Гаттерия – трехглазая рептилия, пережившая динозавров. Хладнокровные глаза рептилий Глаза как у ящерицы

Здоровье

У некоторых пресмыкающихся имеется в верхней части головы небольшая точка, которая называется "теменной глаз". Этот глаз вовсе не такой сложный или полезный, как два обычных глаза, расположенных в передней части головы, однако он реально может реагировать на свет. Может быть, он в какой-то момент эволюционирует в третий глаз? Вряд ли. Это всего лишь рудиментарный орган.

В действительности, кажется, что у большинства животных, в том числе и человека, может иметься третий глаз, однако это не так.

Пресмыкающееся гаттерия – вымирающий вид, который обитает всего на нескольких новозеландских островах и который тщательно охраняется. Гаттерия похожа на ящерицу, однако она не относится к этой группе. Это животное – потомок живых существ, обитающих на нашей планете 200 миллионов лет назад, когда тетраподы стали превращаться в черепах, ящериц, крокодилов и динозавров. Гаттерия с тех пор не изменилась, поэтому глядя на нее, мы можем представить себе, как выглядели животные того далекого периода.

Дополнительный глаз представляет большое количество эволюционных преимуществ. Если бы он находился в верней части головы, можно было бы смотреть вверх или позади себя, не двигая головой. Особенно выигрывали бы хищники. Хотя у многих ящериц имеется такая точка на голове, у черепах, крокодилов и птиц она отсутствует. Исследовав физиологию и развитие разных видов – от человека до гаттерии с ее хорошо развитым теменным глазом – ученые смогли определить, каким образом более поздние виды утратили третий глаз, а также что мы могли получить взамен.

Пожалуй, самой примечательной характеристикой третьего глаза является то, что он не является симметричным. Если мы проведем вертикальную линию через центр нашего тела, мы можем увидеть, что обе его части – правая и левая – совпадают. Вот как развиваются глаза. Они начинают появляться в виде впадин в голове, которые приобретают округлую форму. В то время как впадины углубляются, развиваются более тонкие структуры глаза.

Теменной глаз не образуется внутри впадины. Вместо этого очерчивается внешняя часть всей структуры, которая напоминает нечто вроде бугорка, а внутри развиваются две симметричных части мозга. Левая часть мозга становится теменным глазом, а правая – шишковидным мешочком. У рептилий теменной глаз распознает свет, а шишковидный мешочек выделяет мелатонин, гормон, который регулирует циклы сна.

У человека вместо шишковидного мешочка образуется шишковидное тело , которое расположено в районе нашего мозга. Этот орган также вырабатывает мелатонин, и его исследуют при изучении сна. Он также способен вырабатывать многие другие гормоны, которые имеют отношение к неврологии, самый известный из них – серотонин.

Хорошая работа шишковидного тела помогает человеку фокусировать внимание, быть счастливым, просыпаться рано утром, хорошо спать по ночам, а также препятствует дегенерации нервов с возрастом. Кажется, что если бы у нас и был третий глаз, он бы существовал в ущерб сну, счастью и вменяемости. Также будь этот глаз в верхней части головы, в этой области, скорее всего, не было бы волос.

Орган зрения приспособлен к работе в воздушной среде. Глаз защищен наружными веками и мигательной перепонкой. У змей и некоторых ящериц (гекконов, сцинков, части безногих ящериц) веки срастаются, образуя прозрачную оболочку. У ночных видов глаза обычно".увеличены и имеют вертикальный зрачок. Слезные железы предохраняют глаз от высыхания, увлажняя поверхность глазного яблока. В отличие от лягушек глазные яблоки не могут втягиваться в ротовую полость и совершают только вращательные движения. У хамелеонов каждый глаз может двигаться самостоятельно, что важно при подкарауливании добычи, когда тело неподвижно. В меньшей степени способностью к раздельному движению глаз наделены агамы (p. Calotes) и некоторые игуаны. -

Аккомодация глаза достигается перемещением хрусталика и изменением его кривизны с помощью поперечнополосатого ресничного мускула. От задней стенки глазного яблока в стекловидное тело вдается - гребень богатый кровеносными сосудами пигментированный вырост; видимо, он улучшает питание сетчатки. Гребень лучше развит у обитателей открытых пространств. Сетчатка глаза пресмыкающихся сложнее, чем сетчатка земноводных. У части ночных видов она содержит только палочки. У обладающих цветным зрением дневных видов в сетчатке есть и палочки , и колбочки ; у многих видов колбочки снабжены своеобразными светофильтрами в виде бесцветных или окрашенных (желтых, оранжевых, красных) жировых капель . Чувствительность цветового зрения большинства пресмыкающихся смещена в желто-оранжевую часть спектра. В отличие от земноводных анализ и синтез зрительных восприятий производится не в сетчатке, а преимущественно в зрительной коре среднего мозга .

