Reptile facts for kids
Reptiles
左上から時計回りで。 アオウミガメ(Chelonia mydas)、トゥアタラ(Sphenodon punctatus)、ナイルワニ(Crocodylus niloticus)、シナイアガマ(Pseudotrapelus sinaitus).
- Lepidosauria(レピドサウルス)
- Rhynchocephalia(トゥアタラと親類)
- Squamata(扁形動物群 (トカゲ & ヘビ)
- テストゥディネス(カメ)
- アーチオサウルス(古生物)
- クロコディリア(ワニ)
- アベ(鳥) (群集解析に含まれる。 ただし、伝統的な分類法では除外されている)
絶滅したグループについては本文を参照。
爬虫類の世界分布(鳥類を除く)
従来の爬虫類の図:クレードにはなっていない。 クレードになるには、鳥類(Aves)を含み、羊歯類を落とす必要がある。 このため、(現代の分類学では)「爬虫類」という用語よりも「Sauropsida」という用語が好まれることが多い。爬虫類は、陸上脊椎動物の主要グループの1つの通称である。 生物学者にはあまり使われず、より正確な用語を使います。
「爬虫類」という名前はラテン語に由来し、「忍び寄る者」を意味します。 現存するすべての爬虫類は冷血であり、鱗状の皮膚を持ち、有精卵を産む。 尿素の代わりに尿酸を排泄し、肛門があります。 肛門、尿道、生殖管の開口部である肛門嚢は共有されている。 また、心臓や大血管の配置も哺乳類とは異なっている。
現在、爬虫類の重要なグループの多くは絶滅している。 中生代の偉大な海洋爬虫類である魚竜、プレシオサウルス、モササウルスは絶滅してしまった。 昔は恐竜も絶滅したと言っていたが、羽の生えた子孫(鳥類)という形で生き残っている。 古代の爬虫類で生き残っているのは、カメ、ワニ、そしてその仲間で唯一生き残っているトゥアタラなどである。 現在の爬虫類の大部分はヘビとトカゲである。
生きている爬虫類の研究は爬虫綱学と呼ばれる。
爬虫類と関係のある鳥類
いくつかの爬虫類は他の爬虫類よりも鳥類に近い関係にある。 ワニはトカゲよりも鳥に近縁です。 鳥類は獣脚類の恐竜から進化したので、さらに近縁である。 これは、鳥類(1万種以上)を、人々が通常爬虫類と呼ぶものと一緒にするものである。 (Sauropsida 参照)
系統樹
ここで紹介するクラドグラムは、爬虫類の「家系」を示しており、2013年に M.S. Lee が見つけた関係の簡略版に従ったものである。 すべての遺伝学的研究は,カメが双弓類であるという仮説を支持している。あるものはカメを弓竜門の中に入れているが,少数のものはカメを代わりに鱗竜門として回収している。 以下のクラドグラムは、遺伝学的(分子的)データと化石(形態学的)データの組み合わせによって得られたものである。
Amniota Synapsida (mammals and their extinct relatives)
爬虫綱 †パラレプティリア †ミレット科
無名 †Eunotosaurus
†Hallucicrania となる。 †Lanthanosuchidae
†Procolophonia †Procolophonoidea
†Pareiasauromorpha
Eureptilia †Captorhinidae
Romeriida †Paleothyris
双弓類 †Araeoscelidia
Neodiapsida †Claudiosaurus
†Younginiformes
爬虫類 Lepidosauromorpha †クエノサウルス科
Lepidosauria Rhynchocephalia (tuatara) およびその絶滅した近縁種)
Squamata (トカゲ、蛇)
Archosauromorpha †Choristodera
†Prolacertiformes
†Trilophosaurus
†Rhynchosauria
