书城自然科学探究式科普丛书-活动的生命之躯:动物
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第9章 陆地纵横者——爬行类动物

第一节真正的陆地脊椎动物——爬行类

爬行类动物是拥有角质鳞或硬甲、在陆地繁殖的变温羊膜动物,是一支从古两栖类在古生代石炭纪末期分化出来产羊膜卵的类群。

爬行类动物不但继承了两栖动物初步登陆的特性,而且在防止体内水分蒸发以及适应陆地生活和繁殖等方面,获得了进一步进化和发展。

爬行类是真正的陆栖脊椎动物。同时,古爬行类还是鸟、兽等更高等的恒温羊膜动物的演化原祖。

爬行类的身体已明显分为头、颈、躯干、四肢和尾部几部分。

大脑有了进一步发展,感觉器官也增加了复杂程度,比其他动物的进化更高一等。

在爬行动物的生殖发育过程中,卵的结构和胚胎发育也出现一些变化。卵外包着坚硬的石灰质外壳,能防止卵内水分的蒸发,同时体内受精摆脱了生殖发育中受精时对水的依赖。

胚胎发育中出现羊膜和羊水,胚胎可以在羊水中发育,既可以防止干燥,又能避免机械损伤。

爬行动物在中生代很繁盛,种类和数量繁多,恐龙就是当时的代表。后来,由于气候和地壳的变动,绝大多数种类灭绝。

第二节随遇而安——爬行动物的特点

爬行动物是真正脱离水环境的陆地生活的类群。

与两栖动物相比,爬行动物在进化过程中需要解决以下几个问题:陆地的繁殖,防止体内水分蒸发(丢失),陆地长距离运动,适应辐射等。

为了解决上述问题,爬行动物在进化过程中,身体结构上发生一些显着的变化。

首先,羊膜卵的出现使脊椎动物完全摆脱了在个体发育中对水的依赖,从而真正适应了陆地生活,成为完全的陆生动物。

其次,爬行类具有了坚韧、干燥、防止干旱和身体损伤的保护性鳞片。

接着,爬行类比两栖类具有了更有效的循环系统和较高的血压。

同时,爬行类动物的肺比两栖类的更发达,几乎依靠唯一的肺交换气体。

肾功能的加强和神经系统逐步复杂化让爬行类动物进一步适应了陆栖生活。

爬行动物由于进化历史相对较短,在身体结构特征上还存在着一些不完善的地方。

爬行类大都披着防水的外骨骼以及仍有坚实、数量较多的内骨骼,增加了身体的重量,不利于快速运动。爬行类钩样齿变化不大,没有显出像哺乳类牙齿的分化。爬行类神经系统虽然比两栖类较进步,但神经器官不够发达且比较轻小,没有超过体重的1%。大多数爬行类听觉不健全,感官贫乏。

第三节奇异非凡——爬行动物的种类

爬行动物现存种类5000多种,分布几乎遍及全球,而尤以南半球的种类更为繁多,少数蜥蜴垂直分布在海拔5000多米的青藏高原寒漠地带。

爬行动物常见的有蜥蜴、蛇、龟、鳖、鳄鱼等。其中个体最大的是产于亚洲东南部的网蟒,而最小的蜥蜴为斑点圆趾虎。

1.蜥蜴

蜥蜴俗称“四足蛇”,也有人叫它“蛇舅母”,是一种常见的爬行动物。

蜥蜴的身体外形及大小在爬虫类中差异最大,体长从3厘米至3米不等,体重最轻者不足1克,最重者大于150千克。

蜥蜴的身体可分为头、躯干、四肢与尾四部分。头与躯干之间的颈部在外形上并无明显界限,但头可以灵活转动。在头部上可以见到口,一对鼻孔,一对眼睛和一对耳孔。

蜥蜴身体多细长,具有长尾。除鼻孔、口、眼及泄殖腔开口外,体表覆以鳞片,有些种在头和体鳞下真皮内有骨鳞。眼睑多可动,口可大张,便于吞食猎物。多数蜥蜴具有四足,能迅速奔跑及迅速改变跑动方向。

