Exploring Our Fluid Earth

Wat is een Reptiel?

Reptielen zijn een groep gewervelde dieren met een droge geschubde huid en harde benige skeletten. Voorbeelden van reptielen zijn schildpadden, hagedissen, slangen en krokodilachtigen (Fig. 5.21). Biologen beschouwen vogels tegenwoordig als een soort reptielen. Reptielen vormen een diverse groep dieren die bijna 10.000 soorten omvat, vogels niet meegerekend. Zij zijn aangepast om in een grote verscheidenheid van milieus te leven. De meeste reptielensoorten leven in landmilieus, maar vele leven in zoetwater- of zeemilieus. Gedurende 186 miljoen jaar – van ongeveer 252 tot 66 miljoen jaar geleden – waren reptielen de dominante landdieren op aarde. Dinosaurussen en andere uitgestorven reptielgroepen floreerden tijdens het Mesozoïcum, ook wel het tijdperk van de reptielen genoemd.

Aanwijzingen voor gemeenschappelijke voorouders en diversiteit

De laatste gemeenschappelijke voorouder van alle zoogdieren en reptielen (inclusief vogels) ontwikkelde zich ongeveer 350 tot 300 miljoen jaar geleden voor het eerst uit amfibieën (Fig. 5.22). Een dikke, geschubde huid was een van de aanpassingen die reptielen in staat stelden op het land te overleven en amfibieën te vervangen als de dominante gewervelde landdieren op aarde.

De moderne reptielen worden vertegenwoordigd door vijf algemene groepen: schildpadden, hagedissen, slangen, krokodilachtigen, en vogels. Hoewel vogels nu algemeen beschouwd worden als een soort reptielen, worden zij afzonderlijk besproken in Vogels.

Schildpadden

Schildpadden (orde Testudines) zijn vierpotige reptielen met harde benige schelpen die hun romp bedekken. Het schild bestaat uit twee delen (Fig. 5.23). Het kopborststuk is de bovenste, of dorsale, kant van het pantser. Het plastron is de vlakkere onderste, of ventrale, zijde van het schild. Schildpaddensoorten verschillen sterk in hun voedingspatroon en habitat. Ze eten planten, ongewervelde dieren en vissen. Veel schildpaddensoorten hebben zich aangepast aan een aquatische levenswijze in zoet water, brak water en zeewater (Fig. 5.23 B, C en D). Andere soorten, waaronder een aantal landschildpadden, kunnen overleven in barre woestijnklimaten (Fig. 5.23 A). De term schildpad wordt gebruikt om sommige niet-zwemmende landschildpadden aan te duiden.

Mariene of zeeschildpadden vormen één enkele groep (superfamilie Chelonioidea; fig. 5.24). De lederschildpad (Dermochelys coriacea) is de grootste nog levende schildpadsoort ter wereld met een gewicht tot 700 kilogram (kg) en een totale lengte van 2,2 meter (m) (Fig. 5.24 D). Zeeschildpadden komen voor in alle oceaanbekkens, met uitzondering van de koude poolstreken. Ze voeden zich over het algemeen met kwallen, sponzen, schaaldieren, zeegrassen en macroalgen.

Slangen

Slangen (suborde Serpentes) zijn pootloze reptielen met slanke, langgerekte lichamen (Fig. 5.25). Alle slangen zijn strikt carnivoor. Ze eten andere reptielen, vogels, kleine zoogdieren, vissen en insecten. De meeste slangen zijn terrestrisch en leven in leefgebieden variërend van woestijnen tot regenwouden. Sommige soorten hebben zich echter aangepast aan het leven in het water. De grote en beruchte anaconda slangen (Eunectes spp.) leven voornamelijk in zoetwater moerassen en langzaam stromende rivieren. Ze worden ook wel “waterboa’s” genoemd.”

Alle zeeslangen (onderfamilie Hydrophiinae) hebben een gemeenschappelijke afstamming met diverse andere soorten gifslangen, zoals cobra’s en mamba’s.

