"Третий глаз" современных рептилий дает ответы на вопросы об эволюции теплокровных животных. Сегодня речь пойдёт о теплокровных ящерах, совершенно не имеющих отношения к пресмыкающимся. Напротив, если теплокровность возникла более 300 миллионов лет назад, еще в каменноугольный период, получается, речь шла о смене одних теплокровных зверей на. Главная» Новости» Теплокровные ящерицы бывают ли.
Динозавры определенно были теплокровными рептилиями
В некоторых группах рептилий осевой скелет имеет отличия. У змей позвоночник отчётливо делится лишь на туловищный и хвостовой отделы, грудина отсутствует. У черепах позвонки туловищного отдела срастаются со спинным щитом панциря, вследствие чего неподвижны. Череп пресмыкающихся значительно более окостеневший, чем у земноводных. Лишь в обонятельной капсуле и слуховой области содержится небольшое количество хряща. Осевой и висцеральный отделы черепа эмбрионально формируются отдельно, но у взрослых особей срастаются в единое образование. В состав черепа входят как хрящевые замещающие, или первичные , так и многочисленные кожные покровные, или вторичные кости. Пояс передних конечностей сходен с поясом земноводных, отличаясь лишь более сильным развитием окостенения. Пара передних конечностей рептилий состоит из плеча , предплечья и кисти. Пара задних конечностей — из бедра , голени и стопы. На фалангах конечностей расположены когти.
Мышечная система[ править править код ] Мышечная система пресмыкающихся представлена жевательной, шейной мускулатурой , мускулатурой брюшного пресса , а также мускулатурой сгибателей и разгибателей. Присутствуют характерные для амниот межрёберные мышцы, играющие важную роль при акте дыхания. Подкожная мускулатура позволяет изменять положение роговых чешуй. Такой метаболизм позволяет им перемещаться на короткие расстояния столь же быстро, как и теплокровным животным, и обеспечивает даже большую силу сокращения мышц, причём интенсивность реакции у многих групп слабо зависит от температуры тела. Однако уже через 1—2 минуты интенсивной работы мускулатуры в анаэробном режиме в ней накапливается молочная кислота , что приводит к наступлению своеобразной мышечной усталости и изменению pH крови. В результате уже после нескольких быстрых пробежек рептилия становится практически неспособна к активным действиям на время от нескольких минут до нескольких часов, требующееся для распада накопившейся в мышцах молочной кислоты [65]. Более крупные животные способны дольше терпеть накопление в мышцах молочной кислоты и таким образом фактически являются более выносливыми. Крокодилы способны выдерживать падение pH крови до 6,42 и ниже [66]. Некоторые современные рептилии, в частности, вараны и кожистая черепаха , тем не менее, являются исключением из этого правила: в ходе активности их уровень метаболизма может достигать более половины от такового у теплокровных животных сопоставимой массы, и они в значительной мере полагаются на аэробный метаболизм, почти не испытывая проблем с накоплением молочной кислоты [67]. Среди вымерших древних рептилий известны высокоподвижные формы такие как архозавры: наземные крокодиломорфы , динозавры и птерозавры , а также лепидозавры : мозазавры , ихтиозавры и завроптеригии , строение тела и предполагаемый образ жизни которых говорят о способности поддерживать продолжительную мышечную активность без утомления, что соответствует более интенсивному, чем у современных пресмыкающихся, обмену веществ, и работе мышц преимущественно по аэробному механизму, требующему интенсивного снабжения кислородом.
Это в свою очередь должно было сопровождаться совершенно другой физиологией организма полное разделение желудочков сердца, повышение эффективности дыхания за счёт отделения воздухоносных путей от ротовой полости, появление эффективных механизмов терморегуляции и так далее. Данные изменения отчасти прослеживаются на палеонтологическом материале в линии рептилий, ведущей к птицам. В настоящее время надёжно показано существование теплокровности как минимум у некоторых групп динозавров и предков современных крокодилов, а также плезиозавров , мозазавров и ихтиозавров [64] [65] [68]. Нервная система[ править править код ] Мозг аллигатора Как и у большинства хордовых животных, центральная нервная система пресмыкающихся представлена головным из 5 отделов и спинным мозгом. Головной мозг расположен внутри черепа. Ряд важных особенностей отличает головной мозг пресмыкающихся от головного мозга земноводных. Нередко говорят [ кто? Выделяют пять отделов головного мозга пресмыкающихся. Передний мозг состоит из двух больших полушарий, от которых отходят обонятельные доли. Поверхность больших полушарий абсолютно гладкая.
