Значение подвижности головы у млекопитающих. Форма тела водных млекопитающих
Млекопитающие, как и птицы, относятся к категории высших амниот, которые характеризуются высоким уровнем организации и, прежде всего, теплокровностью, сложностью центральной нервной системы, органов чувств и системы поведенческих реакций. Однако млекопитающие имеют значительные отличия от птиц, что проявляется практически во всех системах и органах.
Тело млекопитающих покрыто волосяным покровом , который обеспечивает механическую защиту тела и во многом определяет физическую терморегуляцию. Кожа содержит много желёз, выполняющих специфические функции. Череп синапсидный , вторично платибазальный (с широким основанием, мозговая полость проходит между глазницами), соединяется с позвоночником двумя затылочными мыщелками . Грудная и брюшная полости разделены диафрагмой.
Пищеварительная система сложно дифференцирована и имеет большое своеобразие. Имеются губы, служащие для захвата пищи, и гетеродонтные зубы , сидящие в альвеолах. Слюна содержит ферменты, расщепляющие крахмал до моносахаридов. Дыхание лёгкими альвеолярного строения , механизм дыхания грудной. Сердце четырёхкамерное, одна (левая) дуга аорты , артериальная и венозная кровь полностью разделены. Почки метанефрические , основным продуктом выделения является мочевина; имеется мочевой пузырь . Размножение живорождением со вскармливанием потомства молоком.
Головной мозг крупный, с развитыми полушариями, имеющими извилины и вторичный свод нервного вещества – неопаллиум. Хорошо развиты органы обоняния, зрения и слуха. Веки подвижные, снабжены ресницами. Имеется наружное ухо ; в среднем ухе – три слуховые косточки (стремя, молоточек и наковальня). Сложно развита гортань с голосовыми связками.
Поведение сложное, с выраженной заботой о потомстве. Млекопитающие широко распространены по всему земному шару, за исключением Антарктиды. Населяют все абиотические среды обитания и природные сообщества, имеют сложные и многообразные биоценотические связи.
Класс Млекопитающие подразделяется на два подкласса, включающих 12–14 вымерших отрядов, насчитывавших около шести тысяч видов, и 19 современных отрядов (3700–4000 видов). Общая схема классификация класса выглядит следующим образом:
Класс Млекопитающие – Mammalia, или Звери – Theria
Подкласс 1. Первичные звери – Prototheria
Отряд Однопроходные, или клоачные – Monotremata
Подкласс 2. Настоящие звери – Theria
Инфракласс 1. Низшие звери, или сумчатые – Metatheria
Отряд Сумчатые звери – Marsupialia
Инфракласс 2. Высшие звери – Eutheria, или плацентарные – Placentalia (включается 17 отрядов современных животных и 6–10 вымерших отрядов).
Наиболее типичным строением, характерным для современных млекопитающих, обладают высшие, или плацентарные звери . Для изучения особенностей их строения можно рекомендовать виды отряда зайцеобразные (заяц, кролик).
Внешнее строение и многообразие млекопитающих Внешнее строение
Млекопитающие чрезвычайно разнообразны по своим внешним параметрам – размеру, форме тела и соотношению его составляющих частей, меховому покрову и окраске. Внешние признаки млекопитающих изменяются в зависимости от условий обитании, способов передвижения, питания и размножения.
Наиболее мелкие виды относятся к отряду насекомоядных зверей – это белозубки и бурозубки (белозубка-малютка при длине тела 3,8–4,5 см имеет массу тела 1,2–1,7 г). Самыми крупными из современных млекопитающих являются синий кит с длиной тела до 30–33 м при массе более 150 т. и африканский слон , весящий 4–5 т при высоте тела 3,5 м.
Тело млекопитающих чётко подразделяется на голову, туловище, хвост и конечности. Форма головы зависит в основном от типа питания и способа добычи пищи. Ротовая щель относительно широкая и окружена мясистыми губами (отсутствуют у взрослых клоачных). Благодаря специализированной мускулатуре, губные складки подвижны и выполняют у многих зверей (особенно травоядных) функцию активного захвата пищи. Помимо этого они играют роль органа осязания и приспособлены для сосания молока детёнышами.
Осязательную функцию выполняют и длинные упругие волосы – вибриссы , расположенные на голове (в области губ, глаз и ушей). Срастание верхней губы с носовым отделом у ряда видов образует хобот (слоны, тапиры, самцы морского слона, многие виды насекомоядных) или рыло (свиньи).
Наружные ноздри имеют вид косых щелей, расположенных на переднем участке морды, лишённом волос и постоянно влажном. Ноздри ведут в носовые ходы, связанные с функциями дыхания и обоняния . Кроме того, слизистая носа, как и рта, принимает активное участие в системе терморегуляции зверей – вместе с выделяемой жидкостью идёт сброс избытка тепла. Это особенно важно, поскольку плотный меховой покров затрудняет потерю тепла через поверхность тела.
Глаза у большинства видов млекопитающих расположены по бокам головы, снабжены подвижными веками и ресницами . Третье веко (мигательная перепонка) редуцировано и в виде небольшой складки залегает во внутреннем углу глаза. Глаза приматов, особенно высших, сближены, находятся на лицевом диске, что значительно увеличивает бинокулярное зрение. Позади глаз видны ушные раковины , основу которых составляют эластичные хрящи, более развитые у наземных видов. У водных и подземных млекопитающих они находятся в редуцированном виде.
