Черепахи — рептилии отряда Testudines , характеризующиеся особым панцирем , развитым преимущественно из их ребер. Современные черепахи делятся на две основные группы: Pleurodira (черепахи с боковой шеей) и Cryptodira (черепахи со скрытой шеей), которые различаются способом втягивания головы. Существует 360 ныне живущих и недавно вымерших видов черепах, включая сухопутных и пресноводных черепах . Они встречаются на большинстве континентов, на некоторых островах и, в случае морских черепах , на большей части океана. Как и другие амниоты (рептилии, птицы и млекопитающие ), они дышат воздухом и не откладывают яйца под водой, хотя многие виды живут в воде или вокруг нее.
Панцири черепах состоят главным образом из костей ; верхняя часть — куполообразный панцирь , а нижняя — более плоский пластрон или брюшная пластина. Его внешняя поверхность покрыта чешуйками из кератина — материала волос, рогов и когтей. Кости панциря развиваются из ребер, которые растут в стороны, и превращаются в широкие плоские пластины, которые соединяются, чтобы покрыть тело. Черепахи являются эктотермными или «хладнокровными», что означает, что их внутренняя температура варьируется в зависимости от их непосредственной среды. Как правило, они всеядны и питаются в основном растениями и животными с ограниченными движениями. Многие черепахи сезонно мигрируют на короткие расстояния. Морские черепахи — единственные рептилии, которые мигрируют на большие расстояния, чтобы отложить яйца на излюбленном пляже.
Черепахи появлялись в мифах и сказках по всему миру. Некоторые наземные и пресноводные виды широко используются в качестве домашних животных. На черепах охотились ради мяса, использования в традиционной медицине и панциря. Морские черепахи часто случайно погибают в качестве прилова в рыболовных сетях. Места обитания черепах по всему миру уничтожаются. В результате такого давления многие виды вымерли или находятся под угрозой исчезновения.
Слово черепаха заимствовано от французского слова tortue или tortre «черепаха, черепаха ». [3] Это общее название , и его можно использовать без знания таксономических различий. В Северной Америке это может обозначать отряд в целом. В Великобритании это название используется для морских черепах , а не для пресноводных и наземных черепах. В Австралии, где нет настоящих черепах (семейство Testudinidae), неморских черепах традиционно называли черепахами, но в последнее время черепахами стали называть всю группу. [4]
Название отряда Testudines ( / t ɛ ˈ s tj uː d ɪ n iː z / ⓘ teh- STEW -din-eez), основано налатинскомсловеtestudo«черепаха»;[5]и был придуман немецким натуралистомАвгустом Батчемв 1788 году.[1]Отряд также исторически известен какChelonii(Latreille1800) иChelonia(Росс иМакартни1802),[2]которые основаны надревнегреческомсловеχελώνη(хелон) 'черепаха'.[6][7]Testudines — официальное название ордена, обусловленноепринципом приоритета.[2]Термин«хелониан»используется как официальное название членов группы.[1][8]
Самый крупный из ныне живущих видов черепах (и четвертая по величине рептилия ) — это кожистая черепаха , которая может достигать более 2,7 м (8 футов 10 дюймов) в длину и весить более 500 кг (1100 фунтов). [9] Самой крупной известной черепахой была Archelon ischyros , морская черепаха позднего мелового периода длиной до 4,5 м (15 футов), шириной между кончиками передних ласт 5,25 м (17 футов) и, по оценкам, весившая более 2200 кг ( 4900 фунтов). [10] Самая маленькая из ныне живущих черепах — Chersobius Signatus из Южной Африки, ее длина не превышает 10 см (3,9 дюйма) [11] и вес 172 г (6,1 унции). [12]
Панцирь черепахи уникален среди позвоночных и служит для защиты животного и укрытия от непогоды. [13] [14] [15] Он в основном состоит из 50–60 костей и состоит из двух частей: куполообразного дорсального (заднего) панциря и более плоского вентрального (брюшного) пластрона . Они соединены латеральными (боковыми) отростками пластрона. [13] [16]
Панцирь сращен с позвонками и ребрами, а пластрон образован костями плечевого пояса , грудины и гастралии (брюшных ребер). [13] Во время развития ребра растут в сторону, образуя панцирный гребень, уникальный для черепах, и входят в дерму (внутреннюю кожу) спины, чтобы поддерживать панцирь. О развитии локально сигнализируют белки, известные как факторы роста фибробластов , которые включают FGF10 . [17] Плечевой пояс черепах состоит из двух костей: лопатки и клювовидного отростка . [18] И плечевой, и тазовый пояс черепах расположены внутри панциря и, следовательно, фактически находятся внутри грудной клетки. В процессе развития туловищные ребра растут над плечевым поясом. [19]
Панцирь покрыт эпидермальными (внешними) чешуйками, известными как щитки , которые состоят из кератина — того же вещества, из которого состоят волосы и ногти. Обычно у черепахи 38 щитков на панцире и 16 на пластроне, всего их 54. Щитки панциря делятся на «краевые» по краю и «позвоночные» над позвоночником, хотя щиток, покрывающий шею, называется «шейным». «Плевры» присутствуют между маргинальными и позвонками. [20] Пластронные щитки включают горло, плечевые кости, грудные кости, брюшные кости и анальные кости. У черепах с боковой шеей дополнительно есть «междузорные» щитки между горлами. [16] [21] Щитки черепах обычно имеют структуру мозаичной плитки, но у некоторых видов, например, у морской черепахи бисса , щитки на панцире перекрываются. [16]
Формы панцирей черепах различаются в зависимости от адаптации отдельных видов, а иногда и от пола . Наземные черепахи имеют более куполообразную форму, что делает их более устойчивыми к раздавливанию крупными животными. У водных черепах более плоский и гладкий панцирь, который позволяет им рассекать воду. Морские черепахи, в частности, имеют обтекаемый панцирь, который уменьшает сопротивление и повышает устойчивость в открытом океане. У некоторых видов черепах заостренный или шипастый панцирь обеспечивает дополнительную защиту от хищников и маскировку от листвы. Комки панциря черепахи могут наклонять ее тело, когда ее переворачивают, позволяя ей перевернуться назад. У черепах-самцов кончик пластрона утолщен и используется для бодания и тарана во время боя. [22]
