Строение и функции черепашьего панциря

Строение и функции карапакса

Продолжая изучать скелет черепахи, рассмотрим верхнюю часть ее панциря. Она имеет выпуклость, похожую на маленький колокол. У сухопутных черепах он особенно высокий и массивный, у водных — более плоский, обтекаемой формы. Карапакс состоит из двух слоёв. Наружный содержит кератиновые чешуйки – щитки, а нижний полностью имеет костное строение. К нему прикрепляются дуги позвонков пояснично-грудного отдела и рёбра. Окраску и рисунок роговых щитков карапакса учёные-систематики используют для определения видовой принадлежности животных. Именно из-за панциря черепахи были и остаются объектом промысла. Из него изготовляют оправу для очков, футляры, рукоятки ножей. Панцирь имеет несколько отверстий, в которые животное втягивает голову, конечности и хвост в момент опасности.

От кого произошли черепахи

Учёные считают, что эти животные происходят от одной из вымерших групп рептилий. Условно их называют пермскими котилозаврами. Внешне они походили на ящериц с короткими выпирающими мощными рёбрами, ставшими прообразом панциря. Находки и исследования ископаемых останков позволяют говорить, что это всеядное животное обитало в Евразии и Северной Америке.

Этапы дальнейшей эволюции пермского котилозавра не совсем ясны. Поэтому длительное время биологи не могли создать полную палеонтологическую летопись существования черепах. Оставался загадкой и процесс «превращения» рёбер в панцирь.

Группа американских исследователей решила иначе подойти к решению этой проблемы. Вместо того, чтобы снова пытаться заполнить пробел в 30–55 миллионов лет, они стали заново изучать останки пермского эунотозавра. Краткое описание говорит о том, что внешне он напоминал ящерицу с чрезмерно выпирающими боками, обитал на суше вблизи водоёмов.

Учёные пришли к выводу, что строение рёбер эунотозавра вполне соответствует современным теориям эволюции панциря. Большинство биологов разделяют мнение американских коллег и считают, что именно эунатозавр стал прародителем всех черепах.

К какой группе животных относится

Черепахи относятся к группе позвоночных животных. Они отличаются необычной конструкцией скелета: короткое туловище помещено в панцирь из разнообразных костных пластинок. Более узкая классификация позволяет относить их к группе амниотов. Это означает способность животных откладывать яйца, хорошо приспособленные для выживания в наземной среде.

Черепаха — земноводное, пресмыкающееся или млекопитающее?

Некоторые люди задаются вопросом: «Черепаха — это рептилия или земноводное?» Есть и те, кто называет их пресмыкающимися или амфибиями.

Согласно биологической классификации черепахи относятся к классу Рептилии или Пресмыкающиеся. Покрытая щитками или другими роговыми образованиями кожа позволяет легко отличить их от земноводных — саламандр, ящериц или тритонов. Все виды черепах — яйцекладущие животные. Живородящих, как, например, некоторые змеи, среди них нет. Самки всегда откладывают яйца на суше.

Для представителей класса млекопитающих биологической особенностью является наличие:

• желез, вырабатывающих молоко для вскармливания своего потомства;
• плаценты у новорождённого детеныша.

У черепах нет молочных желез. Отложив яйца, никакого последующего участия в выращивании и кормлении детёнышей они не принимают. Развитие черепашат прямое, без стадии личинки. Вывод: черепахи не относятся к млекопитающим.

С точки зрения эволюции они — промежуточное звено между теплокровными млекопитающими и холоднокровными земноводными.

Виды сухопутных черепах

Сухопутные черепахи обладают высоким, выпуклым панцирем, а также имеют толстые ноги, которые напоминают столбы. Их пальцы сращиваются между собой, однако маленькие когти при необходимости могут раздвигаться.

У них наблюдаются выступающие части тела, в частности, шея и лапы, которые украшаются чешуей и щитками. Размеры этих черепах находятся в обширном диапазоне: от маленьких, длина которых составляет 12 см, до больших, диаметр которых составляет 1,5 м. Большие разновидности сухопутных черепах живут на островах вроде Сейшел.

