Exploring Our Fluid Earth

Co je plaz?

Plazi jsou skupina obratlovců se suchou šupinatou kůží a tvrdou kostěnou kostrou. Mezi plazy patří například želvy, ještěři, hadi a krokodýli (obr. 5.21). Biologové v současnosti považují ptáky za druh plazů. Plazi jsou rozmanitou skupinou živočichů, která zahrnuje téměř 10 000 druhů bez ptáků. Jsou přizpůsobeni k životu v nejrůznějších prostředích. Většina druhů plazů žije v suchozemském prostředí, ale mnoho druhů žije ve sladkovodním nebo mořském prostředí. Po dobu 186 milionů let – přibližně před 252 až 66 miliony let – byli plazi dominantními suchozemskými živočichy na Zemi. Dinosauři a další vymřelé skupiny plazů vzkvétaly v období druhohor, známém také jako věk plazů.

obr. 5.21./strong (strongA/strong) floridská želva skákavá (emTerrapene carolina bauri/em)/pbr / obr. 5.21./strong (strongA/strong) floridská želva skákavá (emTerrapene carolina bauri/em)/pbr / obr. 5.21./strong. 5.21./strongnbsp;(strongB/strong) Ještěrka agama skalní plochá (emAgama mwanzae/em), Národní park Serengeti, Tanzanie/pbr /

Důkazy o společném původu a rozmanitosti

Poslední společný předek všech savců a plazů (včetně ptáků) se poprvé vyvinul z obojživelníků přibližně před 350 až 300 miliony let (obr. 5.22). Silná šupinatá kůže byla jednou z několika adaptací, které plazům umožnily přežít na souši a nahradit obojživelníky jako dominantní suchozemské obratlovce na Zemi.

pstrongObr. 5.22./strong (strongA/strong) Fylogenetický strom všech obratlovců/pbr / pstrongObr. 5.22./strong (strongA/strong) Fylogenetický strom všech obratlovců/pbr / pstrongObr. 5.22./strong (strongA/strong) Fylogenetický strom všech obratlovců/pbr. 5.22./strongnbsp;(strongB/strong) Fylogenetický strom znázorňující evoluční vztahy mezi jednotlivými skupinami plazů (vystínováno modře)/pbr /

Současné plazy reprezentuje pět obecných skupin: želvy, ještěři, hadi, krokodýli a ptáci. Přestože jsou dnes ptáci obecně považováni za druh plazů, pojednává se o nich samostatně v kapitole Ptáci.

Želvy

Želvy (řád Testudines) jsou čtyřnozí plazi s tvrdým kostěným krunýřem pokrývajícím trup. Krunýř se skládá ze dvou částí (obr. 5.23). Karapax je horní neboli hřbetní strana krunýře. Plastron je plošší spodní neboli břišní strana krunýře. Druhy želv se značně liší svým jídelníčkem a stanovištěm. Živí se rostlinami, bezobratlými živočichy a rybami. Mnoho druhů želv se přizpůsobilo vodnímu způsobu života ve sladkovodních, brakických a mořských biotopech (obr. 5.23 B, C a D). Jiné druhy, včetně několika želv, mohou přežít v drsném pouštním podnebí (obr. 5.23 A). Termínem želva se označují i některé suchozemské želvy, které neplavou.

pstrongObr. 5.23./strongnbsp;(strongC/strong) Želva aligátoří (emMacroclemys temminckii/em)/pbr / pstrongObr. 5.23./strongnbsp;(strongC/strong) Želva aligátoří (emMacroclemys temminckii/em)/pbr / pstrongObr. 5.23. 5.23./strongnbsp;(strongD/strong) Želva diamantová (emMalaclemys terrapin/em)/pbr /

Morské neboli mořské želvy tvoří jednu skupinu (nadčeleď Chelonioidea; obr. 5.24). Mořská želva kožatka (Dermochelys coriacea) je největší žijící druh želvy na světě, váží až 700 kg a dosahuje celkové délky 2,2 m (obr. 5.24 D). Mořské želvy se vyskytují ve všech oceánských pánvích s výjimkou chladných polárních oblastí. Obvykle se živí medúzami, houbami, korýši, mořskými travinami a makroskopickými řasami.

Hadi

Hadi (podřád Serpentes) jsou beznozí plazi se štíhlým, protáhlým tělem (obr. 5.25). Všichni hadi jsou přísně masožraví. Živí se jinými plazy, ptáky, drobnými savci, rybami a hmyzem. Většina hadů je suchozemská, žije v různých biotopech od pouští po deštné pralesy. Některé druhy se však přizpůsobily životu ve vodě. Velcí a nechvalně známí hadi anakondy (Eunectes spp.) žijí především ve sladkovodních bažinách a pomalu tekoucích řekách. Říká se jim také „vodní hroznýši“.

