第十三章 爬行纲第一节 爬行纲的主要特征
第二节 爬行纲的分类
爬行类由古两栖类发展而来,在适应环境和开拓陆上生存领域方面比两栖类有明显的进步,身体结构和生理功能逐渐产生了更适于陆生的变化。
第一节 爬行类的主要特征
一,外形:
体表被角质鳞片,整个身体分成头、颈、躯干、尾和四肢,尾发达,前后肢都是五趾型;在头的两侧有外耳道,鼓膜下陷稍深,形成外耳道的雏形。 (如图 A )
二,皮肤及衍生物:
体被角质鳞片(或兼具骨板),缺少皮肤腺,皮肤失去呼吸功能,有利于防止水分散失。
少数种类(鳖)有柔软的革质皮,多数种类的皮肤表皮角质化程度高,形成角质鳞或角质盾片,随着身体的生长,
角质鳞会以分散脱落或有规律的整体蜕皮方式进行更换。对于角质鳞片而言,相邻部分以薄的角质层相 连,因而构成完整的鳞被。
龟类具有由表皮形成的角质盾片并兼有来源于真皮的骨板;
鳖类只有真皮的骨板,外被皮肤;鳄类在背部角质鳞下面还
有真皮骨板。爬行 类指趾端皆有来源于表皮角质层的爪。
真皮较薄,由致密的结缔组织构成,内含有丰富的色素细胞,
在神经系统和内分泌系统的调节下,能迅速变色,具有保温和
保的功能。
三,肌肉系统,与陆生爬行相适应,躯干肌和四肢肌均较两栖类发
达,特别是发展了陆栖动物所特有的肋间肌和皮肤
肌。肋间肌牵引肋骨的升降,协助腹壁肌肉完成呼
吸运动。皮肤肌可用于活动鳞片,在蛇类尤其发达,
牵引腹部鳞片完成特殊的运动方式。
四,骨骼系统,多数为硬骨,中轴骨分化程度高。包括中轴骨和附
肢骨。
(一),中轴骨:头骨、脊柱、肋骨和胸骨
1.头骨,骨化完整,仅有少数的膜原骨,覆盖在颅顶。头
骨属于高颅型,单一枕棵;由前颌骨、上颌骨、
腭骨和翼骨愈合成次生腭,使内鼻孔后移,将口
腔前部分成上下两层,上层与鼻腔相通,成为嗅觉和呼
吸的通路,下层是固定的口腔,解决了呼吸和吞食的矛
盾;另外原始的爬行类在头骨顶部有颅顶孔,标志颅顶眼
所在位置;在眼窝之间有薄骨片或软骨的眶间隔;在头骨
两侧,眼眶的后方的颞部的膜性软骨有穿孔现象,称颞
窝。(无颞窝类、合颞窝类和双颞窝类);另外,关节骨
与上颌的方骨构成的关节属于自接型。
2.脊柱、肋骨和胸骨
脊柱分为颈椎、胸椎、腰椎、荐椎和尾椎,颈椎多,前两枚
特化为寰椎和枢椎,增加头部的活动灵活性。荐椎两枚,与
腰带稳固连接加强负重能力。
在颈椎、胸椎、腰椎的两侧都有肋骨,除龟鳖类和蛇类外,
前面一部分胸椎的肋骨与腹中线的胸骨相连,形成陆生动物
特有的胸廓。
(二),附肢骨:包括带骨和肢骨
1.带骨:肩带和腰带
肩带包括乌喙骨、前乌喙骨、肩胛骨、锁骨,另外还有
间锁骨(呈十字型)把胸骨和锁骨连接起来。
腰带也是由髂骨、坐骨和耻骨合成 。
2.肢骨:比两栖类发达,指趾端具爪。蛇类的四肢退化,且
无带骨,但蟒蛇有后肢的残余。
五,消化系统:较两栖类更复杂,分化更全面。
具体表现在口腔与咽有明显的分界。由于颈长,食道随之
加长。 口腔内富有腺体,依据位置和结构可分为:唇腺、腭腺、
舌腺,舌下腺,分泌物可湿润食物。其中,毒腺是特化的上唇腺,
与 特化的毒牙相连接,靠肌肉的收缩压迫毒腺,可将毒液注入捕获的猎物体内。
牙齿着生在上下颌的边缘,也有着生在腭骨和 翼骨上的,
可经 常脱落。低等的种类为端生齿,多数蜥蜴和蛇为侧生齿,鳄类为槽生齿,龟鳖无齿或代以角质鞘。蛇类的毒牙构造特殊,分为管牙和沟牙。
口腔的底部有发达的肌肉质舌,除辅助吞咽外,还有捕食和感 觉的功能。
