Класс Млекопитающие Внешнее строение млекопитающих Отделы тела. Особенности организации млекопитающих животных Какие отделы тела можно различить у млекопитающих

Класс млекопитающие объединяет более 4 тысяч видов наиболее организованных позвоночных животных. Подъем уровня их организации проявляется: в высоком развитии ЦНС и особенно коры больших полушарий переднего мозга – центра высшей нервной деятельности; в приспособлении к живорождению и выкармливанию детенышей продуктом материнского организма – молоком, что позволяет животным размножаться в самых разнообразных условиях жизни; в развитой способности к терморегуляции, определяющей относительно постоянную температуру тела. Огромное значение в регулировании отдачи тела имеет шерсть , а у некоторых и подкожный жировой слой.

Млекопитающим свойственны помимо перечисленных и другие характерные черты строения. Из них наиболее важны следующие: присутствие шерстяного покрова (отсутствие у некоторых видов вторично); железы в коже, среди них следует выделить млечные ; сочленение черепа с позвоночником при помощи двух затылочных мыщелков ; три слуховые косточки в среднем ухе; представление нижней челюсти только зубной костью; обычно разнородные зубы (резцы, клыки, коренные ), сидящие в ячейках челюстей; легкие альвеолярного строения; сердце четырехкамерное ; эритроциты безъядерные ; грудная полость, отделенная от брюшной диафрагмой.

Высокий уровень общей организации позволил млекопитающим широко расселиться по земному шару. Их нет только в центральной части Антарктиды. Они заселили самые разнообразные жизненные среды. Помимо наземных видов среди млекопитающих есть летающие, полуводные, водные и почвенные жители.

Внешний вид млекопитающих разнообразен. Он зависит от условий среды обитания и образа жизни. Представители разных отрядов, живущие в сходных условиях и выработавшие близкий образ жизни, могут обладать и сходной формой тела (конвергентное сходство). Такие группы видов называют «жизненными формами» или экологическими типами. Наиболее распространен тип наземных четвероногих зверей, у которых ноги высокие, располагающиеся под туловищем, а не по бокам, как у пресмыкающихся. Локтевой сустав направлен назад, а коленный вперед (а не в стороны, как у рептилий). Шейный отдел хорошо развит, а хвостовой, наоборот, представляет небольшой придаток тела.

У обитателей почвы туловище вытянутое, шейный отдел очень короткий и снаружи обычно незаметен. Хвост и конечности сильно укорочены. Водные звери имеют рыбообразную форму тела и конечности, видоизмененные в ласты или плавники.

Тело млекопитающих, несмотря на различия во внешнем виде представителей разных жизненных сред, состоит из одних и тех же отделов, включая голову, шею , туловище с двумя парами конечностей, хвост . На голове помещаются: ротовое отверстие, губы, глаза, веки, наружные уши (ушные раковины), ноздри . Ушные раковины большие и подвижные, они поворачиваются в направлении звука. Глаза имеют два хорошо развитых подвижных века с ресницами . Мигательная перепонка (третье веко) у всех млекопитающих недоразвита. На морде вокруг рта, носа, перед глазами и на щеках располагаются отдельные жесткие волосы – вибриссы , являющиеся органами осязания. На туловище открываются половое, анальное и мочевое отверстия.

Кожный покров млекопитающих состоит из двух слоев: наружного – эпидермиса и внутреннего – кутиса . Эпидермис дает начало многим производным кожи, основные из которых следующие: волосы, ногти, когти, копыта, рога (кроме оленьих), чешуи, различные железы. Собственно кожа, или кутис, развита у млекопитающих сильно. Нижняя часть кутиса состоит из рыхлой волокнистой ткани, в которой откладывается жир. Слой этот носит название подкожной жировой клетчатки . Толща кожи у млекопитающих пронизана кровеносными сосудами. Окраска кожи обусловлена пигментами, которые в виде зернышек меланина распределяются в клетках ростового слоя, в межклеточных промежутках и в специальных пигментных клетках.

Шерстяной покров, а у водных млекопитающих (китов, тюленей) и подкожный слой жира предохраняют тело от излишней потери тепла. Большое участие в теплорегуляции принимает система кровеносных сосудов, расположенных в коже. Диаметр просветов сосудов регулируется нервнорефлекторным путем и может меняться в очень больших пределах. При расширении сосудов кожи теплоотдача увеличивается, при сужении их теплоотдача, наоборот, резко сокращается. Определенное значение для охлаждения организма имеет испарение с поверхности кожи влаги и пота.