Оболочки различаются по гибкости. У некоторых видов, таких как коробчатые черепахи , отсутствуют боковые расширения, и вместо этого кости панциря полностью слиты или анкилозированы вместе. У некоторых видов на панцирях, обычно на пластроне, есть шарниры, которые позволяют им расширяться и сжиматься. У черепах софтшелл эластичные края из-за потери костей. В панцире кожистой черепахи практически нет костей, но имеется толстая соединительная ткань и внешний слой кожистой кожи. [23]
Череп черепахи уникален среди современных амниот (к которым относятся рептилии, птицы и млекопитающие), он твердый и жесткий, не имеет отверстий для прикрепления мышц ( височных окон ). [24] [25] Вместо этого мышцы прикрепляются к углублениям в задней части черепа. Черепа черепах различаются по форме: от длинных и узких черепов софтшеллов до широкого и уплощенного черепа мата- мата . [25] У некоторых видов черепах большие и толстые головы, что обеспечивает большую мышечную массу и более сильные укусы. [26]
Черепахи, которые являются плотоядными или дурофагами (питаются животными с твердым панцирем), имеют самые сильные укусы. Например, у дурофага Mesoclemmys nasuta сила укуса составляет 432 фунта-силы (1920 Н). Насекомоядные , рыбоядные (рыбоядные) или всеядные виды имеют меньшую силу укуса. [27] У живых черепах отсутствуют зубы, но есть клювы, состоящие из кератиновых оболочек по краям челюстей. [28] [13] Эти ножны могут иметь острые края для резки мяса, зубцы для обрезки растений или широкие пластины для разбивания моллюсков . [29]
Шеи черепах очень гибкие, возможно, чтобы компенсировать их жесткий панцирь. У некоторых видов, например у морских черепах, шея короткая, а у других, например у черепах со змеиной шеей , длинная. Несмотря на это, все виды черепах имеют восемь шейных позвонков — консистенция, не встречающаяся у других рептилий, но схожая с млекопитающими . [30] Некоторые черепахи со змеиной шеей имеют как длинную шею, так и большую голову, что ограничивает их способность поднимать их, когда они не находятся в воде. [26] У некоторых черепах в гортани или голосовой щели есть складчатые структуры , которые вибрируют, издавая звук. У других видов голосовые связки богаты эластином . [31] [32]
Из-за тяжелого панциря черепахи медленно передвигаются по суше. Пустынная черепаха движется со скоростью всего 0,22–0,48 км/ч (0,14–0,30 миль в час). Напротив, морские черепахи могут плавать со скоростью 30 км/ч (19 миль в час). [13] Конечности черепах приспособлены к различным способам передвижения и повадкам, и у большинства из них по пять пальцев. Черепахи приспособлены к наземной среде обитания и имеют колоннообразные ноги со слоновьими ступнями и короткими пальцами. Черепаха -суслик имеет уплощенные передние конечности для рытья субстрата. У пресноводных черепах более гибкие ноги и более длинные пальцы с перепонками , что позволяет им толкаться в воде. Некоторые из этих видов, такие как щелкающие черепахи и грязевые черепахи , в основном ходят по водному дну, как и по суше. Другие, например черепахи, плавают, гребля всеми четырьмя конечностями, переключаясь между противоположными передними и задними конечностями, что сохраняет их направление стабильным. [13] [33]
Морские черепахи и свиноносая черепаха наиболее приспособлены к плаванию. Их передние конечности превратились в ласты, а более короткие задние конечности по форме больше напоминают рули направления. Передние конечности обеспечивают большую часть тяги при плавании, а задние служат стабилизаторами. [13] [35] Морские черепахи, такие как зеленая морская черепаха, вращают ласты передних конечностей, как крылья птицы, создавая движущую силу как при движении вверх, так и при движении вниз. Это контрастирует с пресноводными черепахами аналогичного размера (в каждом случае измерения проводились на молодых животных), такими как каспийская черепаха , которая использует передние конечности как весла гребной лодки, создавая существенную отрицательную тягу при подъеме в море. каждый цикл. Кроме того, обтекаемость морских черепах снижает сопротивление. В результате морские черепахи производят движущую силу в два раза большую и плавают в шесть раз быстрее, чем пресноводные черепахи. Эффективность плавания молодых морских черепах аналогична эффективности плавания быстроплавающих рыб открытой воды, таких как скумбрия . [34]
По сравнению с другими рептилиями, черепахи, как правило, имеют уменьшенные хвосты, но они различаются как по длине, так и по толщине в зависимости от вида и пола. У щелкающих черепах и большеголовых черепах более длинные хвосты; последний использует его для равновесия во время лазания. Клоака находится внизу и у основания, а в самом хвосте находятся репродуктивные органы . Следовательно, у самцов более длинные хвосты, в которых находится пенис. У морских черепах хвост длиннее и более цепкий у самцов, которые используют его для захвата самок. У некоторых видов черепах на хвосте есть шипы. [36] [24]
Черепахи используют зрение , чтобы находить пищу и партнеров, избегать хищников и ориентироваться. Светочувствительные клетки сетчатки включают в себя как палочки для зрения при слабом освещении, так и колбочки с тремя различными фотопигментами для яркого света, обеспечивающие полноцветное зрение. Возможно, существует четвертый тип конусов, который обнаруживает ультрафиолет , поскольку только что вылупившиеся морские черепахи экспериментально реагируют на ультрафиолетовый свет, но неизвестно, смогут ли они отличить его от более длинных волн. Пресноводная черепаха, красноухий ползунок , имеет исключительные семь типов колбочек. [37] [38] [39]
Морские черепахи ориентируются на суше ночью, используя визуальные особенности, обнаруживаемые в тусклом свете. Они могут использовать свои глаза в прозрачной поверхностной воде, на илистых берегах, в темноте глубокого океана, а также над водой. В отличие от наземных черепах, роговица (изогнутая поверхность, пропускающая свет в глаз) не помогает фокусировать свет на сетчатке, поэтому фокусировка под водой полностью осуществляется хрусталиком, находящимся за роговицей. Конусные клетки содержат капли масла, которые сдвигают восприятие в сторону красной части спектра, улучшая различение цветов. Острота зрения, изученная у птенцов, самая высокая в горизонтальной полосе, где клетки сетчатки упакованы примерно в два раза плотнее, чем в других местах. Это обеспечивает лучший обзор по всему визуальному горизонту. Морские черепахи, похоже, не используют поляризованный свет для ориентации, как это делают многие другие животные. У ныряющей на глубину кожистой черепахи отсутствуют особые приспособления к слабому освещению, такие как большие глаза, большие линзы или светоотражающий тапетум . Он может полагаться на наблюдение биолюминесценции добычи во время охоты на глубокой воде. [37]
