История происхождения черепах кратко

Обновлено: 07.07.2024

Сегодня мы хотели бы поведать читателям о том, как те рептилии, которых сейчас мы называем черепахами, вообще появились и пришли к современному облику. Черепахи - довольно архаичные существа, современные представители сей группы внешне могут быть слабо отличимы от черепах эпохи динозавров. Однако, это не означает, что черепахи не эволюционировали. И в этой статье мы вам поведаем, как они развивались.

Учёные делят всех наземных позвоночных на три большие группы: анапсиды диапсиды и синапсиды. У синапсид, к которым относятся млекопитающие и древние "звероящеры" (именно их мы чаще всего называем синапсидами), за глазами в черепе только одно височное отверстие. У диапсид, к которым относятся змеи, ящерицы, гаттерии, крокодилы, птицы и многие их вымершие родственники — два. Анапсиды характерны тем, что в их черепе заглазничных дуг нет никаких. К анапсидам относят парейазавров, проколофонов и до недавнего момента относили черепах. Однако сейчас анапсиды считаются недействительной группой.

Уже в первой половине XIX века делались попытки отыскать ближайших черепашьих родственников. Сначала в их число попали завроптеригии ( Sauropterygia ) — группа вымерших ящеров, образ жизни которых был тесно связан с водой. Среди них исключительной черепахообразностью отличались некоторые плакодонты. Например, у генода ( Henodus ) из позднего триаса Германии было не только уплощенное и покрытое остеодермальным панцирем тело, но, как и у черепах, исчезли зубы.

Черепахи появились на эволюционной арене в конце триаса — примерно 220 млн лет назад. Некоторые другие группы рептилий освоились на нашей планете на 130 млн лет раньше, но все они по разным обстоятельствам оказались за бортом современности. Причина геологического долгожительства черепах видится в их неплохой защищенности от врагов и в способности жить в разных условиях.

Неподвижность черепашьего туловища, поддерживаемого только десятью позвонками, компенсируется гибкостью шейного отдела. У большинства современных форм он представляет собой сложную биомеханическую конструкцию, обеспечивающую в минуты опасности быстрое и плавное втягивание головы под панцирь. Шея может изгибаться зигзагообразно или по горизонтали (таких черепах называют плевродирами, то есть бокошейными), или по вертикали, как у криптодир (скрытошейных). Однако существуют виды, у представителей которых шейный отдел малоподвижен, а остеодермальный панцирь фактически не развит. Такие, если им не удается вовремя скрыться, обычно норовят укусить. Кстати, у всех известных черепах зубы утрачены, а на их месте возникли острые роговые чехлы.

В современном черепашьем мире есть наземные, водные и полуводные (или, как говорят, амфибиотические) формы. Панцирь у наземных черепах обычно сплошной с довольно высоким карапаксом, который обеспечивает хорошую защиту этим малоподвижным животным, склонным к растительноядности. А вот у водных форм проявляется тенденция к хищничеству и облегчению панциря. У некоторых из них конечности преобразованы в ласты; с их помощью морские зеленые черепахи, например, могут развивать скорость до 36 км/час.

Вернемся еще на 20 миллионов лет назад в пермский период. Тогда жила удивительная рептилия - эунотозавр, которая, к слову, тоже обладала диапсидным черепом. Эунотозавра считают предком всех черепах. Внешне он напоминал ящерицу, проглотившую тарелку, и жил вблизи водоемов, но на суше.

Скелет и структура костей эунотозавра имеют особенности, которые могли появиться как адаптация к роющему образу жизни. При рытье важно, чтобы лапы выбрасывали из норы грунт, а не тело животного. Широкая, массивная грудная клетка стала надежным основанием, к которому присоединялся роющий механизм передних лап. Она же придала дополнительную крепость хребту, соединяющему передние конечности с задними, которые при рытье служили распорками.

