Строение половой системы черепах - все о черепахах и для черепах

Обновлено: 18.09.2024

ТЕМА 13. ВНУТРЕННЕЕ СТРОЕНИЕ ЧЕРЕПАХИ

СИСТЕМАТИЧЕСКОЕ ПОЛОЖЕНИЕ ОБЪЕКТА

Подтип Позвоночные, Vertebrata
Класс Пресмыкающиеся, Reptilia
Отряд Черепахи, Chelonia (Testudines)
Представитель — Болотная черепаха, Emys orbicularly L.

МАТЕРИАЛ И ОБОРУДОВАНИЕ

На одного-двух студентов необходимы:
1. Препарат черепахи с предварительно отделенным брюшным щитом панциря.
2. Препараты черепах с инъецированной артериальной и венозной системами.
3. Препараты мочеполовой системы самца и самки.

ЗАДАНИЕ

Познакомиться с особенностями внешнего облика черепахи. Обратить внимание на строение панциря; рассмотреть расположение роговых пластинок, покрывающих костную основу панциря. Рассмотреть голову черепахи (ноздри, глаза, подвижные веки), обратить внимание на устройство челюстей (отсутствие зубов, роговой «чехол» на режущих краях челюстей). Рассмотреть конечности черепахи, обратив внимание на сухую кожу и покрывающие ее роговые чешуи, на хорошо развитые когти.

Ознакомиться на препаратах с общим расположением внутренних органов; последовательно рассмотреть строение отдельных систем органов.

Сделать следующие рисунки:
1. Внешний вид черепахи.
2. Схема кровеносной системы.
3. Общее расположение внутренних органов.
4. Мочеполовая система (другого, по сравнению со вскрытым объектом, пола).

Дополнительное задание

Рассмотреть под микроскопом (не зарисовывая) срез кожи ящерицы.

ВНЕШНИЙ ВИД

Тело черепахи заключено в панцирь, из которого могут выдвигаться наружу только голова, шея, конечности и хвост. Панцирь состоит из двух неподвижно соединенных между собой щитов — более выпуклого спинного (carapax) и уплощенного брюшного (plastron). Основа панциря — костная; сверху костные пластинки прикрыты роговыми щитками, расположенными правильными рядами.

Кожа на выступающих из панциря частях тела черепах сухая, лишенная желез. Как и у других пресмыкающихся, поверхностные слои эпидермиса ороговевают. Утолщения рогового слоя образуют роговые чешуи, соединенные друг с другом участками более тонкого рогового слоя (см. рис. 72).

Голова довольно массивная, покрыта плотным роговым «чехлом», образующим острые режущие края по кромке беззубых челюстей. Глаза расположены по бокам головы и прикрыты подвижными веками. Ноздри находятся на переднем конце головы и сообщаются с ротовой полостью через так называемые внутренние ноздри — хоаны.

Передние конечности у рассматриваемого вида, ведущего водный образ жизни, слегка уплощены; задние конечности в поперечном сечении более округлые, а между пальцами довольно отчетливо развита плавательная перепонка. Пальцы передних и задних конечностей заканчиваются довольно крупными роговыми образованиями — когтями. Хвост, покрытый кольцеобразно расположенными роговыми чешуями, довольно длинный и тонкий.

ОБЩАЯ ТОПОГРАФИЯ ВНУТРЕННИХ ОРГАНОВ

Кровеносная система. Сердце (cor) располагается в передней части грудобрюшной полости. Оно состоит из трех отделов: двух предсердий (atrium dexter et atrium sinister; рис. 77, 1, 2; рис. 78, 1, 2) и одного желудочка (ventriculus; рис. 77, 3; рис. 78, 3), Полость желудочка поделена неполной перегородкой на две сообщающиеся камеры: спинную (дорзальную) и брюшную (вентральную).

При сокращении желудочка эта перегородка на короткое время полностью разобщает камеры. Оба предсердия открываются в дорзальную камеру желудочка, но отверстие левого предсердия расположено левее, ближе к слепому концу этой камеры, а отверстие правого предсердия — ближе к свободному краю перегородки. Благодаря такому расположению при сокращении предсердий артериальная кровь, поступающая из левого предсердия, скапливается в левой части дорзальной камеры желудочка, венозная — главным образом в вентральной его камере, а правая часть дорзальной камеры желудочка заполняется смешанной кровью.

Рис. 77. Схема кровеносной системы болотной черепахи
А — артериальная система; Б — венозная система
(белым цветом показаны артерии с артериальной кровью, точками — со смешанной кровью и черным цветом — артерии и вены с венозной кровью):
1 — правое предсердие, 2 — левое предсердие, 3 — желудочек, 4 — правая дуга аорты, 5 — левая дуга аорты, 6 — общая сонная артерия, 7 — подключичная артерия, 8 — слияние правой и левой дуг аорты в спинную аорту, 9 — спинная аорта, 10 — артерии, идущие к желудку и кишечнику, 11 — почечные артерии, 12 — подвздошная артерия, 13 — седалищная артерия, 14 — хвостовая артерия, 15 — легочная артерия, 16 — яремная вена, 17 — наружная яремная вена, 18 — подключичная вена, 19 — правая передняя полая вена, 20 — хвостовая вена, 21 — седалищная вена, 22 — подвздошная вена, 23 — воротная вена почки, 24 — брюшная вена, 25 — передняя брюшная вена, 26 — вены, идущие от желудка и кишечника, 27 — задняя полая вена, 28 — печеночная вена, 29 — легочная вена, 30 — легкое, 31 — почка, 32 — печень

Артериальный конус у черепах, как и у других рептилий, полностью редуцируется. Сохраняющиеся три главных артериальных ствола — легочная артерия и две дуги аорты — начинаются в желудочке сердца самостоятельно.