У черепах нет ушных отверстий; барабанная перепонка покрыта чешуей и окружена костной слуховой капсулой , отсутствующей у других рептилий. [30] Их порог слуха высок по сравнению с другими рептилиями, достигая 500 Гц в воздухе, но под водой они больше настроены на более низкие частоты. [40] Экспериментально было показано, что морская черепаха -логгерхед реагирует на тихие звуки с максимальной чувствительностью в диапазоне от 100 до 400 Гц. [41]
У черепах есть обонятельные (обонятельные) и вомероназальные рецепторы вдоль носовой полости, последние из которых используются для обнаружения химических сигналов. [42] Эксперименты на зеленых морских черепахах показали, что они могут научиться реагировать на различные пахучие химические вещества, такие как триэтиламин и коричный альдегид , которые обнаруживаются при обонянии носа. Такие сигналы можно было бы использовать в навигации. [43]
Жесткий панцирь черепах не способен расширяться и освобождать место для легких, как у других амниот, поэтому им пришлось выработать особые приспособления для дыхания. [44] [45] [46] Легкие черепах прикрепляются непосредственно к панцирю сверху, а снизу соединительная ткань прикрепляет их к органам. [47] У них есть несколько латеральных (боковых) и медиальных (средних) камер (количество которых варьируется в зависимости от вида) и одну терминальную (концевую) камеру. [48]
Легкие вентилируются с помощью определенных групп мышц живота, прикрепленных к органам, которые их тянут и толкают. [44] В частности, именно большая печень черепахи сдавливает легкие. Под легкими, в целомической полости , печень соединяется с правым легким корнем , а желудок непосредственно прикрепляется к левому легкому, а к печени - брыжейкой . Когда печень опускается вниз, начинается вдох. [45] Легкие поддерживаются стенкой или перегородкой , которая, как полагают, предотвращает их коллапс. [49] Во время выдоха сокращение поперечной мышцы живота продвигает органы в легкие и выталкивает воздух. И наоборот, во время вдоха расслабление и уплощение косой мышцы живота тянет поперечную мышцу вниз, позволяя воздуху вернуться в легкие. [45]
Хотя многие черепахи проводят большую часть своей жизни под водой, все черепахи дышат воздухом и должны регулярно всплывать на поверхность, чтобы наполнить свои легкие. В зависимости от вида продолжительность погружения варьируется от минуты до часа. [50] Некоторые виды могут дышать через клоаку , которая содержит большие мешочки, выстланные множеством пальцеобразных выступов, которые поглощают растворенный кислород из воды. [51]
Черепахи имеют общую кровеносную и легочную (легочные) системы позвоночных, где трехкамерное сердце перекачивает лишенную кислорода кровь через легкие, а затем перекачивает возвращенную насыщенную кислородом кровь через ткани тела. Сердечно-легочная система имеет как структурные, так и физиологические адаптации, отличающие ее от других позвоночных. Черепахи имеют большой объем легких и могут перемещать кровь через внелегочные кровеносные сосуды, в том числе внутри сердца, чтобы избежать попадания в легкие, пока они не дышат. Они могут задерживать дыхание на гораздо более длительные периоды, чем другие рептилии, и могут переносить низкий уровень кислорода. Они могут смягчать повышение кислотности во время анаэробного (бескислородного) дыхания за счет химической буферизации и могут находиться в состоянии покоя в течение нескольких месяцев в период эстивации или брумации . [52]
Сердце имеет два предсердия , но только один желудочек . Желудочек подразделяется на три камеры. Мышечный гребень обеспечивает сложную структуру кровотока, так что кровь может быть направлена либо в легкие через легочную артерию , либо в тело через аорту . Способность разделять два оттока варьируется в зависимости от вида. Кожаная кожа имеет мощный мускулистый гребень, позволяющий практически полностью отделить истечения, поддерживая активно плавательный образ жизни. Гребень менее развит у пресноводных черепах типа ползунков ( Trachemys ). [52]
Черепахи способны переносить периоды анаэробного дыхания дольше, чем многие другие позвоночные. Этот процесс расщепляет сахара не полностью до молочной кислоты , а не до углекислого газа и воды, как при аэробном (кислородном) дыхании . [52] Они используют скорлупу как источник дополнительных буферных агентов для борьбы с повышенной кислотностью и как поглотитель молочной кислоты. [53]
У морских черепах мочевой пузырь представляет собой одно целое, а у большинства пресноводных черепах — двухлопастное. [54] Мочевой пузырь морских черепах соединен с двумя небольшими добавочными мочевыми пузырями, расположенными по бокам шейки мочевого пузыря и над лобком . [55] У черепах, живущих в засушливых условиях, есть мочевые пузыри, которые служат запасами воды, сохраняя в жидкости до 20% веса их тела. В жидкостях обычно мало растворенных веществ , но их больше во время засухи, когда рептилия получает соли калия из растительной диеты. Мочевой пузырь хранит эти соли до тех пор, пока черепаха не найдет свежую питьевую воду. [56] Чтобы регулировать количество соли в организме, морские черепахи и солоноватоводная ромбовидная черепаха выделяют из своих слезных желез избыток соли в виде густого липкого вещества . Из-за этого морским черепахам может казаться, что они «плачут», находясь на суше. [57]
