Общая характеристика внешнего строения млекопитающих. Внутреннее строение млекопитающих

В сравнении с другими амниотами пищеварительная система млекопитающих характеризуется значительным усложнением. Это проявляется в увеличении общей длины кишечника, чёткой его дифференцировке на отделы и усилении функции пищеварительных желёз.

Особенности строения системы у разных видов во многом определяется типом питания, среди которых преобладают растительноядность и смешанный тип питания. Поедание исключительно животной пищи распространено в меньшей степени и свойственно в основном хищникам. Растительные корма используют наземные, водные и подземные млекопитающие. Тип питания млекопитающих определяет не только специфику строения зверей, но и во многом образ существования, систему их поведения.

Наземные обитатели используют различные виды растений и их части – стебли, листья, ветки, подземные органы (корни, корневища). К числу типичных «вегетарианцев» относятся копытные, хоботные, зайцеобразные, грызуны и многие другие звери.

Среди растительноядных животных нередко наблюдается специализация в потреблении кормов. Преимущественно листьями либо веточным кормом деревьев питаются многие копытные (жирафы, олени, антилопы), хоботные (слоны) и ряд других. Сочные плоды тропических растений составляют основу питания многим древесным обитателям.

Древесину используют бобры. Кормовую базу для мышей, белок, бурундуков составляют разнообразные семена и плоды растений, из которых делаются запасы и на период зимовки. Немало видов, питающихся в основном травами (копытные, сурки, суслики). Корни и корневища растений потребляют подземные виды – тушканчики, цокоры, слепыши и слепушонки. Пищевой рацион ламантинов и дюгоней составляют водные травы . Есть звери, которые питаются нектаром (отдельные виды летучих мышей, сумчатых животных).

Плотоядные животные имеют широкий спектр видов, составляющих их кормовую базу. Значительное место в пищевом рационе многих зверей занимают беспозвоночные (черви, насекомые, их личинки, моллюски и др.). К числу насекомоядных млекопитающих относятся ежи, кроты, землеройки, летучие мыши, муравьеды, панголины и многие другие. Нередко насекомых поедают растительноядные виды (мыши, суслики, белки) и даже довольно крупные хищники (медведи).

Среди водных и полуводных животных есть рыбоядные (дельфины, тюлени) и питающиеся зоопланктоном (усатые киты). Особую группу плотоядных видов составляют хищники (волки, медведи, кошачьи и др.), которые охотятся на животных крупных размеров – либо в одиночку, либо стаей. Есть виды, специализирующиеся на питании кровью млекопитающих (летучие мыши-вампиры). Плотоядные животные часто потребляют и растительные корма – семена, ягоды, орехи. К числу таких зверей относятся медведи, куницы, псовые.

Пищеварительная система млекопитающих начинается преддверием рта, которое расположено между мясистыми губами , щеками и челюстями. У некоторых животных она расширена и используется для временного резервирования пищи (хомяки, суслики, бурундуки). В ротовой полости имеются мясистый язык и гетеродонтные зубы , сидящие в альвеолах. Язык выполняет функцию органа вкуса, участвует в захвате пищи (муравьеды, копытные) и в её пережёвывании.

Для большинства зверей характерна сложная зубная система , в которой выделяют резцы, клыки, предкоренные и коренные зубы. Количество и соотношение зубов варьирует у видов с разным типом питания. Так, общее число зубов у мышей равно 16, зайца – 28, кошек – 30, волка – 42, кабана – 44, а сумчатого опоссума – 50.

Для описания зубной системы разных видов используют зубную формулу, в числителе которой отражено число зубов в половине верхней челюсти, а в знаменателе – нижней челюсти. Для удобства записи приняты буквенные обозначения разных зубов: резцы – i (incisive) , клыки – с (canini) , предкоренные – р m (praemolares), коренные – m (molares). Хищные звери имеют хорошо развитые клыки и коренные зубы с режущими краями, а растительноядные (копытные, грызуны) – преимущественно сильные резцы, что отражено соответствующими формулами. Например, зубная формула лисицы выглядит следующим образом: (42). Зубная система зайца представлена формулой: (28), а кабана: . (44)

Зубная система ряда видов не дифференцирована (ластоногие и зубатые киты) либо выражена слабо (у многих насекомоядных видов). У некоторых животных имеет место диастема – пространство на челюстях, лишённое зубов. Оно возникло эволюционно в результате частичной редукции зубной системы. Диастема большинства травоядных (жвачные, зайцеобразные) образовалась из-за редукции клыков, части предкоренных зубов, а иногда и резцов.

Формирование диастемы у хищных зверей связано с увеличением клыков. Зубы большинства млекопитающих сменяются однократно в течение онтогенеза (дифиодонтная зубная система ). У многих растительноядных видов зубы способны к постоянному росту и самозатачиванию по мере истирания (грызуны, кролики).

В ротовую полость открываются протоки слюнных желез , секрет которых участвует в смачивании пищи, содержит ферменты для расщепления крахмала и обладает антибактериальным действием.

Через глотку и пищевод пища проходит в хорошо отграниченный желудок , имеющий разный объём и строение. Стенки желудка имеют многочисленные железы, выделяющие соляную кислоту и ферменты (пепсин, липазу и др.). У большинства млекопитающих желудок имеет ретортовидную форму и два отдела – кардиальный и пилорический. В кардиальном (начальном) отделе желудка среда более кислая, чем в пилорическом отделе.

Для желудка однопроходных (ехидна, утконос) характерно отсутствие пищеварительных желёз. У жвачных желудок имеет более сложное строение – состоит из четырёх отделов (рубец, сетка, книжка и сычуг ). Первые три отдела составляют «преджелудок», стенки которого выстланы многослойным эпителием без пищеварительных желёз. Он предназначен только для бродильных процессов , которым подвергается поглощённая травяная масса под воздействием микробов-симбионтов . Этот процесс идёт в щелочной среде трёх отделов. Частично обработанная брожением масса отрыгивается порционно в рот. Тщательное её пережёвывание (жвачка) способствует усилению бродильного процесса при повторном попадании пищи в желудок. Завершается желудочное переваривание в сычуге, имеющем кислую среду.

Кишечник длинный и чётко подразделяется на три отдела – тонкий, толстый и прямой. Общая длина кишечника значительно варьирует в зависимости от характера питания животного. Так, например, его длина превышает размеры тела у летучих мышей в 1,5–4 раза, у грызунов – в 5–12 раз, а у овцы – в 26 раз. На границе тонкой и толстой кишки имеется слепая кишка , предназначенная для процесса брожения, поэтому она особенно хорошо развита у растительноядных животных.

В первую петлю тонкого кишечника – двенадцатиперстную кишку впадают протоки печени и поджелудочной железы . Пищеварительные железы не только выделяют ферменты, но и активно участвуют в обмене веществ, функции выделения и гормональной регуляции процессов.

Пищеварительные железы имеют и стенки тонкого кишечника, поэтому в нём продолжается процесс переваривания пищи и идёт всасывание питательных веществ в русло крови. В толстом отделе, благодаря бродильным процессам, происходит переработка трудно перевариваемой пищи. Прямая кишка служит для формирования экскрементов и обратного всасывания воды.

Органы дыхания и газообмен.

Основной газообмен у млекопитающих определяется лёгочным дыханием. В меньшей степени он осуществляется через кожу (примерно 1% от общего газообмена) и слизистую дыхательных путей. Лёгкие альвеолярного типа . Механизм дыхания грудной, за счёт сокращения межрёберной мускулатуры и движения диафрагмы – особого мышечного слоя, разделяющего грудную и брюшную полости.

