זוחלים

כסות הגוף

גוף הזוחלים מכוסה בעור השונה מעורם הלח של הדו-חיים, מעורם המנוצה של העופות, ומעורם השעיר של היונקים. שכבת האפידרמיס בזוחלים מצופה בקשקשים העשויים בעיקר מבטא-קרטין, אותו החומר ממנו עשויים (בעיקר) הציפורניים והשיער. הקשקשים מחוברים זה לזה באמצעות עור דק וגמיש. שכבות העור והקשקשים משמשות כחיץ לשמירת נוזלי הגוף, סיוע בניהול גזים וחום גוף, הגנה מפגיעות חיצוניות וקרינה, הסוואה ואמצעי תקשורת. תכונה זו של אטימות למים מאפשרת לזוחלים לחיות במקומות יבשים, בשונה מן הדו-חיים. עור הזוחלים עני בבלוטות אקסוקריניות, הנפוצות בעור הדו-חיים, ובמינים מסוימים אף חסר אותן לגמרי.
אצל הצבים התפתח שריון, העשוי מעצמות רבות שהתאחו ומשכבה של קשקשים גדולים המכסה אותן (חוץ משריון הצבים הרכים – אשר כמשתמע משמם – הוא רך, ומכוסה בשכבת עור עבה).
כל הזוחלים מחליפים את שכבות העור הישן (הנקרא "נשל") בחדש יותר בתהליך הנקרא התנשלות (Moulting), אם כי באופנים שונים: הנחשים משלימים התנשלות על פני כל גופם בבת אחת, תוך פריצה מהעור הישן, בעוד שאר הקשקשאים משירים חתיכות גדולות מן העור. התנינאים משירים את קשקשיהם הגדולים אחד אחד, והצבים משירים רק את השכבות העליונות בעוד ששכבות חדשות מתווספות לתחתונות (על פי מספרן ניתן לקבוע את גיל הצב).

טמפרטורת הגוף

יונקים ועופות "חמי דם" הם אנדותרמיים, כלומר מסוגלים לייצר חום גוף בעצמם, והומיאותרמיים, כלומר מסוגלים לשמור על תחום טמפרטורת גוף צר וקבוע. אך הזוחלים "קרי הדם" – בשונה מהם ובדומה לשאר בעלי החיים – הם אקטותרמיים, כלומר חום גופם מגיע ממקורות חיצוניים כמו השמש, והטרותרמיים, כלומר טמפרטורת גופם משתנה לפי טמפרטורת הסביבה. כתוצאה מכך, רוב הזמן טמפרטורת הגוף אצל זוחלים דומה לטמפרטורת הסביבה, ונמוכה מטמפרטורת הגוף האופיינית ליונקים ועופות.
במסגרת הגדרה זו, חלק מן הזוחלים נחשבים "סטנותרמיים" (stenothermic), כלומר יצורים חיים המסוגלים לעמוד בטווח טמפרטורות צר, ואחרים נחשבים "אאוריתרמיים" (eurythermic), כלומר יצורים המסוגלים לסבול טווח טמפרטורות נרחב. באופן כללי, זוחלי הקרקע סטנותרמיים יותר מזוחלי הים והעצים.
היבטים רבים של הפיזיולוגיה של הזוחלים קשורים לטמפרטורה, ומכאן גם התנהגותם ובריאותם. אם טמפרטורת גופם של הזוחלים עולה מעל או יורדת מתחת לתחום הרגיל – גופם יפסיק לתפקד כהלכה והם לא יוכלו לזוז. האופן העיקרי בו זוחלים מווסתים את טמפרטורת הגוף שלהם הוא באמצעות התנהגותם (לפירוט ראו בסעיף התנהגות). לעיתים קרובות הם נאלצים לשהות זמן מה באור שמש ישיר, או לחלופין על מצע כלשהו שחומם קודם בקרני השמש, עד שטמפרטורת הגוף שלהם תעלה לרמה מספקת לצורך פעילויות שונות. מאידך, כאשר הסביבה הופכת חמה מדי הם נאלצים לשהות בצל או במאורה על מנת לקרר את גופם. לכן רוב היבטי ההתנהגות, אורח החיים והתפוצה אצל זוחלים מוכתבים על ידי טמפרטורת הסביבה הרבה יותר מאשר אצל יונקים ועופות (לפירוט ראו בסעיף תפוצה).
מערכת החיסון של הזוחלים מגיבה באופן חלש יותר בחורף. כמו כן, הם זקוקים לקרינת על-סגול כדי לייצר ויטמין D3, המסייע לספוג סידן דרך מערכת העיכול. מחסור בקרינה זו, במיוחד מסוג "גל בינוני" (UV-B), יוביל ל-Metabolic bone disease.

חילוף חומרים

בדומה לשאר בעלי-חיים "קרי דם", חילוף החומרים (מטבוליזם) אצל זוחלים בני-זמננו איטי באופן משמעותי מזה של יונקים ועופות "חמי דם", והם צורכים ומוציאים הרבה פחות אנרגיה ליחידת זמן.
לחילוף החומרים האיטי של הזוחלים ישנם יתרונות, כמו צריכת חמצן נמוכה יותר וצריכת מזון נמוכה יותר. לדוגמה, תנין צורך 10% עד 20% בלבד ממסת המזון שצורך אריה בעל מסת גוף זהה, והוא עשוי לחיות במשך חצי שנה בלי לאכול כלל. עם זאת, את מרביתו של זמן זה הוא מבלה ברביצה ללא תנועה. גם זוחלים טורפים אחרים, כגון נחשים, שממיות וזיקיות, בדרך-כלל אינם מתרוצצים ומחפשים אחר טרפם באופן פעיל, אלא אורבים לו במקום אחד זמן רב.
רמת הפעילות הנמוכה אשר מוכתבת על ידי חילוף החומרים האיטי גורמת לכך שזוחלים בני-זמננו, בהשוואה ליונקים ועופות, ממעטים יותר לחקור את סביבתם, ללמוד דברים חדשים וליצור חיי חברה מורכבים. חילוף החומרים האיטי יותר אצל זוחלים גם מגביל אותם בהוצאת אנרגיה גבוהה במיוחד ומאמצים גופניים קשים במיוחד, אשר אפשריים בבעלי-חיים חמי-דם, למשל תעופה בטפיחות כנפיים פעילות אצל עופות, או ריצה למרחקים ארוכים ביונקים.
חוקרים רבים כיום סבורים כי בשונה מן הזוחלים בני-ימינו, כמה זוחלים נכחדים היו "חמי דם" לפחות במידה מסוימת. אף שלא ניתן לבדוק זאת ישירות בשלדים מאובנים, ראיות נסיבתיות רבות מצביעות על כך. מאובני דינוזאורים רבים התגלו באזורי הקטבים (אשר בתקופתם היו קרירים למדי, אם כי הרבה פחות קרים מאשר כיום). שלדי דינוזאורים רבים, למשל דיינוניכוס, רומזים שהם היו פעילים ומהירי ריצה, ופטרוזאורים היו מסוגלים לעוף. דינוזאורים מנוצים היו מכוסים במעטה נוצות פלומתיות אשר שימשו ככל הנראה כבידוד תרמי, האופייני לבעלי-חיים חמי-דם.