Všichni mořští hadi (podčeleď Hydrophiinae) mají společné předky s několika dalšími druhy jedovatých hadů, jako jsou kobry a mamby.

Nálezy z oblasti evoluční vývojové biologie (neformálně známé jako „evo-devo“ biologie) naznačují, že hadi v průběhu evoluce druhotně ztratili končetiny. Sekundární ztráta je evoluční návrat znaku zpět do stavu předků. Beznozí hadi se vyvinuli z ještěrovitých předků s nohama, ale povrchově se zdají být podobnější dřívějším předkům, jako jsou úhoři nebo ryby. Hadi jsou nejblíže příbuzní spíše ještěrům (řád Squamata) než ostatním skupinám plazů.

Ještěři

Ještěři (podřád Lacertilia) jsou plazi většinou se čtyřma nohama (obr. 5.26). U některých skupin ještěrů se nezávisle na sobě vyvinuly bezkončetinové formy těla a povrchově se podobají hadům. Ještěři jsou různě velcí, od drobného 16 milimetrů dlouhého gekona trpasličího (Sphaerodactylus ariasae) až po třímetrového komodského draka (Varanus komodoensis). Vyskytují se na všech kontinentech planety kromě Antarktidy. Na rozdíl od jiných skupin obratlovců se ještěrům do značné míry daří kolonizovat malé, odlehlé ostrovy.

Krokodýli

Krokodýli (řád Crocodilia) jsou velcí vodní plazi se silně šupinatou kůží, dlouhými ocasy a zploštělou hlavou. Příkladem jsou krokodýli, aligátoři a kajmani (obr. 5.27). Všichni krokodýli jsou draví masožravci živící se převážně rybami, měkkýši, korýši, ptáky a savci. Krokodýl mořský (Crocodylus porosus; obr. 5.27 B) je největší žijící plaz, měří až sedm metrů na délku a váží 1200 kg. Na Zemi žije 23 druhů krokodýlů, většinou v teplém tropickém podnebí.

pstrongObr. 5.27./strong (strongA/strong) krokodýl americký (emAlligator mississippiensis/em)/pbr / pstrongObr. 5.27./strong (strongA/strong) krokodýl americký (emAlligator mississippiensis/em)/pbr / pstrongObr. 5.27./strong. 5.27./strongnbsp;(strongB/strong) Krokodýl mořský (emCrocodylus porosus/em)/pbr /

Vyhynulí plazi

V druhohorách, přibližně před 252 až 66 miliony let, vládly pozemským i vodním biotopům Země mnohé skupiny velkých plazů. Na obrázku 5.28 jsou uvedeny některé příklady života v období druhohor. Nejznámější skupinou těchto dávných plazů jsou pravděpodobně dinosauři. Dinosauři jsou rozmanitou skupinou suchozemských plazů, většinou velkých rozměrů (obr. 5.28 B). Školáci na celém světě znají dinosaury pod jejich složitými vědeckými názvy, jako je Tyrannosaurus rex, Stegosaurus sp. nebo Triceratops sp, Většina druhů vyhynula na konci druhohor asi před 66 miliony let, ale jedna skupina dinosaurů přežila až do dnešních dnů: ptáci.

pstrongObr. 5.28./strongnbsp;(strongA/strong) Fosilní list emGinkgo biloba/em, stromového druhu, který přežil až do dnešních dnů/pbr / pstrongObr. 5.28./strongnbsp;(strongA/strong) Fosilní list emGinkgo biloba/em, stromového druhu, který přežil až do dnešních dnů/pbr / pstrongObr. 5.28./strong. 5.28./strongnbsp;(strongB/strong) Replika fosilní kostry emTyrannosaurus rex/em, dinosaura/pbr /

Dávní plazi vládli pozemské obloze také v období druhohor. Pterosauři si vyvinuli schopnost létat nezávisle na jiných létajících živočiších (např. hmyzu, ptácích a později i netopýrech). V druhohorním „věku plazů“ se také objevilo několik skupin velkých dravých mořských plazů přizpůsobených k plavání pomocí pádlovitých přívěsků. Ichtyosauři se podobají velkým dnešním delfínům (obr. 5.28 D a 5.29 B). Plesiosauři měli čtyři velké ploutve, široké ploché tělo a dlouhý krk (obr. 5.29 C). Mezi další příklady vyhynulých mořských plazů patří mosasaurus, nothosaurus, thalattosaurus a placodont (obr. 5.29). Zatímco dinosauři v druhohorách ovládali pozemské prostředí, tyto rozmanité skupiny mořských plazů vládly světovému oceánu.

