Общая характеристика класса млекопитающие. Класс Млекопитающие Внешнее строение млекопитающих Отделы тела Какие отделы выделяют в теле млекопитающих животных

Полезные советы 29.08.2019
Полезные советы

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 местоплаценту (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.

Форма тела млекопитающих . Очень разнообразны по размерам и внешнему облику. Самое мелкое животное из современных млекопитающих - белозубка малютка - Suncus etruscus (из насекомоядных) массой 1,2-1,7 г и длиной тела 3,8-4,5 см. Самое крупное животное из наземных млекопитающих - африканский слон , достигающий высоты 3,5 м и массой до 4-5 т, а из водных - синий кит , отдельные особи которого, достигают длины 33 ми массы свыше 150 т (т. е. масса 30-35 слонов). Тело млекопитающих, как и других амниот, разделяется на голову, шею и туловище, парные конечности и хвост. Форма и соотношение этих частей варьирует у разных видов, отражая приспособления к среде обитания и преобладающему характеру движений, связанных с поисками и добыванием пищи, защитой от врагов и другими формами жизнедеятельности. 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.

Так, у полуводных млекопитающих (утконос , выхухоль , бобр, нутрия, выдра) развивается густой противостоящий намоканию мех, укорачивается шея, развиваются плавательные перепонки между пальцами, более или менее уплощается хвост. У ластоногих, сирен и особенно у китообразных формируется обтекаемое тело, конечности превращаются в ласты; развивающийся у сирен и китообразных кожистый хвостовой плавник придает им совсем рыбообразный вид. У многих непарнокопытных и парнокопытных, совершающих значительные перемещения и имеющих одинаковых врагов - крупных подвижных хищников, сходный облик: высокие стройные ноги, плотное туловище, длинная подвижная шея. Похожи по форме тела зайцеобразные и грызуны. Приспособление к быстрому бегу прыжками на задних конечностях (рикошетирующий бег) в открытых местообитаниях привело к выработке сходной формы тела - слабым передним и мощным задним конечностям, длинному хвосту - балансиру - у кенгуру (сумчатые), африканских прыгунчиков (насекомоядные) и различных грызунов - тушканчиков, песчанок, африканских долгоногов, североамериканских хомякообразных - Dipodomys и др. У роющих видов тело приобретает вальковидную форму, конечности и хвост укорачиваются (суслики, сурки, полевки и др.). При переходе к подземному образу жизни при вальковатом туловище усиливаются передние конечности, участвующие в рытье (сумчатые и обыкновенные кроты и др.).

У древесных лазающих видов короткие, но сильные, снабженные острыми когтями конечности, удлиненный опушенный хвост, увеличивающий поверхность при прыжках (белки, куницы и др.). Длинные хватательные конечности приматов обеспечивают лазанье и прыжки в кронах. У опоссумов, части обезьян, древесных муравьедов, ящеров и дикобразов используется для хватания и хвост. У сумчатых летучих белок, летяг, шерстокрыла кожистая складка по бокам тела позволяет совершать длинные планирующие прыжки.

Характерно, что среди сумчатых встречаются жизненные формы, сходные со многими плацентарными млекопитающими.

Покровы млекопитающих. Относительно толстая кожа, как у всех позвоночных, состоит из двух слоев; она богата разнообразными кожными железами и несет роговые образования (волосы, когти и т. д.). Эпидермис многослойный. В его основании расположен ростковый, или мальпигиев, слой из эпителиальных клеток, которые, интенсивно размножаясь, дают начало вышележащим слоям. Последовательно сдвигаясь кверху, эпидермальные клетки уплощаются и постепенно ороговевают: лишаются ядер, заполняются зернышками кератогиалина. Эти мертвые ороговевшие клетки, образующие поверхность кожи, постепенно слущиваются (перхоть). Интенсивность деления ростковых клеток уравновешена с интенсивностью слущивания отмерших и регулируется гормонально. Окраска кожи обусловлена пигментами, которые в виде зернышек меланина распределяются в клетках ростового слоя, в межклеточных промежутках и в специальных пигментных клетках (меланобласты, меланофоры).


