Особенности строения крокодилов | Все о животных

Среди наиболее опасных в мире хищников на одном из первых мест находятся крокодилы (латинское название – Crocodilia) – единственные выжившие наследники динозавров, которые относятся к отряду водных позвоночных. Средняя длина взрослой особи составляет от 2 до 5,5 метров, а масса крокодила может достигать 550-600 килограмм.

Внешнее строение крокодила

 Особенности строения крокодилов, как внутренние, так и внешние помогают им выживать в невероятных условиях. Интересно, что, несмотря на длительный процесс эволюции, эти пресмыкающиеся сохранили практически все черты своих предков, в частности тело крокодила, приспособлено к водной среде обитания:

  • голова крокодила имеет плоскую форму, причем морда крокодила является вытянутой, что позволяет быстро захватывать добычу и не давать ей вырваться;
  • форма тела крокодила приплюснутая и он отлично сливается с поверхностью;
  • очень мощный хвост крокодила, сжатый сбоку, является дополнительным оружием и позволяет неожиданно оглушить жертву;
  • короткие ноги, которые, тем не менее, позволяют развивать скорость до 17 километров в час;
  • глаза крокодила имеют вертикальные зрачки, расположены в верхней части головы – животному достаточно лишь слегка выглянуть из воды, чтобы оценить окружающую обстановку.
    Отличное зрение крокодила, способного различить объекты днем и ночью, в сочетании с хорошим слухом делают его одним из лучших охотников в дикой природе;
  • уши крокодила, так же как и ноздри, во время погружения под воду защищаются особыми подвижными клапанами;
  • строение конечностей у крокодила предполагает наличие на передних лапах 5 пальцев, а на задних – четырех, причем между пальцами есть перепонки. Четырехпалые следы крокодила на песке или земле легко отличить от следов других животных. Если же рептилия находится в воде, то определить ее местонахождение могут только опытные охотники.

Мало кто знает, что покровы тела крокодила могут иметь различную окраску, хотя, как правило, цвет крокодила зеленовато-бурый. Верхняя часть кожного покрова представляет собой ряды из чрезвычайно прочных и плотно соединенных роговых пластинок, которые растут вместе с самой особью, так что они не линяют. Окрас, который приобретает кожа крокодила, может меняться в зависимости от внешних факторов, а точнее температуры окружающей среды.

Эти животные относятся к холоднокровным, поэтому нормальная температура тела крокодила варьируется в пределах от 30 до 35 градусов.

Зубы крокодила

Нередко представителей этого вида путают с аллигаторами, хотя в действительности они имеют целый ряд отличий, основными из которых является расположение и строение зубного ряда. Например, если челюсти крокодила сомкнуты, то можно увидеть 4-й зуб снизу, тогда как у аллигатора они все закрыты. Общее число зубов у крокодила – от 64 до 70, в зависимости от разновидности, причем они имеют одинаковую коническую форму и полую внутреннюю поверхность, где развиваются новые резцы. В среднем каждый клык крокодила меняется раз в два года, а за всю жизнь таких обновлений может быть до 45-50. В свою очередь, язык крокодила полностью прирастает к нижней челюсти, поэтому некоторые вообще думают, что этого органа у рептилий нет.

Несмотря на тот факт, что пасть крокодила выглядит очень страшно, на самом деле его зубы не приспособлены для того, чтобы пережевывать еду, поэтому он заглатывает добычу крупными кусками. Пищеварительная система крокодила имеет ряд специфических особенностей, например, у желудка очень большая толщина стенок, а для улучшения переваривания в нем присутствуют камни (гастролиты). Их дополнительная функция – изменять центр тяжести для улучшения плавательных характеристик.

Особенности внутреннего строения 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.

Кстати, мочевого пузыря у этих хищников нет, а для поиска пары в период размножения присутствуют особые железы на нижней половине челюсти, которые выделяют мускусных запах.

Нервная система у них весьма развитая, в частности, мозг крокодила (а точнее – большие полушария) покрыт корой, а из органов восприятия особенно развиты слух и зрение. С уверенностью можно сказать, что память крокодила очень хорошая, поскольку ему удается запоминать тропы, по которым другие звери идут к водопою.

