爬虫類：特徴、分類、繁殖 - 生物学 - 2025

爬虫類がカメ、トカゲ、ヘビ、ワニとTuataras含む脊椎動物parafiléticaの基です。さらに、それらには、数ある絶滅した大きな恐竜、プレシオサウルス、翼竜などが含まれます。その最も顕著な特徴は、うろこ状の厚い皮膚です。

これらの生物は、体温を内部で調節する能力を欠いているので、外温性です。そのため、それらの分布は、非常に豊富な暖かい気候の地域にほぼ制限されています。

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カメは厚い殻と祖先の形態を持つ生物です。彼らは歯がなく、すべて産卵します。グループの最大の多様性はトカゲ、非常に繁栄したグループにあります。ほとんどが産卵し、一部は産卵します。

爬虫類の2つのグループであるヘビとアンフィスベニダエは、手足が完全に減少しました。さらに、ヘビには動的な（動く）頭蓋骨があり、巨大な獲物を食べることができます。毒を注入できる人もいます。

ツアタラはニュージーランド固有の動物です。その特徴は、約1億年前に地球に生息していた爬虫類を連想させます。

ワニは、鳥類ではない唯一の類人猿の代表であり、現在は絶滅した恐竜と現在の鳥を生み出した血統です。

爬虫類では、水とは無関係に繁殖することができた重要な適応が生じます：羊水。卵は、羊膜、絨毛膜、卵黄嚢、尿膜と呼ばれる胚体外膜で石灰質または革のような構造で覆われた構造で構成されています。爬虫類では、水生生物の幼虫期は観察されません。

一般的な特性

爬虫類は、約8000種の準系統群を形成します。これらの生物は豊富で、一般に温暖な気候で、陸上および水生の非常に多様な生息地で発見されます。

それらは、スケールと呼ばれる特徴的な構造で覆われています。ほとんどには2組の手足があり、それぞれに5本の指があります。ヘビや一部のトカゲでは、四肢が変性しているか、大幅に減少しています。

爬虫類の皮膚は厚く、乾燥から保護します。これらの動物の表皮構造は、ベータケラチンと呼ばれる特別なケラチンで構成されています。骨格の骨化は完了しており、頭蓋骨は後頭顆が1つあることを特徴としています。

体温調節に関しては、グループのすべてのメンバーが外部動物です。彼らは代謝経路を通じて温度を調節することができません。

対照的に、彼らは彼らの行動を通して彼らの温度を調整することができます。つまり、日照量を増やす必要がある場合は日当たりの良い地域に移動するか、体温を下げるために日陰の地域に配置されます。

羊膜の卵

ウミガメが卵から孵化。著者：リチャー・メイヤー。ウィキメディア・コモンズ。

羊膜の卵は、生殖過程を水域から独立させることができたため、動物界の最も驚くべき適応の1つを表しています。

卵には、羊膜、尿膜、絨毛膜、および卵黄嚢と呼ばれる4つの余分な胚層または膜があります。

羊膜は、胚を囲む層です。内部には、発生中の生物を緩衝し、その成長のための水性媒体を提供する液体が見つかります。廃棄物は尿膜に保存されます。

絨毛膜は卵の内容全体を囲み、尿膜のように血管が非常に多い。これら2つの余分な胚層は呼吸に関与し、酸素と二酸化炭素の交換に不可欠な要素です。卵黄嚢には、胚が使用する栄養物質があります。

ほとんどの羊膜卵は、かなり柔軟な鉱化された殻または覆いによって囲まれています。この障壁は、半透過性の障壁として機能するため、胚の保護と物質の交換のバランスをとります。

分類

生きている爬虫類は、次の順序で表されます：甲虫（カメ）、有鱗目（トカゲとヘビ）、有棘動物（ニュージーランドのツアタラ）、およびワニ（クロコダイルと仲間）。

さらに、爬虫類のグループは、頭蓋骨の開口部の数によって区別されます。最初に、さまざまな羊膜の頭蓋骨の分類を調査し、次に生きている爬虫類の4つのグループの分類学的分類を調査します。

アナプシド、シナプス、ダイアプシッド

A =アナシド、B =シナプス、C =ダイアプシド。Skull_anapsida.svg：Preto（m）Skull_synapsida.png：Preto（m）Skull_diapsida.png：Preto（m）派生著作物：PetterBøckman

爬虫類の分類では-および残りの四足動物の脊椎動物-アナプシッド、ダイアプシッド、およびシナプシドという用語を適用するのが通常です。この用語は、これらの動物の頭蓋骨における側頭領域のレベルでの開口部（フェネストラ）のパターンを指します。

