Классы земноводных, рептилий, птиц, зверей

Размещено на http://www.allbest.ru/

Класс земноводных (амфибий)

В настоящее время этот класс насчитывает около 4 тыс. видов. Земноводные дышат легкими и влажной кожей (от трети до половины кислорода они получают через кожу, через нее же выводят значительную часть углекислого газа). У некоторых земноводных сохраняются наружные жабры. В ходе эволюции земноводные приобрели два круга кровообращения и развили лимфатическую систему. Головной мозг земноводных сложнее, чем у рыб, он уже делится на два полушария. Все земноводные - хищники, питающиеся в основном насекомыми, а также пауками, червями, слизнями. Крупные тропические лягушки могут заглатывать мышей и птенцов.

Любопытный факт: выйдя из моря на сушу, земноводные в конце концов совсем отказались от морской воды, предпочитая ей пресную воду. Дело в том, что земноводные вынуждены в больших количествах получать воду прямо через кожные покровы. Но это возможно лишь при условии, что соленость воды снаружи тела организма будет меньше, чем внутри. Поэтому-то современные земноводные предпочитают иметь дело с пресными водоемами. Если же они попадают в соленую морскую воду, то их организм обезвоживается и они быстро погибают. Так что моря и океаны для земноводных являются принципиально неодолимой преградой.

Отметим три отряда земноводных. Отряд хвостатых земноводных: саламандры, тритоны. Отряд бесхвостых земноводных: лягушки, жабы. Отряд безногих земноводных:

Класс пресмыкающихся (рептилий)

амфибии млекопитающий биосфера

От былого многообразия рептилий в настоящее время сохранились всего 8 тыс. видов.

Заметим, что дыхание у пресмыкающихся исключительно легочное, кожа сухая. Имеются два круга кровообращения. Тело покрыто роговыми чешуйками, или щитками. Они защищают тело от высыхания, но мешают росту особи; поэтому почти все пресмыкающиеся линяют. Большинство -наземные животные. Некоторые виды обитают в воде. Водные пресмыкающиеся, как и наземные, дышат атмосферным воздухом, а для размножения выходят на берег, где и откладывают яйца (так поступают черепахи и крокодилы).

Отметим отряды современных пресмыкающихся. Отряд черепах. Различают морских черепах и наземных. Наземных черепах подразделяют на сухопутных и пресноводных.

Морские черепахи: зеленая черепаха, кожистая черепаха, бисса. Морские черепахи, как правило, весьма крупные (до 0,5 т), они прекрасно плавают, развивая скорость до 10 км/ч, и преодолевают тысячекилометровые расстояния, строго «придерживаясь курса». Куда же может держать курс морская черепаха? А курс этот от места привычного для данной черепахи «выпаса» (какого-то места с богатыми зарослями водорослей) к тому песчаному пляжу, который эта черепаха уже давно облюбовала как место, где она откладывает яйца и закапывает их в песок. И ничего, что при этом приходится проделать тысячекилометровый путь по морю. Подобные морские заплывы черепахи выполняют не в одиночку, а собравшись в стаю.

Сухопутные черепахи морских путешествий, конечно, не предпринимают. Они всю жизнь (а она у них длинная - до 100-150 лет) проводят на каком-нибудь острове или в какой-то определенной местности. Вот некоторые сухопутные черепахи: средиземноморская, кровельная, среднеазиатская, австралийская змеиношейная, звездчатая. Сухопутные черепахи относительно невелики, но есть среди них исключение - слоновая черепаха (длина 110 см, масса 400 кг), живущая на Галапагосских островах в Тихом океане.

Отметим, наконец, некоторых пресноводных черепах: каймановую, каспийскую, дальневосточную, матамату, аррау (тартаругу). У нас часто встречается болотная черепаха. Ночью она спит на дне (там же, закопавшись в ил, и зимует), а по утрам и днем охотится в воде и на суше на разных насекомых, червей, мелких моллюсков.

Разнообразие черепах демонстрируют рисунки на с. 413. Там приведены в качестве примера 18 видов черепах.