Множество превосходно сохранившихся скелетов триасовых черепах обнаружены в Южной Германии. Большая их часть принадлежит проганохелису ( Proganochelys ) - довольно крупной наземной форме с длиной тела до одного метра. Более мелкие триасовые родственники проганохелиса открыты в настоящее время и за пределами Европы: в Азии (Таиланде) и в Южной Америке (Аргентине). Это свидетельствует о широком расселении черепах еще в раннем мезозое.

Вероятно, древнейшие формы по уровню общей организации почти не отличались от современных. Иногда остатки черепах в отложениях юрского и мелового периодов столь многочисленны, что вопрос о времени их расцвета кажется излишним. Современных черепах насчитывается около 300 видов. Для палеонтологии данные об этих ископаемых рептилиях неоценимы, поскольку позволяют судить об особенностях климата, ландшафта и типе водоема, с которым был связан район их захоронения; в некоторых случаях по остаткам определяют относительный возраст вмещающих их пород.

А на этом всё! Подписывайтесь на канал, ставьте лайки, делитесь публикацией в соцсетях, не забывайте заходить на вики и к нашему другу - Упоротому Палеонтологу ! Особая благодарность тем, кто пожертвовал нам на развитие проекта, мы это очень ценим!

Также предлагаем вам оценить ещё один канал , созданный вторым редактором Вымершие животные вики, посвящённый различным мифам и легендам, древним и современным.

Палеонтолог Владимир Алифанов о классификации черепах, строении черепашьих скелетов и древнейших пресмыкающихся

Над материалом работали

кандидат биологических наук, старший научный сотрудник лаборатория палеогерпетологии института Палеонтологический институт им. А. А. Борисяка РАН

История происхождения

Сегодня общепринято связывать происхождение черепах с котилозаврам, жившими примерно 220 млн. лет назад (пермский период палеозойской эры). Это вымершие пресмыкающиеся, которые внешне были похожи на небольших ящериц (30 см в длину без учета хвоста). Они имели короткие, но очень широкие, мощные ребра, которые стали прообразом панциря. Вели всеядный образ жизни, поедая как мелких животных, так и растения. Населяли почти всю континентальную зону, поэтому сегодня их останки находят как в Евразии, так и в Северной Америке.

Скелет котилозавра

Дальнейшая эволюция этих животных не вполне ясна. Стремясь восполнить эволюционный пробел порядка 30 млн. лет, ученые начали изучать останки представителя котилозавров – эунатозавра. Его скелеты ранее находили в Северной Америке, но недавно их также обнаружили в ЮАР. Анализ строения позволил найти несколько интересных деталей:

Наличие такого мощного скелета позволяет говорить о том, что произошли черепахи именно от эунатозавра, жившего 220-250 млн. лет назад. Сходным строением обладал и одонтохелис. Однако найти промежуточное звено между этими 2 вымершими ящерами и современным предком черепахи пока не удается.

Ученые предполагают, что в результате дальнейшего развития эти мощные ребра превратились в единое целое – своеобразный подвижный панцирь, который отчасти напоминает покрытие современного броненосца. Гипотетический предок мог сворачиваться в эту броню и защищаться от нападения хищников. В дальнейшем кости срослись окончательно, в результате чего появился единый жесткий панцирь.

Однако эта теория пока не может объяснить, как эволюционировала система легких и других внутренних органов. Формирование мощного панциря, состоящего из карапакса (спинного щита) и пластрона (брюшного щита), должно было привести к значительной перестройке всего организма, но описать этот процесс детально до сегодняшнего дня не удалось.

Когда появились

Ученые полагают, что черепахи появились на земле в триасовом периоде мезозойской эры, т.е. примерно 200 млн. лет назад. Это были морские животные, которые имели довольно большую, змеевидную шею и большой хвост. Они жили в теплых водах мирового океана, поэтому можно сказать, что первые черепахи точно вышли из воды.

В меловом периоде той же эры, около 60-70 млн. лет назад появляется архелон – один из вымерших предков, представители которого уже напоминали известных сегодня черепах по форме и другим особенностям внешнего вида. Это была кожистая черепаха с нежестким панцирем. Она обитала исключительно в морях мирового океана.