Через наружные ноздри воздух поступает в преддверие носовой полости , где он согревается и частично очищается от пыли, благодаря слизистой оболочке с мерцательным эпителием . Носовая полость включает дыхательный и обонятельный отделы. В дыхательном отделе происходит дальнейшая очистка воздуха от пыли и обеззараживание за счёт бактерицидных веществ, выделяемых слизистой его стенок. В этом отделе хорошо развита капиллярная сеть, обеспечивающая частичное поступление кислорода в кровь. Обонятельный отдел содержит выросты стенок, за счёт которых образуется лабиринт полостей, увеличивающих поверхность улавливания запахов.

Через хоаны и глотку воздух проходит в гортань , поддерживаемую системой хрящей. Спереди располагаются непарные хрящи – щитовидный (характерен только для млекопитающих) с надгортанником и перстневидный . Надгортанник прикрывает вход в дыхательные пути при проглатывании пищи. В задней части гортани лежат черпаловидные хрящи. Между ними и щитовидным хрящом располагаются голосовые связки и голосовые мышцы, определяющие издавание звуков. Хрящевые кольца поддерживают и трахею , следующую за гортанью.

От трахеи берут начало два бронха , которые входят в губчатую ткань лёгких с образованием многочисленных мелких ветвлений (бронхиолей), заканчивающихся альвеолярными пузырьками . Стенки их густо пронизаны капиллярами крови, обеспечивающими газообмен. Общая площадь альвеолярных пузырьков значительно (в 50–100 раз) превышает поверхность тела, особенно у животных с высокой степенью подвижности и уровнем газообмена. Увеличение дыхательной поверхности наблюдается и у горных видов, постоянно испытывающих дефицит кислорода.

Частота дыхания во многом определяется размерами животного, интенсивностью обменных процессов и двигательной активностью. Чем мельче млекопитающее, тем относительно выше потери тепла с поверхности тела и тем интенсивнее уровень обмена и потребности в кислороде. Самыми «энергозатратными» животными являются мелкие виды, в силу чего они питаются практически постоянно (бурозубки, белозубки). За сутки ими потребляется кормов в 5–10 раз больше собственной биомассы.

Существенное влияние на частоту дыхания оказывает температура окружающей среды. Повышение летней температуры на 10 о приводит к увеличению частоты дыхания у хищных видов (лиса, белый медведь, чёрный медведь) в 1,5–2 раза.

Дыхательная система играет значительную роль в поддержании температурного гомеостаза . Вместе с выдыхаемым воздухом из организма выводится определённое количество воды («полипное») и тепловой энергии. Чем выше летние значения температуры, тем чаще дышат животные и тем выше показатели «полипное». Благодаря этому, животным удаётся избегать перегрева организма.

Кровеносная система млекопитающих в основных чертах схожа с таковой у птиц: сердце четырёхкамерное, лежит в околосердечной сумке (перикардий); два круга кровообращения; полное разделение артериальной и венозной крови.

Большой круг кровообращения начинается с левой дуга аорты, выходящей из левого желудочка и заканчивается полыми венами , возвращающими венозную кровь в правое предсердие .

От левой дуги аорты берёт начало непарная безымянная артерия (рис. 73), от которой отходят правая подключичная и парные сонные артерии. Каждая сонная артерия, в свою очередь, делится на две артерии – наружную и внутреннюю сонные артерии. Левая подключичная артерия отходит непосредственно от дуги аорты. Обогнув сердце, дуга аорты тянется вдоль позвоночника в виде спинной аорты. От неё отходят крупные артерии, снабжающие кровью внутренние системы и органы, мускулатуру и конечности, – внутренностная, почечные, подвздошные, бедренные и хвостовая.

Венозная кровь от органов тела собирается по целому ряду сосудов (рис. 74), из которых кровь сливается в общие полые вены , несущие кровь в правое предсердие. От передней части тела она идёт по передним полым венам, вбирающим кровь из яремных вен головы и подключичных вен , отходящих от передних конечностей. С каждой стороны шеи проходят по два яремных сосуда – наружная и внутренняя вены, которые сливаются с соответствующей подключичной веной, образуя полую вену.

У многих млекопитающих наблюдается несимметричное развитие передних полых вен. В правую переднюю полую вену впадает безымянная вена , образующаяся слиянием вен левой стороны шеи – левой подключичной и яремной . Характерно для млекопитающих и сохранение рудиментов задних кардинальных вен, которые носят название непарных (позвоночных ) вен. В их развитии также прослеживается асимметрия: левая непарная вена соединяется с правой непарной веной, впадающей в правую переднюю полую вену.

От задней части тела венозная кровь возвращается по задней полой вене. Она формируется путём слияния сосудов, отходящих от органов и задних конечностей. Наиболее крупные из венозных сосудов, образующих заднюю полую вену – непарная хвостовая, парные бедренные, подвздошные, почечные, половые и ряд других. Задняя полая вена проходит, не ветвясь, через печень, пронизывает диафрагму и выносит венозную кровь в правое предсердие.

Воротная система печени образуется одним сосудом – воротной веной печени , возникающей в результате слияния вен, идущих от внутренних органов.

К их числу относятся: селезёночно-желудочная вена, передние и задние брыжеечные вены. Воротная вена образует сложную систему капилляров, пронизывающих ткань печени, которые на выходе вновь объединяются и образуют короткие печёночные вены, впадающие в заднюю полую вену. Воротная система почек у млекопитающих полностью редуцирована.

Малый круг кровообращения берёт начало от правого желудочка , куда попадает венозная кровь из правого предсердия, и заканчивается левым предсердием . Из правого желудочка венозная кровь выходит по лёгочной артерии , которая распадается на два сосуда, идущих к лёгким. Окисленная в лёгких кровь поступает в левое предсердие по парным лёгочным венам.

Сердце у разных видов млекопитающих отличается своими размерами. Относительно более крупное сердце имеют мелкие и подвижные животные. Такая же закономерность прослеживается и в отношении частоты сокращений сердца. Так, частота пульса у мыши равна 600 в минуту, у собаки – 140, у слона – 24.

Кроветворение осуществляется в разных органах млекопитающих. Красные клетки крови (эритроциты), гранулоциты (нейтрофилы, эозинофилы и базофилы) и тромбоциты продуцирует костный мозг . Эритроциты безъядерные, что увеличивает перенос ими кислорода к органам и тканям, без траты его на процессы собственного дыхания. Лимфоциты образуются в селезёнке, вилочковой железе и лимфоузлах. Ретикуло-эндотелиальная система даёт клетки моноцитарного ряда.

Выделительная система.

Вводно-солевой обмен у млекопитающих в основном осуществляется почками , работу которых координируют гормоны гипофиза . Определённую долю водно-солевого обмена выполняют кожные покровы , снабжённые потовыми железами, и кишечник.

Почки млекопитающих, как у всех амниот, метанефридиального типа (тазовые ). Основным продуктом выделения является мочевина. Почки имеют бобовидную форму , подвешены со спинной стороны на брыжейке. От них отходят мочеточники , впадающие в мочевой пузырь , протоки которого открываются у самцов на совокупительном органе, а у самок – в преддверие влагалища.

Почки млекопитающих имеют сложное строение и характеризуются высокой фильтрующей функцией.

Наружный (корковый ) слой представляет собой систему гломерул, состоящих из боуменовых капсул с клубочками кровеносных сосудов (мальпигиевы тельца). Фильтрация продуктов обмена идёт из кровеносных сосудов мальпигиевых телец в боуменовы капсулы. Первичный фильтрат по своему содержанию представляет плазму крови, лишённую белков, но содержащую много полезных для организма веществ.

От каждой боуменовой капсулы отходит выводящий каналец (нефрон ). Он имеет четыре отдела – проксимальный извитой, петлю Генле, дистальный извитой и собирательную трубочку. Система нефронов образует в мозговом слое почек дольки (пирамидки), хорошо заметные на макросрезе органа.