Хвост зверей имеет разную длину и степень опушения. У мышей, полёвок он часто покрыт редкими волосками, между которыми находятся роговые чешуйки. Мелкие степные виды, передвигающиеся прыжками (тушканчики, прыгунчики), на конце хвоста имеют кисточку из волос. Хвост хищных зверей увеличен в размере и сильно опушён (волк, песец, лиса). Длинный и цепкий хвост имеют многие лазающие виды (обезьяны).
У основания хвоста с брюшной стороны находятся выводные отверстия : у самца их два – анальное и мочеполовое, у самки – три (анальное, мочевыделительное и половое).
Конечности зверей представляют собой трёхчленный рычаг, типичный для всех наземных позвоночных, однако, в отличие от земноводных и рептилий, они находятся непосредственно под телом. Такое расположение конечностей даёт млекопитающим значительные преимущества – способствует быстрому набору скорости, создаёт лучшую опору при прыжках и увеличивает степень маневренности их движений.
Кожа млекопитающих состоит из надкожицы (эпидермиса ) и собственно кожи . Сверху надкожицы образуется роговой слой, клетки которого постепенно отмирают и отделяются группами в виде перхоти, заменяясь новыми, нарастающими из внутренних слоев надкожицы. Из клеток верхнего слоя кожи образуются волосы, глубоко врастающие своими корнями в основной слой кожи. Длинные волосы называются остевыми . Они прикрывают слой более густых и коротких волос - подшерсток , сохраняющий тепло.
Остевые волосы, как правило, придают защитную окраску зверям. Они многообразны: у свиней превращаются в щетину, у ежей и дикобразов - в иглы. Кроме волос, из эпидермиса у млекопитающих образуются ногти , когти , копыта , полые рога и т. д.
Ногти развиваются у обезьян и имеют более плоскую форму, чем когти. Они покрывают конец пальца лишь сверху. Когти значительно толще, охватывают конец пальца с боков и снизу, выдаваясь своим острием за конец пальца. Копыто представляет собой дальнейшее изменение когтя и образует роговой башмак на конце пальца.
Форма когтей и копыт очень разнообразна в связи с различными приспособлениями животного. Так, у хищных млекопитающих когти сильно заострены и загнуты, приспособлены к схватыванию добычи; у роющих они часто сильно развиты (приспособление к рытью). Сильно изменяется строение копыта в зависимости от характера грунта, например, у лося и северного оленя копыто широкое (они часто живут в заболоченных местах); уже и меньше копыто у животных, обитающих на каменистых скалах и др.
Полностью роговыми образованиями являются рога носорогов. Рога полорогих (быки, бараны) имеют лишь роговой чехол, а стержень рога состоит из костной ткани.
Из клеток эпидермиса образуются кожные железы - потовые и сальные .
Потовые железы имеют вид трубочек. Выделяемый ими пот содержит некоторые продукты обмена веществ. При испарении пота поглощается значительное количество тепла, что способствует охлаждению кожи при высокой температуре окружающего воздуха.
Сальные железы открываются выводковыми протоками в волосяную сумку. Выделяемое ими жировое вещество покрывает поверхность волос и кожи, делает их более эластичными, предохраняет от высыхания и снашивания.
К числу кожных желез относятся млечные железы , имеющиеся только у самок. По своему происхождению они очень близки к потовым. Выводные протоки млечных желез открываются чаще всего на сосках, расположенных у различных млекопитающих в грудной, брюшной или паховой областях. У наиболее низко организованных млекопитающих - яйцекладущих - соски отсутствуют, и выводные протоки млечных желез открываются на поверхности кожи брюшной стороны тела, где детеныши слизывают выделяющееся молоко.
Молоко представляет собой жидкость со взвешенными в ней многочисленными мельчайшими капельками жира, белковых веществ, сахара и витаминов и по своей усвояемости и составу является ценнейшим питательным продуктом не только для детеныша, но и для человека. В древности его называли «напитком богов» и употребляли только знатные люди.
Большинство млекопитающих - четвероногие животные, туловище которых высоко поднято над землей. Конечности их располагаются под туловищем, кости конечностей очень прочные и подвижно соединены между собой. Это позволяет зверям достигать высокого совершенства в беге, прыгании, лазании и т. д.
Строение скелета очень многообразно у различных групп зверей и отражает их приспособления к неодинаковому образу жизни: лазанью, рытью, плаванию и полету. Однако роющая лапа крота, крыло летучей мыши или плавник дельфина, несмотря на резкие различия, сохраняют общий план строения, так как все они произошли от обычной пятипалой конечности, но изменились в связи с различными условиями жизни.
Череп млекопитающих образован меньшим количеством костей, чем у пресмыкающихся, что связано с их срастанием в молодом возрасте. Мозговая коробка значительно больших размеров в связи со значительным развитием головного мозга.
Шейный отдел позвоночника состоит из 7 позвонков. При различной длине шеи длина каждого позвонка может сильно изменяться, это можно увидеть, сравнивая шейные позвонки жирафа и дельфина.
Зубы большинства млекопитающих дифференцированы и сидят в лунках челюстей. Передние зубы - резцы , как правило, имеют долотообразную форму и служат для откусывания пиши. К ним с боков примыкают конические - клыки - по одному в каждой половине челюсти. Они особенно развиты у хищников. Эти зубы - мощное оружие схватывания, умерщвления и разрывания добычи. За клыками следуют коренные зубы . Их строение соответствует роду пищи млекопитающих. Так, у питающихся мясом хищников коренные зубы имеют острые, режущие края, бугорки и гребни. У питающихся растительной пищей грызунов и копытных жевательная поверхность коренных зубов плоская, покрытая складками эмали или тупыми бугорками. Такие зубы действуют как жернова, раздавливающие и перетирающие растительную пищу.