许多蜥蜴,尤其是避役(变色龙)和安乐蜥,能改变体色,可从亮绿色变为深巧克力褐色,体上线、带斑纹也可忽隐忽现。

蜥蜴类具有交接器,进行体内受精。许多蜥蜴能将尾部自割,断下的尾能迅速扭动以分散捕食者的注意,蜥蜴得以逃脱。

蜥蜴的捕食方式是静候或搜寻。多数蜥蜴以昆虫及部分啮齿类动物为食,有些种类偶食家禽。

体型较大的蜥蜴如大壁虎也以小鸟、其他蜥蜴为食物,巨蜥则可吃鱼、蛙甚至捕食小型哺乳动物,也有一部分蜥蜴如鬣蜥以植物性食物为主。

多数蜥蜴昼间活动。壁虎多在傍晚至黎明之间活动,并发出声音,以蚊子、蛾类等昆虫为食物。

蜥蜴在全世界约有6000种,我国已知有蜥蜴约150种。

蜥蜴对于人的经济意义不大,却是生物学的重要研究材料。蜥蜴也常作为玩赏动物,同时也是捕食害虫的能手。

2.蛇

蛇是无足的冷血爬行动物。

蛇全身分头、躯干及尾三部分。身体细长,四肢退化,身体表面覆盖鳞片。

为了配合蛇类窄长的身体,成对的内脏(如肺、肾)会在蛇体前后排列,而非左右互对。

所有蛇类都是肉食性动物,以鼠、蛙、昆虫等为食。蛇主要是用口来猎食,但牙齿不能把食物咬碎。其消化要靠在地上爬行,利用肚皮和不平整的地面摩擦进行消化。

毒蛇的毒液实际上是蛇的消化液,一些肉食性的蛇消化液的消化能力较强,溶解了被咬动物的身体,所以表现出毒性。

蛇类喜欢居住在阴凉、潮湿、人迹罕至、杂草丛生、树木繁茂、有枯木树洞或乱石成堆、具柴垛草堆和古埂土墙且饵料丰富的环境里,这些都是它们栖居、出没、繁衍的场所。有的蛇也栖居水中。

3.龟

龟是主要在陆地上栖息的爬行纲动物。龟身体的重要器官隐藏在龟壳内部,免受外面的创伤和侵害,这是龟的主要特征。

龟四肢粗壮,适于爬行,脚短或有桨状鳍肢(海龟);有坚硬的龟壳,头、尾和四肢都能缩进壳内;头、尾和四肢都有鳞;无齿,行动缓慢,无攻击性;体长从不到10厘米到2米以上都有。

龟以鲜嫩植物或小动物为食。龟通常每年繁殖一次,雌性在陆地产卵,卵为白色、圆形或瘦长形,通常母龟用后腿挖洞,并将卵产在洞中。

龟类的寿命很长,有的可达300多年。常见的大型海龟种类有象龟,体长1.5米,重200千克,以可以载人爬行而着名。

龟分布广泛,现存200~250种,多数分布在热带或接热带边缘地区,多为水栖或半水栖。有些种类陆栖,少数存活于海洋,其余生活在淡水中。

全世界的现存种类被分为两个亚目。

其中一种是侧颈龟亚目,颈部弯向一侧将头缩入壳中,而另一种是隐颈龟亚目,头和颈一同缩入壳中。中国常见的种类有乌龟。

龟可为人类提供肉、蛋和龟甲,龟壳可熬制成龟胶,是常用的中药。有些种类则被当做宠物,绿毛龟是人们喜爱的展览动物,它实际上是背甲上生育绿藻的金龟或水龟。

4.鳖

鳖俗称甲鱼、水鱼、团鱼和王八等。

鳖的外形呈椭圆形,比龟更扁平。背腹甲上生着柔软的外膜,周围是细腻的裙边。头颈和四肢可以伸缩,肢各生五爪,爬行敏捷。从外形颜色观察,鳖通常背际和四肢呈暗绿色,有的背面浅褐色,腹面白里透红。