Легочная артерия (arteria pulmonalis; рис. 77, 15) начинается одним стволом в вентральной (венозной) части желудочка. По выходе из сердца общий ствол делится на правую и левую легочные артерии, несущие венозную кровь соответственно к правому и левому легким. Легочная артерия каждой стороны коротким тонким боталловым протоком (ductus botallii) соединяется с соответствующей дугой аорты (на схеме не показаны). По боталловым протокам небольшое количество крови из легочных артерий может стекать в дуги аорты, уменьшая кровяное давление в легких при длительном пребывании под водой. У сухопутных черепах боталловы протоки обычно зарастают, превращаясь в тонкие связки.

В легких венозная кровь отдает углекислый газ и насыщается кислородом. Артериальная кровь из легких направляется к сердцу по легочным венам (vena pulmcnalis; рис. 77, 29), объединяющимся перед впадением в сердце в общий непарный ствол, который открывается в левое предсердие. Описанная система сосудов составляет малый, или легочный, круг кровообращения.

Большой круг кровообращения начинается дугами аорты. Правая дуга аорты (arcus aortae dexter; рис. 77, 4) отходит от левой части дорзальной камеры желудочка — в нее поступает преимущественно артериальная кровь. Левая дуга аорты (arcus aortae sinister; рис. 77, 5) отходит несколько правее, в области свободного края межжелудочковой перегородки — в этот сосуд поступает артериальная кровь с примесью венозной.

От правой дуги аорты тотчас по выходе ее из сердца отходят: либо коротким общим стволом (безымянная артерия a. innominata), либо самостоятельно четыре крупные артерии — правая и левая общие сонные (arteria carotis communis; рис. 77, 6) и правая и левая подключичные (arteria subclavia; рис. 77, 7). Перед входом в череп каждая из общих сонных артерий разделяется на внутреннюю и наружную сонные артерии (a. carotis interna et a. carotis externa); на схеме они не показаны. По сонным артериям кровь идет в голову, по подключичным — в передние конечности. Так как эти артерии отходят от правой дуги аорты, то голова и передние конечности получают кровь, наиболее насыщенную кислородом. В области отхождения артерий от правой дуги аорты лежит компактное образование — щитовидная железа (glandula thyreoidea).

Обогнув сердце, правая и левая дуги аорты под позвоночным столбом сливаются в непарную спинную аорту (aorta dorsalis; рис. 77; 8, 9). Перед самым слиянием в спинную аорту от левой дуги аорты либо коротким общим стволом, либо самостоятельно отходят три крупные артерии (рис. 77, 10), снабжающие кровью желудок (arteria gastrica и кишечник (arteria coeliaca et arteria mesenterica). Проходящая под позвоночником спинная аорта отделяет ветви к половым железам и почкам (arteria renalis), далее — парные подвздошные артерии (arteria iliaca; рис. 77, 12) и парные седалищные артерии (arteria ischiadiса; рис. 77, 13), снабжающие кровью тазовую область и задние конечности, и в виде тонкой хвостовой артерии (arteria caudalis; рис. 77, 14) уходит в хвост.

Венозная кровь из головы собирается в крупные парные яремные вены (vena jugularis dextra et sinistra; рис. 77, 16), проходящие по бокам шеи параллельно общим сонным артериям. Тонкая наружная яремная вена (vena jugularis externa; рис. 77, 17) тянется рядом с правой яремной веной и затем сливается с ней. Каждая из идущих от передних конечностей подключичных вен (vena subclavia; рис. 77, 18) сливается с соответствующей яремной веной, образуя правую и левую передние полые вены (vena cava anterior dextra et vena cava anterior sinistra; рис. 77, 19), впадающие в правое предсердие (точнее, в венозную пазуху, но она у черепах развита еще слабее, чем у других рептилий).

Из задней половины тела венозная кровь подходит к сердцу двумя путями: через воротную систему почек и через воротную систему печени. Из обеих воротных систем кровь собирается в заднюю полую вену (vena cava posterior; рис. 77, 27). Хвостовая вена (vena caudalis; рис. 77, 20) входит в тазовую полость и раздваивается. Ответвления хвостовой вены сливаются с каждой стороны с идущими из задних конечностей седалищной (vena ischiadica; рис. 77, 21) и подвздошной (vena iliaca; рис. 77, 22) венами. Сразу после слияния происходит разделение на брюшную вену (v abdominalis; рис. 77, 24), несущую кровь в печень, и короткую воротную вену почек (vena porta renalis, рис. 77, 23), которая входит в соответствующую почку, распадаясь там на капилляры. Почечные капилляры постепенно сливаются в выносящие вены почек. Выносящие вены правой и левой почек сливаются в заднюю полую вену (vena cava posterior; рис. 77, 27), которая проходит через печень (но кровь из нее в печеночные капилляры не попадает!) и впадает в правое предсердие.

