Амниоты: Часть 1

Видео

Конспект

Общие черты амниот, основные адаптации к обитанию в наземных условиях. Три класса амниотических позвоночных: Рептилии, Птицы и Млекопитающие, общая характеристика классов. Переход к гомотермии у птиц и млекопитающих.

Амниоты - это большая группа наиболее специализированных к наземной жизни представителей позвоночных, в которую входят рептилии, птицы и млекопитающие. Амниоты смогли решить экологические проблемы, которые вставали еще перед амфибиями и выйти в свободную жизнь в наземной среде обитания.

Чем амниоты будут отличаться от амфибий? Амниоты научились максимально экономить воду в наземной среде. У амниотических животных ребра грудного отдела позвоночника соединяются с грудиной, формируя полноценную грудную клетку, что позволяет перейти к сложным легким. Именно появление полноценной грудной клетки позволяет четко подразделить позвоночник любого амниотического животного на пять отделов: шейный, грудной, поясничный, крестцовый и хвостовой отделы.

Амниоты обзаводятся сложными легкими и трахеей. Внутренние перегородки легких начинают многократно ветвиться, формируя сложную губчатую ткань, которая заполняет практически весь объем легкого. Это необходимо для увеличения внутренней поверхности легких, в связи с чем животное получает большое количество кислорода, что, делает ненужным кожное дыхание. Поэтому у всех амниотических животных кожа становится непроницаемой для воды. Рептилии, птицы и млекопитающие длинную трахею могут использовать для резонации, для усиления звуковых колебаний, для охлаждения воздуха.

Амниотические животные, рептилии, птицы и млекопитающие достигли непроницаемости кожи для воды благодаря тому, что в эпидермальных клетках, накапливается специальный гидрофобный белок кератогиалин. Клетка, в цитоплазме которой находится много гранул кератогиалина, перестает пропускать воду. Безусловно, такая клетка погибает, поскольку она не может вести нормальный водный обмен с окружающей средой, но даже погибнув, она продолжает играть роль водозащитного барьера, не давая воде уходить через поверхность кожи, и в той же степени, не давая воде с поверхности из окружающей среды всасываться в организм животного.

Наличие кератогиалина позволило амниотам обзавестись еще одной очень полезной структурой - когтями. Коготь имеет скелетную основу когтеобразную форму принимает последняя фаланга в скелете пальца. Снаружи формируется толстый роговой чехол, который защищает конец пальца от возможных травм.

Амниоты, серьезным образом перестраивают выделительную систему. Они избавляются от нефростома, целомические воронки у них полностью редуцируются. Таким образом формируется следующий тип почки - тазовая или метанефрическая почка, в которой присутствуют только боуменовые капсулы с капиллярными клубочками. Выводной каналец очень сильно удлиняется и может образовывать дополнительные петли. Вся та жидкость, которая выделяется тазовой почкой, это продукт клубочковой фильтрации. Также амниотические животные активно развивают механизм обратного всасывания воды: пока первичная моча перемещается по выделительному канальцу, максимальное количество воды извлекается из просвета канальца в окружающей ткани, что позволяет успешно выживать в наземных условиях даже в отсутствии воды.

Амниотические животные сделали следующий шаг — они оторвались от водоемов. Они отказались от личинки и личиночный этап развития стал проходить вместе с эмбриональным. Амниотические животные сильно эволюционируют в сторону развития защитных оболочек яйца. У рептилий и у птиц два разных варианта устройства скорлуповых оболочек: скорлупа может быть жесткая и известковая, а может быть мягкая и кожистая. У птиц мы видим только жесткую известковую скорлупу, а среди рептилий можно обнаружить представителей с жесткой известковой скорлупой и с кожистой оболочкой.

Большая часть млекопитающих переходит к живорождению, то есть оплодотворенная яйцеклетка развивается внутри материнского организма. Однако сохранились два рода яйцекладущих млекопитающих: утконосы и ехидны, которые продолжают откладывать яйца, как делали их древние рептильные предки. У яйцекладущих млекопитающих скорлупа яиц кожистая и мягкая, но тем не менее позволяет защитить яйцо от высыхания на срок, необходимый для развития. Еще один шаг, который сделали амниоты - это усиление дополнительной защиты эмбриона, развивающегося внутри яйца за счет появления специальных зародышевых оболочек.