Отличительной особенностью строения черепах является панцирь, который у разных видов этих животных имеет особую форму и состоит из различных тканей.
У всех видов черепах, за исключением кожистой морской, панцирь имеет два щитка – спинной и брюшной. Спинной щиток называется карапаксом, а брюшной – пластроном.
Карапакс состоит из костных пластинок, образованных кожными покровами, сросшимися с ребрами и отростками позвонков. Поверх костных пластинок располагаются роговые пластины, нередко с рисунком на поверхности. Дополнительную прочность панцирю придают швы, расположенные между роговыми и костными пластинами. У мягкотелых черепах верхняя часть панциря состоит из кожной ткани.
Карапакс и пластрон соединены между собой подвижно, при помощи сухожильной связки, или неподвижно, с помощью костной перемычки. Иногда у черепах в течение жизни вид соединения щитков изменяется: костную перемычку заменяет сухожильная, что позволяет облегчить панцирь.
В настоящее время насчитывается около 250 видов черепах, из них самую многочисленную группу составляют пресноводные черепахи (около 180 видов), вторые по численности – сухопутные (62 вида), а меньше всего видов включает группа морских черепах (8 видов).
Наружная сторона конечностей у черепах покрыта твердыми чешуйками, а голова защищена костными пластинками. Таким образом, спрятавшись в панцирь в случае опасности, животное оказывается со всех сторон окруженным «броней».
Стоит отметить, что панцирь представляет собой одно из самых совершенных средств защиты, которое позволило столь древним животным, как черепахи, дожить до наших дней.
Форма панциря даже у представителей одного вида черепах, обитающих в разных условиях, может быть различной.
При взгляде на черепаху невольно возникает вопрос: как они живут с таким тяжелым приспособлением? Мало кто задумывается над тем, что черепахам удалось выжить именно благодаря панцирю. Для того чтобы сохранить возможность жить внутри панциря, этим животным пришлось полностью перестроить свою анатомию. Так, плечевой пояс был перемещен внутрь грудной клетки. Но самое интересное, что весь процесс эволюции черепах повторяется каждый раз, когда эмбрион превращается в черепаху!
Наличие панциря изменило и способ дыхания черепахи: так как ее грудная клетка не может расширяться, воздух в легкие попадает иначе – сокращение продольных боковых мышц тела увеличивает объем окололегочного пространства.
С древнейших времен анатомия черепах претерпела значительные изменения: ребра стали широкими и плоскими, а позвоночный столб слился с панцирем. Длинная и гибкая шея может втягиваться в виде латинской буквы S. Передний и задний пояса оказались внутри части туловища, которая у других позвоночных животных называется грудной клеткой.
Позвоночник черепахи состоит из 5 отделов – шейного, грудного, поясничного, крестцового и хвостового. Шейный отдел включает 8 позвонков, два из которых образуют подвижный сустав. Грудной и крестцовый отделы образованы позвонками, к которым прикреплены ребра. Длинные позвонки грудного отдела соединены грудиной и образуют грудную клетку.
На позвонках крестцового отдела находятся поперечные выросты, к которым крепятся кости таза. Многочисленные позвонки хвостового отдела по мере удаления от передней части позвоночника становятся более мелкими и гладкими.
Голова у всех видов черепах располагается на подвижной шее, длина которой у некоторых видов может достигать 2/3 туловища.
Обычно голова черепахи может полностью втягиваться в панцирь, за исключением некоторых видов пресноводных и морских черепах с очень крупным черепом, часто обладающим утолщенной костной основой; иногда на голове имеются роговые щитки, которые защищают ее от повреждений.
Зубы у черепах отсутствуют, их заменяют острые роговые края на челюстях. Мускулатура челюстей черепах, особенно крупных, очень мощная. Мускулы прикреплены к черепу особым образом, благодаря чему сила сжатия челюстей очень велика.
В ротовой полости располагается толстый мясистый язык. Широкая глотка проходит в пищевод, переходящий в желудок с толстыми стенками. Желудок отделен от кишечника кольцевым валиком. Желчный пузырь и двухлопастная печень у черепах, по сравнению с другими рептилиями, отличаются довольно крупными размерами.
От задней стенки кишечника отходят два анальных пузыря, которые заполняются водой. У некоторых водных видов эти пузыри используются в качестве дополнительного органа дыхания во время длительного неподвижного пребывания под водой, так как их стенки пронизаны густой сетью кровеносных сосудов. Кроме того, самки некоторых видов используют воду из пузырей для размягчения песка или земли при рытье гнезд.
У некоторых видов черепах развился еще один дополнительный орган дыхания – реснитчатые выросты на слизистой оболочке глотки. Когда черепаха длительное время спокойно лежит на дне водоема, поджидая добычу, она втягивает и выталкивает воду из глотки, обеспечивая постоянный приток кислорода к ресничкам.
Головной мозг черепах развит довольно слабо в отличие от спинного, который обладает достаточно большой массой и толщиной.
Череп этих животных окостеневший, состоящий из двух отделов – мозгового и висцерального. У черепах количество костей, из которых состоит череп, больше, чем у земноводных животных.