Черепахи, как и другие рептилии, имеют ограниченную способность регулировать температуру своего тела . Эта способность варьируется в зависимости от вида и размера тела. Маленькие прудовые черепахи регулируют свою температуру, выползая из воды и греясь на солнце, а маленькие наземные черепахи перемещаются между солнечными и затененными местами, чтобы регулировать свою температуру. Крупные виды, как наземные, так и морские, имеют достаточную массу, чтобы придать им значительную тепловую инерцию , а это означает, что они нагреваются или остывают в течение многих часов. Гигантская черепаха Альдабра весит около 60 килограммов (130 фунтов) и способна позволить своей температуре подняться примерно до 33 °C (91 °F) в жаркий день и естественным образом упасть примерно до 29 °C (84 °F). Ф) ночью. Некоторые гигантские черепахи ищут тень, чтобы не перегреться в солнечные дни. На острове Гранд-Терр в глубине суши мало еды, у побережья мало тени, а в жаркие дни черепахи конкурируют за место под несколькими деревьями. Крупные самцы могут вытеснить более мелких самок из тени, а некоторые затем перегреваются и погибают. [58]
Взрослые морские черепахи также имеют достаточно большие тела, поэтому они могут в некоторой степени контролировать свою температуру. Самая крупная черепаха, кожистая, может плавать в водах Новой Шотландии , температура которых может достигать 8 °C (46 °F), а температура их тела, по измерениям, может быть на 12 °C (22 °F) выше. чем окружающая вода. Чтобы поддерживать температуру на высоком уровне, у них есть система противоточного теплообмена в кровеносных сосудах между ядром тела и кожей ласт. Сосуды, снабжающие голову, изолированы жиром вокруг шеи. [58]
Большинство видов черепах являются оппортунистическими всеядными; Наземные виды более травоядны , а водные более плотоядны . [26] Как правило, не обладая скоростью и ловкостью, большинство черепах питаются либо растительным материалом, либо животными с ограниченными движениями, такими как моллюски, черви и личинки насекомых. [13] Некоторые виды, такие как африканская шлемофонная черепаха и щелкающие черепахи, едят рыбу, амфибий, рептилий (включая других черепах), птиц и млекопитающих. Они могут захватить их из засады , но также и собрать мусор. [59] У щелкающей черепахи-аллигатора на языке есть червеобразный придаток, который она использует, чтобы заманивать рыбу в рот. Черепахи — самая травоядная группа, питающаяся травой, листьями и фруктами. [60] Многие виды черепах, в том числе черепахи, дополняют свой рацион яичной скорлупой, костями животных, волосами и пометом для получения дополнительных питательных веществ. [61]
Черепахи обычно едят пищу простым способом, хотя у некоторых видов есть особые методы кормления. [13] Желтопятнистая речная черепаха и раскрашенная черепаха могут фильтровать корм , скользя по поверхности воды с открытым ртом и горлом, чтобы собрать частицы пищи. Когда рот закрывается, горло сжимается, и вода выталкивается через ноздри и щель между челюстями. [62] Некоторые виды используют «метод зияния и сосания», при котором черепаха открывает челюсти и широко раздвигает горло, засасывая добычу. [13] [63] [64]
Рацион особи внутри вида может меняться в зависимости от возраста, пола и сезона, а также может различаться между популяциями. У многих видов молодые особи обычно плотоядны, но по мере взросления становятся более травоядными. [13] [65] На карте Барбура черепаха : более крупная самка в основном питается моллюсками, а самец обычно ест членистоногих . [13] Черепаха Бландинга может питаться в основном улитками или раками, в зависимости от популяции. Было зарегистрировано, что европейская прудовая черепаха большую часть года в основном плотоядна, но летом переходит на кувшинки . [66] Некоторые виды разработали специализированные диеты, такие как ястреб, питающийся губками , кожистая черепаха, питающаяся медузами , и меконгская черепаха, питающаяся улитками . [26] [13]
Хотя черепахи обычно считаются немыми, для общения они издают различные звуки. [68] [69] Одно исследование, в котором было зарегистрировано 53 вида, показало, что все они вокализировали. [70] Черепахи могут реветь во время ухаживания и спаривания. [69] [30] Различные виды пресноводных и морских черепах издают короткие низкочастотные звуки с момента нахождения в яйце до взрослой жизни. Эти вокализации могут способствовать сплочению группы при миграции . [69] У продолговатой черепахи особенно большой голосовой диапазон; издавая звуки, описываемые как треск, щелканье, визг, уханье, различные виды щебетания, воя, ууу , хрюканья, рычания, взрывов, завывания и барабанной дроби. [67]
Игровое поведение было зарегистрировано у некоторых видов черепах. [71] В лаборатории краснобрюхие кутеры Флориды могут обучаться новым задачам и продемонстрировали долговременную память продолжительностью не менее 7,5 месяцев. [72] Точно так же гигантские черепахи могут учиться и запоминать задания, а также усваивать уроки гораздо быстрее, если обучаться в группах. [73] Черепахи, похоже, способны сохранять оперантную обусловленность через девять лет после первоначального обучения. [74] Исследования показали, что черепахи могут ориентироваться в окружающей среде, используя ориентиры и систему, похожую на карту, что позволяет прокладывать точные прямые маршруты к цели. [75] Навигация у черепах коррелирует с высокой когнитивной функцией в медиальной области коры головного мозга. [75] [76]
Почувствовав опасность, черепаха может убежать, замерзнуть или уйти в свой панцирь. Пресноводные черепахи убегают в воду, хотя грязевая черепаха Соноры может найти убежище на суше, поскольку мелкие временные водоемы, в которых они обитают, делают их уязвимыми. [77] При испуге мягкопанцирная черепаха может нырнуть под воду и зарыться под морским дном. [78] Если хищник упорствует, черепаха может укусить или выпустить из клоаки. Некоторые виды производят зловонные химические вещества из мускусных желез. Другая тактика включает в себя демонстрацию угрозы, а черепаха Белла с шарнирной спиной может притвориться мертвой . При нападении детеныши большеголовых черепах визжат, возможно, пугая хищника. [79]
Черепахи — единственные рептилии, которые мигрируют на большие расстояния, а точнее морские виды, которые могут путешествовать на тысячи километров. Некоторые неморские черепахи, такие как виды Geochelone (наземные), Chelydra (пресноводные) и Malaclemys (устьевые), сезонно мигрируют на гораздо более короткие расстояния, примерно до 27 км (17 миль), чтобы отложить яйца. Такие короткие миграции сравнимы с миграциями некоторых ящериц, змей и крокодилов. [80] Морские черепахи гнездятся в определенном месте, например, на пляже, оставляя яйца вылупляться без присмотра. Молодые черепахи покидают этот район, мигрируя на большие расстояния в течение многих лет или десятилетий, пока они достигают зрелости, а затем возвращаются, по-видимому, в один и тот же район каждые несколько лет, чтобы спариваться и откладывать яйца, хотя точность варьируется в зависимости от вида и популяции. Это «натальное возвращение» показалось биологам примечательным, хотя сейчас существует множество доказательств этого, в том числе генетических. [81]