Сухопутные черепахи употребляют растительную пищу, однако им требуется также и растительный белок, за счет чего черепахи иногда съедают несколько насекомых или употребляют в пищу беспозвоночных. Они также способны подолгу обходиться без воды за счет сока растений. К наиболее примечательным разновидностям сухопутных черепах можно отнести следующие виды:

Нравится видНе нравится вид

Слоновая черепаха

Галапагосская слоновая черепаха. Это один из наиболее крупных представителей вида, размер которого может составлять 1,8 м, а вес — более 400 кг. Кроме того, эта черепаха считается долгожителем, который способен жить до 170 лет. Эти черепахи встречаются исключительно на Галапагосских островах. Панцирь черепах светло-коричневого цвета, с течением времени на нем появляются мшистые лишайники. Их лапы достаточно большие, на них присутствует сухая кожа, жесткие чешуйки и щитки. Чем больше влаги в том климате, где проживают черепахи, тем выше располагается их панцирь.

Эластичная черепаха

Эластичная черепаха. Эта разновидность имеет достаточно плоский и мягкий панцирь, который образуется из тонких пластин. При необходимости он способен сжиматься по сравнению со стандартными размерами. Ареалом обитания этих черепах становится Южная Кения, Танзания, особенно в области скалистых районов предгорий.

Деревянная черепаха

Это вид распространен в Канаде, а также в северной части США. Деревянная черепаха считается лесной разновидностью, за счет чего ее окрас заточен «под дерево». Он является серым, с присутствующими коричневыми частями и нижними желтым щитком.

Балканская черепаха

Панцирь этой черепахи составляет не более 30 см. Ее верхний щиток напоминает оттенок корицы, на котором также располагаются темные пятна. У молодых особей верхний щиток имеет солнечный цвет, который с течением времени становится менее ярким и более мрачным.

Размножение и продолжительность жизни

Инстинкт продолжения потомства приходит к ним в возрасте 5-9 лет, именно тогда черепахи взрослеют. Сезон спариваний начинается сразу после плавного пробуждения от зимней спячки. Это бывает не везде в одно время, а зависит от климата в регионах. У нас в умеренных широтах — апрель-май.

К тому моменту воздух прогревается до +14º С, а вода — до +10º С. Событие может совершиться как в воде, так и на земле. Если в этот момент они находятся на мелководье,то видны спины самцов, которые возвышаются над гладью водоема, а самку не видно, она в это время находится под ними полностью в воде.

Процесс занимает 5-10 минут. Яйца кладут обычно рядом с родной акваторией. Но есть и исключения. Особо беспокойные черепахи, чтобы найти для будущего потомства местечко поукромнее, уходят довольно далеко от дома. В теплых районах самка за сезон успевает сделать 3 кладки, в прохладных  – 1-2.

Чтобы отложить яйца, родительница в течение 1-2 часов выкапывает ямку глубиной до 17 см, трудясь задними лапами. Форма этого углубления напоминает кувшин с дном около 13 см и горлышком до 7 см. Место для ямки она тоже готовит заранее, тщательно расчищая передними лапами и головой небольшой участок земли.

Яйца выходят постепенно, по 3-4 штуки примерно каждые 5 минут. Количество яиц разное, достигает 19 штук, у них твердая известковая скорлупа белого цвета. Имеют форму эллипса размером от 2,8*1,2 до 3,9*2,1 см, и весят 7-8 г. После всего самка закапывает ямку и тщательно выравнивает животом землю над ней, как бульдозер, маскируя место кладки.

Период инкубации протекает от 60 до 110 дней, в зависимости от климата региона. Вылупившиеся черепашки сразу не стремятся на поверхность. Наоборот, они закапываются поглубже, зимуют под землей и появляются на свет только весной. Правда, есть смельчаки, которые все же выползают и ныряют в водоем. Тогда зиму они проводят уже под водой.