מחזור הדם

כמו אצל שאר בעלי ארבע רגליים, גם בזוחלים יש מחזור דם כפול - מחזור קטן לריאות ומחזור גדול לשאר חלקי הגוף. אך בדומה למצב בדו-חיים, גם בזוחלים עדיין אין הפרדה מוחלטת בין שני המחזורים: במקום חלוקה לחדר ימני וחדר שמאלי בלב ישנו רק חדר אחד, וכתוצאה מכך ייתכן ערבוב בין דם עשיר בחמצן המגיע מן הריאות לדם עני בחמצן המגיע משאר חלקי הגוף. יוצאים מכלל זה הם התנינאים, שבלב שלהם יש מחיצה שרירית המחלקת את החדר למדור ימני ושמאלי, בדומה למצב בעופות וביונקים. ואולם אפילו אצל התנינאים מחיצה זו עדיין איננה מושלמת לחלוטין, ונותר בה חור קטן (foramen of Panizza).
ההפרדה הבלתי-מושלמת בין מחזורי הדם בדו-חיים ובזוחלים מפורשת בדרך-כלל כשריד אבולוציוני של תהליך ההתפתחות מדגים בעלי מחזור הדם היחיד. כמה חוקרים הציעו מנגנונים שונים של זרימת דם בחדרי הלב במיני זוחלים מסוימים, אשר בפועל מצליחים להפחית או למנוע ערבוב דם עשיר בחמצן עם דם עני בחמצן למרות ההפרדה הבלתי-מושלמת. ייתכן גם שזוחלים רבים מסוגלים להשלים עם מידה מסוימת של ערבוב ופגיעה ביעילות מטבולית כתוצאה מכך, שכן קצב חילוף החומרים אצלם בדרך-כלל נמוך מזה של יונקים ועופות.
תופעה נוספת המפורשת כשריד של מצב עתיק בזוחלים ובדו-חיים היא התפצלות אבי העורקים לשני סעיפים גדולים, אחד לצד ימין של הגוף והאחר לצד שמאל שלו, אשר מתאחדים שוב באזור הגב לפני שהם מגיעים לשאר חלקי הגוף. המעבר הכפול מוסבר כשריד של קשת הזימים הרביעית בדגים, אשר הפכה מיותרת עם המעבר לנשימה באמצעות ריאות והעלמות הזימים. צד אחד של המעבר הכפול המיותר מתנוון ביונקים (הצד השמאלי) ובעופות (הצד הימני).

מערכת הנשימה

בדומה לשאר בעלי ארבע רגליים, הזוחלים נושמים באמצעות ריאות. בניגוד לדו-חיים, שבתחילת מחזור חייהם במים הם נושמים באמצעות זימים, לזוחלים אין זימים פעילים בשום שלב של חייהם.
בדומה לדו-חיים, זוחלים קטני-גוף רבים סופגים חלק מן החמצן הדרוש להם מן האוויר ישירות דרך עורם, לעיתים באזורים מסוימים שלו שבהם העור חדיר יותר. למרות זאת, לפחות חלק מן הנשימה מתבצע תמיד באמצעות הריאות.
שאיבת האוויר אל הריאות, שביונקים מונעת בכוח שרירי הסרעפת ובית החזה, מונעת בדרכים שונות בקבוצות שונות של זוחלים. אצל הקשקשאים, השאיבה מונעת בכוח שרירי עמוד השדרה, אשר תפקידם העיקרי הוא בהתקדמות הגוף. כתוצאה מכך, מרבית הקשקשאים נאלצים לעצור את נשימתם בעת ריצה מהירה. בכמה מיני לטאות מגבלה זו נעקפה על ידי התפתחות שרירים גמישים בתחתית חלל הפה, אשר שואבים את האוויר כמו אצל דו-חיים. אצל התנינאים התפתחה מחיצה שרירית דמויות-סרעפת, אך היא איננה הומולוגית לסרעפת היונקים, וממוקמת באגן ולא בתחתית בית החזה.
שלא כמו ביונקים ובעופות, למרבית הזוחלים חך משני קטן ובלתי-מפותח, כך שאין הפרדה בחלל הפה בין דרכי הנשימה ודרכי המזון. כתוצאה מכך רבים מהם אינם מסוגלים לנשום דרך הראות בעת האכילה. יוצאים מכלל זה התנינאים, שהם בעלי חך משני מפותח המאפשר להם לנשום בעת האכילה. אצל הנחשים חך משני בלתי מפותח, אך החלק הקדמי של קנה הנשימה התארך קדימה והתחבר לנחיריים, מה שמאפשר לנחשים לנשום כאשר הם בולעים את טרפם, תהליך שעשוי להימשך אצלם זמן רב.

ריח ותגובות לגירוי כימי

חוש הריח מפותח אצל מרבית הזוחלים, ויש להם מספר איברים הרגישים לגירויים כימיים באף ובחך. בדומה לבעלי ארבע רגליים רבים, הזוחלים (חוץ מן הצבים) הם בעלי איבר יעקובסון – איבר הרחה נוסף לאף בתקרת הפה. איבר יעקובסון מפותח אצל הלטאות, אך לשיא התפתחותו הגיע אצל הנחשים. כאשר נחש קולט קול דרך הקרקע או כאשר ריח חזק מגרה את אפו, הוא מרים מעט את ראשו, משרבב את לשונו ומכניסה בחזרה במהירות מספר פעמים. בכל החזרה של הלשון, קצה נוגע סמוך לפתח בחך המוביל לאיבר יעקובסון, ובכך היא מעבירה אליו חלקיקי ריח שדבקו בה. רבים מן הזוחלים, כמו צפעיים גדולים וחומטיים, מסתמכים כמעט באופן בלעדי על איבר יעקובסון לאיתור ומעקב אחר טרף. זוחלים אחרים, כמו התנינאים, נעזרים בו למציאת בן או בת זוג.

מערכת השמיעה

חוש השמיעה אצל מרבית הלטאות טוב, וחד אף יותר אצל תנינאים. לעומתם נחשים, צבים ולטאות תת-קרקעיות רגישים בעיקר לתנודות בתדר נמוך, יכולת יעילה במיוחד לקליטת קולות המועברים דרך הקרקע. לנחשים אין כלל עור תוף, וכתוצאה מכך הם אינם מסוגלים בדרך-כלל לשמוע קולות, אפילו חזקים למדי, אשר מועברים דרך האוויר. לעומת זאת הם רגישים מאוד לתנודות בתדר נמוך המועברות דרך הקרקע, אותן הם קולטים באמצעות עצמות הגולגולת הישר אל האוזן הפנימית, בתהליך הנקרא "הולכת עצמות" (Bone conduction).

חישה בקרינת חום תת-אדומה

מינים רבים של נחשים, למשל מתת-משפחת העכסנים וממשפחות הפיתוניים והחנקיים (Boidae), מסוגלים לחוש בקרינת חום תת-אדומה, ולקלוט תמונת חום הנפלט מעצם במרחק של עד מטר מהם אפילו בחושך מוחלט (בדומה להדמאה תרמית). יכולת זו מפותחת עד כדי לאפשר לנחש עיוור מלידה "לראות" תמונת חום של יצור העומד מולו, ולתקוף במדויק חלקי גוף פגיעים שלו.
חישת קרינה תת-אדומה מתבצעת ב"איברי גומה" (Pit organs), שהם שקעים קטנים בפניהם של הנחשים. איברי גומה מצוידים בקולטני חישה רבים המכילים תעלות יונים מסוג TRPA1, אשר הנפתחות למעבר כאשר הן מגיעות לטמפרטורה מסוימת. לדוגמה, אצל העכסנים התעלות נפתחות כשהן מגיעות לטמפרטורה של 28 מעלות צלזיוס בקירוב, המתאימה למכרסם קטן בטווח של כמטר. צורתם, מספרם ומיקומם של איברים אלו שונים במיני נחשים שונים: לחנקיים יש שלושה איברים או יותר בין הקשקשים המקיפים את פיהם, בעוד שאצל העכסניים שני איברים המכוסים בקרום בין העיניים לנחיריים.
בנוסף לאיתור ומעקב אחר טרף, נמצא לאחרונה כי אצל שתי קבוצות, כמו העכסן האימתן (Crotalus atrox), איברים אלו מסייעים בוויסות חום הגוף.