Часть венозной крови из тазовой области, как уже говорилось выше, попадает в парные брюшные вены (vena abdominalis; рис. 77, 24). Спереди от пояса передних конечностей идут более тонкие передние брюшные вены (vena abdominalis anterior; рис. 77, 25), сливающиеся с брюшными венами. В месте слияния между правыми и левыми брюшными венами образуется анастомоз (перемычка), и они уходят в печень, распадаясь там на капилляры — образуют воротную систему печени. Кровь от желудка и кишечника по системе вен (рис. 77, 26) тоже входит в печень и расходится по печеночным капиллярам. Печеночные капилляры сливаются в короткие печеночные вены (vena hepatica; рис. 77, 28), которые внутри печени вливаются в заднюю полую вену.

Дыхательная система. Дыхательная система начинается наружными ноздрями, соединенными носовым проходом с внутренними ноздрями, или хоанами. Через хоаны вдыхаемый воздух попадает в ротовую полость и оттуда - в гортань (larynx), расположенную в глубине потовой полости несколько впереди отверстия пищевода. Гортань состоит из трех хрящей. За гортанью следует довольно длинная трахея trachea; рис. 78, 4), в стенках которой расположены кольцеобразные хрящи, не дающие дыхательной трубке спадаться. На уровне плечевого пояса трахея делится на два бронха (bronchus; рис. 78, 5), входящих соответственно в правое и левое легкий. У черепах внутреннее строение легких (pulmones; рис. 78, 6) значительно сложнее, чем у амфибий. Внутри легкого система перекладин и перегородок делит его на сообщающиеся друг с другом камеры, что придает внутренней структуре губчатый характер. Такое строение легких способствует значительному увеличению поверхности соприкосновения кровеносных капилляров, которые пронизывают их внутренние стенки, с заполняющим легкие воздухом.

В отличие от других рептилий черепахи не могут расширять и сжимать грудную клетку, так как их ребра вошли в состав костного панциря. Акт дыхания у черепах осуществляется путем активного расширения и сжатия легких при ритмичном сокращении плечевых, брюшных и тазовых мышц; оказывают влияние на работу легких также движения шеи и передних конечностей.

Рис. 78. Общее расположение внутренних органов самца болотной черепахи :
1 - правое предсердие, 2 - левое предсердие, 3 - желудочек, 4 - трахея, 5 - бронх, 6 - легкое, 7 - пищевод, 8 - желудок, 9 - селезенка, 10 - двенадцатиперстная кишка, 11 - поджелудочная железа, 12 - тонкая кишка, 13 - толстая кишка, 14 -слепой вырост кишки, 15 - наружное отверстие клоаки, 16 - печень, 17 -желчный пузырь, 18 - желчный проток, 19 - семенник, 20 - придаток семенника, 21 - почка, 22 - мочевой пузырь, 23 - анальный мешок

Пищеварительная система. Отверстие пищевода располагается в глубине ротовой полости. Широкий, легко растяжимый пищевод (oesophagus; рис. 78, 7) тянется вдоль шеи и в брюшной полости переходит в желудок (gaster; рис. 78, 8), внешне хорошо отличимый от пищевода своей слегка изогнутой формой и заметно более плотными мускулистыми стенками. Рядом с желудком с внешней его стороны располагается компактная селезенка (lien; рис. 78, 9) — орган кроветворения. От заднего конца желудка отходит двенадцатиперстная кишка (duodenum; рис. 78, 10), в петле которой на брыжейке располагается удлиненная рыхлая поджелудочная железа (pancreas; рис. 78, 11). Двенадцатиперстная кишка продолжается в подвешенную на брыжейке извитую тонкую кишку (ileum; рис. 78, 12), переходящую в толстую кишку (colon; рис. 78, 13). На границе тонкого и толстого кишечника расположен небольшой слепой вырост (coecum; рис. 78, 14). Задний конец толстой кишки впадает в клоаку (cloaca; рис. 78, 15), открывающуюся наружу в основании хвоста. По сравнению с другими рептилиями кишечник у черепах относительно более длинный, что связано с большей или меньшей степенью растительноядности этих животных.

Большая многолопастная печень (hepar; рис. 78, 16) имеет желчный пузырь (vesica fellea; рис. 78, 17), из которого желчь по короткому желчному протоку (ductus choledochus; рис. 78, 18) попадает в двенадцатиперстную кишку.

Мочеполовая система. Черепахи, как и все пресмыкающиеся, относятся к группе высших наземных позвоночных (Amniota) и обладают в отличие от ранее изученных классов не туловищной (мезонефриче-ской), а тазовой (метанефрической) почкой. Почки (ren; рис. 79, 1; рис. 80, 1) в виде компактных тел располагаются в самой задней части брюшной полости, ближе к спинной стороне. По внутреннему краю каждой почки проходит мочеточник (ureter; рис. 79, 2; рис. 80, 2), впадающий в клоаку. Мочеточники пресмыкающихся образуются одновременно с формированием метанефрической почки как тонкостенные выпячивания задних участков вольфовых каналов.

Рис. 79. Мочеполовая система самца болотной черепахи :
1 — почка, 2 — мочеточник, 3 — клоака, 4 — семенник, 5 — придаток семенника, 6 — семяпровод, 7 — мочевой пузырь, 8 — анальный мешок, 9 — прямая кишка, 10 — наружное отверстие клоаки

Половые железы самцов — парные семенники (testis; рис. 79, 4) — расположены вентральнее почек. Каждый семенник тесно связан с придатком семенника (epididymis; рис. 79, 5), от которого отходит семяпровод (vas deferens; рис. 79, 6), впадающий в клоаку. Придатки семенников представляют собой остатки переднего отдела туловищной почки, а семяпроводы гомологичны выводному протоку этой поч ки — вольфову каналу. Мюллеровы каналы у самцов не развиваются. Непарный выворачивающийся копулятивный орган скрыт в клоаке.