アナプシドとは、側頭領域に開口部がない生物です。この形態は原始的であると考えられ、進化の過程で現れた最初の羊膜はこの解剖学的パターンを持っていると考えられています。現在の種の中では、カメはアナプシッドの頭蓋骨を持っています。

しかし、カメの場合は非常に特殊です。現在の分子的証拠によると、これらの爬虫類は、アナプシの側頭開口部を持つ祖先に由来するため、アナプシッド状態を二次的な方法で獲得したと結論付けられています。

この祖先の状態から、2つの解剖学的バリアント、ダイアプシッドとシナプスが派生しました。骨折の頭蓋骨には、2つの側頭開口部があります。Diapsidの頭蓋骨は現在の爬虫類（鳥を含む、カメを除く）に存在します。

一時的な開口部の3番目のパターンはシナプスです。一時的な開口部のペアは1つだけです。哺乳類はこのタイプの頭蓋骨を持っています。

1. Testudines（Chelonia）を注文する

Testudinesの注文はカメで構成されています。これらの生物は進化を通じてほとんど変化せず、主にグループの特徴的な形態を維持しています。

最も顕著な特徴は、背甲と腹側プラストロンの存在です。このシェルは2つの層で構成されています。ケラチンで構成された外部の層と、骨質の内部の層です。

内層は、骨、融合した脊椎、および他の骨化した真皮要素の結合です。脊椎動物の間のユニークな特徴として、カメは手足と肋骨内のガードルを持つ唯一の生物です。

ケロニアの下顎には歯の構造がありません。代わりに、食品の操作と粉砕を可能にする一種のケラチン皿があります。

生態学的な観点から、カメは多様なニッチを征服することに成功しました。完全に水生種（卵が産まれたときを除く）と完全に陸生種があります。

感覚的には、カメは特に聴力が良くありません。この欠点を打ち消すために、彼らは非常に敏感な味覚と視覚システムを持っています。実際、視覚は色であり、人間の視細胞システムに匹敵します。

2.スクアマタの注文

この注文はトカゲとヘビで構成されています。それは非常に広く多様であり、生きている鳥類ではない爬虫類種のほぼ95％を含みます。

ヘビは多くのユニークで独特の特徴を示します。身体はかなりの伸長を受けており、臓器の内部再編成をもたらしています。手足は失われており、他の大型動物の消費に適応しています。

ほとんどのトカゲはまぶたを動かす能力を持っています。対照的に、ヘビは、視覚器官に恒久的で透明なコーティングを施すことがよくあります。他の夜行性の種は日光に適応し、他の夜行性の種はそうではありませんが、いくつかの種のビジョンは日光に適応しています。

このクラスのメンバーの頭蓋骨は、かなりのサイズの獲物を消費および操作できるモバイルプロパティを持つため、動的頭蓋骨と呼ばれます。トカゲの頭蓋骨は運動学的ですが、ヘビではこの現象ははるかに顕著です。

以前は、Squamataオーダーは3つのサブオーダー（Sauria、Serpentes、Amphisbaenia）で構成されていました。今日、最後のグループはサウリアの修正メンバーと見なされています。

サブオーリア

これには、陸生および水生環境から樹木、地下領域、さらには空気にまで生息する、非常に多様な形態のヒバリが含まれます。最も人気のある代表には、ヤモリまたはヤモリ、イグアナ、トカゲ、モニターおよびカメレオンがあります。

ほとんどのトカゲの種では、聴覚は適切な意味を表しません。ただし、いくつかの種では、歌は仲間の検索と選択において重要な要素です。

この生物群が生息する環境は通常、乾燥して乾燥しています。それらの厚く、腺のない皮膚は、水分損失を主に防ぎます。さらに、爬虫類の尿はほぼ固体であり、尿酸をかなり含んでいます。これらのメカニズムにより、乾燥を回避できます。

爬虫類は温度調節を欠いており、環境の温度に依存しているため、これらの条件はそれらの成長を制限するため、寒冷地では爬虫類の種はほとんどありません。

両生類または盲目の帯状疱疹

両生類は、トカゲの非常に特殊なグループ（Order Squamata）であり、その形態はヘビやミミズの形態に似ています。その体は虫垂で、手足は失われています。

グループの名前は、前方と後方の両方に移動するその独特の能力を表しています。つまり、頭と尾の方向に同じ効率で移動できます。

彼らのライフスタイルは地下にあり、地下生活に関連するさまざまな適応があります。頭蓋骨は硬くて頑丈で、発掘が可能です。目は萎縮し、身体と実質的に区別がつかず（皮膚の層で覆われているため）、外耳の開口部はありません。