Мозг включает передний, средний, промежуточный и продолговатый отделы, а также мозжечок.
Передний мозг состоит из двух больших полушарий, от него отходят две обонятельные доли. Промежуточный мозг располагается между передним и средним. В промежуточном мозге находится теменной орган, который регистрирует сезонные изменения светового режима и продолжительность дня.
Передний отдел теменного органа выглядит как хрусталик глаза, а на задней бокаловидной части расположены чувствительные пигментные клетки. В нижней части промежуточного мозга расположена воронка с прилегающим к нему гипофизом, а также зрительные нервы.
В среднем мозге черепахи находятся зрительные доли. Продолговатый мозг отвечает за основные вегетативные функции – дыхание, пищеварение, кровообращение и т. д., а также за безусловные двигательные рефлексы.
Мозжечок черепахи имеет вид полукруглой складки, прикрывающей переднюю часть продолговатого мозга. У черепах и других рептилий мозжечок обеспечивает хорошую координацию движений.
Глаза у черепах достаточно развиты, имеются два подвижных века и прозрачная мигательная перепонка. Зрение у них острое, а вот слух не слишком хороший. У сухопутных видов барабанная перепонка толстая, а у большинства морских видов слуховое отверстие закрыто утолщенным кожным наростом.
Самым хорошим слухом отличаются пресноводные черепахи, которые часто, услышав пугающий их звук, спешат укрыться в воде.
Ушных раковин и даже слуховых проходов у черепах нет, их заменяет расположенная на голове барабанная перепонка.
Обоняние у черепахи развито очень хорошо, так же как вкус и осязание. Несмотря на толщину панциря, черепахи реагируют на болевые раздражители, поэтому прикасаться к ним следует осторожно.
Мышцы конечностей у черепах очень сильные и хорошо развиты. Мускулатура же туловища, наоборот, практически атрофирована, так как черепахам не приходится ее использовать.
По строению сердечнососудистой системы черепахи сходны с другими холоднокровными животными. Сердце этих рептилий трехкамерное, состоит из двух предсердий и желудочка с неполной перегородкой. От правой части желудочка, в которой содержится венозная кровь, отходит легочная артерия, от средней части со смешанной кровью – правая дуга аорты, а от левой, в которой содержится артериальная кровь, – левая дуга аорты. Правая и левая дуги аорты соединяются в спинной части и образуют спинную аорту.
Крупные вены и артерии у черепах объединены, поэтому по сосудам циркулирует смешанная кровь, менее насыщенная кислородом, чем у теплокровных животных с разделенной венозной и артериальной кровью. Снабжение тканей смешанной кровью не способствует активному обмену веществ, поэтому животное быстрее теряет силы по сравнению с млекопитающими.
Для морских черепах весьма сложно создать условия, максимально напоминающие естественные, поэтому большинство любителей животных содержат в домашних условиях пресноводных и сухопутных черепах.
Половые органы самок представлены парой гроздевидных яичников, а самцов – непарным копулятивным органом, который находится в клоаке и выдвигается только при спаривании. Отличить самцов от самок можно по нескольким признакам. Так, пластрон самца чаще всего имеет несколько вогнутую форму, чтобы ему было удобнее удерживаться на панцире самки при спаривании. Кроме того, у подавляющего большинства видов самцы значительно меньше по размеру, за исключением каймановых черепах, у которых самцы крупнее. У некоторых видов самцы имеют и другие отличия: на пример, у них на лапах бывают более длинные когти или радужная оболочка глаз окрашена в разные цвета.
Черепахи любят греться на солнце
У самцов чаще всего хвост более тонкий и длинный, чем у самок, так как в клоаке последних располагается яйцевод.
Голова расположена на длинной подвижной шее и обычно может втягиваться под панцирь целиком или частично, либо укладываться под панцирем набок. Крыша черепной коробки не имеет височных ям и скуловых дуг, то есть относится к анапсидному типу. Крупные глазницы разделены по средней линии тонкой межглазничной перегородкой. Сзади в крышу черепа вдается ушная вырезка.
В ротовой полости черепахи помещается толстый мясистый язык.
Расположение щитков на голове сухопутной и морской черепах: 1. Носовой 2. Предлобный 3. Надглазничный 4. Теменной 5. Околоушной 6. Жевательный 7. Межносовой 8. Лобный 9. Синципитальный 10. Межзатылочный 11. Затылочный 12. Тимпанический
Строение головного мозга и нервной системы черепах
Передний мозг представлен большими полушариями с отходящими от него обонятельными долями. Полушария переднего мозга имеют вытянутую форму с более расширенным передним концом. К передним концам полушарий у черепах прилегают обонятельные луковицы. Дно переднего мозга состоит в основном из полосатых тел. Поверхность полушарий гладкая, в мозговом своде различают старую кору (архипаллиум) и зачатки новой коры (неопаллиум).