Рис. 80. Мочеполовая система самки болотной черепахи :
1 — почка, 2 — мочеточник, 3 — клоака, 4 — яичник, 5 — яйцевод, 6 — воронка яйцевода, 7 — мочевой пузырь, 8 — анальный мешок, 9 — прямая кишка, 10 — наружное отверстие клоаки

У самок парные гроздевидные яичники (ovariurn; рис. 80, 4) подвешены на брыжейке в брюшной полости и не связаны с яйцеводами. Каждый яйцевод (oviductus; рис. 80, 5) представляет собой длинную извитую трубку, открывающуюся воронкой (рис. 80, 6) в передней части брюшной полости.

Яйцеводы гомологичны мюллеровым каналам. Созревшее яйцо сначала выпадает в полость тела, а затем через воронку проникает внутрь яйцевода и, продвигаясь по нему, одевается вторичными оболочками за счет выделений специальных желез, расположенных в стенках. Оба яйцевода самостоятельными отверстиями открываются в клоаку. Вольфовы каналы у самок редуцированы.

У черепах, как и у всех пресмыкающихся, мочевой пузырь (vesica urinaria; рис. 79, 7; 80, 7) довольно большой, нечетко двухлопастный; он представляет собой тонкостенный вырост брюшной стенки клоаки. Кроме того, имеются еще два тонкостенных выроста клоаки — анальные мешки (рис. 79, 8; 80, 8), которые не встречаются у других рептилий. Функциональное назначение этих органов еще не до конца ясно. Известно, что самки черепах используют жидкость, накапливающуюся в анальных мешках, для увлажнения песка перед откладкой в него яиц. Но анальные мешки имеются и у самцов. Стенки этих образований обильно снабжены кровеносными капиллярами. В связи с этим существует мнение о возможной роли анальных мешков как дополнительных органов дыхания во время пребывания черепах под водой.

У всех черепах внутреннее оплодотворение, и все черепахи яйцекладущие.

Мужская половая система

Состоит из семенников, придатков семенников и семяпроводов, а также непарного копулятивного органа. Семенники расположены по средней линии тела, медиолатерально примыкают к почкам. Семенники не функционируют до наступления половой зрелости, в процессе роста черепахи они увеличиваются в размерах. Половое созревание - медленный процесс, который занимает десятилетия. У половозрелых животных семенники овальные в поперечном сечении, но могут быть и цилиндрическими.

Было выделено 4 фазы сперматогенеза у рептилий, который регулируется гипофизарными гормонами:

Регенеративная;
Прогрессирующая;
Фаза накопления;
Регрессия.

Семенники увеличиваются в размерах во время первых 3-х фаз, за счет наполнения семявыносящих трубочек спермой, и уменьшаются в период регрессии. Придаток семенника - у неполовозрелых животных представляет собой небольшое утолщение, но по мере полового созревания увеличивается в размерах. Во время репродуктивного цикла придаток семенника увеличивается в размерах. Семявыносящие каналы транспортируют сперму от придатков семенников до специального отдела клоаки и совокупительного органа. Непарный совокупительный орган, который при возбуждении выступает за пределы клоаки за счет набухания.

Женская половая система

Самки не имеют настоящей матки. У самок в сезон размножения яйцеводы сильно увеличиваются в размерах. При росте яйцеклетки печень начинает переводить материал жирового тела в желток (вителлогенез).
Женская половая система черепах состоит из парных гроздевидных яичников, яйцеводов и скорлуповых желез, которые распологаются в верхних участках яйцеводов. Как и семенники яичники вентрально примыкают к почкам и не функционируют до половой зрелости. Также во время роста черепахи яичники увеличиваются в размерах. Зрелые яичники состоят из стромы (соединительной ткани), примодиальных фолликулов, зрелых фолликулов и атретических (отмерших фолликулов), а также желтого тела и атретического тела (временная эндокринная железа в составе яичника).

Различают 4 стадии овариального цикла:

Увеличение размеров фолликулов;
Овуляция;
Оплодотворение;
Регресс;

Два яйцевода открываются независимо в клоаку. Яйцеводы выполняют несколько функций:
- Продвижение яиц;
- Формирование оболочек эмбрионов (в т. ч. скорлуповой);
- Участвуют в оплодотворении и хранении спермы.

Воронку;
Маточную трубу;
Перешеек;
Матку;
Влагалище.

Развитие зародыша и вылупление

По способу развития зародыша наземных четвероногих принято делить на анамний (развитие с метаморфозом) и амниот (прямое развитие). У первых - амфибий - из икринки формируется личинка с жабрами, характерными для первично-водных животных.

У вторых - рептилий, птиц и млекопитающих - эмбрион образуется в яйце или материнской утробе и окружен несколькими яйцевыми оболочками, одна из которых называется амнионом. Для такого развития вода как среда не нужна, потому амниот считают первично-наземными существами и обычно делят на завропсид и теропсид. Эти два разных морфофизиологических типа животных легко отличить и внешне - по покровам: у завропсид кожа сухая, чешуйчатая, как у современных рептилий, или, как у птиц, покрыта перьями, а у теропсид (млекопитающих и, вероятно, зверообразных рептилий) имеет железы и волосы.