В пространственной ориентации и общении пресмыкающихся зрение играет важную, обычно решающую роль. С этим связано существование яркой, иногда сложной демонстративной окраски, имеющей опознавательное значение. Ту же роль выполняют позы. Многие детали окраски и ряд сигнальных движений служат защитой от врагов и конкурентов: устрашение раскрыванием воротника

Самая древняя рептилия, сохранившаяся со времен динозавров, - это трехглазая ящерица гаттерия, или туатара (лат. Sphenodon punctatus) - вид пресмыкающихся из отряда клювоголовых.

Фото 2.

Обитаете туатара в Новой Зеландии. Сейчас ее представители стали поменьше, нежели были до этого.

По воспоминаниям Джеймска Кука на островах Новой Зеландии водились туатары около трех метров длиной и толщиной с человека, которыми и, время от времени, лакомились.

Сегодня самые крупные экземпляры имеют длину чуть более метра. При этом самец туатары вместе с хвостом достигает в длину 65 см. и весит около 1 кг, а самки значительно меньше самцов по размерам и вполовину легче.

Туатар выделяют как отдельный вид рептилий, стоящий особняком среди всех современных пресмыкающихся.

Фото 3.

Хотя с виду гаттерии и напоминают крупных, внушительного вида ящериц, особенно игуан, это сходство лишь внешнее и к ящерицам гаттериии отношения не имеют. По внутреннему строению у них гораздо больше общего со змеями, черепахами, крокодилами и рыбами, а также вымершими ихтиозаврами, мегалозаврами и телеозаврами.

Особенности ее строения настолько необычны, что для нее учредили особый отряд в классе пресмыкающихся – Rhynchocephalia, что означает «клювоголовые» (от греческого «ринхос» – клюв и «кефалон» – голова; указание на загибающуюся вниз предчелюстную кость).

Очень интересная особенность гаттерии – наличие теменного (или третьего) глаза, помещающегося на темени между двумя настоящими глазами*. Функция его до сих пор не выяснена. Этот орган имеет хрусталик и сетчатку с нервными окончаниями, но лишен мышц и каких-либо приспособлений для аккомодации, или фокусировки. У детеныша туатары, только что вылупившегося из яйца, теменной глаз виден совершенно отчетливо – как голое пятнышко, окруженное чешуями, которые расположены подобно цветочным лепесткам. Со временем «третий глаз» зарастает чешуей, и у взрослых туатар его уже не разглядеть. Как показали эксперименты, видеть гаттерия этим глазом не может, но зато он чутко реагирует на освещенность и тепло, что помогает животному регулировать температуру тела, дозируя время пребывания на солнце и в тени.

Фото 4.

Третий глаз туатара имеет хрусталик и сетчатку с нервными окончаниями, соединенными с мозгом, но лишен мышц и каких-либо приспособлений для аккомодации, или фокусировки.

Эксперименты показали, что видеть гаттерия этим глазом не может, но зато он чутко реагирует на освещенность и тепло, что помогает животному регулировать температуру тела, дозируя время пребывания на солнце и в тени.

Третий глаз, но менее развитой, имеют еще бесхвостые земноводные (лягушки), миноги и некоторые ящерицы и рыбы

Фото 5.

Туатара имеет третий глаз всего полгода после рождения, затем он зарастает чешуей и становится практически невидим.

Фото 6.

В 1831 г. известный зоолог Грэй, имея только черепа этого животного, дал ему название Sphenodon. Спустя 11 лет в его руки попал цельный экземпляр туатары, который он описал как другое пресмыкающееся, дав ему имя Hatteria punctata и отнеся к ящерицам из семейства агам. Только спустя 30 лет Грэй установил, что Sphenodon и Hatteria – одно и то же. Но еще до этого, в 1867 г., было показано, что сходство гаттерии с ящерицами чисто внешнее, а по внутреннему строению (в первую очередь – строению черепа) туатара стоит совершенно особняком среди всех современных пресмыкающихся.

Фото 7.

