Что такое кожа по зоологии

Обновлено: 18.04.2024

Резюме

Понимание особенностей морфологического строения, основных структурных и функциональных компонентов кожи человека и лабораторных животных служит фундаментом рационального планирования проведения доклинических исследований накожных лекарственных форм для токсикологических, так для фармакологических испытаний. Обоснованный выбор лабораторных животных позволяет обеспечить более точную трансляцию результатов доклинических исследований в фазу ранней клинической разработки лекарственного препарата. Приведена сравнительная морфология кожи человека и некоторых видов лабораторных животных (мышь, крыса, морская свинка, хомяк, кролик, хорек, мини-пиг). Описаны структурные сходства и различия слоев кожи (эпидермис, дерма, гиподерма). Приведена сравнительная характеристика толщины эпидермиса и дермы у разных видов, основанная на анализе данных литературы и результатов собственных исследований. Сравнительный анализ проведен как между человеком и лабораторными животными, так и между видами.

Введение

Кожа человека – сложнейший многофункциональный и самый большой по площади орган, который у взрослого человека достигает 1,5–2,3 м 2 . Ее масса составляет 4–6%, а вместе с гиподермой –16–17% от общей массы тела. Кожный покров человека представляет собой границу между организмом и окружающей средой. Функции кожи: защитная, абсорбционная, выделительная, терморегулирующая, рецепторная, метаболическая [1]. При проведении доклинических исследований накожных лекарственных форм крайне важно понимать особенности морфологического строения, основных структурных и функциональных компонентов кожи человека и лабораторных животных. Это позволяет еще на стадии доклинической разработки лекарственного препарата выбрать вид лабораторных животных, который наиболее полно удовлетворяет задачи исследования и служит достижению поставленной цели. Кроме того рациональный выбор животных обеспечивает более полную трансляцию полученных данных в клинические исследования, позволяет исключить нежелательные реакции и непредсказуемые результаты на ранних стадиях клинической разработки лекарственных препаратов, при невозможности их полного исключения позволяет выбрать правильные критерии оценки физиологических параметров клинического мониторинга потенциальных нежелательных явлений.

Строение кожи

Кожа у человека состоит из 3 слоев: наружного – эпидермиса (многослойного плоского ороговевающего эпителия), среднего – двухслойной дермы и внутреннего – гиподермы (рис. 1–10) [2].

Эпидермис состоит из слоев клеток: базальный, шиповатый, зернистый, и самый верхний – роговой; выделяют также дополнительный – блестящий слой, расположенный в толстой грубой коже ладоней и стоп.

Если рассматривать гистологическое строение кожи животных, то следует отметить отсутствие принципиальных различий: у них так же, у человека, прослеживаются все слои, прежде всего, это касается крупных животных, например свиней. У мелких лабораторных животных толщина кожи значительно меньше, чем у человека (табл. 1), поэтому граница эпидермальных слоев нечеткая и количество клеточных элементов каждого разнится. Так, шиповатый слой у человека состоит из 3–6 рядов клеток (до 15 на коже стоп), у мышей и крыс [2, 3, 4] можно четко различить 1–2 слоя, то же наблюдается в зернистом и роговом слоях, где рядов в 2–3 раза меньше, чем у человека.

Есть незначительные изменения в качественном составе: в базальном слое у человека диффузно расположены меланоциты, у свиней их несколько меньше [5], у мелких лабораторных животных, и прежде всего у мышей [6] меланин сконцентрирован в области волосяных фолликулов, придавая цвет не коже, а шерсти. Стоит отметить, у белых животных (альбиносов) меланоциты присутствуют, но нет гена – тирозиназы, необходимого для производства меланина [7].