Morští plazi

Existuje přibližně 70 druhů plazů přizpůsobených mořskému prostředí.

Všichni mořští plazi potřebují dýchat vzduch a vyvinuli si adaptace pro dlouhodobé přežití pod vodou. Mořská želva kožnatka (Dermochelys coriacea) dokáže zadržet dech pod vodou na více než dvě hodiny. Mořští plazi také potřebují regulovat svou tělesnou teplotu, a to často tak, že se vyhřívají na slunci buď na břehu, nebo u vodní hladiny.

Existuje sedm druhů mořských želv: želva zelenavá (Chelonia mydas), želva nádherná (Caretta caretta), želva Kempova (Lepidochelys kempii), želva olivová (Lepidochelys olivacea), želva ostrobřichá (Eretmochelys imbricata), želva ploská (Natator depressus) a želva kožnatka (Dermochelys coriacea). Želvě diamantové (Malaclemys terrapin) se daří v brakických vodách (obr. 5.23 D), ale není považována za mořskou jako sedm výše uvedených druhů mořských želv. Mořské želvy se vyskytují ve všech oceánských pánvích s výjimkou chladných polárních oblastí. Želva kožnatka (obr. 5.24 D) se vyskytuje především v otevřeném oceánu daleko od pobřeží, ale všechny mořské želvy se musí vracet na pevninu, aby nakladly vejce. Obvykle se živí medúzami, houbami, korýši, mořskými travinami a makrořasami.

V podčeledi Hydrophiinae (obr. 5.25 C a D) existuje 62 druhů mořských hadů blízce příbuzných kobrám. Všichni mořští hadi jsou silně jedovatí, ale na člověka útočí jen zřídka, pokud nejsou vyprovokováni.

Jediným žijícím mořským ještěrem je leguán mořský (Amblyrhynchus cristatus) (obr. 5.26 D). Tento druh se živí především ponořenými makrořasami a vyskytuje se pouze na Galapágách.

Několik druhů krokodýlů žije v brakických vodách, ale žádný z nich není považován za skutečně mořského. Krokodýl mořský (Crocodylus porosus; obr. 5.25 B) i krokodýl americký (Crocodylus acutus) s příhodným názvem obývají pláže, ústí řek, slané bažiny, mangrovové mokřady a pobřežní laguny, ale na moře se vydávají jen zřídka.

Struktura a funkce

Všichni plazi mají dýchací soustavu s plícemi, tvrdou kostěnou kostru (obr. 5.29 D) a tlustou suchou kůži pokrytou šupinami (obr. 5.30). Silná šupinatá kůže poskytla plazům evoluční výhodu oproti obojživelníkům pro přežití na souši v suchých podmínkách. Šupiny plazů jsou tvořeny vláknitou bílkovinou zvanou keratin. Keratin se nachází také v rohovině, drápech, želvích krunýřích, ptačím peří a srsti savců.

Stejně jako obojživelníci jsou všichni plazi čtyřnožci. Zatímco většina tetrapodů má čtyři končetiny, hadi a beznozí ještěři jsou příkladem tetrapodů bez končetin. Tyto druhy ztratily končetiny druhotně, což znamená, že jejich nedávní evoluční předkové končetiny měli. U hadů a beznohých ještěrů se vyvinuly štíhlé tvary těla, protože byly výhodné pro přežití v určitých prostředích a podmínkách.

U jiných plazů se vyvinuly specializované končetiny. U mořských želv, stejně jako u dávných plazů, jako jsou ichtyosauři a plesiosauři, se vyvinuly končetiny ve tvaru pádel, které jim umožňují efektivní pohyb ve vodě. U vyhynulých pterosaurů (obr. 5.28 C) a moderních ptáků se vyvinuly přední končetiny ve tvaru křídel, které umožňují let.

Přizpůsobení

Želvy si vyvinuly několik přizpůsobení, která jim umožnila stát se dominantními suchozemskými obratlovci na Zemi po dobu téměř 250 milionů let, až do vyhynutí dinosaurů a vzniku savců. Pravděpodobně nejdůležitější z těchto adaptací byla evoluce plodového vejce. Na rozdíl od vajec obojživelníků a ryb byla vejce kladená plazy přizpůsobena nejrůznějším podmínkám na souši. Tato amniová vejce obsahují embryo obklopené ochranným amniovým vakem a skořápkou. Obrázek 5.32 ukazuje, že evoluce amniového vejce umožnila plazům na rozdíl od obojživelníků přežít v široké škále suchozemských stanovišť. Amnion neboli amniový vak je vodotěsná tkáň naplněná tekutinou, která vyživuje vyvíjející se embryo a chrání ho před vyschnutím.