Как показывают раскопки, не так давно гаттерии в изобилии водились на главных островах Новой Зеландии – Северном и Южном. Но племена маори, поселившиеся в этих местах в XIV в., истребили туатар почти полностью. Немаловажную роль сыграли в этом пришедшие вместе с людьми собаки и крысы. Правда, некоторые ученые полагают, что гаттерия погибла из-за изменения климатических и экологических условий. До 1870 г. она еще встречалась на Северном острове, но в начале XX в. сохранилась уже только на 20 мелких островах, из которых 3 находятся в проливе Кука, а остальные – у северо-восточного побережья Северного острова.

Фото 8.

Фото 9.

Взрослый самец гаттерии достигает в длину (вместе с хвостом) 65 см и весит около 1 кг. Самки меньше по размерам и почти вдвое легче. Питаются эти пресмыкающиеся насекомыми, пауками, дождевыми червями и улитками. Любят воду, часто подолгу лежат в ней и хорошо плавают. А вот бегает туатара плохо.

Фото 10.

Фото 11.

Гаттерия – ночное животное, и в отличие от многих других пресмыкающихся она бывает активна при сравнительно низких температурах – +6о...+8оС – это еще одна из интересных особенностей ее биологии. Все жизненные процессы у гаттерии замедленны, обмен веществ низкий. Между двумя вдохами обычно проходит около 7 сек, но туатара может оставаться живой, не сделав ни одного вдоха в течение часа.

Фото 12.

Фото 13.

Растет туатара медленно и половой зрелости достигает не ранее чем к 20 годам. Именно поэтому можно предполагать, что она принадлежит к числу выдающихся долгожителей животного мира. Не исключено, что возраст некоторых самцов превышает 100 лет.

Чем еще знаменито это животное? Гаттерия – одна из немногих рептилий, обладающих настоящим голосом. Ее печальные хриплые крики можно услышать туманными ночами или в тех случаях, когда ее кто-нибудь беспокоит.

Фото 14.

Общая численность живущих гаттерий составляет сейчас около 100 000 особей. Самая большая колония располагается на острове Стефенса в проливе Кука – там на площади 3 км2 живет 50 000 туатар – в среднем 480 особей на 1 га. На маленьких – площадью менее 10 га – островках популяции гаттерии не превышают 5000 особей. Правительство Новой Зеландии давно осознало ценность удивительной рептилии для науки, и на островах уже около 100 лет существует строгий заповедный режим. Посещать их можно только по специальному разрешению и для нарушителей установлена строгая ответственность. Кроме того, туатар успешно разводят в Сиднейском зоопарке в Австралии.

Гаттерий не едят, и их шкуры не имеют коммерческого спроса. Они обитают на отдаленных островах, где нет ни людей, ни хищников, и хорошо приспособлены к существующим там условиям. Так что, по-видимому, выживанию этих уникальных пресмыкающихся в настоящее время ничто не угрожает. Они могут спокойно коротать свои дни на уединенных островах на радость биологам, которые среди прочего пытаются выяснить причины, в силу которых гаттерия не исчезла в те далекие времена, когда вымерли все ее родственники.

источники

Французский ученый Рене Декарт считал, что эпифиз, маленький сгусток нейронов, располагающийся в глубинах человеческого мозга, - это не что иное, как «третий глаз». Именно он отвечает за получение информации на экстрасенсорном уровне.

Эволюционное развитие

Сегодня, благодаря палеонтологии и исследованиям генетического развития млекопитающих, мы знаем, что шишковидный глаз - это рудимент настоящего глаза, располагавшегося в верхней части головы, на лбу. И по сей день многие рептилии (вараны, игуаны, гаттерии) живут с этим удивительным органом. Почему же «третий глаз» атрофировался не у всех позвоночных?

Особенности холоднокровных животных

У холоднокровных животных, обладающих способностью изменять температуру тела и приспосабливаться к окружающей среде, до сих пор сохранена структура шишковидного глаза. В отличие от них современные млекопитающие имеют теплую кровь и эндотермический обмен веществ.

Когда теплокровность стала отличительным признаком млекопитающих?

Исследователи из Университета Витватерсранда полагают, что если бы наука точно смогла определить, в какой промежуток времени некоторые виды позвоночных потеряли «третий глаз», это помогло бы понять, когда теплая кровь стала одним из основных признаков млекопитающих. Для поисков ответов на свои вопросы амбициозные южноафриканские ученые отправились в Кару, один из регионов своей страны. Они проверили на наличие шишковидных отверстий более 600 черепов. Все эти окаменелости датируются периодом в пределах от 300 до 200 миллионов лет назад.