Сравнительная характеристика толщины эпидермиса и дермы у разных видов

КО́ЖА (кожный покров), наружный покров тела позвоночных животных, структурно неоднородная и многофункциональная система организма. К. выполняет ряд функций: защитную (предохраняет тело от механич. повреждений, патогенных микроорганизмов и др., вредных для организма воздействий), секреторную (см. Кожные железы ), сигнальную (при помощи запахов и окраски), сенсорную, или чувствительную (из-за наличия большого числа нервных окончаний); она участвует в осморегуляции, терморегуляции, в запасании питат. веществ и энергетич. ресурсов и т. д. К. состоит из двух различных по происхождению тканей (пластов) и разделяющей их базальной мембраны . Наружный пласт К. – эпидермис (состоит из многослойного плоского эпителия) развивается из эктодермы и может содержать пигментные клетки (у млекопитающих); он обладает выраженной способностью к регенерации и самообновлению (за счёт стволовых клеток слоя, лежащего на базальной мембране). В нём нет кровеносных сосудов; питат. вещества и кислород поступают путём диффузии через базальную мембрану. Внутр. пласт К. – дерма – производное мезодермы; образована волокнистой соединит. тканью, содержащей разл. клеточные элементы (в т. ч. макрофаги – клетки Лангерганса), пучки гладких и поперечно-полосатых мышечных волокон, коллагеновые, эластические (см. Эластин ) и ретикулярные (см. Ретикулярная ткань ) волокна, разл. рецепторы, напр. тельца Мейснера и Пачини, воспринимающие сигналы из внешней среды (прикосновение и давление, тепло и холод), обширную сеть кровеносных и лимфатич. сосудов. В ходе индивидуального развития оба пласта К. оказывают взаимное влияние при формировании разл. производных – придатков (структуры, гл. обр. выдающиеся над поверхностью К.) и кожных желёз. Дерма снизу подстилается гиподермой (подкожной клетчаткой), которая подвижно соединяет К. с подлежащими тканями и может содержать жировые клетки.

Кожа - самый большой по площади орган человека. Кожа образует наружный покров, отделяющий внутренние органы и ткани от окружающей среды.

Состоит кожа из эпидермиса (от греч. epi – над и derma – кожа) - наружного слоя, и дермы (собственно кожи) - внутреннего соединительно-тканного слоя. Ниже кожи расположена гиподерма (греч. hypo — вниз), представленная жировой тканью.

Эпидермис

Эпидермис кожи представлен многослойным ороговевающим эпителием. В эпидермисе различают (снизу вверх) 5 слоев: базальный, шиповатый, зернистый, блестящий и роговой. В базальном слое клетки интенсивно делятся митозом, по мере перемещения клеток к поверхности они отмирают и ороговевают. Ороговение связано с накоплением клетками особого вещества - кератина.

Роговой (самый верхний) слой эпидермиса полностью обновляется за 7-11 суток. Благодаря такому обновлению эпидермис весьма устойчив к действию механических и химических факторов, является барьером для микробов - бактерий, непроницаем для воды.

В базальном слое расположены меланоциты (от греч. melanos - чёрный) - клетки, которые накапливают пигмент черного цвета - меланин. Синтез этого пигмента усиливается при длительном нахождении на солнце, что и является причиной появления на коже "загара".

На самом деле загар представляет защитную реакцию организма на вредное воздействие ультрафиолетовых лучей, которая препятствует их прохождению через кожу во внутренние ткани и органы.

Дерма

Под эпидермисом расположена дерма (собственно кожа), в которой можно обнаружить потовые и сальные железы, а также волосяные фолликулы (лат. folliculus - мешочек). В дерме расположены кровеносные и лимфатические сосуды, нервы, мышечные волокна.

В дерме различают два слоя:

Образован рыхлой соединительной тканью в виде сосочков, вдающимися в нижние слои эпидермиса. Именно сосочковый слой определяет уникальный рисунок кожи человека. Здесь расположены кровеносные и лимфатические сосуды, нервные окончания.

Образован плотной волокнистой соединительной тканью. Структурные белки - коллаген и эластин (вместе с гиалуроновой кислотой) - придают этому слою (и коже в целом) прочность и эластичность. В сетчатом слое локализуются потовые и сальные железы, волосяные фолликулы.

Мы приступаем к изучению придатков кожи: сальных, потовых желез, волос и ногтей. Термин придатки ни в коем случае не преуменьшает значимость этих образований, он лишь подчеркивает, что все они - производное (образовались из) эпидермиса кожного покрова.

Потовые железы - трубчатые экзокринные железы, протоки которых открываются на поверхность кожи порами. Выделяют секрет - пот, в составе которого присутствует вода, мочевина, мочевая кислота, соли. Потовые железы находятся почти по всей поверхности кожи.

Функции потовых желез:

Выделительная - удаляют из организма мочевину, мочевую кислоту
Участие в водном и солевом обмене - с потом выделяются вода и соли для поддержания гомеостаза
Терморегуляционная - при испарении пота кожа охлаждается, избавляясь от избытка тепла

Сальные железы расположены, в отличие от потовых, более поверхностно. Их выводные протоки могут открываться как в волосяную сумку, так и на поверхность кожи. Секрет сальных желез - кожное сало, которое предотвращает развитие на коже микробов, препятствует высыханию кожи, смягчает ее поверхность и является смазкой для придатков кожи - волос.