Все малыши имеют очень темный окрас, ближе к черному, лишь местами проскальзывают светлые крапинки. У них на животе находится желточный мешок, за счет которого они и питаются всю долгую зиму. Размер карапакса у них около 2,5 см, вес тела примерно 5 г. Черепашьи гнезда постоянно разоряются всеми хищниками, которые в состоянии до них добраться.

Яйца болотной черепахи вкусны, ими не прочь полакомиться лисица, выдра, ворона. Сколько лет живут эти существа в природе, точно не установлено, а в террариумах их обычный возраст – до 25 или 30 лет. Были случаи, когда эмиды при заботливом присмотре проживали до 90, и даже до 100 лет, а на юге Франции в одном ботаническом саду зафиксирован возраст 120 лет.

Интересные факты

• Черепаха никогда не сможет покинуть свой панцирь, ведь она срослась с ним;
• Шейные позвонки настолько эластичны, что позволяют вращать голову, высовывать ее или прятать в моменты опасности;
• Рептилия способна полностью спрятать все части тела внутри панциря;
• Панцирь хоть и является защитой, но тоже может подвергать повреждениям;
• Черепахи были на орбите, откуда возвратились живыми;
• Они не имеют голосовых связок, но способны издавать звуки, это происходит быстрому выдавливанию потока воздуха;
• Железы, имеющиеся в клоаке, выделяют феромоны, которые самец способен услышать на расстоянии нескольких километров;
• Хорошее кровоснабжение клоаки позволяет осуществлять газообмен через нее;
• Эти рептилии могут дожить до сотни лет;
• Не все эти животные травоядные, они могут, есть даже себе подобных, убивая их массивным клювом и разрывая мощными лапами.

Черепаха имеет весьма интересное строение своего тела. Ее тело не имеет ничего лишнего, все образования выполняют определенную функцию. Более детальную информацию о строении черепашьего тела можно найти, прочитав специальную литературу. Ее кстати можно приобрести в книжных магазинах. Изучение строения рептилий помогает лучше разобраться с ее привычками, предпочтениями в пище. Создать максимально благоприятные условия для их содержания.

Виды черепах, фото и названия

Семейство черепах делится на два подотряда, разделенные по тому, как черепахи убирают в панцирь свои головы:

• Скрытошейные черепахи, складывают свои головы в панцыри в виде буквы S.
• Бокошейные черепахи прячут головы в одну из передних лап.

Также по ареалу обитания все черепахи делятся на сухопутных и морских, которые в свою очередь подразделяются на черепах пресноводных, обитающих в реках и озерах, и уже собственно морских, обитающих в морях и океанах.

Ниже мы подробнее рассмотрим некоторые самые интересные виды черепах.

Галапагосская черепаха

Она же слоновая черепаха. Это настоящие черепахи гиганты, вес галапагосской черепахи может превышать 400 кг, длина панциря достигает до 1,9 м. Обитают эти черепах на Галапагоских островах, которые и дали им название.

Египетская черепаха

Это уже маленький представитель черепах сухопутных, длина панциря египетской черепахи не более 10 см. Имеют желто-бурый окрас панциря. Обитает эта черепаха на севере Африке и Ближнем Востоке.

Среднеазиатская черепаха

Это небольшая черепаха, обитающая соответственно в Азии имеет округлую форму панциря и окрашена в желто-бурые тона с темными пятнами. Размер панциря этой черепах в среднем составляет 10 см. Также это один из самых популярных видов черепах для домашнего содержания.

Леопардовая черепаха

Она же пантерная черепаха. Имеет средние размеры, длина панциря составляет 0,7 м, при весе до 50 кг. Панцирь этой черепахи высокий, имеет куполообразную форму. В узоре панциря просматривается пятнистый рисунок, подобный к окрасу леопарда. Обитает леопардовая черепаха в Африке.

Капская крапчатая черепаха

Примечательна тем, что это самая маленькая в мире черепаха. Длина ее панциря не больше 10 см, при весе до 165 грам. Обитает в Южной Африке.