Отряд чешуйчатых. Этот отряд включает в себя ящериц и змей.

Ящерицы достаточно многообразны. Отметим хорошо всем известных зеленую и живородящую ящериц, желтопузика, варана, хамелеона, а также метровую галапагосскую морскую игуану (единственную ящерицу, освоившую водную стихию). Менее известны ящерицы семейства агамовых с головой, покрытой мелкими роговыми щитками и чешуйками (длина тела до 45 см): летающий дракон (у него есть оранжевые крылышки, которые позволяют ему планировать при прыжках), ушастая круглоголовка (она умеет устрашающе гримасничать), молох (он от носа до кончика хвоста и лап усеян роговыми шипами). Весьма забавны самые мелкие (3,5 см) ящерицы гекконы, называемые также цепколапыми. Они могут бегать по стенам и потолку.

Змеи еще более многообразны, чем ящерицы. Одна из характерных особенностей змей - это исключительная растяжимость змеиной пасти, благодаря чему змеи могут проглатывать животных, не уступающих им по величине. Ни одна змея не может жевать свою добычу или откусывать от нее куски, а заглатывает ее только целиком. При линьке змея сбрасывает кожу единым куском, выворачивая ее словно чулок.

Отметим некоторые семейства змей.

Семейство ложноногих. Это самые крупные современные змеи (до 10 м). Сюда относятся живородящие удавы (в частности, водяной удав анаконда) и яйцекладущие питоны (например, сетчатый и тигровый).

Семейство гадюковых: гадюки обыкновенная, степная, кавказская, малоазиатская, гюрза (до 2 м), эфа. Все эти змеи ядовитые, все они опасны для человека. Обитающая в песках Средней Азии эфа держит печальное первенство по количеству погибших от ее яда людей.

Семейство аспидовых - это крупные (до 5,5 м) ядовитые змеи: очковая змея (индийская кобра), королевская кобра (гамадриад), африканская плюющая кобра (она плюет ядом на расстояние до 3 м), живущая на деревьях мамба. Аборигены Африки больше всего боятся именно мамбы. Смерть от ее укуса может наступить уже через 20-30 минут; змея необычайно быстрая - даже по земле она движется со скоростью до 15 км/ч.

Семейство ямкоголовых (это тоже ядовитые змеи): гремучая змея, щитомордник.

Семейство ужовых. Здесь представлены безобидные для человека обычный уж, водяной уж, полоз. Здесь же и медянка, которую многие ошибочно считают ядовитой. Но есть среди ужовых и ядовитые змеи: бойга, стрела-змея.

Отряд крокодилов. Представители отряда: нильский крокодил, гребнистый крокодил, аллигатор (кайман). Все они весьма опасны для людей. А вот обитающий в Индии и Индонезии гавиал (до 6,6 м) для человека безопасен.

Класс птиц

В настоящее время на Земле обитают примерно 9 тыс. видов птиц. Как тебе уже известно, птицы произошли от рептилий. Они сохранили немало общего с рептилиями. Недаром птиц иногда называют «оперенными теплокровными рептилиями». Птичьи перья произошли от чешуи рептилий. Обрати внимание: на ногах птиц до сих пор сохранились чешуйки. О рептилиях-предках напоминает также птичий клюв. Как и рептилии, птицы являются яйцекладущими животными.

Затраты энергии на полет более высоки по сравнению с затратами энергии на бег или плавание. По этой причине жизненные процессы у птиц протекают весьма интенсивно. Значит, птицы вынуждены поглощать довольно много пищи. Умение летать увеличивает возможности добывать пищу, но оно же, это умение, требует больше пищи.

Или никуда особенно не спешить и при этом обходиться попадающейся время от времени пищей. Или, напротив, быстро двигаться, летать и при этом постоянно отыскивать и находить пищу. Древние рептилии, «выбравшие» первый путь, превратились в современных пресмыкающихся. Рептилии, «выбравшие» второй путь, стали современными птицами. Оба варианта оказались жизнеспособными. Но, по-видимому, они не были оптимальными, как и всякие крайности. Оптимальный вариант природа нашла в лице млекопитающих. Но прежде, чем мы перейдем к классу млекопитающих, уделим немного внимания систематике птиц. Она того заслуживает.