Vindingen op het gebied van de evolutionaire ontwikkelingsbiologie (informeel bekend als “evo-devo” biologie) hebben erop gewezen dat slangen in de loop van de evolutie hun ledematen secundair hebben verloren. Secundair verlies is de evolutionaire terugkeer van een eigenschap naar haar voorouderlijke toestand. Slangen zonder poten zijn geëvolueerd uit hagedisachtige voorouders met poten, maar lijken oppervlakkig gezien meer op eerdere voorouders zoals palingen of vissen. Slangen zijn het meest verwant aan hagedissen (orde Squamata) en niet zozeer aan de andere reptielgroepen.

Hagedissen

Hagedissen (suborde Lacertilia) zijn reptielen met meestal vier poten (Fig. 5.26). Sommige groepen hagedissen hebben onafhankelijk van elkaar een lichaam zonder ledematen ontwikkeld en lijken oppervlakkig gezien op slangen. Hagedissen variëren in grootte van de kleine 16 millimeter lange dwerggekko (Sphaerodactylus ariasae) tot de drie meter lange Komodovaraan (Varanus komodoensis). Zij komen voor op elk continent van de planeet, behalve Antarctica. In tegenstelling tot andere gewervelde groepen zijn hagedissen er grotendeels in geslaagd om kleine, afgelegen eilanden te koloniseren.

Krokodilachtigen

Krokodilachtigen (orde Crocodilia) zijn grote aquatische reptielen met een dik geschubde huid, lange staarten en afgeplatte koppen. Voorbeelden zijn krokodillen, alligators en kaaimannen (Fig. 5.27). Alle krokodilachtigen zijn roofzuchtige carnivoren die zich voornamelijk voeden met vissen, weekdieren, schaaldieren, vogels en zoogdieren. De zoutwaterkrokodil (Crocodylus porosus; Fig. 5.27 B) is het grootste levende reptiel, met een lengte tot zeven meter en een gewicht tot 1.200 kilogram. Er zijn nog 23 soorten krokodillen op aarde, de meeste in warme tropische klimaten.

Uitgestorven reptielen

Vele groepen reptielen met grote ledematen heersten over de land- en waterhabitats van de aarde tijdens het Mesozoïcum, ongeveer 252 tot 66 miljoen jaar geleden. Figuur 5.28 toont enkele voorbeelden van leven tijdens het Mesozoïcum. De meest bekende groep van deze oude reptielen zijn waarschijnlijk de dinosauriërs. Dinosauriërs zijn een diverse groep van terrestrische reptielen, meestal groot van formaat (Fig. 5.28 B). Schoolkinderen over de hele wereld kennen dinosaurussen bij hun complexe wetenschappelijke namen zoals Tyrannosaurus rex, Stegosaurus sp., Triceratops sp, en Velociraptor sp. De meeste soorten stierven uit aan het eind van het Mesozoïcum, ongeveer 66 miljoen jaar geleden, maar één groep dinosauriërs heeft het tot op de dag van vandaag overleefd: de vogels.

Oeroude reptielen heersten ook over het aardse luchtruim tijdens het Mesozoïcum. Pterosauriërs ontwikkelden het vermogen om te vliegen onafhankelijk van andere vliegende dieren (bijv. insecten, vogels en later vleermuizen). In het Mesozoïcum, het “tijdperk van de reptielen”, kwamen ook verschillende groepen grote roofzuchtige zeereptielen voor, die zich aanpasten aan het zwemmen met peddelachtige aanhangsels. Ichthyosauriërs lijken op grote hedendaagse dolfijnen (Figs. 5.28 D en 5.29 B). Plesiosaurs hadden vier grote flippers, brede platte lichamen en lange nekken (Fig. 5.29 C). Andere voorbeelden van uitgestorven zeereptielen zijn mosasauriërs, nothosauriërs, thalattosauriërs, en placodonts (Fig. 5.29). Terwijl de dinosauriërs in het Mesozoïcum het landmilieu van de aarde domineerden, heersten deze diverse groepen zeereptielen over de wereldoceaan.