Размножение и развитие

Половая зрелость у самок наступает к 5-8 годам, когда их панцирь достигает длины 20 см. У самцов половая зрелость наступает раньше, в 3-5 лет, при длине панциря не менее 18 см. В неволе самка считается готовой к размножению, если расстояние между пластроном и карапаксом не менее 4 см – именно такой диаметр имеет яйцо угольной черепахи.

В естественных условиях обитания спаривание у угольных черепах начинается с середины лета, и продолжается до начала осени.

Самки откладывают яйца в опавшие листья, совершая 2-4 кладки за сезон. Количество яиц варьируется от 1 до 15, чаще всего 5-7. Оптимальная температура для инкубации – от 26 до 30 градусов. Черепашата вылупляются из яиц через 120- 190 дней.

В условиях террариума, чтобы стимулировать самца к более активному спариванию, можно отсаживать его от самки на несколько дней. Обычно самцы активны весь сезон спаривания.

Копуляция продолжается не более 10 минут. За день черепахи могут произвести около 8 копуляций. Если спаривание произошло удачно, то через 75-110 дней самка отложит яйца. Часто самки угольной черепахи в условиях неволи не закапывают яйца в грунт, а просто оставляют их на поверхности. В этом случае, кладку лучше перенести в инкубатор.

Не все яйца оказываются оплодотворенными. Через 2-3 месяца из яиц вылупляются детеныши, вскрывая скорлупу яйцевым зубом – наростом на челюсти. Питаться маленькие черепашки начинают после усвоения желточного запаса – мешка с питательными веществами. В террариуме необходимо поддерживать достаточную влажность, иначе на панцире молодых угольных черепах могут образовываться бугры.

Черепахи: то, чего вы о них не знали

Черепахи — удивительные существа. Мы многое не знаем об этих созданиях, а ведь сюрпризов они нам могут преподнести немало. Например, в панцире черепахи содержится фосфор. Поэтому, если животное долго грелось на солнышке, в ночное время оно будет светиться.

Все черепахи отлично запоминают человеческие лица и реагируют на ласковый голос вытягиванием головы из панциря. Грубые интонации в разговоре, в свою очередь, провоцируют животное прятаться в своем «домике».

Крупные морские черепахи не боятся встреч с акулами, хищники не в состоянии проглотить животное. Некоторые виды черепах способны обходиться без пищи около пяти лет. Рекордсменкой в воздержании является болотная черепаха.

Что такое панцирь

Черепаший панцирь представлен двумя частями:

• пластроном – брюшной частью;
• карапаксом – спинной частью.

И пластрон, и карапакс состоят из костяной основы, покрытой снаружи прочными роговыми пластинками, или щитками. Прочность панциря просто невероятна: он способен выдержать тяжесть, в двести раз превосходящую массу его носительницы! У большинства черепах пластрон покрывают 16 роговых щитков, а карапакс имеет 38 защитных пластин. Исключения составляют лишь кожистые черепахи, эволюция которых еще в триасовый период (то есть вскоре после появления черепах как биологического отряда) выделилась из «мейнстрима» общего развития.

Костяной каркас пластрона представляет собой видоизмененные ключицы, надгрудинник и ребра животного. У карапакса аналогичную роль выполняют выросты предкрестцовых позвонков и дорсальных отделов ребер. Роговые пластинки поверх костяной основы имеют не все представители этого отряда. Например, целое надсемейство бесщитковых черепах получило наименование из-за отсутствия данного признака.