Волосяной покров млекопитающих состоит из различного типа волос. Основные из них: пуховые волосы , или пух;остевые волосы , или ость ; чувствующиеволосы , или вибриссы . У большинства видов основу шерстяного покрова составляет густой низкий пух, или подшерсток . Между пуховыми волосами сидят более длинные, толстые и жесткие остевые волосы.

Волос млекопитающих состоит из ствола , выступающего над кожей, и корня , сидящего в коже. В нижней своей части корень расширяется и заканчивается колбообразным вздутием – луковицей волоса , которая как колпачок, охватывает вырост кутиса – волосяной сосочек . Кровеносные сосуды, входящие в этот сосочек, обеспечивают жизнедеятельность клеток луковицы волоса. Формирование и нарастание волос идет за счет развития и видоизменения клеток луковицы. Ствол волоса является мертвым роговым образованием, неспособным к росту и изменению формы.

Волосяной покров периодически меняется. Смена волос, или линька , у некоторых зверей бывает весной и осенью. Таковы белка, лисица, песец, крот. Другие, например, суслики, линяют только раз в год. Весной у них выпадает старый мех, летом развивается новый, который окончательно созревает только к осени

Щетина и иглы - это видоизменения волос. Чешуя зверей по своему развитию и строению сходна с чешуей рептилий. Среди млекопитающих чешуя развита у немногих форм. Лишь у ящеров и панголинов она покрывает все тело. У ряда других зверей чешуя помещается на отдельных участках тела, например у многих мышевидных на лапках, а у значительного числа сумчатых, грызунов и насекомоядных – на хвосте. Концевые фаланги пальцев подавляющего большинства зверей несут роговые придатки в виде ногтей, когтей и копыт . У лазающих зверей пальцы имеют острые загнутые когти; у роющих в земле норы когти обычно насколько утолщены и расширены; быстро бегающие крупные млекопитающие имеют копыта. Роговыми образованиями являются также полые рога быков, антилоп, козлов, баранов. Они развиваются из эпидермиса и сидят на костных стержнях. Рога оленей развиваются из кутиса и состоят из костного вещества.

Кожа млекопитающих богата различными видами желез . Основные из них следующие: потовые, сальные, пахучие и млечные .

Потовые железы выделяют пот, состоящий в основном из воды, в которой растворены мочевина и соли. Эти продукты не вырабатываются клетками желез, а поступают в них из кровеносных сосудов. Функция потовых желез состоит в охлаждении тела путем испарения выделяемой ими на поверхность кожи воды и выделении продуктов обмена.

Сальные железы открываются почти всегда в волосяную сумку. Жирный секрет этих желез смазывает волосы и поверхностный слой эпидермиса кожи, предохраняя их от смачивания и снашивания.

Пахучие железы представляют собой видоизмененные потовые или сальные железы, а иногда комбинацию тех и других. Пахучие железы служат в основном для защиты от преследующих врагов или выполняют сигнальную функцию. Они развиты у большинства млекопитающих в разных участках тела.

Млечные железы возникли в результате видоизменения трубчатых потовых желез. Такие железы встречаются у утконосов, ехидн и др. У сумчатых и плачентарных млечные железы имеют гроздевидное строение. Протоки их открываются на сосках. Расположение желез и сосков бывает различным. Число сосков колеблется от 2 (минимальное количество) до 10-24 (это максимальное количество).

Мускулатура млекопитающих сложно дифференцирована. Наиболее развита мускулатура конечностей. Развитие жевательной мускулатуры связано с захватом и механической обработкой пищи в ротовой полости. Возникновение подкожной мускулатуры связано с терморегуляцией (изменение положения волосяного покрова). На лице эта мускулатура обеспечивает мимику, играющую роль в общении млекопитающих (особенно приматов и псовых). Появление особой куполообразной мышцы – диафрагмы , разделяющей брюшную и грудную полости, способствует интенсификации легочного дыхания.

Скелет млекопитающих слагается из черепа, позвоночника , поясовконечностей и скелета самих конечностей .

Череп имеет относительно крупную мозговую коробку , что связано с большими размерами головного мозга. Число отдельных костей в черепе млекопитающих меньше, чем у нижестоящих групп позвоночных. Это обусловлено срастанием ряда костей между собой. Швы между отдельными костями срастаются довольно поздно, что обеспечивает возможность увеличения объема головного мозга по мере роста животного. Затылочная область сформирована единой затылочной костью, имеющей два мыщелка для сочленения с атлантом .

