A HÜLLŐK
2.Evolúció
3.Keringés
A hüllők (Reptilia vagy Sauropsida) négy lábú magzatburkos állatok. Négy ma élő; rendjük ismeretes:
A hüllők az Antarktisz kivételével minden kontinensen megtalálhatók, kiváltképp a trópusi és szubtrópusi éghajlatú területeken. Habár valamennyi sejt anyagcseréje termel bizonyos mennyiségű hőt, a modern hüllőfajok egyike sem képes testhőmérsékletének állandó értéken tartására, emiatt ezeket az állatokat "hideg vérűeknek" (ektotermeknek) is nevezik. Testhőmérsékletük többé-kevésbé a környezet hőmérsékletének függvényében változik, például árnyékban lehűl, a napsütés hatására pedig felmelegszik. Jelentős mértékben viselkedésükkel szabályozzák testük hőfokát, hűvös időben napoznak, meleg időben nyirkos, árnyékos helyekre húzódnak. Hűvös környezetben testük természetesen melegebb a környezetnél, akérgesteknős például meglehetősen hűvös tengerekben is rendszeresen előfordul. Testében a meleg vért a keringési rendszer a test középpontja felé továbbítja, kiszorítva a hidegebb vért a külső részek felé. Természetes élőhelyén azonban a legtöbb hüllő a meleg vérű emlősökhöz és madarakhoz viszonyítva csak kismértékben szabályozza a testhőmérsékletét. A hőmérsékletszabályzás terén megmutatkozó hátrány a hüllők számára előnyt is jelenthet a táplálkozásnál, ugyanis kevesebb élelemre van szükségük a hasonló méretű emlősökhöz és madarakhoz képest, amelyek a táplálékukból kinyert energia jelentős részét a szervezetük melegen tartására fordítják. A melegvérűek általában gyorsabban mozognak, de egy támadó vagy menekülőgyík, kígyó vagy krokodil is képes rendkívül nagy sebességet elérni.
A hüllőkkel és kétéltűekkel a zoológia tudományán belül a herpetológia foglalkozik.
Egyes teknősfélék kivételével valamennyi hüllőt pikkelyek borítják.
A legtöbb hüllőfaj tojásrakó (ovoparia), a pikkelyes hüllők rendjébe tartozó egyes fajok azonban félelevenszülők (ovoviviparia), vagyis az utód még a tojás lerakása előtt kikel, emellett léteznek elevenszülők (viviparia) is, melyeknél a mészhéjú tojás ki sem fejlődik. Az elevenszülő fajok magzatait az emlősökéhez hasonló magzatburok veszi körül. Utódaik fennmaradását általában megelőző gondoskodással próbálják biztosítani (például a teknősökre jellemzően elássák a tojásokat, esetleg őrzik a fészket, ahogyan a krokodilok).
A hüllők több millió éve léteznek. Őseik olyan kétéltűek, melyek szárazföldön és vízben egyaránt éltek. Tőlük eltérően a hüllőket durva pikkelyek borítják, és a tojásainak héja van. Ezek az alkalmazkodások tették lehetővé, hogy elszakadjanak a víztől, és olyan változataik fejlődjenek ki, amelyek sokféle környezetben képesek élni. A ma élő hüllőknek 4 fő rendje van: a Chelonia rend (teknősök), a Crocodylia rend (krokodilok, aligátorok, kajmánok, gaviál), a Rhynchocephalia rend (hidasgyíkok) és a Squamata rend (kígyók és gyíkok). Méretük és testfelépítésük különböző, de vannak közös tulajdonságaik is. Rendszerint a szárazföldön tartózkodnak, és gerincesek (olyan állatok, melyeknek csontváza és központi gerincoszlopa van). Bőrük pikkelyekkel vagy hártyával van borítva, hogy megvédje őket a ragadozóktól és a kemény földtől. A hüllők hidegvérűek, a nap és a földfelszín hője melegíti fel testüket.
A nőstény hüllők petéit a hímek belsőleg termékenyítik meg. A kétéltűeknél ez a testen kívül történik. A víz viszi a spermát a petékhez.
A tojás belső szerkezete: középső magzatburok, szikzacskó, peteburok.