Как морские черепахи добираются до пляжей для размножения, остается неизвестным. Одной из возможностей является импринтинг, как у лосося , когда молодь изучает химическую подпись, то есть запах, своей домашней воды перед отъездом и запоминает это, когда придет время вернуться взрослыми. Другой возможный сигнал — ориентация магнитного поля Земли на натальном пляже. Существуют экспериментальные доказательства того, что черепахи обладают эффективным магнитным чутьем и используют его в навигации . Доказательство того, что происходит хоминг, получено на основе генетического анализа популяций головастых, ястребов, кожистых и оливковых ридли по местам гнездования. Для каждого из этих видов популяции в разных местах имеют свои собственные генетические характеристики митохондриальной ДНК , которые сохраняются на протяжении многих лет. Это показывает, что популяции различны и что возвращение домой должно происходить надежно. [81]
Черепахи имеют большое разнообразие брачного поведения, но не образуют парных связей или социальных групп. [82] У зеленых морских черепах самок обычно больше, чем самцов. [83] У наземных видов самцы часто крупнее самок, и борьба между самцами устанавливает иерархию доминирования для доступа к партнерам. Для большинства полуводных и донноходных водных видов бои происходят реже. Вместо этого самцы этих видов могут использовать свое преимущество в размерах для насильственного спаривания . У полностью водных видов самцы часто меньше самок и полагаются на ухаживания , чтобы получить доступ к самкам для спаривания. [84]
Ухаживание варьируется в зависимости от вида и среды обитания. У водных видов, как морских, так и пресноводных, он часто бывает сложным, но проще у полуводных грязевых и щелкающих черепах. Самец черепахи кивает головой, а затем подчиняет самку, кусая и бодя ее, прежде чем сесть на нее. [13] Самец грязевой черепахи-скорпиона приближается к самке сзади и часто прибегает к агрессивным методам, таким как кусание самки за хвост или задние конечности, а затем садится на нее. [85]
Для некоторых видов важен выбор самок, а самки зеленых морских черепах не всегда восприимчивы. Таким образом, они выработали поведение, позволяющее избегать попыток самца совокупления, таких как уплывание, столкновение с самцом с последующим укусом или принятие позиции отказа с вертикальным телом, широко раскинутыми конечностями и пластроном, обращенным к самцу. Если вода слишком мелкая для позиции отказа, самки прибегают к выбросу на берег сами, поскольку самцы не следуют за ними на берег. [83]
Все черепахи оплодотворяются изнутри; монтаж и совокупление могут быть затруднены. У многих видов самцы имеют вогнутый пластрон, который сцепляется с панцирем самки. У таких видов, как русская черепаха , самец имеет более легкий панцирь и более длинные ноги. Высокая, округлая форма коробчатых черепах является особым препятствием для посадки. Самец восточной коробчатой черепахи наклоняется назад и цепляется за спину пластрона самки. [86] Водные черепахи садятся в воду, [87] [88] и самки морских черепах поддерживают сидящего самца во время плавания и ныряния. [89] Во время совокупления черепаха-самец выравнивает свой хвост с хвостом самки, чтобы он мог вставить свой пенис в ее клоаку. [90] Некоторые самки черепах могут хранить сперму от нескольких самцов, а в их яйцевых кладках может быть несколько отцов. [91] [82]
Черепахи, в том числе морские, откладывают яйца на суше, хотя некоторые откладывают яйца вблизи воды, уровень которой поднимается и опускается, погружая яйца в воду. В то время как большинство видов строят гнезда и откладывают яйца там, где добывают пищу, некоторые путешествуют на многие мили. Обыкновенная щелкающая черепаха проходит по суше 5 км (3 мили), а морские черепахи путешествуют еще дальше; кожаный экземпляр проплывает около 12 000 км (7 500 миль) до пляжей, где гнездится. [13] [88] Большинство черепах создают гнезда для своих яиц. Самки обычно выкапывают в субстрате камеру, похожую на колбу. Другие виды откладывают яйца в растительности или расщелинах. [92] Самки выбирают места для гнездования в зависимости от факторов окружающей среды, таких как температура и влажность, которые важны для развития эмбрионов. [88] В зависимости от вида количество отложенных яиц варьируется от одного до более 100. Более крупные самки могут откладывать яйца большего количества или большего размера. По сравнению с пресноводными черепахами черепахи откладывают меньше, но более крупные яйца. Самки могут откладывать несколько кладок в течение сезона, особенно у видов, переживающих непредсказуемые муссоны . [93]
Большинство черепах-матерей не заботятся о своих родителях, а лишь закрывают яйца и немедленно уходят, хотя некоторые виды охраняют свои гнезда в течение нескольких дней или недель. [94] Яйца бывают округлыми, овальными, удлиненными, а также с твердой и мягкой скорлупой. [95] У большинства видов пол определяется температурой . У некоторых видов при более высоких температурах рождаются самки, а при более низких – самцы, в то время как у других при более умеренных температурах рождаются самцы, а при экстремально высоких и холодных температурах рождаются самки. [13] Существуют экспериментальные доказательства того, что эмбрионы Mauremys reevesii могут перемещаться внутри своих яиц, выбирая лучшую температуру для развития, тем самым влияя на их сексуальную судьбу. [96] У других видов пол определяется генетически . Продолжительность инкубации яиц черепах варьируется от двух до трех месяцев для видов умеренного климата и от четырех месяцев до более года для тропических видов. [13] Виды, обитающие в умеренно-теплом климате, могут задерживать свое развитие . [97]