В верхнем (проксимальном ) отделе нефрон делает несколько изгибов, которые оплетены капиллярами крови. В нём происходит обратное всасывание (реабсорбция ) воды и других полезных веществ в кровь – сахаров, аминокислот и солей.

В следующих отделах (петля Генле, дистальный извитой) идёт дальнейшее всасывание воды и солей. В результате сложной фильтрующей работы почки образуется конечный продукт обмена – вторичная моча , которая стекает по собирательным трубочкам в почечную лоханку , а из неё в мочеточник. Реабсорбционная деятельность почек огромна: через почечные канальцы человека проходит до 180 л воды в сутки, при этом вторичной мочи образуется лишь около 1–2 л.

— Двурезцовые сумчатые Ластоногие Китообразные Непарнокопытные, или непарнопалые Парнокопытные Хищные

— Жвачные Зубатые киты Усатые киты

— Антилопы, быки, козы, овцы Олени

— Кошачьи Коала или Сумчатые медведи Полорогие Псовые Серые киты Медвежьи Полосатиковые Семейство Кенгуру и Валлаби Гладкие киты Кабарговые Куньи Сивучевые или Ушастые тюлени Дельфины речные или пресноводные Носороги Виверовые Гиеновые Оленевые, плотнорогие

— Большие кошки или пантеры Американские олени Быки Волчьи Куньи Малые кошки Медведи Настоящие олени Панды Собачьи Косули Лоси Северные олени Водяные олени Мунтжаковые

— Кошки Пантеры Тигровые кошки Амазонские дельфины Барсы Волки Генетты Кабарги Каракалы Косули Красные волки Мазамы Медведи Мунтжаки Олени Давида Род Оленебыки Росомахи Аксисы Африканские ласки Выдры Дымчатые леопарды Лисицы Олени андские, гуемалы Рыси Зориллы Лани Олени пампасные Пумы Барсуки Калифорнийские или северные, черные морские львы Настоящие олени Олени болотные, венадо Сервалы Перевязки Олени американские Куницы Пуду Южноамериканские барсуки-тайры Земляные волки Ласки и Хори Олени гигантские † Американские норки Барсуки-гризоны Выдры гигантские Бескоготные выдры

— Американская норка Барс снежный или ирбис Барсук Белый медведь Белый носорог Бразильская, или гигантская выдра Волк полярный или аляскинский прибрежный Выдра бескоготная капская, или африканская Горбач Земляной волк Иния, или амазонский речной дельфин Испанская рысь Камышовый кот Канна обыкновенная (эланда) Каракал Кит гренландский Коала или сумчатый медведь Кошка Жоффруа Красный горный или центрально-азиатский волк Лев африканский Леопард дымчатый Малый гризон Морской лев калифорнийский Мунтжак китайский, мунтжак Рива Обыкновенная выдра Обыкновенная генетта Олень северный (лесной подвид) Панда большая Перевязка Росомаха Сервал Соболь Солонгой Тайра Фенек Большой гризон Европейская дикая кошка Кит североатлантический гладкий Ласка египетская Лесная куница Медведь гризли Олень северный (новоземельский подвид) Пума или кугуар Рыжая рысь Суматранская выдра Тигр амурский Финвал северный Шакал чепрачный Волк обыкновенный (серый) Волк тундровый Каменная куница Кит гладкий японский Ласка Полосатик малый Пятнистошеяя выдра Рысь Тигр бенгальский Ягуарунди Волк арабский Гладкошёрстная выдра Горностай Канадская рысь Кит южный гладкий Куница-харза Тигр суматранский Южный полосатик Волк степной Канадская выдра Кит карликовый гладкий Ласка длиннохвостая Полосатик Брайда Тигр туранский, или каспийский † Японский соболь Американский соболь Волк русский Длиннохвостая выдра Кит Бискайский Леопард, или барс Норка горная индонезийская Полосатик Идена Волк итальянский Ласка малайская Леопард восточносибирский Нилгирийская куница Полосатик Омуры Южная речная выдра Волк тибетский Кошачья выдра Куница-рыболов Леопард кавказский Северный синий кит Хорь американский, или черноногий Волк египетский Колумбийская ласка Леопард переднеазиатский Амазонская ласка Волк иберийский Леопард индокитайский Волк мексиканский Колонок Ягуар Европейская норка Собака новогвинейская поющая Динго Лесной, или Черный Хорь Степной, или светлый хорь Шакал обыкновенный (азиатский) Койот Волк красный Шакал эфиопский (красный) Шакал полосатый

Внутренне строение млекопитающих

У млекопитающих мышечная система дифференцирована в связи с тем, что у них разнообразные телодвижения.

Куполообразная мышца – диафрагма, отделяет грудной отдел от брюшной полости и играет важную роль в процессе вентиляции легких.

У ящеров и ежей отлично развита подкожная мускулатура, которая дает им возможность в случае опасности свернуться в клубок. С помощью этой же группы мышц двигаются вибриссы, поднимаются иглы и ощетинивается шерсть, изменяется мимика.

Череп с довольно вместительной мозговой коробкой, что объясняется наличием головного мозга большого размера. Мозг увеличивается в зависимости от роста животного и кости черепа по этой причине срастаются очень медленно. Для млекопитающих свойственно срастание отдельных костей в комплексы. К примеру, четыре кости затылка образуют одну, в единую каменистую кость срастаются ушные кости, височная и основная кости тоже имеют сложную структуру.

Позвоночный столб тоже имеет характерные особенности – четко выраженное разделение на отделы – шейный и грудной, поясничный и крестцовый, хвостовой. У всех млекопитающих равное количество шейных позвонков – их семь, а разная длина шеи у разных видов объясняется не количеством позвонков, а их размерами. Исключением являются только ламантины и ленивцы, у которых число шейных позвонков меняется от 6 до 10.

Собственно крестцовых позвонка обычно два, но к ним могут прирастать два хвостовых позвонка.

В основе плечевого пояса лежит лопатка, к которой присоединяется коракоид, а ключица есть только у тех видов животных, у которых передние конечности двигаются в разных плоскостях – например, у приматов. У копытных ее нет.

Строение конечностей типично для наземных млекопитающих, варьируется только количество пальцев – от одного до пяти. Быстробегающим видам (тушканчикам, копытным) много пальцев только мешает при движении, поэтому у них наблюдается рудиментация крайних фаланг. Стопоходящие виды (приматы, обезьяны) при движении делают упор на всю стопу или ладонь. Пальцеходящие (копытные, собаки) опираются только на пальцы.

Пищеварительная система разделяется на отделы и имеет достаточно большую длину. Она берет свое начало с ротовой полости – у некоторых видов (хомяки, суслики, бурундуки, некоторые приматы) образуются большие защечные мешки. В ротовой полости находится много слюнных желез, которые выделяют специальные ферменты, улучшающие пищеварение. Так же они обладают антикоагулирующим свойством у кровососов, расщепляют крахмал у травоядных и выделяют яд для умерщвления добычи у насекомоядных и змей.

Желудок имеет разный объем и различное внутреннее строение. Самую сложную конструкцию имеет желудок жвачных копытных, которые употребляют огромную массу трудно перевариваемой пищи. У муравьедов и ящеров, как и у птиц, желудок имеет два отдела – мускулистый и железистый. Эти животные проглатывают мелкие камешки для лучшего перетирания еды. У некоторых видов животных помимо тонкого и толстого, прямого отделов есть еще и слепой отдел – в нем пища подвержена бактериальному сбраживанию. Этот отдел сильно развит у голубей.

У легких сложное ячеистое строение – в них есть бронхиолы (мелкие легочные ходы), альвеолы с мельчайшими кровеносными сосудами. Процесс дыхания обусловлен изменением объема грудного отдела в результате сокращения межреберных мышц и диафрагмы. От размера животного зависит количество дыхательных движений. Вентиляция легких принимает участие в терморегуляции и газообмене.