Волос - производное эпидермиса, состоящее из корня и стержня. Корень волоса заканчивается волосяной луковицей, в которую снизу входит волосяной сосочек с сосудами и нервами. Рост волос происходит за счет деления клеток волосяной луковицы. Снаружи корень волоса окружен волосяной сумкой, к которой крепится мышца, поднимающая волос.

Проток сальной железы открывается в волосяную воронку - место перехода корня волоса в стержень. Стержень состоит из мозгового и коркового вещества, представленного ороговевшими клетками. К старости количество пигмента в ороговевших клетках (чешуях) снижается, а количество пузырьков газа - увеличивается, что и является причиной поседения волос.

Волосы у человека по сравнению со многими другими животными - крошечные и не могут выполнять функцию термоизоляции. Ресницы, брови, волосы носа и уха выполняют защитную функцию. Брови служат для недопущения попадания пота, раздражителя, в глаза.

Ногти - производные эпидермиса, представляющие собой выпуклые роговые пластинки, расположенные в ногтевом ложе. Ногтевое ложе состоит из росткового эпителия и соединительной ткани, богато нервными окончаниями и кровеносными сосудами. Рост ногтя происходит за счет деления клеток росткового эпителия.

В нижней части ногтевое ложе окружено плотным кожистым валиком - кутикулой, которая предохраняет ростковую зону ногтя от попадания в нее бактерий, инородных частиц. Функция ногтя - защита чувствительной части пальца от механических повреждений и создание для нее опоры.

Кожа - орган терморегуляции

Вы уже знаете, что за счет испарения пота кожа может охлаждаться, тем самым выполняя терморегуляционную функцию. Однако, это не единственный механизм терморегуляции. В коже расположены сети кровеносных сосудов.

Во время жары сосуды расширяются, кровь заполняет их - теплоотдача увеличивается, таким образом, организм отдает лишнее тепло окружающей среде.

Во время холода сосуды сужаются, крови в них становится меньше (теплоотдача уменьшается), она устремляется во внутренние органы (печень), чтобы организм как можно дольше смог поддерживать оптимальную температуру.

Кожа - орган осязания

В коже находятся нервные окончания (рецепторы), воспринимающие различные раздражители: холод, тепло, давление, боль. Холодовые рецепторы находятся у поверхности кожи, тепловые - залегают в дерме (собственно коже). Боль воспринимается с помощью свободных нервных окончаний.

Кожа - место синтеза витамина D

Кожа активно участвует в синтезе витамина D. В ней содержится вещество предшественник витамина D - эргостерин, который под ультрафиолетовыми лучами (вот почему полезно бывать на солнце) преобразуется в витамин D.

У детей при недостатке солнечного облучения (инсоляции) может развиваться рахит - размягчение костной ткани, так как витамин D участвует в усвоении кальция.

Функции кожи

Защищает внутренние органы и ткани от механических повреждений, покрыта кожным салом, которое препятствует развитию болезнетворных микроорганизмов.

При попадании в кожу чужеродных веществ (антигенов) происходит их распознавание и уничтожение, удаление. Воспаление кожи называется дерматит (от др.-греч. δέρμα, δέρματος — кожа + лат. itis — воспаление).

Терморегуляция осуществляется за счет потовых желез, кровеносных сосудов и подкожно-жировой клетчатки, которая выполняет теплоизоляцию внутренних органов и тканей.

Благодаря работе потовых желез из организма удаляется мочевая кислота, мочевина - побочные продукты обмена веществ.

При наполнении сосудов кожи в них может депонироваться до 1 л крови.

В коже располагаются температурные, холодовые, болевые рецепторы, а также рецепторы давления. Все они обеспечивают осязательную функцию кожи.

За счет работы потовых желез кожа принимает участие в водно-солевом обмене, а за счет образования витамина D во время инсоляции (солнечного облучения).

Заболевания

Раздел медицины, изучающий кожу, называется - дерматология. Известно тяжелое наследственное заболевание кожи - ихтиоз (греч. «ихтис» — рыба). Характеризуется нарушением ороговения кожи: образуются чешуйки, напоминающие рыбью чешую. Порой ороговение выражено настолько сильно, что несовместимо с жизнью.