Archosauriformes (crocodiles.com)
Rhynchosauria の
Pantestudines †Eosauropterygia
の3つ。
†Placodontia
†Sinosaurosphargis
†Odontochelys
Testudinata †Proganochelys
カメ
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システム
循環
オオトカゲの熱画像ほとんどの爬虫類が3本の臓器を持っています。2つの心房からなる心室。 1つの心室と、全身循環につながる2つの大動脈に分かれている。 三室型心臓における酸素化血液と脱酸素化血液の混合の程度は、種や生理状態によって異なる。 異なる条件下では、脱酸素化された血液が体内に逆流したり、酸素化された血液が肺に逆流することがある。 この血流の変化は、水生種にとってより効果的な体温調節とより長い潜水時間を可能にするという仮説があるが、フィットネスの利点であることは示されていない
一般的な生理学には興味深い例外がいくつか存在する。 例えば、ワニは解剖学的に4室の心臓を持つが、2本の全身大動脈も持っているため、肺循環だけを迂回することが可能である。 また、ヘビやトカゲの仲間(パイソンやオオトカゲなど)は、3室型の心臓を持ち、収縮時には機能的に4室型になるものもある。 これは、心室拡張期に心室を細分化し、心室収縮期に完全に分割する筋肉隆起によって可能となる。 この隆起により、哺乳類や鳥類の心臓に見られるのと同等の心室圧差を生み出すことができるものもある。
呼吸
爬虫類の肺
すべての爬虫類は肺を使って呼吸している。 水棲のカメは皮膚の透過性を高め、種類によっては肛門を改良してガス交換のための面積を増やしている。 このような適応があっても、肺がなければ呼吸が完全にできないわけではない。 肺の換気は、主な爬虫類のグループごとに異なる方法で行われている。 哺乳類では、肺の換気はほとんど軸方向の筋力だけで行われる。 これは運動時に使われる筋肉組織と同じものです。 このため、ほとんどの哺乳類は激しい運動で息を止めることを余儀なくされる。 しかし、それを回避する方法を発見したものもいる。 バラ科の動物や他の数種のトカゲは、通常の「軸方向呼吸」を補完するために頬側ポンピングを採用しているのだ。 これにより、激しい運動中に肺を完全に満たすことができ、長時間にわたって有酸素運動を続けることができるのだ。 テグ・トカゲは、肺腔と内臓腔を隔てる原始横隔膜を持つことが知られている。 実際に動くことはできないが、内臓の重さを肺から取り除くことで、肺をより大きく膨らませることを可能にしている。 ワニは、哺乳類の横隔膜に似た筋肉質の横隔膜を持っている。 ワニの横隔膜の筋肉は恥骨(骨盤の一部、ワニでは可動)を後ろに引っ張り、肝臓を下げて、肺が膨張するスペースを確保しているところが違うのである。 このような横隔膜の設定は「肝ピストン」と呼ばれている。
カメとカメ
空気を一気飲みするアカミミガメカメやカメがどのように呼吸するかは多くの研究対象になっている。 現在までのところ、カメがどのように呼吸しているのかを知るために十分に研究された種はほんのわずかです。 その結果、カメやカメはこの問題に対してさまざまな解決策を見いだしていることがわかりました。 難しいのは、ほとんどのカメの甲羅が硬く、他の有羊膜生物が肺の換気に使うような膨張・収縮を許さないことである。 インディアン・フラップシェル(Lissemys punctata)のような一部のカメは、肺を包む一枚の筋肉を備えている。 この筋肉が収縮すると、息を吐き出すことができる。 安静時には、手足を体腔内に引き込み、肺から空気を押し出すことができる。 手足を伸ばすと、肺の中の圧力が下がり、空気を吸い込むことができる。 カメの肺は甲羅の内側にあり、肺の底は結合組織で内臓の残りの部分とくっついている。 カメは一連の特殊な筋肉(横隔膜にほぼ相当)を使って内臓を押し上げたり下げたりすることができる。