Кровеносная система у млекопитающих похожа на кровеносную систему птиц. Сердце делится на два желудочка и два предсердья, дуга аорты отходит от левого желудочка, а не от правого, как у птиц. Венозная система не имеет воротного кровообращения в почках – оно хорошо развито в печени. В печени же происходит и нейтрализация токсинов, которые образуются при белковом обмене. Размер сердца зависит от образа жизни животного, его величиной и интенсивностью обмена веществ.

Головной мозг у млекопитающих имеет внушительный размер и по своей массе больше спинного в 3-15 раз. Больше всего развита серая кора полушарий, в которой расположены центры высшей нервной деятельности.

Органы обоняния отличаются увеличенной обонятельной капсулой и сложной системой обонятельных раковин. Обонятельный аппарат редуцирован у китообразных млекопитающих.

Органы слуха у большей части видов млекопитающих отлично развиты. Кроме среднего и внутреннего уха, у них есть слуховой проход и ушная раковина, которая исчезла у подземных и водных обитателей. Сильно развитый извилистый вырост в перепончатом лабиринте позволяет китообразным, рукокрылым и некоторым видам мышевидных грызунов улавливать ультразвук и с помощью этого своеобразного радара ориентироваться в темноте или в толще воды.

Органы зрения в жизни млекопитающих имеют меньшее значение, чем в жизни птиц. У многих видов практически не развито «цветное» зрение и они не обращают внимания на неподвижные предметы. Только высшие приматы могут похвастаться зрением как у человека, глаза обитателей водных глубин похожи на глаза рыб, а у подземных обитателей глаза – рудиментарный орган.

Внутреннее строение млекопитающих. Строение и функции внутренних органов млекопитающего

Как среди растений есть наиболее приспособленная господствующая группа - Покрытосеменные, так и среди животных есть организмы, которые отличаются более высокой специализацией в строении внешних и внутренних органов. Это млекопитающие. В данной статье рассмотрим особенности их строения, развития, размножения и классификацию.

Класс млекопитающие: общая характеристика

Характеристика млекопитающих включает в себя обозначение всех их особенностей, которыми они обладают. Во-первых, это самые высоко приспособленные животные, которые сумели расселиться по всей планете. Они встречаются везде: в экваториальных полосах, степях, пустынях и даже в водах Антарктиды.

Такое широкое расселение по планете объясняется тем, что внутреннее строение млекопитающих имеет свои преимущества и особенности, которые будут рассмотрены позже. Внешность их также не осталась неизменной. Множество приспособительных видоизменений претерпевают практически все части тела, когда речь заходит о каком-либо конкретном представителе.

Кроме того, поведение данного класса животных также является самым высокоорганизованным и сложным. Об этом говорит и тот факт, что одним из отрядов млекопитающих считается Человек разумный.

Более высокое развитие головного мозга позволило людям возвыситься над всеми другими существами. Сегодня млекопитающие играют огромную роль в жизни человека. Они являются для него:

источником питания;
тягловой силой;
домашними животными;
источником лабораторного материала;
сельскохозяйственные рабочие.

Характеристика млекопитающих дается согласно многочисленным исследованиям разных наук. Но главная из них именуется териология ("териос" - зверь).

Классификация млекопитающих

Существуют различные варианты объединения различных видов в группы. Но многообразие представителей слишком велико, чтобы можно было остановиться на каком-то едином варианте. Поэтому любая классификация может быть дополнена, исправлена и заменена на другую.

На сегодняшний день насчитывается около 5,5 тысячи видов млекопитающих, из которых на территории нашей страны обитает 380 видов. Все это многообразие объединяется в 27 отрядов. Группы млекопитающих следующие:

однопроходные;
опоссумы;
ценолесты;
микробиотерии;
сумчатые;
бандикуты;
двурезцовые;
прыгунчики;
златокротовые;
трубкозубы;
даманы;
хоботные;
сирены;
муравьеды;
броненосцы;
зайцеобразные;
грызуны;
тупайи;
шерстокрылы;
обезьяны;
насекомоядные;
рукокрылые;
непарнокопытные;
парнокопытные;
китообразные;
хищные;
панголины.

Все это разнообразие животных населяет все среды жизни, распространяется на всех территориях, независимо от климата. Также сюда не включены вымершие организмы, так как вместе с ними число млекопитающих составляет около 20 тысяч видов.

Внешнее строение млекопитающих

Как уже говорилось, помимо высокой организации внутри, млекопитающие имеют и явные отличительные особенности снаружи. Таких признаков можно выделить несколько основных.

Наличие обязательного гладкого или шероховатого шерстного покрова (в случае человека волосяного).
Образования эпидермиса, выполняющие защитную функцию - рога, копыта, когти, волосы, ресницы, брови.
Наличие кожных желез: сальных и потовых.
Семь позвонков в составе шейного отдела позвоночного столба.
Семенники в форме овала.
Живорождение как способ воспроизводства потомства, а затем забота о нем.
Наличие молочных желез для вскармливания детенышей, чем и объясняется название класса.
Постоянная температура тела или гомойотермия - теплокровность.
Наличие диафрагмы.
Дифференцированные зубы различного строения и типов.

Таким образом, внешнее строение млекопитающих явно имеет свои особенности. По их совокупности можно идентифицировать место особи в системе органического мира. Однако, как всегда, существуют и исключения. Например, грызун землекоп не имеет постоянной температуры тела и относится к холоднокровным. А утконосы неспособны к живорождению, хотя и являются первозверями.

Скелет и его особенности

Строение скелета млекопитающих может по праву считаться их отличительной особенностью. Ведь только у них он четко разделяется на пять основных отделов:

череп;
грудная клетка;
позвоночник;
пояс нижних и верхних конечностей;
конечности.

При этом позвоночный столб также имеет свои особенности. В него входит:

Череп по размерам намного крупнее, чем у всех остальных представителей животного мира. Это говорит о более высокой организации мозговой деятельности, разуме, поведении и эмоциях. Нижняя челюсть прикреплена к черепу подвижно, кроме того в строении лица имеется одна скуловая кость.

Строение скелета млекопитающих особенно еще и тем, что позвоночник состоит из плацетальных (то есть плоских) позвонков. Такого явления больше нет ни у одного представителя фауны. Кроме того, спинной мозг располагается внутри столба прямым тяжем, а его серое вещество имеет форму "бабочки".

Конечности, а вернее, их скелет, неодинаковы по количеству пальцев, длине кости и прочим параметрам. Это объясняется приспособлением к определенному образу жизни. Поэтому такие подробности скелета следует изучать для каждого конкретного представителя.

То, что располагается внутри животного организма и составляет его сущность, является самой главной частью всей особи. Именно внутреннее строение млекопитающих позволяет им занимать господствующее положение на суше и на море. Все эти особенности заключаются в строении и функционировании каждого органа, а затем, и в целом всего организма.

Вообще ничего исключительного в их строении не наблюдается. Общие принципы сохраняются. Просто некоторые органы достигли своего максимального развития, что и наложило общий отпечаток на совершенство класса.

Самая объемная тема для изучения - строение млекопитающих. Таблица поэтому будет лучшим вариантом отразить общую системную организацию внутреннего устройства животных этого класса. В ней можно отразить состав органов, основные системы и выполняемые ими функции.

Строение и функции систем внутренних органов млекопитающего

Органы, ее составляющие

Анализаторы: зрительный, слуховой, вкусовой, обонятельный, осязательный, вестибулярный

Обеспечение ориентации в пространстве, приспособление к окружающему миру

Система кровообращения

Особенности строения млекопитающих заключаются в наличии четырехкамерного сердца. Это происходит благодаря формированию полной перегородки. Именно этот факт стоит во главе того, что данные животные теплокровные, имеют постоянную температуру тела и гомеостаз внутренней среды организма в целом.