从爬行纲开始具有盲肠,与消化植物纤维素有关。爬行类的大肠及泄殖腔均有重新吸收水分的功能,防止水分过度散失。
六,呼吸系统,爬行类已经丧失皮肤呼吸的功能,主要的呼吸器
官是肺。有明显的气管和支气管的分化,气管有软
骨环支持。肺呈囊状,内分许多小室并富含微血
管,在胸廓或头颈和四肢伸缩的辅助下,进行气体
交换。某些蜥蜴肺的末端连接一些膨大的气囊。另
外,龟鳖类胸廓固定,但其突起的咽壁和泄殖腔两
侧的副膀胱(肛腔)也富有微血管,可从水中获
得的溶解氧,是潜水时的辅助呼吸器官,也有储水的功能。
七,循环系统:心脏四腔,不十分完全的双循环。
1.心脏,不完全的四腔心脏,心室分隔不完全,动脉圆锥消失不见,静脉窦退化。鳄类的心室分隔完全,只在左、
右体动脉的基部留下潘氏孔。
2.动脉:主要有肺动脉弓(右侧)、左体动脉弓(中央)和右体动脉弓连颈动脉弓(左侧),分别与心室的右中和左相连。左右体动脉弓在心脏背面合成背大动脉,再向后行走。左、右体动脉弓内含多氧血,只有有心室右部发出的肺动脉弓内含少氧血。
3.静脉,基本与两栖类相似,但肾门静脉退化,后大静脉和
肺静脉有明显发展。
八,排泄系统:爬行类在胚胎期经历了前肾和中肾,成体的肾脏属
于后肾。后肾肾单位数目多,泌尿能力强,有专门
的输尿管。排泄的含氮废物是尿酸。原来的中肾管
在雄性用于输精,而雌性则退化。
某些爬行类还有重要的肾外排盐器官 — 盐腺,用于
收集体内的多余盐份(鳄鱼的眼泪)。
九,神经及感官
(一),神经系统:较两栖类的神经系统发达
1.大脑:大脑半球显著,开始有由灰质构成的神经细胞层
亦称新脑皮(羊膜动物)。仍是以纹状体为主。
2.间脑:顶部有发达的松果体,并发展为颅顶眼,具有感
光的作用,使得变温动物更好地利用光能。
3.中脑:仍是高级视觉中枢。
4.小脑:石龙子和蛇并不发达,仅为一个半圆形的褶;水
生爬行类发达;鳄鱼的小脑很发达,已经分化为
眼球的后房处常有脉络膜向前伸出的锥状体,含有丰
富的毛细血管,有营养眼球的作用,在鸟类发展成为
栉状体。
3.听觉器官,主要是中耳和内耳。鼓膜随中耳稍下陷,形成雏
形的外耳道,有利于传声和保护。蛇类无鼓膜、
中耳腔和咽鼓管,通过头骨的方骨感受来自地面
的震荡,经耳柱骨传入内耳产生听觉。
4.特殊感受器,少数种类保留有“顶眼,,可感光并与生命的活
动节律有关。蝮蛇亚科在眼和鼻孔之间的颊窝、
蟒蛇科在唇鳞片表面的唇窝,均对周围温度变
化极为敏感,称为热能感受器或红外线感受器,
可用于追踪温血动物,能在黑夜里完成和白天
一样的准确出击。反应极为灵敏,能感知周围
0.001度的变化,并在 35毫秒做出反应。此外,
在蛇和蜥蜴的角质鳞片之间或角质鳞片的游离
端有一些感觉小窝。
十,生殖系统
1.雄性生殖系统:精巢、输精管以及交配器组成。羊膜类的输
精管是由吴氏管(中肾管)演变而来。
蛇类和蜥蜴类的交配器成对,称为半阴茎,
龟鳖类和鳄类只有一个阴茎。阴茎内有海
绵组织,可勃起,但不发达。
2.雌性生殖系统:是卵巢、输卵管组成,输卵管分化成具有不
同功能的部分:输卵管的中部有分泌蛋白
的腺体,称蛋白分泌部;输卵管的下部能
分泌形成革质或石灰质的卵壳,称壳腺。
爬行类绝大多数是卵生,多数毒蛇和一些蜥蜴是卵胎生。所
产生的卵是羊膜卵,卵产出后借太阳光的照射和植物腐败后所产
生的热量来孵化。
羊膜卵的特点是卵外包有坚韧的卵壳;能防止卵内水分的蒸
发,避免机械损伤和细菌的侵入;具有良好的透气性;卵内有丰
富的卵黄,供给胚胎发育时所需的营养。