Позвоночник млекопитающих слагается из позвонков, которые обычно имеют плоские сочленовные поверхности. Между ними располагаются хрящевые диски – мениски . Позвоночник четко расчленяется на отделы: шейный, грудной, поясничный, крестцовый и хвостовой .

У млекопитающих 7 шейных позвонков (за очень редким исключением). Таким образом, длина шеи млекопитающих определяется не числом шейных позвонков, а длиной их тел.

Грудной отдел состоит чаще всего из 12-15 позвонков. Обычно к первым 7 позвонкам причленяются ребра , соединенные с грудиной , образуя грудную клетку . Это истинные ребра. Остальные грудные позвонки несут ребра, не доходящие до грудины. Это ложные ребра. Грудина представляет собой костную пластинку, заканчивающуюся удлиненным хрящом – мечевидным отростком.

В поясничном отделе млекопитающих число позвонков варьирует от 2до 9. Это самые крупные позвонки в теле. Крестцовый отдел обычно состоит из 4 сросшихся позвонков. Длина хвостового отдела варьирует в зависимости от функций хвоста от 3 до 49 позвонков.

Пояс передних конечностей, или плечевой пояс, у млекопитающих устроен просто. Основной его частью является лопатка , к которой прирастает рудиментарный каракоид . Ключицы есть у тех млекопитающих, передние конечности которых совершают разные сложные движения (например, у обезьян, рукокрылых, кротов). У зверей, которые перемещают передние конечности преимущественно в плоскости, параллельной оси тела, ключицы рудиментарны или отсутствуют (например, у копытных, грызунов, хищных).

Тазовый пояс состоит из 3 типичных для наземных позвоночных парных костей: подвздошных, седалищных и лобковых. У многих видов эти кости срастаются в одну безымянную кость. Скелет парных конечностей сохраняет все основные черты строения типичной пятипалой конечности. Однако в зависимости от условий существования и выполняемых функций детали строения различаются. Особенно это касается передних конечностей.

У китов они превращаются в ласты, у летучих мышей – в крыло и т.д. По способу опоры на субстрат во время передвижения наземные млекопитающие делятся на три группы. Стопоходящие животные при ходьбе опираются на всю стопу (медведь, приматы), пальцеходящие при быстром беге опираются только на пальцы (хищные). Фалангоходящие – это самые быстро бегающие животные (парно- и непарнокопытные). Они опираются только на концевые фаланги, причем пальцы, не участвующие в опоре редуцируются.

Органы пищеварения отличаются сложностью, которая выражается в общем удлинении пищеварительного тракта, большей его дифференциации и большем развитии пищеварительных желез. Пищеварительный тракт начинается предротовой полостью или преддверием рта, который расположен между мясистыми губами , щеками и челюстями . Мясистых губ нет только у китообразных. У многих видов грызунов и обезьян преддверие, расширяясь, образует большие защечные мешки . За челюстями лежит ротовая полость . В эту полость открываются протоки четырех пар слюнныхжелез.

На челюстях помещаются зубы . Они сидят в ячейках челюстных костей. Зубы дифференцированы на клыки, резцы, предкоренные , или ложные коренные , и собственно коренные . Структура и форма зубов теснейшим образом связаны с характером пищи. Резцы чаще всего бывают долотообразной формы, клыки конические. Коренные у хищников утолщены с боков, остробугорчатые, а у растительных форм имеют уплощенную поверхность со складками эмали различной конфигурации или с тупыми бугорками, что облегчает перетирание пищи. В зависимости от типа питания та или иная группа зубов может не развиваться. Зубы сидят в особых ячейках – альвеолах . Их функция механическая обработка пищи.

