זוחלים: מאפיינים, סיווג ורבייה - ביולוגיה - 2025

זוחלים הם קבוצה של החולייתנים חיות parafilética כולל צבים, לטאות, נחשים, תנינים Tuataras. בנוסף, הם כוללים כמה קבוצות נכחדות של דינוזאורים גדולים, פלזיוזאורים, פטרוזאורים, בין היתר. המאפיין הבולט ביותר שלו הוא העור העבה עם קשקשים.

היצורים החיים הללו הם אקטותרמיים, מכיוון שהם חסרים את היכולת לווסת באופן פנימי את חום גופם. לפיכך תפוצתם כמעט ומוגבלת לאזורים עם אקלים חם, שם הם נפוצים מאוד.

מקור: pixabay.com

צבים הם אורגניזמים עם קליפה עבה ומורפולוגיה של אבות. אין להם שיניים וכולם בעלי יתר. המגוון הגדול ביותר בקבוצה נמצא בלטאות, קבוצה שפרחה מאוד. רובם בעלי אבריצה וחלקם חיים.

שתי קבוצות של זוחלים, הנחשים והאמפיסבנידה סבלו מירידה מוחלטת של הגפיים. בנוסף, לנחשים גולגולת קינטית (נעה) המאפשרת להם לצרוך טרף ענק. חלקם יכולים להזריק רעל.

טואטארס הם בעלי חיים אנדמיים לניו זילנד. מאפייניו מזכירים את הזוחלים שאכלסו את כדור הארץ לפני כמאה מיליון שנה.

תנינים הם הנציגים היחידים שאינם העופות מן הארכוסאורים, שושלת שהולידה את הדינוזאורים שנכחדו כעת וציפורים עכשוויות.

בזוחלים מתגלה הסתגלות משמעותית שהצליחה להפוך את הרבייה ללא תלות במים: ביצת השפיר. הביצה מורכבת ממבנה המכוסה במבנה עשיר או עור, עם ממברנות חוץ-עובריות הנקראות אמניון, כוריון, שק חלמון ואלנטואיס. בשלבים זחלוניים של חיי מים אינם נצפים בזוחלים.

מאפיינים כלליים

זוחלים מהווים קבוצה פרפילטית של כ 8000 מינים. אורגניזמים אלה נמצאים בשפע ונמצאים בבתי גידול מגוונים במיוחד, הן יבשתיים והן מימיים, בדרך כלל עם אקלים חם.

הם מכוסים על ידי מבנים אופייניים הנקראים קשקשים. לרוב יש שני זוגות של גפיים, עם חמש אצבעות על כל אחת. בנחשים ובכמה לטאות גפיים התדרדרו או מופחתות בצורה קשה.

עור הזוחלים סמיך ומספק הגנה מפני ייבוש. המבנים האפידרמליים של בעלי חיים אלה מורכבים מקרטין מיוחד, הנקרא בטא קרטין. כריתת השלד הושלמה והגולגולת מאופיינת בכך שיש לה קונדיל חד occipital יחיד.

לגבי ויסות הטמפרטורה, כל חברי הקבוצה הם בעלי חיים אקקטותרמיים; הם לא מסוגלים לווסת את הטמפרטורה שלהם באמצעות מסלולי מטבוליזם.

לעומת זאת, הם יכולים לווסת את הטמפרטורה שלהם דרך ההתנהגות שלהם. כלומר, הם עוברים לאזורים שטופי שמש אם הם צריכים להגדיל אותה, או שהם ממוקמים באזורים מוצלים כדי להוריד את טמפרטורת הגוף.

ביצת השפיר

צב ים בוקע מביצה. מחבר: מאייר ריצ'רד. Wikimedia Commons.

ביצת השפיר מייצגת את אחד ההתאמות המפתיעות ביותר של ממלכת החיות, מכיוון שהצליחה להפוך את תהליכי הרבייה ללא תלות בגופי מים.

לביצה ארבע שכבות או ממברנות עובריות נוספות הנקראות amnion, allantois, chorion ושק חלמון.