Данная статья написана Беллевичем Юрием Сергеевичем и является его интеллектуальной собственностью. Копирование, распространение (в том числе путем копирования на другие сайты и ресурсы в Интернете) или любое иное использование информации и объектов без предварительного согласия правообладателя преследуется по закону. Для получения материалов статьи и разрешения их использования, обратитесь, пожалуйста, к Беллевичу Юрию.

Пресмыкающиеся, или рептилии - класс наземных позвоночных животных типа хордовые, размножение и развитие которых более не зависят (как у земноводных) от водоема. Относятся к амниотам. Рептилии достигли наибольшего расцвета в мезозое.

На настоящий момент класс насчитывает около 10 тысяч видов.

Рептилии произошли от древних панцирноголовых земноводных - стегоцефалов, которые приспособились к защите тела от высыхания и смогли освоить отдаленные от водоемов пространства.

Независимость от водоема досталась пресмыкающимся с трудом, для этого их организм приобрел ряд прогрессивных черт - ароморфозов:

Как сказано выше, пресмыкающиеся относятся к амниотам. Это значит, что развитие их зародышей происходит в особом зародышевом пузыре с амниотической жидкостью - амнионе. Поразительно! Им более не нужен водоем, этот водоем всегда с собой, прямо в организме самки вокруг зародыша.

К зародышевым оболочкам относится наружная, серозная оболочка (сероза), внутренняя амниотическая оболочка и аллантоис. Аллантоис - зародышевый орган, с помощью которого осуществляется дыхание. Эти оболочки позволили пресмыкающимся расселиться от водоемов вглубь материков, занять огромные территории.

У рыб и земноводных оплодотворение было наружным, малоэффективным, с небольшой вероятностью встречи половых клеток. При внутреннем оплодотворении, которое появляется у рептилий, семенная жидкость самца со сперматозоидами вводится непосредственно в половые пути самки, что значительно увеличивает вероятность встречи мужских и женских гамет.

Кожа пресмыкающихся сухая, практически лишена желез (которых так много у земноводных). Верхние слои эпителия ороговевают, на поверхности кожи формируются роговые чешуйки. Эта защита необходима от пересыхания, помогает эффективнее удерживать воду в организме.

У пресмыкающихся происходит усложнение строения дыхательной системы: появляются ячеистые легкие, обеспечивающие более эффективный газообмен. Кожное дыхание (доминировавшее у амфибий) у пресмыкающихся сведено к минимуму или отсутствует вовсе.

Дыхательные пути у рептилий дифференцируются на гортань, трахею и бронхи. Дыхание реберного типа - в нем участвуют появившиеся вместе с ребрами межреберные мышцы. Ребра образуют новую структуру скелета - грудную клетку.

В сердце у пресмыкающихся развивается неполная межжелудочковая перегородка, способствующая более эффективному разделению артериальной и венозной крови. Это, в свою очередь, повышает эффективность обмена веществ (син. - метаболизм).

Тем не менее, над перегородкой кровь смешанная, так что пресмыкающиеся, как и земноводные, относятся к пойкилотермным (холоднокровным) животным.

У пресмыкающихся впервые возникают зачатки новой коры головного мозга, совершенствуется воспринимающая и интегрирующая функции головного мозга. Становится возможным более сложное поведение.

Возникает тазовая (вторичная) почка - метанефрос, выделительный каналец которой гораздо длиннее: становится возможным обратное всасывание веществ. Засушливый климат, в котором живут рептилии, располагает к экономии воды, их моча становится более концентрированной.

Отряды пресмыкающихся

В составе класса можно выделить 4 отряда, каждый из которых мы вкратце обсудим. Рептилии традиционно изучаются на примере типичного представителя - прыткой ящерицы, входящей в состав отряда чешуйчатые. С него мы и начнем знакомство с рептилиями.

Отряд чешуйчатые - прыткая ящерица

Тело ящерицы покрыто сухой кожей, практически лишенной желез, с роговыми чешуями и щитками. Такое строение покровов тела предотвращает высыхание организма, защищает от потери воды. Испарение через кожу сохраняется, но в минимальном объеме.

Тело подразделяется на голову, туловище, хвост и две пары конечностей. Конечности расположены по бокам туловища, поэтому поднять голову высоко над землей пресмыкающиеся не могут. Конечности пятипалого типа, перепонки между пальцами отсутствуют.