Яйца черепах, в отличие от птичьих яиц, лишены халаз - специальных белковых канатиков, которые позволяют при переворачивании яиц поддерживать зародышевый диск в нужном положении, поэтому яйца черепах нельзя переворачивать. В центре яйца располагается желток, в анимальном полюсе которого находится зародышевый диск, желток окружает внутренняя белковая оболочка, которая отделена от наружной фолликулярной оболочкой. Наружная белковая оболочка сверху покрыта подскорлуповой и скорлуповой оболочками.

При развитии эмбриона, его ребра в яйце растут опережающими темпами и разрастаются над плечом и боковой поверхностью таза, а их края смыкаются с нижней частью костного панциря.

Эмбриогенез черепах типичен для всех позвоночных животных. В ходе эмбриогенеза можно выделить четыре стадии:
Дробление - приводит к образовании однослойного зародыша (бластулы). В этом периоде зигота (оплодотворенная яйцеклетка) последовательно делится, при этом разделяется на более мелкие клетки. У черепах (как и у других рептилий) неполное дискоидальное дробление, т.е. дробится только верхушка цитоплазмы на анимальном полюсе.
Гаструляция - период, при котором не происходит интенсивного деления клеток и зародыш не увеличивается в размерах, но происходит перемещение одного из полюсов бластулы, в результате образуется двухслойный зародыш с 2мя зародышевыми листками.
Первичный органогенез - в этом периоде образуется комплекс осевых органов, обособляются и формируются хорда, нервная трубка и первичная кишка.
Вторичный органогенез - формируются все остальные органы : желудочно-кишечный тракт, сердце, легкие, почки, гонады и др.

Формирование панциря

Исследователи сравнивали развитие эмбрионов дальневосточной черепахи Pelodiscus sinensis с эмбрионами мыши и курицы. Ученые следили за поведением различных тканей и зачатков органов при помощи специфического окрашивания, компьютерной томографии и внедрения РНК-проб.

Первое время все три эмбриона выглядели практически идентично. На 10-й день (всего эмбриональное развитие черепах длится 30 дней) у эмбриона P. sinensis начались процессы, которых не было у мыши и птицы. Его ребра начали поворачиваться, затем стали расти вверх, срослись друг с другом и в конце концов образовали панцирь. Перед тем, как это произошло, часть тканей тела эмбриона также вывернулась наружу, сформировав площадку для роста ребер. Во время всех этих морфологических изменений мышцы эмбриона оставались присоединенными к ребрам, также как у других существ, не образующих панциря.

До появления этой работы у биологов не было единой теории происхождения панциря. Одна из версий предполагала, что он образуется из остеодерм - костных пластин, расположенных в глубоких слоях кожи некоторых рептилий, например, крокодилов. Доказательством в пользу этой гипотезы стало обнаружение останков древней черепахи возрастом около 200 миллионов лет.

Результаты наблюдений говорят о том, что на некоторой стадии эволюции должны были существовать животные, у которых ребра занимали промежуточное положение относительно лопаток. Свидетельством существования такого переходного звена авторы считают древнейшие останки черепах Odontochelys semitestacea, обнаруженные в прошлом году на территории Китая. Карапакс — спинной щит - у этих животных развился не до конца, а лопатки, вероятнее всего, еще находились с внешней стороны ребер.

«Эта работа — прекрасный образец классической сравнительной эмбриологии, — говорит коллега японских ученых Энн Бёрк (Ann Burke) из Уэслианского университета (США). — Сделанные выводы прекрасно согласуются с уже имеющимися данными, причем авторам удалось представить новые данные о развитии самой, пожалуй, интересной системы — мышц плечевого пояса».

Перемещение зародыша в яйце

В норме эмбрион перемещается по поверхности желтка к его «верхушке» — зоне, которая находится непосредственно под верхушкой самого яйца. Солнце греет почву над кладкой, и верхушка яйца, обращённая к поверхности земли, греется сильнее и притягивает к себе зародыш. Избыток тепла ускоряет развитие эмбриона и сокращает срок инкубации кладки.
Логично было бы предположить, что путешествие зародыша к верхушке яйца происходит просто за счёт его всплывания на поверхность. Но в статье, опубликованной в журнале PNAS, зоологи из Педагогического университета Ханчжоу (Китай) описывают поведение черепашьего зародыша при перемещении источника тепла. При этом зародыш перемещался следом.
Исследователи помещали источник тепла сбоку от яйца — и зародыш двигался в ту же сторону, хотя и оставался при этом на верхушечном полюсе желтка. При нагревании с другой стороны зародыш в течение нескольких дней перемещался к противоположной стенке. Можно было бы представить себе маленькую черепаху, плывущую по морю яичного желтка, но эксперименты проводились на третий день развития эмбриона, когда он представляет собой не более чем бесформенный сгусток слабо дифференцированных клеток. У него нет ни костей, ни мышц, с помощью которых он мог бы плавать, ни нервов, чтобы контролировать свои перемещения.
Главный вопрос очевиден: за счёт чего же происходят такие перемещения? И вот наиболее вероятный ответ: зародыш плавает благодаря механическому току жидкости, который изменяется в зависимости от положения источника тепла. Исследователи собираются продолжить изучение перемещений черепашьего эмбриона. И если эмбрион сможет не только искать источник тепла, но и удаляться от него при слишком сильном нагреве или окажется в состоянии, как и взрослая черепаха, поддерживать свою температуру на каком-то среднем значении, чтобы все яйца в кладке созрели примерно в одно время, это будет означать, что мы имеем дело с любопытным и загадочным биологическим — а не чисто физическим — процессом.

