Squamata — люспести влечуги: разредът на гущерите и змиите
Squamata — люспести влечуги: научете как гущерите и змиите имат припокриващи се люспи, подвижни челюсти, огромно размерно разнообразие и различни начини на размножаване.
Squamata ("люспести влечуги") е разредът на влечугите, който включва гущерите и змиите. Това е най-видимата и разнообразна група сухоземни влечуги в световната фауна.
Анатомия и морфология
Кожата им е покрита с припокриващи се рогови люспи, които служат за защита, задържане на влага и помагат при движение. Повечето видове сменят кожата си на пластове (линеене или ecdysis). Характерна особеност е и наличието на подвижни квадратно-челюстни кости (квадратно-челюстна кинеза), които позволяват преместване на горната челюст спрямо черепа — това е особено видно при змиите, които могат да отворят устата си много широко, за да погълнат сравнително голяма плячка.
Squamata притежават и някои вътрешни морфологични особености: повечето мъжки имат двойни копулативни органи (хемипениси), а у много видове се развива vomeronasal орган (орган на Якобсон) за силно усъвършенствано мирисово/химическо усещане.
Размери и разнообразие
Те са най-разнообразният по размери разред влечуги — размерите варират от миниатюрни видове като 16-милиметровия джуджешки гекон (Sphaerodactylus ariasae) до гиганти като 8-метровата зелена анаконда (Eunectes murinus). Към днешна дата Squamata включва над 10 000 описани вида, обитаващи почти всички сухоземни и някои водни местообитания по света.
Размножаване и жизнени стратегии
В рамките на Squamata съществуват различни репродуктивни стратегии: има яйценосни (овипарни) видове, живородни (вивипарни) видове и такива, при които яйцата се задържат в тялото до излюпване (овоовивипарни). Това прави скваматите единствената голяма група влечуги, която включва и двата начина на размножаване в значителен брой видове.
Екология и поведение
Squamata обитават разнообразни екосистеми — от пустини и гори до влажни тропици и водни басейни. Много видове са хищници (хранещи се с насекоми, гризачи, птици, други влечуги), други са тревопасни или всеядни. Змиите развиха специализирани приспособления като отровни жлези и хапала (измежду които има многократни независими еволюции на отровността), а редица гущери имат ролеви поведенчески стратегии за териториалност и размножаване.
Еволюция и систематика
Squamata са част от групата Lepidosauria. Вътре в разреда традиционно се разграничават три големи групи: Lacertilia (гущерите), Serpentes (змиите) и Amphisbaenia (червевидни гущери или „амфизбении“), но точните взаимоотношения и именуването отразяват съвременните филогенетични изследвания и често се прецизират. Произходът на скваматите се проследява до средния и късния Триас, преди стотици милиони години, като оттогава те преживяват интензивна радиация и многократни адаптации (включително многократни случаи на редукция или загуба на крайници).
туатарите от Нова Зеландия не влизат в Squamata — те са представители на ред Rhynchocephalia и се считат за сестринска група на скваматите сред лепидозаврите. Крокодилите, като част от архозоите, са много по-далечен еволюционен роднина.
Значение и заплахи
Squamata имат важно екологично значение като регулатори на популациите на насекоми и дребни гръбначни. Някои видове са от значение за хората (научни изследвания, домашни любимци, културни представи), докато други могат да бъдат опасни поради отровата си. Много видове са застрашени от загуба на местообитания, търговия, инвазивни видове и климатични промени, което прави опазването им важен научен и консервационен приоритет.
Ключови бележки:
- Кожа с припокриващи се люспи и линеене (ecdysis).
- Квадратно-челюстна кинеза, позволяваща широк отвор на устата при някои видове.
- Наличие на хемипениси при мъжките.
- Разнообразие от репродуктивни стратегии: яйцеснасяне, живородие и ововивипарност.
- Над 10 000 вида, адаптирани към най-различни местообитания.
Еволюция
Калмарите са монофилетична група, която е сестринска група на туатарите. Калмарите и туатара заедно са сестринска група на крокодилите и птиците, живите архозаври.