Предполагаю, вам с детства известно о том, что ящерицы могут отбрасывать свои хвосты. Это действительно так, для ящериц характерна автотомия (от греч. autos - сам и греч. tome - отсечение) - способность животного самопроизвольно отбрасывать части своего тела.

В случае нападения хищника автотомия может спасти жизнь ящерицы, так как отброшенный хвост приковывает к себе внимание и хищник перестает преследовать ящерицу.

Скелет почти полностью окостеневший, более прочный, чем у земноводных. Позвоночник состоит из 5 отделов: шейный (8 позвонков), грудной, поясничный, крестцовый и хвостовой. Ребра, сочлененные одним концом с грудными позвонками, а другим - с грудиной, образуют замкнутую костную структуру - грудную клетку.

К ребрам крепятся впервые возникшие у пресмыкающихся межреберные мышцы, участвующие в дыхании.

За счет наличия 8 шейных позвонков значительно увеличивается подвижность головы, что имеет крайне важное значения для добывания пищи и ориентировке в окружающем мире. Полость тела рептилий - целом.

Скелеты поясов конечностей служат опорой для самих конечностей. Передний (плечевой) пояс состоит из парных ключиц, лопаток, вороньих костей (коракоидов) и надгрудинника (надключицы), а также хрящей. Задний (тазовый) пояс конечностей образован тремя костями: седалищной, лобковой и подвздошной, также включает в себя хрящевые прослойки между ними.

Скелеты передних и задних свободных конечностей аналогичны по строению конечностям амфибий. Однако стоит заметить, что голень и предплечье не состоят из одной единой кости: они подразделяются на лучевую и локтевую (составляют предплечье), малоберцовую и большеберцовую (составляют голень).

Строение пищеварительной системы рептилий более дифференцировано по сравнению с таковым у земноводных.

Конические зубы прочно срастаются с челюстями. Хорошо развиты слюнные железы, которые участвуют не только в смачивании пищи (как у амфибий), но и ферментативно обрабатывают пищевой комок за счет фермента - амилазы, расщепляющей углеводы.

Ротовая полость переходит в короткую глотку, которая продолжается в пищевод. Пищевод расширяется и переходит в желудок, от которого начинается тонкий, а затем толстый отдел кишечника. В тонкую кишку открываются протоки печени, поджелудочной железы и желчного пузыря.

Граница между тонкой и толстой кишкой особенно хорошо выражена: на ее месте располагается зачаток слепой кишки. Оканчивается пищеварительная система клоакой.

Кожа не участвует в дыхании, эту функцию берут на себя возникшие у рептилий ячеистые легкие. По сравнению с легочными мешками амфибий, ячеистые легкие имеют бо́льшую дыхательную поверхность.

Воздух присасывается в легкие благодаря движениям грудной клетки, которые происходят за счет сокращения межреберных мышц. Через воздухоносные пути: хоаны, глотку, гортань, трахею и бронхи - воздух достигает пузырьков, альвеол, стенка которых густо оплетена капиллярами, в которых и происходит газообмен.

Поскольку рептилии холоднокровные животные, то интенсивность их обмена веществ напрямую зависит от температуры окружающей среды. Частота дыхательных движений также коррелирует с метаболизмом, поэтому чем выше температура окружающей среды, тем чаще дышит животное.

Кровеносная система замкнутая. Сердце трехкамерное: два предсердия и один желудочек с неполной перегородкой. Разделение крови в желудочке эффективнее, чем у земноводных, но над перегородкой кровь смешанная, поэтому рептилии - холоднокровные.

От сердца отходят 3 сосуда: легочная артерия, по которой венозная кровь поступает в легкие, где насыщается кислородом, и две дуги аорты - правая и левая. От правой дуги аорты отходят сонные артерии, направляющиеся к головному мозгу.

Правая дуга аорты начинается от левой части желудка - вследствие чего у рептилий анатомически обусловлено поступление более насыщенной кислородом - артериальной крови - к головному мозгу, остальные органы получают смешанную кровь из левой дуги аорты.

По сравнению с земноводными выделительная система у рептилий более прогрессивного строения, представлена тазовыми (вторичными) почками, называемыми также - метанефрос, позволяющими гораздо эффективнее удерживать воду в организме, препятствуя ее избыточному удалению.