מערכת הראייה

חדות ראייתם של הזוחלים משתנה בהתאם למין: מזוחלים בעלי ראייה טובה, בעיקר אלו הפעילים בלילה, ועד זוחלים עיוורים או חסרי עיניים, כמו לטאת דיבמוס דלאי (Dibamus dalaiensis). ראיית צבעים אינה תכונה נפוצה בקרב הזוחלים.
לכמה מיני זוחלים, כמו הספנודון ואיגואניים רבים, יש בחלק העליון של ראשם איבר הרגיש לשינויים בעוצמת האור שנקרא עין הקודקוד, ומוכר גם בשמות "עין שלישית" (Third eye) ו"עין האצטרובל" (pineal eye). איבר זה מקושר לבלוטת האצטרובל, ומסייע לבעל החיים לווסת את השעון הביולוגי שלו וייצור הורמונים הקשורים להומיאותרמיות.
אצל מרבית מיני הזוחלים העפעף התחתון נע יותר מן העליון, חוץ מן התנינים אצלם מועדף העפעף העליון. לנחשים אין עפעפיים נעים כלל, ובמקומם כל עין מכוסה בקשקש מגן קבוע ושקוף.
צורת האישון משתנה לפי מין הזוחל: מהעיגול המאפיין את הצבים וזוחלים רבים אחרים הפעילים ביום, דרך צורת החריץ האנכי של התנינים וזוחלי הלילה והחריץ האופקי של נחשי עצים אחדים, ועד קו הנקודות האנכי של מיני שממיות מסוימים.

מערכת העצבים

מערכת העצבים של הזוחלים דומה ביסודה לזאת של שאר החולייתנים, ובכלל זה מוח שדרה, חלקי מוח ותריסר זוגות של עצבי גולגולת, שלהם תפקודים דומים לאלו של עצבי הגולגולת באדם, למשל. המוח הגדול והמוח הקטן בזוחלים גדולים מעט יותר מאלו של הדו-חיים, אך קטנים בהרבה מאלו של יונקים ועופות. המדד המשמש להערכת גודל המוח תוך ניכוי השפעת גודל הגוף הוא "מנת המוחיות" (Encephalization Quotient). מנת המוחיות האופיינית לזוחלים בני זמננו הוא כעשירית מזו של יונקים ועופות, כלומר לזוחל טיפוסי יש מוח קטן פי עשרה ממוח יונק או עוף באותו גודל גוף. בהתאמה לגודל המוח, הזוחלים נחשבים לאינטליגנטים פחות מן היונקים והעופות.
נחיתות הזוחלים בגודל המוח, בהשוואה ליונקים ועופות, נובעת קרוב לוודאי מהיותם "קרי דם". רקמת עצב צורכת יותר אנרגיה ליחידת משקל מכל סוג אחר של רקמה, אפילו בעת מנוחה מוחלטת. קצב חילוף החומרים האיטי של הזוחלים אינו מספק די אנרגיה להחזקת מוח גדול. יוצאים מכלל זה היו מספר דינוזאורים קטני-גוף מן הקבוצות הקרובות ביותר לעופות, כמו טרודון ובמבירפטור. מנת המוחיות שלהם, אותה ניתן למדוד מתוך הנפח הפנימי של הגולגולת במאובנים, דומה למנת המוחיות של עופות בני-ימינו. זוהי ראייה עקיפה נוספת שדינוזאורים אלו היו חמי-דם.

גפיים ותנועה

אף על פי שהאב הקדמון של הזוחלים היה בעל ארבע רגליים, אצל מספר קבוצות זוחלים יש נטייה להתנוונות הגפיים ואף להעלמותם. במיני חומטים רבים, כמו הנחושית העינונית, הרגליים קטנות מאוד. אצל לטאות ממשפחת הקמטניים ניתן למצוא מינים בעלי גפיים מפותחות ועד מינים דמויי-נחש החסרים גפיים לחלוטין, למשל קמטן החורש הנפוץ בארץ-ישראל. לבני משפחת הביפדיים יש רק גפיים קדמיות המשמשות לחפירה. קבוצות שלמות של זוחלים איבדו לחלוטין את גפיהם, כמו הנחשים המוכרים והטבעונים דמויי התולעת. עם זאת, אפילו אצל זוחלים חסרי גפיים ניתן בדרך-כלל למצוא שרידים של עצמות הגפיים, הכתפיים או האגן, המעידים על מוצאם האבולוציוני מאב קדמון בעל גפיים.
בזוחלים בעלי רגליים, הירך והזרוע פרושות הצידה מן הגוף, ורק השוק ואמת הזרוע נוטות למטה. כתוצאה מכך כפות רגליהם מוצבות לצידי הגוף, ולא מתחתיו כמו ביונקים ובעופות. צורת גפיים זו מקנה לגוף יציבה "שרועה" – נוגעת בקרקע – ומכאן שמם "זוחלים". מכאן גם דרך הילוכם של הזוחלים: הם מחזיקים אך במעט את גופם מורם מעל הקרקע, ומניעים אותו מצד לצד כדי להגדיל את אורך הצעד. הליכה זו נראית בעיני ביולוגים אחדים כבלתי יעילה ומסורבלת. אולם, צורה זו לא השתנתה כמעט במשך מיליוני שנים ומופיעה אצל רוב הזוחלים והדו-חיים, ועל כן ניתן לטעון כי אם הייתה מפריעה להם, הרי הייתה נעלמת. כמו כן, יציבתם מותאמת לאורח חייהם המתבסס על שימור רב ככל הניתן של אנרגיה.
בנוסף, הזוחלים פיתחו שיטות תנועה מגוונות: חלק גדול מהם שוחה, ובכלל זה צבי הים להם גפיים דמויות סנפירים, התנינאים להם גפיים המשמשות הן לשחייה והן להליכה, ונחשי הים (Hydrophiinae) חסרי הגפיים השוחים באמצעות הנעת גופם; רבים שידרגו את תנועתם לכדי טיפוס, כמו השממיות שיכולות לטפס על קיר זכוכית, הנחשים (ראו קישורים חיצוניים), והזיקיות אשר לופתות ענפים באמצעות אצבעותיהן וזנבן; מעטים מהם אף יכולים לנתר, כמו האנוליס (Anolis), קבוצות אחדות פיתחו יכולות דאייה מגוונות (מפורטות מטה); ואחרים יכולים אף לרוץ על רגליהם האחוריות, כמו לטאות הקולר (Crotaphytus), לטאות הבסיליסק היכולות אף לרוץ על מים (ראו קישורים חיצוניים) וחרדון הצווארון. תנינאים צעירים או קלי משקל אף יכולים ללכת באופן דומה ליונקים – הליכה זו נקראת "הליכה גבוהה" ("high walk”) והיא נעשית באמצעות הרמת עצמם מהקרקע ותנועה קלה מצד לצד – או אף "לדהור" באמצעות הנעת הגוף למעלה ולמטה (ראו קישורים חיצוניים). לדינוזאורים היו רגליים מוצבות מתחת לגופם ויציבתם הייתה זקופה בדומה לזו של עופות ויונקים.