התחמושת היא השכבה שעוטפת את העובר. בפנים אנו מוצאים נוזלים המרפדים את האורגניזם המתפתח ומספקים מדיום מימי לצמיחתו. חומרי פסולת מאוחסנים באלנטואיס.

הכוריון מקיף את כל תכולת הביצה, וכלי דם מאוד, כמו האלנטואיס. שתי שכבות עובריות נוספות אלו משתתפות בהנשמה, והן מהוות מרכיב חיוני להחלפת חמצן ופחמן דו חמצני. בשק החלמון נמצאים החומרים התזונתיים בהם העובר ישתמש.

מרבית הביציות מי שפיר מוקפות בקליפה או כיסוי מעט מינרלים גמישים למדי. מחסום זה מייצר איזון בין הגנת העובר לחילופי חומרים, מכיוון שהוא פועל כמחסום חדיר למחצה.

מִיוּן

זוחלים חיים מיוצגים על פי המסדרים הבאים: טסטודינים (צבים), סקוומטה (לטאות ונחשים), ספנודונטה (Tuátaras של ניו זילנד), ותנינים (תנינים ובני ברית).

בנוסף, קבוצות זוחלים נבדלות במספר הפתחים בגולגולתן. ראשית, נחקור את הסיווג של גולגלות מי השפיר השונות, ואז נחקור את הסיווג הטקסונומי של ארבע קבוצות הזוחלים החיים.

אנפסידס, סינפסידס ודיאפסידס

A = annasids, B = synapsids, C = diapsids. Skull_anapsida.svg: Preto (m) Skull_synapsida.png: Preto (m) Skull_diapsida.png: Preto (m) עבודה נגזרת: Petter Bockman

בסיווג הזוחלים - ושאר בעלי החוליות הזחלוניות - מקובל ליישם את המונחים אנאפסידים, דיאפסידים וסינפסידים. המינוח הזה מתייחס לדפוס הפתחים (פנסטר) ברמת האזור הזמני בגולגולת של בעלי חיים אלה.

אנפסידים הם אורגניזמים שבאזור הזמני שלהם אין כל פתיחה. מורפולוגיה זו נחשבת פרימיטיבית וסברה כי מי השפיר הראשונים שהופיעו במהלך האבולוציה היו בעלי דפוס אנטומי זה. בתוך המין הנוכחי, לצבים גולגולת אנפסיד.

עם זאת, המקרה של הצבים הוא מאוד מיוחד. על פי עדויות מולקולריות עכשוויות, הגיעו למסקנה כי זוחלים אלה רכשו את המצב האנאפסידי בדרך משנית, מכיוון שהם באים מאב קדמון עם פתחים טמפליים זמניים.

ממצב אבות זה נגזרו שני גרסאות אנטומיות: הסרעפים והסינפסידים. בגולגולת החתרנית אנו מוצאים שני פתחים זמניים. הגולגולת החתולית קיימת בזוחלים הנוכחיים (כולל ציפורים ולמעט צבים).

התבנית השלישית של פתחים זמניים היא סינפסיד, שם יש רק זוג אחד של פתחים זמניים. ליונקים יש סוג זה של גולגולת.

1. סדר טסטודינים (קלוניה)

סדר הטסטודינים מורכב מצבים. אורגניזמים אלה השתנו מעט מאוד במהלך האבולוציה, ושמרו במידה רבה על המורפולוגיה האופיינית של הקבוצה.

התכונה הבולטת ביותר היא נוכחות של שכבה הגבית ופלסטרון גחון. קליפה זו מורכבת משתי שכבות: אחת חיצונית המורכבת מקרטין ואחת פנימית בעלת אופי גרמי.

השכבה הפנימית היא איחוד של עצמות, חוליות התמזגו, ואלמנטים עוריים עורפיים אחרים. כמאפיין ייחודי בקרב בעלי חוליות, צבים הם האורגניזמים היחידים שיש להם את הגפיים והרצועות בתוך הצלעות.

המנדט של הצ'לונים חסר מבנים דנטליים. במקום זאת, יש סוג של כלי קרטין המאפשרים מניפולציה וטחינה של האוכל.

מנקודת מבט אקולוגית הצבים הצליחו לכבוש מגוון נישות. ישנם מינים מימיים לחלוטין (למעט כאשר מטילים את הביצים) ויבשתיים לחלוטין.

מבחינת החושים, לצבים אין שמיעה טובה במיוחד. כדי לסתור את החיסרון הזה, יש להם מערכת טעם וחזון רגישים מאוד. למעשה, הראייה בצבע והיא דומה למערכת הצילום הקולטנית האנושית.

2. הזמינו את Squamata

סדר זה מורכב מלטאות ונחשים. הוא רחב ומגוון מאוד, כולל כמעט 95% מכל מיני הזוחלים שאינם העופות.

נחשים מציגים מספר מאפיינים ייחודיים ומובחנים. הגוף עבר התארכות משמעותית, מה שהוביל לארגון מחדש פנימי של האיברים; הגפיים אבדו ויש התאמות לצריכה של בעלי חיים גדולים אחרים.

לרוב הלטאות יש יכולת להזיז את העפעפיים. לעומת זאת, לנחשים לרוב ציפוי קבוע ושקוף על אברי הראייה שלהם. החזון של מינים מסוימים מותאם לאור השמש ויש להם ראיית צבע, ואילו מינים אחרים ליליים אינם.

גולגולת חברי המעמד הזה נקראת גולגולת קינטית, מכיוון שיש לה תכונות ניידות המאפשרות להם לצרוך ולטפל בטרף בגדלים ניכרים. למרות שגולגולת הלטאות קינטית, אצל נחשים התופעה מסומנת הרבה יותר.

בעבר, סדר Squamata כלל שלוש תת-קרקעיות: Sauria, Serpentes ו- Amphisbaenia. כיום הקבוצה האחרונה נחשבת כחברה שונה בסאוריה.

סאוריא משנה

היא כוללת את הזחלים, קבוצת צורות מגוונת ביותר המאכלסת מסביבות יבשתיות ומימיות לעצים, אזורים תת קרקעיים ואפילו לאוויר. בין הנציגים הפופולריים ביותר הם שממיות או שממיות, איגואנות, סקינקים, מסכים וזיקיות.

לרוב מיני הלטאות השמיעה אינה מייצגת תחושה רלוונטית. עם זאת, בכמה מינים השירים הם נדבך חשוב בחיפוש ובבחירת בן זוג.

הסביבות המיושבות על ידי קבוצת אורגניזמים זו הן בדרך כלל צחיחות ויבשות. עורם העבה ונטול הבלוטות מונע במידה רבה אובדן מים. יתר על כן, שתן זוחלים כמעט מוצק ומכיל כמויות משמעותיות של חומצת שתן. מנגנונים אלה מאפשרים להם להימנע מהתייבשות.

מכיוון שזוחלים חסרי ויסות תרמיים ותלויים בטמפרטורת הסביבה, ישנם מעט מינים של זוחלים באזורים קרים, מכיוון שתנאים אלה מגבילים את גידולם.

אמפיסבנידים או רעפים עיוורים

אמפיסבנידים הם קבוצה מאוד של לטאות (סדר Squamata), שהמורפולוגיה שלה דומה לזו של נחש או תולעת אדמה. גופו ורמפורמי והגפיים אבדו.

שם הקבוצה מתאר את יכולתה המוזרה לנוע קדימה וגם אחורה. כלומר, הם יכולים לנוע לכיוון הראש והזנב באותה יעילות.

אורח חייהם הוא מתחת לאדמה ויש להם עיבודים שונים הקשורים למחתרת החיים: מורפולוגיה ורמפורמית להתנייד; הגולגולת קשה ויציבה ומאפשרת חפירה; העיניים מנופרות ואי אפשר להבחין בפועל מהגוף (שכן הן מכוסות בשכבת עור) ואין פתיחת אוזניים חיצונית.

נחשולי משנה

נחשים הם זוחלים חסרי גפיים, וברוב הקבוצות חסרים גם את חוטי האגן והאגן. גופם מורכב מחוליות רבות המאפשרות להם לנוע על האדמה דרך סדרה של תנועות גל בצורת S.

כפי שציינו, גולגולת הנחשים היא מאוד קינטית, מה שאומר שהוא יכול לצרוך טרף ענק. מאפיין זה עשוי להיות אחראי להצלחתם המדהימה של נחשים. מינים מסוימים של נחשים - בערך 20% - מסוגלים להזריק ארס לטרף שלהם.

ביחס לחושים, רק קבוצה קטנה של נחשים בעלי הרגלים דלעתיים בעלי חזון מדהים. אין להם קרום טימפני או אוזן חיצונית. לגילוי גירויים כימיים, נחשים מצוידים באיבר של ג'ייקובסון, המכונה גם איבר הווומרונאסל.

3. הזמינו את Sphenodonta

הסדר Sphenodonta מורכב אך ורק משני מינים חיים - הניצולים היחידים בשושלת - השייכים לסוג Sphenodon, האנדמי לניו זילנד. הם מכונים בדרך כלל tuataras.

טואטארס היה מודל מחקר שעורר את העניין של ביולוגים אבולוציוניים. מינים אלה השתנו מעט מאוד במהלך ההתפתחות ויש להם גולגולת סתמית פרימיטיבית.

4. הזמינו קרוקודיליה

תנינים, תנינים, ותנינים הם זוחלים חזקים וחצי-מימיים. הם ידועים בעיקר בזכות היותם טורפים גדולים. לסותיהם עוצמתיות ומאפשרות להם לתפוס ביעילות את טרפם.

גופה של החיה מורכב ראש מוארך, גוף וזנב, ואברים קצרים אך חזקים. האחרונים מאפשרים ניידות ביבשה, אם כי פעילויות בסביבת היבשה אינן נפוצות במיוחד. יחד עם ציפורים הם יוצרים את החיפוי ארכוסאוריה.

מערכת עיכול

מערכת העיכול של הזוחלים מורכבת מסדרה של איברים ואלמנטים המתארכים את מעבר המזון ומיצוי חומרים מזינים.

בליעה מתחילה בחלל הפה, שמשתנה בהרחבה בזוחלים, בעיקר בגולגולות קינטיות של נחשים, ובמידה פחותה יותר לטאות. רק לתנינים יש חיך משני.

אחריו חלל הפה, אנו מוצאים את הלוע, אחר כך את הוושט והקיבה. אחריהם עוקבים מעיים שמתרוקנים לקלוקה.

מערכת העיכול של מרבית הזוחלים היא קצרה, מאפיין אופייני לתזונה טורפת. וריאנטים אוכלי עשב הם בעלי מעיים ארוכים יותר המאפשרים להם לעכל חומר צמחי. חלקם מראים התנהגות של בליעת אבנים לקידום העיכול.

מערכת דם

לב של איגואנה שנמצאת דרך החדר. הרטמקל

זרימת הזוחלים מורכבת משני מעגלים: אחד מהם לוקח את הדם ונושא אותו לריאות, ואילו השני מתזמר את מעבר הדם דרך שאר הגוף.

למעט תנינים, לזוחלים יש לב עם מחיצה לא שלמה, המאפשרת מגע מועט בין דם מחומצן ללא חמצן.

בתנינים הלב מורכב יותר ומזכיר יונקים וציפורים, מכיוון שיש בו שני אטריה ושני חדרים. הפרדה מלאה זו מגבירה את יעילות התהליך.

מערכת עצבים

באופן כללי, מערכת העצבים הזוחלת כוללת את כל המבנים הבסיסיים שאנו מוצאים אצל דו חיים, אך גדולים יותר - במיוחד המוח והמוח הקטן.

עם זאת, בהשוואה לציפורים ויונקים, המוח קטן יחסית. לדוגמא, מוח הצבים קטן - הוא אף פעם לא עולה על 1% מכלל המסה של החיה. עם זאת, למוח הקטן יש גודל משמעותי בקבוצה זו של זוחלים.

מרבית אברי החוש מפותחים היטב, אם כי ישנם כמה חריגים.

מערכת נשימה

הנשימה בזוחלים מתרחשת דרך הריאות. עורם של אורגניזמים אלה סמיך, ולכן אינו ממלא תפקיד רלוונטי בחילופי הגזים, כמו שקורה אצל דו חיים עם עור דק ולח.

לרוב החברים יש ריאות מזווגות, למעט נחשים ואמפיסבנידים.

בצבים יש סיבוך נוסף של תהליך הנשימה: האיברים כלואים בקליפת החיה. כדי לפתור בעיה זו, הצבים משתמשים בשרירי הבטן והחזה כסרעפת.

מינים של צבים המאכלסים גופי מים מצליחים לעמוד בדרישות החמצן שלהם בזכות השאיבה שהם מבצעים בחלל הפה שלהם - שהוא כלי הדם בכלי הדם - או בקלוקה. תופעה זו מאפשרת להם להישאר מתחת למים לפרקי זמן משמעותיים.

לתנינים יש חידוש חשוב: החיך המשני. זה מורכב מסדרת קפלי עור המפרידה בין הפה למעברי האף. כלומר, הם יכולים לנשום בזמן שפה החיה פתוח.

מערכת פרט

לכל הזוחלים יש כליות מזוודות, עם אונות, בערך באותו גודל. בנחשים הכליות ממוקמות באזור הקאודי של חלל הקואלומי.

כמו בשאר בעלי החוליות, היחידה התפקודית של הכליה היא הנפרונים. בזוחלים כל כליה מורכבת מכמה אלפי נפרונים, שהם קטנים לעומת כמעט שני מיליון הנפרונים בכליה האנושית.

הפחתה בגודל הגלומרולוס נחשבת כהסתגלות למניעת אובדן מים. בנוסף, מדובר במעט מאוד כלי דם.

תוצרת הפסולת של זוחלים היא חומצת שתן; מסיבה זו זוחלים ידועים בשם אוריקוטלנים. נראה כי מדובר בהתאמה להפחתת אובדן המים.

חומצת שתן היא חומר בלתי מסיס במים. לפיכך, המוצר יורד והחומר המופרש מורכב ממסה לבנה וחצי מוצקה.

לעומת זאת, מינים החיים בסביבות מימיות מפרישים לעיתים קרובות אמוניה, חומר בעל רמות רעילות גבוהות. מכיוון שתוצר ההפרשה רעיל, יש לדלל אותו בכמות גדולה יותר של מים ממה שנחוץ להפרשת חומצת השתן.

שִׁעתוּק

לזוחלים יש הפריה פנימית והמינים מופרדים. לזכרים שני אשכים ולנקבות שתי שחלות. הזכרים מבצעים התקרבות עם איבר מיוחד הנקרא המיפניס. זה אפילו כמעט בכל הזוחלים, למעט צבים ותנינים.

צבים מופרים ופנימיים בשחלה. הם משקיעים אנרגיה ביצירת קן לילדיהם, וברגע שהביצים מופקדות ומכוסות במצע, ההורים מתעלמים מצאצאיהם העתידיים.

מספר גדול של נחשים הם בעלי ריבוי יתר וקבוצה קטנה היא בעלת יתר. Viviparity התפתח בתוך זוחלים כמעט מאה פעמים על ידי מסלולי אבולוציה נפרדים. תופעה זו מתרחשת בדרך כלל בגלל עלייה בזמן שהביצים מוחזקות בתוך הביוץ.

בעלי חיים עם צורת רבייה זו קשורים בדרך כלל לאקלים קר, וזה יכול להיות מאפיין אדפטיבי המאפשר לזוחלים לשמור על טמפרטורה אופטימלית לצאצאיהם. בתוך גוף האם הטמפרטורה אופטימאלית להתפתחות הצעירים.