Выделительные канальцы становятся длиннее, за счет чего реабсорбция происходит лучше: из их просвета большее количество воды успевает обратно всосаться в кровеносное русло. Это нужно для того, чтобы удержать воду в организме, ведь рептилии обитают в засушливых местах. Конечный продукт обмена веществ у пресмыкающихся - мочевая кислота.

Сравнивая головной мозг земноводных и пресмыкающихся, становятся заметны несколько существенных отличий.

Мозжечок развит лучше, чем у земноводных. У рептилий появляются зачатки новой коры переднего мозга, он значительно увеличивается в объеме и перестает быть исключительно обонятельным центром, вбирая в себя новые функции.

Для рептилий характерно более сложное (чем для амфибий) поведение, помимо заложенных генетически безусловных рефлексов, они способны вырабатывать адаптивные, условные рефлексы.

Органы чувств также претерпевают изменения. Аккомодация, настройка глаза на наилучшее видение объекта, теперь достигается не только перемещением хрусталика вперед-назад (так было у амфибий), но и изменением кривизны хрусталика. Это называется - двойная аккомодация, настройка глаза на резкость, так что видят рептилии лучше амфибий.

Веки и мигательная перепонка служат для увлажнения поверхности глаза и предохраняют от высыхания.

Орган слуха также совершенствуется: появляется круглое окно во внутреннем ухе, улучшается передача звуковых колебаний, благодаря чему слух рептилий становится острее. Среднее ухо по-прежнему представлено стремечком и барабанной перепонкой.

Имеются слаборазвитые органы вкуса, локализующиеся в глотке, и органы тепловой чувствительности, особенно хорошо развитые у змей, расположенные между глазом и носом на лице. Органы обоняния находятся в хоанах. Хоаны - внутренние носовые отверстия, с помощью которых полость носа сообщается с глоткой.

Мужская половая система представлена семенниками и отходящими от них семяпроводами, впадающими в мочеточники. Мочеточники открываются в клоаку. У самцов имеются особые совокупительные органы, предназначенные для введения семенной жидкости в половые пути самки. Оплодотворение у рептилий внутреннее.

У самок половая система состоит из яичников, от которых отходят яйцеводы, впадающие в клоаку. Сперматозоиды оплодотворяют яйцеклетки в верхней части яйцевода.

По мере продвижения яйца вниз по яйцеводу оно покрывается сначала белковой оболочкой, а затем скорлуповой. Эти оболочки - приспособление к жизни на суше, обеспечивающие всестороннюю защиту зародыша.

Напомню, что пресмыкающиеся (также, как птицы и млекопитающие) относятся к группе амниот, зародыш у которых окружен зародышевыми оболочками: наружной - серозой, внутренней - амниотической. Имеется особый зародышевый орган дыхания - аллантоис.

Змеи также принадлежат к отряду чешуйчатые. Это безногие животные, адаптировавшиеся к перемещениям в густом лесном покрове, кронах деревьев. У змей взгляд немигающий: отсутствуют подвижные веки. Однако их отсутствие не означает, что поверхность глаз не нуждается в увлажнении: у них имеется мигательная перепонка, смачивающая поверхность глаза.

Змеи подразделяются на ядовитых и неядовитых. Ядовитыми являются гадюка обыкновенная, песчаная эфа, черная мамба, кобра, гюрза, гремучие и морские змеи. К неядовитым относятся полозы, ужи, удавы.

Черепахи

Имеют уплощенное тело, покрытое панцирем из двух щитков: брюшного и спинного. Примечательно, что на задних конечностях имеются межпальцевые перепонки для плавания. Морские черепахи продвинулись еще дальше: их задние и передние конечности видоизменены в ласты, которые служат приспособлением к водному образу жизни.

Есть растительноядные и хищные формы. Настоящих зубов у черепах нет, их челюсти снабжены режущим роговым краем - клювом.

Крокодилы

Крокодилы - еще один отряд класса рептилий. Крокодилы населяют реки и озера тропических стран. Это крупные животные, тело которых покрывают роговые чешуи. На задних конечностях крокодилы имеют межпальцевые перепонки. Зубы остроконечные, крупные, располагаются в альвеолах челюсти, как и у млекопитающих.

Легкие имеют более прогрессивное строение - губчатое. Кровеносная система включает в себя четырех (!) камерное сердце, кровь в сердце не смешивается, так как желудочек полностью разделяется межжелудочковой перегородкой на две камеры.

Однако, крокодилы все равно остаются холоднокровными животными: кровь смешивается в спинной аорте, образованной в результате слияния левой и правой дуги аорты.