Эпидермальный слой достигает наибольшей толщины на местах, испытывающих постоянное трение при хождении и лазании; нередко здесь образуются мозоли (подошвы лап, седалищные мозоли некоторых обезьян, мозоли на коленях верблюдов и т. п.). Нижняя поверхность эпидермиса имеет углубления, в которые входят сосочки кориума. Это обеспечивает прочность соединения обоих слоев кожи и увеличивает поверхность их соприкосновения, что важно, ибо эпидермис лишен кровеносных сосудов и получает питательные вещества и кислород только путем диффузии из кровеносных сосудов кориума.

Собственно кожа - кориум - обычно толще эпидермального слоя. Она образована волокнистой соединительной тканью, коллагеновые и эластиновые волокна которой образуют сложные переплетения. Кориум пронизывают кровеносные сосуды, образующие сплетения и капиллярные сети у волосяных луковиц и в пограничном с эпидермисом слое. В кориуме ветвятся окончания чувствующих нервов; они особенно обильны в сосочках кориума, внедряющихся в эпидермис, и у волосяных луковиц; воспринимают температурные, тактильные и болевые раздражения. В толще кориума разбросаны пигментные клетки.

Нижний, самый глубокий слой кориума образован рыхлой соединительной тканью, в которой образуются жировые отложения. Этот слой называют подкожной жировой клетчаткой. Особенно толстый слой подкожной жировой клетчатки у китообразных (у некоторых китов его толщина достигает 30-40 см) и у ластоногих : подкожный жир выполняет у них термоизоляционную функцию (защита от охлаждения в холодной воде). Отложения жира в подкожной клетчатке у наземных зверей используются как энергетический резерв. Особенно велики отложения жира у зверей, впадающих в спячку (сурки, суслики, барсуки, медведи и др.); максимальных размеров они достигают осенью. Чаще подкожная жировая клетчатка развита более или менее равномерно по всему телу (слабее на голове и конечностях), однако у верблюдов она лежит в основе горбов на спине, а у курдючных овец - на хвосте.

Роговые образования . Помимо утолщений рогового слоя эпидермиса (мозолей) у млекопитающих образуются особые роговые образования: волосы, когти, ногти, копыта, рога, чешуи.

Волосы млекопитающих развиваются из эпидермального зачатка, по мере роста погружающегося в кориум. Наружные слои эпидермального зачатка дают начало волосяной сумке и сальным железам; из внутренних слоев зачатка образуется собственно волос. Его рост происходит за счет размножения базальных клеток, лежащих в основании волоса - его луковицы. Последовательно оттесняемые кверху, клетки волоса ороговевают; весь волос, кроме его базального отдела, представляет мертвое образование. Сформировавшийся волос состоит из ствола, выступающего над поверхностью кожи, и лежащего в ней корня. В стволе волоса его сердцевина имеет пористое строение и состоит из сплющенных ороговевших клеток с прослойками воздуха. Особенно большое количество воздуха содержится в волосах обитателей районов с холодными зимами; это увеличивает теплоизолирующие свойства их волосяного покрова. Рыхлую сердцевину окружает плотный корковый слой, состоящий из ороговевших клеток, вытянутых по продольной оси волоса. Этот слой обеспечивает прочность и упругость волоса и в нем содержатся пигменты. Снаружи корковый слой одет кожицей из плоских и прозрачных роговых клеток, налегающих друг на друга подобно черепице. Корень волоса внизу расширен в луковицу, состоящую из живых клеток. Сосочек кориума с кровеносными сосудами вдается в луковицу снизу, обеспечивая питание ее клеток. Корень волоса находится в волосяной сумке, представляющей впячивание эпидермального слоя. Ближайший, к волосу слой сумки называют волосяным влагалищем, а наружный - волосяным мешком. К его нижней части прикрепляется пучок гладких мышц, сокращение которых изменяет угол наклона волоса. В волосяной сумке расположены и окончания чувствующих нервов.