Остановка развития зародыша

Черепахи способны влиять на скорость развития зародыша. Для управления этим процессом черепахи выработали весьма простой и оригинальный способ - они просто ограничивают подачу кислорода к созревающим яйцам путём заполнения яйцеводов некой слизистой субстанцией.

В условиях кислородного голодания зародыши черепахи «замирают» на одной из стадий, но при этом такая «стоп - пауза» не оказывает на них негативного влияния, и зародыши благополучно продолжают своё развитие при наступлении более благоприятных условий. Однако самка-черепаха выбирает момент «паузы» с большой точностью, поскольку длительная задержка развития яиц ведёт к гибели будущих черепашат.

С одной стороны это очень выгодный для черепах тип размножения, ведь в данном случае рептилии сами определяют наиболее благоприятный период для появления потомства.

С другой стороны, ухудшение экологических условий также влияет на процесс развития яиц черепах. Не исключено, что токсические вещества, огромное количество которых сейчас находится и в воде и на земле, могут затормозить развитие зародышей не на том этапе, на котором это проходит без последствий, в результате чего численность популяции снизится.

У всех черепах внутреннее оплодотворение, и все черепахи яйцекладущие.

Мужская половая система

Было выделено 4 фазы сперматогенеза у рептилий, который регулируется гипофизарными гормонами:

Регенеративная;
Прогрессирующая;
Фаза накопления;
Регрессия.

Женская половая система

Увеличение размеров фолликулов;
Овуляция;
Оплодотворение;
Регресс;

Воронку;
Маточную трубу;
Перешеек;
Матку;
Влагалище.

Развитие зародыша и вылупление

Формирование панциря

Остановка развития зародыша

Хозяев, у которых любимые домашние питомцы - черепахи, интересует вопрос размножения в неволе, которое связано со строением половых органов и «брачным» поведением. Необычная конфигурация тела самого животного подразумевает, что и половая система устроена своеобразно. Как и другие пресмыкающиеся, черепахи откладывают яйца, но до этого происходит внутреннее оплодотворение.

Как происходит размножение у сухопутных рептилий в дикой природе?

На воле черепахи начинают размножаться весной - это благоприятное время, поскольку отложенные яйца могут прогреваться всё лето. Самца от самки отличить достаточно просто: у первых на пластроне присутствует небольшое углубление.

В дикой природе, чтобы привлечь внимание женской особи, самцы издают забавные громкие звуки, напоминающие больше тявканье собак. А чтобы завоевать расположение самки, они сражаются друг с другом. Победитель получает главный приз - возможность спариваться. Половой акт сухопутных черепах длится не более 10 минут.

Беременная черепаха вынашивает своё потомство на протяжении трёх месяцев. За это время самка успевает подыскать правильное место для кладки, которое хорошо прогревается солнечными лучами. На выбранном участке черепаха подготавливает небольшие углубления для яиц (не более 10 см глубиной).

Количество яиц в одной кладке может быть разным, это зависит от возраста рептилии и её вида. Примечательно, что чем старше черепаха, тем больше у неё потомство. Беременная сухопутная черепаха совершает от одной до трёх кладок по 70 яиц в каждой. Затем все кладки она орошает жидкостью, выделяемой из мочевого и анального проходов. Таким образом, она перебивает запах яиц и защищает своих детёнышей от вредителей.

Новорождённые черепашки в зависимости от вида появляются на свет примерно через два месяца. Некоторое потомство переживает зиму под землёй, в заранее подготовленных черепахами тоннелях, расположенных рядом с кладкой.

Вылупившиеся молодые черепашки сразу начинают ползти к воде - это их основной инстинкт. Полагаясь лишь на собственные силы, не все из них достигнут морских волн. Кто-то потеряется на полпути, а кого-то просто съедят чайки и мелкие хищники.

Процесс размножения домашних сухопутных черепах

Чтобы начать разводить рептилий дома, потребуется определённые условия. Владельцу черепах необходимо организовать:

строгую недельную диету перед зимовкой;

проведение зимовки (2 месяца), после которой особи мужского и женского пола станут более активными и энергичными;

отселение кавалеров от самок;

после пробуждения увеличить температуру в террариуме, тем самым заставляя работать половые гормоны рептилий.

В 7-9 лет самки готовы к первому размножению, самцы созревают раньше и уже к шестилетнему возрасту готовы спариваться. Подселять особей мужского пола к самкам следует после 7 дней от пробуждения. Самцы на новой территории будут не так агрессивны и смогут нормально размножаться. Хозяину необходимо внимательно следить за кавалерами, чтобы они не нанесли друг другу при сражении серьёзных травм.

Во время брачных заигрываний разные виды черепах ведут себя по-разному, некоторые аккуратно соприкасаются панцирями, посылая вибрацию самке, а более активные самцы предпочитают болезненно кусать самку за лапы и атаковать её панцирь.