Вероятно, с детства многим известна история про птицу - крокодилова сторожа, которая питается остатками пищи из пасти крокодила. Спешу сообщить, что это скорее миф, чем правда. Крокодилы вовсе не нуждаются в подобной "чистке", а птицы предпочитают питаться насекомыми, в том числе мухами, которые слетаются на остатки мяса в пасти крокодила.

Клювоголовые

Мы добрались до самого древнего отряда рептилий. На сегодняшний день остался единственный его представитель - гаттерия, обитающая на нескольких островах Новой Зеландии. По внешнему виду напоминает игуану, ведет ночной образ жизни, питается насекомыми, моллюсками, червями. Гаттерия является вымирающим видом.

Значение пресмыкающихся

Как и все живые организмы, пресмыкающиеся являются звеном в цепи питания (консументами). Регулируют численность насекомых, питаясь ими. Среди рептилий встречаются как хищники, так и растительноядные формы.

Рептилии имеют пищевое значение. В Африке и Азии употребляют в пищу около сотни различных блюд из мяса змей; яйца, жир и мясо морской черепахи также употребляются в пищу. Из кожи крокодилов изготавливают различные изделия.

«ОСОБЕННОСТИ СТРОЕНИЯ КОЖНЫХ ПОКРОВОВ РЕПТИЛИЙ» (на примере пятнистого эублефара)

1 «Средняя общеобразовательная школа № 30 имени Героя Советского Союза А. А. Аматуни» муниципального образования городской округ Симферополь Республики Крым

Автор работы награжден дипломом победителя II степени

Текст работы размещён без изображений и формул.
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF

1. Вступление

Кем бы ни был человек, где бы он ни трудился, надежным и верным компасом ему может быть лишь научное мировоззрение . Тот, кто любит и понимает природу, умеет задавать ей вопрос в форме эксперимента и верно истолковать ее ответ, сможет успешно трудиться на любом участке, глубже понимать красоту мира, четче и яснее мыслить, становиться внутренне богаче [5].

Актуальность исследовательской работы обусловлена возрастающим интересом общества к науке герпетологии. Указанное связано с необходимостью сохранения и поддержания мировой популяции рептилий и амфибий, растущей популярностью содержания экзотических животных в домашних условиях.

Направленность исследования: окружающий мир, герпетология.

Объект исследования: пресмыкающиеся (рептилии).

Предмет исследования: кожные покровы рептилий.

Цель исследования : выявить особенности строения кожных покровов рептилий.

Гипотеза, которая проверялась: строение кожных покровов рептилий существенно отличается от строения кожных покровов позвоночных животных других классов.

Задачи исследования :

дать общую характеристику классу пресмыкающихся;

описать строение кожных покров рептилий;

провести наблюдение за рептилией в условиях искусственно созданной среды обитания и выявить особенности кожного покрова рептилий (на примере пятнистого эублефара);

посредством метода сравнения изучить строение кожных покровов рептилий и строение кожных покровов других представителей позвоночных;

провести обобщение и систематизацию наблюдений; сформулировать соответствующие выводы.

Методы исследования: изучение литературы, наблюдение, сравнение, описание, фотографирование, а также микроскопические исследования.

Благодаря тому, что автор работы содержит в домашних условиях представителей всех пяти классов позвоночных животных, в работе предполагается сравнить кожный покров пресмыкающихся с кожным покровом рыб, земноводных, птиц и млекопитающих.

Новизна работы состоит в качественном описании, анализе и обобщении теоретических сведений о кожных покровах рептилий; организации и проведении наблюдений за сменой кожных покровов рептилий в условиях искусственно созданной среды обитания на примере пятнистого эублефара.

Результаты исследований носят теоретический характер и заключаются в систематизации сведений о кожных покровах рептилий. Работа может быть интересна школьникам, а также всем, кто интересуется наукой герпетологией.

2. Теоретическая часть

2.1. Класс пресмыкающихся: общая характеристика

Общие черты объединяют рептилий в отдельный класс животных. Так же как и у других позвоночных, у них есть внутренний костный скелет, основу которого составляет позвоночник, и череп, защищающий головной мозг. Некоторые рептилии рождают живых детенышей, но большинство откладывают яйца с прочной кожистой оболочкой. В отличие от рыб и амфибий рептилии размещают кладки яиц на суше. Кроме того, тело рептилий покрыто сухой чешуйчатой кожей.