Особое строение сердца крокодила может помочь ему в пищеварении

Учёные выяснили, зачем крокодилу уникальное строение его сердца. По их мнению, направляя венозную кровь вместо лёгких к желудку, рептилия помогает себе переваривать пищу. И облегчает страдания от ломоты в мышцах после тяжёлой охоты.

Жизнь крокодила вряд ли можно назвать размеренной. В засушливые периоды эти зубастые рептилии подолгу отлёживаются в последних оставшихся лужицах, медленно расходуя разумно заготовленные запасы жира. Зрелище жалкое. Но когда праздник приходит на их улицу, крокодилам мало найдётся равных в способности мгновенно схватить, утопить или просто сломать жертве шею. Не имея возможности пережёвывать добычу своими мощными, но достаточно примитивными челюстями, крокодил заранее рвёт её на части и отправляет в желудок огромными кусками.

Общая масса добычи может составлять до пятой части собственной массы животного.

Конечно, до родственных им питонов этим рептилиям далеко, но и представить себе человека, способного за один присест слупить 15–20 килограммов сырого мяса, да ещё и с костями, довольно сложно.

По мнению американских биологов, за такие удивительные пищеварительные способности крокодил может благодарить свою уникальную систему кровообращения. Работа учёных из Университета штата Юта и Института искусственного сердца в Солт-Лейк-Сити принята к публикации в мартовском выпуске журнала Physiological and Biochemical Zoology.

Круги кровообращения

У всех животных, кроме рыб, конец большого круга кровообращения является началом малого и наоборот, что не дает возможности говорить об их полной замкнутости. Фактически, оба круга кровообращения составляют единое целое кровеносное русло, в…

В организме большинства позвоночных — и крокодила в том числе — кровь движется по так называемым двум кругам кровообращения. В малом, или лёгочном, она, проходя сквозь лёгкие, обогащается кислородом и избавляется от углекислого газа, в большом, или системном, питает кислородом все органы тела. Собственно, ни тот, ни другой полноценными кругами не являются, так как замыкаются друг на друга: из лёгких кровь возвращается в начало большого круга, а от органов — малого.

В организме млекопитающих и птиц эти круги, тем не менее, чётко разделены. По малому кругу насыщенную углекислым газом кровь, прибывающую в правое предсердие, гонит в лёгкие правый желудочек. Левый желудочек же отправляет поступающую из левого предсердия обогащённую кислородом кровь дальше по всему организму. По сути, четырёхкамерное сердце — это два насоса в одном, и такое разделение даже позволяет поддерживать в малом круге существенно меньшее давление, чем в большом.

У амфибий и рептилий сердце трёхкамерное — его предсердие разделено надвое, а вот желудочек всего один, он отправляет кровь дальше — как в лёгкие, так и к органам. Понятно, что в этом случае возможно частичное смешивание крови, что делает систему не очень эффективной.

Однако хладнокровные ящеры и земноводные, по большей части ведущие не слишком активный образ жизни, могут себе это позволить.

Сердце крокодила — особый случай.

Оно четырёхкамерное, но круги обращения разделены не полностью. Кроме того, от правого желудочка отходит не только лёгочная артерия, но и дополнительная, так называемая левая артерия, большая часть крови по которой направляется к пищеварительной системе, в первую очередь к желудку. Между левой и правой артериями (правая идёт от левого желудочка) имеется отверстие Паниццы, позволяющее венозной крови попадать в начало большого круга кровообращения — и наоборот.

close

100%

У человека подобное является аномалией и носит название врождённого порока сердца. Крокодил же не только не чувствует здесь порока, но и обладает дополнительным механизмом, позволяющим искусственно нагнетать бедную кислородом кровь в правую артерию. Или вовсе закрыть левую артерию, при этом его кровеносная система будет работать почти так же, как и у млекопитающих. Этим так называемым зубцовым клапаном крокодил может управлять по своей воле.