Mariene reptielen

Er zijn ongeveer 70 nog bestaande reptielensoorten die aan het mariene milieu zijn aangepast.

Alle mariene reptielen moeten lucht inademen en hebben aanpassingen ontwikkeld om lange tijd onder water te kunnen overleven. De lederschildpad (Dermochelys coriacea) kan zijn adem onder water meer dan twee uur inhouden. Zeereptielen moeten ook hun lichaamstemperatuur reguleren, vaak door zich te koesteren in de zon, hetzij aan de kust, hetzij aan het wateroppervlak.

Er zijn zeven soorten zeeschildpadden: de groene zeeschildpad (Chelonia mydas), de onechte karetschildpad (Caretta caretta), de Kemp’s ridley (Lepidochelys kempii), de olive ridley (Lepidochelys olivacea), de karetschildpad (Eretmochelys imbricata), de platte rugschildpad (Natator depressus) en de lederschildpad (Dermochelys coriacea). De diamantrugschildpad (Malaclemys terrapin) gedijt in brak water (Fig. 5.23 D), maar wordt niet als marien beschouwd zoals de zeven zeeschildpaddensoorten die hierboven zijn opgesomd. Zeeschildpadden komen voor in alle oceaanbekkens, met uitzondering van de koude poolstreken. De lederschildpad (Fig. 5.24 D) komt vooral voor in de open oceaan ver weg van de kust, maar alle zeeschildpadden moeten terugkeren naar land om eieren te leggen. Ze voeden zich over het algemeen met kwallen, sponzen, schaaldieren, zeegrassen en macroalgen.

Er zijn 62 soorten zeeslangen die nauw verwant zijn aan cobra’s in de onderfamilie Hydrophiinae (Figs. 5.25 C en D). Alle zeeslangen zijn zeer giftig, maar vallen zelden mensen aan, tenzij uitgelokt.

De zeeleguaan (Amblyrhynchus cristatus) is de enige nog levende zeehagedis (Fig. 5.26 D). Deze soort voedt zich hoofdzakelijk met ondergedoken macroalgen en komt alleen voor op de Galapagos Eilanden.

Er leven verschillende soorten krokodilachtigen in brak water, maar geen enkele wordt als echt marien beschouwd. Zowel de toepasselijk genoemde zoutwaterkrokodil (Crocodylus porosus; Fig. 5.25 B) als de Amerikaanse krokodil (Crocodylus acutus) bewonen stranden, riviermondingen, zoutmoerassen, mangrove moerassen en kustlagunes, maar wagen zich zelden op zee.

Structuur en functie

Alle reptielen hebben een ademhalingssysteem met longen, harde benige skeletten (Fig. 5.29 D) en een dikke, droge huid bedekt met schubben (Fig. 5.30). Een dikke, geschubde huid gaf reptielen een evolutionair voordeel ten opzichte van amfibieën om te overleven op het land in droge omstandigheden. De schubben van reptielen zijn gemaakt van een vezelige proteïne die keratine heet. Keratine wordt ook gevonden in hoorns, klauwen, schildpadden, vogelveren, en zoogdierhaar.

Zoals amfibieën, zijn alle reptielen tetrapotigen. Hoewel de meeste tetrapoden vier ledematen hebben, zijn slangen en hagedissen zonder poten voorbeelden van tetrapoden zonder ledematen. Deze soorten verloren hun ledematen in tweede instantie, wat betekent dat hun recente evolutionaire voorouders ledematen hadden. Slangen en pootloze hagedissen ontwikkelden slanke lichaamsvormen, omdat deze voordelig waren om in bepaalde habitats en omstandigheden te overleven.

Andere reptielen hebben gespecialiseerde ledematen ontwikkeld. Zeeschildpadden, evenals oude reptielen zoals ichthyosauriërs en plesiosauriërs, ontwikkelden peddelvormige ledematen waarmee ze zich efficiënt door het water konden voortbewegen. Uitgestorven pterosauriërs (Fig. 5.28 C) en moderne vogels ontwikkelden vleugelvormige voorpoten die hen in staat stellen te vliegen.