Общее число зубов и их распределение по группам для каждого вида млекопитающих вполне определенно и обозначается зубной формулой. Учитывая симметричное расположение зубов, записывается их количество в верхней и нижней челюстях лишь с одной стороны. Резцы обозначаются буквой i, клыки - с , предкоренные - pm , истинно коренные - m . Зубная формула, например свиньи такая:

3 1 4 3 11

i ----- ; c -----; pm -----; m ----- = ----- x 2 = 44

3 1 4 3 11

Между ветвями нижней челюсти помещается мускулистый язык. Язык формирует пищевой комок и помогает проталкивать его в глотку. У некоторых животных язык служит для захвата пищи (корова, муравьед, панголин), у хищных – для лакания (кошка, собака). Пищеварение начинается уже в ротовой полости за счет секрета слюнных желез, расщепляющих крахмал. Развитие слюнных желез зависит от характера питания. У китообразных эти железы практически отсутствуют, а у жвачных развиты очень сильно. Так, у коровы за сутки вырабатывается около 56 л слюны. Слюна некоторых млекопитающих кроме ферментов содержит другие вещества (кровоостанавливающие – у кровососущих).

Позади ротовой полости располагается глотка . На нижней ее поверхности находится щель, ведущая в гортань и пищевод . Глотка переходит в хорошо выраженный пищевод, который открывается в желудок.

Объем желудка, его строение различно у разных видов, что связано со способом питания и характером пищи. В его стенках находятся железы , вырабатывающие желудочный сок , воздействующий, прежде всего на белки пищи. У большинства млекопитающих желудок однокамерный, но есть животные (например, жвачные) и с многокамерными желудками, состоящими из 4 отделов – рубца, сетки, книжки и сычуга . В рубец попадает смоченная слюной, но слабо пережеванная пища, которая набухает, размягчается и сбраживается под влиянием бесчисленных бактерий. Из рубца пищевая масса благодаря перистальтическим движениям поступает в сетку, оттуда путем отрыгивания, она попадает снова в рот, где размельчается зубами и обильно смачивается слюной. Получившаяся масса заглатывается повторно и попадает в книжку, между листками которой происходит ее дополнительная обработка и частичное обезвоживание. Из книжки пища переходит в сычуг, в котором она окончательно переваривается.

Собственно кишечник подразделяется на тонкий, толстый и прямой отделы. Из желудка пищевой комок поступает в кишечник. Начальный отдел тонкого кишечника – двенадцатиперстная кишка , куда открываются протоки печени (желчный пузырь у некоторых групп может отсутствовать) и поджелудочной железы . На границе тонкого и толстого отделов находится слепая кишка (у растительноядных форм слепая кишка очень длинная и широкая). Слепая кишка выполняет роль «бродильного чана» и развита тем сильнее, чем больше клетчатки поглощает животное. Печень и поджелудочная железа выражены хорошо. Заканчивается кишечник прямой кишкой, открывающейся наружу анальным отверстием. Только у низших млекопитающих (первозвери) есть клоака .

Основным органом дыхания млекопитающих являются легкие . Воздух в легкие попадает через дыхательные пути . Лишь 1% кислорода поступает через кожные покровы. В дыхательные пути воздух попадает через наружные ноздри . Для зверей характерно усложнение верхней гортани, образующей голосовой аппарат и имеющей хрящи.

Один из хрящей, надгортанник , отсутствующий у других позвоночных, закрывает отверстие гортани в момент прохождения пищевого комка. Гортань продолжается в трахею . Трахеи и бронхи развиты хорошо. Самые мелкие разветвления – бронхиолы – заканчиваются пузырьками альвеолами , имеющими ячеистое строение. В них ветвятся кровеносные сосуды. В связи с возникновением альвеол образуется огромная поверхность для газообмена. У млекопитающих в акте дыхания наряду с грудной клеткой участвует диафрагма.

Сердце млекопитающих четырехкамерное (два предсердия, два желудочка), имеется одна левая дуга аорты. Величина сердца зависит от интенсивности обмена веществ. Два круга кровообращения . Общее количество крови у млекопитающих больше, чем у нижестоящих групп позвоночных. Безъядерные эритроциты обеспечивают увеличение общей кислородной емкости крови.

Головной мозг млекопитающих крупный. Увеличение его объема связано с разрастанием коры полушарий переднего мозга и мозжечка. Кора больших полушарий у большинства видов покрыта многочисленными бороздами и извилинами , которые увеличивают ее площадь. Только у низших млекопитающих кора имеет гладкую поверхность. Мозжечок дифференцирован на несколько отделов, что связано с очень сложным характером движений у зверей.

У млекопитающих хорошо, хотя и неодинаково у разных видов, развиты органы осязания, обоняния, зрения и слуха .

