Exploring Our Fluid Earth

Vad är en reptil?

Reptiler är en grupp ryggradsdjur med torr fjällande hud och hårda beniga skelett. Exempel på reptiler är sköldpaddor, ödlor, ormar och krokodiler (fig. 5.21). Biologer betraktar för närvarande fåglar som en typ av reptil. Reptiler är en mångsidig grupp djur som omfattar nästan 10 000 arter som inte inkluderar fåglar. De är anpassade för att leva i en mängd olika miljöer. De flesta reptilarter lever i landmiljöer, men många lever i sötvatten- eller havsmiljöer. Under 186 miljoner år – från cirka 252 till 66 miljoner år sedan – var reptiler de dominerande landdjuren på jorden. Dinosaurier och andra utdöda reptilgrupper frodades under den mesozoiska eran, även känd som reptilernas tidsålder.

Bevis för gemensam härstamning och mångfald

Den sista gemensamma förfadern till alla däggdjur och reptiler (inklusive fåglar) utvecklades först från amfibier för cirka 350 till 300 miljoner år sedan (fig. 5.22). Tjockt fjällande skinn var en av flera anpassningar som gjorde det möjligt för reptiler att överleva på land och ersätta amfibier som de dominerande landlevande ryggradsdjuren på jorden.

De moderna reptilerna representeras av fem allmänna grupper: sköldpaddor, ödlor, ormar, krokodiler och fåglar. Även om fåglar numera allmänt betraktas som en typ av reptil, diskuteras de separat i Fåglar.

Sköldpaddor

Sköldpaddor (ordningen Testudines) är fyrbenta reptiler med hårda benhöljen som täcker deras bål. Skalet består av två delar (fig. 5.23). Carapace är den övre, eller ryggsidan, av skalet. Plastron är den plattare nedre, eller ventrala, sidan av skalet. Sköldpaddsarter varierar mycket i fråga om diet och livsmiljöer. De äter växter, ryggradslösa djur och fisk. Många sköldpaddsarter har anpassat sig till en akvatisk livsstil i sötvatten, bräckt vatten och marina livsmiljöer (fig. 5.23 B, C och D). Andra arter, däribland flera sköldpaddor, kan överleva i hårda ökenklimat (fig. 5.23 A). Termen sköldpadda används för att beskriva vissa landsköldpaddor som inte simmar.

Marina sköldpaddor eller havssköldpaddor bildar en enda grupp (överfamiljen Chelonioidea; fig. 5.24). Lädersköldpaddan (Dermochelys coriacea) är världens största bevarade sköldpaddsart med en vikt på upp till 700 kilo (kg) och en total längd på 2,2 meter (m) (fig. 5.24 D). Havssköldpaddor förekommer i alla havsbassänger med undantag för de kalla polarområdena. De livnär sig i allmänhet på maneter, svampar, kräftdjur, sjögräs och makroalger.

Slangar

Slangar (underordningen Serpentes) är benlösa reptiler med slanka, långsträckta kroppar (fig. 5.25). Alla ormar är strikt köttätande. De äter andra reptiler, fåglar, små däggdjur, fiskar och insekter. De flesta ormar är landlevande och lever i livsmiljöer som sträcker sig från öknar till regnskogar. Vissa arter har dock anpassat sig till att leva i vatten. Den stora och ökända anakondaormen (Eunectes spp.) lever främst i sötvattensskogar och långsamt rinnande floder. De är också kända som ”vattenboaer.”

Alla havsormar (underfamiljen Hydrophiinae) har gemensam härstamning med flera andra arter av giftiga ormar som kobror och mambor.

Fynd från området evolutionär utvecklingsbiologi (informellt känt som ”evo-devo”-biologi) har indikerat att ormar förlorade sina lemmar sekundärt under evolutionens gång. Sekundär förlust är den evolutionära återgången av en egenskap tillbaka till sitt ursprungliga tillstånd. De benlösa ormarna har utvecklats från ödelliknande förfäder med ben, men ytligt sett är de mer lika tidigare förfäder som ålar eller fiskar. Ormar är närmast besläktade med ödlor (ordningen Squamata) snarare än med de andra reptilgrupperna.

