивать добычу. Правда, у варанов зрение не такое острое, как у хамелеонов, слух не такой тонкий, как у гекконов, и к запахам они чувствительны не так, как змеи. Но зато они, очевидно, одни из немногих чешуйчатых пресмыкающихся, у которых все эти ор­ганы чувств развиты достаточно хорошо. У них довольно крупные глаза с раздельными веками, выраженное слуховое отверстие и длинный, раздвоенный на конце, чрезвы­чайно подвижный язык. Поскольку вараны — активные хищники, они способны быст­ро бегать благодаря своим сильным лапам, гибкому телу и мощному хвосту (среднеазиатский серый варан может бежать со скоростью 67 км/ч).

К варанам относятся самые большие из ныне живущих и когда-либо живших на Земле ящериц. Наиболее крупный из ныне живущих варанов — так называемый комод- ский дракон. Достоверный рекордный размер принадлежит самцу длиной 3 м 10 см, а весил он 365 кг. Но самый длинный - полосатый варан из Папуа - Новой Гвинеи. За­фиксированная длина самого большого экземпляра - 4 м 75 см, правда, у этого вида око­ло 70% длины тела составляет хвост. Вместе с тем, среди варанов есть и настоящие лилипуты. Австралийский короткохвостый варан достигает в длину лишь 20 см и весит всего 8-10 г.

Текст 4. Настоящие ящерицы: а бывают ли настоящие?

Этих ящериц называют «настоящими» не потому, что остальные — «ненастоящие», а потому, что именно с этих самых обычных ящериц Европы началась в XVIII веке на­учная работа по созданию зоологической системы ящериц и по описанию их видов. Этим первым видам было дано название «ящерицы», а всех остальных ученые называли уже другими именами.'

Представители настоящих ящериц замечательно соответствуют своему названию, поскольку все они внешне соответствуют облику «типичной» ящерицы: стройное удли­ненное туловище, хорошо развитые конечности, длинный хвост, который легко отбра­сывается. Голова с удлиненной мордой, нормально развитыми глазами и ушным отверстием. Среди них нет каких-либо необычных, фантастически выглядящих, высо­ко специализированных форм, нет ни гигантских, ни миниатюрных видов: самый крупный — 80 см в длину, самый мелкий — 13 см. Это «самые обычные» пресмыкающ­иеся. Это в большинстве своем наземные, дневные животные, питающиеся насекомы­ми. У них хорошо развиты зрение и слух. С помощью раздвоенного языка они неплохо различают запахи.

Самая известная ящерица в Европе и в России — живородящая ящерица (15—18 см с хвостом). Небольшая и внешне невзрачная, она тем не менее особенно заметна среди своих сородичей. 1. Обитает на неимоверно обширной территории; 2. Вид проникает на север дальше всех остальных пресмыкающихся: ее находят за Полярным кругом; 3. Она приспособилась жить в самых различных местах обитания — в горах (на высотах до 2500 м); ее часто можно встретить в непосредственной близости от жилищ человека.

Еще один хорошо известный у нас в стране представитель семейства — прыткая ящерица. Она предпочитает сухие и теплые места обитания.

Текст 5. Разнообразие ящериц

Ящериц можно встретить на всех материках, кроме Антарктиды. В Европе это на­стоящие ящерицы, в Азии — агамы и некоторые гекконы, в Африке — поясохвосты, а в Австралии — вараны и чешуеноги. Наибольшее видовое разнообразие ящериц в тропи­ческих и субтропических зонах Земли, в странах с умеренным климатом их меньше, а до Северного полярного круга доходит только один вид — живородящая ящерица. Боль­шинство ящериц живет на поверхности земли, но многие из них внедряются в ее толщу (это многие сцинки) или устремляются ввысь — в кроны деревьев (многие агамы и гек­коны). А такие ящерицы, как летучий дракон, пытаются снова сделать то, что уже было сделано рептилиями много лет назад — освоить воздушное пространство. Не чужда ящерицам и морская стихия — на Галапагосских островах живут морские игуаны, пре­красно плавающие и ныряющие за морскими водорослями, которыми они питаются.