Обоняние млекопитающих развито очень хорошо, при помощи него животные опознают врагов, особей своего вида, своих детенышей, отыскивают пищу. Обонятельная капсула усложняется за счет сложно устроенных выростов – раковин , покрытых обонятельным эпителием . Например, у немецкой овчарки поверхность этого эпителия 200 см 2 , а общее число обонятельных клеток – более 200 млн.

В органе слуха, кроме внутреннего и среднего уха , появляется новый отдел – наружное ухо , которое состоит из слухового прохода и ушной раковины . Ушная раковина отсутствует только у водных и подземных обитателей. В среднем ухе располагаются три слуховые косточки (стремечко, молоточек, наковальня ).

Зрение по сравнению с птицами развито слабо. Органы зрения – глаза – имеют все типичные для позвоночного животного отделы. Аккомодация происходит только вследствие изменения кривизны хрусталика под действием ресничной мышцы . Цветовое зрение развито слабее, чем у птиц. Почти весь спектр цветов способны различать лишь высшие обезьяны Восточного полушария. У видов, живущих под землей (слепыши, кроты), глаза могут быть редуцированы.

Органы выделения представлены парными тазовыми почками бобовидной формы, лежащими в полости тела в поясничной области. Почка состоит из двух слоев – поверхностного и внутреннего мозгового .

Извлечение из крови излишка воды и продуктов распада происходит в боуменовых капсулах , внутрь которых входят клубочки капилляров. Из боуменовых капсул продукты выделения по извитым канальцам , расположенным в корковом слое выводятся в полость почки – почечную лоханку , а оттуда по мочеточникам в мочевой пузырь и, через мочеиспускательный канал наружу. Основной конечный продукт белкового обмена у млекопитающих сходен с амфибиями: в составе вторичной мочи преобладает мочевина .

Все млекопитающие раздельнополы . Органы размножения самцов начинаются парными семенниками . Продуцируемая ими сперма (семя) выводится из организма по семяпроводам через копулятивный орган (половой член). Семенные пузырьки и предстательная железа выделяют секрет, который образует жидкую часть спермы и активизирует сперматозоиды . У большинства млекопитающих семенники изначально располагаются в полости тела, но по мере полового созревания опускаются вниз и попадают в особый, расположенный снаружи мешочек – мошонку (только у яйцекладущих, слонов, китообразных и некоторых насекомоядных семенники в течение всей жизни остаются в полости тела).

Органы размножения самок объединяют парные яичники, яйцеводы с фаллопиевыми трубами (образующие воронки), матку и влагалище . Строение половых путей самок существенно различается у разных групп млекопитающих.

Оплодотворение у млекопитающих внутреннее . Большинство видов живородящи . Только яйцекладущие откладывают яйца (матка отсутствует).

У сумчатых детеныши рождаются недоразвитыми (матка в зачаточном состоянии, плацента не образуется), а в дальнейшем их рост и развитие происходит в сумке матери. У остальных млекопитающих эмбрион получает питательные вещества и кислород от материнского организма через детское место – плаценту (плацентарные млекопитающие). Плацента формируется из зародышевых оболочек эмбриона и слизистой матки. В ней кровеносные сосуды детского и материнского организмов сплетаются, но не срастаются. В результате этого устанавливается связь между кровяными руслами эмбриона и родителя.

Продолжительность беременности у млекопитающих зависит от размеров животного, а также от экологических особенностей вида.

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 – высший класс позвоночных животных, который характеризуется совершенным развитием нервной системы, постоянной высокой температурой тела и способностью к живорождению.

Систематика.

Подкласс Первозвери

Подкласс Настоящие звери

Инфракласс низшие звери сумчатые

Инфракласс Высшие звери

В настоящее время известно около 4000 видов млекопитающих, которые относят к 20-23 отрядам. Крупнейшие отряды – грызуны (1500 видов), рукокрылые (1000 видов). Самый небольшой отряд – Однопроходные – 3 вида.