Органы пищеварения у млекопитающих достигают высокого совершенства, а их строение разнообразно в связи с различным родом нищи. В ротовой полости хорошо развиты слюнные железы . Изо рта пища поступает в глотку , пищевод , а затем - в желудок .
Желудок у большинства млекопитающих однокамерный. В его стенках находятся железы, выделяющие желудочный сок . Из желудка пища попадает в кишечник , который подразделяется на тонку ., толстую и прямую кишки . Здесь пищевая масса подвергается действию пищеварительных соков, выделяемых кишечными железами , печенью и поджелудочной железой , и происходит всасывание питательных веществ. Остатки непереваренной пищи удаляются из прямой кишки через анальное отверстие . У многих растительноядных животных развита слепая кишка .
Общий план строения выделительной системы млекопитающие имеют тот же, что и другие позвоночные животные. Она состоит из почек , мочеточников , моченого пузыря и мочеиспускательного канала . К органам выделения относятся потовые железы .
Кровеносная система млекопитающих достигает высокого совершенства. Сердце четырехкамерное, разделенное полной перегородкой, имеет два предсердия и два желудочка . В отличие от птиц, у млекопитающих развита левая дуга аорты, начинающаяся из левого желудочка. В остальном кровеносная система млекопитающих такая же, как и у птиц.
Легкие у млекопитающих более развиты, чем у пресмыкающихся и птиц. Отходящие от трахеи бронхи многократно ветвятся и заканчиваются мельчайшими трубочками, которые открываются в легочные пузырьки, чья внутренняя поверхность очень большая. Механизм дыхания у зверей достигает высокого совершенства: при вдохе реберные мышцы поднимают ребра, и объем грудной клетки увеличивается. Важной особенностью млекопитающих является появление нового образования - диафрагмы , разделяющей полость тела на грудную и брюшную. Диафрагма представляет собой мускулистую перегородку, играющую большую роль, как орган, регулирующий механизм дыхания.
Нервная система млекопитающих имеет более сложное строение, у них особенно сильно развит головной мозг , а в нем - большие полушария переднего мозга, благодаря коре, поверхность которой имеет складки и извилины.
В корковом веществе мозга сосредоточены весьма важные нервные центры - зрительные , слуховые , управляющие движениями и др. При повреждении этих центров нарушаются соответствующие ощущения или движения. Из других отделов сильно развит мозжечок - орган координации движений.
Весьма совершенны и органы чувств , особенно у тех млекопитающих, которые быстро передвигаются в поисках живой добычи или пастбищ и водопоев, либо которые хорошо приспособились к пассивной защите от врагов с помощью быстрого бега.
Органы осязания рассеяны по всей коже. Кроме того, у млекопитающих имеются особые осязательные волосы — вибриссы на конце морды, а иногда — и на других участках тела.
Высокого развития достигает орган слуха . Развито наружное ухо или ушная раковина , отсутствующая у других позвоночных. Наружное ухо играет роль слуховой трубы, собирающей звук. Ушная раковина подвижна и поворачивается туда, откуда издается звук. Хорошо развит аппарат внутреннего уха , воспринимающий звук, а также слуховые косточки , передающие колебания барабанной перепонки во внутреннее ухо.
Глаза млекопитающих снабжены подвижными веками . Имеются слезные железы , выделения которых увлажняют поверхность глаза и затем стекают через слезоносный канал в носовую полость. У многих млекопитающих глаза приспособлены к ночному видению в связи с сумеречным и ночным образом жизни. В носовой полости расположены сложно изгибающиеся пластинки (тонкие, костные), покрытые слизистой оболочкой - орган обоняния .
Органы вкуса («вкусовые почки») расположены на сосочках языка.
Следует отметить, что совершенная терморегуляция, несмешанное кровообращение и усиленный газообмен помогли млекопитающим, как и птицам, приобрести теплокровность - свойство, позволяющее животным почти не зависеть от колебаний температуры внешней среды.
Одним из отличий млекопитающих от других позвоночных животных является высокая способность к дрессировке, самодрессировке, обучению. Так, если молодая собака, разыскивая дичь, уколется иглами ежа, то в дальнейшем она обходит это животное. Инстинкта (прирожденной способности) остерегаться ежа у собаки нет, но у нее образуются условные рефлексы, заменяющие инстинкт. Условные рефлексы вырабатываются в течение всей жизни зверей: в связи с изменением условий обитания одни условные рефлексы угасают, другие - образуются.
Инстинктивное поведение у млекопитающих не исчезает, а развивается и совершенствуется. Так выкармливание детенышей, поиски пищи, защита при нападении, забота о потомстве у зверей инстинктивны. Но возникающие в течение жизни условные связи в высшей степени содействуют приспособлению ко всему разнообразию и изменениям окружающей среды. Например, если зверь несколько раз нашел корм на одном и том же месте, он, как правило, начинает посещать это место. Или же, если зверь пользовался несколько раз одним и тем же убежищем от врагов, он начинает постоянно использовать это убежище.
Целесообразное поведение животных издавна внушало мысль об «уме» и «хитрости». Это оказалось заблуждением. Научно доказано, что поведение животных автоматично и бессознательно.