Промежуточный мозг спереди прикрыт передним, а сзади средним мозгом. В нем находится теменной орган, который служит регистрирующим рецептором сезонных изменений светового режима. На крыше переднего мозга располагается эпифиз. Теменной глаз и парафиз у черепах отсутствуют. Уплотненный и прозрачный передний отдел теменного органа напоминает хрусталик глаза, а его бокаловидная часть снабжена пигментными и чувствующими клетками. На нижней стороне промежуточного мозга имеется воронка, к которой прилегает гипофиз и зрительные нервы, образующие перекрест – хиазму.
В состав среднего мозга входят две зрительные доли. Доли относительно невелики и почти полностью открыты. Средний мозг частично прикрыт полушариями.
Мозжечок развивается в виде полукруглой складки (имеет форму вертикальной пластинки с сильно утолщенной верхней частью), которая прикрывает переднюю часть продолговатого мозга. Мозжечок у рептилий крупный, что отвечает за хорошую координацию движений.
Спинной мозг имеет типичное строение: серое вещество (тела нейронов) располагается в центральной части и имеет форму бабочки, белое вещество (отростки нейронов) располагается вокруг серого.
Основная структура глаза – почти сферическое глазное яблоко, расположенное в углублении черепа – глазнице и связанное с головным мозгом зрительным нервом. Он отходит от внутренней стороны глазного яблока и заключен в чехол. Аккомодация хрусталика осуществляется при сокращении ресничной мышцы, которая у черепах поперечно-полосатая, а не гладкая как у млекопитающих.
Сосудистая оболочка и сетчатка, сливаясь, сходясь к оси глаза образуют радужную оболочку. В центре радужки находится отверстие – зрачок. Мышцы радужки также поперечно-полосатые.
Сетчатка имеет типичное строение, но колбочки черепах содержат окрашенные капли масла, которые дополнительно отфильтровывают основной цвет спектра.
Черепахи имеют два века – верхнее и нижнее, а также «третье веко» – мигательную перепонку, закрывающую переднюю половину глазного яблока. Нижнее веко развито сильнее, чем верхнее, и является подвижным.
Черепахи обладают прекрасным цветным зрением за счет жировой фильтрации, и практически все виды активны днем. Цвет имеет большое значение при выборе корма, обследовании окружающей среды и выборе партнера. Черепахи могут реагировать на свое отражение в зеркале, выбирать в пище компоненты красно-оранжевого цвета и при малейшем нарушении зрения отказываться от корма. Многие черепахи с большого расстояния могут узнавать знакомых им людей. Также черепахи могут частично видеть ультрафиолетовое излучение.
Слезные железы у черепах есть, а вот носо-слезный проток у некоторых видов редуцирован (Testudo, Geochelone, Asterchelys). Для таких видов может быть в норме постоянное слезотечение (особенно в условиях неволи).
Врагов, тень и съедобные растения они могут увидеть уже на расстоянии 10 м, особенно если это движущиеся объекты.
Слух черепах
У черепах парное внутреннее ухо имеет типичное строение. Структуры среднего уха выполняют функцию усиления звуковых волн и их подведение к внутреннему уху. Полость среднего уха снаружи ограничена от внешней среды барабанной перепонкой (тимпаническая мембрана). Эта мембрана у большинства видов черепах прикрыта снаружи роговым щитком.
Щиток может быть очень плотным, и в этом случае черепахи способны слышать звуки только в низком диапазоне, порядка 150-600 Гц. К низким частотам относятся стук, шаги, хлопки, шорохи, шум автомобиля и т.д. У морских черепах слуховой проход замкнут сильно утолщенной кожей.
Для определения наличия слуха у черепах были проведены электрофизиологические исследования, то есть регистрация электрической активности слуховых нервов при воздействии звука. Эти опыты показали, что черепахи отлично слышат низкие звуки до 500-1000 Гц. Об этом убедительно свидетельствуют электрические импульсы их слуховых нервов и центров. У водных черепах слух почти такой же чуткий, как у кошек. Черепахи хорошо ощущают колебания почвы. Человек может подозвать к себе черепаху при помощи звуков. Также черепахи слышат колебания пола, при этом колебания через ноги и панцирь передаются во внутреннее ухо.
Так, лесная черепаха (Clemmys insculpta) хорошо воспринимает низкочастотные звуки порядка 500 герц, но если повысить частоту, слуховые способности черепахи быстро снижаются. Видимо, звуки не играют ведущей роли в жизни черепах, разве что в сезон спаривания, когда некоторые виды (особенно сухопутные) издают даже рев.
Под водой черепахи слышат лучше, чем на суше.
Температура тела черепах
Пульсчерепах
Частота пульса зависит от внешней температуры. При более высокой внешней температуре частота пульса повышается. Пpощупать пульс лучше всего между шеей и передней конечностью.
Поведение черепах
Черепахам присущи ритуальное поведение, хоминг, способность к памяти, они могут преодолевать препятствия, лазать, делать подкопы, забиваться в узкие щели, переворачиваться, если оказываются на спине, способны чувствовать боль и страх. Черепахи могут проявлять осмотрительность, любопытство, обращать внимание на людей.