Внешнее строение . Размеры тела от 3,5 см (землеройка-малютка) до 35 м (киты). Чаще всего хорошо обособлены голова, шея и туловище, которое высоко приподнятое на передних и задних конечностях. На голове имеются ушные раковины – характерный признак млекопитающих. У некоторых ушная раковина не развита (кроты). Шея обычно средней длины, но может быть относительно очень длинной (жирафы) или короткой (китообразные). Конечности обычно пятипалые. Их строение соответствует образу жизни животного. Так, у китообразных конечности превращены в плавники, у тюленей – в ласты, у летучих мышей – в крылья и т.д. Хвост обычно средней длины, но может превышать длину тела (черная крыса), быть очень коротким (зайцы) или отсутствовать (человек). Хвост может выполнять ряд функций (бобр, ондатра, древесные белки)

Покровы. Тело покрыто толстой кожей, состоящей из эпидермиса и кутиса. Кутис имеет волокнистое строение и имеет большое число сальных и потовых желез. Эпидермис образует различные роговые образования: шерсть, иглы (ежи), чешуи (панголин), щитки (броненосец). На пальцах имеются когти, ногти; к копытных часть пальцев редуцируется, и образуются роговые чехлы – копыта. На голове копытных образуются рога. Окраска покровов чаще всего покровительственная. В определенное время происходит линька, которая сопровождается иногда изменением цвета волос (горностай) и его структуры (лиса, белка). У млекопитающих в коже имеются также видоизмененные потовые железы – молочные. Под кожей у ряда млекопитающих имеется толстый слой жира, который выполняет функцию термоизоляции (тюлени, киты).

Скелет млекопитающих состоит из пяти отделов – шейного, грудного (несущего ребра), поясничного (ребер нет), крестцового (4 сращенных позвонка) и хвостового.

Череп вполне окостеневший. Составляющие его кости прочно соединены между собой при помощи швов; единственная подвижная часть – нижняя челюсть. Зубы у млекопитающих чаще всего дифференцированы на резцы, клыки и коренные. В зависимости от образа жизни могут исчезать резцы (верхняя челюсть коров), клыки (у грызунов). Зубы могут полностью отсутствовать (некоторые киты, панголин, муравьед). У зубатых китов многочисленные зубы имеют одинаковую форму (дифференциация отсутствует).

Ребра соединяются грудной костью, образуя грудную клетку. Грудная кость летучих мышей несет киль.

Скелет передних и задних конечностей типичен для наземных позвоночных. У китов задние конечности редуцируются вместе с тазовыми костями. Плечевой пояс состоит из лопатки и ключицы (последняя может отсутствовать, как например, у копытных, хищных).

Мышцы хорошо дифференцированы. Для млекопитающих очень характерна подкожная мускулатура, приводящая в движение отдельные участки кожи и волосы. У приматов особенного развития достигают мимические мышцы. Так же характерной чертой является диафрагма – перегородка между грудной и брюшной полостями, которая участвует в акте дыхания.

Пищеварительная система . В ротовую полость открываются слюнные железы, которые вырабатывают ряд ферментов. Растяжимый пищевод впадает в желудок, который может быть простым, двухкамерным (десмоды) и многокамерным (жвачные). Длина кишечника зависит от типа питания животного. У травоядных хорошо развита слепая кишка. Прямая кишка открывается анальным отверстием. У некоторых млекопитающих (летучие мыши) отделы кишечника слабо дифференцированы.

Дыхательная система. Парные или непарные (у китообразных) ноздри открываются в носоглотку, ведущую в гортань. Гортань млекопитающих устроена сложно и состоит из пяти основных хрящей. Перстневидный и парные черпаловидные хрящи достались от предков-рептилий. Спереди гортань прикрывает большой щитовидный хрящ, характерный только для млекопитающих. К этому хрящу внутри гортани прикрепляются голосовые связки, с помощью которых животные могут издавать звуки в очень широком диапазоне. Еще один характерный для млекопитающих хрящ – надгортанник, который во время глотания прикрывает вход в гортань и пища по нему соскальзывает в пищевод. Трахея снабжена хрящевыми полукольцами. Легкие помещаются в грудной полости. Бронхи в легких ветвятся на многочисленные бронхиолы, заканчивающиеся легочными пузырьками – альвеолами. Вентиляция легких совершается путем изменения объема грудной полости за счет диафрагмы и межреберных мышц.

Кровеносная система . Сердце четырехкамерное. От левого желудочка отходит только одна дуга аорты, заворачивающая налево. Красные кровяные клетки – эритроциты – у млекопитающих в отличие от других классов хордовых имеют вид двояковогнутых дисков и лишены ядер.

Нервная система. Головной мозг развит очень сильно. Огромные полушария переднего мозга покрыты серым веществом – корой. Мозговой свод (крыша) такого типа называется неопаллиум и характерен только для млекопитающих. У ряда животных поверхность мозга покрыта извилинами и бороздами, которые увеличивают площадь мозгового свода. Сильно развит и мозжечок, отвечающий за координацию движений животного. Средний мозг сравнительно мало развит. Обонятельные доли у разных групп могут быть развиты либо сильно, либо слабо, в зависимости от образа жизни.