Волосы млекопитающих неоднородны. Особенно крупные, резко выдающиеся над общим меховым покровом, обычно единичные волосы-щетинки называют вибриссами. Они служат органами осязания, расположены на частях тела, которыми животное чаще соприкасается с окружающими предметами (конец морды, брюхо, конечности), и снабжены в волосяной сумке многими нервными окончаниями. Верхний ярус мехового покрова образован остевыми волосами, среди которых у некоторых зверей выделяются возвышающиеся над общим покровом "направляющие" волосы. Нижней ярус меха образован нитевидными, часто спирально завитыми тонкими пуховыми волосами, играющими особенно важную роль в теплоизоляции тела. У немногих млекопитающих мех состоит из одной категории волос - летний мех оленей и кабанов из одной ости, мех землероев (крот, слепыш) из одного пуха. Щетина (свиньи) и иглы (ехидны, ежи , дикобразы) - видоизменения остевых волос.


Волосы обычно расположены на теле в определенном порядке. Как правило, они наклонены в определенном направлении, что обеспечивает обтекание тела потоками воздуха и воды. Господствующее направление ворса - от головы к хвосту. Характер ворса меняется в тех местах, где кожа часто подвергается образованию складок и растяжению. Ворс тесно связан с образом жизни и характером движения. Так, у ленивцев, постоянно висящих на деревьях вниз спиной, волосы уложены в направлении от брюха к спине, что можно связать как с силой тяжести, так и с "причесывающим" влиянием дождей. У подземных обитателей (кроты, слепыши, слепушонки), нередко передвигающихся как передним, так и задним ходом, короткие волосы стоят торчком. Сходный меховой покров имеют обитатели густых травянистых зарослей и подстилки (землеройки).

Снашивающийся меховой покров нуждается в смене, происходящей путем линьки. В тропиках она идет постепенно по мере снашивания волос (у обезьян может продолжаться в течение всего года). Сходное явление в умеренных широтах наблюдается у норных обитателей, быстро "стирающих" некоторые части мехового покрова; на этих участках и происходит частичная линька. Полная смена покровов у большинства видов в умеренных широтах обычно имеет место дважды в год, осенью и весной; она сопровождается изменением структуры меха, а нередко и его окраски. При смене летнего наряда на зимний увеличивается плотность волосяного покрова. Например, у белки на 1 см 2 крестца летом в среднем 4200 волос (пух длиной в 9,4 мм, ость 17,4 мм), а зимой - 8100 (длиной в 16,8 и 25,9 мм; по Б. Кузнецову, 1941). Поэтому теплоизоляционное качество зимнего волосяного покрова по сравнению с летним резко повышается.

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.

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.

Форма тела . Очень разнообразны по размерам и внешнему облику. Самое мелкое животное из современных млекопитающих - белозубка малютка (из насекомоядных) массой 1,2- 1,7 г и длиной тела 3,8-4,5 см. Самое крупное животное из наземных млекопитающих - африканский слон, достигающий высоты 3,5 м и массой до 4-5 т, а из водных - синий кит, отдельные особи которого достигают длины 33 м и массы свыше 150 т (т. е. масса 30-35 слонов).

Тело млекопитающих, как и других амниот, разделяется на голову, шею и туловище, парные конечности и хвост. Форма и соотношение этих частей варьирует у разных видов, отражая приспособления к среде обитания и преобладающему характеру движений, связанных с поисками и добыванием пищи, защитой от врагов и другими формами жизнедеятельности. Представители разных отрядов, живущие в сходных условиях и выработавшие близкий образ жизни, могут обладать и сходной формой тела. Такие группы видов называют "жизненными формами" или экологическими типами.