Вылупившиеся молодые черепахи вырываются из панциря с помощью яичного зуба — острого выступа, который временно существует на их верхней части клюва. [13] [98] Птенцы выкапываются из гнезда и находят убежище в растительности или воде. Некоторые виды остаются в гнезде дольше, будь то перезимовка или ожидание дождя, который разрыхлит почву, чтобы их можно было выкопать. [13] Молодые черепахи очень уязвимы для хищников, как в яйце, так и в вылупившемся состоянии. Смертность в этот период высока, но значительно снижается, когда они достигают совершеннолетия. Большинство видов растут быстро в первые годы жизни и замедляются, когда становятся зрелыми. [99]
Черепахи могут жить долго. Говорят, что самой старой из ныне живущих черепах и наземных животных является сейшельская гигантская черепаха по имени Джонатан , которой в 2019 году исполнилось 187 лет. Галапагосская черепаха по имени Харриет была собрана Чарльзом Дарвином в 1835 году; он умер в 2006 году, прожив не менее 176 лет. Большинство диких черепах не достигают этого возраста. Черепахи каждый год отращивают новые щитки под предыдущими, что позволяет исследователям оценить, как долго они живут. [101] Они также стареют медленно . [102] Выживаемость взрослых черепах может достигать 99% в год. [13]
Зоологи пытались объяснить эволюционное происхождение черепах и, в частности, их уникальных панцирей. В 1914 году Ян Верслуис предположил, что костные пластинки в дерме, называемые остеодермами , срослись с ребрами под ними, позже названными Оливье Риппелем «Предком в горошек». [19] [103] Теория объясняет эволюцию ископаемых парейазавров от Брадисавра до Антодона , но не объясняет, как ребра могли прикрепиться к костным кожным пластинкам. [19]
Более поздние открытия нарисовали другой сценарий эволюции панциря черепахи. Стволовые черепахи Eunotosaurus средней перми , Pappochelys среднего триаса и Eorhynchochelys позднего триаса не имели панцирей и пластронов , но имели укороченное туловище, расширенные ребра и удлиненные спинные позвонки. Также в позднем триасе у Odontochelys была частичная раковина, состоящая из полного костного пластрона и неполного панциря. Развитие раковины завершилось у позднетриасового Proganochelys с полностью развитыми панцирем и пластроном. [19] [104] Адаптации, которые привели к эволюции панциря, возможно, изначально были предназначены для рытья и роющего образа жизни. [104]
Старейшими известными представителями линии Pleurodira являются Platychelyidae из поздней юры . [105] Самый старый известный однозначный криптодир - Sinaspideretes , близкий родственник черепах с мягким панцирем, из поздней юры Китая. [106] В течение позднего мела и кайнозоя члены плевродировых семейств Bothremydidae и Podocnemididae стали широко распространены в Северном полушарии из-за их прибрежных привычек. [107] [108] Самые старые известные черепахи с мягким панцирем и морские черепахи появились в раннем меловом периоде . [109] [110] Черепахи возникли в Азии во время эоцена . [111] Поздно выжившая группа стволовых черепах, Meiolaniidae , выжила в Австралазии в плейстоцене и голоцене . [112]
Точное происхождение черепах оспаривается. Считалось, что они были единственной сохранившейся ветвью древнего эволюционного класса Anapsida , в который входят такие группы, как проколофониды и парейазавры. У всех черепов анапсид нет височного отверстия , в то время как у всех других живых амниот височные отверстия есть. [113] Позже было высказано предположение, что анапсидоподобные черепа черепах могут возникнуть в результате обратной эволюции , а не в результате происхождения анапсид. [114] Ископаемые свидетельства показали, что ранние стволовые черепахи обладали небольшими височными отверстиями. [104]
Некоторые ранние морфологические филогенетические исследования поместили черепах ближе к Lepidosauria ( туатары , ящерицы и змеи ), чем к Archosauria ( крокодилы и птицы). [113] Напротив, некоторые молекулярные исследования относят черепах либо к архозавриям, [115] , либо, что чаще, к сестринской группе современных архозавров, [114] [116] [117] [118] хотя анализ, проведенный Тайлером Лайсоном и его коллеги (2012) вместо этого обнаружили черепах как сестринскую группу лепидозавров. [119] Иления Киари и коллеги (2012) проанализировали 248 ядерных генов 16 позвоночных и предположили, что черепахи имеют более недавнего общего предка с птицами и крокодилами. Дата разделения черепах, птиц и крокодилов оценивается в 255 миллионов лет назад, в пермский период. [120] Посредством филогенетического исследования ультраконсервативных элементов (UCE) в масштабе генома для выяснения места черепах среди рептилий Николас Кроуфорд и его коллеги (2012) аналогичным образом обнаружили, что черепахи ближе к птицам и крокодилам. [121]
Используя черновые (незаконченные) последовательности генома зеленой морской черепахи и китайской мягкопанцирной черепахи , Чжо Ван и его коллеги (2013) пришли к выводу, что черепахи, вероятно, являются сестринской группой крокодилов и птиц. [122] Внешняя филогения черепах показана на кладограмме ниже. [121]
Современные черепахи и их вымершие родственники с полным панцирем отнесены к кладе Testudinata . [123] Самый последний общий предок современных черепах, соответствующий расколу между Pleurodira (виды с боковой шеей) и Cryptodira (виды со скрытой шеей), по оценкам, произошел около 210 миллионов лет назад во время позднего триаса. [124] Роберт Томпсон и его коллеги (2021) отмечают, что современные черепахи имеют низкое разнообразие по сравнению с тем, как долго они существовали. Согласно их анализу, разнообразие было стабильным, за исключением одного быстрого увеличения на границе эоцена и олигоцена около 30 миллионов лет назад и крупного регионального вымирания примерно в то же время. Они предполагают, что глобальное изменение климата стало причиной обоих событий, поскольку похолодание и высыхание привели к тому, что земля стала засушливой, а черепахи вымерли, а новые континентальные окраины, открывшиеся в результате изменения климата, предоставили среду обитания для развития других видов. [125]
Кладограмма Николаса Кроуфорда и его коллег, 2015 г., показывает внутреннюю филогению Testudines вплоть до уровня семей . [126] [127] Анализ, проведенный Томпсоном и его коллегами в 2021 году, подтверждает ту же структуру вплоть до уровня семьи. [125]