Такое строение мозга обеспечивает высочайший уровень психической деятельности. Нужно учесть, что относительный объем мозга не влияет на умственные способности; например, у овцы мозг относительно очень крупный.

Органы чувств .

Орган зрения . Глаза устроены сравнительно просто. Аккомодация достигается только путем изменения кривизны хрусталика. У многих млекопитающих бинокулярное зрение (у хищных). У почвообитающих животных глаза развиты очень слабо (цокор, крот), либо вообще отсутствуют (слепыши).

Орган слуха представлен тремя отделами: наружное ухо (ушная раковина слуховой проход), среднее ухо (барабанная перепонка и три слуховых косточки – стремя, молоточек и наковальня) и внутреннее ухо (улитка и кортиев орган). Слух у многих млекопитающих очень тонкий. Например, летучие мыши ориентируются и охотятся в темное время суток, полагаясь исключительно на эхолокацию. Кожанок, например, таким образом, может обнаружить натянутую проволоку толщиной 0,1 мм на расстоянии 3 метров. С внутренним ухом связан и орган равновесия.

Орган обоняния расположен носовой полости млекопитающих. Особенно хорошо чувствуют запахи хищники.

Органы осязания представлены вибриссами на голове у многих млекопитающих и выростами на морде (у крота-звездорыла).

Выделительная система . Парные почек расположены в поясничной области. Это компактные, чаще бобовидные органы. У некоторых млекопитающих – ластоногие, китообразные – почки множественные. Почки соединены мочеточниками с мочевым пузырем, который открывается в мочеиспускательный канал. Этот канал впадает в мочеполовой синус.

Половая система . У самцов представлена парными семенниками, от которых отходят семяпроводы, впадающие в начало мочеиспускательного канала. Этот канал пронизывает пенис и открывается наружу.

У самок развиты парные яичники, от которых отходят яйцеводы (фаллопиевы трубы). Яйцеводы впадают в рога матки, соединяющиеся в непарное влагалище, открывающиеся в мочеиспускательный канал.

Биология питания . Млекопитающие условно делятся на три группы.

Плотоядные. Эти животные в свою очередь подразделяются на хищных (собачьи, куньи, некоторые киты, ластоногие) и насекомоядных (ежи, кроты, землеройки, панголины, муравьеды, летучие мыши). К первой подгруппе можно отнести летучих мышей – десмодов, питающихся кровью теплокровных, а к последней - крупных беззубых китов, питающихся крилем. Среди плотоядных в основном встречаются активные охотники, засадные хищники очень редки.

Растительноядные – копытные, многие грызуны, ленивцы, летучие собаки.

Разноядные, которые питаются как животной, так и растительной пищей – приматы, свиньи, медведи, крысы.

Биология размножения . Среди млекопитающих имеются как моногамы, так и полигамы. Спариванию предшествуют ритуалы ухаживания, и даже драки между самцами. После спаривания пара строит убежище (гнездо). Часто этим занимается лишь самка. Ряд видов вообще не готовятся к появлению потомства и роды у них совершаются «на ходу». Сроки беременности зависят от размера животного. У грызунов – 18-20 дней, у медведей – 7-8 месяцев, у китов – около года. В ряде случаев имеет место латентная беременность. У горностаев, например, спаривание происходит в мае-июне, а роды – только через год. У рукокрылых, зимующих в наших широтах, спаривание происходит осенью, а оплодотворение – только весной. Иногда самец спаривается с новорожденными самками (у некоторых куньих).

Эмбрион вживляется в стенку матки, образуя плаценту, и продолжает развитие. Таким образом, млекопитающие живородящи и лишь самые примитивные откладывают яйца (ехидна).

Детеныши рождаются либо слепыми и беспомощными (грызуны), либо зрячими и способными следовать за матерью (копытные). Самка выкармливает детенышей молоком. Половая зрелость наступает в сроки от 1 месяца (у мелких грызунов) до нескольких лет (у крупных животных). Плодовитость от одного детеныша (киты, слоны), до 22 (крысы).