Ориентирование морских черепах
Во время своих опытов биологи помещали маленьких черепашат в круглый стеклянный бассейн, вокруг которого была сооружена специальная установка, воспроизводящая линии магнитного поля и позволяющая изменять их характеристики. И вот оказалось, что если угол наклона магнитных линий соответствовал тому, что наблюдается в районах, севернее тех, что нужны черепахам, то они стремились плыть на юг, и наоборот. Когда же исследователи меняли направление магнитных линий, имитируя снос черепашат течением на запад или восток, они точно так же пытались плыть в противоположном направлении. Именно так им следовало поступать в природе, чтобы оставаться в пределах нужного района океана.
Таким образом, эти опыты показали, что черепахи не только умеют определять свое местонахождение, руководствуясь магнитным полем, но и каким-то образом знают координаты того района земного шара, куда они должны добраться во время своих странствий.
Черепа́хи (лат. Testudines ) — один из четырёх отрядов пресмыкающихся, существующий на протяжении более 220 миллионов лет. Содержит около 230 современных видов, группируемых в 12 семейств и 5 подотрядов, распространённых в тропической и умеренной климатических зонах почти по всей Земле и живущих как в воде, так и на суше.
С экологической точки зрения черепахи делятся на морских и наземных, а наземные в свою очередь подразделяются на сухопутных и пресноводных.
Иногда этих животных относят к подклассу парарептилий или даже выносят в отдельный класс.
Происхождение и некоторые ископаемые виды
Вопрос о происхождении черепах до сих пор остаётся открытым. Условно их предками считаются пермские котилозавры. Но есть мнение, что черепахи произошли от особой группы парарептилий — потомков дискозаврисков (амфибии). Первая известная науке черепаха Odontochelys semitestacea появилась 220 миллионов лет назад в Мезозойскую эру в Триасовый период. Эта черепаха имела только нижнюю половину панциря, а во рту у неё были зубы, что не характерно для современных черепах. Вторая по древности черепаха Proganochelys quenstedti (210 миллионов лет назад, Триасовый период) уже имела полностью сформированный панцирь, но во рту у неё тоже присутствовали зубы.
Из 26 известных науке семейств черепах 12 существуют и сегодня. Известно множество ископаемых черепах, среди которых крупнейшими сухопутными черепахами были представители рода миолания (Meiolania), с длиной панциря около 2,5 м. Они имели огромный, практически одной длины с панцирем, мощный хвост, усаженный двумя рядами костяных уплощенных шипов, а на концах их треугольных черепов располагались длинные притупленные «рога», направленные назад и вбок. Самой большой из известных науке черепах является жившая в меловом периоде и обитавшая в море черепаха архелон (Archelon ischyros). Размер одного из обнаруженных скелетов этого вида достигает более 4 метров. Предполагаемая масса этой черепахи — до 2,2 тонн.
Внешний вид и строение
Размеры и масса современных черепах
Размеры черепах изменяются в довольно большом диапазоне. Морские виды, как правило, больше сухопутных и пресноводных сородичей. Крупнейшими из современных черепах являются кожистые черепахи (Dermochelys coriacea), с длиной панциря 2 м и массой более 600 кг. Самый мелкий вид черепах — крапчатая, или намаквалендская черепаха (Homopus signatus), не превышающая 10 см в длину.
Скелет
Череп панцирного типа — псевдостегальный (у современных морских черепах) или с ложной височной дугой — псевдоапсидный (у остальных черепах). Челюсти современных черепах лишены зубов и покрыты роговыми пластинками в виде клюва. Шейный и хвостовой отделы позвоночника подвижны, остальные срослись с карапаксом. Из-за развития панциря пояса конечностей у черепах переместились под рёбра (уникальное явление среди позвоночных).
Панцирь
Панцирь — наиболее характерный видимый признак черепахи, отличающий её от других рептилий. Он состоит из спинного щита — карапакса и брюшного — пластрона. Костная часть первого образована костными пластинками, сросшимися, как правило, с рёбрами и позвоночником. Второй у подавляющего большинства черепах образован грудиной, ключицами и брюшными рёбрами. Сверху у большинства черепах панцирь покрыт симметричными роговыми щитками, и только у некоторых видов, таких как мягкотелые и кожистые черепахи, его покрывает плотная кожа. Панцирь новорождённых черепах мягкий, но с возрастом он обычно твердеет.
На спинном щите выделяются шейный, позвоночные, боковые (рёберные) и один ряд краевых щитков (у древнейшей известной науке черепахи с полностью сформированным панцирем Proganochelys quenstedti был двойной ряд краевых щитков), на брюшном — горловой, межгорловые, плечевые, грудные, брюшные, бедренные, заднепроходные, подмышечные, паховые и межкраевые щитки. Каждый щиток растёт самостоятельно, и на нём вырастают концентрические годовые кольца.
Спереди и сзади панцирь имеет отверстия, через которые черепаха выдвигает голову, хвост и конечности. У некоторых видов подвижные части панциря могут плотно закрывать оба отверстия (или одно из них) при опасности. У коробчатых черепах передняя и задняя доли пластрона плотно притягиваются к карапаксу, надёжно защищая туловище со всех сторон. У паучьей черепахи (Pyxis arachnoides) подвижна только передняя доля пластрона. Специфическое строение имеет панцирь африканских киникс, у которых подвижна задняя доля не пластрона, а карапакса.