Исследование останков древних позвоночных подтвердило догадки палеонтологов. Предки млекопитающих трансформировали свою холодную кровь в теплую приблизительно 246 миллионов лет назад (за 10 миллионов лет до появления первого динозавра).

Лишний орган для млекопитающих

Как и обычный глаз, шишковидный состоит из роговицы, хрусталика и сетчатки. Однако между этими сенсорными органами есть некоторые кардинальные отличия. «Третий глаз» у рептилий закрыт полупрозрачной кожей, поэтому дает возможность различать только свет или темноту.
Проведем параллели с млекопитающими. Если бы у них была возможность сохранить функции этого органа, вряд ли это принесло бы дополнительную пользу. Обычные глаза отлично видят и днем, и ночью. В этом случае не нужны какие-то дополнительные ухищрения. А вот рептилиям этот орган нужен. Благодаря ему они ориентируются в сезонах года, во времени суток и даже в своих циркадных ритмах. Именно он дает им возможность замечать, когда дни становятся длиннее, а ночи короче, и наоборот.

Что будет, если лишить игуану «третьего глаза»?

Хирургические эксперименты, которые были проведены на ящерицах, показали, что удаление шишковидного глаза влияет на способность особи регулировать температуру своего тела. Этот процесс в научных кругах именуется терморегуляцией. Все позвоночные когда-то давно имели третий глаз и потеряли его в ходе эволюции от терапсид до млекопитающих. Это позволило предположить, что после атрофирования шишковидного глаза наши далекие предки стали теплокровными.

Для человека непосвященного гаттерия (Sphenodon punctatus) – попросту крупная, внушительного вида ящерица. И в самом деле – у этого животного зеленовато-серая чешуйчатая кожа, короткие сильные лапы с когтями, гребень на спине, состоящий из плоских треугольных чешуй, как у агам и игуан (местное название гаттерии – туатара – происходит от маорийского слова, обозначающего «колючий»), и длинный хвост.

Однако гаттерия вовсе не ящерица. Особенности ее строения настолько необычны, что для нее учредили особый отряд в классе пресмыкающихся – Rhynchocephalia, что означает «клювоголовые» (от греческого «ринхос» – клюв и «кефалон» – голова; указание на загибающуюся вниз предчелюстную кость).

Правда, произошло это далеко не сразу. В 1831 г. известный зоолог Грэй, имея только черепа этого животного, дал ему название Sphenodon. Спустя 11 лет в его руки попал цельный экземпляр туатары, который он описал как другое пресмыкающееся, дав ему имя Hatteria punctata и отнеся к ящерицам из семейства агам. Только спустя 30 лет Грэй установил, что Sphenodon и Hatteria – одно и то же. Но еще до этого, в 1867 г., было показано, что сходство гаттерии с ящерицами чисто внешнее, а по внутреннему строению (в первую очередь – строению черепа) туатара стоит совершенно особняком среди всех современных пресмыкающихся.

А потом оказалось, что гаттерия, живущая ныне исключительно на островах Новой Зеландии, – «живое ископаемое», последний представитель некогда распространенной группы рептилий, обитавших в Азии, Африке, Северной Америке и даже в Европе. Но все другие клювоголовые вымерли еще в раннем юрском периоде, а гаттерия ухитрилась просуществовать почти 200 млн лет. Удивительно, сколь мало изменилось за этот огромный промежуток времени ее строение, в то время как ящерицы и змеи достигли такого разнообразия.

Очень интересная особенность гаттерии – наличие теменного (или третьего) глаза, помещающегося на темени между двумя настоящими глазами*. Функция его до сих пор не выяснена. Этот орган имеет хрусталик и сетчатку с нервными окончаниями, но лишен мышц и каких-либо приспособлений для аккомодации, или фокусировки.

У детеныша туатары, только что вылупившегося из яйца, теменной глаз виден совершенно отчетливо – как голое пятнышко, окруженное чешуями, которые расположены подобно цветочным лепесткам. Со временем «третий глаз» зарастает чешуей, и у взрослых туатар его уже не разглядеть. Как показали эксперименты, видеть гаттерия этим глазом не может, но зато он чутко реагирует на освещенность и тепло, что помогает животному регулировать температуру тела, дозируя время пребывания на солнце и в тени.