Так, у полуводных млекопитающих (утконос, выхухоль, бобр, нутрия, выдра) развивается густой противостоящий намоканию мех, укорачивается шея, развиваются плавательные перепонки между пальцами, более или менее уплощается хвост. У ластоногих, сирен и особенно у китообразных формируется обтекаемое тело, конечности превращаются в ласты; развивающийся у сирен и китообразных кожистый хвостовой плавник придает им совсем рыбообразный вид. У многих непарнокопытных и парнокопытных, совершающих значительные перемещения и имеющих одинаковых врагов - крупных подвижных хищников, сходный облик: высокие стройные ноги, плотное туловище, длинная подвижная шея. Похожи по форме тела зайцеобразные и грызуны, Приспособление к быстрому бегу прыжками на задних конечностях (рикошетирующий бег) в открытых местообитаниях привело к выработке сходной формы тела - слабым передним и мощным задним конечностям, длинному хвосту - балансиру - у кенгуру (сумчатые), африканских прыгунчиков (насекомоядные) и различных грызунов - тушканчиков, песчанок, африканских долгоногов, североамериканских хомякообразных и др. У роющих видов тело приобретает вальковидную форму, конечности и хвост укорачиваются (суслики, сурки, полевки и др.). При переходе к подземному образу жизни при вальковатом туловище усиливаются передние конечности, участвующие в рытье (сумчатые и обыкновенные кроты и др.).

У древесных лазающих видов короткие, но сильные, снабженные острыми когтями конечности, удлиненный опушенный хвост, увеличивающий поверхность при прыжках (белки, куницы и др.). Длинные хватательные конечности приматов обеспечивают лазанье и прыжки в кронах. У опоссумов, части обезьян, древесных муравьедов, ящеров и дикобразов используется для хватания и хвост. У сумчатых летучих белок, летяг, шерстокрыла кожистая складка по бокам тела позволяет, совершать длинные планирующие прыжки.

Характерно, что среди сумчатых встречаются жизненные формы, сходные со многими плацентарными млекопитающими.

Покровы . Относительно толстая кожа, как у всех позвоночных, состоит из двух слоев; она богата разнообразными кожными железами и несет роговые образования (волосы, когти и т. д.)- Эпидермис многослойный. В его основании расположен ростковый, или мальпигиев, слой из эпителиальных клеток, которые, интенсивно размножаясь, дают начало вышележащим слоям. Последовательно сдвигаясь кверху, эпидермальные клетки уплощаются и постепенно ороговевают: лишаются ядер, заполняются зернышками кератогиалина. Эти мертвые ороговевшие клетки, образующие поверхность кожи, постепенно слущиваются (перхоть). Интенсивность деления ростковых клеток уравновешена с интенсивностью слущивания отмерших и регулируется гормонально. Окраска кожи обусловлена пигментами, которые в виде зернышек меланина распределяются в клетках ростового слоя, в межклеточных промежутках и в специальных пигментных клетках (меланобласты, меланофоры).

Эпидермальный слой достигает наибольшей толщины на местах, испытывающих постоянное трение при хождении и лазании; нередко здесь образуются мозоли (подошвы лап, седалищные мозоли некоторых обезьян, мозоли на коленях верблюдов и т. п.). Нижняя поверхность эпидермиса имеет углубления, в которые входят сосочки кориума. Это обеспечивает прочность соединения обоих слоев кожи и увеличивает поверхность их соприкосновения, что важно, ибо эпидермис лишен кровеносных сосудов и получает питательные вещества и кислород только путем диффузии из кровеносных сосудов кориума.

Собственно кожа - кориум - обычно толще эпидермального слоя. Она образована волокнистой соединительной тканью, коллагеновые и эластиновые волокна которой образуют сложные переплетения. Кориум пронизывают кровеносные сосуды, образующие сплетения и капиллярные сети у волосяных луковиц и в пограничном с эпидермисом слое. В кориуме ветвятся окончания чувствующих нервов; они особенно обильны в сосочках кориума, внедряющихся в эпидермис, и у волосяных луковиц; воспринимают температурные, тактильные и болевые раздражения. В толще кориума разбросаны пигментные клетки.