羊膜卵在胚胎发育到原肠后期时,在胚胎周围的胚膜向上发生环状的皱襞,皱襞不断的生长,逐渐从背方向中间愈合成围绕
胚胎的两层保护膜:内膜是羊膜,外层为绒毛膜。羊膜腔内充满
羊水,浸泡胚胎,使胚胎避免干燥和机械损伤。绒毛膜紧贴卵壳
里面。在形成羊膜的同时,从原肠的后部发生突起形成尿囊。尿
囊位于羊膜和绒毛膜的空腔内,尿囊内的腔称为尿囊腔。尿囊的
外壁与绒毛膜紧贴,其上有丰富的毛细血管,为胚胎的呼吸和排
泄器官。
第二节 爬行纲的分类爬行类在中生代的三叠纪和侏罗纪鼎盛,但现存的爬行类却只有 6550种,我国约有 400种,分属于 5目 23科。
一,喙头蜥目现仅存楔齿蜥 1种,仅见于新西兰北方柯克海峡的一些小岛上,数量少,濒临灭绝,有“活化石”之称。因其头部前端呈鸟喙状,口内无齿,又称喙头蜥。
二,龟鳖目:现存 220多种,分属 13科,分布于温带及热带,我
国约有 37种。
1.龟科:水栖、半水栖或陆栖。背甲与腹甲直接相连。头
小,颈、四肢、尾 均可缩入甲中。甲外被角质鳞
片。四 肢粗短,爪钝而强,指间无蹼。草食或杂
食。常见 种类是金龟等。
2.棱皮龟科:大型海龟,四肢呈桨状,前肢约是后肢的两倍,
无爪。甲外被有革质皮肤,背面具有 7条纵棱。产
于热带或亚热带海洋。仅一属一种,棱皮龟体长
2.4米,重 725千克。
3.海龟科:甲外被角质盾片,无棱。四肢如桨。背腹甲有韧
带相连。头、颈、四肢不能缩入壳内。产于热带或
亚热带海洋,如玳瑁。
4.鳖科:甲外被革质皮肤。背甲边缘为厚实的结缔组织,俗
称裙带。吻延长呈管状。四肢不能缩入壳中。指间
具蹼。分布于东南亚、非洲和北美洲。常见种类为
鳖,又名甲鱼或团鱼,最大重量 7— 8千克。
三,蜥蜴目:有的学者将其和蛇类并称为有鳞目。其中,蜥蜴类多
数有发达的四肢,指趾 5枚,指端具爪,适于挖掘和
爬行。有肩带和胸骨,眼睑可活动,舌扁平能伸缩,
但无舌鞘,两颌附生侧生齿或端生齿。现有 16科
3750 种,我国已知 160多种。分布于热带及北极圈内。
1.壁虎科:体长 20 cm,因生活时能发出“蛤 — 蚧,的鸣声,而
又叫蛤蚧 。如大壁虎、多疣壁虎(守宫)等。
2.避役科:体长 25— 35cm,因皮肤可迅速变色,又称变色龙,
主要分布非洲和马达加斯加,南欧、印度和斯里兰
卡等地也有少量分布。
3.石龙子科:中小型炉栖类型,分布广泛。卵生或卵胎生,如中国石龙子、蓝尾石龙子等。
4.蜥蜴科:分布于东北与华北一带。如北草蜥等。
5.巨蜥科:极大到极小型类群,分布于非洲、大洋州、亚洲南部和东南部。如海南产巨蜥(土龙),体长 2米以上
6.鬣蜥科:体侧有翼状皮膜。咽喉下有黄色喉囊,斑飞蜥。
四,蛇目:体长条状,无四肢或仅存痕迹。无活动眼睑、瞬膜和泪
腺。缺少鼓膜和耳咽管,鼓室萎缩,仅有耳柱骨来传递
声波。卵生或卵胎生,交配前有求偶的婚舞行为,现存
2400种,我国约有 200多种,其中毒蛇有 50余种。
1.蟒科:体长数米,有热能感受器 —— 唇窝,不具毒牙。蟒蛇。
2.游蛇科:现存蛇类 2/3属于本科,多数无毒。卵生或卵胎生,
我国常见的有赤练蛇、红点锦蛇、虎班游蛇和水赤
练游蛇、灰鼠蛇、等。
3.眼镜蛇科:常见种类金环蛇和银环蛇等。
4.蝰科:分为蝰亚科和蝮亚科,蝮亚科有颊窝,而蝰亚科没有。
蝮蛇、五步蛇(尖吻蝮)、烙铁头、竹叶青等。
五,鳄目:本纲最高等种类,体大型被坚甲,有发达次生腭,有四
室心脏。现存 3科 20 余种。我国现存一种扬子鳄。
蛇型蜥蜴型龟鳖型黄金蟒进食