Большинство биологов распределяют птиц по 26 отрядам. Отметим некоторые из них. Прежде всего два отряда нелетающих птиц.

Отряд пингвинов и отряд страусов. Пингвины не летают, но зато они прекрасно плавают и, конечно, передвигаются на суше, хотя и не очень быстро. Императорский пингвин, например, может плыть со скоростью 40 км/ч и больше. Он прекрасно ныряет и может достигать глубины в 200 м. Пингвин этот наиболее крупный из всех пингвинов - его длина составляет 120 см (наверное, правильнее говорить не о длине, а о высоте тела). Самые короткие пингвины - галапагосские (40 см). Страусы - самые крупные из современных птиц. Они не только не летают, но и не плавают. Зато они прекрасно бегают, развивая скорость до 50-60 км/ч. Самые малые страусы - это страусы киви (высота до 60 см, масса до 3,5 кг). Самые крупные - африканские страусы (до 3 м, до 150 кг). Среднее положение занимают американские страусы нанду и австралийские страусы эму (до 2 м, до 80 кг).

Все остальные отряды птиц - это летающие птицы (как и положено птицам). Некоторые из них к тому же хорошие пловцы и ныряльщики.

Отряд буревестникообразных: буревестники, альбатросы.

Отряд пеликанообразных (веслоногих): бакланы, пеликаны, фрегаты, фаэтоны, олуши. Виртуозно летающие фрегаты «славятся» своим разбойным нравом. Олуши славятся умением нырять. Они могут нырять с высоты 20-40 м (с высоких скал) на глубину до 50 м.» Отряд аистообразных (голенастых): цапля, аист ибис, фламинго, выпь. Отряд гусеобразных: гусь, лебедь, утка.

«Отряд соколообразных, или дневных хищных птиц: сокол, сапсан, пустельга, орел, гриф, орлан, ястребы (тетеревятник, перепелятник, гарпия), коршун, кречет, лунь. Сапсан может считаться самой быстрой птицей. Когда он пикирует на добычу, то развивает скорость полета до 180 км/ч.

Отряд куриных: куры, куропатки, перепел, глухарь, тетерев, фазан, павлин, индюк, рябчик, цесарка.

Отряд журавлеобразных: журавль, коростель, дрофа.

Отряд ржанкообразных: чайки, ржанки, крачки, кулик, бекас, дупель, вальдшнеп. Крачка полярная ежегодно совершает самый длинный перелет (до 30 тыс. км). В нашу осень она летит из Арктики в Антарктику, а нашей весной летит обратфно - из Антарктики в Арктику.

Отряд голубеобразных: голуби, рябки.

Отряд попугаев.

Отряд совообразных, или ночных хищных птиц: сова, сипуха, сплюшка, филин, неясыть, сыч.

Отряд стрижеобразных (длиннокрылых): стриж, колибри. Колибри - самые маленькие птицы. Их высота от 6 до 20 см, масса от 2 до 20 г. Летают со скоростью до 80 км/ч. При этом маленькие колибри делают до 80 взмахов крыльями в секунду.

Отряд дятлообразных: дятел, тукан. Отряд воробьинообразных: воробей, жаворонок, ворона, ворон, грач, дрозд, поползень, синица, ласточка, сойка, соловей, скворец, снегирь, райская птица, лирохвост, зяблик, щегол, клёст, чиж, вьюрок, зеленушка, овсянка, мухоловка, варакушка, иволга, пеночка, королёк.

Отряд воробьинообразных - самый многочисленный.

Класс млекопитающих, или зверей

Хотя сегодня нашу планету можно назвать «планетой млекопитающих», однако число видов обитающих на ней млекопитающих не так уж велико - около 4 тыс. видов. Один из этих видов - человек.

В класс млекопитающих особняком входит подкласс однопроходных.