鳖是变温动物,水陆两栖,用肺呼吸。鳖的主要食物有小鱼、小虾、螺、蚌、水生昆虫、蚯蚓、动物内脏等,同时也吃蔬菜、草类、瓜果等。

在食物不足时,同类互相残食。

鳖对周围温度的变化非常敏感。当外界温度降至15℃以下时,鳖便开始停食,潜伏在水底泥沙中冬眠,冬眠期长达半年之久。因此,在自然条件下的鳖生长缓慢,一年只长100克左右。

在自然温度条件下,鳖生长4~5龄时才可达到性成熟,水温达到20℃以上时,开始发情交配。一次交配,多次产卵。

鳖的产卵时间一般在下半夜(0~6点),这与鳖喜欢安静的环境有关。鳖的产卵方式为掘洞产卵,产后用沙土埋上。

鳖的食疗价值很高,自古以来就被人们视为滋补的营养保健品。

鳖的营养价值得到世人公认,是水产品中的珍品,高档酒宴中的佳肴,是深受人们欢迎和喜爱的食品。鳖浑身都是宝,鳖的头、甲、骨、肉、卵、胆、脂肪均可入药,因此是一种经济价值很高的爬行动物。

5.鳄鱼

鳄鱼是一种体形巨大、笨重的两栖动物,外表上和蜥蜴稍有类似。

鳄鱼的鳄强而有力,长有许多锥形齿,腿短,有爪,趾间有蹼,尾长且厚重,皮厚带有鳞甲。鳄鱼咀嚼力很强,能碎裂硬甲。它用肺呼吸,供氧储氧能力较强。

鳄鱼不是鱼,它入水能游,登陆能爬,体胖力大,被称为“爬虫类之王”。一般鳄鱼平均寿命高达150岁,在爬行动物中寿命是很长的。

成年鳄鱼经常在水下,只有眼鼻露出水面。它们耳目灵敏,受惊立即下沉,午后多浮在水面上晒太阳,夜间目光明亮,幼鳄则带红光。

雄鳄独占领域,驱斗闯入者,一雄鳄率领一群雌鳄。鳄鱼5~6月交配,连续数小时,而受精仅1~2分钟,7~8月产卵。

鳄鱼的卵是利用太阳热和杂草受湿发酵的热量进行孵化的。幼鳄的性别由孵化的温度决定。它们会把有的巢建在温度较高的向阳坡,有的巢建在温度较低的低凹遮蔽处。

大部分种类鳄鱼平均体长约6米,重约1吨。其性情大都凶猛暴戾,主要以鱼类、水禽、野兔、蛙等为食,甚至噬杀人畜,属肉食性动物。“世上之王,莫如鳄鱼”的说法是形容其脸长嘴长。

目前世界上鳄的品种约有20种,多数生活热带亚热带地区的河流、湖泊和多水沼泽里,少数生存在温带地区或靠近海洋的浅滩中。

我国的扬子鳄、泰国的湾鳄以及逻罗鳄等都是较有名的品种。

湾鳄,又称海鳄,分布在东南亚沿海直到澳大利亚北部,全长6~7米,重约1000千克,最长达10米,是现存最大的爬行动物。

湾鳄生活在河口或者沿海水域。

鳄鱼富有观赏价值,还具多种药用保健功效,也是名贵食用佳肴。由于它全身是宝,因此,世界上一些国家积极发展鳄鱼养殖业。

但鳄鱼的野生数量日益趋减,令人担忧。

鳄鱼和恐龙是同时代的动物,在三叠纪至白垩纪的中生代由两栖类进化而来,是迄今发现活着的最早最原始的爬行动物。因此,鳄鱼在进化史上具有重要地位,鳄又是鸟类现存的最近亲缘种。