Черепахи делятся на два живых подотряда: Cryptodira и Pleurodira. [128] Эти две группы отличаются тем, как шея втягивается для защиты. Плевродиран втягивают шею в сторону и перед плечевым поясом, тогда как криптодираны втягивают шею назад в панцирь. Эти движения обеспечиваются морфологией и расположением шейных позвонков. [129] [130] Морские черепахи (принадлежащие к криптодирам) по большей части утратили способность втягивать голову. [131]
Приводящие мышцы нижней челюсти в обеих подгруппах образуют шкивную систему. Однако кости, с которыми сочленяются мышцы, различаются. У Pleurodira шкив образован крыловидными костями неба , а у Cryptodira шкив образован слуховой капсулой. Обе системы помогают вертикально перенаправить приводящие мышцы и сохранить мощный прикус. [132]
Еще одним отличием подотрядов является прикрепление таза. У Криптодиры таз свободный, соединен с панцирем только связками. У Pleurodira таз пришивается костными соединениями к панцирю и пластрону, образуя пару больших костных столбцов на заднем конце черепахи, соединяющих две части панциря. [133]
Черепахи широко распространены на континентах, океанах и островах мира, встречаются наземные, полностью водные и полуводные виды. Морские черепахи в основном обитают в тропических и субтропических регионах, но кожистых черепах можно встретить и в более холодных районах Атлантического и Тихого океана. [134] Все живые Pleurodira обитают в пресной воде и встречаются только в Южном полушарии. [135] Cryptodira включает наземные, пресноводные и морские виды, и они распространены более широко. [134] Регионами мира, наиболее богатыми неморскими видами черепах, являются бассейн Амазонки, водосборы Мексиканского залива в Соединенных Штатах, а также некоторые районы Южной и Юго-Восточной Азии. [136]
Распространение черепах в более холодном климате ограничено ограничениями на воспроизводство, которое снижается из-за длительной спячки. Североамериканские виды едва распространены за пределами южной границы Канады. [137] Некоторые черепахи встречаются на больших высотах, например, вид Terrapene ornata встречается на высоте до 2000 м (6600 футов) в Нью-Мексико. [138] И наоборот, кожистая морская черепаха может нырять на глубину более 1200 м (3900 футов). [139] Виды рода Gopherus могут переносить как температуру тела ниже нуля, так и температуру тела выше 40 ° C (104 ° F), хотя наиболее активны они при температуре 26–34 ° C (79–93 ° F). [140]
Среди отрядов позвоночных черепахи уступают только приматам по проценту видов, находящихся под угрозой исчезновения. С 1500 года нашей эры существовало 360 современных видов. Из них 51–56% считаются находящимися под угрозой исчезновения, а 60% считаются находящимися под угрозой исчезновения или вымершими. [143] Черепахи сталкиваются со многими угрозами, включая разрушение среды обитания, сбор урожая для потребления, торговлю домашними животными, [144] [145] световое загрязнение , [146] и изменение климата . [147] Азиатские виды подвергаются особенно высокому риску исчезновения, в первую очередь из-за их долгосрочной неустойчивой эксплуатации в целях производства продуктов питания и лекарств, [148] и около 83% неморских видов черепах в Азии считаются находящимися под угрозой исчезновения. [143] По состоянию на 2021 год вымирание черепах прогрессирует гораздо быстрее, чем во время мел-третичного вымирания . При таких темпах все черепахи могут вымереть через несколько столетий. [149]
Черепашьи инкубаторы могут быть созданы, когда требуется защита от наводнений, эрозии, хищничества или массового браконьерства . [150] [151] [152] Китайские рынки стремились удовлетворить растущий спрос на мясо черепах за счет выращенных на фермах черепах. По оценкам, в 2007 году в Китае действовало более тысячи черепаховых ферм. [153] Тем не менее, диких черепах по-прежнему отлавливают и отправляют на рынок в больших количествах, что приводит к тому, что защитники природы назвали «кризисом азиатских черепах». [154] [148] По словам биолога Джорджа Амато, охота на черепах «высосала целые виды из районов Юго-Восточной Азии», даже несмотря на то, что биологи до сих пор не знали, сколько видов обитает в этом регионе. [155] В 2000 году все азиатские коробчатые черепахи были внесены в список исчезающих видов СИТЕС . [148]
Добыча диких черепах легальна в некоторых американских штатах, [156] а в Китае растет спрос на американских черепах. [157] [158] Комиссия Флориды по охране рыбы и дикой природы подсчитала, что в 2008 году около 3000 фунтов мягкопанцирных черепах еженедельно экспортировались через международный аэропорт Тампы . [158] Однако подавляющее большинство черепах, экспортированных из США в период с 2002 по 2005 год, были выращены на фермах. [157]
Большое количество морских черепах случайно погибает в ярусах , жаберных и траловых сетях в качестве прилова . Исследование 2010 года показало, что в период с 1990 по 2008 год было убито более 8 миллионов человек; Восточная часть Тихого океана и Средиземноморье были определены как наиболее пострадавшие районы. [141] С 1980-х годов Соединенные Штаты требуют, чтобы все траулеры для ловли креветок оснащали свои сети устройствами для защиты черепах, которые не позволяют черепахам запутываться в сетях и утонуть. [142] В более локальном масштабе на морских черепах влияет и другая деятельность человека. В Австралии в рамках программы отлова акул в Квинсленде , в которой используются сети для акул и барабанные лески , в период с 1962 по 2015 год в качестве прилова погибло более 5000 черепах; в том числе 719 черепах-головачей и 33 морских черепахи-ястребов, которые занесены в список находящихся под угрозой исчезновения. [159]
Местным популяциям черепах также могут угрожать инвазивные виды . Центрально-Североамериканская красноухая черепаха-ползун была включена в список « наихудших инвазивных видов в мире », а домашняя черепаха была выпущена на свободу во всем мире. Похоже, они конкурируют с местными видами черепах в восточной и западной части Северной Америки, Европы и Японии. [160] [161]
Две черепахи участвовали в облете Луны на корабле «Зонд-5» Советского Союза в сентябре 1968 года , что сделало их первыми земными живыми существами, совершившими путешествие в окрестности Луны. Черепахи также участвовали в облетах Луны на зондах «Зонд-6» (1968 г.) и «Зонд-7» (1969 г.). [162] [163]