תנועת נחשים וחסרי גפיים אחרים

חסרי הגפיים סיגלו לעצמם אופני תנועה שונים כדי להתגבר על חסרונם. הנחשים פיתחו חמש דרכי הילוך עיקריות המשמשות אותם בהתאם לסוג המשטח עליו הם נעים, מהירות התנועה, משקל הפרט ועוד. נחש יחיד יכול להשתמש ברוב או בכל החמש, ואף מסוגל להשתמש בשתי דרכים שונות בחלקי גוף שונים. הם נעים באמצעות כיווץ שרירים היוצר traction בין קשקשיהם לבין המשטח עליו הם מחליקים, ודחיפת עצמם אחורה כנגד המשטח. מספר רב של חוליות גמישות מאפשרות להם לנטות לכל כיוון ואף להתפתל סביב עצמים.
התנועה הבסיסית ביותר היא תנועה גלית (Undulatory locomotion). היא משמשת את כל חסרי הגפיים, כולל נחשי הים. התנועה מתחילה בראש, שם הנחש מכווץ את שריריו, מזיזו קדימה בכיוון אלכסוני לצד מסוים ובכך גורם לשאר גופו לעקוב אחריו. לאחר מכן התהליך חוזר חלילה לצד השני.
תנועה שנייה, המשמשת גם נחשים מטפסים, היא תנועת כיווץ (Concertina). בתנועה זה הנחש נע קדימה מבלי להזיז את גופו לצדדים, זאת באמצעות כיווץ גופו לכדי צורות S רבות, הזנקת חלקו הקדמי קדימה, הורדתו כלפי הקרקע, מציאת מקום אחיזה ומשיכת החלק הנותר.
תנועה בקו ישר משמשת לרוב נחשים גדולים, כמו פיתוניים. בתנועה זו חלק מהבטן מורם מעט מעל הקרקע, נמתח קדימה, מורד ומוצא אחיזה בקרקע, מושך את שאר הגוף וחוזר חלילה עם חלקי גוף אחרים (ראו קישורים חיצוניים).
חוסר גפיהם של חסרי הגפיים אינו מהווה אבן נגף בפניהם, אלא ההפך הוא הנכון: הוא מאפשר להם להשתחל אל תוך חללים קטנים וצרים, כמו סדק בסלע וצמחייה צפופה. כמו כן, חלק ממינים אלו נעים במהירות, כמו הממבה השחורה היכולה לנוע במהירות של עד כ-16 קמ"ש (הנחש המהיר בעולם).

שלד

ככל בעלי ארבע הרגליים (קיימים כיום: דו-חיים, יונקים, עופות והזוחלים עצמם), לזוחלים יש בליטה (Occipital Condyle) המחברת בין העצם האחורית והתחתונה של הגולגולת לבין עצם האטלס. אצל הזוחלים הבליטה יחידה, בעוד שאצל הדו-חיים היא זוגית.

מערכת הרבייה

הזוחלים משויכים לקבוצת בעלי שפיר עוברי, שהמאפיין המגדיר אותה הוא היכולת להתרבות ביבשה, בסביבה יבשה. במהלך האבולוציה קדמו הדוחיים לזוחלים במעבר מן הים ליבשה, ואולם עד היום הם מסוגלים להתרבות רק במים. לעומתם, אצל הזוחלים התפתחה לראשונה ביצה המסוגלת לשרוד מחוץ למים בזכות מספר התאמות אבולוציוניות, כמו שק השפיר, ואיפשרה להם הסתגלות מושלמת לסביבה יבשתית. שאר בעלי השפיר העוברי - העופות והיונקים - התפתחו מן הזוחלים וירשו מהם את יכולת הרבייה מחוץ למים. המאובן העתיק ביותר של ביצה יבשתית התגלה בטקסס ומתוארך לתור הפרם התחתון, לפני כ-225 מיליוני שנים.

רביית בתולין

בדומה לשאר החולייתנים, הזוחלים מתרבים בעיקר ברבייה זוויגית. אך כמו אצל דגים ודוחיים, הנקבות במספר מיני זוחלים מסוגלות, בתנאים מסוימים, לרבייה אל-זוויגית, הידועה גם כרביית בתולין. כאשר נקבות כאלו אינן מופרות הן מטילות ביצים דיפלואידיות שמהן בוקעות נקבות הזהות גנטית לאמן. תופעות של רביית בתולין ידועה במינים שונים של לטאות, שממיות, חרדונים, זיקיות ונחשילים.

הזדווגות והפריה

ההזדווגות בזוחלים מתבצעת על ידי הפריה תוך-גופית. הזכר מעביר את תאי הזרע ישירות לתוך גופה של הנקבה, שם הם מפרים שם את תאי הביצית. זאת בניגוד להפריה חיצונית אצל דגים ודוחיים רבים, שאצלם הזכר מפרה את הביצים לאחר שכבר הוטלו. ההפריה התוך-גופית אינה דורשת סביבה מימית, ולכן נחשבת גם היא כהתאמה לרבייה ביבשה. צינורות הביצים (בנקבה) והזרע (בזכר) נפתחים אל הביב (cloaca), פתח חיצוני בתחתית חלקו האחורי של הגוף שאליו גם נפתחים פי הטבעת וצינורות השתן. הזדווגות בזוחלים מתבצעת בדרך-כלל כאשר הזכר והנקבה מצמידים את פתחי הביב שלהם. תאי הזרע שוחים במעלה צינור הביצים של הנקבה, שם הם מפרים את תאי הביצית שחרגו מן השחלות.
במינים רבים של זוחלים נמצאה בגוף הנקבות אגירת זרע, אשר עשוי להפרות את הנקבה חודשים ואף שנים לאחר ההזדווגות. כתוצאה מכך עשויה הנקבה להזדווג בעונה אחת ולהטיל ביצים מופרות בעונה שלאחריה, או להזדווג פעם אחת ולהטיל מספר תטולות פוריות. אגירת זרע נמצאה אצל לטאות, צבים ונחשים, ובנקבת אחד ממיני הזעמניים נמצאו תאי זרע בני שש שנים.

הביצה והתפתחות העובר

תאי הביצית המופרים מתגלגלים לאיטם החוצה במורד צינור הביצים, ותוך כדי כך הם מתעטפים במספר קרומים ושכבות אשר מופרשים מדפנות צינור הביצים, ליצירת הביצים המוגמרות המוטלות דרך פתח הביב.
הביצה ה"אמניוטית" (בעלת שק שפיר) שהתפתחה בזוחלים (ומהם הועברה גם לעופות וליונקים מטילי ביצים) מתאפיינת במספר התאמות המגינות על "סביבה" מימית פנימית, שבה מתפתח העובר, מפני הסביבה היבשתית החיצונית: קרום השפיר, קרום הכוריון, קרום האלנטואיס, שכבת האלבומין והקליפה הסידנית החיצונית. קרום השפיר והקליפה אטומים למעבר מים ולכן מונעים התייבשות של העובר, אך מאפשרים מעבר של אוויר לצורך נשימה. נשימת העובר מתבצעת על ידי חילוף חמצן ופחמן דו-חמצני עם האוויר בנימי דם על פני קרום האלנטואיס, המשמש את העובר כעין ריאות. חלקו הפנימי של שק האלנטואיס משמש למאגר תוצרי ההפרשה של העובר, ומשמש כעין שלפוחית שתן שלו. שכבת האלבומין (ה"חלבון" או ה"לבן" של הביצה) מכילה כ-80% מים ומשמשת בעיקר כמאגר נוזלים, וכן ויטמינים ומלחים. בנוסף הביצה הזוחלית, בדומה לביצים של מרבית מיני הדגים והדוחיים, עשירה בחלמון המשמש כמקור המזון של העובר.
תופעה ייחודית האופיינית לעוברים המתפתחים של זוחלים רבים היא קביעת מין תלוית טמפרטורה. הזוויג של העובר (זכר או נקבה) נקבע על ידי טמפרטורת הסביבה בשלב קריטי של התפתחותו בביצה. כאשר הטמפרטורה גבוהה מתפתחים בתוך הביצים צאצאים רק מזוויג אחד (בצבים, בדרך כלל נקבות בלבד) ובטמפרטורה נמוכה בוקעים רק צאצאים מן הזוויג האחר (בצבים בדרך-כלל רק זכרים). בטמפרטורת ביניים מתקבלים צאצאים משני הזוויגים, פרט לצבים, מנגנון זה נמצא גם אצל תנינאים רבים, וכמה ממיני הלטאות. טיבו המדויק של היתרון שהוא מעניק עדיין אינו ברור, אך בשנת 2008 ביולוגים מאוניברסיטת סידני ואוניברסיטת איווה הצליחו להוכיח כי יתרון כזה אכן קיים, כלומר הצאצאים מכל זוויג אכן שורדים במספרים גבוהים יותר כאשר הם בוקעים בטמפרטורה הנכונה.