Ödlor

Ödlor (underordningen Lacertilia) är reptiler som oftast har fyra ben (fig. 5.26). Vissa ödlegrupper har oberoende av varandra utvecklat kroppsformer utan lemmar och verkar ytligt sett likna ormar. Ödlor varierar i storlek från den lilla 16 millimeter långa dvärggeckon (Sphaerodactylus ariasae) till den tre meter långa komodovaranen (Varanus komodoensis). De förekommer på alla jordens kontinenter utom Antarktis. Till skillnad från andra ryggradsdjursgrupper har ödlor i stort sett lyckats kolonisera små, avlägsna öar.

Krokodiler

Krokodiler (ordningen Crocodilia) är stora vattenlevande reptiler med tjockt fjällat skinn, långa svansar och platt huvud. Som exempel kan nämnas krokodiler, alligatorer och kaimaner (fig. 5.27). Alla krokodiler är rovdjur som äter främst fisk, blötdjur, kräftdjur, fåglar och däggdjur. Saltvattenkrokodilen (Crocodylus porosus; fig. 5.27 B) är den största levande reptilen, med en längd på upp till sju meter och en vikt på 1 200 kilo. Det finns 23 bevarade arter av krokodiler på jorden, de flesta i varma tropiska klimat.

Utdöda reptiler

Många grupper av storväxta reptiler behärskade jordens land- och vattenmiljöer under Mesozoikum, för cirka 252 till 66 miljoner år sedan. Figur 5.28 visar några exempel på liv under den mesozoiska eran. Den mest bekanta gruppen av dessa forntida reptiler är förmodligen dinosaurierna. Dinosaurierna är en mångsidig grupp av landlevande reptiler, oftast stora till storleken (fig. 5.28 B). Skolbarn runt om i världen känner till dinosaurierna genom deras komplexa vetenskapliga namn som Tyrannosaurus rex, Stegosaurus sp., Triceratops sp, och Velociraptor sp. De flesta arterna dog ut i slutet av Mesozoikum för cirka 66 miljoner år sedan, men en grupp dinosaurier har överlevt fram till i dag: fåglarna.

Förra tiders reptiler styrde också jordens luftrum under mesozoisk tid. Pterosaurier utvecklade förmågan att flyga oberoende av andra flygande djur (t.ex. insekter, fåglar och senare fladdermöss). Under den mesozoiska ”reptilernas tidsålder” fanns också flera grupper av stora rovdjursreptiler till havs som var anpassade för att simma med paddelliknande bihang. Ichthyosaurier liknar stora moderna delfiner (fig. 5.28 D och 5.29 B). Plesiosaurier hade fyra stora fenor, breda platta kroppar och långa halsar (fig. 5.29 C). Andra exempel på utdöda marina reptiler är mosasaurier, nothosaurier, thalattosaurier och placodonts (fig. 5.29). Medan dinosaurierna dominerade jordens landmiljö under den mesozoiska eran styrde dessa olika marina reptilgrupper världshaven.

Marina reptiler

Det finns ungefär 70 utdöda reptilarter som är anpassade till havsmiljön.

Alla marina reptiler behöver andas luft och har utvecklat anpassningar för att kunna överleva under vatten under långa perioder. Lädersköldpaddan (Dermochelys coriacea) kan hålla andan under vattnet i mer än två timmar. Marina reptiler behöver också reglera sin kroppstemperatur, ofta genom beteenden som att sola sig i solen, antingen på land eller nära vattenytan.