Нервная система

Головной и спинной мозг, их строение и функционирование - это особенности строения млекопитающих. Ведь ни одно животное не способно испытывать столько эмоций, сколько они. Природа наделила их способностью мыслить, запоминать, думать, принимать решения, быстро и правильно реагировать на опасности.

Если же говорить о человеке, то здесь вообще сложно передать весь объем превосходства разума. Животные обладают инстинктами, интуицией, которые помогают им жить. Все это контролируется именно головным мозгом, совместно с другими системами.

Пищеварительная система

Внутреннее строение млекопитающих позволяет им не только приспосабливаться к условиям жизни, но и выбирать себе пищу. Так, у жвачных животных особое строение желудка, которое позволяет им перерабатывать траву практически беспрерывно.

Строение зубного аппарата также сильно варьируется в зависимости от типа питания. У травоядных преобладают резцы, а у хищных явно выражены клыки. Все это особенности пищеварительной системы. Кроме того, у каждого вида вырабатывается свой набор пищеварительных ферментов для облегчения и эффективности в усвоении пищи.

Система органов выделения

Внутренние органы млекопитающих, которые принимают участие в выведении жидких продуктов метаболизма, устроены по одному принципу. Почки перерабатывают огромный объем жидкости и формируют фильтрат - мочу. Она по мочеточникам выделяется в мочевой пузырь, который при наполнении опорожняется в окружающую среду.

Эндокринная система

Все внутреннее строение млекопитающих едино и согласованно в своей работе. Однако существуют две системы, которые являются координаторами и регуляторами для всех остальных. Это:

Если первая делает это посредством нервных импульсов и раздражений, то вторая орудует гормонами. Эти химические соединения имеют огромную силу. Практически все процессы роста, развития, созревания, выработки эмоций, выделение продуктов желез, обменные механизмы - это результат работы именно этой системы. Она включает в себя такие важные органы, как:

Органы чувств

Размножение и развитие млекопитающих, их ориентация в окружающем мире, приспособленческие реакции - все это было бы невозможным без органов чувств. Какие анализаторы их составляют, мы уже указывали в таблице. Хочется лишь подчеркнуть важность и высокий уровень развития каждого из них.

Органы зрения развиты очень хорошо, хотя и не так остро, как у птиц. Слух - это очень важный анализатор. Для хищников и их жертв это - основа и залог успешной жизни. Львиный рык жертва может услышать, находясь на несколько километров от него.

Вестибулярный аппарат помогает быстро менять положение тела, двигаться и ощущать комфорт при любых поворотах организма. Обоняние также служит залогом сытого дня. Ведь своих жертв большинство хищников чувствует по запаху.

Размножение и особенности развития млекопитающих

Размножение и развитие млекопитающих происходит по всем общепринятым принципам. Самки и самцы имеют копулятивные органы для спаривания и процесса оплодотворения. После этого женская особь вынашивает детеныша и воспроизводит его на свет. Однако дальше и начинается отличие млекопитающих от всех других, более низкоорганизованных особей. Они заботятся о своем потомстве, вводя их во взрослую и самостоятельную жизнь.

Число детенышей не так велико, поэтому каждый из них получает заботу, ласку и любовь от родителей. Человек, как вершина развития в животном мире, также демонстрирует высокую степень материнского инстинкта.

Внешний облик млекопитающих многообразен. Это объясняется удивительным разнообразием свойственной им жизненной обстановки - наземная поверхность, кроны деревьев, почва, вода, воздух. Очень сильно варьируют и размеры тела от 3, 8 см при массе 1, 5 г у карликовой бе-лозубки до 30 м и даже более при массе около 150 т у синего кита, что соответствует массе 30 слонов или 150 быков.

Кожа, как и у других позвоночных, состоит из двух слоев: наружного - эпидермиса и внутреннего - к у т и с а, или собственно кожи.

Эпидермис в свою очередь подразделяется на два слоя: глубинный, ростковый (иначе мальпигиев), состоящий из живых, делящихся клеток, и наружный, представленный постепенно отмирающими, в связи с роговым перерождением, клетками. Наиболее поверхностно расположенные клетки полностью ороговевают и слущиваются в виде мелкой перхоти или целых лоскутов (у некоторых тюленей).

За счет деятельности эпидермиса возникают такие его производные, как волосы, ногти, когти, копыта, рога (кроме оленьих), роговые чешуи и кожные железы.

Собственно кожа сильно развита и состоит преимущественно из волокнистой ткани. Нижняя часть этого слоя рыхлая, и в ней откладывается жир - это так называемая подкожная жировая клетчатка. Собственно кожа особенно сильно развита у водных зверей - тюленей и китов, у которых она выполняет термоизолирующую роль и уменьшает плотность тела.

Общая толщина кожи у разных видов различна. Как правило, у наземных обитателей холодных стран, имеющих пышный волосяной покров, она меньше. Есть разница и в прочности кожи. Встречается своеобразная кожная хвостовая аутотомия у мышей, тушканчиков и особенно у сонь. Кожный хвостовой футляр у них легко обрывается и соскальзывает с хвостовых позвонков, что дает возможность схваченному за хвост зверьку уйти от врага. Такое же биологическое значение имеет и очень тонкая, непрочная и бедная кровеносными сосудами кожа зайцев.

Кожный покров млекопитающих имеет существенное терморегуляционное значение. Роль мехового покрова понятна, но нужно еще указать и на значение кожных кровеносных сосудов. При расширении их просветов, которые регулируются нервнорефлекторными механизмами, теплоотдача резко возрастает. У некоторых видов существенное значение имеет также испарение с поверхности кожи пота, выделяемого одноименными железами.

Кожные железы у млекопитающих, в отличие от рептилий и птиц, обильны и многообразны. Потовые железы - трубчатые, глубинные их части имеют вид клубка. Эти железы выделяют в основном воду, в которой растворены мочевина и соли. Не у всех видов млекопитающих потовые железы развиты одинаково. Их мало у собак, кошек; у многих грызунов они есть только на лапах, в паховой области и на губах. Вовсе нет потовых желез у китообразных, ящеров и некоторых других. Сальные железы гроздевидны, и протоки их открываются в волосяную сумку. Секрет этих желез смазывает поверхность эпидермиса и волосы, предохраняя их от снашивания и смачивания. Кроме того, выделения сальных и потовых желез придают животному и его следам специфический запах и этим облегчают общение между особями одного вида и между разными видами.

Пахучие железы представляют видоизменение сальных или потовых желез, а иногда их комбинации. Значение желез разнообразно. Их выделения помогают распознаванию особей разного пола, служат для мечения занятой территории, способствуют половому возбуждению, служат средством защиты от врагов. Таковы мускусные железы кабарги, выхухоли, землероек, ондатры, анальные железы хищных, копытные и зароговые железы коз, серн и других парнокопытных. Общеизвестны анальные железы скунса, секрет которых чрезвычайно едок и служит для защиты от врагов.

Млечные железы возникли как видоизменение потовых желез. У низших однопроходных млекопитающих они сохраняют простое трубчатое строение, и протоки их открываются на определенном участке кожи брюшной поверхности. Сосков в этом случае нет. У сумчатых и плацентарных млечные железы гроздевидны, и протоки их открываются на сосках. Расположение желез и сосков бывает различным. У летучих мышей и обезьян они располагаются на груди, и сосков бывает одна пара. У большинства копытных соски расположены, как и сами железы, в паховой области. У других зверей млечные железы и соски расположены на брюхе и груди. Число сосков в известной мере связано с плодовитостью вида. Максимальное число их 24 (опоссумы из сумчатых, тенреки из насекомоядных).