亜蛇

ヘビは手足を欠く爬虫類であり、ほとんどのグループでは、胸と骨盤のガードルも欠如しています。彼らの体は多数の椎骨で構成されており、一連のS字型の波の動きによって地面に沿って動くことができます。

前述したように、ヘビの頭蓋骨は非常に運動性が高いため、巨大な獲物を消費する可能性があります。この特性は、ヘビの驚くべき成功の原因である可能性があります。特定の種類のヘビ（約20％）は、獲物に毒を注入することができます。

感覚に関しては、樹上性の癖を持つヘビのごく一部のみが、驚くべき視覚を持っています。彼らは鼓膜や外耳を持っていません。化学刺激の検出のために、蛇には鋤鼻器としても知られるヤコブソンの器官が装備されています。

3. Sphenodontaを注文する

Sphenodontaの注文は、ニュージーランドに固有のSphenodon属に属する2つの生きている種（系統の唯一の生存者）で構成されています。彼らは一般にtuatarasとして知られています。

ツアタラは進化生物学者の興味をそそる研究モデルでした。これらの種は進化の過程でほとんど変化しておらず、原始的なジプシーの頭蓋骨を持っています。

4.ワニを注文

ワニ、ワニ、ワニは、丈夫な半水生爬虫類です。彼らは主に大きな捕食者であることで知られています。彼らの顎は強力で、獲物を効果的に捕らえることができます。

動物の体は、細長い頭、体と尾、短いが強い手足で構成されています。後者は陸上での移動を可能にしますが、土地環境での活動はあまり一般的ではありません。鳥と一緒に、彼らはクレードArchosauriaを形成します。

消化器系

爬虫類の消化器系は、食物の通過と栄養素の抽出を調整する一連の器官と要素で構成されています。

摂取は、爬虫類、特にヘビの動的頭蓋骨で広範囲に変化する口腔から始まり、トカゲではそれほどではありません。ワニだけが二次的な口蓋を持っています。

口腔に続いて、咽頭、次に食道、胃が見つかります。それらの後には、排泄腔に流れ込む腸が続きます。

ほとんどの爬虫類の消化管は短く、肉食の典型的な特徴です。草食性の亜種は、それらが植物を消化することを可能にするより長い腸を持っています。それらのいくつかは、消化を促進するために石を飲み込む行動を示します。

循環系

心室を二分するイグアナの心臓。ハートマクル

爬虫類の循環は2つの回路で構成されています。1つ目は血液を取り肺に運びます。2つ目の経路は、体の残りの部分を通る血液の通過を調整します。

爬虫類のワニを除いて、心臓には不完全な仕切りがあり、酸素化された血液と酸素化されていない血液との接触はほとんどありません。

ワニでは、心が2つの心房と2つの心室を持っているため、哺乳類と鳥を連想させる、より複雑で心に響くものです。この完全な分離により、プロセスの効率が向上します。

神経系

一般に、爬虫類の神経系は両生類に見られるすべての基本的な構造を持っていますが、特に脳と小脳は大きくなっています。

ただし、鳥や哺乳類に比べて、脳は比較的小さいです。たとえば、カメの脳は小さく、動物の総質量の1％を超えることはありません。しかし、この爬虫類のグループでは、小脳はかなりのサイズを持っています。

いくつかの例外はありますが、ほとんどの感覚器官はよく発達しています。

呼吸器系

爬虫類の呼吸は肺を通して起こります。これらの生物の皮膚は厚いため、薄くて湿った皮膚を持つ両生類で発生するように、それはガス交換に関連する役割を果たしません。

ヘビとアンフィスベニッドを除いて、ほとんどのメンバーは対になった肺を持っています。

カメでは、呼吸過程のさらなる複雑化があります：器官は動物の殻に閉じ込められます。この問題を解決するために、カメは腹筋と胸筋を横隔膜として使用します。

水域に生息するカメの種は、高度に血管が発達している口腔内または総排泄腔内で行うポンピングにより、酸素需要を満たすことができます。この現象により、彼らはかなりの期間水中に留まることができます。

ワニは重要な革新を持っています。それは、一連の皮膚のひだで構成されており、口と鼻道を分離しています。つまり、動物の口が開いている間でも呼吸できます。

排泄システム

すべての爬虫類は、ほぼ同じサイズの対になった葉状の腎臓を持っています。ヘビでは、腎臓は体腔の尾側にあります。

他の脊椎動物と同様に、腎臓の機能単位はネフロンです。爬虫類では、各腎臓は数千のネフロンで構成されています。これは、ヒトの腎臓の200万近くのネフロンと比較して小さいです。