Известна своими гигантскими размерами и массой:

размах ласт до 5 метров;
длина до 4,6 метров (от головы до кончика хвоста);
длина черепа до 70 см;
масса более 2 тонн.

Останки архелона нашли на территории современных США, они размещены в разных музеях. Известен экспонат из Йельского музея – у этого архелона отсутствует задняя нога, которая по всей видимости была откушена гигантской морской ящерицей мозазавром, который достигал в длину 12-14 метров.

Крупные черепахи, которые пришли с мезозойской эры, начали массово отмирать относительно недавно – в нынешний четвертичный период кайонозоя, т.е. нашей геологической эры. Произошло это примерно 11 тыс. лет назад. Крупные животные уступили свое эволюционное место более мелким представителям.

Родина черепах: история и современность

Исходя из истории происхождения этих рептилий можно сказать, что родина черепах разных видов – это воды мирового океана. Однако каждый конкретный вид морских, пресноводных или сухопутных животных имеет собственное место происхождения:

Популярные красноухие черепахи родом из Центральной и Южной Америки (Мексика, Эквадор, Венесуэла, Колумбия).
Происхождение сухопутных черепах связано с пустынными и степными областями Евразии, где они в больших количествах обитают до сих пор.
Родина морской черепахи – тропические и экваториальные моря океанов.

Сегодня черепахи представляют собой большой отряд пресмыкающихся, в состав которых входит более 300 видов. Они заселили все континенты и моря, исключая Антарктиду, высокогорья и полярные зоны:

повсеместно в Африке;
в США и в Центральной Америке;
повсеместно в Южной Америке, за исключением 2 стран – Чили и Аргентины (южные области);
повсеместно в Евразии, кроме Аравийского полуострова, севера Европы, значительных территорий России и Китая;
повсеместно в Австралии, кроме центральной части и островов Новой Зеландии.

Родина черепахи сегодня – это широкий ареал обитания на континентах и морях примерно от 55 градусов северной широты до 45 градусов южной. На территории России сегодня живут представители 4 видов черепах:

Недавно в стране появились и красноухие черепахи, которые приспособились даже к местным климатическим условиям и теперь живут в Яузе, Кузьминских и Царицынских прудах, а также в реках Чермянка и Пехорка. Изначально эти животные обитали только в Северной, Центральной и Южной Америке, но затем их завезли в Европу, Африку и даже Австралию.

О происхождении конкретных видов известно не так много, поэтому родину морских или сухопутных черепах можно описать только приблизительно. Но достоверно известно и то, что эти рептилии существуют на земле несколько сотен миллионов лет. Черепахи хорошо приспособились к разным местам обитания и сегодня встречаются на большинстве континентов и во многих водоемах.

ЧЕРЕПАХИ (Chelonia), отряд пресмыкающихся, единственные представители рептилий, тело которых покрыто панцирем. Встречаются во всех теплых районах мира. Несколько видов – обитатели морей и океанов, но в основном это сухопутные и пресноводные формы.

В отличие от своих родственников змей, черепахи редко служили объектом поклонения и никогда не внушали особого страха. Действительно, опасности для жизни человека они практически не представляют. Разве что пловец, оказавшийся слишком близко к самцу кожистой черепахи (Dermochelys coriacea), может быть схвачен его сильными ластами и утоплен. Дело в том, что в состоянии сильного полового возбуждения тот способен принять любой крупный объект за самку.

Анатомия.

Туловище черепах заключено в панцирь, который отчасти защищает также голову, шею и конечности. Верхняя его часть, или карапакс, покрывает спину и бока рептилии, нижняя, или пластрон, – живот. Панцирь настолько прочен, что может выдержать тяжесть, в 200 раз превышающую вес владельца.

Обычно внутренний слой панциря костный, а наружный образован жесткой роговой тканью. Оба слоя состоят из множества плотно подогнанных друг к другу элементов. Костные элементы называются пластинками, а роговые – щитками. Большая прочность панциря отчасти обеспечивается тем, что границы между внутренними пластинками и наружными щитками не совпадают.

По мере увеличения размеров черепахи по краям каждого щитка нарастает роговое вещество. Если рост прерывается периодами спячки, на щитках хорошо различимы годичные кольца, позволяющие оценить возраст особи.

Ребра срастаются с панцирем, поэтому грудная клетка неподвижна. В результате дыхание черепахи напоминает диафрагмальное, свойственное человеку и другим млекопитающим. Специальные мышцы оттягивают внутренние органы назад, позволяя легким заполниться воздухом; затем другие мускулы осуществляют обратный процесс, сжимая легкие. Некоторые водные виды не полностью зависят от легочного дыхания и способны поглощать кислород также через слизистую оболочку глотки.

Различия между самцами и самками (половой диморфизм) выражены по-разному в зависимости от вида; иногда они совершенно не заметны. Сравнение самцов и самок других видов показывает, что у первых хвост длиннее и толще, а заднепроходное отверстие расположено дальше от его основания. Этот диморфизм особенно хорошо выражен у огромных морских черепах. Другие половые различия касаются формы пластрона, цвета и размеров головы, а также общих габаритов тела.

Спаривание и откладка яиц.

Спаривание может происходить на земле или в воде. При этом пенис, в спокойном состоянии скрытый у основания хвоста, выдвигается через отверстие клоаки. Самки некоторых видов черепах могут долго хранить жизнеспособную сперму (это свойственно и некоторым другим позвоночным), и одно спаривание позволяет им в течение нескольких последующих лет откладывать оплодотворенные яйца. Однако число их с каждым годом уменьшается, пока не будет получена новая порция спермы.

Яйца черепах овальные или круглые, белые или почти белые. Самки закапывают их в грунт на глубину, не превышающую длину задних ног, или же прячут в куче гниющих растений. Чаще всего это хорошо освещаемые места. Обычно в год бывает одна кладка, но у некоторых морских черепах их число достигает семи за один сезон размножения. Яиц в кладке в зависимости от вида от одного до 200.

Вылупление.

Период инкубации и вылупления – самый опасный в жизни черепах; в это время многочисленные враги лакомятся их вкусными яйцами и еще мягкотелыми детенышами. Млекопитающие выкапывают кладки, а морские птицы хватают только что вылупившихся черепашек, когда те спешат по берегу к воде. Попав в воду, малыши становятся добычей прожорливых рыб. В это время у мест размножения черепах обычно скапливается большое количество любителей их яиц и детенышей. В зависимости от вида для затвердения панциря требуется разное время, но, как правило, не менее нескольких месяцев. После этого черепахи становятся относительно недоступными для хищников.

В природе черепахи растут быстро. Известен пример, когда даже в неволе галапагосские слоновые черепахи (Geochelone elephantopus), начиная примерно с 11 кг, ежегодно прибавляли столько же, пока не стали весить более 100 кг. Половой зрелости многие мелкие виды достигают в возрасте от 2 до 11 лет.

Продолжительность жизни.

Ни одно из известных позвоночных не живет так долго, как черепахи. Большинство сведений, говорящих о том, что их продолжительность жизни немногим превышает 50 лет, относится к особям, содержащимся в неволе. Некоторые виды, безусловно, живут намного дольше. Возраст каролинской коробчатой черепахи (Terrapene carolina), найденной на Род-Айленде, почти наверняка достигал 130 лет. Максимальным считается срок ок. 150 лет, но вполне возможно, что реальная продолжительность жизни отдельных особей значительно больше.

Питание.

Черепах в целом можно назвать всеядными, хотя одни виды предпочитают растительный корм, другие животный, а третьи едят все подряд. Строго специализированный рацион встречается редко. Некоторые водные черепахи кормятся только под водой. Очень молодые особи нуждаются в ежедневном питании, но для взрослых это необязательно. Фактически, хорошо наевшись, они могут месяцами, а возможно и годами обходиться без пищи.

Зубов у черепах нет, и острые края их челюстей способны перекусывать пищу, но не жевать ее. С жесткими волокнистыми растениями черепахам справляться нелегко, а мясо животных иногда приходится разрывать на кусочки с помощью когтей на передних лапах. У некоторых видов внутри рта находятся роговые гребни, позволяющие раздавливать добычу, защищенную твердыми покровами.

Органы чувств и высшая нервная деятельность.

По сравнению с другими рептилиями черепахи очень сообразительны. Они легко обучаются следовать за хозяином, похоже, получают удовольствие от оказываемого внимания и хорошо привыкают к определенному режиму. По-видимому, некоторые особи смышленее других. Например, среди шести гоферов Агасси (Gopherus agassizi), живущих вместе, одна особь по собственному желанию взбиралась по наклонной плоскости на площадку и скатывалась с другой стороны вниз по металлическому желобу. Ей, очевидно, нравилось такое занятие, и она повторяла его в течение нескольких часов подряд. Но в некоторых ситуациях черепахи удивительно несообразительны. Например, они могут тратить много сил, перелезая через препятствие, которое нетрудно обойти; или долгое время пытаются протиснуться сквозь щель, намного меньшую их по размеру.

ОСНОВНЫЕ СЕМЕЙСТВА

Описано более 200 современных видов черепах. Это лишь остатки огромного количества видов, существовавших в эпоху рептилий, которая длилась приблизительно 120 млн. лет и закончилась ок. 70 млн. лет назад. Дожившие до нашего времени виды объединяются в 12 семейств. Наиболее известные из них охарактеризованы ниже.

Cheloniidae

(морские черепахи). Пять или шесть видов семейства – крупные рептилии с конечностями, напоминающими весла или ласты. Это исключительно водные животные, выходящие на берег только для того, чтобы отложить яйца или погреться на солнце. Передвигаться по суше им очень трудно. По крайней мере один вид встречается во всех теплых океанах.

Зеленая (суповая) черепаха (Chelonia mydas) – самая известная из морских черепах. Она распространена по всему земному шару, и именно из нее готовят знаменитый черепаховый суп. Раньше этих рептилий по сути дела безжалостно истребляли, нередко убивая самок как раз перед откладкой яиц.

Dermochelyidae

(кожистые черепахи). Кожистая черепаха (Dermochelys coriacea) – единственный ныне живущий вид этого семейства. Этот гигант может достигать массы более 680 кг при размахе передних ласт 3,6 м. Кожистый панцирь несет 7 продольных гребней на спинной стороне и 5 на брюшной. Хотя ареал этих черепах охватывает все теплые океаны, они самые редкие среди широко распространенных морских видов отряда. Вопрос о систематическом положении группы остается спорным. Ее выделяли в особый подотряд Athecae (бесщитковые), но большинство специалистов сходится лишь на ранге надсемейства.

Trionychidae

(трехкоготные). Этих черепах легко узнать по мягкому кожистому панцирю без каких-либо щитков. У них плоское тело, удлиненная коническая морда и ноги с плавательными перепонками. Это одни из самых резвых черепах, быстро передвигающихся и в воде, и на суше. Длинная шея позволяет хватать пищу и больно кусать противника, даже если они находятся на значительном расстоянии. Когти крупных особей могут оставлять глубокие царапины. Представители отдельных видов хорошо переносят неволю, доживая в ней до 20 и более лет (рекорд – 25). Некоторые трехкоготные черепахи высоко ценятся за вкусное мясо. Самая крупная из 20 их видов – большая мягкотелая черепаха (Pelochelys bibroni) живет в Юго-Восточной Азии; ее панцирь достигает в длину более 1,2 м. Представители этого семейства обитают в Северной Америке, Африке, Юго-Восточной Азии, на Малайском архипелаге и Новой Гвинее. Три вида встречаются в США.

Pelomedusidae, Chelidae

(подотряд бокошейные черепахи: пеломедузовые и змеиношейные). Представители этих двух семейств отличаются способом изгибания шеи при втягивании головы под край панциря: если у других черепах шея изгибается в вертикальной плоскости, то у них – в горизонтальной, что объясняется особым строением позвоночника. Бокошейные обитают в Южном полушарии или ближайших к нему областях и не встречаются в Северной Америке, Европе и Азии. Оба семейства объединяют ок. 50 видов. Самая причудливая из всех черепах – матамата (Chelus fimbriata) из Южной Америки – относится к змеиношейным. Ее голова покрыта множеством торчащих в разные стороны выростов. У австралийской змеиношейной черепахи (Chelodina longicollis) длина тонкой шеи почти такая же, как и панциря.

Chelydridae

(каймановые черепахи). Семейство включает всего 2 вида, из которых наиболее известна каймановая черепаха (Chelydra serpentina). Это водная рептилия, обитающая на большей части Северной Америки и северо-западе Южной, обильная на юго-востоке Канады и в восточной половине США, где она высоко ценится как продукт питания. Каймановых черепах несправедливо обвиняют в уничтожении большого количества рыбы и водоплавающих птиц. Масса этих животных часто достигает 13,6 кг. Вытащенные из воды, они могут больно кусаться.

Другой вид, грифовая черепаха (Macrochelys temmincki) – один из гигантов отряда, достигающий массы ок. 90 кг. Это не только самые тяжелые среди его пресноводных представителей, но и наиболее привязанные к воде среди североамериканских черепах. Они встречаются на юго-востоке США, в основном в низовьях Миссисипи. Будучи медлительной, грифовая черепаха приманивает добычу с помощью мясистого выроста дна ротовой полости, который движется в ее распахнутой пасти подобно червяку.

Kinosternidae

Самый известный представитель семейства – обыкновенная мускусная черепаха (Sternotherus odoratus) распространена в водоемах востока США. Ее длина не превышает 13 см, но она сильно досаждает местным рыболовам, так как часто попадается на крючок, а когда ее берут в руки, выделяет вонючий секрет мускусных желез. Кроме того, она воинственна и больно кусается.

Замыкающие черепахи (род Kinosternon) обитают почти исключительно на юго-востоке США. Они избегают глубоких водоемов и время от времени выходят на сушу. Ареал пенсильванской черепахи (Kinosternon subrubrum) тянется от юго-востока страны вдоль Атлантического побережья до юго-западной оконечности штата Коннектикут.

Testudinidae

(сухопутные черепахи). Это семейство объединяет ок. 40 видов черепах, встречающихся на всех континентах, кроме Австралии. К нему относятся и относительно небольшая по размерам средиземноморская черепаха (Testudo graeca), и гигантская слоновая черепаха (Geochelone elephantopus) с островов Галапагос, и некоторые причудливые африканские виды. Так, у африканских черепах киникс (род Kinixys) задняя часть карапакса подвижно соединена с передней, эластичная черепаха (Malacochersus tornieri) из Танзании и Кении обладает мягким уплощенным панцирем из тонких костных пластинок и может в минуту опасности забиваться в узкие расщелины скал. Единственные представители этого семейства, встречающиеся в США, относятся к роду гофер (Gopherus); они обитают в южной части страны.

В 19 в. галапагосских слоновых черепах брали на китобойные суда в качестве запасов мяса для моряков. Отлов миллионов особей так подорвал популяцию, что она оказалась под угрозой вымирания.

Emydidae

(пресноводные черепахи). Это самое большое семейство отряда, объединяющее более трети всех его видов. Они обычны для северных континентов, встречаются также на севере Южной Америки и Африки и весьма разнообразны по размерам и форме тела.

Расписная черепаха (Chrysemys picta), которая распространена по всей территории США, – один из самых известных представителей семейства. Часто она достигает высокой численности даже в небольших прудах. Коробчатые черепахи (Terrapene) – также широко распространенный род, но на западе США он не встречается. Это в основном сухопутные животные; подвижные элементы пластрона дают им возможность плотно, как створками, закрывать все отверстия панциря. Украшенные черепахи (Pseudemys) населяют юго-восток США.