Пресмыкающиеся по наружному виду значительно отличаются от других позвоночных животных. Тело их по большей части продолговатое, округлое и даже сплющенное, часто сильно вытянутое или червеобразное.

Наружным покровом служат чешуи, костяные или роговые щиты, иногда сросшиеся.

Пресмыкающихся разделяют на IV отряда:

чешуйчатые (Squamata) (ящерицы и змеи) насчитывает около 6850 видов;

черепахи (Chelonia) примерно 290 видов;

крокодилы (Crocodilia) 23 вида;

клювоголовые (реликтовый отряд Rhyncyocephalia) только 2 вида гаттерий или туатар [6] .

Раздел зоологии , изучающий земноводных (или амфибий) и пресмыкающихся (или рептилий) называется герпетология [7].

Слово «рептилия» происходит от греческого слова « reptare» – ползать на брюхе . Благодаря особенному положению тела пресмыкающиеся и получили свое название.

Рептилии – это эктотермные животные , то есть получающие тепло из внешних источников. Пресмыкающиеся животные не могут регулировать температуру своего тела внутренне, как это происходит у человека [1].

Конечностей у рептилий обыкновенно бывает четыре, за исключением тех форм, у которых их вовсе нет. Бедренные и плечевые кости расположены параллельно земной поверхности и расставлены в стороны, а тело провисает между конечностями, практически касаясь грунта. При передвижении конечности не выпрямляются и брюхо соприкасается («пресмыкается») с субстратом.

Конечно же для того чтобы защитить кожу животных от повреждений при трении, возникающем при передвижении, природа наградила рептилий костяными или роговыми щитами, а рептилий класса чешуйчатых еще и защитным покровом, который при увеличении под микроскопом напоминает пузырчатую упаковку (см. Приложение № 1).

2.2. Строение кожного покрова рептилий

П окровы у позвоночных достигли большого развития и представляют собой кожу, которая построена из двух различных слоев. Один из них является поверхностным, второй – нижним, собственно кожей.

В поверхностном слое эпидермиса собраны пигментные клетки – хроматофоры, которые отвечают за окрас рептилий, а еще хроматофоры отражают свет, то есть участвуют в процессах терморегуляции животного (см. рис. 1).

Верхние слои многослойного эпидермиса рептилий ороговевают: клетки заполняются зернышками белка кератина, поэтому со временем их кожа становится довольно твердой и сдерживает рост животного. Для того чтобы избавиться от старой кожи рептилии проходят процесс линьки.

Процесс линьки начинается образованием нового трёхслойного эпидермиса под старой кожей, после того, как новая кожа полностью сформируется, старая начинает постепенно слезать. Под старой кожей начинает нарастать тонкий слой новой и нежной кожицы, которая постепенно уплотняется. В итоге животное скидывает старую кожу [1].

Линька у разных рептилий значительно разнится. У змей и некоторых ящериц линька затрагивает всё тело: змея стремится избавиться от старой кожи, трясь об объекты, например, камни. У других же рептилий линька длиться медленно и похожа на шелушение. Как правило, змея вылезает из старой кожи «чулком», а ящерица избавляется от кожи фрагментами (см. Приложение № 2).

Большое значение имеет температура и влажность воздуха, наличие или отсутствие водоемов в среде обитания, а также возможность пить и питаться, от чего, собственно, напрямую зависит размер тела рептилии.

3. Практическая часть

Известно, что человек склонен не только наблюдать. Он стремится познать мир, в котором живет. Он хочет точно знать, что происходит, и хочет понимать причины происходящего. Человеческая любознательность лежит в основе научного исследования, поэтому желание узнать особенности строения кожного покрова рептилий, неизбежно привело нас к ее изучению.

В данной работе для достижения цели использованы следующие методы: изучение литературы, н аблюдение, описание, сравнение.

В процессе наблюдений осуществлялась фотофиксация при помощи цифровой фотокамеры смартфона Meizu M3s, а также было дополнительно произведено микроскопическое исследование, сброшенной в процессе линьки кожи рептилии, с помощью м икроскопа Микромед «Эврика» 40х-1280х с видеоокуляром.

3.1. Исследование кожного покрова рептилий

(на примере пятнистого эублефара)

Для формирования практических представлений о кожном покрове рептилий, проведено наблюдение за одной ящерицей – пятнистым эублефаром (Eublepharis macularius):

Читайте также: