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爬行纲

目录

一、 分类地位与进化意义编辑本段

爬行纲(Class Reptilia)隶属于脊索动物门(Chordata)-> 脊椎动物亚门(Vertebrata)-> 四足总纲(Tetrapoda)。

爬行纲动物概述爬行纲动物概述

它们在古生代石炭纪末期由两栖纲(Amphibia)的迷齿类祖先演化而来。羊膜动物(Amniota) 是包括爬行纲、鸟纲(Aves)和哺乳纲(Mammalia)在内的更高级分类单元。爬行纲的进化成功,尤其是羊膜卵(Amniotic Egg) 的演化,是脊椎动物征服陆地环境的里程碑。羊膜卵具有多层膜结构(羊膜、绒毛膜、尿囊)和坚硬的石灰质或革质卵壳,为胚胎提供了一个独立的水环境(羊膜腔)、营养储备(卵黄)和废物存储空间(尿囊),并允许气体交换,从而彻底摆脱了繁殖对开放水体的依赖。

二、 核心生物学特征编辑本段

皮肤系统

  • 干燥与角质化: 皮肤干燥,缺乏腺体(少数种类如泄殖腔孔附近可能有腺体),这有效减少了体内水分通过皮肤蒸发散失,是适应陆地干旱环境的关键特征。
  • 鳞片或骨板: 表皮高度角质化,形成鳞片(Scales)、盾片(Scutes)或骨板(如龟的甲壳)。这些结构提供物理保护(防止机械损伤、减少捕食)和防水屏障。鳞片定期蜕皮更新(蛇类整块蜕皮,蜥蜴类呈片状脱落)。
  • 色彩与衍生物: 皮肤色素细胞赋予保护色、警戒色或求偶色。一些蜥蜴具有由鳞片衍生的刺、鬣或帆状结构。

骨骼系统

  • 头骨通常具有颞孔(Temporal Fenestrae) 的结构(不同类群数量和位置不同,是重要的分类依据),为强大的颌肌附着提供空间。
  • 脊柱分化明显(颈椎、躯椎、荐椎、尾椎),增强了运动的灵活性。第一、二颈椎特化为寰椎和枢椎,使头部能灵活转动。
  • 四肢多为典型的五趾型附肢(Pentadactyl Limb),适于爬行。蛇类和部分蜥蜴(如蛇蜥)四肢退化或消失。

呼吸系统

  • 完全依赖肺呼吸。肺的结构比两栖类更发达,内壁常有复杂褶皱以增加气体交换面积。
  • 呼吸方式主要依靠肋间肌和腹壁肌肉的收缩与舒张来改变胸腔容积(胸腹式呼吸),无膈肌。
  • 水生种类(如海龟、水蛇、鳄)能长时间憋气,代谢率降低,血液对氧气有较高亲和力。

循环系统

  • 心脏结构处于过渡类型:具有两心房一心室(如蜥蜴、龟、蛇),或两心房和心室不完全分隔(如鳄类心室有较完全的分隔,但主动脉弓仍存在潘氏孔沟通)。
  • 血液循环属于不完全双循环。来自身体(缺氧血)和肺部(富氧血)的血液在心室内有一定程度的混合(鳄类混合较少)。这限制了向身体输送富氧血的效率,是其变温性的生理基础之一。
  • 红细胞具核。

体温调节

  • 爬行纲动物是典型的变温动物(Ectotherm),或称“冷血动物”。
  • 自身代谢产生的热量不足以维持恒定的高体温,其体温主要依赖吸收外界环境(阳光、岩石、水、土壤)的热量来升高,通过行为(如躲避到阴凉处、潜入水中、挖洞)来降低或维持体温。
  • 代谢率低,对食物能量的需求相对较少,但活动能力受环境温度制约较大。

神经系统与感官

  • 大脑相对较小,但大脑皮层(纹状体)比两栖类发达。小脑视叶较明显。

感官

  • 视觉: 多数发达,具有可活动的眼睑(蛇类眼睑愈合透明)和瞬膜。部分种类(如壁虎)有极佳的夜视能力。一些蜥蜴具有顶眼(松果眼),感光但不成像。
  • 嗅觉: 主要依靠鼻腔内的嗅粘膜和口腔顶部的犁鼻器(Jacobson's Organ)(尤其在有鳞目如蜥蜴、蛇中发达),用于探测空气中的化学信息素(如追踪猎物、识别同类)。
  • 听觉: 一般具有外耳道和鼓膜(龟鳖类、蛇类、部分蜥蜴退化或缺失)。中耳有一块听小骨(耳柱骨)。听觉范围通常较低频。
  • 触觉与振动觉: 皮肤对触觉和地面振动敏感。

生殖与发育

  • 体内受精: 雄性具有交配器(蛇、蜥蜴有成对的半阴茎,龟、鳄有单个阴茎)。
  • 产羊膜卵: 大多数种类在陆地产卵,卵具保护性卵壳。胚胎在羊膜腔内的羊水中发育。
  • 直接发育: 幼体孵化时形态与成体相似(除大小外),无变态过程。
  • 少数胎生或卵胎生: 部分蜥蜴和蛇类为卵胎生(卵在母体内孵化后产出幼体)或真正的胎生(有胎盘样结构),多见于寒冷或高山地区,是对不良环境的适应。

三、 主要现存类群编辑本段

龟鳖目(Testudines / Chelonia)

 最显著特征是具有由肋骨和皮肤骨板愈合形成的骨甲(背甲和腹甲)。无齿,代之以角质喙。陆栖(陆龟)、淡水栖(水龟、鳖)或海栖(海龟)。

有鳞目(Squamata)

 现存爬行类中种类最多、分布最广的类群。特征包括:皮肤覆瓦状排列的角质鳞片;具犁鼻器;头骨具有特殊的活动性关节(颅骨活动性),尤其在蛇类中高度发达。包含三个亚目:

蜥蜴亚目(Sauria / Lacertilia) 

通常具四肢(部分退化)、活动眼睑、外耳道。如壁虎、石龙子、鬣蜥、巨蜥、变色龙等。

蛇亚目(Serpentes / Ophidia) 

身体细长,无四肢(少数有后肢残余)、无活动眼睑(具透明瞬膜)、无外耳道和鼓膜。下颌通过方骨间接相连,可吞食大型猎物。如蟒、蚺、游蛇、眼镜蛇、蝰蛇等。

蚓蜥亚目(Amphisbaenia) 

穴居,体呈蠕虫状,无四肢或仅有短小前肢。眼退化,头骨坚固。分布较局限。

鳄目(Crocodilia)

 现存最大、最接近恐龙的爬行动物。半水生生活。特征包括:体被大型矩形角质鳞片(下有骨板);心室间隔较完全(接近双循环);具发达的次生腭;槽生齿;具发达的横膈膜(类似哺乳类);亲代抚育行为复杂。如鳄、短吻鳄、长吻鳄、凯门鳄等。

喙头目(Rhynchocephalia)

 仅存1种,即新西兰的楔齿蜥(Sphenodon punctatus),是著名的“活化石”。特征:具有原始的双颞孔头骨;无交配器(泄殖腔对接);顶眼发达;牙齿与颌骨愈合(端生齿);新陈代谢率极低,寿命长。

四、 生态意义编辑本段

食物链角色

 爬行动物在生态系统中占据重要位置。蛇类、鳄类、大型蜥蜴是顶级或次级捕食者,控制啮齿类、鸟类、鱼类等种群数量。许多蜥蜴和龟类是昆虫、蠕虫、植物的重要消费者。同时,它们也是鸟类、哺乳类等高级捕食者的食物来源。

环境指示物种

 作为变温动物,爬行动物对环境变化(如温度、湿度、栖息地破坏、污染)非常敏感,常被用作环境监测的指示物种。

种子传播

一些食果的蜥蜴和陆龟有助于植物种子的传播。

文化价值与经济价值

 部分种类(如鳄、蛇、蜥蜴、龟)的皮被用于制作皮革制品,肉被食用,或被作为宠物饲养(需关注动物福利和生态入侵问题)。在人类文化中具有象征意义(如龙的原型、图腾崇拜)。

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参考文献

[1].   赵尔宓, 黄美华, 宗愉, 等. 中国动物志 爬行纲 第三卷 有鳞目 蛇亚目[M]. 北京: 科学出版社, 1998.
[2].   黄美华, 金贻郎, 蔡春抹. 浙江动物志 两栖类爬行类[M]. 杭州: 浙江科学技术出版社, 1990.

同义词

暂无同义词