Биологи называют их также первозверями. Однопроходные сохранили клоаку - общую полость, куда впадают выводные отверстия кишечника, мочевого пузыря и половых путей. Клоака характерна для пресмыкающихся и птиц. Однопроходные не рожают живых детенышей, а откладывают яйца, что тоже характерно для пресмыкающихся и птиц. Живут однопроходные в Австралии - это ехидна и утконос.

Остальных млекопитающих (настоящих зверей) обычно подразделяют на одиннадцать отрядов: сумчатые, насекомоядные, рукокрылые, грызуны, зайцеобразные, хищники, ластоногие, китообразные, непарнокопытные, парнокопытные, приматы. В отдельный отряд выделяют слонов. Происхождение различных отрядов млекопитающих мы с тобой уже рассматривали в п. 3.6 (вспомни схему, представленную в том параграфе).

Отряд сумчатых: кенгуру, опоссум, сумчатый медведь (коала), сумчатый крот, сумчатый волк, сумчатая куница. У самок большинства сумчатых есть выводковая сумка (в виде кожной складки), в которую открываются соски. Детеныш рождается недоношенным и некоторое время развивается, находясь в сумке.

Отряд насекомоядных: крот, еж, выхухоль, землеройка.

Отряд рукокрылых: крыланы, летучие мыши, вампиры. Передние конечности этих млекопитающих превратились в подобие крыльев, благодаря чему они могут летать.

Отряд грызунов - наиболее многочисленный отряд млекопитающих (свыше 1/3 всех видов млекопитающих): семейство Хомяковых (хомяки, песчанки, полевки), семейство мышиных (мыши, крысы), семейство беличьих (белки, сурки, нутрии, суслики, бурундуки), тушканчики, дикобраз, бобр, шиншилла.

Отряд зайцеобразных: зайцы, кролики, пищухи.

Отряд хищников: семейство кошачьих (кошка, рысь, пума, пантера, лев, тигр, леопард, ягуар, снежный барс, гепард); семейство собачьих (волк, шакал, койот, динго, лисица, песец), гиены; семейство медвежьих - самых крупных современных хищников (медведи: бурый, белый, гризли, бамбуковый, или большая панда), еноты; семейство куньих - хищники с самым лучшим мехом (соболь, куница, хорек, горностай, норка, выдра, ласка, барсук, росомаха). Отряд ластоногих: тюлень, морж, морской котик, нерпа, морской слон, морской леопард, сивуч. Это тоже хищники, но только прекрасно приспособившиеся к водной среде. Их конечности превратились в ласты. Ныряют в глубину до 500 м, могут проводить под водой до 30 минут. Но детенышей рожают на берегу. Различные представители отряда ластоногих изображены на с. 418. Отряд китообразных - млекопитающие, окончательно вернувшиеся с суши в море. Именно вернувшиеся. Тело у них вторично приобрело рыбообразную форму, исчезли шерстяной покров, ушные раковины, задние ноги, а передние превратились в плавники-рули. Однако к жаберному дыханию они не вернулись и могут проводить под водой ограниченное время (до одного-полутора часов). Синий кит - самое большое когда-либо существовавшее на Земле животное. Его длина достигает 35 м, а масса 150 т. До 18 м дорастает горбатый кит (горбач), до 20 м - кашалот. Великолепные представители отряда китообразных - дельфины (афалина, касатка, белобочка, гринда, иния). Дельфины способны к звукоподражанию, легко поддаются дрессировке, прекрасно относятся к людям. Тут есть над чем задуматься. На с. 419 представлены китообразные. Они подразделяются на два подотряда: усатых китов (у них вместо зубов роговые пластины - китовый ус) и зубатых китов (к ним относятся, в частности, дельфины). Внешне многие китообразные похожи на рыб; однако это не рыбы, а млекопитающие. Отряд непарнокопытных: тапир, носорог, семейство лошадей (лошадь, осел, зебра, кулан).