Внешний вид ящериц настолько разнообразен, что трудно назвать какую-либо ха­рактерную черту. Одни лишены ног, у других срослись и стали прозрачными веки, тре­тьи имеют ядовитые зубы. Многие ящерицы имеют весьма причудливый вид из-за наличия различных кожных выростов, складок в виде гребней, шишек и рогов. Внеш­ний вид ящериц связан очень тесно с образом жизни. Древесные виды обладают цепки­ми когтями и хвостом или специальными подушечками на пальцах, позволяющими удерживаться на ветвях в самых немыслимых положениях. Некоторые гекконы благо­даря таким подушечкам, покрытым многочисленными микроскопическими крючка­ми, удерживаются даже на стекле. У ящериц, ведущих роющий образ жизни, конечности редуцированы или отсутствуют совсем, тело змеевидное. Ящерицы-бегуны могут очень быстро передвигаться на задних ногах с использованием хвоста для под­держки равновесия.

IIIэтап. Черепахи                                        ,

Текст 1. Панцирь черепах

Черепахи — единственные среди позвоночных животных обладатели такого ориги­нального защитного приспособления. Их панцирь — собственно не просто видоизме­ненный кожный покров, но очень сложное образование, которое включает кожные роговые щитки, развивающиеся в коже мощные костные пластины и срастающиеся сними элементы скелета — ребра, отростки позвонков, ключицы, (только в наивных мультфильмах черепахи свободно вылезают из своих панцирей, как собаки из будок; на самом деле черепахе ничуть не легче проделать это, чем нам — вылезти из собственной грудной клетки).

Особую прочность панцирю придает то, что швы между роговыми щитками и кост­ными пластинами не совпадают. В общем, сооружение по всем правилам бронетехники.

Панцирь состоит из двух половин. Спинная называется карапакс, брюшная — плас­трон. По бокам карапакс и пластрон либо срастаются, либо подвижно соединены, а спере­ди и сзади между ними есть пространство для головы, конечностей и хвоста. Щитки панциря постоянно растут, образуя концентрические кольца, по которым можно рассчи­тать возраст животного (как по годовым слоям на спиле дерева).

У некоторых видов черепах отдельные части пластрона подвижно соединены друг с другом. При опасности такая черепаха может подтянуть эти части к карапаксу (как подъемный мост у средневекового замка). У азиатских панцирных черепах таким спо­собом панцирь со втянутой под него головой и конечностями полностью закрывается и спереди, и сзади. У мадагаскарской паучьей черепахи подвижная часть пластрона защи­щает только переднюю часть тела.

Текст 2. Беззубые хищники

Все, что было сказано о зубах пресмыкающихся, не имеет никакого отношения к черепахам, поскольку у них зубов нет вообще. Это обстоятельство чрезвычайно удиви­тельно для всех, кто когда-либо наблюдал за трапезой этих животных. Ведь змеи — все­гда, ящерицы — обычно, а крокодилы — нередко поедают свою добычу целиком, и только черепахи чаще всего откусывают от нее кусочки. При этом не мусолят ее, как это иногда случается с ящерицами, поймавшими крупное насекомое, а отхватывают куски быстро, ровно отрезая их, как ножницами. Дело в том, что зубы черепахам заменяют острые роговые края челюстей. И это приспособление оказывается довольно эффект­ивным. Своими роговыми «нотами» черепахи не только могут срывать разнообразную растительность, но и захватывать таких сильных и вертких животных, как рыбы или птицы, умерщвлять их и разрывать на куски. Несмотря на беззубость, черепахи активно используют челюсти для защиты от врагов, могут нанести серьезные травмы даже человеку.