Расположение партнёрши будет сразу заметно, при этом она легко подпустит кандидата к себе и не будет против начала спаривания. Во время полового акта самец залезает на самку, придерживая её лапами. Как только совокупление заканчивается, оба партнёра издают крик, который означает завершение акта. Удачное оплодотворение наступает после 2-3 половых актов, поэтому хозяевам рептилий не следует спешить с отсаживанием самца в другой террариум.

Пока беременная черепаха будет вынашивать потомство, владельцу необходимо позаботиться о следующих деталях:

подготовить ёмкость с песком, в котором самка будет делать кладки;

настроить инкубатор для содержания маленьких рептилий, около 2-3 месяцев после рождения. Температурный режим не должен превышать 30 градусов, а влажность не ниже 80%;

пересмотреть рацион беременной, увеличить количество пищи в два раза, добавить витаминные и минеральные добавки.

О приближении родов можно судить по поведению самки. Она становится более беспокойной, отказывается от еды и начинает рыть ямки в песке.

Как только яйца будут отложены - их лучше переместить в инкубатор, где будут соблюдены необходимые влажность и температурный режим.

Видео: половой член самца красноухой черепахи

Половая система самцов

Так как большинство видов черепашьего семейства живет достаточно долго, то и половая система достигает зрелости медленно, формируясь на протяжении ряда лет. Гениталии у черепах образованы несколькими отделами:

семенниками;
придатками семенников;
семяпроводом;
копулятивным органом.

Расположенная в средней части тела, половая система примыкает к почкам. Пока не наступила половая зрелость, она находятся в зачаточном состоянии. Со временем половые органы растут и их размеры значительно увеличиваются. У зрелых особей семенники принимают форму овала иди цилиндра, у молодняка они похожи на небольшое утолщение.

У самца черепахи различают 4 стадии развития половой системы:

регенеративная;
прогрессирующая;
накопительная;
регрессирующая.

Первые три фазы свидетельствуют о развитии семенников. В семявыводящие трубки нагнетается сперма, которая движется до клоаки, а затем попадает в пенис. Когда самец возбужден, набухший половой член черепахи выходит за пределы клоаки и становиться виден снаружи.

Морские и сухопутные виды отличаются огромным по размерам пенисом. При половом возбуждении он «вырастает» на 50%. У некоторых видов его размер достигает половины длины их тела. Считается, что половой орган нужен не только для совокупления, но и используется для устрашения. Но когда заканчивается период полового возбуждения, пенис черепахи прячется под панцирь.

На заметку: Половой орган самца черепахи выходит за пределы тела в момент полового возбуждения и спаривания, затем постепенно втягивается внутрь. Если этого не происходит, то у черепахи есть проблемы со здоровьем, возможно развитие определенных заболеваний.

Половая система самок

У самок черепахи половая система образована следующими отделами:

Яичники находятся недалеко от почек и располагаются в центральной части тела. Их рост происходит постепенно, а размеры увеличиваются к моменту половой зрелости. Для домашних питомцев это возраст 5-6 лет. У самок во время спаривания все половые органы набухают, значительно увеличиваясь.

У черепахи нет матки, поскольку не развито внутриутробное вынашивание детенышей. Желток для яйцеклетки образуется благодаря печени, которая синтезирует его, используя жировую ткань. Два параллельно проходящих яйцевода соединяются в области клоаки. Они участвуют:

в перемещении яиц;
в образование оболочек будущих эмбрионов;
в сохранении спермы;
непосредственно в процессе оплодотворения.

Перед клоакой располагается вагина черепахи. Это эластичная мышечная трубка, способную растягиваться и сокращаться. Здесь сперма может длительно сохраняться и оплодотворение возможно при созревании яйцеклетки за счет заранее запасенной спермы, а не в момент совокупления.

Оплодотворенная яйцеклетка постепенно перемещается по яйцеводу и из нее формируется яйцо. Клетки верхнего отдела яйцевода продуцируют белок (создается белковая оболочка), а за счет нижнего отдела образуется скорлупа. Бывают случаи, когда самки, независимо от наличия самца, откладывают не оплодотворенные яйца.

Существует 4 стадии развития половой системы черепахи:

рост фолликулов в размерах;
процесс овуляции;
непосредственно оплодотворение;
регресс.

Увеличение фолликулов является следствием овуляции (образования яйцеклетки), за которым следует процесс оплодотворения, а затем наступает регресс.

На заметку: После того, как самка отложит яйца, у нее закончится детородный период и половая система придет в стабильное состояние. Для пресмыкающихся не характерна забота о потомстве, поэтому мать не интересует, когда и как на свет появятся ее потомство.

Водные рептилии в дикой природе

В неволе процесс размножения двух разнополых черепах может так и не наступить. Чтобы запустить данный процесс, хозяину рептилий придётся потрудиться:

подобрать для разведения подходящих зрелых особей;

устроить водным видам рептилий зимовку. В другой стимуляции черепахи не нуждаются;

держать самца и самку в разных аквариумах, чтобы возбудить взаимный интерес при первой встрече;

за пару недель до встречи, усилить питание черепах, добавить полезные витамины и микроэлементы;

непосредственно перед знакомством искусственно увеличить длину светового дня (с помощью УФ лампы) и повысить температуру воды;

подсадить в один аквариум к 2-3 самкам одного самца;

сформированную пару отсадить в аквариум к самцу. Туда же поставить ёмкость с песком;

после оплодотворения отсадить беременную самку в отдельный аквариум;

через два месяца самка начнёт кладку. Переложить все яйца в инкубатор (температура 30° С, влажность не менее 80%);

созревать детёныши будут от двух до пяти месяцев;

на 5 день после вылупления маленьких черепашек учат плавать в маленьком бассейне;

спустя неделю молодняк начинают кормить взрослой едой.