Млекопитающие - это хордовые позвоночные теплокровные животные, для которых характерно вскармливания малышей молоком. Этот класс насчитывает около 5000 (в Украине - более 100) видов. Среди всех позвоночных млекопитающие являются наиболее высокоорганизованными животными, которые в наше время заняли господствующее положение в животном мире. Чертами прогрессивной организации млекопитающих является наличие волосяного покрова, различных желез в коже; расположение конечностей под туловищем; дифференциация зубов и наличие в них корней; появление легких альвеолярной строения и диафрагмы; совершенствование органов чувств; развитие зародыша в организме матери, вскармливания малышей молоком и др. Размеры млекопитающих колеблются от 3,8 см и массы 1,5 г в землеройки-белозубки до 33 м и 150 т веса у синего кита. Наука, которая изучает млекопитающих, называется териологии (мамалиологиею ) .
Особенности внешнего строения
Отделы тела - голова, шея, туловище, хвост. Передние и задние пятипалые конечности расположены под туловищем, благодаря чему тело поднято над землей. Внешний вид млекопитающих очень разнообразен и тесно связан с условиями среды и образом жизни. По образу жизни выделяют наземные, роющие (подземные), водяные и летающие формы млекопитающих. Большинство видов - это наземные животные, распространенные почти везде на суше.
Покровы тела - кожа прочная, эластичная, характеризуется значительной толщиной. Эпидермис дает различные производные: кожные железы, волосяной покров (остевой и пуховые волосы и его видоизменения: вибриссы, щетину, иглы), когти, ногти, копыта, роговые образования, чешую и тому подобное. Волосяной покров недолговечен и периодически заменяется на новый во время линьки. В коже млекопитающих производятся пигменты, обусловливающие окраску как его самого, так и волосяного покрова. Под кожей многих млекопитающих образуется слой жира.
Кожные железы млекопитающих и их значение
Название |
значение |
потовые |
Осуществляют выделительную и теплорегуляторну функции |
сольные |
Выделяют жир, который смазывает волосы и кожу, предотвращая намокание. |
пахучие |
Выделяют секрет, который способствует общению животных одного вида, а также служит для отпугивания врагов. |
молочные |
Есть видоизменением потовых и выделяют молоко, предназначенное для вскармливания малышей |
Особенности внутреннего строения и процессов жизнедеятельности млекопитающих Опора осуществляется с помощью скелета, который в целом напоминает скелет пресмыкающихся, но имеет ряд отличий:
Череп костный с большим объемом мозгового отдела, кости которого срастаются швами. В лицевой отделе значительного развития достигают челюстные кости. Соединение нижней челюсти с черепной коробкой непосредственное и движимое. Имеющиеся дифференцированные зубы (резцы, клыки, малые и большие коренные зубы), которые содержатся в специальных лунках челюстей. Развивается костная неба, которое дополнительно укрепляет стенки ротовой и носовой полостей и разграничивает их, что позволяет дышать во время пережевывания пищи.
Хребет четко расчленен на отделы и состоит из позвонков, которые имеют плоские зчленивни поверхности: шейный (7 позвонков ) почти у всех млекопитающих, первые 2 - атлас и эпистрофей), грудной (12 позвонков), поясничный (6 позвонков несут рудиментарные ребра и соединены подвижно), крестцовый (3-4 позвонки образуют крестцовую кость) и хвостовой (количество позвонков переменная).
Грудная клетка образована грудными позвонками, 12 парами ребер и грудиной.
Скелет конечностей имеет такое же строение, как и у пресмыкающихся, но может видоизменяться:
Внутреннее строение млекопитающих: А - пищевод; Б - легкие; В - диафрагма; Г - тонкая кишка; Д - поджелудочная железа; Е - почка; Есть - толстая кишка; Ж - анальное отверстие; 3 - мочевой пузырь; И - слепая кишка; И - желудок; И - печень; К - сердце; Л - бронхи; М - трахея; Н - гортань
■ плечевой пояс: две лопатки с приросли к ним рудиментарными вороньими костями и две рудиментарные ключицы (хорошо развиты у тех, чьи передние конечности способны к разнообразным и сложных движений)
■ тазовый пояс: парные тазовые кости , которые соединяются с крестцом;
■ свободная передняя конечность: плечевая, локтевая, лучевая и кости кисти;
■ свободная задняя конечность: бедренная, большая и малая берцовые, коленная чашечка и кости стопы.
Движение - с участием конечностей, приспособленных к определенному образу жизни. Мускулатура хорошо развита и очень дифференцированная, с мышц - наиболее сильные жевательные, мышцы спины и конечностей. Характерным признаком млекопитающих является наличие куполообразного мышцы - диафрагмы.
Пищеварения в пищеварительной системе, которая характеризуется большей сложностью по сравнению с другими позвоночными: предротовой полость, дифференцированные зубы, желудок в некоторых многокамерный, длинный и дифференцированный кишечник и т. Зубы, их строение и количество у разных групп млекопитающих является важной систематической признаку. В состав зубов входят дентин, эмаль и цемент, и они крепко сидят в лунках челюстей - альвеолах.
Дыхание осуществляется дыхательной системой такого строения:
парные легкие альвеолярной строения (площадь их поверхности превышает поверхность кожи в 50-100 раз)
Дыхательные пути усложняются: носовая полость, носоглотка, гортань с голосовыми связками, трахея, бронхи, которые разветвляются в легких до бронхиол и альвеол;
Является диафрагма, которая разграничивает две части полости тела - грудную и брюшную. Транспортировка веществ - с участием замкнутой, как и у всех позвоночных, кровеносной системой: четырёхкамерное сердце, 2 круга кровообращения (левая дуга аорты от левого желудочка), кровь не смешивается (объем крови до 9,5%, кислородная емкость до 24%, эритроциты безъядерные).
