Основным отличительным признаком черепахи является панцирь, который служит не только для пассивной защиты, но и для сохранения тепла тела, также он предохраняет от травм и придает скелету черепахи большую прочность. У разных видов черепах панцирь может быть различной формы, состоять из неодинаковых тканей, однако он присутствует всегда. У всех видов черепах, за исключением кожистой морской черепахи, панцирь состоит из двух щитков – спинного и брюшного. Спинной щиток называется карапаксом, а брюшной – пластроном.
Карапакс состоит из костных пластинок, образован ных кожными покровами, которые срастаются с ребрами и отростками позвонков. Поверх костных пластинок обычно располагаются роговые пластины, нередко с рисунком на поверхности. Дополнительную прочность панцирю придает то, что швы между роговыми и костными пластинами располагаются по-разному. У мягкотелых черепах панцирь сверху покрыт кожей.
Карапакс и пластрон соединены между собой подвижно, при помощи сухожильной связки, или неподвижно, костной перемычкой. Иногда у черепах в течение жизни вид соединения щитков изменяется: костную перемычку заменяет сухожильная, что позволяет облегчить панцирь.
Бесщитковые черепахи отличаются тем, что их панцирь не соединен с ребрами и позвоночником. Он состоит из слоя небольших многоугольных костных пластинок, соединенных между собой очень плотно. На поверхности панциря отсутствует роговой слой; тело бесщитковых черепах покрыто кожей, на которой в молодом возрасте расположены мелкие роговые щитки. К тому в ремени, когда животное достигает зрелости, эти щитки исчезают.
Спереди и сзади у панциря имеются отверстия, в которые черепаха может убирать конечности и голову в случае опасности. У некоторых видов подвижные части панциря в случае опасности могут полностью закрывать одно или оба отверстия. Наружная сторона ног у черепах покрыта твердыми чешуйками, а голова защищена костными пластинками. Таким образом, спрятавшись в панцирь в случае опасности, животное оказывается со всех сторон окруженным броней. Панцирь представляет собой одно из самых совершенных средств защиты, которое позволило столь древним животным, как черепахи, дожить до наших дней.
Форма панциря зависит от образа жизни, который ведет животное: у морских черепах панцирь имеет каплевидную обтекаемую форму, что позволяет им быстро передвигаться; у пресноводных – низкий, гладкий, почти плоский; у сухопутных – высокий, куполообразный, часто покрыт роговыми наростами, увеличивающими е го прочность.
По форме панцири даже у представителей одного вида черепах, обитающих в разных условиях, могут быть различными.
Позвоночник черепахи состоит из 5 отделов – шейного, грудного, поясничного, крестцового и хвостового. Шейный отдел включает 8 позвонков, два из которых образуют подвижный сустав. Грудной и крестцовый отделы образованы позвонками, с которыми сочленяются ребра. Длинные позвонки грудного отдела прикреплены к грудине и образуют грудную клетку.
На позвонках крестцового отдела позвоночника находятся поперечные выросты, к которым крепятся кости таза. Многочисленные позвонки хвостового отдела по мере удаления от передней части позвоночника становятся все более мелкими и гладкими.
Хотя черепах и считают неуязвимыми благодаря панцирю, в природе у них все же имеются враги. Многие хищные птицы, желая полакомиться черепашьим мясом, поднимают их на большую высоту и сбрасывают на камни, чтобы разбить панцирь. Ягуары в Южной Америке переворачивают черепах на спину на открытом месте, чтобы они не могли зацепиться лапами за что-нибудь и вернуться в нормальное положение.
Голова у всех видов черепах располагается на длинной, довольно подвижной шее, длина которой у некоторых видов может достигать 2/3 туловища. Обычно черепахи способны полностью втягивать голову под панцирь, за исключением некоторых видов пресноводных и морских черепах с очень крупным черепом. Череп у этих животных часто обладает утолщенной костной основой, иногда на голове имеются роговые щитки, которые защищают ее от повреждений.
Зубы у черепах отсутствуют, их заменяют острые роговые края на челюстях. Мускулатура челюстей у черепах, особенно у крупных, очень мощная. Мускулы особым образом прикреплены к черепу, благодаря чему сила сжатия челюстей очень велика.
В ротовой полости располагается толстый, мясистый язык. Широкая глотка проходи т в пищевод, переходящий в желудок с толстыми стенками. Желудок отделен от кишечника кольцевым валиком. Желчный пузырь и двухлопастная печень у черепах отличаются довольно крупными размерами по сравнению с другими рептилиями.
От задней стенки кишечника отходят два анальных пузыря, которые заполняются водой. У некоторых водных видов эти пузыри используются в качестве дополнительного органа дыхания во время длительного неподвижного пребывания под водой, так как их стенки пронизаны густой сетью кровеносных сосудов. Кроме того, самки некоторых видов используют воду из пузырей для размягчения песка или земли при рытье гнезд.