קביעת יחסי מין

אחת המוזרויות של זוחלים מבחינת רבייתם היא השפעת הטמפרטורה בקביעת מין בעלי החיים. על תופעה זו דווח בצבים, לטאות ותנינים.

בצבים, טמפרטורות נמוכות קשורות לייצור זכרים. באופן דומה, טמפרטורות גבוהות מתורגמות לייצור נשי. מכיוון שהטמפרטורה היא הקובעת, מינים אלה חסרים כרומוזומי מין.

האם זוחלים הם קבוצה אמיתית?

מבחינה היסטורית, בעלי חוליות חוליות יבשתיות מסווגים לשלושה כיתות מוגדרים היטב: זוחלים, ציפורים ויונקים. זוחלים הם אורגניזמים בדם קר עם קשקשים; הציפורים בעלות דם חם ויש בהן נוצות; בעוד שהיונקים בעלי דם חם, הם כבדים ומייצרים חלב.

נקודת מבט קלדיסטית

בתיאור פשוט זה נראה קל לקבץ יצורים אורגניים לקטגוריות המתאימות לשיעורים.

עבור בית הספר הקלאדיסטי, הזוחלים מייצגים קבוצה פרפילטית, כלומר הם אינם מהווים מלכה.

מנקודת המבט של הקלאדיזם, הקבוצות התקפות כוללות את האב הקדמון השכיח ביותר ואת כל צאצאיו. במקרה של זוחלים, לא כל הצאצאים נחשבים, מכיוון שקיבוץ זה אינו כולל ציפורים.

ציפורים התפתחו מקבוצת דינוזאורים שנקראו דרומאוזאורים. לכן, אם אתה רוצה לשקול קבוצה מונופילטית - האב הקדמון השכיח ביותר וכל צאצאיו - עליך לקחת בחשבון את הציפורים שבתוך הזוחלים.

יש ביולוגים שרוצים להתייחס לשיעורים אלה בצורה נכונה משתמשים במונח זוחלים העופות והלא-העופות.

דמויות נגזרות משותפות

באופן שטחי מאוד, קבוצות של זוחלים וציפורים עשויות להראות שונות מאוד זו מזו. עם זאת, שתיהן חולקות סדרה של דמויות נגזרות משותפות או סינפורומורפיות, כפי שהם ידועים במינוח הקלדיסטי.

שתי הציפורים והזוחלים "המסורתיים" חולקו מאפיינים אנטומיים ברמות הגולגולת והקרסול. בנוסף, לשניהם יש קרטין בטא במבנים שלהם. תווים אלה מאחדים את שתי הקבוצות במיכה (קבוצה מונופילטית).

ציפורים ותנינים הם קבוצות אחיות. תנין קשור יותר לציפור ימין מאשר לטאה או נחש. במילים אחרות, תנינים וציפורים חולקים אב קדמון שכיח יותר, והם נחשבים לקבוצה מונופילטית (זכרו שניתן לקנן קבוצות מונופילטיות).

הפניות

1. צוללנים, SJ, & Stahl, SJ (Edds.). (2018). רפואת הזוחלים והניתוח הדו-מדדי של מאדר-ספר אלקטרוני. מדעי הבריאות Elsevier.
2. היקמן, CP, Roberts, LS, Larson, A., Ober, WC, & Garrison, C. (2001). עקרונות משולבים של זואולוגיה. מקגרו - היל.
3. ג'ייקובסון, ארה"ב (עורכת). (2007). מחלות זיהומיות ופתולוגיה של זוחלים: אטלס צבע וטקסט. לחץ על CRC.
4. קרדונג, KV (2006). חוליות חוליות: אנטומיה השוואתית, תפקוד, אבולוציה. מקגרו-היל.
5. Llosa, ZB (2003). זואולוגיה כללית. מנוהלת.
6. Vitt, LJ, and Caldwell, JP (2013). הרפטולוגיה: ביולוגיה מבואת של דו-חיים וזוחלים. עיתונות אקדמית.