Форма и вид панциря связана с образом жизни черепах: у сухопутных видов он чаще всего высокий, куполообразный, часто бугорчатый, у пресноводных — низкий, уплощённый и гладкий, у морских имеет обтекаемую каплевидную форму.
Строение карапакса и пластрона большинства черепах
Карапакс черепахи Роговые щитки: a — шейный; b — краевые; c — позвоночные; d — рёберные; e — надхвостовые
Наличие панциря тесно связано с особенностями строения внутренних органов, которые поэтому значительно отличаются от аналогичных органов других рептилий. Мускулатура туловища очень слабая, мышцы ног и шеи — наоборот, сравнительно сильны. Рёберного дыхания у черепах нет; воздух заглатывается при помощи подъязычного аппарата. У мягкотелых черепах развито кожное дыхание. В воде черепахи дышат через кожу нёба, что позволяет не всплывать для дыхания во время зимовки. Панцирь наделён осязанием — черепаха чувствует прикосновение к нему.
Половой диморфизм
Самцы водных черепах обычно имеют более длинный, чем у самок, хвост, а самцы сухопутных — хорошо выраженные бедренные шпоры. У тех и других на пластроне есть углубление, способствующее лучшей фиксации самца на самке при спаривании. Половой диморфизм проявляется также в размерах представителей разных полов, но здесь всё зависит от вида. Так, у звёздчатой черепахи (Geochelone elegans) самки крупнее самцов, а у относящейся с ней к одному роду шпороносной черепахи (Geochelone sulcata) — наоборот. У некоторых видов самцы и самки различаются цветом радужной оболочки глаз. У самцов каролинской коробчатой черепахи глаза красного цвета, а у самок — жёлтого.
Голова и шея
Голова у большинства черепах относительно небольшая и имеет обтекаемую форму, чтобы при опасности легко скрываться в панцире. У мягкотелых черепах кончик морды вытянут в мягкий неподвижный хоботок, на конце которого размещаются ноздри. Крупными, не умещающимися или плохо умещающимися под панцирь головами обладают черепахи, не полагающиеся на него как на основное средство защиты: морские черепахи, большеголовая черепаха, грифовая черепаха и так далее.
Шея черепах большинства видов умеренной длины или короткая, но у представителей рода змеиношейных черепах длина шеи почти равна длине карапакса.
При испуге большинство черепах втягивает голову в панцирь, изгибая шею в форме S-образной кривой (при этом голова двигается прямо и назад). Однако существуют виды черепах (подотряд бокошейные черепахи (Pleurodira), распространённые в южном полушарии), которые прячут голову в панцирь, поворачивая её вбок в сторону плеча.
Конечности
Строение конечностей черепах обусловлено их образом жизни. У сухопутных черепах задние конечности столбообразные, а передние несколько уплощённые, приспособленные для рытья нор. Большинство пресноводных черепах имеет плавательные перепонки между пальцами, а у морских черепах конечности преобразованы в ласты.
Когда типичная черепаха прячется в своём панцире, передние конечности, защищённые спереди толстыми чешуями, прикрывают её голову.
Хвост
Большинство черепах обладает коротким хвостом, который при втягивании в панцирь умещается между задними конечностями, прикрывая уязвимую область клоаки. У некоторых сухопутных черепах на кончике хвоста имеется шип заострённой (балканская черепаха) или ногтевидной (плоскохвостая черепаха) формы. Существуют черепахи с длинными хвостами. Как и в случае с крупной головой это виды, чей панцирь не несёт особой защитной функции: морские черепахи, каймановая черепаха, большеголовая черепаха и так далее.
Нервная система и органы чувств
Головной мозг у черепах развит слабо, его масса составляет всего 1/1000 долю массы тела. Спинной мозг, напротив, развит хорошо.
Черепахи обладают хорошо развитым цветовым зрением. При поиске пищи они в первую очередь ориентируются на её цвет и лишь затем на запах и вкус. Сухопутных черепах особенно сильно привлекает красный цвет. Они в первую очередь интересуются именно красными фруктами и овощами, а также совершенно несъедобными объектами этого цвета. Им нравится и зелёный цвет, но они предпочитают светло-зелёные оттенки тёмно-зелёным.
Уши черепах устроены довольно примитивно. У них нет ни ушных раковин, ни даже наружных слуховых проходов, а барабанная перепонка находится прямо на поверхности головы. Многие до сих пор считают их глухими, но теперь известно, что они неплохо слышат, хотя воспринимают только низкие звуки частотой до 3000 Гц. У некоторых видов острота восприятия низких звуков примерно равна кошачьей.
Размножение
В брачный период черепахи-самцы устраивают между собой турнирные бои за право спариться с самкой. У сухопутных черепах эти бои выражаются в преследовании соперника, попытках перевернуть его, нанесении ударов передним краем панциря и укусах, а у водных черепах это в основном укусы и преследование противника. Ухаживание победителя за самкой имеет цель заставить её остановиться и принять наиболее удобное для спаривания положение. Спаривание у водяных черепах проходит в воде прямо во время плавания. При этом самец плотно фиксируется на самке, держа её клювом за кожу на шее.