Причины, побудившие природу создать столь примечательный механизм, давно занимали учёных. Долгое время считалось, что сердце крокодила — переходный этап на пути к полноценному четырёхкамерному сердцу теплокровных млекопитающих.

Однако была и противоположная точка зрения, согласно которой крокодил — потомок теплокровного животного, которому по эволюционным причинам стало выгодней жить жизнью хладнокровного убийцы. В этом случае отверстие Паниццы и зубцовый клапан оказываются адаптационным механизмом, позволившим перейти к хладнокровному существованию. Например, в 2004 году Роджер Сеймур из австралийского Университета Аделаиды показал вместе с коллегами, что такое строение сердца может быть очень полезно для полуподводного образа жизни: снижение содержания кислорода в крови может замедлить обмен веществ, что помогает в долгих погружениях, когда хищник неподвижно ждёт свою жертву.

Профессор Университета штата Юта Коллин Фармер и её коллеги считают, что благодаря такой сложной системе крокодил может быстро разлагать проглоченные им куски добычи.

А медлить крокодилу нельзя: если рыба, обезьяна, а то и человеческая нога, не будут переварены слишком быстро, рептилия погибнет. Либо в пасти другого хищника в виду своей неповоротливости, либо от голода и кишечного расстройства: в жарком климате бактерии очень быстро размножатся на проглоченном куске мяса в чреве животного.

Фармер полагает, что дело не в том, что не прошедшая лёгких кровь бедна кислородом — для достижения подобного эффекта не нужно сложное устройство сердца, а достаточно замедлить дыхание. По её мнению, дело в том, что эта кровь богата углекислым газом. Когда крокодил направляет богатую CO2 кровь к желудку и другим органам пищеварения, специальные железы используют его при выработке желудочного сока, и чем больше к ним поступает углекислого газа, тем активнее секреция. Известно, что в интенсивности выделения желудочного сока своими железами крокодилы в десяток раз превосходят чемпионов по этому показателю среди млекопитающих. Это позволяет не только переваривать пищу, но и подавлять рост вредных бактерий в желудке.

Крокодилы (Crocodylia, или Loricata)

отряд водных пресмыкающихся. Длина большинства крокодилов 2-5 м, некоторых — до 6 м (гребнистый крокодил, старые самцы). Голова плоская, с длинным рылом и характерно изогнутым разрезом рта, туловище приплюснутое, хвост мощный, веслообразно…

Чтобы доказать свою гипотезу, учёные сначала изучили состояние кровеносной системы в периоды вынужденного поста и во время переваривания крокодилом пищи. Оказалось, что у только что откушавшего крокодила в течение многих часов клапан действительно заставляет кровь течь преимущественно в обход лёгких.

Далее учёные хирургическим путём дезактивировали клапан, закрыв вход в левую аорту, у группы молодых крокодилов. Контрольную группу для чистоты эксперимента также прооперировали, однако им аорту не закрывали. Как оказалось, после кормления у крокодилов, левая аорта которых была заблокирована, выработка желудочного сока значительно снижалась — несмотря на то, что кровь продолжала поступать к пищеварительным органам в достаточном количестве через правую аорту. При этом также резко снижалась способность крокодилов разлагать кости, составляющие немалую часть их рациона.

Помимо функции переноса CO2 к желудку, замечает Фармер, пуск крови в обход лёгких мог играть и другую важную функцию, наличию которой позавидуют многие посетители тренажёрных залов.

У крокодила богатая трапеза почти всегда следует за рывком к добыче, во время которого неповоротливое обычно животное мгновенно выпрыгивает из воды, хватает зазевавшуюся у водопоя жертву и затаскивает её под воду. В это время в мускулах генерируется такое количество ядовитой молочной кислоты (именно из-за них после физических нагрузок мышцы ломит), которое способно стать причиной гибели животного. По предположению учёных из Юты, с кровью эта кислота также переносится к желудку, где и утилизируется.