Теплокровность (гомойотермнисть) обусловлена тем, что кровь не смешивается и постоянство температуры тела обеспечивается совершенными механизмами химической и физической терморегуляции на разных уровнях организации.
Выделение осуществляется выделительной системой, которая состоит из парных тазовых почек - мочеточников - мочевого пузыря - мочеиспускательного канала (уретры). Основной продукт азотистого обмена - мочевина. В экскреции участвуют также потовые железы кожи, дыхательная и пищеварительная системы.
Регуляция процессов осуществляется нервной системой, которая отличается высокой сложностью. В головном мозге - пять отделов, среди которых особенно развиты большие полушария с корой, площадь которой увеличивается за счет извилин и борозд. Отношение веса полушарий переднего мозга к весу всех других отделов мозхку у млекопитающих составляет примерно 10: 1. Очень прогрессирует мозжечок. От головного мозга отходит 12 пар ЧМН.
Раздражительность при участии органов чувств, которые достигли значительного осложнения. В летучих мышей, землероек, мышевидных грызунов, ластоногих и китообразных есть звуковая эхолокация.
орган зрения |
Зрение стереоскопический; аккомодация за счет изменения кривизны хрусталика; цветового зрения нет. Есть 2 веки с ресницами (мигательная перепонка, присущая земноводным, пресмыкающимся и птицам, редуцирована), слезный аппарат |
орган слуха |
Внешний отдел (ушные годовщину, наружный слуховой проход и барабанная перепонка), средний отдел (подвижно соединены молоточек, наковальня и стремя) и внутренний отдел (завитка с спиральным органом ) |
орган обоняния |
Большие обонятельные полости, площадь которых значительно увеличивается за счет носовых раковин и носового лабиринта |
орган вкуса |
Вкусовые луковицы в ротовой полости |
орган осязания |
Вибриссы у носа, глаз и на теле |
Размножение половое с явлениями роздильностатевости, половой диморфизм, внутренним оплодотворением. Половые органы и половые протоки парные, развитые парувального органы. Верхний отдел яйцевода называется фаллопиевой трубы, за ними идут расширенные отделы - матки, которые открываются в нечетную в большинстве зверей влагалище. Матка - мышечный полый орган половой системы, в котором происходит развитие зародыша.
Развитие происходит в матке, где формируется плацента, которая обеспечивает взаимосвязь плода с организмом матери (в яйцекладущих - нет, у сумчатых - недоразвитая). Образуются зародышевые оболочки - амнион, сероза, аллантоис. Желточный мешок, в отличие от других позвоночных, быстро исчезает. Живорождения. Кормление малышей молоком. Забота о потомстве у млекопитающих выражена хорошо, однако проявляется по-разному.
Млекопитающие - это самый высокоорганизованный класс животных, особенно это касается нервной системы и органов чувств. В настоящее время на Земле живет около 5000 их видов. Однако на протяжении эволюции класса возникло около 20000 видов, большая часть из которых вымерла.
Млекопитающие стали теплокровными животными, приспособились к различным средам обитания и способам питания. Все это породило многообразие их форм. Однако у всех есть множество сходных черт.
Покровы млекопитающих
Тело млекопитающих имеет волосяной покров, который в первую очередь выполняет функцию терморегуляции. Среди волос есть более длинные и жесткие (ость) и более короткие и мягкие (подпушье). У некоторых (преимущественно водных) видов произошла редукция волосяного покрова.
В коже развивается множество потовых и сальных желез. Молочные железы являются видоизмененными потовыми. У подавляющего большинства видов их протоки открываются на сосках. Все млекопитающие вскармливают своих детенышей молоком.
Скелет млекопитающих
Скелет млекопитающих имеет ряд отличий от такового пресмыкающихся. У зверей шейный отдел позвоночника состоит из семи позвонков. Первый позвонок соединяется с черепом двумя мыщелками, а не одним. Млекопитающие произошли от зверозубых ящеров, которые отделились от основной ветви рептилий в начале их появления. Таким образом зверозубые сохранили ряд черт земноводных, в том числе и способ соединения черепа с позвонком.
Грудные позвонки имеют ребра, большая часть которых соединена с грудиной. Далее идут позвонки поясничного, крестцового и хвостового отделов. Крестцовые позвонки срастаются.
В плечевом поясе у большинства млекопитающих отсутствуют каракоиды. У многих нет и ключиц (обычно хороших бегунов), что ограничивает подвижность конечностей одной плоскостью. Конечности млекопитающих располагаются под телом, а не по его бокам, как у рептилий.
В черепе меньше костей, мозговой отдел достаточно крупный.
Пищеварительная система млекопитающих
Пищеварительная система млекопитающих отличается большей дифференциацией.
Зубы находятся в специальных углублениях в челюсти, у большинства дифференцированы на резцы, клыки, коренные и др. Млекопитающие не только захватывают и удерживают добычу, но и измельчают зубами пищу. В ротовую полость открываются слюнные железы, секрет которых содержит ряд ферментов, переваривающих углеводы.