Самцы некоторых видов черепах в период спаривания могут «петь» — издавать несколько примитивных звуков.
Все известные современные черепахи — яйцекладущие. Самки откладывают яйца в кувшинообразную ямку, которую они выкапывают задними лапами (некоторые — в собственные жилые норы (гофер) или в гнёзда крокодилов, или в морской прибрежный песок), иногда смачивая грунт жидкостью из клоаки. Затем ямка засыпается и утрамбовывается сверху ударами пластрона. Яйца шарообразные или эллипсоидные, белого цвета, обычно покрыты твёрдой известковой скорлупой. Лишь у морских и некоторых бокошейных черепах яйца имеют мягкую кожистую оболочку. Число откладываемых яиц колеблется у разных видов от одного до двух сотен.
Многие черепахи делают несколько кладок в течение сезона. Инкубационный период у большинства видов длится 2—3 месяца (у слоновой черепахи — 6—7 месяцев).
Черепахи большинства видов после откладывания яиц теряют к ним интерес и не проявляют никакой заботы о потомстве. Но есть и исключения. Это коричневая черепаха (Manouria emys). Самки этого вида строят для своих яиц специальное гнездо и охраняют его вплоть до вылупления детёнышей.
Ещё один вид, проявляющий заботу о потомстве — багамская украшенная черепаха (Pseudemys malonei). Наблюдали, как самка этого вида перед вылуплением отыскивала кладку и раскапывала её передними лапами, облегчая выход детёнышей.
У гигантских черепах (Megalochelys gigantea) отмечено наличие поведенческих механизмов регулирования численности популяции. При высокой плотности популяции самка откладывает всего 4—5 яиц раз в несколько лет. А при низкой плотности откладывается до 14 яиц несколько раз в год.
Поведение
Несмотря на слабое развитие головного мозга, при тестировании на интеллект черепахи показывают относительно высокие результаты. Среднеазиатские черепахи легко обучаются находить выход из лабиринта, выбирают и находят нужное место кормления или обогрева, превосходя в этом участвовавших в тесте ящериц и змей.
Есть данные, что при другом тесте черепахи превзошли не только рептилий, но и некоторых млекопитающих и птиц. Все животные должны были решить одну логическую задачу: куда исчез корм?
Черепаху ставили возле кормушки с едой и она принималась есть. Но через несколько минут кормушка начинала медленно двигаться по рельсу влево. Черепаха шла за ней. И тут кормушка исчезала из поля зрения животного, уходя за деревянную ширму. Теперь черепаха должна была понять, в каком направлении скрылась её еда.
Такую задачу не смогли решить ни кролики, ни полёвки, ни голуби, ни куры, ни утки. А черепаха шла вдоль ширмы влево, обнаруживала кормушку и продолжала есть.
В экспериментах участвовали как сухопутные, так и пресноводные черепахи — европейские болотные и каспийские. Все они справились с задачей.
Есть и другие свидетельства сообразительности черепах:
Образ жизни и питание
Черепахи ведут одиночный образ жизни и обычно ищут общества себе подобных только в брачный период, хотя некоторые виды могут собираться в группы на время зимовки. Некоторые пресноводные черепахи даже вне брачного периода агрессивно реагируют на своих сородичей, например жабоголовые черепахи (Phrynops geoffroanus).
Сухопутные черепахи питаются в основном растительной пищей, а пресноводные, наоборот, в большинстве своём хищники. Они поедают различных рыб, а также моллюсков, членистоногих и других позвоночных. Но и те и другие охотно включают в свой рацион корм, казалось бы, им несвойственный: растительноядные — животную пищу, хищники — растительную. Среди морских черепах есть и хищные, и растительноядные, и всеядные виды. Многие пресноводные виды черепах в детстве ведут хищнический образ жизни, а повзрослев, становятся растительноядными.
Распространение
Разнообразные виды черепах населяют бо́льшую часть суши и вод тропического и умеренного поясов. Их нет в холодных краях, некоторых пустынях, на тихоокеанском побережье Южной Америки, и в Новой Зеландии.
Черепахи и человек
Истребление черепах ради мяса, панцирей и кожи
Вкусное черепашье мясо — основная причина истребления многих видов черепах человеком. Люди добывают или добывали ради мяса черепах большинства видов, кроме самых мелких. Мясо этих животных употребляется в пищу как в сыром виде, так и в варёном (суп) или жареном (жаркое). Известны случаи смертельного отравления мясом биссы (Eretmochelys imbricata). Это связано, видимо, с тем, что иногда черепахи поедают ядовитых животных. Особенно пострадала зелёная, или суповая черепаха (Chelonia mydas).
Наряду с зелёной черепахой сильно пострадала и атлантическая ридлея (Lepidochelys kempii). С середины 50-х годов до середины 70-х годов XX века её численность катастрофически сократилась и в 1982 году сохранилось не более нескольких сотен этих животных.