これらの筋肉の多くは前肢と連動して付着部を持つため(実際、多くの筋肉は収縮時に四肢ポケットに展開する)、効果的に呼吸を行うことができるのだ。 運動中の呼吸は3種で研究されているが、それぞれ異なるパターンを示している。 アオウミガメのメス成体は、営巣地の浜辺を松葉杖で移動する際に呼吸をしない。 陸上移動中は呼吸を止め、休息時に一息つく。 北米産のハコガメは運動中に連続的に呼吸をしますが、その換気サイクルは四肢の動きと協調していません(Landberg et al., 2003)。 おそらく、腹筋を使って呼吸しているのだろう。 最後に研究されているのはアカハラダカで、こちらも運動中に呼吸をしますが、運動中の呼吸は運動と運動の間の小休止よりも小さく、四肢の動きと呼吸器官の間に機械的な干渉がある可能性が示唆されます。 また、ハコガメは甲羅の中に完全に密閉された状態で呼吸することが観察されている(同書)。
口蓋
ほとんどの爬虫類は副口蓋を持たないため、飲み込むときに息を止めなければならないことになる。 ワニは、水中にいる間も呼吸を続けられるように(そして、もがく獲物によるダメージから脳を守れるように)、骨のある第二口蓋を進化させました。 スキンクも程度の差こそあれ、骨性の第二口蓋を進化させている。 ヘビは、気管を伸ばすという別の方法をとった。 気管の延長は、肉質のストローのように突き出ており、これらの動物は窒息に苦しむことなく大きな獲物を飲み込むことができる。
爬虫類の皮膚は角質のある表皮に覆われていて、両生類とは対照的に水を通さず、乾いた土地で生活できるようになっています。 爬虫類の皮膚は、哺乳類に比べるとやや薄く、哺乳類で革を作る厚い真皮層がない。 露出した部分は鱗や棘皮動物で保護され、時には骨で覆われた鎧を形成する。 トカゲやヘビなどの鱗翅目類は、皮膚全体が表皮の鱗で重なり合って覆われている。 このような鱗は、かつては爬虫類全体の典型と考えられていたが、現在ではレピドサウルス類にのみ存在することが判明している。 カメやワニの鱗は表皮由来ではなく真皮由来であり、正しくはスクートと呼ばれる。 カメの場合、体はスクートが融合してできた硬い甲羅の中に隠れている。
排泄
排泄は主に2つの小さな腎臓で行われる。 二枚貝では尿酸が主な窒素性廃棄物であるが、カメは哺乳類と同様、主に尿素を排泄する。 爬虫類の腎臓は、哺乳類や鳥類の腎臓とは異なり、体液より濃度の高い液体尿を作ることができない。 これは、鳥類や哺乳類のネフロンに存在するヘンレのループと呼ばれる特殊な構造がないためである。 このため、多くの爬虫類は大腸を利用して、水分の再吸収を助けている。 また、膀胱に貯まった水を取り込むことができるものもある。
消化器系
トカゲを食べるウォータースネークMalpolon monspessulanus。 ほとんどの爬虫類は肉食で、多くは主に他の爬虫類を食べる。Most reptiles are carnivorous and rather simple and comparatively short gut, meat is fairly simple to break down and digest. 消化は哺乳類より遅いが、これは代謝が低く、食物を分割して咀嚼できないことを反映している。 体温が環境によって変化する動植物であるため、必要なエネルギーは同じ大きさの哺乳類に比べて5分の1から10分の1程度である。 現代の爬虫類は肉食が主流だが、古生代のパレイアサウルスや双弓類、中生代の恐竜など、爬虫類の初期にはいくつかのグループが草食のメガファウナを形成した。 草食性爬虫類は草食性哺乳類と同じように咀嚼の問題に直面するが、哺乳類のような複雑な歯がないため、多くの種は岩や小石を飲み込んで消化を助ける(いわゆる胃石)。 岩石は胃の中で洗浄され、植物体を粉砕するのに役立つ。 胃石は竜脚類と一緒に発見されました。
神経系