Миграции. Некоторые млекопитающие совершают миграции на большие расстояния, как, например, киты. Северные летучие мыши способны перелетать на зиму в регионы с теплым климатом. Большинство млекопитающих либо оседлы, либо совершают кочевки на сравнительно небольшие расстояния.

Спячка. Явление свойственное немногим млекопитающим. Спячка чаще всего позволяет пережить либо зимние холода, либо летнюю жару (суслики). Одни млекопитающие, например, летучие мыши, впадают в очень глубокую спячку, находя для этого подходящие убежища – пещеры, подвалы, погреба. Температура тела животного опускается до +8..10°С (летом – до +40°С). Такая спячка продолжается в нашем регионе с конца сентября до конца мая. Другие млекопитающие (медведи, барсуки, енотовидные собаки) на зиму впадают в неглубокую спячку. Температура тела их не понижается. Высокий уровень метаболизма обеспечивается большими запасами жира, которые накапливаются за лето.

Во время спячки животные способны периодически просыпаться. Некоторые грызуны делают запасы кормов (хомяки).

Происхождение. Предками млекопитающих были рептилиеподобные животные. Среди них наибольшей известностью пользуются циногнаты (195 млн. лет назад) и иностранцевия (220 млн. лет назад). После вымирания динозавров млекопитающие быстро заняли опустевшие экологические ниши. С тех пор наблюдается расцвет этой группы.

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.

Задание 1. Изучите внешнее строение млекопитающего.

1. Рассмотрите животное (морскую свинку, хомячка). Выясните, на какие отделы можно мысленно разделить тело млекопитающего. Вспомните, у каких изученных позвоночных животных имеются такие же отделы тела.

2. Напишите, по каким признакам млекопитающие отличаются от других животных.

1. Голова, шея, хвост, туловище, конечности.

2. Шейных позвонков 7; диафрагма, два поколения зубов и их дифференциация, губы и щеки, 4-х камерное сердце, левая дуга аорты, наружное, среднее и внутреннее ухо, три слуховые косточки, волосяной покров, тазовая почка, млечные железы, теплокровность, живорождение.

3. Как передвигается млекопитающее? Рассмотрите отделы конечностей. Сосчитайте количество пальцев на передних и задних ногах. Какие образования имеются на пальцах ног млекопитающих? Запишите свои наблюдения.

Чаще всего они передвигаются на 4 ногах, но есть исключения - человек, кенгуру, человекообразные обезьяны могут ходить на 2 ногах. На пальцах ног есть ногти.

4. Выясните и запишите, равномерно ли расположен волосяной покров на теле млекопитающего. Однороден ли волосяной покров? На каких местах волосяной покров отсутствует?

Нет, он расположен неравномерно и неоднороден. Отсутствует на носу и подушечках лап. У всех млекопитающих шерсть растет на разных местах, но в основном там, где тело наиболее уязвимо к холоду.

5. Напишите, какие органы расположены на голове млекопитающего. Каких из этих органов нет у других позвоночных животных?

Уши, глаза, усы.

6. Сформулируйте вывод об особенностях внешнего строения млекопитающих.

Млекопитающие - класс эволюционно развитых позвоночных, обладающих прогрессивными чертами; они вынашивают, рожают и выкармливают детенышей.

Задание 2. Заполните таблицу.

Задание 3. У одних млекопитающих хорошо развиты как ость, так и подшерсток, у других - преобладает ость или подшерсток. Объясните, почему у млекопитающих наблюдаются такие отличия в волосяном покрове.

Зависит от образа жизни. Ость делает мех прочным, а подшерсток сохраняет температуру тела.

Задание 4. Выпишите номера правильных утверждений.

Утверждения .

1. Копыта, шерсть, ногти, когти - производные эпидермиса кожи.

2.У всех млекопитающих одна пара млечных желез.

3.Во время линьки окраска шерсти никогда не меняется.

4.У млекопитающих развиты органы осязания и обоняния.

5.Чешуйчатый покров пресмыкающихся и шерсть млекопитающих имеют разное происхождение и не являются признаком родства этих классов.

6.У всех млекопитающих хорошо развито зрение.

7.Ушные раковины имеются только у представителей класса млекопитающих.

8.Глаза млекопитающих имеют веки с ресницами.

9.У всех млекопитающих глаза располагаются по бокам головы.

10.У всех млекопитающих млечные железы располагаются на брюшной стороне тела.

Правильные утверждения: 1, 4, 6, 7, 8, 10.

Задание 5. Заполните таблицу.