Zvīņveidīgie rāpuļi (Squamata): čūskas, ķirzakas un īpašības
Zvīņveidīgie rāpuļi (Squamata): uzzini čūsku un ķirzaku bioloģiju, zvīņu uzbūvi, dzīvesveidu, izmērus un reprodukciju — viss par šo daudzveidīgo rāpuļu kārtu.
Squamata ("zvīņveidīgie rāpuļi") ir rāpuļu kārta, kurā ietilpst ķirzakas un čūskas. Tā ir viena no lielākajām un daudzveidīgākajām rāpuļu grupām — pasaulē ir vairāk nekā 10 000 aprakstītu sugu, kas aizņem ļoti dažādas vides nišas.
Īpašības un uzbūve
To ādai ir pārklājošas ragainas zvīņas, kas aizsargā ķermeni un palīdz samazināt mitruma zudumus. Squamata raksturīga arī kraniālā kinezē — galvaskausa un žokļu sakārtotība ar kustīgu kvadrāta kaulu, kas ļauj pārvietot augšžokli attiecībā pret smadzeņu kaulu. Tas īpaši izpaužas čūskām, kur dažas sugas spēj ļoti plaši atvērt muti, lai norīt salīdzinoši lielu upuri.
Squamata sugas ir ektotermiskas (to ķermeņa temperatūra lielā mērā atkarīga no vides), un daudzām sugu grupām piemīt izsmalcinātas maņu sistēmas — dalītā (dakša) mēle, kas kopā ar vomeronazālo (Jacobsona) orgānu ļauj uztvert ķīmiskas zīmes, kā arī labi attīstītas redzes un dzirdes spējas dažiem dzīvesveidiem.
Atkarībā no sugas ādas nomaiņa (mīšana, ecdysis) notiek daļēji (daudzām ķirzakām) vai vienā gabalā (teju visām čūskām). Locīšanās, patstāvība un ekstremitāšu veids ievērojami atšķiras — no ātri skrienoši ķirzakām līdz pilnībā bezkāju, zemes dzīvesveidu adaptētām čūskām.
Izmēri un piemēri
Tie ir visdažādākā izmēra rāpuļu kārta, sākot no 16 mm (0,63 collas) pundurgekona (Sphaerodactylus ariasae) līdz apmēram 8 m (26 pēdas) zaļajai anakondei (Eunectes murinus). Starp šīm galējībām ietilpst gan nelielas, kukaiņēdājas sugas, gan lielas plēsīgu diētu pārstāvji.
Vairošanās un attīstība
Squamata rāpuļiem ir dažādi vairošanās veidi. Šī ir viena no retajām rāpuļu grupām, kurā sastopamas gan viviparolas (dzīvdzīves), gan ovoviviparolas sugas (olis vēderā attīstās un izšķiļas pirms vai tūlīt pēc iznākšanas), kā arī parastās olšūnu dējējvāku sugas. Viviparitāte ir attīstījusies vairākas reizes neatkarīgi dažādās grupās; dažām sugām ir sarežģīta mātes-augļa barošanās sistēma, līdzīga placentai, bet citur embriji attīstās tikai no olu rezervēm.
Dažas sugas demonstrē vecāku aprūpi — piemēram, bruņurupuči un daži ķirzakveidīgie rūpējas par olām un mazuļiem īsā periodā — taču lielākā daļa squamata sugu pēc mazuļu iznākšanas ir patstāvīgas.
Taksonomija un radniecība
Squamata ietilpst lepidosauru grupā (Lepidosauria), kurā kopā ar tām ir arī Tuataras no Jaunzēlandes. Tomēr tuataras neietilpst Squamata — tās pieder pie atsevišķas kārtas Rhynchocephalia. Squamata un Rhynchocephalia ir brālīgas grupas lepidosauru līmenī; savukārt Krokodiliem (un citiem archosauriem) ir tālāka radniecība, jo tie pieder pie citas lielas rāpuļu atzara (Archosauria).
Squamata klasē parasti izdala trīs galvenās grupas: čūskas (Serpentes), ķirzakas (dažkārt apvienotas kā Lacertilia vai Sauria) un amfizēnas (amphisbaenians) jeb zemzemes "kūdras ķirzakas". Taksonomija tiek pastāvīgi precizēta, balstoties uz molekulāriem un morfoloģiskiem pētījumiem.
Ekoloģija un nozīme
Squamata pārstāvji apdzīvo gandrīz visas sauszemes vides — mežus, tuksnešus, pļavas, kalnus, mangrovus un ūdens ekosistēmas. Daudzi no tiem ir plēsēji, kas kontrolē graužēju un kukaiņu populācijas, bet citi ir fitofāgi vai omnivori. Nozīmīga loma ekosistēmās ir arī to kā barības avotam putniem un citiem plēsējiem.
Dažas čūskas un ķirzakas ir indīgas — indīgums ir attīstījies vairākos atsevišķos evolūcijas gadījumos (piemēram, indīgas čūskas Viperidae un Elapidae ģimenēs, kā arī dažas ķirzakas, piemēram, Helodermatidae). Indīgums var kalpot gan medībām, gan aizsardzībai.
Saglabāšana
Daudzas squamata sugas ir apdraudētas vai to populācijas samazinās cilvēka darbības dēļ: biotopu iznīcināšana, invazīvas sugas, pārzveja un tirdzniecība mājdzīvnieku tirgum, piesārņojums un klimata pārmaiņas. Saglabāšanas pasākumi ietver biotopu aizsardzību, sugu monitoringu, likumdošanu pret nelegālu tirdzniecību un atjaunošanas programmas.