В мозговом своде полушарий различают первичный свод — архипаллиум , занимающий большую часть крыши полушарий, и зачатки неопаллиума. Дно переднего мозга в основном состоит из полосатых тел. Промежуточный мозг расположен между передним и средним мозгом. В верхней его части расположен эпифиз , а на нижней стороне — гипофиз. У большинства ящериц и гаттерии а также у многих вымерших форм рядом с эпифизом развивается теменной глаз , а у крокодилов потеряны оба этих органа. Дно промежуточного мозга занято зрительными нервами и их перекрестом хиазмой. Средний мозг представлен двумя крупными передними холмами — зрительными долями, а также небольшими задними холмами. Зрительная кора более развита, чем у амфибий. Мозжечок прикрывает переднюю часть продолговатого мозга. Он более крупный по сравнению с мозжечком амфибий.
Продолговатый мозг образует изгиб в вертикальной плоскости, который характерен для всех амниот. От головного мозга отходят 12 пар черепных нервов. В спинном мозге разделение на белое и серое вещество более отчётливо, чем у амфибий.
И черепахи, будучи рептилиями, поэтому также назывались холоднокровными. Будучи холоднокровными, ожидалось, что температура их тела будет близка к температуре окружающей воды. Первым "теплокровную" черепаху обнаружил верующий учёный доктор Уэйн Фрэйр, в начале 1970х годов прошлого века.
Ящеротазовые Velociraptor, Tyrannosaurus rex и Brachiosaurus, скорее всего, были теплокровными. У некоторых динозавров скорость метаболизма была сравнима с таковой у птиц, что было удивительно для исследователей. Джасмина Виеманн, молекулярный палеобиолог из Йельского университета и первый автор исследования, делает предположения о поведении динозавров на основании новых данных.
От птицетазовых с низкой скоростью метаболизма можно было ожидать «поведенческой» терморегуляции, как у ящериц и черепах, которые греются на солнце. Возможно, они также мигрировали в теплую местность в холодные сезоны. Теплокровные динозавры могли быть более подвижными. Травоядным гигантским зауроподам приходилось бы поглощать большое количество пищи для поддержания высокого метаболизма, а их пищеварительная система должна была быть очень эффективной. Из-за их размеров охлаждение представляло для них большую проблему, чем нагрев тела.
Плезиозавры были больше похожи на современных морских львов и морских котиков с длинной шеей и четырьмя ластами. Плавали они меньше ихтиозавров. Мозазавры же жили у побережий и были малоподвижными, охотясь на своих жертв из засад.
Все три группы животных пережили расцвет между 250 и 65 млн лет назад. Однако исследования показали, что предположение о «комнатной» температуре тела было неверным.
Являются ли рептилии хладнокровными? Регулирование требований к рептилиям
Скелеты рептилий: а — ящерицы; б — черепахи. Череп пресмыкающихся почти полностью окостеневает. От широкого и короткого черепа земноводных он отличается вытянутыми и узкими челюстями, более удобными для активного захвата добычи. Плечевой и тазовый пояса конечностей рептилий сходны с поясами конечностей амфибий. В состав пояса передних конечностей входят парные лопатки, ключицы и вороньи кости. Но у рептилий лопатка и воронья кость в месте соединения образуют суставную впадину, обеспечивая большую подвижность конечности.
При этом воронья кость прирастает к грудине. Таким образом, плечевой пояс пресмыкающихся не залегает свободно в толще мускулатуры, а причленён к осевому скелету и служит более надёжной опорой свободным конечностям. Пояс задних конечностей состоит из сросшихся парных костей: подвздошной, седалищной и лобковой. У рептилий таз закрытый, то есть тазовые кости не только причленяются к крестцовым позвонкам, но и на брюшной стороне срастаются между собой, образуя костное кольцо. Скелет свободных передних конечностей состоит из плеча, предплечья и кисти; скелет задних конечностей — из бедра, голени и стопы.
На фалангах пальцев расположены когти. У змей конечности отсутствуют, плечевой пояс полностью редуцирован, а недоразвитые тазовые кости сохраняются только у некоторых видов. Мускулатура пресмыкающихся, как и мускулатура земноводных, не имеет метамерного строения. К черепу рептилий прикреплена мощная жевательная мускулатура, приводящая в движение челюсти. Гораздо более развиты шейные мышцы, обеспечивающие сложные движения головы.