Волосяной покров - наиболее характерное эпидермическое образование млекопитающих. Отсутствие его у некоторых видов (например, у китообразных)- явление вторичное. Хотя волос - производное эпидермиса, при развитии его зачаток - волосяная луковица - глубоко внедряется в толщу собственно кожи, образуя волосяную сумку. В дно волосяной луковицы вдается сосочек кориума с кровеносными сосудами и нервами. Это так называемый волосяной сосочек. Формирование и рост волоса происходят за счет размножения и видоизменения клеток луковицы, а ствол волоса является уже мертвым образованием, неспособным к росту. В стволе волоса различают три слоя: верхнюю кожицу, корковый слой и сердцевину. Два верхних слоя состоят из плоских ороговевших клеток и, как правило, содержат красящий пигмент. Сердцевина состоит из высохших клеток, наполненных воздухом, что и сообщает шерсти малую теплопроводность.

Волосяной покров состоит из волос различного типа. Основными категориями их будут пуховые волосы, ость и чувствующие волосы, или вибриссы. У большинства видов преимущественное развитие получают пуховые волосы, формирующие подшерсток, или пух. Однако у некоторых животных, например оленей, кабанов, многих тюленей, подшерсток редуцирован, и волосяной покров состоит главным образом из остей. Наоборот, у подземных зверей (крота, слепыша, цокораи др.) остевых волос почти нет. У большинства видов волосы на поверхности кожи распределяются неравномерно, собраны в пучки, состоящие из остевого волоса, вокруг которого расположено несколько пуховых (от двух до двухсот).

Наблюдается периодическая смена волосяного покрова, или линька. У некоторых видов она бывает дважды в году- осенью и весной; таковы белки, некоторые зайцы, песцы, лисицы. У кротов бывает и третья, летняя линька. Суслики, сурки линяют один раз в году, в весенне-летнее время. У северных млекопитающих по сезонам меняется густота меха, а у некоторых и окраска. Так, у белки на 1 см2 на огузке летом бывает в среднем 4200 волос, а зимой -8100. На зиму белеют горностаи, ласки, песцы, зайцы-беляки и некоторые другие.

Особую категорию волос представляют вибриссы - очень длинные жесткие волосы, выполняющие осязательную функцию. Они расположены на голове, нижней части шеи, груди, а у некоторых лазающих (например, у белки)- и на брюхе. Видоизменениями волос являются щетина и иглы.

Кроме волос, на коже млекопитающих бывают роговые чешуи. Наиболее сильно они развиты у ящеров. Роговые чешуйки наблюдаются также на лапах (мышевидные грызуны) и на хвосте (мышевидные, бобр, выхухоль, некоторые сумчатые).

Роговыми образованиями будут полые рога копытных, ногти, когти, копыта. Рога оленей также представляют придатки кожи, но развиваются они из кутиса и состоят из костного вещества.

Мышечная система млекопитающих весьма дифференцирована в связи с разнообразием телодвижений. Есть диафрагма-куполообразная мышца, отделяющая брюшную полость от грудной и имеющая важное значение при вентиляции легких. Хорошо развита подкожная мускулатура.

У ежей, ящеров и некоторых броненосцев она обеспечивает свертывание тела в клубок.

Эта же мускулатура обусловливает ощетинивание зверей, поднятие игл у ежей и дикобразов, движение вибрисс. На лице - это мимическая мускулатура.

Череп характеризуется относительно крупными размерами мозговой коробки, что естественно связано с большим объемом головного мозга. Кости черепа срастаются поздно, и это обеспечивает увеличениеголовного мозга по мере роста животного. Характерно сращение ряда костей в комплексы. Так, четыре затылочные кости образуют одну; сращение ушных костей приводит к образованию единой каменистой кости; сложное происхождение имеют височная и основная кости. Специфической особенностью является строение нижней челюсти, состоящей только из зубной кости. Угловая кость дает начало характерной только для млекопитающих барабанной кости, расположенной в виде яйцевидного вздутия на дне мозговой части черепа. Сочленовная кость, которая у рептилий также входила в состав нижней челюсти, превращается в одну из слуховых косточек среднего уха - молоточек. Нижняя челюсть причленяется к черепу (к височной кости) непосредственно, так как квадратная кость, к которой причленяется нижняя челюсть у рептилий и птиц, также видоизменилась в слуховую косточку - наковальню.

В строении позвоночного столба характерны плоские сочленовные поверхности позвонков и четко выраженная расчлененность позвоночника на отделы: шейный, грудной, поясничный, крестцовый и хвостовой. Первые два шейных позвонка преобразованы в атлант и эпистрофей, а общее число шейных позвонков равно семи. Таким образом, длина шеи у млекопитающих, в отличие от птиц, определяется не числом позвонков, а их длиной. Исключение составляют только ленивцы и ламантины, у которых число шейных позвонков варьирует от шести до десяти.

Истинных крестцовых позвонков два, но обычно к ним прирастают еще два хвостовых позвонка.

Основой плечевого пояса служит лопатка, к которой прирастает рудиментарный коракоид, и только у однопроходных ко-ракоид представлен самостоятельной костью. Ключица есть у видов, передние конечности которых совершают движения в разных плоскостях, например у обезьян. Виды, перемещающие эти конечности в одной плоскости, например копытные, ключиц не имеют.

Конечности млекопитающих вполне типичны для наземных позвоночных, но число пальцев варьирует от пяти до одного. Сокращение числа пальцев или рудиментация крайних из них наблюдается у быстро бегающих видов, например копытных, тушканчиков. Сравнительно медленно перемещающиеся звери, например медведи, обезьяны, опираются при хождении на всю ладонь и ступню (стопоходящие виды); быстрые бегуны, например собаки, копытные, опираются только на пальцы (пальцеходящие виды).

Пищеварительный тракт характеризуется большой длиной и хорошо выраженной расчлененностью на отделы. Он начинается преддверием рта, расположенным между мясистыми губами (свойственны только млекопитающим) и челюстями. У некоторых зверей расширение преддверия приводит к образованию больших защечных мешков (у хомяков, бурундуков, сусликов, некоторых обезьян). Мясистых губ нет у однопроходных и китообразных. В ротовую полость открываются протоки слюнных желез, секрет которых не только смачивает пищу, но и химически воздействует (фермент птиалин) на крахмал, превращая его в сахар. Слюна десмодов, питающихся кровью, обладает антикоагули-рующим свойством, т. е. препятствует свертыванию крови. У некоторых насекомоядных слюна ядовита и используется для умерщвления добычи.

Зубы млекопитающих дифференцированы на груйпы, в зависимости от типа питания.

Слабая дифференцировка свойственна малоспециализированным насекомоядным (бурозубкам). У зубатых китов дифференцировка зубов исчезла вторично.

Число зубов и распределение их по группам служат хорошим систематическим признаком. Для этого применяют зубную формулу, в которой группы зубов обозначают начальными буквами их латинских наименований: резцы - i (incisivi), клыки - с (canini), предкоренные - рт (praemolares) и истинно коренные - т (mo-lares). Формулу пишут в виде дробей: в числителе - число зубов в верхней челюсти, в знаменателе - в нижней. Для сокращения указывают число зубов в одной половине челюсти.

Зубная формула волка такова:

Желудок, обладающий многочисленными железами, имеет различный объем и внутреннее строение. Наиболее сложно устроен желудок жвачных копытных, поглощающих огромную массу малокалорийных и труд-ноперевариваемых кормов. У ящеров и муравьедов зубов нет, а желудок, как и у птиц, состоит из двух отделов: железистого и мускулистого. Сходство усиливается тем, что во втором обнаруживаются умышленно проглоченные камешки, обеспечивающие перетирание пищи.