Отряд парнокопытных (эти животные опираются на раздвоенное копыто, являющееся преобразованными третьим и четвертым (пальцами). Различают подотряды нежвачных и жвачных парнокопытных. Нежвачные: кабан, бегемот, свинья. Жвачные: семейство оленей (олень, марал, косуля, лось), жирафа, верблюд, семейство полорогих (антилопа, газель, джейран, сайгак, козел, баран, овца, бык, як, бизон, зубр, буйвол). Об отряде приматов мы весьма подробно говорили в теме 4, когда рассматривали основные этапы антропогенеза.

Термин «биосфера» появился в научной литературе более ста лет тому назад. Его ввел в 1875 году австрийский геолог Эдуард Зюсс (1831-1914) в своей работе, которая была посвящена геологии Альп. Зюсс не потрудился дать определение введенного им термина; просто по аналогии с атмосферой, гидросферой и литосферой он предложил рассматривать еще одну «сферу» Земли - сферу жизни.

Однако понятие биосферы возникло отнюдь не случайно. Можно сказать, что в те времена оно буквально носилось в воздухе. За девять лет до упомянутой выше работы Зюсса появился труд немецкого геолога Эрнста Геккеля (1834-1919) «Общая морфология организмов», где впервые была озвучена экология - общая наука о взаимоотношениях живых организмов и окружающей среды. Пройдет немного времени - и биосфера окажется одним из основных понятий этой науки. В 1868 году российский естествоиспытатель, почвовед Василий Васильевич Докучаев (1846-1903) публикует труд под названием «К учению о зонах природы», где пишет о «вековечной и закономерной связи, которая существует между мертвой и живой природой». Докучаев ставит вопрос о необходимости перехода от раздельного изучения живых организмов и минералов к изучению их как некой общей системы с многими взаимосвязями. Впоследствии эту систему все будут называть биосферой.

Фактически работы Геккеля и Докучаева уже позволяли сформулировать понятие биосферы. Однако сделано это было лишь в 1926 году - когда вышла в свет книга «Биосфера», написанная выдающимся российским естествоиспытателем и мыслителем Владимиром Ивановичем Вернадским (1963-1935). Он по праву считается создателем целостного учения о биосфере.

Итак, что же такое биосфера? Что представляет собой так называемая «сфера жизни»?

Под биосферой принято понимать своеобразную земную оболочку («сферу»), включающую в себя всю совокупность живых организмов и ту часть вещества планеты, которая находится в непрерывном обмене с живыми организмами (или же находилась в таком обмене в прошлые времена). Согласно современным представлениям, главная, определяющая особенность биосферы состоит не просто в том, что она включает в себя всю совокупность живых организмов на Земле, а в том, что благодаря такому включению та оказывается важнейшим средообразующим фактором. Это означает, что биосфера в существенной мере формирует весь облик нашей планеты. Благодаря наличию живых организмов световая энергия солнечного излучения улавливается планетой и переходит в химическую энергию органических соединений. Используя накопленную организмами энергию, биосфера осуществляет глобальные химические процессы, организует на Земле непрерывные, никогда не прекращающиеся круговороты вещества и энергии (через посредство так называемых биогеохимических циклов).

Всю совокупность живых организмов называют также живым веществом планеты (термин «живое вещество» ввел В.И. Вернадский). По подсчетам ученых, общая масса всех живых организмов в пересчете на сухое вещество (иначе говоря, биомасса планеты) составляет 2,42 триллионов тонн. При этом только 0,13% биомассы сосредоточено в океанах, а вся остальная биомасса приходится на материки и острова (сюда включены птицы, коль скоро они выводят птенцов на суше). Если сравнивать биомассу животных и растений, то оказывается, что на суше существенно преобладают растения: 99,2%) приходится на растения и только 0,8% -на животных. А вот в океанах картина обратная. Там биомасса растений составляет всего 6,3% , а остальные 93,7%) - это биомасса животных.