Имеется межрёберная мускулатура, она нужна для изменения объёма грудной клетки при интенсивной вентиляции лёгких. Сокращаясь, мышцы приподнимают рёбра, что увеличивает объём полости тела и вызывает растяжение эластичных лёгких: так происходит вдох. Выдох осуществляется пассивно, когда межрёберные мышцы расслабляются, грудная полость уменьшается в объёме, а внутренние органы давят на лёгкие и сжимают их. Таким образом, у пресмыкающихся рёберный способ дыхания, в отличие от ротоглоточного дыхания амфибий. Внутреннее строение пресмыкающихся Пищеварительная система начинается ротовым отверстием.
На челюстях обычно есть зубы, они одинаковой конической формы. Зубы не предназначены для жевания, они служат для захвата и удержания жертвы, а также для отрывания от неё кусков, которые животное способно проглотить. У некоторых змей развиваются специализированные ядовитые зубы. В ротовую полость открываются протоки слюнных желёз; их секрет — слюна — не только облегчает заглатывание, но и содержит пищеварительные ферменты. Это интересно: языки рептилий Мускулистый язык рептилий обычно служит для проталкивания пищи в глотку; но у ящериц и змей он раздвоен и работает как орган осязания, а хамелеон ловит им добычу.
Язык гадюки а и язык хамелеона б Ротовая полость переходит в глотку и далее в пищевод, мускулистый желудок и кишечник. Печень крупная, развит желчный пузырь, есть поджелудочная железа. Протоки желчного пузыря и поджелудочной железы открываются рядом друг с другом в начале тонкой кишки. На границе между тонкой и толстой кишкой находится слепая кишка её нет у амфибий. Кишечник заканчивается клоакой.
Дыхательная система состоит из лёгких и дыхательных путей. Дыхание осуществляется путём изменения объёма грудной клетки благодаря работе межрёберных мышц и брюшной мускулатуры. Через гортань воздух поступает в трахею от др. Развитие протяжённых дыхательных путей защищает лёгкие от иссушающего действия воздуха, поступающего в организм из окружающей среды. Лёгкие разделены перегородками на множество мелких ячеек: так дыхательная поверхность увеличивается в несколько раз.
Пищеварительная и дыхательная системы ящерицы. Кровеносная система замкнутая. Сердце трёхкамерное, состоит из желудочка и двух предсердий. Желудочек разделён на две половины неполной перегородкой, которая предотвращает смешивание артериальной и венозной крови. У крокодилов перегородка полная но с небольшим отверстием , половины желудочка изолированы друг от друга в правой — венозная кровь, в левой — артериальная.
Однако изученные в этот раз оказались уникальны и сохранили небольшие фрагменты мягких тканей. Современные технологии, включая рентгенографию, масс-спектрометрию, иммуногистологический анализ и тому подобное позволили ученым определить состав и внутреннюю структуру образца вплоть до отдельных слоев клеток. Были идентифицированы участки гладкой кожи, потерявшей характерную для рептилий чешую. На поверхности удалось рассмотреть пигментацию, показав, что Stenopterygius использовали обычную для морских животных маскировку: темная верхняя сторона тела, а светлая — нижняя.
Юлия Панченко В течение нескольких десятилетий ученые обсуждают вопрос, были ли динозавры теплокровными, как птицы, или холоднокровными, как рептилии. Зная это, можно делать предсказания об их поведении и уровне активности. Изотопная геохимия не дала однозначного ответа, потому что ученые недостаточно знают о процессе образования окаменелостей, как не внес ясности и анализ линий роста. В новой работе, опубликованной в Nature, исследователи из США изучили скорость метаболизма динозавров и птиц — объем вдыхаемого кислорода за час на грамм массы тела. Они использовали рамановскую и инфракрасную спектроскопию с преобразованием Фурье для анализа скоплений продуктов окисления липидов. Эти методы обладают еще и тем преимуществом, что не повреждают образец. Высокая скорость метаболизма свидетельствует о вероятной теплокровности, низкая — о эктотермности, или холоднокровности. Тепло — побочный продукт распада жиров и сахаров.