Det finns sju existerande arter av havssköldpaddor: grön havssköldpadda (Chelonia mydas), oäkta sköldpadda (Caretta caretta), Kemp’s ridley (Lepidochelys kempii), olivryggsköldpadda (Lepidochelys olivacea), karettsköldpadda (Eretmochelys imbricata), plattryggig sköldpadda (Natator depressus) och läderryggig sköldpadda (Dermochelys coriacea). Diamantsköldpaddan (Malaclemys terrapin) trivs i bräckt vatten (fig. 5.23 D), men den räknas inte som marin i likhet med de sju havssköldpaddsarter som anges ovan. Havssköldpaddor förekommer i alla havsbassänger med undantag för de kalla polarområdena. Lädersköldpaddan (fig. 5.24 D) förekommer främst i det öppna havet långt från kusten, men alla havssköldpaddor måste återvända till land för att lägga ägg. De livnär sig i allmänhet på maneter, svampar, kräftdjur, sjögräs och makroalger.

Det finns 62 arter av havsormar som är nära besläktade med kobror i underfamiljen Hydrophiinae (fig. 5.25 C och D). Alla havsormar är mycket giftiga men angriper sällan människor om de inte provoceras.

Marinleguanen (Amblyrhynchus cristatus) är den enda bevarade marina ödlan (fig. 5.26 D). Denna art livnär sig främst på undervattensmakroalger och finns endast på Galapagosöarna.

Flera arter av krokodiler lever i bräckt vatten, men ingen av dem anses vara riktigt marin. Både den träffande saltvattenkrokodilen (Crocodylus porosus; fig. 5.25 B) och den amerikanska krokodilen (Crocodylus acutus) lever på stränder, flodmynningar, saltsjöar, mangroveträsk och kustlaguner men vågar sig sällan ut i havet.

Struktur och funktion

Alla reptiler har ett andningssystem med lungor, hårda beniga skelett (fig. 5.29 D) och tjock, torr hud täckt av fjäll (fig. 5.30). Den tjocka skaliga huden erbjöd reptilerna en evolutionär fördel jämfört med amfibier för att överleva på land i torra förhållanden. Reptilers fjäll är gjorda av ett fibröst protein som kallas keratin. Keratin finns också i horn, klor, sköldpaddsskal, fågelfjädrar och däggdjurshår.

Likt amfibier är alla reptiler tetrapoder. Medan de flesta tetrapoder har fyra lemmar är ormar och benlösa ödlor exempel på tetrapoder utan lemmar. Dessa arter förlorade sina lemmar sekundärt, vilket innebär att deras senaste evolutionära förfäder hade lemmar. Ormar och benlösa ödlor utvecklade slanka kroppsformer eftersom dessa var fördelaktiga för överlevnad i vissa livsmiljöer och förhållanden.

Andra reptiler har utvecklat specialiserade lemmar. Havssköldpaddor, liksom forntida reptiler som ichtyosaurier och plesiosaurier, utvecklade paddelformade lemmar som gör det möjligt för dem att röra sig effektivt i vatten. Utdöda pterosaurier (fig. 5.28 C) och moderna fåglar utvecklade vingformade framben som gör det möjligt att flyga.

Anpassningar

Reptiler utvecklade flera anpassningar som gjorde det möjligt för dem att bli de dominerande landlevande ryggradsdjuren på jorden i nästan 250 miljoner år, fram till dinosauriernas utdöende och däggdjurens uppkomst. Den förmodligen viktigaste av dessa anpassningar var utvecklingen av fosterägget. Till skillnad från amfibiernas och fiskarnas ägg var de ägg som reptilerna lade anpassade för en mängd olika förhållanden på torra land. Dessa fosterägg innehåller ett embryo som omges av en skyddande fostersäck och ett skal. Figur 5.32 visar att utvecklingen av fosterägget gjorde det möjligt för reptiler att överleva i en mängd olika torra livsmiljöer på land, till skillnad från amfibier. Amnion, eller fostersäcken, är en vattentät vätskefylld vävnad som ger näring åt det utvecklade embryot och skyddar det från att torka ut.