לידת חיים

מרבית מיני הזוחלים הם מטילי ביצים, אך בכ-20% ממיני הלטאות והנחשים, הצאצאים בוקעים מן הביצה בעודה בצינור הביצים, או במקרים אחרים מיד לאחר הטלתה. תופעה זו, הידועה גם אצל מיני דגים רבים, נקראת השרצה או "ילודת חיים" (Vivipary).
בזוחלים השרצה אופיינית למינים החיים באקלים קר יחסית, שכן היא מאפשרת להגן על הביצים בתוך גוף האם, שהטמפרטורה שלו מעט גבוהה מטמפרטורת הסביבה. גם מספר מאובני איכתיוזאורים מראים בבירור שלדי צאצאים בתוך שלד אמם, וכמה מהם אף מראים את רגע ההשרצה. ילודת חיים אפשרה לאיכתיוזאורים חיים באוקיינוס בלי צורך לעלות ליבשה על מנת להטיל ביצים, כפי שצבי ים למשל נדרשים לעשות.
מעבר מהטלת ביצים להשרצה התרחש ככל הנראה מאות פעמים באופן בלתי-תלוי, בענפים רבים ושונים באבולוציה של הזוחלים. נמצא כי מין אחד של חומט באוסטרליה - Sceloporus spinosus - אף מסוגל להטלת ביצים או להשרצת חיים, בהתאם לטמפרטורה וללחות של סביבתו. כמה מיני זוחלים התמחו בהשרצה והביאו אותה לדרגה הקרובה לזו של יונקי שליה - העוברים שוהים זמן מסוים בצינור הביצים, ההופך למעין רחם, והם מוזנים על ידי אמם דרך כלי דם שלהם הנצמדים לכלי הדם שלה ויוצרים מעין שליה. אצל הנחושית העינונית נוצרת "שליה" מכלי דם של שלפוחית השתן של העובר, ובמינים אחרים היא נוצרת מכלי דם של קרום החלמון.

תפוצה, בית גידול והסתגלויות אליו

בדרך כלל, הזוחלים מחבבים אזורים חמים, כמו אזורים בעלי אקלים טרופי או ממוזג, אם כי הם נפוצים על פני רובו של העולם, ובבתי הגידול השונים מאד במאפייניהם. לדוגמה, ביערות הגשם רץ הבסיליסק על פני המים, וביערות המחטניים חי לו הזעמן האלמוגי (Lampropeltis); בביצות ובמקווי המים המתוקים שולטים התנינאים והאנקונדות, ובאוקיינוסים ובמקווי המים המלוחים שוחים צבי הים ופתני הים הקטלניים; בארצות העשב (Grassland) באפריקה זוחל פיתון הסלעים האפריקני, ובמדבריות מתרוצץ חרדון סיני (המצוי גם בישראל). אף זוחל אינו שוכן במקומות בעלי טמפרטורות נמוכות מאד, כמו אנטארקטיקה.

בית הגידול המדברי

בית הגידול המדברי אינו מסביר פנים לאף בעל חיים, והזוחלים אינם יוצאים מכלל זה. הוא מעמיד בפניהם בעיות מיוחדות, שהעיקריות בהן הן: טמפרטורות המשתנות באופן קיצוני: גבוהות מאד במשך היום, ונמוכות עד קור מקפיא במשך הלילה; מחסור במזון ומים; ומחסור במקומות מסתור. כדי להתגבר על כך, הם הסתגלו בדרכים שונות לסביבתם. רוב ההסתגלויות התרחשו בין תקופת אאוקן לבין תקופת מיוקן (לפני כ-45 עד 15 מיליון שנים), ואלו משמשות לא רק כדי לשרוד בסביבה קיצונית זו, אלא אף כדי לשגשג בה. באופן בסיסי, הזוחלים הצליחו לאכלס אזורים צחיחים יותר מאלו של הדו-חיים, הודות לעורם השיריוני והכמעט בלתי חדיר, ולהתפתחותם כבעלי שפיר עוברי המטילים ביצים בעלות קליפה קשיחה או עשויה עור. באופן פרטני יותר, כל זוחל הסתגל בדרכים הייחודיות לו (להלן דוגמאות): למולך הקוצני תעלות תת-עוריות הסופחות מים ומעבירות אותם אל פיו; ההלודרמה המרירית אוגרת שומן בזנבה, ויכולה להתקיים ממנו במשך חודשים; איגואנת המדבר (Dipsosaurus dorsalis) מסוגלת לסבול טמפרטורות גבוהות כ-38–42 מעלות צלזיוס; לצב הערבות (Gopherus agassizi) ולצב Gopherus morafkai יש שלפוחית שתן גדולה היכולה לאחסן נוזלים עד כ-40 אחוזים ממשקלם במשך חודשים, ולהפיק חומצת שתן כמעט מוצקת, במטרה לנצל כמה שיותר נוזלים; ללטאות חסרות רגליים (Legless lizard) – כמו מינים מהמשפחה לטאות חסרי-רגל (Pygopodidae) ומשפחת הקמטניים – יש עיניים קטנות, ראשים צרים, לסתות תחתונות שטוחות וקשקשים חלקים מאד, המסייעים להן "לשחות" ולנשום בחול; וללטאות מהסוג אומה (Uma) יש קשקשים מחודדים על אצבעות רגליה האחוריות, העוזרים להן לרוץ על גבי דיונות.

בית הגידול המימי

זוחלים רבים קשורים למים. הם התפתחו מאבות קדמונים אשר פלשו אל המים או למעשה שבו אל מולדת אבותיהם. רובם קשורים ליבשה ומבלים בה חלק ניכר מחייהם, אך אחרים, כמו צבי הים ומינים אחדים של נחשי הים, כמעט ונטשוה. כמו כן, רוב נחשי ים הפסיקו להסתמך על היבשה ומבלים את כל חייהם במים, ואפילו מולידים בהם את הדור הבא. הודות להיותם הטרותרמיים, זוחלים מימיים יכולים לשהות מתחת למים זמן רב יותר מבעלי חיים הומיאותרמיים. הם הסתגלו באופן שונה כדי לנוע ולצלול, לשמור על חום גוף מתאים ולנהל את כמות המלח בגופם (בסביבה הימית).
זוחלי הים ה"אמיתיים", כלומר אלו שלא זקוקים למים מתוקים, הם צבי הים, נחשי הים (Hydrophiinae) והאיגואנה הימית (כל מיני הזוחלים המימיים האחרים זקוקים למים מתוקים בכמות מסוימת). הם פיתחו שיטות שונות כדי להתמודד עם בית הגידול הימי: הם בעלי בלוטה המפרישה מלחים עודפים; הם אינם שותים את מי הים, אלא מקבלים את הנוזלים הדרושים ממזונם; הם יכולים לשלוט בגובה הציפה שלהם באמצעות הכנסת אוויר לראותיהם והוצאתו, בדומה לשלפוחית הציפה של הדגים; נחשי הים יכולים לנשום דרך עורם; צב הים הגלדי יכול לשמור על טמפרטורה הגבוהה ב-18 מעלות צלזיוס מזו של הים בו הוא שוחה.