Вкаменелостите на калмарите се появяват за първи път в началото на юрския период, но митохондриалната филогения показва, че те са се развили в края на пермския период. Еволюционните взаимоотношения в рамките на скуаматите все още не са напълно изяснени, като най-проблематична е връзката на змиите с други групи.
Въз основа на морфологичните данни се смята, че гущерите от род Iguanid са се разграничили много рано от другите калпаци, но последните молекулярни филогении, както по митохондриална, така и по ядрена ДНК, не потвърждават това ранно разграничение. Тъй като змиите имат по-бърз молекулярен часовник от другите калпакати и има малко вкаменелости от ранни предци на змии и калпакати, е трудно да се реши въпросът за връзката между змиите и другите групи калпакати.
Еволюция на отровата
Последните изследвания показват, че еволюционният произход на отровата се крие дълбоко във филогенезата на калмарите. 60% от калмарите са отровни Toxicofera.
Отровата на семействата Caenophidia, Anguimorpha и Iguania еволюира веднъж, след което трите семейства се разделят. И трите рода имат девет общи токсина. Вкаменелостите показват, че дивергенцията между ангиморфите, игуаниите и напредналите змии датира приблизително от 200 MYA в горния триас/долния юрски период.
Змийската отрова е еволюирала чрез дублиране на ген, кодиращ нормален регулаторен или биоактивен протеин. След това копието е било експресирано в отровната жлеза.
Различните токсини са набрани от различни протеини и са разнообразни като самите функции.
Естественият подбор е довел до разнообразяване на токсините, за да се противодейства на защитните механизми на жертвата. Гените на отровите образуват големи многогенни семейства и еволюират чрез еволюция на протеините. Това води до диверсификация на токсините, които позволяват на хищниците да атакуват широк спектър от жертви.
Бързата еволюция и диверсификация са резултат от еволюционна надпревара между жертви и хищници, в която всеки се адаптира, за да противодейства на другия.
Таксономия
Класически разредът е разделен на три подразреда:
- Lacertilia, гущерите;
- Serpentes, змиите;
- Amphisbaenia, червеевите гущери.
От тях гущерите образуват парафилетична група. В по-новите класификации името Sauria се използва за влечугите и птиците като цяло, а Squamata се разделят по различен начин:
- Подразред Iguania (игуани и хамелеони)
- Подразред Scleroglossa
- Инфраразред Gekkota (геконите)
- Подразред Anguimorpha (мониторите, чудовището от Гила и бавните червеи)
- Подразред Scincomorpha (кожести гущери, гущери с бича опашка и обикновени европейски гущери)
- Подразред Serpentes (змии)
- Подразред Alethinophidia (гадини, боа, кобри и др.)
- Подразред Scolecophidia (слепи змии)
- Подразред Amphisbaenia
Въпроси и отговори
В: Какво представлява Squamata?
О: Squamata е разред влечуги, който включва гущери и змии.
В: Какъв вид кожа имат животните от разред Squamata?
О: Кожата им е с припокриващи се рогови люспи.
В: Какви специални кости имат животните от разред Squamata?
О: Те имат подвижни четириъгълни кости, които позволяват да се движи горната челюст спрямо мозъчния корпус.
В: Как змиите използват подвижните си четириъгълни кости?
О: Змиите използват подвижните си четворни кости, за да отворят устата си много широко, за да поберат сравнително голяма плячка.
В: Колко големи могат да станат животните от разред Squamata?
О: Животните от разред Squamata могат да варират от 16-милиметров гекон джудже до 8-метрова зелена анаконда.
В: Какво е уникалното в групата Squamata по отношение на репродуктивните стратегии?
О: Squamata е единствената жива група влечуги, в която освен обичайните яйцевидни видове има и живородни, и яйцевидни видове.
В: Кои животни не са включени в групата Squamata?
О: Туатарите от Нова Зеландия не са включени в групата Squamata. Те са сестринска група на калмарите. Крокодилите са много по-далечно свързани с тях.
обискирам