Кроме тонкого, толстого и прямого отделов кишечника, некоторые млекопитающие имеют еще слепой отдел, в котором пища подвергается бактериальному сбраживанию. Особенно сильно слепая кишка развита у кормящихся грубой растительной пищей; длина ее достигает г/3 длины кишечника. Длина толстого отдела кишечника по отношению к общей длине всего кишечника составляет в процентах: у грызунов - до 53, у насекомоядных - до 30, у хищных - до 22. Естественно, различна и общая длина кишечного тракта: у большинства летучих мышей он в 2, 5 раза длиннее тела, у насекомоядных- в 2, 5-4, 2, у хищных - в 2, 5-6, 3, у грызунов - в 5, 0-12, 0, у копытных - в 12- 30 раз.

Протоки печени и поджелудочной железы впадают в переднюю часть тонких кишок.

Легкие имеют сложное ячеистое строение. Самые мелкие легочные ходы - бронхиолы заканчиваются пузырьками-альвеолами, в стенках которых ветвятся тончайшие кровеносные сосуды. Число альвеол даже у малоподвижных зверей (например, у ленивцев) равно 6 млн., а у весьма подвижных хищных оно достигает 300-500 млн. Механизм дыхания обусловливается изменением объема грудной клетки в результате движения межреберных мышц и диафрагмы.

Число дыхательных движений находится в зависимости от величины животного, определяющей разную интенсивность обмена веществ. Оно составляет (в 1 минуту): у лошади -8-16, у черного медведя - 15-25, у лисицы -25-40, у крысы - 100-150, у мыши - около 200. Вентиляция легких не только обеспечивает газообмен, но имеет и терморегуляционное значение. При повышении температуры число дыханий увеличивается, а вместе с этим повышается и количество тепла, выводимого из организма. Так, у собаки отношение отдачи тепла при дыхании к общей его потере при температуре воздуха 8° С составляет (в процентах) 14, при 15° С-22, при 30° -46.

Кровеносная система млекопитающих сходна с таковой птиц.

Сердце полностью разделено на два предсердия и два желудочка; от левого желудочка отходит одна дуга аорты (но не правая, как у птиц, а левая). Дуга аорты отсылает к голове сонные артерии и, огибая сердце, тянется под позвоночным столбом, по пути направляя разветвленные сосуды к системам органов. Венозная система характеризуется отсутствием воротного кровообращения в почках, которое в печени, как и у других позвоночных, хорошо развито. В печени происходит нейтрализация токсических продуктов белкового обмена.

Размеры сердца варьируют в зависимости от величины тела, образа жизни, а в конечном счете - в связи с интенсивностью обмена веществ. Масса сердца, выраженная в процентах к общей массе тела, составляет: у беззубых китов -0, 6-1, 0, у дикого кролика -3, 0, у крота -6, 0-7, 0, у летучих мышей -9, 0-15, 0.

Подобная зависимость прослеживается и в отношении частоты сокращений сердца: у быка массой 500 000 а число сокращений сердца в 1 минуту составляет 40-45, у овцы массой 50 000 г -70-80, у собаки массой 6500 г -100-130, у мыши массой 25 г-500-600.

Относительное количество крови и ее кислородная емкость у млекопитающих больше, чем у ниже стоящих классов. Это связано с количеством эритроцитов и их химической природой

Плотность гемоглобина на 100 см3 крови у млекопитающих равна 10-15 г, у амфибий - только 5-10 г.

Все эти особенности обеспечивают млекопитающим более высокий уровень обмена веществ и общей жизнедеятельности.

Головной мозг очень велик; особенно велики полушария переднего мозга, которые покрывают сверху промежуточный и средний мозг. Головной мозг по массе в 3-15 раз больше спинного, в то время как у рептилий масса их примерно одинакова. Большое развитие получает серая кора полушарий, в которой располагаются центры высшей нервной деятельности. Это и обусловливает сложные формы приспособительного поведения млекопитающих. Кора передних полушарий несет многочисленные борозды, наибольшее число которых наблюдается у высших млекопитающих.

Мозжечок также сравнительно крупный и подразделен на несколько отделов.

Обонятельные органы характеризуются увеличенным объемом обонятельной капсулы и ее усложнением путем образования системы ответвлений - обонятельных раковин. Только у китообразных обонятельный аппарат редуцирован. Тюленям же свойственно достаточно острое обоняние.

Органы слуха

у подавляющего большинства видов хорошо развиты. Они состоят из внутреннего и среднего уха, которые имеются и у предшествующих классов наземных позвоночных, а также из новоприобретений: наружного слухового прохода и ушной раковины, которая вторично исчезла у водных и обитающих в почве зверей. В полости среднего уха, которое отграничено от наружного слухового прохода барабанной перепонкой, находится не одна слуховая косточка - стремя, как у амфибий, рептилий и птиц, а еще две - молоточек (гомолог сочленовной кости нижней челюсти) и наковальня (гомолог квадратной кости). Молоточек упирается в барабанную перепонку, к нему причленена наковальня, которая в свою очередь сочленена со стремечком, упирающимся в окно перепончатого лабиринта (внутреннего уха). Вся эта система усиливает тонкость восприятия звуков. Кроме того, совершенство восприятия звуков обеспечивается и сильно развитой улиткой - извитым выростом перепончатого лабиринта, в котором расположено несколько тысяч тончайших волокон, резонирующих при восприятии звука.

Установлено, что у рукокрылых, мышевидных грызунов, землероек, китообразных выработался своеобразный механизм ориентировки путем звуковой локации: улавливание при помощи очень тонкого слуха отраженных предметами звуков высокой частоты, издаваемых голосовым аппаратом. Меняя частоту ультразвуков и улавливая их в отраженном виде, звери эти способны не только опознавать наличие предмета, но и чувствовать расстояние до него, а быть может, и его форму и другие качества. Такая эхолокация существенно помогает ориентировке в темноте или в воде.

Органы зрения не имеют принципиальных особенностей, и их значение в жизни зверей меньше, чем у птиц. На неподвижные предметы млекопитающие обращают мало внимания. Слабо развито или отсутствует у них цветное зрение. Так, кошки различают только 6 цветов, лошади -4 цвета, крысы не различают зелено-желтый и сине-зеленый цвета. Только у высших приматов цветное зрение приближается к зрению человека.

Глаза водных зверей несколько похожи на глаза рыб: роговица уплощена, а хрусталик круглый, что свидетельствует Q близорукости. У животных, ведущих подземный образ жизни, глаза рудиментарны, а у некоторых зверей (например, у слепого крота) они затянуты кожистой перепонкой.

Аккомодация по сравнению с птицами развита слабо и достигается только изменением формы хрусталика.

Характерной особенностью органов осязания является наличие осязательных волос, или вибрисс.

Почки у большинства млекопитающих бобовидной формы, с гладкой поверхностью. Только у китообразных, ластоногих и немногих других они состоят из нескольких долек. Основная в функциональном отношении часть почки - это ее наружный корковый слой, в котором располагаются извитые канальцы, начинающиеся боуменовыми капсулами, внутри которых находятся клубки кровеносных сосудов. В этих капсулах профильтровывается плазма крови, но не форменные ее элементы и белки. В почечных канальцах из фильтрата (первичной мочи) происходит обратное всасывание Сахаров и аминокислот. Почечные канальцы впадают в почечную лоханку, от которой берет начало мочеточник. Число почечных канальцев велико: у мыши - 10 000, у кролика - около 300 000.

