Біологія. 7 клас. Горобець

§ 54. Холоднокровні та теплокровні хребетні тварини

У цьому параграфі ви дізнаєтеся:

у чому відмінність між амфібіями і рептиліями;
де народжуються водні рептилії;
про переваги й недоліки холоднокровності.

Згідно із зоологічною систематикою, хребетних тварин поділяють на такі групи: хрящові риби, кісткові риби, амфібії (інша назва — земноводні), рептилії (плазуни), птахи та ссавці. Також існують поділи хребетних за межами наукової систематики, які засновано на особливостях будови. Це поділ на «первинноводних» та «первинноназемних» тварин, а також поділ на «холоднокровних» та «теплокровних». Співвідношення між ними показано в таблиці 54.1.

Таблиця 54.1.

Різні варіанти поділу хребетних тварин на групи

Поділ, згідно із зоологічною систематикою	Пристосування до середовища існування	Підтримка температури тіла
Хрящові риби	Первинноводні	Холоднокровні
Кісткові риб
Амфібії (земноводні)
Рептилії (плазуни)	Первинноназемні
Птахи		Теплокровні
Ссавці

Первинноводні та первинноназемні хребетні тварини

Життя з’явилось у водному середовищі й упродовж тривалого часу всі істоти були виключно водними. Приблизно 400 мільйонів років тому на суходолі сформувались умови, придатні для існування тварин. Пристосування до наземного середовища потребує суттєвих змін в організмі, особливо складно досягнути змін у способі розмноження. Ембріон має розвиватись у воді, навіть якщо дорослі особини живуть на суходолі.

Первинноводними називають хребетних тварин, ембріони яких розвиваються у водоймах — морях, річках, озерах, калюжах, або й навіть у воді, що збирається біля основи листків тропічних рослин. До них належать хрящові риби, кісткові риби та амфібії. Деякі кісткові риби спроможні впродовж тривалого часу перебувати за межами водойм. Більшість амфібій є мешканцями наземного середовища, деякі жаби живуть навіть у пустелях. Однак усі ці тварини є первинноводними, оскільки змушені повертатися до водойм. Наземні амфібії розмножуються у воді, тут розвивається їхня ікра та личинки (пуголовки).

Первинноназемні тварини набули змін, завдяки яким спроможні розмножуватися на суходолі (мал. 54.1). Їхні ембріони перебувають у рідині, але захищені від навколишнього середовища. У рептилій, птахів і деяких ссавців зародок перебуває в яйці, у більшості ссавців зародок розвивається в тілі матері. Деякі з первинноводних тварин знову повернулися до життя у воді — крокодили, морські змії, черепахи, кити, дельфіни тощо. Однак їх також розглядають у складі первинноназемних тварин, оскільки особливості розмноження вказують на пристосування до суходолу. Водні рептилії відкладають яйця на суходолі. Для дитинчат китів і дельфінів народження ускладнене потребою сплисти й зробити перший вдих повітря.

Мал. 54.1. Саламандра (зліва) та ящірка (справа) зовні схожі.

Відмінності помітні в запліднених яйцеклітинах (знизу).

Саламандри первинноводні, їхні яйцеклітини — ікра, що розвивається у воді. Ящірки первинноназемні, їхні яйцеклітини — яйця, що розвиваються на суходолі

Робота в парі

Опановуючи наземне середовище, хребетні тварини набули різноманітних змін у будові покривів, кровоносній, дихальній, видільній системах. Але вони не змогли повністю змінити спосіб розмноження — ембріони досі розвиваються у воді. Обговоріть, чому перебудови в способі розмноження важче досягнути, ніж перебудови органів, потрібних дорослій особині.

Холоднокровні та теплокровні хребетні тварини

На планеті існують місця зі стабільною температурою, наприклад, у морських глибинах. Однак більшість тварин живуть у середовищі зі змінною температурою і змушені до цього пристосовуватися. Існує дві життєві стратегії у вирішенні цього завдання. Перша — не витрачати енергію для підтримки температури тіла, вона залежить від температури навколишнього середовища. Друга — підтримувати сталу температуру тіла. Кожний підхід має свої переваги та недоліки.

Якщо тварина не підтримує сталої температури тіла, то потребує значно менше енергії. Такі види легко переносять голод, деякі види рептилій спроможні не їсти більше року! У цих тварин менші потреби в кисні, що особливо важливо для мешканців водного середовища, які здійснюють газообмін зябрами, адже у воді кисню менше, ніж в атмосфері.

Однак якщо температура тіла залежить від навколишнього середовища, тварина активна лише в теплу пору дня або року. Прохолодними ночами або взимку такі істоти в’ялі або й узагалі не спроможні рухатися.

Очевидні переваги та недоліки іншої стратегії — підтримки сталої температури тіла. Цей шлях потребує великих витрат енергії, тож тварини чутливі до нестачі їжі та пониження вмісту кисню. З іншого боку, тварини зі сталою температурою тіла можуть бути активними за різної погоди. Вони навіть спроможні жити за полярним колом за умови наявності достатньої кількості їжі.

Усі хребетні тварини спроможні еволюціонувати з появою сталої температури тіла або, навпаки, існувати, не підтримуючи температури. Важливе значення мають особливості будови кровоносної системи. У риб, амфібій та рептилій до органів надходить кров із відносно невисоким вмістом кисню, тому їм краще не підтримувати сталої температури тіла. Таких тварин називають холоднокровними. У птахів та ссавців до органів надходить кров із дуже високим вмістом кисню, завдяки чому стала температура тіла підтримується.

Завдяки особливостям будови кровоносної системи рибам, амфібіям та рептиліям простіше не підтримувати сталої температури тіла. Цих тварин називають холоднокровними. У птахів та ссавців будова кровоносної системи дещо інакша, від серця до органів тече кров із високим вмістом кисню. Тому їм доволі просто підтримувати сталу температуру тіла. Цих тварин називають теплокровними.

Поділ на холоднокровних і теплокровних тварин — це узагальнення. У кожній групі є види, які дотримуються іншої стратегії, не властивої групі. Попри окремі винятки, поділ на холоднокровних (риб, амфібій та рептилій) та теплокровних (птахів та ссавців) важливий, оскільки дозволяє краще зрозуміти еволюцію різних груп тварин.

Підсумки

Згідно з біологічною систематикою, хребетних тварин поділяють на хрящових риб, кісткових риб, амфібій, рептилій, птахів та ссавців. Окрім того, використовують поділи за межами систематики — на первинноводних і первинноназемних, а також на холоднокровних і теплокровних. Первинноводні можуть існувати на суходолі, але розмножуються у воді. Первинноназемні можуть жити у водному середовищі, але пристосовані розмножуватись на суходолі. Поділ на холоднокровних і теплокровних базується на особливостях будови кровоносної системи.

А чи знаєте ви...

Висока температура тіла дозволяє бути активним за будь якої погоди, але теплокровні тварини живуть менше порівняно з холоднокровними таких розмірів. Історії про 300-літніх воронів є не більш як легендами. А ось про холоднокровних тварин установлено, що черепахи можуть жити до 180, а деякі — навіть до 250 років. Гренландські акули живуть до 500 років.