Kopumā Squamata ir morfoloģiski un uzvedības ziņā ārkārtīgi daudzveidīga grupa, kuras pētījumi sniedz ieskatu evolūcijas, ekoloģijas un adaptācijas procesā, kas ļāvis šiem rāpuļiem iekarot daudzveidīgas vides visā pasaulē.
Evolūcija
Kalmārijas ir monofiliska grupa, kas ir tuataru māsas grupa. Squamates un tuatara kopā ir māsas grupa krokodiliem un putniem - dzīvajiem arhozauriem.
Kalmātiņu fosilijas pirmo reizi parādās juras laikmeta sākumā, bet mitohondriālā filoģenēze liecina, ka tie attīstījās perma beigās. Evolūcijas sakarības bruņveidīgo dzimtas dzīvnieku vidū vēl nav pilnībā noskaidrotas, un visproblemātiskākās ir čūsku attiecības ar citām grupām.
Pēc morfoloģiskajiem datiem tika uzskatīts, ka Iguanīdu ķirzakas ļoti agri atšķīrušās no citiem bruņveidīgajiem, taču nesen veiktās molekulārās filogēnijas, kas iegūtas gan no mitohondriālās, gan kodola DNS, šo agrīno atšķirību neapstiprina. Tā kā čūskām ir ātrāks molekulārais pulkstenis nekā citiem bruņveidīgajiem un ir maz agrīno čūsku un čūsku senču fosiliju, ir grūti atrisināt čūsku un citu bruņveidīgo grupu radniecību.
Indeņu evolūcija
Jaunākie pētījumi liecina, ka indes evolūcijas pirmsākumi meklējami dziļi kalmāru filoģenēzē. 60 % vāveru ir indīgi Toxicofera dzimtas dzīvnieki.
Caenophidia, Anguimorpha un Iguania dzimtu indes attīstījās vienreiz, pēc tam šīs trīs dzimtas atšķīrās. Visām trim līnijām ir deviņi kopīgi toksīni. Fosiliju dati liecina, ka anguimorfu, iguāniju un attīstīto čūsku atšķirība datējama aptuveni 200 MYA, t. i., augšējā triasa/ apakšējā jura periodā.
Čūskas inde attīstījās, dubultojot gēnu, kas kodē parastu regulējošu vai bioloģiski aktīvu olbaltumvielu. Pēc tam šī kopija izpaudās indes dziedzerī.
Dažādi toksīni ir veidoti no dažādām olbaltumvielām, un to funkcijas ir tikpat dažādas kā pašas olbaltumvielas.
Dabiskā atlase ir veicinājusi toksīnu diversifikāciju, lai neitralizētu upura aizsardzības pasākumus. Inde gēni veido lielas daudzgēnu ģimenes un attīstās olbaltumvielu evolūcijas ceļā. Tas noved pie toksīnu diversifikācijas, kas ļauj plēsējiem, kas sēž un gaida, uzbrukt visdažādākajiem upuriem.
Straujā evolūcija un diversifikācija ir evolūcijas sacensību starp plēsoņām un plēsoņām rezultāts, kad katra pielāgojas, lai pretdarbotos otrai.
Taksonomija
Klasiski šī kārta ir iedalīta trīs apakškārtās:
- Lacertilia, ķirzakas;
- Serpentes, čūskas;
- Amphisbaenia, tārpu ķirzakas.
No tām ķirzakas veido parafilētisku grupu. Jaunākajās klasifikācijās nosaukums Sauria tiek lietots rāpuļiem un putniem kopumā, un Squamata tiek iedalīti atšķirīgi:
- Iguania apakšdzīve (iguānas un hameleoni)
- Scleroglossa apakšsaimniecība
- Infraorder Gekkota (gekoni)
- Anguimorpha (monitori, Gila briesmonis un lēnie tārpi)
- Scincomorpha (ādas, pātagas ķirzakas un parastās Eiropas ķirzakas)
- Apakškārta Serpentes (čūskas)
- Alethinophidia infrarindas (viperi, būras, kobras u. c.)
- Scolecophidia (aklās čūskas)
- Amphisbaenia apakšsaimniecība
Jautājumi un atbildes
J: Kas ir Squamata?
A: Squamata ir rāpuļu kārta, kurā ietilpst ķirzakas un čūskas.
J: Kāda āda ir Squamata kārtas dzīvniekiem?
A: Tiem ir āda ar pārklājošām ragainām zvīņām.
J: Kādi īpaši kauli ir Squamata kārtas dzīvniekiem?
A: Tiem ir kustīgi četrstūrainie kauli, kas ļauj pārvietot augšžokli attiecībā pret smadzeņu kaulu.
J: Kā čūskas izmanto kustīgos četrstūrainos kaulus?
A: Čūskas izmanto kustīgos četrstūrainos kaulus, lai ļoti plaši atvērtu muti un uztvertu salīdzinoši lielu upuri.
J: Cik lieli var izaugt Squamata kārtas dzīvnieki?
A: Squamata kārtas dzīvnieki var būt no 16 mm liela pundurkailgaļa gekona līdz 8 m lielai zaļajai anakondei.
J: Kas ir unikāls Squamata grupai attiecībā uz vairošanās stratēģijām?
A: Squamata ir vienīgā dzīvā rāpuļu grupa, kurā papildus parastajiem olšūnu dzimtas rāpuļiem ir gan viviparolas, gan ovoviviparolas sugas.
Kādi dzīvnieki nav iekļauti Squamata grupā?
A: Jaunzēlandes tuataras nav iekļautas Squamata grupā. Tās ir vāverveidīgo māsas grupa. Krokodiliem ir daudz tālāki radinieki.
Meklēt