Желудок у большинства однокамерный. Только у жвачных парнокопытных он состоит из четырех отделов. В двенадцатиперстную кишку впадают протоки печени, желчного пузыря, поджелудочной железы. Кишечник длинный, особенно у травоядных. На границе тонкого и толстого кишечника имеется слепая кишка. У подавляющего большинства видов млекопитающих кишечник оканчивается прямой кишкой, открывающейся наружу отдельным анальным отверстием. Однако у однопроходных сохраняется клоака.
Кровеносная система млекопитающих
В кровеносной системе млекопитающих происходит полное разделение венозного и артериального кровотока. Для этого желудочек их сердца полностью разделяется перегородкой на левую (артериальную) и правую (венозную) половины. Таким образом, сердце становится четырехкамерным. Кроме того, остается только одна (левая) дуга аорты, что также исключает смешивание крови. Тоже самое в процессе эволюции произошло и у птиц. Однако у них сохранилась правая дуга аорты. Птицы произошли от другой группы древних рептилий.
Артериальная кровь выталкивается из левого желудочка в аорту, от которой берут начало сонные артерии, спинная аорта. От них отходят более мелкие артерии. Венозная кровь от органов тела собирается в переднюю и заднюю полые вены, которые впадают в правое предсердие. Это большой круг кровообращения.
Малый круг кровообращения начинается в правом желудочке, из которого выходит легочная артерия, несущая венозную кровь к легким. Она разделяется на две ветви. От легких артериальная кровь собирается в легочную вену, которая впадает в левое предсердие.
Эритроциты млекопитающих не содержат ядер, что обуславливает более эффективный перенос кислорода.
Дыхательная система млекопитающих
Все млекопитающие, в том числе перешедшие к водному образу жизни, дышат легкими. Легкие имеют альвеолярное строение, когда входящие в них бронхи разветвляются на все более и более мелкие, оканчивающиеся пузырьками-альвеолами, в которых и происходит газообмен.
Вдох и выдох у млекопитающих осуществляется за счет движения межреберных мышц и диафрагмы. Диафрагма представляется собой мышечную перегородку, разделяющую грудную и брюшную полость.
Вспомогательными органами дыхательной системы млекопитающих являются трахея и бронхи. Трахея начинается в глотке. Начало трахеи называется гортанью, в ней находятся голосовые связки.
Выделительная система млекопитающих
У млекопитающих развиваются тазовые почки, от них отходят мочеточники, впадающие в общий мочевой пузырь. Мочевой пузырь открывается наружу самостоятельным отверстием (за исключением однопроходных).
Почки млекопитающих состоят из поверхностного коркового и внутреннего мозгового слоев. Фильтрация из крови продуктов распада и излишков воды происходит в корковом слое, состоящем из тонких трубочек, оканчивающихся боуменовыми капсулами. Мозговой слой состоит из собирательных канальцев.
Основным продуктом выделения является мочевина.
Нервная система и органы чувств
У млекопитающих в головном мозге хорошо развита кора переднего мозга, у большинства имеются извилины, увеличивающие ее поверхность. Поведение сложное, у многих условные рефлексы формируются легко. Также хорошо развит мозжечок, отвечающий за сложность движений.
Важную роль в жизни млекопитающих играют обоняние и слух. Появляется наружнее ухо, состоящее из ушной раковины и слухового прохода. Среднее ухо отделяется от него барабанной перепонкой.
Зрение у млекопитающих развито, но хуже, чем у птиц. Особенно это касается цветового восприятия.
У многих зверей на морде есть длинные жесткие волосы (усы) - вибриссы. Это органы осязания.
Дельфины и летучие мыши способны к эхолокации. Они издают звуки, которые отражаются от окружающих предметов и возвращаются к животному, которое, уловив их, определяет расстояние до предметов в условиях плохой видимости.
Размножение млекопитающих
Для млекопитающих, как и всех сухопутных позвоночных, характерно внутреннее оплодотворение. У большинства видов самки имеют матку, в которой развивается эмбрион и образуется плацента, через которую происходит питание зародыша. Беременность достаточно длительная (это не касается сумчатых и яйцекладущих).
Характерна забота о потомстве, длительный период индивидуального развития (обычно соотносится с размерами животного и сложностью поведения - чем больше или сложнее, тем детский период дольше). Все млекопитающие вскармливают своих детенышей молоком.
Систематика млекопитающих
Ранее класс Млекопитающие делили на три подкласса, представители которых живут в наше время. Это Яйцекладущие (они же Однопроходные), Сумчатые и Плацентарные.
К яйцекладущим относятся утконос и ехидны, обитающие в Австралии и прилегающих к ней островах. У этих животных отсутствует живорождение. Вместо этого они откладывают яйца (но к моменту откладки эмбрион в яйце уже достаточно сформирован). У них есть клоака, каракоиды, менее постоянна температура тела. Таким образом, яйцекладущие сочетают в себе признаки млекопитающих и пресмыкающихся.
Сумчатые распространены в Австралии, Южной и частично в Северной Америке. В Австралии, из-за ее изоляции, в процессе эволюции появилось множество видов сумчатых (сумчатые хищники, грызуны, травоядные), аналогичных плацентарным. Типичный представитель - кенгуру. У сумчатых не формируется полноценной плаценты. Детеныш рождается сильно недоношенным и донашивается в сумке (особой кожной складке на брюхе), прикрепившись к соску.
Наиболее разнообразны плацентарные млекопитающие. Их систематика достаточно сложна и последнее время несколько изменена. Так ранее выделяемые в отдельный отряд Ластоногие тюлени и моржи на сегодняшний день отнесены к отряду Хищные.