爬虫類の神経系は、両生類の脳と同じ基本部分を持つが、爬虫類の大脳と小脳は少し大きい。 ほとんどの典型的な感覚器官は、特定の例外を除いてよく発達しており、特に蛇には外耳がない(中耳と内耳は存在する)のが特徴である。 12対の脳神経がある。 蝸牛が短いため、爬虫類は可聴周波数の範囲を広げるために電気的同調を用いる。
爬虫類は一般に、哺乳類や鳥類よりも知能が低いと考えられている。 体に対する脳の大きさが哺乳類よりはるかに小さく、脳化指数は哺乳類の10分の1程度である。 ワニは比較的脳が大きく、かなり複雑な社会構造を示している。 オオトカゲのような大型のトカゲは、協調性など複雑な行動をとることが知られている。 コモドドラゴンは遊びをすることが知られている。
視覚
ほとんどの爬虫類は昼行性の動物である。 視覚は一般的に日照条件に適応しており、両生類やほとんどの哺乳類よりも色覚や視覚的奥行き知覚が高度である。 盲蛇のように視力が低下する種もある。 一部のヘビは、赤外線(熱)に感応する孔の形で、(言葉の最も緩い意味での)視覚器官のセットを余分に持っている。 熱に反応する孔はマムシに多く、ボアやニシキヘビにもある。 この熱線孔により、鳥や哺乳類の体温を感知し、マムシは暗闇の中で齧歯類を狩ることができるのである。
生殖性
ほとんどの爬虫類は、このTrachylepis maculilabris skink爬虫類は羊膜卵を持っていて、硬いか革質の殻で、内部受精することが必要である。ほとんどの爬虫類は有性生殖をするが、一部は無性生殖が可能である。 すべての生殖活動は、尾の付け根にある1つの出入り口である肛門から行われ、ここで老廃物も排出される。 ほとんどの爬虫類は交尾器を持っているが、通常は引っ込んでいるか反転しており、体の中に収納されている。 カメやワニでは、オスは1本の中央のペニスを持ち、ヘビやトカゲなどの扁桃腺は一対のペニスを持つ。
ほとんどの爬虫類は、皮質または石灰質の殻に覆われた羊膜卵を産む。 胎生期には羊膜、絨毛、尿膜が存在する。 幼生期の発生はない。 胎生と卵胎生は扁形動物でのみ進化し、すべてのボアとほとんどのクサリヘビを含む多くの種がこの生殖様式を利用している。 胎生化の程度は様々で、単に孵化直前まで卵を保持している種もあれば、卵黄を補うために母体の栄養を与える種もあり、また卵黄がなく哺乳類の胎盤に似た構造ですべての栄養を与える種もある。
蜥蜴類では6科と1蛇で無性生殖が確認されている。 スクアメートのいくつかの種では、雌の集団が母親の二倍体のクローンを一度に生産することが可能である。 このような無性生殖は単為生殖と呼ばれ、ヤモリのいくつかの種で起こり、特にテイアイド(特にAspidocelis)とラセルタイド(Lacerta)に広く見られる。 飼育下ではコモドドラゴン(バラ科)が単為生殖を行っている。
カメレオン、アガミード、ザントゥシード、ティフロピッドなどでは単為生殖の種が疑われている。
爬虫類の中には、孵化温度によって卵がオスかメスに孵化するか決まる温度依存性決定(TDSD)を行うものが存在する。 TDSDはカメやワニで最も一般的だが、トカゲやトゥアタラにも見られる。
防御機構
地上や水中で生活するヘビやトカゲなどの小型爬虫類の多くは、あらゆる肉食動物に捕食されやすい状況にある。 そのため、爬虫類では回避が最も一般的な防御方法である。
ヤシの葉の上でカモフラージュするPhelsuma deubia爬虫類もカモフラージュで対決を避けることがある。 グレー、グリーン、ブラウンなど様々な色を使って、これらの動物は自然環境の背景に驚くほどよく溶け込むことができる。
危険が突然発生し、逃げることが有害である場合、ワニ、カメ、一部のトカゲ、一部のヘビは敵と直面したときに大きな声で鳴く。 ガラガラヘビは、入れ子になった中空のビーズからなる尾の先端を急速に振動させる。
これだけでは敵を抑止できない場合、種によって異なる防御戦術を採用することになる。 あるものは、まず頭を高くし、首の皮膚を広げて、より大きく、より脅威に見えるように努力します。 これがうまくいかないと、コブラやクサリヘビ、近縁種では特に毒を使った攻撃をすることがある。 毒は唾液を改良したもので、牙から送り込まれる。