Так как общая биомасса океанов значительно уступает общей биомассе материков, то получается, что в основном на Земле обитают автотроф-ные организмы. Нелишне еще раз напомнить, что именно автотрофные организмы улавливают энергию солнечного света и запасают ее в химических связях тех органических соединений, которые эти организмы создают из воды и углекислого газа в процессе фотосинтеза. Исходя из приведенных выше процентов, ты можешь, воспользовавшись калькулятором, без труда подсчитать, что на автотрофные организмы приходится 99,072%) всей биомассы планеты и, значит, на гетеротрофные организмы (включающие в себя грибы и всех животных, в том числе человека) приходится всего лишь 0,928%. Меньше одного процента!

Итак, биомасса планеты составляет 2,421012 т. Но кроме живых организмов в состав биосферы входит также та часть вещества планеты, которая находится или находилась в обмене энергией и веществом с организмами. Насколько велика эта часть вещества планеты? Чтобы оценить ее, надо уточнить, какие объемы планеты охватывает биосфера, т.е. определить границы, биосферы. Современная жизнь распространена в верхней части литосферы, нижних слоях атмосферы и во всей гидросфере. А что такое «верхняя часть литосферы»? В настоящее время принято считать, что нижняя граница биосферы опускается в среднем на 2-3 км на суше и на 1-2 км под дно океана. В атмосфере биосфера простирается примерно до высоты озонового слоя (20-25 км), который, как тебе известно, служит естественным экраном, защищающим земную жизнь от губительной для нее ультрафиолетовой части солнечного излучения. Общая масса биосферы составляет примерно 3 * 1018 т. Таким образом, лишь одна миллионная часть общей массы биосферы приходится на биомассу.

Сопоставь числа:

масса Земли равна 61021 т;

масса биосферы равна 3101к т (т.е. в две тысячи раз меньше);

биомасса равна 2,41012 т (т.е. еще в миллион раз меньше).

А теперь задумайся: биомасса составляет миллиардную долю массы земного шара, однако эта ничтожная доля коренным образом преобразовала и продолжает преобразовывать облик планеты! Согласись, тут есть над чем задуматься.

Здесь следует напомнить тебе наш разговор об энергии солнечных лучей в живых организмах в п. 4.4 в первой части книги «Микромир и Вселенная». Там отмечалось, что зеленая масса растений усваивает только 0,33% энергии солнечного излучения, попадающего на нашу планету. Это означает, что остальные 99,67% энергии частично отражаются от Земли, а частично идут на нагревание атмосферы, а также приповерхностных слоев суши и океанов. Эта энергия производит перемещения воздушных и водных масс, а также круговорот воды на планете. По сравнению с этими энергетическими затратами представляются ничтожными те три десятых процента энергии, которые улавливают автотрофные организмы. Однако именно эти три десятых процента уловленной растениями солнечной энергии позволяют биосфере играть значительную роль в глобальных геохимических процессах, преобразующих облик планеты.

Но вернемся к биосфере и отметим четыре основных типа вещества, составляющих ее. Это, во-первых, живое вещество, т.е. совокупность всех ныне живущих организмов. Во-вторых, это так называемое биогенное вещество - оно в настоящее время уже не живое, так как возникло из организмов, живших раньше (например, известняки, горючие ископаемые, в частности каменный уголь). В-третьих, это так называемое косное вещество - оно образовано процессами, в которых живые организмы не участвовали (например, изверженные горные породы). В-четвертых, это так называемое биокосное вещество - оно создается одновременно и процессами неживой природы (косными процессами), и живыми организмами. Пример такого вещества - почва. По выражению В.И. Вернадского, это вещество «создается одновременно живыми организмами и косными процессами, представляя системы динамического равновесия тех и других». Ученый подчеркивал, что организмы играют в биокосном веществе ведущую роль.

Биосфера представляет собой глобальную открытую систему со своим «входом» и «выходом». На «входе» происходит улавливание световой энергии солнечного излучения автотрофными организмами. «Упакованная» в химических связях органических соединений, синтезированных автотрофными организмами, эта энергия обеспечивает всю жизнедеятельность живого вещества, благодаря которой на планете и совершаются глобальные геохимические процессы. На «выходе» происходит выбывание из биологического круговорота каких-то веществ, так что можно говорить, что биосфера «имеет выход в геологию».

Размещено на Allbest.ru