באזורים בעלי טמפרטורות נמוכות

כאמור, הזוחלים צריכים מקור חום חיצוני כדי לחיות, ובמקומות אלו דמם ה"קר" מהווה מכשול להישרדותם. חום גופם יורד, הם הופכים לאיטיים ונטולי מרץ, ולא יכולים להיות פעילים בכל עונות השנה, כמו שעושים מיני יונקים ועופות מסוימים. אם ישהו בשטחים פתוחים בזמן החורף – הם יקפאו למוות. אולם, בשונה מבעלי חיים אחרים כגון העופות הנודדים למקומות חמים, הזוחלים אינם יכולים לנדוד למרחקים ארוכים מאד (חוץ מצבי הים). לכן, הזוחלים היו חייבים להסתגל לחיים בסביבה זו. רובם מסתתרים ושוקעים בתרדמת חורף כדי להתחמק מהטמפרטורות המקפיאות. למשל, צבגון מצויר בוגר עושה זאת באמצעות צלילה אל תחתיתו של מקווה מים שאינו קפוא, ואף על פי שפני השטח של המקווה יכולים להיות קפואים – הוא קולט את הכמות המעטה של החמצן מתוך המים. לעומתו, הצבגון המצויר הצעיר יכול להוריד את טמפרטורת גופו אל מתחת לאפס מבלי להקפיא את נוזליו, ולשרוד טמפרטורות נמוכות בכך. הקשקשאים לרוב עושים זאת באמצעות התחפרות באדמה או הסתתרות בחללים; עמוק מספיק כדי לעבור את העומק בו האדמה קופאת (Frost line).
באזורים בהם החורפים קרים מאד, וצריך להתחפר עמוק כדי להתחמק ממו, ניתן לראות זוחלים וחיות אחרות רבים חולקים מקום אחד לשם תרדמת חורף. תופעה זו מתרחשת גם בחורפים קרים פחות, אם כי במקומות מסוימים, כמו באי ונקובר. יתר על כן, התופעה מתרחשת בעיקר בזוחלים מסוימים: בקולומביה הבריטית, עכסנים ומינים מהסוג נחש בירית נמצאו שקועים בתרדמת חורף משותפת באזור תרדמה גדול.

תזונה

בדומה לשאר המיתרניים, הזוחלים ניזונים כמעט מכל יצור חי – מתאואי מים היכולים לעבור את רף האלף קילוגרם, ונטרפים על ידי תניני הים ודרקוני קומודו (ראו קישורים חיצוניים), דרך חרדון הצב אוכל הצמחים, ועד הלטאיים שאוכלים בעיקר פרוקי רגליים. רוב הזוחלים טורפים, אוכלי חרקים או אוכלי-כול, והמיעוט הנשאר – קשקשאים וצבים אחדים – ניזונים רק מצמחים או מאצות (כמו האיגואנה הימית).
תכונת ההטרותרמיות שלהם אולי נתפסת כמכשול, הרי בעל חיים הומיאותרמי ("דם חם") יכול להתגורר בבתי גידול בהם קרובו ההטרותרמי לא מסוגל לחיות. אולם, ההומיאותרמיות מגיעה עם מחיר: כדי לשמור על חום גוף קבוע ומתאים, לבעל החיים יש קצב חילוף חומרים גבוה, המצריך אכילה תכופה. הזוחלים, מעצם היותם הטרותרמיים, לא אוכלים באותה התדירות או הכמות בה אוכלים בעלי החיים ההומיאותרמיים. כאשר המזון אינו מצוי בשפע, זהו יתרון בשביל הראשונים: הם לא דורשים אנרגיה רבה, ולפיכך הם מסוגלים לעמוד בפני תקופות רעב באופן טוב יותר. לדוגמה, הם יכולים להיכנס אל תוך בריכה קרה, לשקוע במין תרדמת, להוריד את קצב חילוף החומרים שלהם, ולשמור על מצבורי המזון עד יעבור זעם.
כמו כן, תהליך העיכול איטי, והם אינם יכולים ללעוס את מזונם ולפרקו בפיהם. תהליך זה, יחד עם תכונת ההטרותרמיות שלהם, מאפשרת לזוחלים להתקיים זמן רב מסעודה יחידה. הגדולים שבהם, כמו התנינים ונחשי רב-חנק ( Boa), יכולים להתקיים מסעודה יחידה במשך חודשים.
בדומה להסתגלותם המגוונת בתחומי חייהם האחרים, גם בתזונתם מפגינים הזוחלים אסטרטגיות וצורות שונות. לתנינאים למשל יש לסתות חזקות מאד, ומלתעות המלאות בשיניים חדות ללכידת הטרף ושיניים טוחנות למחיצתו. גם לצבים יש לסתות חזקות, אך הם חסרי שיניים ולכן התפתח אצלם מקור חזק. אצל הנחשים הלסת התחתונה מופרדת מהעליונה, מה שמאפשר להם לבלוע טרף גדול בשלמותו, אף בגודל היפופטם קטן (ראו קישורים חיצוניים), והם יכולים להרוג את טרפם באמצעות הזרקת ארס בהכשה או חניקתו בלפיתה עוצמתית. הזיקיות "יורות" את לשונן הדביקה אל עבר חרק סמוך.
הזוחלים הצמחוניים עומדים בפני בעיית הלעיסה בדומה ליונקים צמחוניים (חומר צמחי מצריך גריסה וטחינה מעצם היותו קשה לעיכול), אך הם חסרים את מבנה השיניים המיוחד של האחרונים, מה שמביא אותם לכדי בליעת גסטרוליתים ("אבני קורקבן") כדי לסייע לקיבת השרירים שלהם בעיכול. אבנים אלו נמצאו בין שלדי אורניתופודים וזאורופודה, אם כי ישנה מחלוקת האם הם באמת שימשו את האחרונים לטחינת מזון. שימוש שונה באבני הקורקבן נעשה על ידי תנין הים: הוא בולע אותן כדי לייצב עצמו או לצלול, בדומה לאונייה הנעזרת במי נטל. שתי האפשרויות, כלי עזר בייצוב ובעיכול, היו ככל הנראה בשימוש הפלזיוזאורים.

חיזור

זכרי תנינאים נוהגים לנהום ולשאוג במטרה למשוך נקבות (וגם כדי להרחיק זכרים מתחרים).

דאגה לביצים ולצאצאים

קליפת הביצה וקרומי העובר שומרים עליהם מפני נידוף מים, אך תנאי חום ולחות מתאימים באתר ההטלה הם הכרחיים להתפתחות העובר. לכן בוחרות נקבות הזוחלים בדקדקנות את מקום ההטלה, וכך הן דואגות לשמירה על צאצאיהן. ואולם במרבית מיני הזוחלים נוטשות האמהות את הביצים לאחר ההטלה, ואינן רואות את צאצאיהן. אצל לטאות חד-שנתיות, למשל מיני זיקית, הצאצאים בוקעים בעת שאמותיהם כבר אינן בין החיים.
במינים מסוימים שומרים ההורים על הביצים, ושממיות אוכלות את הקליפות הריקות לאחר הבקיעה. נקבות חומט מגינות על ביציהן מפני טורפים קטנים, הופכות את הביצים בקביעות ומקבצות אותן כשהן מתפזרות. נקבות נחש הפיתון מסדרות את הביצים בערימה ונכרכות סביבן. מאחר שהן בעלות דם קר, ואינן מסוגלות לחמם את הביצים בעזרת חום גופן, הן מרעידות את גופן בתנודות קלות המעלות את טמפרטורת הביצים. הדאגה לצאצאים בזוחלים מפותחת ביותר בתנינאים, אשר חלקם מטפלים בצאצאיהם במשך שנה או שנתיים. נקבת התנין חופרת קן שבו היא מטילה את הביצים, והיא נשארת לידו ומגינה על הביצים והצאצאים

מבנה חברתי

לטאות כוח והתנינים מפגינים מבנים חברתיים מורכבים ואף יכולים לספור, ודרקון קומודו אף נצפה משחק. הצבים אינם מגינים על הטריטוריה שלהם, אך היא בכל זאת נרחבת. כמו כן, חלקם מפתחים לעיתים היררכיות חברתיות.
לטאות רבות מפגינות כישורים חברתיים מורכבים, והזכרים אף שומרים על הטריטוריות שלהם באמצעים שונים, כמו סימני ריח.