Черепахи присутствовали в человеческих культурах по всему миру с древних времен. Обычно к ним относятся положительно, несмотря на то, что они не являются «приятными» или яркими; их связь с древностью и старостью способствовала созданию их привлекательного имиджа. [164]
В индуистской мифологии Мировая Черепаха по имени Курма или Каччапа держит на своей спине четырех слонов; они, в свою очередь, несут на своих спинах тяжесть всего мира. [165] [166] Черепаха — один из десяти аватаров или воплощений бога Вишну . [165] Поза йоги Курмасана названа в честь аватара. [167] [168] Мировые черепахи встречаются в культурах коренных американцев, включая алгонкинов , ирокезов и ленапе . Они рассказывают множество версий истории создания Черепашьего острова . По одной из версий, Ондатра насыпала землю на спину Черепахи, создав континент Северная Америка. В версии ирокезов беременная Небесная Женщина проваливается в дыру в небе между корнями дерева, где ее ловят птицы, которые благополучно приземляют ее на спину Черепахи; Земля растет вокруг нее. Черепаха здесь альтруистична, но мир — тяжелая ноша, и черепаха иногда встряхивается, чтобы облегчить ношу, вызывая землетрясения. [165] [169] [170]
Черепаха была символом древнего месопотамского бога Энки начиная с 3-го тысячелетия до нашей эры. [171] В древнегреческом мифе о происхождении говорилось, что только черепаха отказалась от приглашения богов Зевса и Геры на их свадьбу, так как предпочла остаться дома. Затем Зевс приказал ему навсегда унести с собой свой дом. [172] Другой их бог, Гермес , изобрел семиструнную лиру , сделанную из панциря черепахи. [173] В китайской практике пластромантии времен династии Шан , восходящей к 1200 г. до н. э., оракулы получали путем написания вопросов на пластронах черепах с использованием старейшей известной формы китайских иероглифов , сжигания пластрона и интерпретации полученных трещин. Позже черепаха была одним из четырех священных животных в конфуцианстве , а в период Хань стелы устанавливались на вершинах каменных черепах, позже связанных с Биси , сыном Короля Драконов с черепаховым панцирем. [174] Морские черепахи занимают важное место в искусстве австралийских аборигенов . [166] Армия Древнего Рима использовала построение testudo («черепаха») , где солдаты образовывали стену из щитов для защиты. [161]
В «Баснях» Эзопа « Черепаха и Заяц » рассказывается, как в неравной гонке может выиграть более медленный партнер. [175] [176] В книге Льюиса Кэрролла «Приключения Алисы в стране чудес» 1865 года фигурирует ложная черепаха , названная в честь супа, призванного имитировать дорогой суп, приготовленный из настоящего черепашьего мяса. [177] [178] [179] В 1896 году французский драматург Леон Гандилло написал комедию в трех действиях под названием «Тортю », которая стала «парижской сенсацией» [180] в своем показе во Франции и пришла в Манхэттенский театр на Бродвее. , Нью-Йорк, 1898 год как Черепаха . [181] «Космическая черепаха» и мотив острова вновь появляются в романе Гэри Снайдера 1974 года «Черепаший остров » и снова в серии « Плоский мир » Терри Пратчетта под названием «Великий А'Туин», начиная с романа 1983 года «Цвет магии» . Предположительно, это вид Chelys galactica , галактической черепахи с четырьмя слонами на спине, поддерживающими Плоский мир. [182] Гигантская огнедышащая черепаха по имени Гамера — звезда серии японских фильмов о монстрах в жанре кайдзю . С 1965 по 2006 год она снималась в двенадцати фильмах. [183] Черепахи появлялись в комиксах и мультфильмах, таких как 1984 Черепашки-ниндзя . [184] [185]
Некоторые черепахи, особенно мелкие наземные и пресноводные виды, содержатся в качестве домашних животных . [186] [187] Спрос на домашних черепах увеличился в 1950-х годах, при этом США были основным поставщиком, особенно выращенных на фермах красноухих ползунков. Популярность экзотических домашних животных привела к увеличению незаконной торговли дикими животными . Около 21% стоимости торговли живыми животными приходится на рептилий, а черепахи являются одними из наиболее популярных видов торговли. [188] Плохое содержание черепах может вызвать хронический ринит (отечность носа), заросшие клювы, гиперпаратиреоз (который размягчает их скелет), запоры , различные репродуктивные проблемы и травмы от собак. [186] В начале 20-го века люди в Соединенных Штатах организовывали черепашьи бега и играли в них . [189]
Мясо пойманных диких черепах по-прежнему едят в азиатских культурах, [190] а черепаховый суп когда-то был популярным блюдом в английской кухне . [191] Тушеная черепаха-суслик пользуется популярностью среди некоторых групп во Флориде. [192] Предполагаемые афродизиакальные или лечебные свойства черепашьих яиц создали широкую торговлю ими в Юго-Восточной Азии. [166] Пластроны черепах с твердым панцирем и панцири с мягким панцирем широко используются в традиционной китайской медицине ; С 1999 по 2008 год Тайвань импортировал около 200 тонн панцирей от своих соседей ежегодно. [193] Популярным лекарственным препаратом на основе трав и панцирей черепах является желе гулингао . [194] Вещество черепахового панциря , обычно добываемое черепахой-ястребом, веками использовалось для изготовления ювелирных изделий, инструментов и украшений в западной части Тихого океана. [166] На ястребов соответственно охотились из-за их панцирей. [195] Торговля черепаховым панцирем была запрещена на международном уровне в 1977 году СИТЕС. [196] Некоторые культуры использовали панцири черепах для создания музыки: шаманы коренных американцев превратили их в церемониальные погремушки, а ацтеки , майя и миштеки сделали барабаны айотль . [197]
-Виченцо Ферри.2001.Тодо Тортугас и Галапагосы.Редакция Грихальбо. Сейчас 2001 г., 255 страниц.
{{cite book}}
: |journal=
игнорируется ( помощь ){{cite book}}
: |work=
игнорируется ( помощь )это прежде всего очень забавный фарс. Сюжет невелик и касается главным образом пресловутого непостоянства женщины.
Хоксбиллы — единственные морские черепахи, на которых охотятся из-за их панцирей, несмотря на то, что международная торговля продуктами из бисса была запрещена более 20 лет назад.