В современную эпоху к рептилиям несправедливо относятся – они далеко не так многочисленны и разнообразны, как 100 или 200 миллионов лет назад, и многих людей пугают их острые зубы, раздвоенные языки и/или чешуйчатая кожа. Единственное, что вы не можете отнять у них – это то, что они одни из самых интересных существ на планете. Вот 10 причин, почему.
Рептилии произошли от земноводных
Да, это грубое упрощение, но справедливо сказать, что рыбы эволюционировали в четвероногих, четвероногие – в амфибий, а земноводные – в рептилий – все эти события произошли между 400 и 300 миллионами лет назад. И это не конец истории: около 200 миллионов лет назад рептилии, известные нам как терапсиды, превратились в млекопитающих (в то же время рептилии, которых мы знаем как архозавры, превратились в динозавров), а еще через 50 миллионов лет после этого рептилии, известные как динозавры, превратились в птиц. Эта «промежуточность» рептилий может помочь объяснить их относительную редкость сегодня, поскольку их более развитые потомки превосходят их в различных экологических нишах.
Есть четыре основные группы рептилий
Вы можете по пальцам пересчитать разновидности живых рептилий: черепахи, которые отличаются медленным метаболизмом и защитными панцирями; чешуйчатые, в том числе змеи и ящерицы, сбрасывающие кожу и у которых широко раскрываются челюсти; крокодилы, которые являются ближайшими родственниками как современных птиц, так и вымерших динозавров; и странные существа, известные как туатары, которые сегодня обитают на нескольких удаленных островах Новой Зеландии (чтобы показать, как далеко пали рептилии, птерозавры, которые когда-то правили небом, и морские рептилии, которые когда-то правили океанами, вымерли вместе с динозаврами 65 миллионов лет назад).
Рептилии – хладнокровные животные
Одна из основных характеристик, которые отличают рептилий от млекопитающих и птиц, заключается в том, что они эктотермичны, или «хладнокровны», полагаются на внешние погодные условия для поддержания своей внутренней физиологии. Змеи и крокодилы буквально «подпитываются», греясь на солнце днем, и особенно вялые ночью, когда нет доступного источника энергии. Преимущество эктотермического метаболизма заключается в том, что рептилии должны есть гораздо меньше, чем птицы и млекопитающие того же размера. Недостатком является то, что они не могут поддерживать стабильно высокий уровень активности, особенно в темноте.
У всех рептилий чешуйчатая кожа
Шероховатая, чужеродная кожа рептилий вызывает у некоторых людей беспокойство, но факт в том, что эти чешуйки представляют собой серьезный эволюционный скачок: впервые благодаря этому уровню защиты позвоночные животные смогли без риска удаляться от водоемов без опасности высыхания. По мере роста некоторые рептилии, например змеи, сбрасывают кожу целиком, а другие – по нескольку кусочков за раз. Кожа рептилий, сколь бы жесткая она ни была, довольно тонкая, поэтому змеиная кожа (например) является строго декоративной при использовании для ковбойских сапог и гораздо менее полезна, чем универсальная воловья кожа.
Рептилий, питающихся растениями, очень мало
В мезозойскую эру некоторые из самых крупных рептилий на Земле были преданными поедателями растений – свидетелями многотонных, подобных трицератопсу и диплодоку. Сегодня, как ни странно, единственными травоядными рептилиями являются черепахи и игуаны (обе имеют лишь отдаленное отношение к своим предкам-динозаврам), в то время как крокодилы, змеи, ящерицы и туатары питаются позвоночными и беспозвоночными животными. Известно, что некоторые морские рептилии (например, морские крокодилы) глотают камни, которые утяжеляют их тела и действуют как балласт, поэтому они могут удивить добычу, выпрыгнув из воды.
У большинства рептилий трехкамерные сердца
Сердца змей, ящериц и черепах содержат три камеры, что является преимуществом по сравнению с двухкамерными сердцами рыб и земноводных, но заметным недостатком по сравнению с четырехкамерными сердцами птиц и млекопитающих. Проблема в том, что трехкамерные сердца позволяют смешивать насыщенную кислородом и деоксигенированную кровь, что является относительно неэффективным способом доставки кислорода к тканям тела. Крокодилы, семейство рептилий, наиболее тесно связанные с птицами, имеют четырехкамерные сердца, что, по-видимому, дает им столь необходимое метаболическое преимущество при хватании добычи.
Рептилии – не самые умные животные на Земле
За некоторыми исключениями, рептилии столь же умны, как и следовало ожидать: более интеллектуально развиты, чем рыбы и земноводные, примерно на одном уровне с птицами, но намного ниже в диаграммах по сравнению со средним млекопитающим. Как правило, «коэффициент энцефализации» рептилий – то есть размер их мозга по сравнению с остальными частями их тела – составляет примерно одну десятую того, что вы найдете у крыс, кошек и ежей. Исключением здесь снова являются крокодилы, которые обладают элементарными социальными навыками и были по крайней мере достаточно умны, чтобы пережить вымирание K-T, в результате которого вымерли их кузены-динозавры.
Рептилии были первыми в мире амниотами
Появление амниот – позвоночных животных, откладывающих яйца на суше или вынашивающих свои зародыши в теле самки – стало ключевым моментом в эволюции жизни на Земле. Амфибии, предшествовавшие рептилиям, должны были откладывать яйца в воде, и поэтому не могли уйти далеко вглубь суши, чтобы колонизировать континенты Земли. В этом отношении, опять же, естественно рассматривать рептилий как промежуточную стадию между рыбами и земноводными (которые когда-то назывались естествоиспытателями «низшими позвоночными») и птицами и млекопитающими («высшие позвоночные» с более производной репродуктивной системой).
У некоторых рептилий пол определяется температурой
Насколько нам известно, рептилии – единственные позвоночные, у которых определение пола зависит от температуры (TDSD): температура окружающей среды вне яйца во время развития эмбриона может определять пол вылупившегося детеныша. В чем заключается адаптивное преимущество TDSD для черепах и крокодилов, которые его испытывают? Никто не знает точно. Определенным видам может быть выгодно иметь больше представителей одного пола, чем другого на определенных этапах их жизненных циклов, или TDSD может быть просто (относительно безвредным) эволюционным пережитком с тех пор, когда рептилии достигли глобального господства 300 миллионов лет назад.
Рептилий можно классифицировать по отверстиям в их черепах
Когда речь идет о живых видах, к такому методу не часто обращаются, но эволюцию рептилий можно понять по количеству отверстий, или «окон», в их черепах. Черепахи – анапсидные рептилии без отверстий в черепе; пеликозавры и терапсиды позднего палеозоя были синапсидами с одним отверстием; и все другие рептилии, включая динозавров, птерозавров и морских рептилий, являются диапсидами с двумя отверстиями. (Среди прочего, количество оотверстий дает важный ключ к пониманию эволюции млекопитающих, у которых общие черты черепа с древними терапсидами.)