Plazi jsou vzduch dýchající, chladnokrevní obratlovci, kteří mají šupinatá těla na rozdíl od chlupů nebo peří; představují mezistupeň evolučního vývoje mezi obojživelníky a teplokrevnými obratlovci, ptáky a savci. Jsou to tetrapodové a amnioti, jejichž embrya jsou obklopena amniotickou membránou, a příslušníci třídy Sauropsida obývající všechny kontinenty s výjimkou Antarktidy. Dnes jsou zastoupeni čtyřmi řády:
Většina druhů plazů je vejcoplodá (kladení vajíček), i když některé druhy druhohorních samců jsou schopny rodit živá mláďata. Toho je dosaženo buď ovoviviparitou (zadržování vajíček), nebo viviparitou (potomstvo narozené bez použití zvápenatělých vajíček). Mnoho druhů živých se živí svými plody prostřednictvím různých forem placenty podobných placentám savců, přičemž některé poskytují prvotní péči o jejich mláďata.
Plazi jsou parafyletická skupina. Skupina může být monofyletická zahrnutím ptáků (Aves).
Pojmy „Sauropsida“ („Ještěří tváře“) a „Theropsida“ („Zvířecí tváře“) zavedl v roce 1916 E.S. Goodrich, aby rozlišil mezi ještěry, ptáky a jejich příbuznými na jedné straně (Sauropsida) a savci a jejich vyhynulými příbuznými (Theropsida) na straně druhé. Toto rozdělení podporuje povaha srdcí a krevních cév v každé skupině a další rysy, jako je struktura předního mozku. Podle Goodricha se obě linie vyvinuly z dřívější kmenové skupiny, Protosauria („První ještěři“), která zahrnovala některé paleozoické obojživelníky i rané plazy.
V roce 1956 si D.M.S. Watson povšiml, že první dvě skupiny se velmi brzy v historii plazů rozcházely, a tak mezi ně rozdělil Goodrichovu Protosaurii. Přeinterpretoval také Sauropsidu a Theropsidu, aby vyloučil ptáky a savce. Jeho Sauropsida tedy zahrnovala Procolophonii, Eosuchii, Millerosaurii, Chelonii (želvy), Squamatu (ještěrky a hadi), Rhynchocephalii, Crocodilii, „thecodonts“ (parafyletický bazální Archosaurii), neptačí dinosaury, pterosaury, ichtyosaury a sauropyterygiany.
Tato klasifikace doplňovala, ale nikdy nebyla tak populární jako, klasifikace plazů (podle Romerovy klasické paleontologie obratlovců) do čtyř podtříd podle umístění temporální fenestrae, otvorů po stranách lebky za očima. Těmito děleními byly:
Všechny výše uvedené kromě Synapsidy spadají pod Sauropsidu.
Klasifikace na úroveň pořadí, po Benton, 2004.
Kladogram zde prezentovaný ilustruje „rodokmen“ plazů a navazuje na zjednodušenou verzi vztahů nalezených Laurinem a Gauthierem (1996), prezentovanou jako součást webového projektu Strom života.
?Testudini (želvy, želvy a želvy)
Lepidosauromorpha (ještěrky, hadi, tuatara a jejich vyhynulí příbuzní)
Archosauromorpha (krokodýli, ptáci a jejich vyhynulí příbuzní)
Raný plaz Hylonomus
Hylonomus je nejstarší známý plaz a byl asi 8 až 12 palců (20 až 30 cm) dlouhý. Westlothiana byla navržena jako nejstarší plaz, ale v tuto chvíli je považována spíše za příbuznou obojživelníků než amniotů. Petrolacosaurus a Mesosaurus jsou další příklady. Nejstarší plazi byli nalezeni v bažinatých lesích karbonu, ale byli z velké části zastíněni většími obojživelníky z labyrintu, jako je Proterogynrius. Teprve po malé době ledové na konci karbonu plazi dorostli do velkých velikostí a produkovali druhy jako Edaphosaurus a Dimetrodon.
První opravdoví „plazi“ (Sauropsidi) jsou kategorizováni jako Anapsidi, mají pevnou lebku s otvory pouze pro nos, oči, míchu atd. Želvy jsou některými považovány za přeživší Anapsidy, protože také sdílejí tuto strukturu lebky; ale tento bod se stal v poslední době sporným, někteří argumentují, že želvy se vrátily do tohoto primitivního stavu, aby si vylepšily své brnění. Obě strany mají pádné důkazy a konflikt musí být ještě vyřešen.