Когда каравеллы Христофора Колумба проплывали через Карибское море, моряки были поражены тем, что море «полно камней». И лишь при внимательном рассмотрении стало ясно, что это скопления зелёных черепах. Моряки стали использовать черепах как «живые консервы». Альфред Брем так описывал обращение моряков с черепахами:
Захваченных черепах обыкновенно переворачивают на спину. С ними не церемонятся: их просто складывают в сторонке где-нибудь на палубе, протягивают над ними парус для защиты от солнца и не заботятся более ни о чем, полагаясь на их живучесть. Ни пищи, ни питья им не дают… В таком положении черепахи могут совершать продолжительные путешествия.
В конце XX века только у берегов Сомали (Восточная Африка) рыбаки ежегодно вылавливали до 4000 зелёных черепах.
Промысел морских черепах и по сей день распространён в Карибском море, причём, по данным на конец XX века, местные рыбаки теперь добывают только идущую на изготовление деликатесного супа хрящевую ткань, так называемый «калиппи». От черепахи весом 120 кг можно получить всего лишь около 2,5 кг «калиппи». У животного срезают с пластрона только хрящ, а тушу бросают разлагаться на берегу.
Морских черепах ловят в основном на берегу, куда самки выползают для кладки яиц. В воде этих животных ловят при помощи сетки с кольцом. Кольцо набрасывают на черепаху и она, испугавшись, сама запутывается в сетке. В некоторых районах применяют старинный способ ловли черепах с помощью рыбы-прилипалы. Жители Мозамбика и Мадагаскара привязывают к хвосту пойманной прилипалы верёвку и бросают в море неподалёку от черепахи. Рыба немедленно крепко присасывается к черепахе и остается только вытащить их обеих из воды. «Грузоподъёмность» одной рыбы составляет около 30 кг, поэтому для охоты на черепах применяют обычно сразу нескольких прилипал на одном лине. Вместе они могут удержать черепаху в несколько центнеров весом.
Моряки использовали как «живые консервы» и различных гигантских сухопутных черепах, обитавших на тропических островах, полностью уничтожив ряд видов и подвидов. Согласно записям в судовых журналах, только 79 китобойных судов за 36 лет в середине XIX века вывезли с Галапагосских островов 10 373 слоновые черепахи (Chelonoidis elephantopus). Всего за XVII—XVIII века, по данным архивных материалов, на Галапагосах было уничтожено около 10 миллионов этих животных, причём на островах Чарлз и Барингтон они были истреблены, а на ряде других оказались на грани исчезновения. Огромное количество гигантских черепах (Megalochelys gigantea) было также вывезено с Сейшельских, Маскаренских и других островов Индийского океана, на некоторых из которых их истребили полностью. Есть сведения, что в начале XVIII века на острове Реюньон на корм свиньям было пущено около 40 000 особей одного из обитавших там и исчезнувших ныне видов. Использование сухопутных черепах на корм животным практиковалось и в СССР — там ежегодно заготавливалось более 100 000 среднеазиатских черепах, которые шли в основном на откорм пушных зверей.
Разнообразием отличаются методы, применяемые современными охотниками за черепахами. Их добывают острогой, ловят сетями, ловушками, или на крючок. Пресноводных черепах выкапывают из-под ила, когда водоёмы пересыхают в сухой сезон и они впадают в спячку. На лесных черепах (например, Cuora galbinifrons, Heosemys spinosa, Indotestudo elongata или Pyxidea mouhotii) охотятся с собаками.
Отлов для содержания в неволе
Некрупных сухопутных и пресноводных черепах различных видов в огромных количествах отлавливают для содержания в неволе. У этих животных уже почти нет шансов вернуться в естественную среду обитания или хотя бы дать потомство, поэтому отлов фактически равнозначен их гибели. В Европе наибольшей популярностью пользуются такие сухопутных черепахи, как средиземноморская, балканская и среднеазиатская. Их продажа составила в 1938 году 250 000 особей и долгое время держалась на уровне 100 000 экземпляров в год. Они завозились из Марокко, Турции, Испании, Греции, Болгарии, а также из СССР, откуда с 1967 года из Казахстана и бывших республик Средней Азии на мировой рынок поставлялось около 1 миллиона среднеазиатских черепах. В 1971 году одна только Югославия экспортировала в другие страны Европы (в основном ФРГ, Италию и Голландию) около 40 000 балканских черепах. С 1969 по 1973 год в Англию было завезено почти 1,5 миллиона черепах различных наземных видов, а ещё 41 694 особи пресноводных видов европейская болотная черепаха (Emys orbicularis) и Mauremys caspica. Всего за это десятилетие в мире на продажу пошли приблизительно 10 миллионов мелких черепах.