Další důležitou adaptací, která plazům umožnila prosperovat v suchozemském prostředí, je silná šupinatá kůže, kterou mají všichni plazi (obr. 5.30). To plazům umožnilo přežít nejen v suchozemském prostředí, ale i v těch nejsušších podmínkách.

Získávání energie

Živé organismy potřebují k přežití energii. Všichni hadi a krokodýli jsou dravci, kteří získávají energii z jiných živočichů. Příkladem jejich kořisti jsou menší plazi, ptáci, hmyz, ryby a drobní savci. Někteří hadi, například chřestýši, zmije a všichni mořští hadi, vstřikují své kořisti při uštknutí smrtící jed. Krokodýli jsou většinou predátoři ze zálohy – ukrývají se v mělké vodě a pak svou kořist překvapí silným kousnutím.

Ještěři a želvy vykazují velkou rozmanitost potravy. Většina druhů ještěrů se živí drobnými bezobratlými, jako je hmyz a pavouci. Leguáni, včetně leguána marinského, se živí vegetací. Leguáni mořští se pomocí svých dlouhých silných ocasů potápějí na mořské dno, kde se živí makrořasami neboli mořskými řasami. Mořské želvy se obvykle živí medúzami, houbami, korýši, mořskými trávami a makroskopickými řasami.

Růst, vývoj a rozmnožování

Téměř všechny druhy plazů vytvářejí potomstvo pohlavním rozmnožováním. Samci plazů oplodňují samičí vajíčka vnitřně. Většina plazů rodí mláďata prostřednictvím vajíček nakladených zevně. Tato plodová vejce mají obvykle měkkou kožovitou skořápku nebo tvrdý ochranný obal. Všechny mořské želvy se musí vracet na souš, aby si vyhloubily hnízda na písečných plážích. Většina druhů se vrací na stejné pobřeží, kde se narodily.

Na rozdíl od obojživelníků nemají plazi larvální stádia vývoje. Připomeňme si, jak se nově vylíhlé žáby objevují v podobě larválního stadia pulce s dlouhým plovoucím ocasem a bez končetin. Pulci nakonec projdou metamorfózou a změní se v dospělé žáby. Naproti tomu nově vylíhlá mořská želva jednoduše vyroste a dospěje do dospělosti, aniž by se její podoba dramaticky změnila.

Chování v rámci rodičovské péče je u plazů vzácné, s výjimkou ptáků a krokodýlů. Samice krokodýlů nejenže hlídají svá hnízda před potenciálními predátory požírajícími vejce, ale také pomáhají svým potomkům (obr. 5.33).

Chování

Reptilové projevují širokou škálu chování v reakci na jiné organismy a na své prostředí. Jednou z nejdůležitějších věcí, které plazi svým chováním dosahují, je regulace vnitřní tělesné teploty.

Termoregulace je schopnost řídit tělesnou teplotu uvnitř živého organismu. Udržování vhodné tělesné teploty je důležité pro metabolismus, pohyb a mnoho buněčných procesů uvnitř živých organismů. Připomeňme, že všichni žijící obojživelníci a plazi jsou ektotermní neboli „studenokrevní“ živočichové. Ektotermní živočichové nejsou schopni vnitřně vytvářet a udržovat tělesné teplo. Musí přijímat teplo z okolního prostředí. Plazy lze často pozorovat, jak si zvyšují tělesnou teplotu tím, že se za úsvitu vyhřívají na slunci nebo za soumraku odpočívají na teplých skalách. Tělesnou teplotu mohou snižovat úkrytem pod zemí, ve vodě nebo ve stínu. Někteří plazi jsou dokonce schopni regulovat tělesnou teplotu změnou zbarvení kůže. Obojživelníci i plazi využívají k regulaci tělesné teploty chování. Naproti tomu endotermní živočichové jsou schopni udržovat tělesnou teplotu pomocí vnitřních chemických reakcí vznikajících při trávení potravy. Příkladem endotermních organismů – nazývaných také „teplokrevní“ – jsou savci a ptáci. Všichni žijící obojživelníci, ještěři, želvy, hadi a krokodýli patří mezi ektotermy.