En annan viktig anpassning som gjorde det möjligt för reptilerna att trivas i terrestra miljöer är den tjocka, fjällande huden som alla reptiler har (fig. 5.30). Detta gjorde det möjligt för reptilerna att överleva inte bara i terrestra miljöer utan även i de mest torra förhållanden.

Energibildning

Livande organismer behöver energi för att överleva. Alla ormar och krokodiler är rovdjur som skaffar sin energi från andra djur. Exempel på deras byten är mindre reptiler, fåglar, insekter, fiskar och små däggdjur. Vissa ormar, t.ex. skallerormar, huggormar och alla havsormar, injicerar sitt byte med dödligt gift när de biter. Krokodiler är i allmänhet rovdjur i bakhåll – de gömmer sig på grunt vatten innan de överraskar sitt byte med kraftiga bett.

Häxor och sköldpaddor uppvisar en stor mångfald av dieter. De flesta ödlearter livnär sig på små ryggradslösa djur som insekter och spindlar. Leguaner, inklusive marina leguanen, äter vegetation. Marinleguaner använder sina långa kraftfulla svansar för att dyka ner till havsbotten där de betar av makroalger, eller sjögräs. Havssköldpaddor äter i allmänhet maneter, svampar, kräftdjur, sjögräs och makroalger.

Växt, utveckling och reproduktion

Nästan alla reptilarter producerar avkomma genom sexuell reproduktion. Manliga reptiler befruktar kvinnliga ägg internt. De flesta reptiler föder sina ungar genom ägg som läggs externt. Dessa fosterägg har vanligtvis ett mjukt läderliknande skal eller ett hårt skyddande skal. Alla havssköldpaddor måste återvända till land för att gräva bo i sandstränder. De flesta arter återvänder till samma kuststräckor där de föddes.

Till skillnad från amfibier har reptilerna inga larvstadier i utvecklingen. Minns hur nykläckta grodor framträder i form av ett groddjurslarvstadium med en lång simmande svans och utan lemmar. Paddaungar genomgår så småningom en metamorfos för att förvandlas till vuxna grodor. Däremot kommer en nykläckt havssköldpadda helt enkelt att växa och mogna till vuxen ålder utan att dramatiskt förändra sin form.

Föräldrarnas omsorgsbeteende är sällsynt bland reptiler, med undantag för fåglar och krokodiler. Krokodilhonor vaktar inte bara sina bon från potentiella äggätande rovdjur, de hjälper också sin avkomma (Fig. 5.33).

Beteende

Reptiler uppvisar ett brett spektrum av beteenden som svar på andra organismer och på sin omgivning. En av de viktigaste sakerna som reptiler uppnår genom sitt beteende är regleringen av sin inre kroppstemperatur.

Thermoreglering är förmågan att kontrollera kroppstemperaturen inuti en levande organism. Att upprätthålla en lämplig kroppstemperatur är viktigt för ämnesomsättning, förflyttning och många cellprocesser inuti levande organismer. Kom ihåg att alla levande amfibier och reptiler är ektoterma eller ”kallblodiga” djur. Ektoterma djur kan inte generera och bibehålla kroppsvärme internt. De måste absorbera värme från sin omgivande miljö. Reptiler kan ofta ses öka sin kroppstemperatur genom att sola sig i solen i gryningen eller vila på varma stenar i skymningen. De kan sänka sin kroppstemperatur genom att gömma sig under jorden, i vatten eller i skugga. Vissa reptiler kan till och med reglera kroppstemperaturen genom att ändra sin hudfärgning. Både amfibier och reptiler använder beteende för att reglera kroppstemperaturen. Däremot kan endoterma djur upprätthålla kroppstemperaturen genom inre kemiska reaktioner från matsmältningen. Exempel på endotermiska organismer – även kallade ”varmblodiga” organismer – är däggdjur och fåglar. Alla existerande amfibier, ödlor, sköldpaddor, ormar och krokodiler är ektotermer.