Как показывают раскопки, не так давно гаттерии в изобилии водились на главных островах Новой Зеландии – Северном и Южном. Но племена маори, поселившиеся в этих местах в XIV в., истребили туатар почти полностью. Немаловажную роль сыграли в этом пришедшие вместе с людьми собаки и крысы. Правда, некоторые ученые полагают, что гаттерия погибла из-за изменения климатических и экологических условий. До 1870 г. она еще встречалась на Северном острове, но в начале XX в. сохранилась уже только на 20 мелких островах, из которых 3 находятся в проливе Кука, а остальные – у северо-восточного побережья Северного острова.

Вид у этих островов мрачный – об окутанные туманом скалистые берега разбиваются холодные свинцовые волны. И без того скудная растительность изрядно пострадала от овец, коз, свиней и другой одичавшей живности. Сейчас с островов, на которых сохранились популяции гаттерии, вывезли всех до единой свиней, кошек и собак, уничтожили грызунов. Все эти животные наносили туатарам большой ущерб, поедая их яйца и молодь. Из позвоночных животных на островах остались лишь рептилии и многочисленные морские птицы, устраивающие здесь свои колонии.

Взрослый самец гаттерии достигает в длину (вместе с хвостом) 65 см и весит около 1 кг. Самки меньше по размерам и почти вдвое легче. Питаются эти пресмыкающиеся насекомыми, пауками, дождевыми червями и улитками. Любят воду, часто подолгу лежат в ней и хорошо плавают. А вот бегает туатара плохо.

Гаттерия – ночное животное, и в отличие от многих других пресмыкающихся она бывает активна при сравнительно низких температурах – +6о...+8оС – это еще одна из интересных особенностей ее биологии. Все жизненные процессы у гаттерии замедленны, обмен веществ низкий. Между двумя вдохами обычно проходит около 7 сек, но туатара может оставаться живой, не сделав ни одного вдоха в течение часа.

Зимнее время – с середины марта до середины августа – гаттерии проводят в норах, впадая в спячку. Весной самки роют особые маленькие норы, куда с помощью лап и рта переносят кладку из 8–15 яиц, каждое из которых имеет в диаметре около 3 см и заключено в мягкую скорлупу. Сверху кладка засыпается землей, травой, листьями или мхом. Период инкубации длится около 15 месяцев, то есть значительно дольше, чем у остальных рептилий.

Растет туатара медленно и половой зрелости достигает не ранее чем к 20 годам. Именно поэтому можно предполагать, что она принадлежит к числу выдающихся долгожителей животного мира. Не исключено, что возраст некоторых самцов превышает 100 лет.

Еще одна удивительная особенность туатары – ее совместное проживание с серыми буревестниками, которые гнездятся на островах в самостоятельно вырытых норах. Гаттерия часто поселяется в этих норах, несмотря на присутствие там птиц, и иногда, видимо, разоряет их гнезда – судя по находкам птенцов с откусанными головами. Так что подобное соседство, видимо, не доставляет буревестникам большой радости, хотя обычно птицы и рептилии сосуществуют достаточно мирно – гаттерия предпочитает другую добычу, на поиски которой отправляется по ночам, а в дневное время буревестники улетают в море за рыбой. Когда птицы откочевывают, гаттерия впадает в спячку.

Общая численность живущих гаттерий составляет сейчас около 100 000 особей. Самая большая колония располагается на острове Стефенса в проливе Кука – там на площади 3 км2 живет 50 000 туатар – в среднем 480 особей на 1 га. На маленьких – площадью менее 10 га – островках популяции гаттерии не превышают 5000 особей. Правительство Новой Зеландии давно осознало ценность удивительной рептилии для науки, и на островах уже около 100 лет существует строгий заповедный режим. Посещать их можно только по специальному разрешению и для нарушителей установлена строгая ответственность. Кроме того, туатар успешно разводят в Сиднейском зоопарке в Австралии.

Наверное, нам стоит поучиться у жителей Новой Зеландии и тому, как следует охранять свои природные богатства. Как писал Джеральд Даррелл, «спросите любого новозеландца, зачем они охраняют гаттерию. И они сочтут ваш вопрос попросту неуместным и скажут, что, во-первых, это единственное в своем роде существо, во-вторых, к нему неравнодушны зоологи, и, в-третьих, если оно исчезнет, то исчезнет навсегда». Вы можете представить такой ответ российского жителя на вопрос о том, зачем охранять, скажем, кавказскую крестовку? Вот и я не могу. Может, потому и не живем, как в Новой Зеландии?