В нашей стране из четырёх видов наземных черепах, обитающих сегодня на её территории, в неволе чаще всего содержатся два: болотная (Emys orbicularis), населяющая в низовья Волги и в другие южные регионы европейской части России, и средиземноморская (Testudo graeca), распространённая на черноморском побережье Кавказа и в Дагестане. Эти виды занесены в Международную Красную книгу, а средиземноморская — также и в Красную книгу РФ в категории «1» (вид с неуклонно сокращающейся численностью, отдельные популяции которого находятся на грани исчезновения) и в приложение к Конвенции о международной торговле видами дикой фауны и флоры, находящимися под угрозой исчезновения.
Занесённых в Красную книгу среднеазиатских черепах, которые являются самыми распространёнными «ручными» черепахами нашей страны, контрабандой привозят в Россию из-за границы. При этом животных везут в ужасающих условиях. Вот выдержка из публикации российского представительства Международного фонда защиты животных (IFAW):
25 апреля 2003 г. столичной экологической милицией у гражданина Узбекистана конфисковано 1660 среднеазиатских черепах. Маленькие черепахи были плотно упакованы в огромные сумки, каждое животное обмотано скотчем для ограничения подвижности и облегчения контрабандного перевоза. 5 животных погибли при перевозке, ещё 19 — в течение ближайшего месяца. Около сотни черепах имели тяжёлые деформации панциря.
Разрушение среды обитания
Многие популяции сухопутных черепах сокращаются вследствие застройки или использования в других хозяйственных целях населяемых ими земель. В некоторых случаях землепользователи делают попытки переселить охраняемых законом черепах с осваиваемых земель на другие территории, но такие программы не всегда успешны. К примеру, в марте 2008 года армия США перевезла вертолётами 670 пустынных западных гоферов (Gopherus agassizii) с территорий, на которых создаётся новый полигон для учений в Форт-Ирвине (Fort Irwin Military Reservation), в другие части пустыни Мохаве. Однако, как было вскоре обнаружено, перемещённые черепахи плохо приживаются на новом месте и часто поедаются местными койотами. Это привело к приостановке программы переселения.
Содержание в неволе
Черепахи являются одними из любимых и популярных ручных животных. Они особенно любимы детьми. Встречаются случаи, когда черепахи передаются родственниками из поколения в поколение.
При правильном содержании и уходе черепахи могут жить 30—40 лет даже в условиях российских квартир. Однако часто встречаются случаи неправильного содержания владельцами, незнакомыми со средой обитания данного вида: например, болотную черепаху, водоплавающего хищника, заставляют жить на полу квартиры и пытаются кормить одуванчиками; растительноядную среднеазиатскую черепаху, родом из краёв с жарким летом, не обеспечивают террариумом с надлежащим теплом и светом и кормят мясом и молоком. В результате многие животные быстро умирают, а оставшиеся зачастую остаются калеками с кривым панцирем и грибком.
Черепахи в культуре и искусстве
Черепахи занимают заметное место в мифологии и культуре многих народов. Особенно значительную роль они играли в мифологии Китая, где черепаха, наряду с драконом, цилинем и фениксом, традиционно причислялась к «четырём благопожелательным существам» — а в доисторические времена, черепаха, возможно, считалась и моделью мироздания.
В мифологии народов Африки Земля изображается в образе черепахи, поскольку её внешний облик и окрас придают ей сходство с почвой. Черепаха также является популярным персонажем африканских сказок, ей приписываются сверхъестественные способности и причастность к магии.
Форма черепахи вдохновляла многих скульпторов. Каменные черепахи уже более полутора тысяч лет гордо несут стелы китайских императоров. Они украшают фонтаны в Италии и Испании.
Во время Второй мировой войны черепаха служила символом саботажа в борьбе польского Сопротивления (лозунг работай медленно).
Великий А’Туин — вымышленная гигантская черепаха, на спине которой происходит действие в Плоском мире Терри Пратчетта.
Лев-черепаха — персонаж мультсериала «Аватар: Легенда об Аанге», обучивший Аанга магии энергии.
Ахиллес и черепаха
Широко известен «парадокс» Зенона — Ахиллес и черепаха. Это одна из апорий Зенона, Аристотель в своей «Физике» подробно анализирует рассуждения Зенона.
Быстроногий Ахиллес никогда не догонит черепаху, если в начале движения черепаха находится впереди на некотором расстоянии от него.
Этот сюжет многократно использовался в поэзии и сатире.
Промежуточный мозг спереди прикрыт передним, а сзади средним мозгом. В нем находится теменной орган, который служит регистрирующим рецептором сезонных изменений светового режима. На крыше переднего мозга располагается эпифиз. Теменной глаз и парафиз у черепах отсутствуют. Уплотненный и прозрачный передний отдел теменного органа напоминает хрусталик глаза, а его бокаловидная часть снабжена пигментными и чувствующими клетками. На нижней стороне промежуточного мозга имеется воронка, к которой прилегает гипофиз и зрительные нервы, образующие перекрест – хиазму.
У черепах парное внутреннее ухо имеет типичное строение. Структуры среднего уха выполняют функцию усиления звуковых волн и их подведение к внутреннему уху. Полость среднего уха снаружи ограничена от внешней среды барабанной перепонкой (тимпаническая мембрана). Эта мембрана у большинства видов черепах прикрыта снаружи роговым щитком.