Как правильно ухаживать в период линьки

Если вы заметили, что у питомца на поверхности расслаивается панцирь, то это явный признак того что у него линька. Но ля того чтобы в это время рептилия ощущала себя комфортно, требуется соблюдать некоторые меры по уходу за ней:

особое внимание стоит уделить питанию. В его составе должны быть компоненты с повышенным содержанием кальция и другие полезные вещества. Это укрепит отслаивающийся панцирь; в рацион питомца следует включить рыбок и рачков

В этой пищи имеются все нужные элементы для укрепления костной ткани. Как раз это будет нужно для повышения прочности слоящегося панциря; рекомендуется внимательно следить за чистотой жилища земноводного животного. Дело в том, что в это время наблюдается сильное шелушение, а отмирающие частицы могут сильно засорить воду. А загрязненная вода является идеальным местом для размножения различных вредоносных бактерий. Желательно регулярно менять воду, а также обязательно нужно установить фильтр; некоторые владельцы для ускорения процесс начинают сами отрывать слои за слоями, но делать этого не стоит. Рептилия вполне может справиться сама, потому что поверхностный слой легко отделим. Прибегать к этой помощи можно лишь, тогда когда процесс затянулся, и черепаха не может сбросить отслаивающиеся частички сама; обязательно нужно регулярно купать питомца, это поможет удалить остатки грязи и предотвратить загнивание. Для купания используется небольшая емкость с низкими бортиками. В нее набирается теплая вода и добавляется пищевая сода – 1  чайная.ложка на 1 литр воды. Далее в нее опускается рептилия, что ее голова при этом была на поверхности воды. Купать требуется в течение 20 минут

Это укрепит отслаивающийся панцирь; в рацион питомца следует включить рыбок и рачков. В этой пищи имеются все нужные элементы для укрепления костной ткани. Как раз это будет нужно для повышения прочности слоящегося панциря; рекомендуется внимательно следить за чистотой жилища земноводного животного. Дело в том, что в это время наблюдается сильное шелушение, а отмирающие частицы могут сильно засорить воду. А загрязненная вода является идеальным местом для размножения различных вредоносных бактерий. Желательно регулярно менять воду, а также обязательно нужно установить фильтр; некоторые владельцы для ускорения процесс начинают сами отрывать слои за слоями, но делать этого не стоит. Рептилия вполне может справиться сама, потому что поверхностный слой легко отделим. Прибегать к этой помощи можно лишь, тогда когда процесс затянулся, и черепаха не может сбросить отслаивающиеся частички сама; обязательно нужно регулярно купать питомца, это поможет удалить остатки грязи и предотвратить загнивание. Для купания используется небольшая емкость с низкими бортиками. В нее набирается теплая вода и добавляется пищевая сода – 1  чайная.ложка на 1 литр воды. Далее в нее опускается рептилия, что ее голова при этом была на поверхности воды. Купать требуется в течение 20 минут.

Родина черепах: история и современность

Исходя из истории происхождения этих рептилий можно сказать, что родина черепах разных видов – это воды мирового океана. Однако каждый конкретный вид морских, пресноводных или сухопутных животных имеет собственное место происхождения:

1. Популярные красноухие черепахи родом из Центральной и Южной Америки (Мексика, Эквадор, Венесуэла, Колумбия).
2. Происхождение сухопутных черепах связано с пустынными и степными областями Евразии, где они в больших количествах обитают до сих пор.
3. Родина морской черепахи – тропические и экваториальные моря океанов.

Сегодня черепахи представляют собой большой отряд пресмыкающихся, в состав которых входит более 300 видов. Они заселили все континенты и моря, исключая Антарктиду, высокогорья и полярные зоны:

• повсеместно в Африке;
• в США и в Центральной Америке;
• повсеместно в Южной Америке, за исключением 2 стран – Чили и Аргентины (южные области);
• повсеместно в Евразии, кроме Аравийского полуострова, севера Европы, значительных территорий России и Китая;
• повсеместно в Австралии, кроме центральной части и островов Новой Зеландии.

Родина черепахи сегодня – это широкий ареал обитания на континентах и морях примерно от 55 градусов северной широты до 45 градусов южной. На территории России сегодня живут представители 4 видов черепах:

• средиземноморская (кавказская или греческая);
• каспийская;
• европейская болотная;
• дальневосточная (китайский трионикс).

Недавно в стране появились и красноухие черепахи, которые приспособились даже к местным климатическим условиям и теперь живут в Яузе, Кузьминских и Царицынских прудах, а также в реках Чермянка и Пехорка. Изначально эти животные обитали только в Северной, Центральной и Южной Америке, но затем их завезли в Европу, Африку и даже Австралию.