Всего насчитывается около 25 отрядов млекопитающих, чьи представители живут в наше время. Наиболее многочисленный отряд Грызуны (более 2 тыс. видов). Его представители распространены повсеместно. Другие отряды: Зайцеобразные, Рукокрылые, Насекомоядные, Хищные, Хоботные, Парнокопытные и Непарнокопытные, Приматы, Китообразные и др.
Звери или млекопитающие - это наиболее высокоорганизованные Развитая нервная система, вскармливание молоком детенышей, живорождение, теплокровность позволили им широко распространиться по всей планете и занять самые разнообразные места обитания. Млекопитающие - это животные, которые обитают в лесах (кабаны, лоси, зайцы, лисы, волки), горах (бараны, степях и полупустынях (тушканчики, хомяки, суслики, сайгаки), в почве (слепыши и кроты), океанах и морях (дельфины, киты). Некоторые из них (например, летучие мыши) проводят значительную часть своей активной жизни в воздухе. Сегодня известно о существовании более 4 тысяч видов зверей. Отряды млекопитающих, а также характерные особенности, присущие зверям - обо всем этом мы расскажем в данной статье. Начнем с описания их строения.
Внешнее строение
Тело этих животных покрыто шерстью (ее остатки имеются даже у китов). Различают волосы грубые прямые (ость) и тонкие извилистые (подшерсток). От загрязнения и сваливания подшерсток предохраняет ость. Шерстяной покров млекопитающих может состоять только из ости (например, у оленей) или же из подшерстка (как у кротов). Эти звери периодически линяют. У млекопитающих при этом изменяется густота меха, а иногда и окраска. В коже зверей находятся луковицы волос, потовые и сальные железы и их видоизменения (млечные и пахучие железы), роговые чешуйки (как на хвосте у бобров и у крыс), а также другие роговые образования, встречающиеся на коже (рога, копыта, ногти, когти). Рассматривая строение млекопитающих, отметим, что ноги у них расположены под туловищем и обеспечивают этим животным более совершенное передвижение.
Скелет
В черепе у них находится сильно развитая мозговая коробка. У млекопитающих зубы расположены в ячейках челюстей. Обыкновенно они разделяются на коренные, клыки и резцы. Шейный отдел позвоночника состоит практически у всех зверей из семи позвонков. Они между собой подвижно соединяются, кроме крестцовых и двух хвостовых, которые, срастаясь, образуют крестец - единую кость. Ребра сочленяются с грудными позвонками, которых обычно от 12 до 15. У большинства млекопитающих пояс передних конечностей образуют парные лопатки и ключицы. Лишь у незначительной части зверей сохранились вороньи кости. Таз состоит из двух тазовых костей, сросшихся с крестцом. Скелет конечностей - из таких же костей и отделов, как и у других представителей четвероногих позвоночных.
Какие у млекопитающих органы чувств?
Млекопитающие - это животные, у которых есть ушные раковины, помогающие улавливать запахи, а также определять их направление. Глаза у них имеют веки и ресницы. На конечностях, брюхе, голове расположены вибриссы - длинные жесткие волосы. Животные с их помощью ощущают даже малейшее прикосновение к предметам.
Происхождение млекопитающих
Так же как и птицы, млекопитающие - это потомки древних пресмыкающихся. Об этом говорит сходство современных зверей с современными пресмыкающимися. В особенности оно проявляется на ранних стадиях развития зародыша. Еще большее количество признаков сходства было обнаружено у них со зверозубыми ящерами, вымершими много лет назад. Также за родство с пресмыкающимися говорит тот факт, что существуют звери, которые откладывают яйца, содержащие множество питательных веществ. У некоторых из этих зверей есть клоаки, развитые вороньи кости и другие признаки, свидетельствующие о низкой организации. Речь идет о первозверях (яйцекладущих). Расскажем о них подробнее.
Первозвери
Это подкласс наиболее примитивных млекопитающих из живущих сегодня. Вместе с признаками, уже названными, следует отметить, что у них нет постоянной температуры тела. Млечные железы первозверей не имеют сосков. Детеныши, вылупившиеся из яиц, слизывают с шерсти матери молоко.
В данном подклассе выделяется один отряд - Однопроходные. К нему относятся 2 вида: ехидна и утконос. Этих животных сегодня можно встретить в Австралии, а также на островах, прилегающих к ней. Утконос - это зверек средней величины. Он предпочитает селиться по берегам рек и ведет здесь полуводный образ жизни. В норе, вырытой им в крутом берегу, он проводит большую часть времени. Самка утконоса весной откладывает яйца (их обычно два) в специальной норе, обустроенной гнездовой камерой. Ехидны - звери роющие. Тело их покрыто жесткой шерстью и иглами. Самки этих животных откладывают одно яйцо, которое они помещают в сумку - складку кожи, находящуюся на животе. Детеныш, вылупившийся из него, до тех пор находится в сумке, пока на теле его не появятся иглы.
Сумчатые
В отряд Сумчатые входят звери, которые рожают недоразвитых детенышей, после чего донашивают их в специальной сумке. У них слабо развита или вовсе не образуется плацента. Распространены сумчатые главным образом в Австралии, а также на островах, прилегающих к ней. Самые известные из них - сумчатый и исполинский кенгуру.
Насекомоядные
Насекомоядные - это отряд, который объединяет древних плацентарных примитивных зверей: ежей, землероек, кротов, выхухолей. Мордочка у них удлиненная, имеется вытянутый хоботок. У насекомоядных мелкие зубы, а ноги их пятипалые. У многих из них около корня хвоста или на боках тела имеются пахучие железы.