A klasszikus álláspont szerint a hüllők közé tartozik valamennyi magzatburkos állat, a madarak és az emlősök kivételével. Tehát a hüllők úgy definiálhatók, mint a krokodilok, aligátorok, hidasgyíkok, gyíkok, kígyók, ásógyíkalakúak és teknősök csoportja, amelyek együttesen a hagyományos Reptilia (a latin repere, „kúszás” szóból) osztályt alkotják. Ez a definíció ma is érvényes.
Egyes taxonómusok nemrégiben felvetették, hogy a taxont, minden leszármazottját beleszámítva monofiletikus csoportként lehetne kezelni. A fenti definíció szerint ugyanis, a madarakat és az emlősöket elkülönítve kezelik, habár mindkét csoport az ősi hüllőkből fejlődött ki. Colin Tudge így ír erről:
Némelyik kladisztikus monofiletikus csoporttá definiálta át a Reptiliát, besorolva a klasszikus hüllők mellé a madarakat és (kapcsolataik révén) esetlegesen az emlősöket is. Mások azonban nem hoztak létre egyesített taxont, hanem különböző osztályokra bontva tartják számon őket. A biológusok egy része szerint a négy fő rend közös jellemzői fontosabbak a kapcsolataiknál, továbbá szerintük a madarakat és az emlősöket is tartalmazó Reptilia rend már zavaróan eltérne a hagyományos rendszertől. Számos biológus kompromisszumos megoldásként csillaggal jelöli aparafiletikus csoportokat (például Reptilia* osztály). Colin Tudge az alábbi módon ismerteti ezt a rendszert:
Az újabb egyetemi szakkönyvek szerzői, például Benton, más kompromisszumos megoldást javasolnak, amely szerint a hagyományos besorolások mellett tüntetik fel a filogenetikus kapcsolatokat. Ebben az esetben a hüllők a Sauropsida, az emlősszerű hüllők pedig a Synapsida osztályba tartoznak, a madarak és az emlősök pedig saját hagyományos osztályaikban maradnak.
A szoros értelemben vett hüllők vagy szauropszidák (Sauropsida vagy Reptilia) első ismert faja a Hylonomus lyelli. Ez a legrégebbi ismert hüllő körülbelül 20-30 centiméter hosszú volt. Felmerült ugyan, hogy a Westlothiana lizzae nevű faj még korábban élt, de erről a későbbiekben megállapítást nyert, hogy inkább a kétéltűekhez állt közel, mint a magzatburkosokhoz. A Petrolacosaurus kansensis, valamint a Mesosaurus nem fajai szintén a hüllők legelső képviselői közé tartoztak.
Az igazi hüllők két ágon fejlődtek tovább. A körülbelül 300 millió éve elkülönültanapszidák (Anapsida) masszív koponyáján csupán néhány lyuk található az orr, a szemek és a gerincoszlop számára. Az anapszidákat túlélő teknősöké is hasonló felépítésű, de erősen vitatott kérdés, hogy a koponyájuk nem később, páncélzatuk kialakulás közben fejlődött-e vissza ebbe a stádiumba. Jelenleg mindkét elmélet mellett komoly érvek szólnak.
A diapszidák (Diapsida) alosztályához tartozó hüllőknél a szemüregek mögött, kissé fölöttük egy-egy újabb nyílás (az úgynevezett halántékablak) alakult ki. A diapszidák fejlődése mintegy 280 millió éve két ágra bomlott. Ezek egyike a Lepidosauromorpha, amelybe a mai kígyók, gyíkok, hidasgyíkok és egyesek szerint a kihalt mezozoós tengeri hüllők tartoznak) és az Archosauromorpha, amelyből a pteroszauruszok, dinoszauruszok és több más rend kihalásával mára csak a krokodilok és a dinoszauruszokból kifejlődött madarak maradtak.
A legelső masszív koponyájú magzatburkosokból már mintegy 310 millió éve kiváltak azemlősök ősei, az emlősszerű hüllők vagy szinapszidák (Synapsida). Az emlősszerű hüllőknek a diapszidákhoz hasonló halántékablaka volt. Ez egyrészt könnyíti a koponyát, másrészt több helyet biztosít az állkapocsizmoknak. Bár gyakran a szauropszidáktól származtatják az emlősszerű hüllőket is, ezek valójában nem tagjai a Sauropsida vagy Reptilia osztálynak.
A Lepidosauromorpha ág két öregrendje közül a sauropterygiák kihaltak; a Lepidosauria öregrendből pedig mintegy 260 millió éve különült el a felemásgyíkok fejlődése – ezeknek mára mindössze két faja maradt életben az Új-Zéland Északi szigete körüli apró szigetkéken.