ワニは自分の安全が心配になると、歯と黄色い舌を露出させるために口をあけるようになる。 これがうまくいかないと、ワニはもう少し興奮し、通常、ヒスノイズを出し始める。 この後、ワニは本気を出し始め、姿勢を大きく変え、より威圧的に見えるようにする。 体を膨らませ、見かけ上の大きさを増す。
尾の抜けたシロガシラヤモリある種は噛もうとし、ある種は頭をハンマーのように使って文字通り相手を叩きつけ、ある種は遠くから脅威に向かって突進したり泳ぎ、陸上に追い上げたり疾走したりすることもあります。
尾に捕まったヤモリ、スキンク、その他のトカゲは、オートトミーと呼ばれるプロセスで尾の構造の一部を脱落させ、それによって逃げることができるようになる。 切り離された尾は揺れ続け、闘争を続けているように見せかけ、逃げる獲物から捕食者の注意をそらすことができるのです。 この動物は数週間かけて尾を部分的に再生させることができる。 新しい部分は骨ではなく軟骨を含み、皮膚は体の他の部分と比較して明らかに変色している場合がある。
生きた爬虫類
- 爬虫類(生きているグループのみ)
- Order Crocodilia(ワニ、ガビアル、カイマン、アリゲーター): 23種
- Order Sphenodontia(ニュージーランドのTuatara):2種
- Order Squamata(トカゲ、ヘビ、アンフィスバエノイド(「ワームリザード」):約7,000種。
- Testudines目(カメ、カメ、テラピン)。 約300種
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カメレオン。 トカゲ
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コモドドラゴン、眠る。 現存する最大のトカゲ
子供のための画像
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爬虫類、Nouveau Larousse Illustré、1897-1904年より。 両生類が含まれていることに注目(ワニの下)。
Maastricht石灰石採掘場で見つかった「先史時代のモンスター」Mosasaurus(モーササウルス)。 1770年(現代彫刻)
最初の爬虫類は無蓋タイプの頭蓋骨の屋根を持っていた。 ペルム紀のCaptorhinus属に見られるように
系統分類では、このバラノドンなど従来の「哺乳類型爬虫類」は現存の爬虫類ではなく他のシナプスと一緒に分類されています。
Europasaurus holgeriなどの恐竜、イグアノドン、前方の木の切り株に止まるArchaeopteryx lithographicaなど、爬虫類の巨大動物を示す中生代の光景。
A = Anapsid, B = Synapsid, C = Diapsid
核体温の関数としての典型的な爬虫類と同サイズの哺乳類の持続的エネルギー出力(ジュール)です。 哺乳類はピーク出力がはるかに高いが、体温の非常に狭い範囲でのみ機能することができる。
砂トカゲの皮膚。 鱗を象徴する扁形爬虫類を示す
脚のないトカゲ、Pseudopus apodusを食べる大蛇(Dolichophis jugularis)。 ほとんどの爬虫類は肉食で、主に他の爬虫類を食べるものが多い。
ほとんどの爬虫類は有性生殖をします。 例えば、このTrachylepis maculilabris skink
1897年に描かれた「Laelaps」(現在のDryptosaurus)と戦うCharles R. Knight
初期の爬虫類 Hylonomus
Varanuspriscusは巨大肉食ゴアナトカゲであった。 体長7メートル、体重1,940キログラムにもなる。
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