Землеройки - самые мелкие представители насекомоядных. Они обитают в лугах, кустарниках, густых лесах. Эти зверьки прожорливы и нападают на мелких животных. В зимнее время они прокладывают под снегом ходы и находят насекомых.
Кроты - животные, ведущие подземный образ жизни. Они роют своими передними ногами многочисленные норы. У крота глаза развиты слабо и представляют собой черные точки. В зачаточном состоянии находятся ушные раковины. Короткая густая шерсть не имеет определенного направления и плотно прилегает при передвижении к телу. Кроты проявляют активность круглый год.
Рукокрылые
Отряд Летучие мыши или Рукокрылые включает в свой состав зверьков средних и мелких размеров, которые способны к длительному полету. В субтропиках и тропиках они в особенности многочисленны. Зубы у этих типа. Наиболее обычны в нашей стране ушаны, кожаны, вечерницы. селятся на чердаках домов, в дуплах деревьев, в пещерах. Днем они предпочитают спать в своих убежищах, а в сумерки выходят на ловлю насекомых.
Грызуны
Этот отряд объединяет треть видов млекопитающих, населяющих сегодня нашу планету. К ним принадлежат белки, суслики, крысы, мыши и другие звери средней и мелкой величины. Грызуны в большинстве своем - животные растительноядные. У них есть сильно развитые резцы (в каждой челюсти - по два), коренные зубы, имеющие плоскую жевательную поверхность. Нет корней у резцов грызунов. Они постоянно растут, самозатачиваются и стачиваются при поедании пищи. У большинства грызунов имеется длинный кишечник со слепой кишкой. Грызуны ведут древесный образ жизни (сони, летяги, белки), а также полуводный (ондатры, нутрии, бобры) и полуподземный (суслики, крысы, мыши). Это плодовитые животные. У большинства из них детеныши появляются на свет слепыми и голыми. Обычно это происходит в гнездах, дуплах и норах.
Зайцеобразные
Этот отряд объединяет различные а также пищух - животных, похожих во многом на грызунов. Главным отличительным признаком зайцеобразных является специфическая зубная система. У них есть 2 небольших резца позади 2-х крупных верхних. Зайцы (русак, беляк) питаются корой кустарников и молодых деревьев, травой. Они выходят на кормежку в сумерки и ночью. Детеныши у них рождаются зрячими, с густой шерстью. В отличие от зайцев, кролики роют глубокие норы. Самка перед рождением голых и слепых детенышей делает гнездо из пуха, который она выдергивает из своей груди, а также из сухой травы.
Хищные
Представители этого отряда (медведи, горностаи, куницы, рыси, песцы, лисицы, волки) питаются обычно птицами и другими зверями. Свою добычу хищное млекопитающее активно преследует. Зубы этих животных делятся на резцы, коренные и клыки. Самыми развитыми являются клыки, а также 4 коренных зуба. У представителей этого отряда короткий кишечник. Связано это с тем, что хищное млекопитающее ест легко перевариваемую и высококалорийную пищу.
Ластоногие
Перейдем к рассмотрению ластоногих. Представители их (моржи, тюлени) - крупные хищные морские млекопитающие. Редкими грубыми волосами покрыто тело большинства из них. Конечности этих зверей видоизменены в ласты. Толстый слой жира откладывается под их кожей. Ноздри открываются лишь на время совершения вдоха и выдоха. При нырянии ушные отверстия замыкаются.
Китообразные
Настоящие морские млекопитающие - киты и дельфины - входят в этот отряд. Тело у них рыбообразной формы. Эти морские млекопитающие в большинстве своем не имеют на теле волос - они сохранились лишь около рта. В ласты преобразовались передние конечности, а задние отсутствуют. В передвижении китообразных большое значение имеет мощный хвост, который оканчивается хвостовым плавником. Неверно утверждать, что морские млекопитающие - рыбы. Это звери, хотя внешне они и напоминают рыб. Представители китообразных - самые большие млекопитающие. Синий кит достигает в длину 30 метров.
Парнокопытные
В этот отряд входят средней величины и крупные всеядные и травоядные звери. Ноги их имеют по 2 или 4 пальца, у большинства покрытых копытами. По особенностям строения желудка и способам питания их делят на нежвачных и жвачных. У последних (бараны, козлы, олени) резцы есть лишь на нижней челюсти, а коренные зубы имеют широкую жевательную поверхность. У нежвачных однокамерный желудок, а зубы делятся на коренные, клыки и резцы.
Непарнокопытные
Продолжим описывать отряды млекопитающих. Непарнокопытные - это такие звери, как лошади, зебры, ослы, тапиры, носороги. На ногах у большинства из них есть по развитому пальцу, на которых находятся массивные копыта. Сегодня из сохранилась только лошадь Пржевальского.
Приматы
Это самые высокоразвитые млекопитающие. Отряд включает в себя полуобезьян и обезьян. У них хватательные пятипалые конечности, при этом большой палец кисти противопоставляется остальным. Почти у всех приматов есть хвост. Подавляющее большинство из них обитает в субтропиках и тропиках. Они населяют в основном леса, где живут небольшими семейными группами или стадами.
Млекопитающие, птицы, пресмыкающиеся, земноводные - всех их можно описывать очень долго. Мы лишь вкратце охарактеризовали зверей, описали существующие отряды. Семейство млекопитающих разнообразно и многочисленно, в чем вы только что убедились. Знакомство с ним, надеемся, было вам полезно.