מנגנוני הגנה של תנינאים

התנינאים הם טורפי על בתחומי מחייתם וכמעט שאין להם אויבים טבעיים כאשר הם בוגרים. לעומת זאת, תנינאים צעירים יותר יכולים להיות מאוימים על ידי בעלי חיים אחרים, כולל על ידי תנינאים גדולים יותר. כאשר תנינאי חש מאוים, הוא פוער את פיו וחושף שיניים חדות ולשון צהובה. אם הפחדה זו לא עוזרת, התנינאי הופך לנסער יותר ומשמיע קולות איום. אם גם זה לא מסייע בעדו, הוא משנה תנוחות באופן דרמטי כדי להראות מאיים יותר, ומנפח את גופו במקצת כדי להגדיל את דמותו. אם שום דבר לא עובד, התנינאי תוקף בחזרה ומנסה לנשוך את התוקף עם מלתעותיו האימתניות. דרכי ההגנה המדויקות משתנות בין המינים השונים של התנינאים: ישנם תנינאים שמנסים לנשוך מיד, אחרים חובטים בתוקף עם ראשם כמו היה פטיש או אלה, ואחרים בורחים או רודפים אחרי התוקף.

מוצא בתור הקרבון

מוצאם של הזוחלים הוא מתת-מחלקה קדומה של דוחיים, הלבירינתודונטיה. הדוחיים היו החולייתנים הראשונים שעלו מן הים ליבשה, בסוף תור הדבון לפני כ-375 מיליוני שנה, אך עד היום הם מתרבים רק במים, ולכן מעולם לא השתלטו לחלוטין על בתי הגידול היבשתיים. השתלטות כזו ארעה רק עם הופעת הזוחלים בסוף תור הקרבון, לפני כ-340 מיליון שנה, הודות להתפתחותן של ביצים בעלת קרום שפיר, המסוגלות לשרוד מחוץ למים.
עדיין לא ברור במדויק איזו מקבוצות הלבירינתודטיה התפתחו לזוחלים. מכיוון שמאובני ביצים הם נדירים, וקשה מאוד לזהות אם הן בעלות קרום שפיר, ההבדל בין מאובני דוחיים וזוחלים מוגדר בעיקר על פי מאפייני שלד שלהם. כזוחל הקדום ביותר הידוע למדע נחשב בדרך-כלל הסוג הילונומוס מנובה סקוטיה בעוד בעבר סברו שהיה זה הסוג Westlothiana או הקאסינריה (Casineria), שמאובן שלו התגלה בסקוטלנד בשנת 1999.

הסתעפות בתור הפרם

מקובל כיום שהזוחלים הראשונים היו אנאפסידיים, כלומר בעלי גולגולת שלמה וחסרת פתחי-צדע מאחורי פתחי העיניים והנחיריים. עם הזמן הופיעו פתחים בגולגולת שאיפשרו מעבר של שרירי לעיסה. מספרם ומיקומם של פתחים אלו הם בעלי חשיבות רבה בהתחקות אחר האבולוציה של הזוחלים, ולמעשה אחר האבולוציה של כל בעלי השפיר, ובכללם היונקים והעופות.
בשלב מוקדם באבולוציה של הזוחלים התפצל הענף הסינפסידי, המאופיין בפתח צדע אחד (מכל צד של הגולגולת) בעמדה תחתית יחסית. בענף זה התפתחה קבוצת הפליקוזאוריה, ששגשגה בתור הפרם המוקדם. כמה ממיני הפליקוזאורים היו בעלי החיים הגדולים ביותר על היבשה בתקופתם, באורך של שלושה מטרים ויותר, חלקם טורפים כמו דימטרודון ואחרים אוכלי צמחים כמו אדפוזאור. קבוצה גדולה נוספת של סינפסידיים, התראפסידה, התפתחו ככל הנראה מן הקוטילוזאורים, והיו אבות היונקים. כל קבוצות הזוחלים הסינפסידים נכחדו עם הזמן, והיונקים הם הסינפסידיים היחידים החיים בימינו.
בענף השני של הזוחלים הופיעו הדיאפסידיים, המאופיינים בשני פתחי צדע בכל צד של הגולגולת. הם היו בתחילה הענף הקטן והפחות מפותח, אף שכיום הם כוללים את כל הזוחלים החיים, וכן את העופות.
הצבים הם בעלי גולגולת אנאפסידית, ולכן במשך שנים רבות היה מקובל לראות אותם כקבוצה הפרימיטיבית ביותר של זוחלים בני-ימינו, שהשתלשלה ישירות מן הזוחלים האנאפסידיים הראשונים. ואולם בשנים האחרונות, מספר מחקרים על פי רצפי גנום מצביעים על כך שהצבים השתלשלו מזוחלים דיאפסידיים, ומכאן שפתחי הצדע שלהם נסגרו באופן משני.
בסוף תור הפרם, לפני כ-250 מיליון שנה, התרחשה הכחדת פרם-טריאס – הכחדה המונית מן הקשות שתועדו ברשומות המאובנים. על פי הערכות נכחדו בה כ-70% מכלל מיני החולייתנים היבשתיים. הכחדה זו סיימה את עידן השליטה הסינאפסידית ופתחה את תור השגשוג של הזוחלים הדיאפסידים, אשר ככל הנראה היו מותאמים טוב יותר לאקלים הגלובלי החם והיבש שאפיין את מרבית עידן המזוזואיקון.

השגשוג במזוזואיקון

עידן המזוזואיקון מכונה לעיתים קרובות "עידן הזוחלים". הוא כלל את תור הטריאס, תור היורה ותור הקרטיקון שנמשכו יחד 180 מיליון שנה, והתאפיינו בשגשוג ובשליטה של הזוחלים הדיאפסידים, שהגיעו לשיאים של מגוון וגודל הגוף, ואיכלסו בתי-גידול רבים ביבשה, בים ובאוויר. לשם השוואה, עידן השליטה של היונקים בקנוזואיקון נמשך עד היום 65 מיליון שנה בלבד.
הפלזיוזאורים והאיכתיוזאורים שבו באופן משני לחיים באוקיינוס, וכללו כמה מן הטורפים הימיים הגדולים ביותר. אצל האיכתיוזאורים בייחוד התפתח מבנה גוף דמוי-דג, עם סנפירי גב וזנב, ובכך הם מזכירים את הלוויתנאים של ימינו. הסוגים הגדולים ביותר שלהם הגיעו לאורך 21 מטרים ולמשקל של 20 טון.
הארכוזאורים השתלטו על היבשה בתחילת תור הטריאס, לפני כ-230 מיליון שנה. חלקם היו בעלי רגליים זקופות עם כפות המוצבות מתחת לגוף (ולא פרושות לצדדים כמו בזוחלים בני-ימינו), מה שאיפשר להם תנועה מהירה יותר. היו בהם אף כאלו שרצו וקפצו על שתי רגליהם האחוריות, כמו פופוזאורוס, טורף זריז באורך 4 מטרים.
מן הארכוזאורים התפצלו התנינאים, הדינוזאורים והפטרוזאורים, שהגיעו לגודלי גוף מרשימים ביותר במהלך היורה והקרטיקון. הפטרוזאורים התפתחו ליצורים המעופפים הגדולים ביותר שחיו אי-פעם. הענק שבהם, קוואצלקואטלוס, היה בעל מוטת כנף של יותר מ-11 מטרים, וכשעמד על הקרקע צווארו ומקורו הארוכים התמרו לגובה ג'ירף בן ימינו. גם התנינאים הגדולים ביותר של הקרטיקון, כמו דיינוסוכוס וסרקוסוכוס, הגיעו לאורך כפול מן התנינים הגדולים ביותר של ימינו והיו טורפי-על בבית גידולם.
בין הדינוזאורים, הזאורופודים אוכלי הצמחים היו בעלי החיים הגדולים ביותר שחיו אי-פעם על היבשה. ייתכן שכמה מהם, כמו ארגנטינוזאורוס ופטגוטיטאן, הגיעו לאורך של למעלה מ-30 מטרים ולמשקל של למעלה מ-70 טון. לצידם חיו במספרים גדולים דינוזאורים ממשפחות ההדרוזאוריים והצרטופסיים, שהיו אוכלי צמחים יעילים ביותר, ונפוצו בעיקר בקרטיקון העליון. הם היו מגוונים מאוד והגדולים שבהם, כגון השאנטונגוזאורוס והטריצרטופס, היו בגודל של פיל סוואנה אפריקני. הם עצמם שימשו מזון לדינוזאורים התרופודים, ביניהם ספינוזאורוס, גיגאנוטוזאורוס וטירנוזאורוס, הטורפים היבשתיים הגדולים ביותר אי-פעם. כיום ידוע כי רבים מן הדינוזאורים התרופודים היו עטויים בנוצות, ששימשו אותם בעיקר לבידוד תרמי. בסוף תור היורה, לפני כ-145 מיליון שנה, התפתחה יכולת תעופה אצל דינוזאורים מנוצים קטנים מקבוצת האביאלאה, שהיו לעופות הראשונים. עופות מעופפים חיו לצד הדינוזאורים והפטרוזאורים לאורך הקרטיקון.
במזוזואיקון גם הופיעו הצבים והלפידוזאוריה, שמהם התפתחו מרבית הזוחלים החיים בימינו. ואולם גם כמה לפידוזאורים הגיעו במזוזאיקון לגדלים המגמדים את הלפידוזאורים של ימינו. ביניהם היו המוסזאורים, אשר לקראת סוף הקרטיקון החליפו את האיכתיוזאורים והפלזיוזאורים כטורפי-העל הימיים, והגיעו לאורך של עד 15 מטרים.
עידן המזוזואיקון הסתיים בהכחדה המונית נוספת, הכחדת קרטיקון-שלישון לפני כ-66 מיליון שנה, שבה נעלמו קבוצות שלמות של זוחלים. מכל הזוחלים גדולי הגוף שרדו רק צבי ים והתנינאים.

בצל היונקים בקנוזואיקון

עידן הקנוזואיקון נחשב ל"עידן היונקים", אשר החליפו את זוחלי המזוזואיקון בגומחות אקולוגיות רבות, כמו אוכלי-צמחים גדולים, טורפי-על יבשתיים וטורפי-על ימיים. מן הזוחלים שרדו רק מספר קבוצות מענפים דיאפסידיים נפרדים - הקשקשאים, התנינים, והצבים.
עם זאת, הצבים ובעיקר הקשקשאים הסתעפו בקנוזואיקון ועברו התאמה לבתי גידול וגומחות אקולוגיות חדשות רבות. למעשה, מספר מיני הזוחלים המוגדרים כיום (כ-10,000) גדול ממספר מיני היונקים, אך מרבית המינים האלו הם קשקשאים קטני גוף, בעיקר מן באזורים הטרופיים והסובטרופיים. במונחי ביומסה קרוב לוודאי שהיונקים תופסים כיום את המקום הראשון מבין בעלי-החיים היבשתיים.
אחת מקבוצות הקשקשאים המשגשגות בקנוזואיקון הם הנחשים, הכוללים כיום למעלה מ-3000 מינים. הם התפתחו מלטאות על ידי ניוון הגפיים וחגורות הגפיים, מה שאיפשר להם לעבור דרך מחילות צרות ולהרחיב את צלעותיהם כדי לבלוע בשלמות טרף גדול יחסית לגופם. נראה שהצלחת הנחשים נובעת במידה רבה מהתאמתם לטרף יונקים חופרי-מחילות. מגמה להקטנה וניוון חלקי או מוחלט של הגפיים ניתן לראות כיום גם בקבוצות אחרות של קשקשאים, כמו חומטיים, קמטניים, טבעונים וביפדיים, בדרך-כלל כהתאמה לאורח חיים תת-קרקעי. תכונה נוספת שנחשים רבים מצטיינים בה היא היותם בעלי ארס קטלני העוזר להם להמית את טרפם.

בתרבויות קדומות

במיתולוגיות רבות מופיעים הזוחלים כמפלצות קדמוניות שאותם הביסו האלים כאשר בראו את העולם. בולט בתפקיד זה הוא התנין הענק, אולי הזוחל המרשים והגדול ביותר במזרח התיכון ומסופוטמיה. גם המיתולוגיה היהודית לא חפה מגישה זו, אם כי לפי ספר בראשית אלוהים הוא זה שברא את הזוחלים ובפרט את התנינים הגדולים, ולכן הם כפופים לו ולא מהווים עליו איום אמיתי.
במצרים העתיקה המצרים הקדמונים סגדו לתנין היאור וראו בו חיה מקודשת. האל סובק מהמיתולוגיה המצרית היה בעל גוף אדם וראש תנין. נחש הקוברה זכה אף הוא לסגידה במצרים העתיקה ושימש כסמלם של מלכי מצרים. לקוברה ייחסו תכונות על-טבעיות כגון יריקת אש וזריעת הרס והחייאת מתים.
באפריקה התושבים המקומיים סגדו לתנינים כאל אלילים וראו בהם רוחות האחראיות על צדק ונקמה. התושבים נזהרו שלא להרגיז את התנינים או לפגוע בהם, והעלו קורבן אם אחד מבני השבטים פגע בתנין.

בפולקלור הערבי

בתרבות האסלאם וארצות ערב זוכים הזוחלים, ובפרט הלטאות שבהם, ליחס שלילי. החרדון נחשבת ללטאה אנטי-מוסלמית ויש לכך שני הסברים: אגדה על כך שהחרדון ניסה להסגיר לרודפי הנביא מוחמד את מקום מחבואו באמצעות קידות בראשו, ואגדה שנייה המפרשת את קידות הראש של החרדון כלעג לצורת התפילה של המוסלמי. באפריקה מכונה החרדון "הלטאה הכופרת". הדרוזים והבדואים מאמינים שנגיעה בלטאות מסוימות, כגון בשממית, גורמת למחלות קשות ואף לקללות שיכולות להביא למוות.

בתרבויות מזרח אסיה

היחס לזוחלים בתרבויות מזרח אסיה יותר חיובי מאשר בתרבות המערב.
בהודו, התנינאי גאביאל נחשב לחיה קדושה וההודים שוחים לצידו בלי פחד בנהר הגנגס. תורמת לכך העובדה שהגאביאל אינו מסוכן לאדם.
בדרום מזרח אסיה מחזיקים אנשים רבים שממית מסוג גקו בביתם מאחר שהם מאמינים שהיא מביאה מזל טוב לבית.
בסין נפוץ בפולקלור גם דרקון ארוך דמוי נחש מעופף יורק אש.

בתרבות הצבאית

בעוד שכיום זוחלים זוכים בעיקר לפחד ותיעוב בקרב הציבור, ובולטים בשנאה לה הם זוכים הם הנחשים, בצבא הזוחלים זוכים לכבוד והערצה בזכות שרידותם הגדולה והשם שיצא להם כציידים קטלניים. אמצעי לחימה רבים ויחידות צבאיות רבות נקראות על שם נחשים: הדוגמה הידועה ביותר היא כנראה מסוק הקרב AH-1 קוברה הנקרא על שם נחש הקוברה הארסי וטיל האוויר-אוויר הישראלי פיתון. בחטיבת הצנחנים של צה"ל כל הגדודים נקראים על שם נחשים.