Krátce po prvních plazech se oddělily dvě větve, jedna vedla k Anapsidům, kterým se v lebkách nevytvořily díry. Druhá skupina, Diapsida, vlastnila pár děr v lebkách za očima, spolu s druhým párem umístěným výše na lebce. Diapsida se opět rozdělila na dvě linie, lepidosaury (kteří obsahují moderní hady, ještěrky a tuatary, stejně jako diskutabilně vyhynulé mořské plazy druhohor) a archosaury (dnes zastoupené pouze krokodýly a ptáky, ale také obsahující pterosaury a dinosaury).
Nejstarší amniony s pevnou lebkou také daly vzniknout samostatné linii, Synapsidě. Synapsidě se v lebce za očima vytvořila dvojice otvorů (podobných diapsidám), které se používaly jak k odlehčení lebky, tak ke zvětšení prostoru pro čelistní svaly. Synapsidy se nakonec vyvinuly v savce a jsou často označovány jako savci podobní plazům, i když nejsou skutečnými příslušníky Sauropsidy. (Vhodnějším termínem jsou „kmenoví savci“.)
Termografický snímek ještěrky monitorové.
Většina plazů má uzavřený krevní oběh prostřednictvím tříkomorového srdce, které se skládá ze dvou síní a jedné, variabilně rozdělené komory. Obvykle je zde jeden pár aortálních oblouků. Navzdory tomu, kvůli dynamice tekutin při průtoku krve srdcem, dochází v tříkomorovém srdci k malému mísení okysličené a neokysličené krve. Krevní průtok může být dále upraven tak, aby odváděl buď neokysličenou krev do těla nebo okysličenou krev do plic, což dává zvířeti větší kontrolu nad jeho krevním průtokem, což umožňuje účinnější termoregulaci a delší dobu potápění pro vodní druhy. Mezi plazy existuje několik zajímavých výjimek. Například krokodýli mají anatomicky čtyřkomorové srdce, které je schopno stát se funkčně tříkomorovým srdcem během ponorů (Mazzotti, 1989 pg 47). Také bylo zjištěno, že některé druhy hadů a ještěrek (např. ještěrky a krajty) mají tříkomorová srdce, která se během kontrakce stávají funkčními čtyřkomorovými srdci. To je umožněno svalovým hřebenem, který během ventrikulární diastoly rozděluje komoru a během ventrikulárního systolu ji zcela rozděluje. Díky tomuto hřebenu jsou některé z těchto skvamátů schopny produkovat ventrikulární tlakové rozdíly, které jsou rovnocenné rozdílům pozorovaným u savčích a ptačích srdcí (Wang et al, 2003).
Všichni plazi dýchají pomocí plic. U vodních želv se vyvinula propustnější kůže a některé druhy upravily své kloaky tak, aby zvětšily plochu pro výměnu plynů (Orenstein, 2001). I s těmito úpravami není dýchání nikdy zcela dokončeno bez plic. Větrání plic je prováděno různě v každé hlavní skupině plazů. U čtvernožců jsou plíce větrány téměř výhradně axiální muskulaturou. Jedná se také o stejnou muskulaturu, která se používá při pohybu. Kvůli tomuto omezení je většina čtvernožců nucena zadržovat dech při intenzivním běhu. Někteří však našli způsob, jak to obejít. Varanidi a několik dalších ještěřích druhů používají jako doplněk k jejich normálnímu „axiálnímu dýchání“ bukální pumpování. To umožňuje zvířatům zcela naplnit jejich plíce během intenzivní lokomoce, a zůstat tak dlouho aerobně aktivní. U ještěrů tegu je známo, že mají bránici, která odděluje plicní dutinu od dutiny viscerální. I když nejsou ve skutečnosti schopny pohybu, umožňují větší nafouknutí plic tím, že odebírají váhu vnitřností z plic (Klein et al, 2003). Krokodýli mají ve skutečnosti svalovou bránici, která je analogická bránici savců. Rozdíl je v tom, že svaly krokodýlí bránice stahují stydké kosti (část pánve, která je u krokodýlů pohyblivá) zpět, což zmenšuje játra, a tím uvolňuje prostor pro zvětšení plic. Tento typ bránice bývá označován jako „jaterní píst“.