Дать ответ помогло исследование их внутреннего уха. Внутреннее ухо — часть органа слуха и равновесия, из-за своей сложной формы оно называется лабиринтом. Важной частью внутреннего уха являются так называемые полукружные каналы, которые перпендикулярны друг другу, и заполнены полупрозрачной студенистой жидкостью, называемой эндолимфой. При движении головы жидкость за счет своей инерции начинает переливаться, это движение фиксируют волоски вестибулярного нерва, что позволяет нам ориентироваться в пространстве и сохранять равновесие. Поэтому у разных организмов толщина каналов соответствует определенной вязкости жидкости, а значит — температуре тела. Так, у холоднокровных организмов эндолимфа более вязкая, и для нормального ее перетекания требуются более широкие каналы. Жидкость у теплокровных организмов менее вязкая, поэтому каналы внутреннего уха человека совсем не крупные. Однако тщательно изучив их биомеханику, мы выяснили, что можем определить по ним температуру тела, — пояснил Ромейн Дэвид, соавтор исследования. Поэтому при переходе к теплокровности для нормального функционирования внутреннего уха были необходимы морфологические адаптации, и мы смогли отследить их среди предков млекопитающих».
Динозавры определенно были теплокровными рептилиями
Ученым впервые удалось выяснить, когда предки современных млекопитающих обрели теплокровность, говорится в статье, опубликованной 20 июля в журнале Nature. У других рептилий и амфибий эти показатели оказались намного скромнее: 21 год у крокодилов, 12 лет у чешуйчатых рептилий, десять лет у саламандр и восемь лет у лягушек. Это связано с тем, что рептилиям не нужно производить столько энергии, сколько теплокровным животным, чтобы поддерживать температуру своего тела.
«Очень быстро, менее, чем за миллион лет». Ученые узнали, когда и как звери стали теплокровными
У других рептилий и амфибий эти показатели оказались намного скромнее: 21 год у крокодилов, 12 лет у чешуйчатых рептилий, десять лет у саламандр и восемь лет у лягушек. класс наземных позвоночных животных типа хордовые, размножение и развитие которых более не зависят (как у земноводных) от водоема. Учёные считают, что южноамериканские ящерицы представляют собой промежуточное звено между холоднокровными и теплокровными животными. Некоторые древние морские рептилии обладали температурой тела на 20 °C выше температуры воды, в которой они плавали.
Обнаружена первая в мире теплокровная ящерица
Напротив, если теплокровность возникла более 300 миллионов лет назад, еще в каменноугольный период, получается, речь шла о смене одних теплокровных зверей на. Теплокровные динозавры могли эволюционировать в человекоподобную рептилию около 40 млн лет назад. Энергетические исследования некоторых рептилий показали, что их активные способности равны или превосходят возможности теплокровных животных аналогичного размера[90][91].
Змеи хладнокровные или теплокровные
Существует так называемая "гипотеза терморегуляции", которая предполагает, что эктотермы (хладнокровные) стареют медленнее, чем эндотермы (теплокровные), так как метаболизм. Интересно, что теплокровные произошли от холоднокровных рептилий. Наука пока не установила причину и время обретения теплокровности у животных. Современные млекопитающие и птицы относятся к теплокровным животным, рыбы, рептилии и амфибии – к холоднокровным. Это связано с тем, что рептилиям не нужно производить столько энергии, сколько теплокровным животным, чтобы поддерживать температуру своего тела. стеноптеригия, обнаруженные в Германии, позволили обнаружить следы подкожного жира, что в свою очередь позволяет сделать предположение о теплокровности. Пресмыкающиеся, такие как рептилии и амфибии, не являются истинно теплокровными организмами.
Выявлена теплокровность древних рептилий
Из-за того, что он был теплокровным, ему удалось потеснить своих конкурентов и расселиться на достаточно большой территории. Если вам понравились наши предложения о том, являются ли рептилии хладнокровными, то почему бы не взглянуть на то, являются ли птицы теплокровными или хладнокровными. Вероятно, именно эволюционное преимущество в виде теплокровности позволило этим животным целых 185 миллионов лет властвовать в морях и океанах.
Теплокровный тираннозавр и холоднокровный стегозавр: старая научная тайна раскрывается
| Выявлена теплокровность древних рептилий | Сегодня речь пойдёт о теплокровных ящерах, совершенно не имеющих отношения к пресмыкающимся. |
| Обнаружена первая в мире теплокровная ящерица | Современные млекопитающие и птицы относятся к теплокровным животным, рыбы, рептилии и амфибии – к холоднокровным. |