糸球体のサイズの減少は、水の損失を回避するための適応と見なされます。さらに、これらは血管新生がほとんどありません。

爬虫類の廃棄物は尿酸です。このため、爬虫類は泌尿器科医として知られています。これは水の損失を減らすための適応であるように見えます。

尿酸は水に溶けない物質です。したがって、生成物は沈殿し、排泄された物質は白い半固体の塊からなる。

対照的に、水生環境に生息する種は、毒性の高い物質であるアンモニアを排泄することがよくあります。排泄物は有毒であるため、尿酸の排泄に必要な量よりも多くの水で希釈する必要があります。

再生

爬虫類は体内受精があり、性別が分かれています。男性には2つの精巣があり、女性には2つの卵巣があります。男性は、半陰茎と呼ばれる特別な器官と交尾を行います。それはカメとワニを除いて、ほとんどすべての爬虫類にさえあります。

カメは体内で受精し、産卵します。彼らは子供たちのために巣を作るためにエネルギーを投資し、卵が堆積されて基質によって覆われると、両親は彼らの将来の子孫を無視します。

多数のヘビが産卵し、少数のグループが産卵します。生存率は、爬虫類内で別の進化経路によってほぼ100回進化しました。この現象は一般に、卵が卵管内に留まる時間が長くなるために発生します。

この繁殖様式の動物は通常、寒冷気候に関連しており、爬虫類が子孫の最適な温度を維持できるようにする適応特性である可能性があります。母親の体の中では、体温は若者の成長に最適です。

性の決定

爬虫類の生殖に関する特異性の1つは、動物の性別を決定する際の温度の影響です。この現象は、カメ、トカゲ、ワニで報告されています。

カメでは、低温は男性の生産に関連付けられています。同様に、高温は女性の生産につながります。温度が決定要因であるため、これらの種は性染色体を欠いています。

爬虫類は真のグループですか？

歴史的に、陸生脊椎動物は、明確に定義された3つのクラス、爬虫類、鳥、哺乳類に分類されます。爬虫類は鱗のある冷血生物です。鳥は温血で羽毛があります。哺乳類は温血であるが、それらは重く、乳を産みます。

クラディストの視点

この簡単な説明では、有機的な存在をクラスに対応するカテゴリにグループ化するのは簡単に思えます。

クラディスト派にとって、爬虫類は準系統群を表しています。つまり、爬虫類はクレードを形成していません。

クラディズムの観点から、有効なグループには、最新の共通の祖先とそのすべての子孫が含まれます。爬虫類の場合、このグループは鳥を除外するため、すべての子孫が考慮されるわけではありません。

鳥はドロマエオサウルスと呼ばれる恐竜のグループから進化しました。したがって、単一系統のグループ（最新の共通の祖先とそのすべての子孫）を検討する場合は、爬虫類内の鳥を考慮する必要があります。

これらのクラスを参照したい一部の生物学者は、鳥類および鳥類以外の爬虫類という用語を正しく使用しています。

共有派生文字

非常に表面的には、爬虫類と鳥のグループは互いに非常に異なっているように見えるかもしれません。ただし、どちらも、クラディスト用語で知られているように、一連の共有派生文字またはシナポモルフィを共有します。

「伝統的な」鳥と爬虫類はどちらも、頭蓋骨と足首のレベルで解剖学的特徴を共有しています。さらに、両方ともその構造にベータケラチンがあります。これらのキャラクターは、クレードで両方のグループを統合します（単一系統グループ）。

鳥とワニは姉妹グループです。ワニはトカゲやヘビよりもハチドリに関連しています。言い換えると、ワニと鳥はより最近の共通の祖先を共有し、単系統のグループと見なされます（単系統のグループはネストできることに注意してください）。

参考文献

1. Divers、SJ、&Stahl、SJ（編）。（2018）。マダーの爬虫類と両生類の医学と手術-電子書籍。Elsevier Health Sciences。
2. Hickman、CP、Roberts、LS、Larson、A.、Ober、WC、&Garrison、C.（2001）。動物学の統合された原則。マグロー-ヒル。
3. ジェイコブソン、ER（編）。（2007）。感染症と爬虫類の病理：カラーアトラスとテキスト。CRCプレス。
4. Kardong、KV（2006）。脊椎動物：比較解剖学、機能、進化。マグローヒル。
5. Llosa、ZB（2003）。一般的な動物学。食べた。
6. Vitt、LJ、&Caldwell、JP（2013）。爬虫類学：両生類と爬虫類の入門生物学。学術プレス。