Jak želvy a želvy dýchají, bylo předmětem mnoha studií. Do dnešního dne bylo zkoumáno jen několik málo druhů dostatečně důkladně, aby bylo možné získat představu o tom, jak to želvy dělají. Výsledky ukazují, že želvy a želvy našly celou řadu řešení tohoto problému. Problém je, že většina želvích krunýřů je pevná a neumožňuje takový typ expanze a kontrakce, jaký používají ostatní plodové vody k ventilaci plic. Některé želvy, jako je například lípa indická (Lissemys punctata), mají svalovou hmotu, která obklopuje plíce. Když se stáhne, může želva vydechnout. V klidu může želva zatáhnout končetiny do tělní dutiny a vytlačit vzduch z plic. Když želva protáhne končetiny, sníží se tlak uvnitř plic a želva může nasát vzduch. Želví plíce jsou připojeny k vnitřní straně horní části krunýře (krunýře), přičemž spodní část plic je připojena (přes pojivovou tkáň) ke zbytku vnitřností. Pomocí řady speciálních svalů (zhruba ekvivalentních bránici) jsou želvy schopny tlačit své vnitřnosti nahoru a dolů, což vede k efektivnímu dýchání, protože mnoho těchto svalů má záchytné body ve spojení s předními končetinami (skutečně, mnoho svalů se během kontrakce roztáhne do kapsiček končetin). Dýchání během pohybu bylo zkoumáno u tří druhů a vykazují různé vzorce. Dospělé samice želvy zelené nedýchají, když se pohybují po svých plážích pro hnízdění. Zadržují dech během pozemního pohybu a dýchají v záchvatech, když odpočívají. Severoamerické želvy krabicové dýchají během pohybu nepřetržitě a ventilační cyklus není koordinován s pohyby končetin (Landberg a kol., 2003). Pravděpodobně používají své břišní svaly k dýchání během pohybu. Posledním zkoumaným druhem jsou ušatí klouzci, kteří během pohybu také dýchají, ale během pohybu dýchají méně než během malých pauz mezi pohyby po lokomotivě, což naznačuje, že může docházet k mechanické interferenci mezi pohyby končetin a dýchacím přístrojem. Rovněž bylo pozorováno, že krabicovité želvy dýchají, když jsou zcela uzavřeny uvnitř svých krunýřů (tamtéž).
Většina plazů postrádá druhotné patro, což znamená, že při polykání musí zadržet dech. Krokodýli si vyvinuli kostnaté druhotné patro, které jim umožňuje pokračovat v dýchání, zatímco zůstávají ponořeni (a chrání jejich mozek před nakopnutím bojující kořistí). Kůže (čeleď Scincidae) si také vyvinula kostnaté druhotné patro, a to v různé míře. Hadi zvolili jiný přístup a místo toho si prodloužili průdušnici. Jejich prodloužení průdušnice trčí ven jako masité stéblo a umožňuje těmto zvířatům spolknout velkou kořist, aniž by trpěla udušením.
Vylučování se provádí hlavně dvěma malými ledvinami. U diapsid je hlavním odpadním produktem kyselina močová; želvy, stejně jako savci, vylučují hlavně močovinu. Na rozdíl od ledvin savců a ptáků nejsou plazí ledviny schopny produkovat tekutou moč koncentrovanější než jejich tělesná tekutina. Důvodem je to, že jim chybí specializovaná struktura přítomná v nefronech ptáků a savců, zvaná Henleho smyčka. Kvůli tomu mnoho plazů využívá tlustého střeva jako pomoc při reabsorpci vody. Někteří jsou také schopni přijímat vodu uloženou v močovém měchýři. Nadbytečné soli jsou u některých plazů vylučovány také nosními a lingválními slanými žlázami.
Nervový systém plazů obsahuje stejnou základní část mozku obojživelníků, ale plazí mozeček a mozeček jsou o něco větší. Většina typických smyslových orgánů je dobře vyvinutá s určitými výjimkami, především hadi nemají vnější uši (jsou přítomny střední a vnitřní uši). Všichni plazi mají pokročilé zrakové vnímání hloubky ve srovnání s ostatními zvířaty.[Jak odkazovat a odkaz na shrnutí nebo text]
Existuje dvanáct párů lebečních nervů.
Většina plazů se rozmnožuje pohlavně, i když někteří jsou schopni asexuálního rozmnožování. Veškerá reprodukční aktivita probíhá s kloakou, tedy jediným východem/vchodem u paty ocasu, kde je také vylučován odpad. Tuataras postrádají kopulační orgány, takže samec a samice jednoduše stisknou kloaky k sobě, zatímco samec vylučuje spermie. Většina plazů má však kopulační orgány, které jsou obvykle zatažené nebo obrácené a uložené uvnitř těla. U želv a krokodýlů má samec jediný střední penis, zatímco squamty včetně hadů a ještěrek mají pár hemipenů.
Asexuální rozmnožování bylo zjištěno u druhorožců v šesti rodinách ještěrek a jednoho hada. U některých druhů druhorožců je populace samic schopna vytvořit unisexuálně diploidní klon matky. Tato asexuální rozmnožování zvaná partenogeneze se vyskytuje u několika druhů gekonů a je rozšířena zejména u teiidů (zejména Aspidocelis) a lacertidů (Lacerta) V zajetí se rozmnožovali varani komodští (varanidae) partenogenezí.
Parthenogenetické druhy se vyskytují také mezi chameleony, agamidy, xantusiidy a typhlopidy.