У некоторых пресноводных видов черепах развился еще один дополнительный орган дыхания – реснитчатые выросты на слизистой оболочке глотки. Когда черепаха длительное время спокойно лежит на дне водоема, например поджидая добычу, она втягивает и выталкивает воду из глотки, обеспечивая постоянный приток кислорода к ресничкам.
Головной мозг черепах развит довольно слабо в отличие от спинного, который обладает достаточно большой массой и толщиной.
Череп этих животных окостеневший. В нем выделяют два отдела – мозговой и висцеральный. Количество костей, из которых состоит череп, у черепах больше, чем у земноводных животных. Мозг включает передний, средний, промежуточный и продолговатый отделы, а также мозжечок.
Передний мозг состоит из двух больших полушарий, от него отходят две обонятельные доли. Промежуточный мозг располагается между передним и средним. В промежуточном мозге находится теменной орган, который регистрирует сезонные изменения светового режима и продолжительность дня. Передний отдел теменного органа выглядит как хрусталик глаза, а на задней бокаловидной части расположены чувствительные пигментные клетки. В нижней части промежуточного мозга расположена воронка с прилегающим к нему гипофизом, а также зрительные нервы.
В среднем мозге черепахи находятся зрительные доли.
Несмотря на отсутствие зубов, черепахи могут без особых усилий откусывать плотные куски как животной, так и растительной пищи. Когти на передних конечностях позволяют расчленять добычу, если не удается сделать это при помощи челюстей. Пищу черепахи не прожевывают, а те жевательные движения, которые можно наблюдать во время кормления, служат для перемещения пищи в глотку.
Продолговатый мозг отвечает за основные вегетативные функции – дыхание, пищеварение, кровообращение и т. д., а также за безусловные двигательные рефлексы.
Мозжечок черепахи имеет вид полукруглой складки, прикрывающей переднюю часть продолговатого мозга. Мозжечок у черепах и других рептилий обеспечивает хорошую координацию движений.
Глаза у черепах достаточно развиты, имеются два подвижных века и прозрачная мигательная перепонка. Зрение у этих животных острое, а вот слух у черепах не слишком хороший. У сухопутных видов барабанная перепонка толстая, а у большинства морских видов слуховое отверстие закрыто утолщенным кожным наростом. Самым острым слухом отличаются пресноводные черепахи, которые часто, услышав пугающий их звук, спешат укрыться в воде. Ушных раковин и даже слуховых проходов у черепах нет, их заменяет расположенная на голове барабанная перепонка.
Обоняние у черепахи развито очень хорошо, так же как вкус и осязание. Несмотря на толщину панциря, черепахи остро чувствуют боль, поэтому прикасаться к панцирю следует осторожно.
Мышцы конечностей очень сильные и хорошо развиты.
Мускулатура же туловища наоборот, почти атрофирована, так как рептилиям практически не приходится ее использовать.
Панцирь че репах представляет собой окостеневший массив, выглядящий как вывернутые наружу внутренние части скелета. Из-за такого строения тела мышцы черепах в процессе эволюции видоизменились, так как они, в отличие от мышц других позвоночных, не окружают кости внутреннего скелета. Мышечные ткани, расположенные под панцирем, значительно ослаблены или редуцированы.
По строению сердечнососудистой системы черепахи сходны с другими холоднокровными животными. Сердце этих рептилий трехкамерное, состоит из двух предсердий и желудочка с неполной перегородкой. От правой части желудочка, в которой содержится венозная кровь, отходит легочная артерия, от средней части со смешанной кровью – правая дуга аорты, а от левой, в которой содержится артериальная кровь, – левая дуга аорты. Правая и левая дуги аорты соединяются в спинной части и образуют спинную аорту.
Крупные вены и артерии у черепах объединены, поэтому по сосудам циркулирует смешанная кровь, менее насыщ енная кислородом, чем у теплокровных животных с разделенной венозной и артериальной кровью. Снабжение тканей смешанной кровью не позволяет достаточно активно протекать обмену веществ, поэтому животное быстрее теряет силы по сравнению с млекопитающими.
Половые органы самок представлены парой гроздевидных яичников, а самцов – непарным копулятивным органом, который находится в клоаке и выдвигается только при спаривании. Отличить самцов от самок можно по нескольким признакам. Так, пластрон у самцов чаще всего имеет несколько вогнутую форму, чтобы самцу было удобнее удерживаться на панцире самки при спаривании. Кроме того, у подавляющего большинства видов самцы значительно меньше по размеру, за исключением каймановых черепах, у которых самцы крупнее. У некоторых видов самцы имеют и другие отличия: например, у них на лапах бывают более длинные когти или радужная оболочка глаз окрашена в разные цвета.
У самцов чаще всего хвост более тонкий и длинный , чем у самок, так как в клоаке последних располагается яйцевод.