Az Archosauromorpha ágban a dinoszauruszok fejlődésének kezdeti szakaszában, mintegy 240 millió éve különültek el tőlük akrokodilok (Crocodilia) ősei (Crurotarsi), majd uralmuk vége felé, körülbelül 120 millió éve fejlődtek ki egy csoportjukból a madarak ősei, a hüllőmedencéjű dinoszauruszok (Saurischia).
A legtöbb hüllő keringési rendszerét egy három üregű, két pitvarra és egy változóan tagolt kamrára osztottszív működteti. A szívből egy pár aorta vezet ki. Ennek ellenére a szíven átáramló véráramban folyadékdinamikai okokból kissé keveredik az oxigéndús és az oxigénhiányos vér. A véráram iránya megváltoztatható, hogy következében az oxigénhiányos vér a test, az oxigéndús vér pedig a tüdő felé áramoljon – ezzel az állat hatékonyabban szabályozza hőmérsékletét és tovább maradhat a víz alatt. A hüllők között érdekes kivételek is találhatók. A krokodilok bonyolult négyüregű szíve például merülés közben képes háromkamrásként működni, egyes kígyók és gyíkok (például a varánuszok és a pitonok) háromkamrás szíve viszont az összehúzódás közben négykamrásként működik, mert egy izmos taraj egyesíti a kamrát, amikor a szív kitágul és felosztja, amikor összehúzódik. A tarajnak köszönhetően a pikkelyes hüllők képesek két különböző kamranyomást létrehozni, mint ahogy az emlősök és a madarak is.
Minden hüllő tüdővel lélegzik. A vízi teknősök bőrének áteresztőképessége nagyobb, egyes fajok végbelénél pedig kopoltyúk fejlődtek ki. Az alkalmazkodás azonban nem olyan mértékű, hogy a légzéshez nélkülözhető lenne a tüdő használata. A tüdő szellőztetése a hüllők főbb csoportjainál másként alakult ki. A pikkelyes hüllőknél ez a feladat a hosszirányú izmokra hárul, amelyek a mozgáshoz is szükségesek. Így intenzív mozgás esetén az állatnak vissza kell tartania a lélegzetét. Vannak azonban kivételek ezalól; a varánuszok és más gyíkfajok torokizmaikat felhasználva buccális szivattyúzást alkalmaznak a szokványos „axiális légzésük” kiegészítésére. Ez a módszer lehetővé teszi az állat számára, hogy intenzív mozgás közben is teljesen megtöltse a tüdejét és így hosszú időn át aktív maradjon. A tegu gyíkok proto-diafragmával rendelkeznek, mely elkülöníti a mellüreget a hasüregtől. Habár mozgatni nem képes a tüdőt, a zsigerek megtartásával megkönnyíti annak kitágítását. A krokodilok diafragmája az emlősökéhez hasonlít, azzal a különbséggel, hogy az izmok hátrahúzzák a szeméremcsontot (amely a krokodilok medencéjénél mozgatható), lefelé mozdítva a májat, helyet szabadítva fel ezzel a tüdő kitágulásához.
A teknősök légzése számos tanulmány tárgyát képezi, jelenleg azonban csak néhány faj légzési folyamata ismert meglehetős alapossággal, a többiére ez alapján lehet következtetni. Az eredmények azt mutatják, hogy a szárazföldi és a tengeri teknősök légzőrendszere eltérően működik. Mivel a teknősök páncélja merev, ezért nem teszi lehetővé, hogy a tüdejük más magzatburkos állatokéhoz hasonlóan kitáguljon és összehúzódjon a levegő áramoltatása közben. Némelyik fajnál, például azindiai leffentyűsteknősnél (Lissemys punctata) egy izomlemez burkolja be a tüdőket, melynek összehúzódásakor az állat kilélegzik. Nyugvóhelyzetben a teknős képes behúzni a lábait a testüregébe, kiszorítva a levegőt a tüdőből. A lábak kinyújtásával a tüdőben lecsökken a nyomás, melynek hatására a levegő beáramlik. A tüdő a páncél felső részéhez kapcsolódik, alul pedig (kötőszöveteken keresztül) a zsigerekhez. Egy sor (a diafragmához hasonló) speciális izom segítségével a teknősök képesek zsigereiket fel-le mozgatni, hatékonyabbá téve ezzel a légzésüket, mivel ezek az izmok az elülső lábakhoz kapcsolódnak (valójában az izmok többsége az összehúzódás során benyúlik a lábak üregeibe). A mozgás során történő légzés még kutatás tárgyát képezi mindhárom fajnál, azonban úgy tűnik, hogy különbözőképpen működik. A felnőtt nőstény tengeri teknősök például nem képesek lélegezni, amíg a fészkelőhelyük felé tartanak. A szárazföldön való mozgás közben visszatartják a lélegzetüket és csak akkor vesznek levegőt, amikor megpihennek. Az észak-amerikai dobozpáncélú teknősökazonban járás közben is tudnak lélegezni és a folyamathoz nem szükséges a lábak mozgatása. Feltehetően a hasizmaikat használják a levegővételnél. A vörösfülű ékszerteknősök tudnak ugyan levegőt venni a haladásuk során is, de lélegzetvételeik kisebbek, ami azt jelzi, hogy a lábak mozgása és a légzőrendszer némiképp zavarják egymást. A dobozhátú teknősök akkor is képesek lélegezni, ha lábaikat teljesen a páncéljukba húzzák.
A legtöbb hüllőnek nincs második szájpadlása, ami azt jelenti, hogy vissza kell tartaniuk a levegőt, amíg nyelnek. A krokodiloknál kifejlődött egy csontos második szájpadlás, amely lehetővé teszi a légzést akkor, amikor az állat igyekszik elnyelni a zsákmányát (emellett pedig megvédi azagyat az esetleges rúgásoktól). A szkinkeknél (Scincidae család) különböző fejlettségi állapotban szintén megtalálható a csontos második szájpadlás. A kígyók ehelyett kitágítják a légcsövüket, melynek toldalékai húsos szívószálként kiugranak, hogy lehetővé tegyék az állat számára a folyamatos légzést, a lenyelni kívánt zsákmány méretétől függetlenül.
A krokodilok egy régi hiedelem szerint sírnak evés közben. Számos irodalmi műben szerepel ez a meglepő állítás, különféle mesés magyarázatokkal, mint például hogy a krokodil bűntudatot érez. Valójában természetesen nem sírásról van szó. A krokodil azért távolít el folyadékot a testéből, hogy több hely jusson a levegő számára. Ehhez járul az a tény, hogy a krokodil orrürege rendkívül kicsi.
A kiválasztás nagyrészt két vese segítségével történik. A diapszidák húgysava főként a nitrogén mellékterméke; a teknősök az emlősökhöz hasonlóan többnyire karbamidot választanak ki. A hüllők veséje az emlősőkével és a madarakéval ellentétben nem képes a testfolyadékuknál sűrűbbvizeletet termelni. Ennek az az oka, hogy nefronjukból hiányzik egy speciális struktúra, amelyet Henle-féle kacsnak neveznek. Néhány faj képes ugyan vizet juttatni a húgyhólyagjába, de számos hüllő kénytelen a vastagbelét és a kloákáját használni a víz kieresztésére. Némelyik hüllő az orr és a nyelv sómirigyein keresztül szabadul meg a feleslegessótól.
A legtöbb hüllő ivarosan szaporodik. A hímek
a teknősök kivételével dupla
csőszerű nemi szervvel rendelkeznek, melyet hemipenisnek
neveznek. A szárazföldi és a tengeri teknősöknek csak
egyetlen pénisze van. A teknősök kizárólag tojásokat
raknak le, a gyíkok és a kígyók
között vannak elevenszülők is. A nemzés a
farok tövénél található
kloákán keresztül történik, amely egyben
a hüllők végbélnyílása is.
Léteznek ivartalanul szaporodó pikkelyes hüllők, melyek közül jelenleg a gyíkoknál hat család, a kígyóknál pedig egy faj ismert. Egyes pikkelyes hüllőknél a nőstényekből álló populáció is képes az anyaállatok egynemű, diploid klónjainak létrehozására. Az ivartalan szaporodás, avagy partenogenezis számos gekkófajra jellemző, de elterjedt a tejufélék (különösen az Aspidocelisek) és a nyakörvesgyíkfélék között is. A partenogenetikus fajok közé tartoznak még a kaméleonok, az agámák, az éjszakai gyíkok és a vakkígyófélék.
A magzatburkosok tojásait bőr- vagy mészszerű héj védi, az embriót pedig magzatburok veszi körül. A fejlődés során nincs lárvaállapot