А что касается отверстия Паниццы, то его роль не только в том, чтобы направлять бедную кислородом кровь к другим органам, притормаживая метаболизм крокодила, но и в том, чтобы, наоборот, снабжать пищеварительную систему дополнительным кислородом из правой аорты, когда это нужно. Зубцовый клапан же помогает время от времени отправлять богатую углекислым газом кровь не только к желудку, но и к другим внутренним органам, которым она может понадобиться.

Как крокодилы так долго остаются под водой?

Истории хранителей

Ной К.
5 марта 2020 г.

Привет от Чешуйчатого, Склизкого и Зрелищного! Первый вид, с которым вы столкнетесь при входе в Scaly Slimy Spectacular (пока вы не спускаете глаз), — это два западноафриканских крокодила с тонкими мордами ( Mecistops cataphractus ). Причина, по которой у вас могут возникнуть проблемы с обнаружением двух наших крокодилов (Мечи и Бабу), заключается в том, что они проводят много времени под водой. На самом деле, крокодилы могут часами находиться под водой, не поднимаясь на поверхность, чтобы глотнуть воздуха. Я лично наблюдал, как самка морского крокодила провела под водой почти два часа. Так как же крокодилы (к которым относятся все виды крокодилов, аллигаторов, кайманов и гавиалов) способны совершать этот удивительный подвиг? Горстка физиологических приспособлений позволяет крокодилам оставаться под водой, включая специализированное сердце и уникальную метаболическую систему. Давайте рассмотрим каждую из этих адаптаций, чтобы лучше понять.

Сердце у крокодилов четырехкамерное, как у людей! И точно так же, как кровеносная система у людей, сердце забирает обессоженную кровь из организма, направляет ее в легкие для насыщения кислородом, кровь возвращается к сердцу, откуда она затем перекачивается к остальным частям тела. Довольно просто. Но если вы крокодил, погруженный под воду, кого волнует, течет ли у вас кровь в легкие? После короткого периода времени под водой кислород в легких заканчивается (в любом случае крокодилы обычно выдыхают воздух, чтобы утонуть). У крокодилов есть небольшое отверстие, называемое отверстием Паницца, между левой и правой аортой сердца. Пропустив весь технический жаргон, это означает, что кровь НЕ должна без необходимости поступать в легкие, когда крокодил находится под водой. Частота сердечных сокращений может упасть всего до 2–3 ударов в минуту, что позволяет экономить энергию в виде снижения клеточного дыхания. Интересно, что эта же адаптация также связана с эффективным пищеварением. Богатая кислородом кровь также доставляется к тем частям тела, которые больше всего в ней нуждаются.

Как объяснялось ранее, клеточное дыхание (тип метаболической реакции) снижается из-за снижения частоты сердечных сокращений и устранения ненужного притока крови к легким. Однако крокодилы могут выполнять свои самые напряженные физические нагрузки, вообще не используя кислород — процесс, называемый анаэробным дыханием. Представьте, что вы голодный крокодил, затаивший дыхание под водой, и как раз в тот момент, когда вам нужно всплыть, чтобы вдохнуть, чтобы клетки вашего тела могли насытиться кислородом, вот ничего не подозревающее вкусное млекопитающее свисает с дерева над вашей головой. Вам нужно будет выпрыгнуть из воды, чтобы достать его, используя всю мощь своего лишенного кислорода мышечного хвоста. И как только вы его получите, вам нужно будет вернуть его под воду, чтобы обеспечить успех. Нет времени для большего количества кислорода. У вас есть энергия, чтобы сделать это? К счастью, энергия, используемая в этом событии, не требует кислорода, если вы крокодил. Используемая энергия будет получена от гликолиза, который позволяет крокодилам дать полный толчок, даже когда их мышечные клетки работают на пустом месте.