О происхождении конкретных видов известно не так много, поэтому родину морских или сухопутных черепах можно описать только приблизительно. Но достоверно известно и то, что эти рептилии существуют на земле несколько сотен миллионов лет. Черепахи хорошо приспособились к разным местам обитания и сегодня встречаются на большинстве континентов и во многих водоемах.

Источники

1) Ассошиэйтед Пресс. «Мужчина из Джорджии ранил свекровь после того, как пуля отскочила от броненосца». Хранитель . 14 апреля 2015 г. По состоянию на 26 июля 2018 г.

2) Chelonian Research Foundation . По состоянию на 26 июля 2018 г.

3) Чен, Ирен Х. и др. «Броня броненосца: механические испытания и микроструктурная оценка». Journal of the Mechanical Behavior of Biomedical Materials , vol. 4, вып. 5, 2011. По состоянию на 13 августа 2018 г.

4) Денверский музей природы и науки. «Настоящая причина, по которой у черепах есть панцири: инструмент для рытья». ScienceDaily . 15 июля 2016 г. По состоянию на 26 июля 2018 г.

5) Галлессич, Гейл. «Природа публикует секрет прочности раковины морского ушка». UCSB Current . 1999 23 июня. Доступ 2 июля 2018 г.

6) Человек и моллюск . По состоянию на 27 июля 2018 г.

7) Никсон, Джошуа. Armadillo Online . Проверено 7 августа 2018 г.

8) Суперина М. и Лоури У. Дж. «Жизнь на полуоболочке: последствия панциря в эволюции броненосцев». Журнал эволюции млекопитающих , т. 19, нет. 3, 2012. По состоянию на 13 августа 2018 г.

9) «Техасский человек стреляет в броненосца, пуля рикошетит ему в лицо». HuffPost . 3 августа 2017 г. По состоянию на 26 июля 2018 г.

Система мочевыделения

Кровеносная система образует двумя  замкнутыми  кругами. Сердце имеет три камеры, состоящие из двух предсердий и одного желудочка, который имеет неполную перегородку.  Правая часть желудочка содержит венозную кровь, отдает она ее легочной артерии. Средняя часть, содержащая кровь смешанного характера отходит левая часть дуги аорты.

От аорты отходят очень важные артериальные стволы питающие головной , спинной мозг и верхние конечности черепах. Это сонные артерии и подключичные.   Нисходящая часть аорты дает много ветвей кровоснабжающих внутренние органы, желудок, весь кишечный тракт, половые железы и нижние конечности.

Кровь от головы отходит по яремным венам, предварительно собираясь в синусах. Яремные вены парные впадают в полую, это главная вена, собирающая венозную кровь всех органов. Впадает она в правое предсердие. Вся сердечно сосудистая система этой рептилии очень схожа с другими земноводными.

Верхние дыхательные пути, и в общем вся система дыхания начинается ноздрями, которые проводят поступающий воздух к хоанам.  Из хоан, происходит заброс воздуха в рот, дальнейшее движение его по гортани. Тело гортани имеет три хряща.  После гортани идет трахея, которая состоит из полуколец придающих ей круглую форму.

Дальше происходит разделение этой трубки на правый и левый бронх, которые впадают в легкие.  Грудная клетка этих животных является неподвижной, поэтому дыхательный акт осуществляется только с помощью расправления самих легких. Сделать это им помогает вспомогательная мускулатура. Объем легочной ткани довольно большой, что позволяет черепахам длительное время находиться под водой.

Черепахи имеют почки как орган образования и выведения мочи. Почки представлены парным органом, расположенным над полостью таза ближе к верхнему щиту. Из почек выходят мочеточники, которые открываются в клоаке.

Половые органы самок представлены яичниками, которые не сообщаются с яйцеводами. Яйцевод открывается на передней брюшной стенке большой воронкой. Яйца при своем созревании, выпадают в полость тела, а потом продвигаются по яйцеводу к выходу.