Стоит отметить, что черепахи, живущие дома, в отличие от своих диких собратьев быстрее созревают.

Чтобы разводить сухопутных и морских черепах дома вам потребуется специальное оборудование. Без подготовки и соблюдения всех правил ничего не получится. Кроме того, нужно помнить, что многие разновидности черепах так и не начинают размножаться в неволе, несмотря на все предоставленные условия. Поэтому каждому владельцу рептилий нужно запастись терпением и не расстраиваться, если черепахи так и не начнут размножаться.

Размножение черепах

Черепахи плохо размножаются в неволе. Для этого им нужно создать условия, приближенные к природной среде. При правильном питании, хорошем микроклимате и достаточно свободном передвижении возможен процесс спаривания неповоротливых пресмыкающихся. Они способны проявлять половую активность на протяжении всего года.

Часто в качестве домашнего питомца содержат водную красноухую черепаху. Разнополых особей помещают в общей террариум и следят, когда между парой завяжутся взаимоотношения. Обычно к самцу подсаживают несколько самок на период спаривания. Самец в отличие от самки имеет более длинный хвост и выемку на пластроне.

В период полового возбуждение поведение особей заметно меняется. Они становятся более активными и воинственными. Например, самцы могут подраться за самочку.

Половые органы у красноухой черепахи мало чем отличаются от других видов.

При спаривании самец взбирается на самку и впрыскивает в ее клоаку семенную жидкость. У водных черепах спаривание происходит в воде, у сухопутных - на суше. Процесс оплодотворения происходит в теле «будущей мамы». В период беременности ее отсаживают от самца, который становится агрессивным.

На заметку: С момента оплодотворения до откладки яиц проходит 2 месяца. Но яйца могут оставаться в теле самки еще некоторое время, если она не находит удобного места, чтобы их отложить. В природной среде черепаха подбирает для кладки место, где сама появилась на свет.

Половая система черепах устроена довольно совершенно и позволяет размножаться при благоприятных внешних условиях несколько раз в году. Но поскольку яйца и вылупившиеся детеныши не защищены матерью, то большая часть потомства погибает по разным причинам. Поэтому в Красную книгу на сегодняшней день занесено до десятка видов, а некоторые сохранились в единичных экземплярах.

Если вы решили заняться разведением черепах, то стоит тщательно подготовиться. Для многоплодного потомства потребуются специальные условия и инвентарь. Кроме того, нужно изучить физиологию рептилий, чтобы понимать, как происходит оплодотворение и кладка яиц. О нюансах разведения вы сможете узнать из нашей статьи.

Проблемы разведения

Любой заводчик черепах сталкивается с проблемами разведения. Наиболее распространёнными ошибками являются:

неоплодотворённые яйца. В отсутствии особей мужского пола черепахи откладывают «пустые» яйца. Лишь после совокупления происходит зачатие и успешная кладка;

несоблюдение влажности и правильной температуры воздуха в террариуме;

отсутствие брачных игр негативно сказывается на интересе самцов к молодым самкам. Партнёру обязательно нужно завоёвывать самку, становиться победителем и получать желанный приз;

скудный рацион питания и нехватка витаминов также негативно сказываются на потомстве.

Как происходит разведение морских черепах в неволе?

Морские рептилии в природе размножаются намного проще, чем в неволе. Самцы активно ухаживают за самками и борются с конкурентами. У представителей красноухих морских черепах заигрывания с самочкой нежные и аккуратные. Самец подплывает к своей даме и, вытянув передние лапки, начинает ими вибрировать. Самка, чувствуя щеками вибрацию самца, либо позволяет ему продолжать ухаживания, либо прекращает все заигрывания.

Пресноводные черепахи мужского пола в борьбе за самку устраивают кровопролитные бои. Также самцы в брачный период издают громкие звуки. Но в итоге выигрывает тот, кого выберет партнёрша. Если проигравший кавалер не отстаёт, то разъярённая самка может сильно его покусать.

Ещё одной особенностью размножения морских черепах является среда. Рептилии мужского пола готовы проплыть не одну тысячу километров, чтобы спариваться с самками. Ведь только на территории дам начинаются брачные игры.

Половой акт происходит в воде и длится от 5 до 15 минут. Выбранный избранник подплывает сзади к самке, удерживая её передними конечностями. Беременные морские рептилии вынашивают потомство два или три месяца, а начинают кладку там, где вылупились сами.

Выбрав место для кладки, беременная особь роет задними лапами глубокую ямку, параллельно смачивая песок выделениями из мочевого и анального путей. За раз одна особь откладывает до 100 яиц. Общее количество кладок в сезон - 3-4 штуки. Морские черепахи - единственные, кто несут свои яйца только ночью. После завершения кладки черепаха зарывает ямку песком и ровняет её брюхом.

Из многочисленного потомства в дикой природе выживают единицы. Всё дело в хищниках, которые с удовольствием лакомятся свежими яйцами.

Читайте также: