Крокодилы

Крокоди́лы(лат.Crocodilia)— отряд вторично-водных животных классапресмыкающихсяиз кладыэузухий, которая, в свою очередь, вместе с множеством промежуточных клад относится к кладекруротарзыилипсевдозухии. Из ныне живущих организмов ближайшие родственники крокодилов —птицы, потомки сестринской ветвиархозавров. Хотя словом «крокодил» правильнее всего обозначать представителейсемействанастоящих крокодилов, в целом этот термин употребим для обозначения любых представителей отряда, к которому также относятся семействааллигаторовые(аллигаторыикайманы) игавиаловые, а также некоторые базальные его представители. Нередко «крокодилами» называют любыхкрокодиломорфов(Crocodylomorpha), что является ошибкой на фоне современной систематики данной группы рептилий. В современном объёме данной систематической группы, крокодилы впервые появились 83,5 млн лет назад в позднеммеловом периоде. Современный отряд включает в себя не менее 15 видов настоящих крокодилов (семейство Crocodylidae), 8 видов аллигаторовых (семейство Alligatoridae) и 2 вида гавиаловых (семейство Gavialidae, иногда упраздняемое до подсемейства в составе семейства настоящих крокодилов).
Крокодилы имеют крупное, плотное, ящероподобное тело, вытянутую и приплюснутую морду, сжатые с боков хвосты, и глаза, уши и ноздри, располагающиеся на верхней части головы. Они хорошо плавают и могут достаточно быстро передвигаться по земле. Их кожа очень толстая и покрыта непересекающимися чешуями. Большинство современных крокодилов имеют сложный зубной ряд из зубов, отличающихся по формам, размерам и функциям (гетеродонтизм), а также объёмные челюстные мышцы, обеспечивающие большую силу укуса. Но некоторые виды имеют отличительные краниальные адаптации в силу особенностей питания: наглядным примером являются узкие челюсти и практическигомодонтнаязубная системагавиалов.
Крокодилы имеют четырёхкамерное сердце с полной межжелудочковой перегородкой и, подобно птицам, однонаправленный цикл системы воздушного потока в лёгких. Однако при этом крокодилы являютсяхолоднокровнымиживотными, и их кровеносная система сохраняет возможность смешивания артериальной и венозной крови за счёт наличия паницциева отверстия между левой и правой дугами аорты. В настоящее время считается, что холоднокровность является вторично приобретённым признаком этой группы, поскольку предки крокодилов, как и другие развитые архозавры, имели повышенный, в сравнении с современными рептилиями, уровень обмена веществ и, скорее всего, былитеплокровными. Таким образом, такие признаки, как способность держать конечности относительно прямо под туловищем, четырёхкамерное сердце и более развитая, чем у большинства других современных пресмыкающихся, дыхательная система, являются не прогрессивными признаками крокодилов, а упрощением организации относительно предкового состояния.
Крокодилы встречаются, в основном, в тропических низинах, но аллигаторы обитают в более холодных регионах на юго-востоке США и в реке Янцзы в Китае. Все нынешние крокодилы — специализированные полуводные хищники, использующие в пищу широкий спектр водных, околоводных и приходящих на водопой животных. Некоторые виды, такие, какгангский гавиал, имеют довольно узкий спектр питания. Крокодилы, как правило, одиночные и территориальные животные, хотя многие виды в целом терпимы к своим сородичам. Во время размножения доминирующие самцы всегда придерживаются своей территории и, как правило, являютсяполигамнымипо отношению к самкам. Самки откладывают яйца в ямах или холмиках и некоторое время заботятся о своих детёнышах. Крокодилы, как известно, нападают на людей и являются наиболее опасными для человека крупными хищниками. Наибольшее количество нападений происходит со сторонынильского крокодила. За ним следуетгребнистыйиболотныйкрокодил. В Новом Свете за наибольшее число нападений ответственныострорылый крокодиличёрный кайман. Крокодилы почитались везде, где они обитают. Художественные и литературные представления о крокодилах появились в культурах по всему миру, начиная по меньшей мере со времёнДревнего Египта.
Слово «крокодил» происходит, в конечном счёте, издревнегреческого языка. Там словомκροκόδειλοςназывали и крокодилов, иящериц(хотя для ящерицы было и другое слово —σαῦρος). ДревнегреческоеΚροκόδειλος, вероятно, образовано отκρόκη δεῖλος, «галечный червь», — из-за сходствачешуикрокодилов и ящериц с галькой.
На протяжении десятилетий для научного наименования отряда использовались взаимозаменяемые терминыCrocodiliaиCrocodylia, покаК. П. Шмидтне предложил новое наименованияLoricata. В дальнейшем было принято первоначально предложенное для этой группы названиеCrocodilia.
До 2003 года отрядCrocodiliaбыл группой, которая охватывала не только современных крокодилов и их ближайших вымерших родственников, но и приходящихся им достаточно дальними родственниками крокодилоподобных архозавров. В дальнейшем был введен надотрядCrocodylomorpha, в которого входит в том числеCrocodilia,в свою очередь включающая в себя только современных крокодилов и их ближайших предков. Это разделение было очень важно для палеонтологов, изучающих эволюцию крокодилов.
Древнерусскоеслово «крокодил» («коркодил»),транслитерирующеегреческое словоκροκόδειλος, фиксируется с XII века с Послания митрополита КиевскогоНикифора(1104—1121 гг.)Владимиру Мономаху, в котором упоминается в ряду культовых животных эллинов-язычников: «И вероваша в животныя, в коркодилы, и в козлы, и в змие». Современное же русское слово, согласноэтимологическому словарю Фасмера, заимствовано черезнем.Krokodilв XVI веке.
Длина большинства крокодилов 2—5,5 м. Наиболее крупный вид —гребнистый крокодил, достигает длины до 6,3 (потенциально до 7) метров. Среди наиболее мелких представителей отряда —гладколобый кайман Кювьеитупорылые крокодилы, имеют максимальную зарегистрированную длину в 2,1 м и 1,9 м соответственно. Их внешность демонстрирует адаптацию к обитанию в водной среде:головаплоская, с длинным рылом (тем самым снижая сопротивление воды при развороте);туловищеприплюснутое;хвостмощный, сжатый с боков; ноги довольно короткие, но сильные. На передних конечностях — 5пальцев, на задних — 4 (нет мизинца), соединённых небольшой перепонкой.Глазас вертикально-щелевиднымзрачкомрасположены на верхней части головы, так что животное может выглядывать из воды, выставляя наружу тольконоздрии глаза.
Несмотря на внешнюю схожесть, настоящие крокодилы и аллигаторовые приходятся дальними родственниками и имеют множествоанатомическихи дажефизиологическихразличий. Исследователи отмечают различия в форместопы, строениипояса передних конечностейиплечевой кости, мускулатуре конечностей и еёаллометрии,физиологии упражненийи кинематике движений, а также пропорцияхконечностейилипозвонков. Аллигаторовые, в отличие от настоящих крокодилов, не способны на галоп. Аллигаторы имеют относительно более короткиеостистые отросткипозвонков, короткую и широкую плечевую кость икоракоид, поддерживающие менее дифференцированную мускулатуру передних конечностей. Крестцовые позвонки, кости таза и задние конечности у крокодилов как правило длиннее, чем у аллигаторов. У крокодилов более развит солевой обмен. Излишек солей выводится из организма крокодила с помощью специальных солевых желез, расположенных на языке (лингвальные железы), а также, в меньшей степени, с выделениями Гардеровых желез («крокодиловы слёзы»). У аллигаторов лингвальные железы представляют рудименты слюнных желез и выделяют только небольшое количество слизи. Поэтому крокодилы могут жить в солёной воде, а аллигаторы, за редкими исключениями, живут только в пресной. Чувствительные рецепторы, визуально различающиеся как небольшие точки, покрывают всё тело крокодилов, но только морду у аллигаторов. Ротовая полость аллигаторов не кератинизированна и таким образом намного нежнее, чем у крокодилов. Недавно было показано, что аллигаторовые, в отличие от настоящих крокодилов, по крайней мере в некоторых случаях способны включать растительную пищу в свой рацион.
Визуально аллигаторовых от настоящих крокодилов легче всего отличать по строению челюстей. Когда челюсти у крокодила сомкнуты, то видны его 64—68 (или же, 68-72 уавстралийского узкорылого крокодила, 60-64 утупорылых крокодилови 64-70 уафриканского узкорылого крокодила) относительно длинных и острых зубов, особенно — увеличенный четвёртый зуб на нижней челюсти и пятый зуб на верхнечелюстной кости. У аллигаторов зубы более многочисленны — их количество варьирует от 72 до 76 укитайского аллигатораичерного кайманадо 84—86 уАпапорисского крокодилового каймана. У представителей родаAlligator, а также чёрного и широконосого кайманов, зубы значительно мельче и имеют более притупленные коронки, чем у большинства настоящих крокодилов. У всех аллигаторовых четвёртый зуб нижней челюсти меньших размеров и верхняя челюсть полностью закрывает его. Также их можно отличить по форме морды: у настоящих крокодилов морда как правило острая, V-образная, а у аллигаторовых (кроме Апапорисского крокодилового каймана) — тупая, U-образная. Однако, идентификация по строению челюстей может быть неприменима к старым животным с деформированными зубами и как правило очень массивными, вне зависимости от вида (за исключением более рыбоядных форм), челюстями.
Как и у всех высших позвоночных,кожакрокодилов состоит из двух основных слоев —эпидермисаидермы.
У крокодилов эпидермис составляет 12—14 % от всей кожи, при этом в нём располагается от 82 до 98 %пигментов, определяющих окраску кожи. Самый верхний слой эпидермиса — роговой слой, состоящий из мертвых клеток. В роговом слое крокодилов отсутствует кутикулярный слой, что исключает возможностьлиньки, характерной для большинства пресмыкающихся: их кожа обновляется постоянно, по мере изнашивания. Единственная очевидная линька y крокодилов происходит сразу после вылупления из яйца, при этом сбрасывается эмбриональный эпитрихиальный слой. На теле крокодилов располагаются роговые щитки, являющиеся, как и когти, производными эпидермиса.
Дерма образована двумя слоями — губчатым и компактным. У крокодилов оба этих слоя толстые и пронизаны большим количествомсоединительнотканныхволокон, которые расположены слоями. Число слоев c возрастом увеличивается. Ниже расположены соединительнотканный слой ижировая клетчатка, тесно связанные друг с другом. B дерме крокодилов имеются зоны окостенения, образующие так называемыеостеодермы— костные пластины примерно овальной формы, вытянутые в продольном направлении, иногда c продольным ребром. Они располагаются под роговыми щитками. Остеодермы растут по направлению к краю кожного щитка и одновременно в толщину. Они или отделены друг от друга (в большинстве случаев), или соприкасаются краями, не образуя швов, но между продольными рядами спинных щитков могут образовываться шовные соединения. Остеодермы по структуре кости близки к губчатой кости, имеют вертикальные углубления и ветвящиеся каналы, связанные c внутренними полостями. Эта структура каналов и полостей снабжена кровеносными сосудами, имеет нервные клетки, a также содержит соединительную ткань и пигментные клетки. У всех видов крокодилов наиболее явно остеодермы выражены в дорсальных щитках, однако у некоторых видов они имеются в латеральных или даже вентральных щитках. Щитки служат защитой для мелких крокодилов, часто прикрывая их уязвимые места. У крупных же они в основном увеличивающий площадь поверхности тела прибаскинге, а также способны накапливать минеральные вещества и даже небольшое количество выделяемого мышцамилактата. Некоторые остеодермы формируются по мере роста крокодила, и у взрослых животных их количество возрастает — к примеру, y взрослых крокодилов могут окостеневать щитки верхнего века.
Кожныежелезыявляются производным кожи. Широко распространенное утверждение, что кожа рептилий лишена желез, довольно далеко от истины. У крокодилов выделяют три группы желез: дорсальные, мандибулярные и клоакальные. Все три группы желез принято считать видоизмененнымисальными железами.
Дорсальные железы располагаются под передними наружными углами второго ряда спинных щитков по обе стороны от серединной линии и могут быть обнаружены на всем протяжении спины отлопатокдо основанияхвоста. Эти железы представляют собой впячивания эпидермиса, возникающие на средних стадиях эмбриогенеза, их стенки выстланы однослойным базально-клеточнымэпителием, продуцирующим масляно-жировойсекрет. Эти выделения смазывают кожу между щитками, придавая ей эластичность. C возрастом количество и размеры желез уменьшаются, a их функции ослабевают.
Мандибулярных желез две: они расположены в коже нижней челюсти близко к внутреннему краю нижнечелюстных костей, примерно в средней их части. Железа представляет собой мощную кеглеобразнуюинвагинациюэпителия и способна выворачиваться наружу подобно пальцу перчатки. Для этого отверстие железы снабжено сфинктером и мышцей, идущей от основания железы к подъязычной кости. Стенки мандибулярных желез выстланы пигментированным эпителием, образующим многочисленные сосочки и складки и выделяющим сальножировоймускусоподобныйсекрет. Он служит для запаховых меток и опознавания партнёров.
Парные клоакальные железы лежат в боковых стенкахклоакиблизко канальному отверстию. По строению, составу секрета и функциям они очень близки к мандибулярным.
В брачный период секреция мандибулярных и клоакальных желез усиливается. Выделяемый ими секрет коричневого цвета, имеет сильный мускусный запах и, вероятно, служит крокодилам разных полов помощником для нахождения друг друга.
В отличие от большинства высших позвоночных, y крокодилов нетэпифизаипарапинеального органа. Причем следов их закладки не наблюдается даже на эмбриональных стадиях.Щитовидная железасостоит из двух долей, лежит передсердцем, подтрахеей.Паращитовидных железодна пара, и их месторасположение варьирует в зависимости от вида крокодила. Практически от заднего краячерепачерез всю шею до легких и сердца тянется хорошо развитыйтимус, подобный вилочковой железе птиц.Поджелудочная железаприлегает к первой петлетонкого кишечника.Надпочечникирасположены дорсальнеепочеки вытянуты вдоль них.
Скелеткрокодилов, как вымерших, так и современных, отличается рядом четких признаков.
Череп у крокодилов очень массивный и укреплен на всем протяжении,диапсидноготипа — с двумявисочными дугами; подобное строение черепа имеют лепидозавроморфы,динозавры, птицы и современныеклювоголовые. Пасть укреплена более обширным, чем у млекопитающих,вторичным костным небом, неподвижно сочлененным c черепной коробкой. Это обеспечивает отделение носовых проходов отротовой полости, что особенно важно для водных форм, однако первично данное укрепление связано c повышением механической стойкости черепа, испытывающим большие перегрузки при сильном укусе и умерщвлении жертвы. Верх морды образован разросшимися вдоль средней линиинебапредлобными костями. Видимо, по этой же причине сводится к минимуму количество и размеры черепных отверстий.
Череп крокодилов характеризуется плоской, низкой крышей, утратой заднелобной и заднетеменной костей иэпиптеригоида, слитыми по средней линиилобнымиитеменными костями. Свойственна сложнаяпневматизацияпочти всех костей черепа: это две системы воздухоносных каналов. Одна связана c полостьюсреднего ухаи развилась изевстахиевых труб, a вторая — c носовыми проходами. Это придает легкость массивному черепу без утраты прочности. Однако точного объяснения такой системе пневматизации пока не предложено.
Позвоночник крокодилов насчитывает 60-70 позвонков: 8-9 шейных, 10-11 грудных, 4-5 поясничных (всего — 24 предкрестцовых), 2 крестцовых и 32-42 хвостовых. Между последним грудным и первым поясничным позвонками нет четких различий, поэтому общее количество грудных и поясничных позвонков определяется примерно. Тела всех позвонков, кроме атланта, второго крестцового и первого хвостового процельные, как y ящериц измей. Грудной и поясничный отделы позвоночного столба имеют высокую степень подвижности в латеральном и дорсовентральном направлении. Важной особенностью скелета крокодилов становится двояковыпуклый первый хвостовой позвонок, который выполняет функцию шарового сустава. Это обеспечивает высокую подвижность хвоста как основного локомоторного органа в воде.
Первые девять позвонков имеютребра, не достигающиегрудины— они образуютшею. Шейные ребра, кроме связанных c атлантом и эпистрофеем, имеют широко разделенные головки, при этом дорсальная (направленная к спине) крепится к поперечному отростку, a основная — кпарапофизув нижней части тела позвонка. Таким образом, образуется система «арок», внутри которых проходит шейная артерия. Туловищных ребер, как правило, десять-тринадцать пар. Ребра задних туловищных позвонков постепенно укорачиваются и сливаются c поперечным отростком. У гавиалов нет последних трех, a y крокодилов и аллигаторов — четырёх-пяти туловищных ребер. Имеются брюшные ребра, а также грудина — сложнаяхрящеваяструктура, соединяющая концы ребер, основаниякоракоидовимежключицу. Так называемые крестцовые ребра — это крупные кости, которые соединяются суставами с поперечными отростками крестцовых позвонков. Не существует единого мнения, являются ли они истинными ребрами или утолщенными поперечными отростками. Однако, они не срастаются с позвоночником, и по этой причине их обычно называют рёбрами.
Передние и задние конечности крокодилов морфологически сходны с конечностями млекопитающих и крепятся к поясам конечностей аналогичным образом. Бедренная кость длиннее плечевой, в результате чего задняя часть тела располагается выше передней. На передних конечностях по пять пальцев, внутренние три из которых снабжены когтями. Задние конечности имеют по четыре пальца, на внутренних трех из которых также есть когти.
В поясе переднихконечностейкрокодилов утраченаключица, a идущие в спинно-брюшном направлении коракоиды удлинены и y современных видов равны длине лопатки. Эти признаки свидетельствуют o более эффективной работемышц, поднимающих тело и отводящих конечность назад. Тазовый пояс состоит из короткой подвздошной, широкой лонной и короткой широкой седалищной костей. Для пояса задних конечностей характерно, что два крестцовых позвонка не срастаются в крестец, a в образованиивертлужной впадиныне участвуютлобковые кости. В скелете задних конечностей крокодилов особенно важен хорошо развитыйпяточный бугор, который представляет собой мощный рычаг для сгибаниястопы. Это обусловлено тем, что крокодилы при передвижении по суше могут ходить, не опуская туловища на землю, что гораздо ближе к способу передвижения млекопитающих и наземных архозавров.
Мышечнаямасса обычно составляет более 50 % от массы тела крокодила, оставляя небольшое пространство для других внутренних органов. В скелетной мускулатуре абсолютно преобладают быстрые мышечные волокна.
Поскольку крокодилы имеют медленный обмен веществ и полагаются в первую очередь на анаэробный метаболизм, при повышенных физических нагрузках в их организме накапливается большее количество молочной кислоты. Лактат, образующийся в чрезмерно-больших количествах, потенциально может даже привести клактатацидозуи тем самым представлять угрозу для жизни животного. Однако, крокодилы являются чемпионами среди всех позвоночных в способности накопить относительное и абсолютное количество молочной кислоты в крови и мышцах без значительного вреда для себя: мышцы крокодилов сами по себе крайне устойчивы к падениям значенияpH, а часть продуктов анаэробного метаболизма откладывается в остеодермах и костях черепа. У молодого гребнистого крокодила массой 32 кг было зафиксировано падение pH крови от нормальных 7,4 до 6,42, которое он благополучно пережил.
При поимке крупные крокодилы способны активно сопротивляться в течение нескольких часов, в то время как особи весом менее 200 кг выдыхаются менее чем за 40 минут. Это объясняется тем, что крупные крокодилы более устойчивы к накоплению молочной кислоты и имеют более развитый аэробный метаболизм за счет аллометрического увеличения объёма легких. С другой стороны, после полного выматывания у крупного крокодила может повышаться вероятность гибели от необратимых метаболических нарушений. Поскольку крокодилы имеют низкий уровень обмена веществ и генерируют меньшее количество энергии, чем теплокровные животные, при длительных нагрузках их движения становятся не столь интенсивны.
Аллигаторы и крокодилы обладают самым мощным укусом из всех животных, существующих на планете. В исследовании, опубликованном в 2003 году, укус 272-килограммового миссисипского аллигатора был измерен в 9452 Н. В исследовании 2012 года большее число в 16414 Н было получено от 531-килограммового гребнистого крокодила, содержащегося в неволе. Сила укуса 1308-килограммового гребнистого крокодила при этом была рассчитана в 34424 Н. Это исследование также показало отсутствие четкой корреляции между силой укуса, формой морды и рационом крокодила: лишь очень узкие челюсти гавиалов генерируют примерно вдвое меньшую силу, чем челюсти остальных крокодилов такого же веса. Их челюсти приспособлены скорее для быстрого, чем сильного захвата жертвы. Сила укуса вымершего крокодиладейнозухамогла превышать 356450,6 Н.
Столь высокая сила укуса крокодилов обуславливается их уникальной краниальной анатомией: в черепе имеется очень много пространства для крепления челюстных мышц, но при этом они настолько объемны, что все равно легко различаются снаружи как заметные выпуклости по бокам у основания черепа. Эти мышцы невероятно плотные, они почти такие же твердые на ощупь, как кость. Другой примечательной характеристикой является то, что большая часть челюстных мышц крокодилов создана только для мощного закрытия пасти, в то время как мышцы, служащие для разжатия челюстей, очень маленькие и слабые. Пасть взрослого крокодила может быть надежно закрыта несколькими слоями скотча.
Чувствительные рецепторы, располагающиеся у ротовой полости крокодила, выступают в качестве механорецепторов и позволяют очень точно регулировать силу сжатия челюстей, что позволяет осуществлять ими такие аккуратные манипуляции, как перенос новорожденных детенышей в пасти, и эффективно контролировать захваченную челюстями жертву.
Носоглоточный проход отделён от ротовой полости вторичным костным нёбом. Длинная морда и вторичное костное небо выносятхоаны(внутренние носовые отверстия) практически вглотку. Носовая полость тянется вдоль всей морды и имеет большиепридаточные пазухи— возможно, они используются в качестве резонаторов. Ротовая полость отделена от глотки плотно замыкающимся клапаном (нёбной завеской). Такое строение позволяет крокодилам манипулировать добычей или предметами под водой c помощью пасти и при этом дышать, выставив на поверхность кончик морды. При этом воду в дыхательное горло не пропускает нёбная завеска, а воздух проходит втрахеюпо носоглоточному ходу позади неё. Ноздри, расположенные на конце морды на вершине носового бугра, снабжены клапанами, закрывающимися при погружении.
Ритмдыханияв норме состоит из двух-трех дыхательных циклов, за которыми следует пауза от полминуты до пяти минут. В отличие от птиц и млекопитающих, безусловным сигналом к вдоху является не повышение концентрации углекислого газа в крови, a снижение концентрации кислорода. Максимальный срок пребывания крокодилов под водой без дыхания специфичен для разных видов и в норме колеблется от тридцати минут в активном состоянии, до нескольких часов при пониженной активности.
Гортаньлежит на широкомщитообразном телеподъязычной костии соединена c нейсвязкой. Прямаятрахеяделится на два бронха, каждый из которых входит влегкиев центре на нижней стороне. Легкие крупные, устроены сложно, вмещают большой запас воздуха; с помощью лёгких крокодил способен регулировать плавучесть. Часть мышц, окружающих лёгкие, используется для перемещения воздуха в лёгких, а вместе с ним и центра плавучести. Брюшная полость крокодилов отделена от грудной клеткидиафрагмой. Однако эта диафрагма отличается от диафрагмы млекопитающих — у крокодилов она образована соединительнотканным и мышечным сращением между желудком, печенью и плеврой легкого. Приводится в действие с помощьюпечёночного насоса, в котором печень и свободно соединённые с тазом лобковые кости двигаются в переднезаднем направлении, меняя центр тяжести тела, что также участвует в регуляции плавучести и позволяет крокодилу принимать более удобное положение во время движения в воде и когда он охотится, прячась под водой.
Кровеносная системакрокодилов отличается от таковой у других современных рептилий иптици считается наиболее сложной среди всех позвоночных.
Сердцечетырёхкамерное: имеет двапредсердияи дважелудочка, полностью разделённых перегородкой. Однако имеется механизм управляемого смешиванияартериальнойкрови свенозной. В отличие от млекопитающих и птиц, у крокодилов сохраняется обе дугиаорты— в системном круге кровообращения имеется «дополнительная» левая дуга аорты, берущая начало в правом желудочке (то есть там же, где илегочная артерия) за счет специфичного расположения межжелудочковой перегородки. При этом левая и правая дуги аорты на выходе из сердца очень плотно прилегают друг к другу, в месте их перекреста имеетсяанастомоз(«паницциево отверстие»), и кровь может поступать из одной дуги в другую.
В нормальном режиме работы сердца часть артериальной крови попадает в открытое паниццево отверстие и поступает из правой дуги аорты в левую дугу аорты. Это наиболее выражено во времядиастолы. Артериальная кровь также может перемещаться между обеими дугами аорты черезанастомозпозади сердца. Давление в правой дуге аорты выше, чем в легочной артерии, и поэтому венозная кровь из правого желудочка не может преодолеть клапан, находящийся на пути из правого желудочка в левую дугу аорты. То есть, когда крокодил активен и не находится под водой, обе дуги аорты несут артериальную кровь и никакого смешивания артериальной и венозной крови не происходит. В этом случае сердца крокодилов работают также, как и сердца млекопитающих и птиц. Однако, за счёт наличия специального клапана, который может плотно перекрывать легочную артерию, крокодилы обладают дополнительным механизмом, позволяющим искусственно нагнетать бедную кислородом венозную кровь из правого желудочка в левую дугу аорты, что приводит к смешиванию артериальной и венозной крови. При перекрытии легочной артерии зубцовым клапаном, насыщенная углекислым газом кровь течет справа налево — из правого желудочка в левую дугу аорты, на фоне того что в норме, наоборот, насыщенная кислородом кровь течет слева направо — из правой дуги аорты в левую через паниццево отверстие. Этим так называемым зубцовым клапаном крокодилы могут управлять по своей воле. Данный механизм, называемый контролируемым шунтированием, имеет важныефизиологическиефункции. Во-первых, вместе со снижением частоты сердечных сокращений, данный механизм играет роль во временном понижении уровня обмена веществ, что необходимо для снижения потребления кислорода при погружении под воду. Во-вторых, при длительном погружении зубцовый клапан выступает в качестве предохранительного клапана, когда избыточное давление в легких вызывает застой крови в легочной артерии и повышенное давление в легочной вене, что распространяется на левый желудочек и правую аорту. В-третьих, для ускорения пищеварения кровь в левой дуге аорты, ведущей к пищеварительной системе, сменяется с артериальной на венозную, насыщенную углекислотой, что приводит к выработке желудочного сока, по кислотности десятикратно превосходящего нормальный для млекопитающих.
Сердце гребнистого крокодила (Crocodylus porosus) массой 1,09 кг занимает около 0,279 % от массы тела. Аналогичные числа для миссисипских аллигаторов массой 1 кг, 70 кг и 124 кг составляют 0,25 %, 0,15 % и 0,125 % соответственно. Нормальная частота сердечных сокращений при температурe тела в тридцать градусов по Цельсию достигает двадцати пяти — тридцати пяти ударов в минуту. При погружении в воду в случае опасности крокодилы сначала увеличивают частоту сердечных сокращений, a потом замедляют её, при этом она может упасть до двух ударов в минуту.
Кровькрокодилов принципиально не отличается от крови других рептилий. Эритроциты имеют ядра, a содержание гемоглобина колеблется от 6,9 дo 9,0 грамм-процентов. Белые кровяные тельца представленыагранулоцитами, большими и малымимоноцитамииэозинофильнымиинейтрофильнымигранулоцитами. Крокодилийгемоглобинпереносит гораздо больше кислорода, чем человеческий, а химический механизм регулирования выпуска кислорода зависит не отфосфатов, как у человека, а отбикарбонатов. По этой причине крокодилий гемоглобин может работать вне эритроцитовСильные антибиотики, содержащиеся в крови, помогают избежать заражения в загрязнённой воде.
Лимфатическая системаразвита y крокодилов лучше, чем y большинства рептилий, и имеет сосудистое строение. Сети лимфатических сосудов расположены y мест прикрепления брыжейки, y основания хвоста, под мышками и на затылке.
Зубыу крокодилов конической формы и полые внутри — в этих полостях по мере снашивания развиваются новые острые зубы. Каждый зуб сменяется примерно раз в 1-2 года в зависимости от размеров крокодила. При этом зубы верхней и нижней челюстей совмещены таким образом, что против самых крупных зубов одной челюсти находятся самые мелкие зубы второй. Зубы текодонтного типа и сидят вальвеолах, как у млекопитающих. В отличие от большинства рептилий, у крокодилов наблюдается своеобразная дифференциация зубов по размерам, форме и даже выполняемым функциям. В начале каждой челюсти присутствуют по четыре крупных клыковидных зуба (у настоящих крокодилов особенно увеличен четвёртый зуб на нижней челюсти), служащих для эффективного захвата добычи. В середине челюсти зубы толще, равномернее увеличиваются по длине и образуют своеобразный ножницеподобный прикус, позволяющий разрезать захваченную жертву. У основания челюсти зубы расширяются и уплощаются, что служит для эффективного раскусывания панцирей черепах, раковин моллюсков или дробления костей. Некоторые виды, такие как широкомордый кайман, имеют преимущественно дробящий функциональный морфотип зубов, а другие, такие как гангский гавиал, исключительно прокалывающий. Любопытно, что некоторые сухопутные родственники крокодилов из числанотозухий(Notosuchia) имели полностью дифференцированные зубы, подобно млекопитающим.
Языккрокодилов на всём протяжении прикреплён широкой нижней частью к дну ротовой полости и подвижность его очень мала. К задней части языка примыкает вентральная складка глоточной заслонки. Основу её составляет продолжение базигиоидного хряща, а наиболее близко расположенной мышечной тканью является поперечнополосатая мускулатура языка, для которого базигиоидный хрящ является точкой прикрепления. И, хотя сама по себе вентральная складка не является мышечной структурой, она является частью подъязычного аппарата и связана с основанием языка, что означает возможность её подвижности, обусловленной индивидуальной или комбинированной мышечной активностью.
Желудокделится на два отдела: мускулистый и пилорический. Первый снабжен наружными мышечными тяжами, крепящимися к сухожильным пластинам по обеим сторонам желудка. Внутренняя поверхность снабжена ороговевшей радулой (тёркой). Второй отдел желудка предназначен для переваривания уже растертой в предыдущем отделе пищи. Он имеет складчатую слизистую оболочку. Эпителий образован призматическими клетками, между которыми открываются соковые железы. В желудках крокодилов часто находят камни (гастролиты) и другие инородные предметы. По одной из гипотез, крокодилы заглатывают их, чтобы лучше перетирать пищу, по другой — для увеличения массы и ускорения погружения, однако точного объяснения этому явлению пока нет. Дело в том, что размеры гастролитов иногда неоправданно велики и не позволяют использовать их для эффективного перетирания добычи, кроме того, в зоопарках крокодилы часто лишены возможности заглатывать камни, что вовсе не ухудшает их пищеварения.
Кишечникподразделяется натонкийитолстый, толстый кишечник заканчиваетсяпрямой кишкой. Последняя открывается в клоаку, куда также открываютсямочеточникии протоки половых желез.Слепая кишкаy крокодиловрудиментарнаи находится на границе толстого и тонкого кишечников. Общая длина кишечника в полтора — два раза превышает общую длину тела (от кончика морды до кончика хвоста).
Двухдольнаяпеченькрокодилов расположена в краниальном направлении от диафрагмы. Желчный пузырь крупный и находится рядом c нижней стороной нижней доли правого легкого.
Поджелудочная железа y взрослых крокодилов сильно варьируется по размерам и форме. Топографически она прилегает к первой петле тонкого кишечника в виде продолговатого тела.
До недавних пор считалось, что все представители отряда крокодилов являются облигатнымигиперплотоядными. Однако, современные исследования показали, что это суждение верно только для настоящих крокодилов и гавиаловых. В отличие от них, аллигаторовые могут переваривать растительные белки и жиры, а также демонстрируют в 5 раз большую активность ферментов, ответственных за переваривание углеводов. При разведении аллигаторов на фермах весьма эффективны оказались сложные рационы из высушенных гранул, содержащих до одной трети углеводного материала, включаякукурузуирис. Однако, в отличие от аллигаторовых, настоящие крокодилы являются облигатными хищниками, и при коммерческом разведении на фермах им необходима строго мясная диета.
Как и y всех рептилий, почки крокодилов относятся к тазовому типу (метанефрос). Почки парные, бобовидные, дольчатого строения. Мочевые канальцы начинаются мальпигиевыми тельцами и открываются в мочевые протоки, а те в свою очередь — вмочеточник. Мочевого пузыря нет, что, вероятно, связано с жизнью в воде. Излишки внутриполостной жидкости выводятся черезабдоминальные поры.
Крокодилы выделяют жидкую прозрачнуюмочуc нейтральной или основной реакцией, главные продукты выделения в которой —мочевина,мочевая кислотаиаммиак.
Клоакав виде продольной щели. У самцов канал функционирует как семяпровод, при этом половые продукты попадают в него изсеменниковчерез придатки семенников. Семенники расположены вентральнее почек. В клоаке самцов располагаетсяпенис, который в эрегированном состоянии выдвигается из неё наружу. Пенис крокодилов представляет собой непарный конусовидный валик на вентральной стенке клоаки, снабженный желобком для выведения спермы.
Половая система самок представленаяичникaми, расположенными так же, как и семенники самцов, ияйцеводами. Яйцевод подразделяется на воронку, среднюю часть, в которой формируются третичные яйцевые оболочки, и расширенный маточный отдел, открывающийся в клоаку.
Как и y всех высших позвоночных,головной мозгкрокодилов образован пятью отделами —передний мозг,промежуточный мозг,средний мозг,задний мозг,мозжечокипродолговатый мозг. Однако он имеет особенности, которые отличают его от мозга представителей других групп рептилий и по строению приближают к мозгу птиц.
Обонятельные луковицы(производные переднего мозга) вынесены на конец длинной морды парой обонятельных отростков. Полый мозжечок разделен на три поперечных сегмента, что напоминает складчатый мозжечок птиц или млекопитающих. От головного мозга крокодилов отходит двенадцать пар полностью разделенныхнервов, в то время как y других рептилий десятый и одиннадцатый нервы разделены не полностью. Крокодилам свойственна высокая быстрота реакции.
Продолговатый мозг переходит вспинной. Последний имеет спинномозговой канал гипоцентрического строения, два утолщения, соответствующих поясам конечностей, и продолжается в начало хвостового отдела позвоночника.
Органы чувств крокодилов также характеризуются рядом особенностей. Так, на первом месте по значимости y крокодилов стоят органызрения,слухаиосязания. Последнее для большинства представителей сборной группы рептилий нетипично.
Верхнее веко развито сильнее нижнего; третье веко, образующее мигательную перепонку, может полностью закрывать глаз от внутреннего угла глаза к наружному. Все три века не содержат хрящевой ткани, но y всех видов аллигаторовых, a также yложного гавиалаитупорылых крокодиловв верхнем веке имеется небольшая зона окостенения. Нижнее веко, напротив, подвижное и содержит множество мышечных волокон.
Глаз крокодилов лишёнсклеротикального кольца, которое формируется y многих других рептилий вокруг роговой оболочки и образовано из костных пластинок. Зрачок вертикальный и обеспечивает широкий угол, равный приблизительно 270° — небольшие слепые зоны находятся за затылком и прямо перед мордой (в связи со слабым развитиембинокулярного зрения). B связи c частой ночной активностью у этих животных всетчаткепреобладаютпалочки, которые отвечают заночное зрениеи образуют скопление, отражающее свет. Этим обусловлено также красноватое свечение глаз крокодилов в темноте. Глаза крокодилов лишеныслёзных желез, но имеют хорошо развитуюГардерову железу, которая открывается несколькими протоками подтретьим веком. Эта железа выделяет жирный секрет, смазывающийроговицу, — именно её выделения и образуют «крокодиловы слёзы».
Из всех рептилий крокодилы обладают наиболее развитым органом слуха, который по значимости стоит на втором месте после зрения.
Крокодилы имеют хорошо развитый щелевидныйнаружный слуховой проход, который закрывается клапаном, когда крокодил ныряет.Среднее ухоодной стороны связано со средним ухом другой и c глоткой целой системой придаточных полостей, открывающихся вбарабанные полости. При этом до сих пор неизвестно, какую роль для слуха играет анатомически связанная c ухом сложная система полостей в черепе крокодилов. Также неизвестно, насколько хорошо крокодилы слышат под водой. Во внутреннем ухе имеетсяулитка, подобная таковой y птиц.
Особенности органов обоняния у крокодилов связаны со строением черепа, a само обоняние по значимости стоит на третьем месте после зрения и слуха. Носовые проходы крокодилов вытянуты в соответствии со строением морды и выстланы тремя видами эпителия: ороговевший эпителий выстилает преддверье носовой полости; за ним следует область респираторного эпителия, который выстилает хоаны, вентральную часть носовой раковины и частичнопридаточные пазухи;обонятельный эпителийвыстилает дорсальную часть носовой полости.Якобсонов органy крокодилов отсутствует, хотя и закладывается на эмбриональных стадиях.
Несмотря на сильное ороговение кожных покровов, y крокодилов имеются зоны кожной чувствительности (осязания), которые представлены осязательными рецепторами, располагающимися в щитках кожи — это так называемые чувствительные почки илинейромасты. Такие щитки часто группируются в осязательные пятна, превосходящие по чувствительности кончики пальцев человека. Они позволяют чувствовать вибрацию, исходящую от животных, находящихся в воде на большом расстоянии (аналогбоковой линиирыб). Больше всего осязательных рецепторов располагается на морде и в пасти. B этих областях их может быть до двадцати на каждом щитке. Именно поэтому крокодилам c помощью пасти удается проделывать весьма тонкие манипуляции, такие как контроль захваченной кончиком челюстей жертвы или перенос детенышей. В остальных частях тела осязательные рецепторы могут располагаться по одному на щитке. У молодых крокодилов их больше, чем y взрослых. Недавно было установлено, что осязательные рецепторы крокодилов также способны определять химический состав воды.
Органывкусаy крокодилов расположены наслизистой оболочке, покрывающей крыловидную кость и вентральную стенку глотки. При этом покровы собственно пасти ороговевшие и вкусовых луковиц не имеют.
Настоящие крокодилы и гавиалы демонстрируют ряд приспособлений для жизни в солёной воде: у них имеются лингвальные солевые железы, сильно ороговевающий эпителий ротовой полости, препятствующий диффузии ионов и осмотическим потерям воды, и активную роль в осморегуляции играет клоака. В солёной воде у них включается сложная система осморегуляции, включающая почечный ответ, пост-почечную модификацию мочи в клоаке и выведение избыткахлорида натриясолевыми железами.
Но несмотря на то, что крупные крокодилы могут проводить много месяцев в солёной воде без видимого вреда для себя, особенности их осморегуляции всё-таки не способны обеспечить постоянное пребывание в море. Солевые железы, удаляющие излишки хлорида натрия, у современных морских крокодилов менее специализированы, чем у морских черепах. В отличие от черепах, крокодилы никогда не пьют солёную воду даже при обезвоживании (что заложено у них на уровнеинстинкта) и полностью полагаются на поступление воды из пищи. Для экономии воды аммониотеличные в пресной воде крокодилы в море становятся урикотеличными. Вместо большого количества прозрачной, сильно разбавленной жидкой мочи, в море крокодилы выделяют небольшое количество тягучей, пастообразной белой мочи или даже твёрдые пеллеты, состоящие в основном из солей мочевой кислоты. Для молодых животных проблема обезвоживания стоит острее: время выживания без периодического доступа к пище или пресной воде для новорождённого крокодила массой 100 г оценивается в 21 день, для молодого массой 1 кг — в 50 дней, для молодого массой 10 кг — примерно в 116 дней при летальном обезвоживании 33 % от массы тела.
Для аллигаторов жизнь в соленой воде не представляется возможной. Аллигаторы лишены солевых желёз и сильно ороговевающего эпителия ротовой полости, которые есть у крокодилов. Пресноводные популяции аллигаторов не способны отличать солёную воду от пресной и, находясь в гиперосмотических условиях, пьют солёную воду. Однако популяции из эстуариев избегают пить солёную воду — вероятно, хотя аллигаторы не избегают питья солёной воды на уровне инстинкта, они могут этому научиться. Клоака настоящих крокодилов — активный орган осморегуляции в солёной и пресной воде, способствующий сохранению воды и экскрецииNaClсолевыми железами. Клоака аллигаторов не оказывает влияния на состав выводимой из организма мочи. У аллигаторов основным ответом на ионный и осмотический стресс является почечный — выведение лишних ионов с мочой. Но почки аллигаторов не способны производить концентрированную мочу, гиперосмотичную по отношению к крови, поэтому данный механизм не слишком эффективен. Для адекватной регидратации аллигаторам обязательно нужен доступ к пресной или слабосолоноватой воде.
По-видимому предки аллигаторов эволюционировали преимущественно в пресной воде, а предки настоящих крокодилов — в солоноватой воде (например, в эстуариях).
Крокодилы распространены во всех тропических странах, обитая в разнообразных пресных водоёмах; представители семейств крокодилов терпимо относятся к солёной воде и некоторые из них встречаются в прибрежной части морей (острорылый крокодил,гребнистый крокодил). Предки крокодилов, как и многие другие крокодиломорфы, жили на суше, и только позже перешли к жизни в воде. Все современные крокодилы приспособлены к полуводному образу жизни — обитая в воде, яйца они, однако, откладывают на суше. Хотя некоторые вымершие крокодилы, такие как, к примеру,квинканы, вели полностью наземный образ жизни.
Некоторые крокодилы в периоды засухи впадают в спячку в вырытых ими неглубоких шахтах в иле на дне пересыхающих водоёмов.
Крокодилы — отличные пловцы. Во время плаванья массивный хвост крокодила извивается из стороны в сторону, проталкивая животное через толщу воды, в то время как конечности прижимаются к телу, чтобы уменьшить сопротивление. Когда крокодил решает остановиться или повернуть в другом направлении, конечности раздвигаются в стороны. Крокодилы обычно медленно дрейфуют у поверхности или под водой, совершая еле заметные движения хвостом, но при преследовании добычи способны развивать скорость свыше 25—30 км/ч, поддерживая этот темп довольно продолжительное время.
На суше крокодилы довольно медлительны и неуклюжи, но некоторые виды способны иногда предпринимать значительные переходы, удаляясь от водоёмов на несколько километров, и даже охотиться на суше. Строение конечностей крокодилов заметно отличаются от такового у других рептилий, позволяя им держать конечности почти что вертикально. Они имеют два основных способа наземной локомоции: простое ползание на животе и так называемую «высокую походку». «Высокая походка» более свойственна меньшим по размерам крокодилам. Она во многом напоминает способ передвижения млекопитающих, с той же последовательностью движения конечностей: левая передняя, правая задняя, правая передняя, левая задняя. Некоторые настоящие крокодилы и молодые гавиалы порой даже переходят на галоп, на короткие дистанции развивая скорость свыше 17 км/ч. Ползание более свойственно крупным и тяжелым крокодилам. Оно не сильно отличается от метода передвижения саламандр и ящериц. Передвигаясь таким образом, крокодил тратит меньше сил, но развивает скорость не более 10-14 км/ч. При движении крокодилы могут использовать любой из этих двух способов локомоции в зависимости от обстоятельств. В отличие от большинства других наземных позвоночных, когда крокодилы разгоняются, они увеличивают скорость, при которой нижняя половина каждой конечности перемещается вперёд; таким образом длина шага увеличивается, а продолжительность шага уменьшается. Это позволят крокодилам практически мгновенно развить свою максимальную скорость бега и застать свою жертву врасплох.
На суше и в воде крокодилы могут высоко прыгать, отталкиваясь хвостом или задними конечностями.
Значительную часть суток крокодилы проводят в воде. На прибрежные отмели они выходят утром и ближе к вечеру, чтобы принять «солнечные ванны» (баскинг). Для охлаждения крокодил открывает рот, и вода испаряется изо рта.
У мелких особей суточные колебания температуры могут превышать 5 градусов, но благодаря особенностям поведения и строения тела, у крупных крокодилов суточные колебания температуры тела могут быть очень незначительными — около 1 градуса по Цельсию летом и около 1,5 градуса зимой. Таким образом, для больших крокодилов характернаинерциальная гомойотермия. Однако, их не следует отождествлять систинно теплокровнымиживотными (в наше время — только птицами и млекопитающими), у которых постоянство температуры тела поддерживается за счёт собственногометаболизма(производства тепла), а не долгим остыванием.
Большинство видов крокодилов являются достаточно социальными животными, терпящими рядом с собой соразмерных сородичей. Однако, часто случаются драки за пространство или еду. В сезон размножения все крокодилы (особенно крупные самцы) становятся более территориальными и нетерпимыми к сородичам своего пола.Гребнистые крокодилыасоциальны и ведут территориальный образ жизни круглогодично, а не только в сезон размножения.
Как и многие другиезавропсиды, крокодилы — очень агрессивные и смелые животные, предпочитающие драку отступлению. Некоторым исключением являются обычно пугливыеаллигаторыикайманы.
Крокодилы — одни из немногих рептилий, обладающие голосом. Голос крокодила — нечто среднее между лаем и рёвом, особенно часто и громко слышен у наиболее социальных видов в период размножения, таким образом являясь способом социальной коммуникации. Детеныши могут использовать звуковые сигналы, напоминающие квакание, для привлечения внимания самки. Раздражённый крокодил может громко шипеть или даже рычать.
Все крокодилы являютсяхищникамии охотятся на других животных. Однако, было показано, что аллигаторовые являются скорее всеядными животными (мезохищниками), и способны по крайней мере в некоторых случаях включать в свой рацион растительность без вреда для здоровья. Настоящим крокодилам необходима исключительно мясная диета, и уникальные случаи поеданияфруктовнекоторыми видами могут быть связаны с непищевым поведением.
Взрослые представители большинства видов крокодилов занимают верхнее положение впищевой цепии охотятся на большой спектр водных, околоводных и наземных животных, а также могут поедатьпадаль, хотя гнилого мяса избегают. У всех крокодилов набор предпочитаемых кормов меняется с возрастом и зависит от размеров животного: пищей молодым крокодилам служат в основном различные водные и околоводные беспозвоночные или мелкая рыба. Рацион взрослых особей различных видов варьируется в зависимости от их размеров, формы морды и строения зубов, напрямую связанных с относительными размерами и особенностями их излюбленной добычи. Для ловли мелких и подвижных животных в воде лучше всего подходят длинные и узкие челюсти с небольшими, но многочисленными и очень острыми зубами, близкими по форме и размерами (ложный гавиал,крокодил Джонстона). Для поедания небольших, но защищенных твердым панцирем животных (например,черепахимоллюсков), хорошо подходят очень широкие, приплюснутые челюсти с короткими и притупленными зубами (широкомордый кайман,американский аллигатор). Крокодилы, регулярно охотящиеся на очень крупную и сильную добычу, как правило имеют умеренно широкие челюсти, с крупными и прочными, но при этом относительно острыми зубами, отличающимися друг от друга по форме и размерам (большинство представителей родаCrocodylus). Встречаются и переходные формы челюстей (острорылый крокодил,оринокский крокодил). Бытующее мнение, что виды с широкими челюстями способны справляться с более крупной добычей за счет того, что их черепа способны выдерживать большие нагрузки, не соответствует действительности. Виды, охотящиеся на наиболее крупную добычу (нильский крокодил, гребнистый крокодил), как правило имеют умеренно-широкие челюсти. Считается, что относительно широкие челюсти некоторых видов, таких какболотный крокодил, являются скорее адаптацией для перемещения по заросшим континентальным водоемам, чем для охоты на относительно более крупную добычу.
Как правило крокодилы охотятся из засады, хотя стратегия охоты варьируются в зависимости от отдельных видов и преследуемой добычи. Наземную добычу крокодилы атакуют, выпрыгивая на неё из воды, хватая челюстями и затаскивая под воду. Большинство представителей семейства настоящих крокодилов, за исключением узкомордых форм, хорошо приспособлены для охоты на крупных животных и порой одолевают даже значительно превосходящих себя по размерам млекопитающих, пришедших на водопой. Охотясь на водную добычу, крокодилы либо активно преследуют её под водой, либо захватывают резким боковым движением челюстей. Некоторые крокодилы используют свои хвосты и тела, чтобы загонять рыбу на мелководье, либо другое довольно сложное поведение для ловли рыбы. Они также могут выкапывать донных беспозвоночных.Кубинские крокодилыигладколобые кайманы Шнайдерарегулярно охотятся на суше, в то время как для других видов такое поведение относительно редко. Крокодилам также свойственно отнимать добычу у других хищников (явлениеклептопаразитизма).
Некоторым видам крокодилов свойственны акты сезонного кормления, имеющего место только в определённые периоды времени. Например, нильские крокодилы в некоторых районах Африки охотятся на мигрирующихзебриантилоп гну, когда их стада пересекают реки. Такое изобилие добычи позволяет крокодилам выбирать наиболее слабых животных и топить их, либо вовсе подбирать затоптанных сородичами животных. Мадагаскарские нильские крокодилы находят пропитание в пещерах — взрослые особи предпочитают охотиться налемуровикистеухих свиней(в сухой сезон пещеры здесь — единственное место, где можно найти воду). Некоторые гребнистые крокодилы в определённый промежуток времени посещают побережья или отдельные острова, служащие местом гнездования различных видовморских черепах, наиболее уязвимых в этот промежуток времени. В Австралии возле городаДарвинтуристов развлекают прыжками крокодилов, приманивая их кусками мяса, подвешенными на верёвке рядом с туристическими судами. Многие крокодилы отличают туристические от других судов и сами плывут к ним. Крокодил может съесть и человека. Любой крокодил, превышающий 2 метра в длину и 30 кг веса, считается потенциально опасным, но наибольшее число неспровоцированных нападений на людей лежит на счету у гребнистых,болотных,острорылыхинильскихкрокодилов, а такжечёрных кайманов.
Хотя, подобно большинству других не-млекопитающих хищников, жевать крокодилы не могут, крупную добычу они легко разрывают на подходящие по размерам куски при помощи своей мускулистой шеи и сильных челюстей, после чего проглатывают их целиком. Нередко они, вцепившись в живую или мертвую добычу, вращаются вокруг своей оси, чтобы оторвать кусок мяса. В расчленении особо толстокожих животных настоящим крокодилам помогает увеличенный четвёртый зуб нижней челюсти. Ранее считалось, что крокодилы могут оставлять свою жертву под водой, чтобы та подпортилась и её было проще расчленить на куски. Однако данная интерпретация в настоящее время признается ошибочной, и крокодилы скорее всего просто прячут про запас еду подобно тому, как это делают другие хищники.
У многих видов распространёнканнибализм. Крокодилы охотно поедают падаль и являются важными санитарами рек, хотя протухшего мяса всё таки избегают; они также прячут не съеденные остатки добычи про запас. За один раз крокодилы могут съесть до 23 % от массы своего тела. Будучи холоднокровными животными, крокодилы требуют примерно в пять раз меньше пищи, чем теплокровные хищники такого же размера. Крокодилы хорошо адаптированы для длительного голодания. Без еды взрослые крокодилы в случае крайней необходимости могут обходиться примерно до одного года. Даже только что вылупившиеся детеныши за счет понижения уровня обмена веществ способны прожить без пищи около 58 дней, потеряв при этом 23 % от своей массы.
Самки разных видов откладывают яйца в песок на отмели либо зарывают в гнездо из грязи и гниющей листвы. Число яиц в кладке колеблется от 10 до 100 в зависимости от размеров и вида самки. На тенистых местах ямки закладываются неглубокие, на солнечных — до полуметра. Яйца засыпаются землёй (вперемешку с листьями и травой) или даже песком.Самки по возможности обычно остаются возле кладки, охраняя яйца от врагов. Из всех яиц кладки детеныши вылупляются одновременно. Температура инкубации влияет на пол: если яйцо хранилось при температуре от 31 до 32 °C, то выводятся самцы, если выше или ниже — то самки. Молодые крокодилы ещё внутри яиц ко времени вылупления издают квакающие звуки, и мать раскапывает кладку, помогает потомству выбраться и переносит их в своей пасти в водоём, хотя подобное поведение наблюдается не у всех видов. Ложные гавиалы, например, не заботятся о вылупившихся детенышах и даже не охраняют гнезда. Наличиебарорецепторовв ротовой полости крокодила позволяет самке быть предельно осторожной при переносе потомства. Кроме собственных детёнышей она иногда случайно подбирает и переносит в воду также детёнышей некоторых черепах, откладывающих яйца для безопасности вблизи от кладки крокодила (детёныши черепахи вылупляются одновременно с детёнышами крокодила и также способны самостоятельно добраться до воды).
Вкариотипеу различных видов крокодилов количество хромосом в диплоидном наборе варьируется от 30 до 42 (32 у представителей родаAlligator, 42 уCaiman,MelanosuchusиPaleosuchus;32 уGavialisиTomistoma, 30 уMecistops, 38 уOsteolaemusи от 30 до 34 уCrocodylus). Кариотипы кайманов демонстрируют большое количествохромосомных плеч(60), в сравнении с аллигаторами, а самая большая хромосомная вариация внутри рода наблюдается уCrocodylus. Диплоидный набор хромосом 4 из 12 видов (C. porosus,C. siamensis,Crocodylus palustrisиCrocodylus rhombifer) отличается от 32, несмотря на то, что имеет такое жефундаментальное число(58).
У взрослых крокодилов крупных видов нет никаких естественных врагов за исключением их сородичей и человека. Однако, многие животные, в том числечерепахи, птицы (например,цапли), различные млекопитающие и рептилии (особенновараны), охотно поедают яйца и детенышей крокодилов. Очень маленький процент молодняка достигает подросткового возраста. Но по достижении массы в несколько килограмм смертность крокодилов в результате хищничества заметно снижается. Главными врагами молодых особей, а также крокодилов более мелких видов, являются более крупные крокодилы. Реже на них могут нападать другие крупные хищники, такие какпитоны,акулыибольшие кошки. На взрослыхякарскихиликрокодиловых каймановв Южной Америке регулярно охотятсяягуары,анакондыигигантские выдры, но самыми главными врагами кайманов в большинстве регионов являются чёрные кайманы, оринокские и острорылые крокодилы.
Половой зрелости крокодилы достигают в возрасте от 4—6 (мелкие виды) до примерно 10 или 15 (крупные виды) лет. Кроме того, они продолжают активно расти достаточно большой период времени и после наступления половой зрелости, благодаря растущим хрящевым участкам в костях. Однако, то, что крокодилы растут всю жизнь, является мифом. Живут крокодилы в среднем свыше 50, возможно до 70—100 лет.Гордон Григгописывает продолжительность жизни крокодилов, как сопоставимую с человеческой.
Вопреки распространённому мифу, крокодилы не являются видом, подверженным «пренебрежимому старению». Крокодилы действительно стареют медленнее и этот процесс до конца не изучен. Но они всё же сталкиваются с процессами биологического увядания.
Крокодилы в разной степени опасны для человека. Некоторые никогда не нападают на человека (гавиал), другие нападают систематически (гребнистый крокодил,нильский крокодил), третьи (черный кайман,острорылый крокодил) нападают изредка. В России крокодилы входят в Перечень животных, запрещенных к содержанию.
Несмотря на свою потенциальную опасность, а, возможно, и благодаря ей, крокодилы исторически являются одними из самых почитаемых животных в мире. Во многих древних или традиционных культурах крокодил считался священным животным. Так, вДревнем Египтевозводились храмы, посвящённые богу-крокодилуСебеку, а в прихрамовых гробницах было найдено множествозабальзамированныхкрокодилов. Крокодилы, как правило, ассоциировались с силой и властью.
Мясо крокодилов съедобно и употребляется в пищу населением многих тропических стран. Известно, что мясо крокодилов приобретает вкус того, чем они в основном питаются.Кожа крокодилов, особенно аллигаторов, используется для изготовления различных галантерейных изделий (портфелей, чемоданов и т. п.).
Хищническое истребление крокодилов в XIX—XX веках привело к резкому сокращению их численности (что отразилось на других животных; в частности, в некоторых районахЮжной Америкипосле исчезновения кайманов выросло числопираний) и принятию охранных мер. В ряде стран (например, вТаиланде) существуют специальныефермы по разведению крокодилов.
Существует древняя легенда о том, что крокодил, поедая добычу, плачет «крокодиловыми слезами». Наиболее раннее известное упоминание о крокодиловых слезах встречается в «Библиотеке» константинопольского патриархаФотия(около 820—896). Фотий сообщаето крокодилах, «которые, как говорят, головы людей оплакивают, которых они сожрали, и слёзы льют на останки убиенных», из-за того, что «костистая голова не годится в пищу».
В действительности крокодилы «плачут» вовсе не от жалости. У многих морских рептилий и птиц для удаления переизбытка солей в организме служат специальные железы, открывающиеся наружу у самых глаз. По этой причине длительное время считалось, что «крокодиловы слёзы» — это защитная реакция организма, направленная на выведение избытка солей. Однако, таким образом настоящие крокодилы выделяют значительно меньшее количество солей, чем другие живущие в солёной воде рептилии, и куда более важную роль в осморегуляции у них имеют лингвальные (располагающиеся на языке) солевые железы. Вероятно, «крокодиловы слёзы» в основном выделяются в результате раздражения глаз крокодилов на жарком сухом воздухе.
Крокодилы — единственные выжившие представители подкладыархозавров(Archosauria), за исключением отделяемых в традиционной классификации от другихзавропсидовптиц. На филогенетическом древе они находятся ближе кдинозаврами птицам, нежели кчешуйчатымиликлювоголовым(в то время как положениечерепахостается спорным). Современные крокодилы являются остатками обширной группыкрокодиломорфов, произошедшей оттекодонтовв позднем триасе около 225 млн лет назад; большинство из них вымерло к началукайнозоявместе с динозаврами. Считается, что первые представители современного отряда крокодилов появились примерно 83.5 млн лет назад — и уже тогда произошло отделение более примитивных в эволюционном плане аллигаторовых от линии, ведущей к гавиалам и настоящим крокодилам, предки которых разделилась несколько позже. Крокодилы современного типа эволюционировали в направлении наибольшего приспособления к водному образу жизни и хищничеству, хотя среди всего многообразия крокодиломорфов были не только морские, полуводные или наземные хищники, но и даже всеядные или растительноядные наземные формы.
Современные крокодилы приближены к классическому «рептильному» уровню организации. Однако, ряд особенностей их анатомии позволяет сделать вывод о том, что современные полуводные крокодилы происходят из высокоорганизованных наземных животных, по многим признакам напоминающих птиц или динозавров:
Ещё в конце 80-х годов было предположено, что предки крокодилов были активными, теплокровными хищниками, и что их предки — архозавры также были теплокровными. В последнее время исследования в области эмбриологии показывают, что сначала у крокодильих эмбрионов развиваются полностью сформированные четырёхкамерные сердца, а затем развиваются модификации, которые позволяют их сердцам функционировать под водой как трехкамерным. Используя принцип, согласно которомуонтогенезчастично повторяетфилогенез, Сеймур и соавт. (2004) пришли к выводу о том, что у наземных предков крокодилов было обычное четырёхкамерное сердце, что они были теплокровными, активными животными, и что позже при переходе к полуводному образу жизни их сердце видоизменилось, чтобы функционировать как трехкамерное, уровень метаболизма заметно снизился, а конечности приняли более естественный для холоднокровных животных вид. Однако, признаки активных наземных животных скорее всего сохранялись и совершенствовались у групп крокодиломорфов, продолживших вести наземный образ жизни.
Об этом же свидетельствуют и палеонтологические данные: многие наземные крокодиломорфы, в том числе самые базальные формы, такие каксфенозухии, имеют длинные парасагиттальные конечности, передвижение при помощи которых было бы крайне невыгодно для холоднокровных животных в энергетическом плане. Гистологические срезы костей крокодиломорфов и более базальныхпсевдозухийуказывают на то, что они росли быстрее современных крокодилов и с сопоставимой скоростью со многими теплокровными животными. Скорее всего, теплокровность — это базальный признак для всех архозавров, поскольку исследования костных структур и их связи с темпами роста свидетельствовали о том, что даже ранние архозавры имели довольно высокий уровень метаболизма.
Отряд крокодилов в настоящее время располагается внутри кладыEusuchia, включает в себя 3 надсемейства, 3 семейства и 8 родов (из которых половина —монотипные)и не менее 24 видов, с учётом недавно отделенногопустынного крокодила.
Кладограмма от Эриксона и соавт. (2012):
Такие группы крокодиломорфов, какMesosuchia,Protosuchia,Sphenosuchia,Thalattosuchiaи другие, вопреки распространенной ошибке, в настоящее время не включаются в отряд крокодилов и не являются крокодилами в правильном значении этого термина.