Все эти удивительные приспособления позволяют крокодилам оставаться под водой в течение длительного времени. Могут быть даже дополнительные эволюционные адаптации, которые еще предстоит обнаружить у крокодилов, поэтому в зоопарке Атланты есть целый исследовательский отдел, который тесно сотрудничает с членами команды по уходу за животными для изучения подобных тем. Так что в следующий раз, когда вы увидите Меси и Бабу под водой, вы можете рассказать своим друзьям, как они могут оставаться под водой так долго.
Ной К.
Хранитель II, Герпетология

Рептилия | Определение, характеристики, примеры и факты

окрашенная черепаха (Chrysemys picta)

Посмотреть все медиа

Ключевые люди:
Этьен де ла Виль-сюр-Иллон, граф де Ласепед
Похожие темы:
динозавр ящерица змея черепаха Крокодиловые

Просмотреть весь связанный контент →

рептилия , любой член класса Reptilia, группы дышащих воздухом позвоночных, которые имеют внутреннее оплодотворение, амниотическое развитие и эпидермальные чешуйки, покрывающие часть или все их тело. Основные группы живых рептилий — черепахи (отряд Testudines), туатары (отряд Rhynchocephalia [Sphenodontida]), ящерицы и змеи (отряд Squamata) и крокодилы (отряд Crocodylia или Crocodilia) — насчитывают более 8700 видов. Птицы (класс Aves) имеют общего предка с крокодилами в подклассе Archosauria и технически являются одной линией рептилий, но рассматриваются отдельно (9).0010 см. птица).

Вымершие рептилии включали еще более разнообразную группу животных, которая варьировалась от морских плезиозавров, плиозавров и ихтиозавров до гигантских травоядных и плотоядных динозавров наземной среды. Таксономически Reptilia и Synapsida (группа млекопитающих рептилий и их вымершие родственники) были сестринскими группами, которые отделились от общего предка в эпоху Средней Пенсильвании (примерно от 312 до 307 миллионов лет назад). На протяжении миллионов лет представители этих двух групп были внешне похожи. Однако образ жизни постепенно расходился, и от синапсидной линии произошли волосатые млекопитающие, которые обладали эндотермической (теплокровной) физиологией и молочными железами для кормления своих детенышей. Все птицы и некоторые группы вымерших рептилий, такие как отдельные группы динозавров, также развили эндотермическую физиологию. Однако большинство современных рептилий обладают экзотермической (хладнокровной) физиологией. Сегодня только кожистая морская черепаха ( Dermochelys coriacea ) имеет почти эндотермическую физиологию. До сих пор ни одна рептилия, живущая или вымершая, не развила специализированных кожных желез для кормления своих детенышей.

Большинство рептилий имеют сплошное внешнее покрытие из эпидермальных чешуек. Чешуя рептилий содержит уникальный тип кератина, называемый бета-кератином; чешуя и межскалярная кожа также содержат альфа-кератин, что характерно для других позвоночных. Кератин является основным компонентом чешуи рептилий. Чешуйки могут быть очень мелкими, как у микроскопических туберкулезных чешуек карликовых гекконов (9).0010 Sphaerodactylus ), или относительно крупные, как в чешуе тела многих групп ящериц и змей. Самая крупная чешуя – это щитки, покрывающие панцирь черепахи или пластинки крокодила.

Другие особенности также определяют класс Reptilia. Затылочный мыщелок (выступ, в котором череп прикрепляется к первому позвонку) один. Шейные позвонки у рептилий имеют средневентральные кили, а интерцентр второго шейного позвонка срастается с осью у взрослых. Таксоны с хорошо развитыми конечностями имеют два и более крестцовых позвонка. Нижняя челюсть рептилий состоит из нескольких костей, но не имеет передней венечной кости. В ухе единственная слуховая кость, стремя, передает звуковые колебания от барабанной перепонки (барабанная полость) к внутреннему уху. Половое размножение внутреннее, и сперматозоиды могут откладываться путем совокупления или сближения клоаки. Бесполое размножение путем партеногенеза также встречается в некоторых группах. Развитие может быть внутренним, при этом зародыши остаются в яйцеводах самки, а зародыши некоторых видов могут прикрепляться к матери через плаценту. Однако у большинства видов развитие внешнее, зародыши заключены в яйца с скорлупой. Во всех случаях каждый эмбрион заключен в амнион — перепончатый мешок, заполненный жидкостью.