Нижний, самый глубокий слой кориума образован рыхлой соединительной тканью, в которой образуются жировые отложения. Этот слой называют подкожной жировой клетчаткой. Особенно толстый слой подкожной жировой клетчатки у китообразных (у некоторых китов его толщина достигает 30-40 см) и у ластоногих: подкожный. жир выполняет у них термоизоляционную функцию (защита от охлаждения в холодной воде). Отложения жира в подкожной клетчатке у наземных зверей используются как энергетический резерв. Особенно велики отложения жира у зверей, впадающих в спячку (сурки, суслики, барсуки, медведи и др.); максимальных размеров они достигают осенью. Чаще подкожная жировая клетчатка развита более или менее равномерно по всему телу (слабее на голове и конечностях), однако у верблюдов она лежит в основе горбов на спине, а у курдючных овец - на хвосте.

Роговые образования . Помимо утолщений рогового слоя эпидермиса (мозолей) у млекопитающих образуются особые роговые образования: волосы, когти, ногти, копыта, рога, чешуи.

Волосы млекопитающих развиваются из эпидермального зачатка, по мере роста погружающегося в кориум. Наружные слои эпидермального зачатка дают начало волосяной сумке и сальным железам; из внутренних слоев зачатка образуется собственно волос. Его рост происходит за счет размножения базальных клеток, лежащих в основании волоса - его луковицы. Последовательно оттесняемые кверху, клетки волоса ороговевают; весь волос, кроме его базального отдела, представляет мертвое образование. Сформировавшийся волос состоит из ствола, выступающего над поверхностью кожи, и лежащего в ней корня. В стволе волоса его сердцевина имеет пористое строение и состоит из сплющенных ороговевших клеток с прослойками воздуха. Особенно большое количество воздуха содержится в волосах обитателей районов с холодными зимами; это увеличивает теплоизолирующие свойства их волосяного покрова. Рыхлую сердцевину окружает плотный корковый слой, состоящий из ороговевших клеток, вытянутых по продольной оси волоса. Этот слой обеспечивает прочность и упругость волоса и в нем содержатся пигменты. Снаружи корковый слой одет кожицей из плоских и прозрачных роговых клеток, налегающих друг на друга подобно черепице. Корень волоса внизу расширен в луковицу, состоящую из живых клеток. Сосочек кориума с кровеносными сосудами вдается в луковицу снизу, обеспечивая питание ее клеток. Корень волоса находится в волосяной сумке, представляющей впячивание эпидермального слоя. Ближайший к волосу слой сумки называют волосяным влагалищем, а наружный - волосяным мешком. К его нижней части прикрепляется пучок гладких мышц, сокращение которых изменяет угол наклона волоса. В волосяной сумке расположены и окончания чувствующих нервов.

Волосы млекопитающих неоднородны. Особенно крупные, резко выдающиеся над общим меховым покровом, обычно единичные волосы-щетинки называют вибриссами. Они служат органами осязания, расположены на частях тела, которыми животное чаще соприкасается с окружающими предметами (конец морды, брюхо, конечности), и снабжены в волосяной сумке многими нервными окончаниями. Верхний ярус мехового покрова образован остевыми волосами, среди которых у некоторых зверей выделяются возвышающиеся над общим покровом "направляющие" волосы. Нижней ярус меха образован нитевидными, часто спирально завитыми тонкими пуховыми волосами, играющими особенно важную роль в теплоизоляции тела. У немногих млекопитающих мех состоит из одной категории волос летний мех оленей и кабанов из одной ости, мех землероев (крот, слепыш) из одного пуха. Щетина (свиньи) и иглы (ехидны, ежи, дикобразы) - видоизменения остевых волос.



Рекомендуем почитать

Наверх