Половые органы самца состоят из семенников, семяпровода, придаточных желез и совокупительного члена. Семенники у большинства располагаются в мошонке, сообщающейся с полостью тела через паховый канал. У однопроходных, китообразных, слонов и некоторых других семенники находятся непосредственно в полости тела. К семеннику прилегает его придаток, от которого отходит семяпровод, впадающий у корня полового члена в мочеиспускательный (семяизвергательный) канал. Перед впадением в мочеиспускательный канал семяпроводы образуют парные семенные пузыри - железы, секрет которых принимает участие в образовании жидкой части спермы и благодаря клейкой консистенции препятствует обратному вытеканию спермы из половых путей самки.

Рядом с семенными пузырями располагается вторая парная придаточная железа - предстательная, протоки которой впадают в начальную часть семяизвергательного канала. Секрет этой железы представляет основу жидкости спермы, в которой плавают сперматозоиды.

Совокупительный орган в основном состоит из пещеристых тел, которые заполняются перед совокуплением массой крови, что придает половому члену необходимую упругость. У ряда видов (например, у хищных, ластоногих) в толще совокупительного органа находится особая кость.

Парные яичники всегда лежат в полости тела. В непосредственной близости от них располагаются воронки парных яйцеводов, куда и попадают яйца после их выхода из яичника. Верхние извитые отделы яйцеводов представляют фаллопиевы трубы, в которых происходит оплодотворение яйца. Далее идут расширенные отделы матки, впадающие в непарное влагалище (у некоторых Сумчатых влагалище парное). Матка в простейшем случае парная, и во влагалище открываются два ее отверстия. У многих нижние отделы матки объединены, такая матка называется дву раз дельной (ряд грызунов, некоторые ХИЩНИКИ). Слияние большей части маток приводит к образованию двурогой матки (некоторые хищники, китообразные, копытные). При полной утрате парности матка называется простой (некоторые рукокрылые, приматы).

Размер яиц у млекопитающих в большинстве случаев очень мал (0, 05-0, 4 мм) и только у однопроходных они в связи: с наличием значительного количества желтка сравнительно велики (2, 5-4, 0леле).

При развитии зародыша в матке у подавляющего большинства млекопитающих формируется плацента. Ее нет у однопроходных, а у сумчатых она зачаточна. Плацента возникает путем срастания двух наружных околоплодных оболочек (аллантоиса и прохориона), в результате чего формируется губчатое образование - хорион. Хорион образует выросты - ворсинки, которые внедряются или срастаются с разрыхленным эпителием матки. В этом месте происходит сплетение (но не сращение) кровеносных сосудов материнского организма и плода, что обеспечивает снабжение зародыша кислородом и питательными веществами и вынос продуктов обмена и углекислоты.

По способу распределения ворсинок хориона различают плаценты: диффузную- когда ворсинки распределяются равномерно (китообразные, некоторые копытные); дольчатую - когда ворсинки собраны в группы (жвачные); дискоидальную - когда ворсинки располагаются на участке хориона, имеющего вид обруча (насекомоядные, хищные).

После родов в стенке матки на месте бывшего прикрепления плодов остаются темные, так называемые плацентарные пятна. По их количеству можно установить число детенышей в помете.

Половой диморфизм у млекопитающих выражен слабо (преимущественно в размерах и общем складе): самцы обычно несколько крупнее самок и более крепкого телосложения. Но у усатых китов, наоборот, самки заметно крупнее самцов. Многие парнокопытные отличаются по рогам. Самки всех оленей, кроме северного, безроги.

Внутреннее строение млекопитающих

Большого различия в строении внутренних органов между высшими млекопитающими и человеком нет. Вид Homo sapiens (Человек разумный) тоже входит в класс Млекопитающие. Познакомимся со строением и функциями систем внутренних органов млекопитающих.

Костно-мышечная система. Скелет млекопитающих состоит из тех же отделов, что и у других наземных позвоночных. Однако объём черепа больший. В углублениях челюстей находятся зубы. Среди них выделяются резцы, клыки и коренные зубы.

Позвоночник состоит из отдельных позвонков. Позвонки плотно, но подвижно соединены между собой. Задние дуги позвонков образуют длинную трубку, внутри которой расположен спинной мозг.

Позвоночник делится на отделы: шейный (7 позвонков), грудной (12), поясничный (6, 7), крестцовый (4) и хвостовой (разное число позвонков). Грудные позвонки вместе с рёбрами и грудиной образуют прочную грудную клетку. Массивные позвонки поясничного отдела, как и шейного, соединены между собой подвижно. Крестцовый отдел позвоночника срастается с костями таза. Последний отдел позвоночника - хвостовой, представляющий собой подвижное соединение.

Пояс передних конечностей (плечевой пояс) состоит из двух лопаток и двух ключиц. Скелет передней конечности состоит из плечевой кости, двух костей предплечья, костей кисти и пальцев.

Задние конечности прикреплены к позвоночнику с помощью тазового пояса. В задней ноге зверей различают бедро, голень, стопу и пальцы.

Мышцы. У большинства млекопитающих наиболее развиты мышцы спины, конечностей и их поясов. Определённая мышца приводит в движение именно ту кость, к которой прикрепляется. Межрёберные мышцы, поднимая и опуская грудную клетку, выполняют работу, необходимую для дыхания. Есть мышцы, которые соединяются с кожей (например, мышцы лица - мимические). Их сокращение приводит в движение кожу.

Особую роль в организме млекопитающих играет мышечная перегородка - диафрагма . Она разделяет грудную и брюшную полости тела. В грудной полости находятся сердце и крупные кровеносные сосуды, органы дыхательной системы. В брюшной полости располагаются желудок, кишечник, печень, поджелудочная железа, а также органы выделения и размножения.

Пищеварительная система млекопитающего начинается ротовой полостью, в которой располагаются губы, зубы, язык. Сюда же, в ротовую полость, выходят протоки слюнных желёз. В слюне содержатся вещества (ферменты), способствующие перевариванию сахаров, а также бактерицидные вещества. (Слюна ещё и превосходная смазка!)

После того как слюна смочила пищу, пищевой комок попадает сначала в глотку, затем - в пищевод и желудок. У многих млекопитающих желудок простой, состоящий из одного отдела. Железы, имеющиеся в стенках желудка, выделяют уже другие ферменты, а также кислоту, воздействующие на белки пищи.

У жвачных парнокопытных, питающихся трудноперевариваемой клетчаткой, желудок усложнён. Он состоит из 4 отделов: рубца, сетки, книжки и сычуга. Рубец, сетка и книжка служат для сбраживания пищи (под влиянием обитающих там простейших, бактерий и дрожжей). Собственно желудком является сычуг. Из желудка пища поступает в кишечник, где подвергается воздействию ферментов, поступающих из печени и поджелудочной железы. Здесь происходит активнейшее переваривание жиров. Пища продвигается по кишечнику благодаря его постоянному сокращению (перистальтике). В кишечнике происходит переваривание пищи и всасывание питательных веществ в кровь. Тонкая кишка переходит в толстую. В толстой кишке всасывается вода. Далее непереваренные остатки пищи выводятся наружу.

Система органов дыхания. К органам дыхания собаки относятся лёгкие и проводящие пути: носовая полость, рот, глотка, гортань, трахея, два бронха.

Лёгкие млекопитающих построены из мелких пузырьков - альвеол . С их помощью и происходит газообмен: протекая по капиллярам, оплетающим альвеолы, кровь отдаёт углекислый газ и обогащается кислородом. Дыхательная поверхность альвеол в 50-100 раз больше поверхности тела.

Вентиляция лёгких происходит благодаря расширению грудной клетки. Это обеспечивается сокращением межрёберных мышц и диафрагмы (вдох) с последующим их расслаблением (выдох).

Кровеносная система млекопитающих напоминает птичью. Сердце четырёхкамерное . Артериальная кровь из левого желудочка по большому кругу кровообращения доставляется ко всем органам, отдаёт кислород, превращается в венозную и собирается по венам в правое предсердие, а затем - в правый желудочек. Далее венозная кровь из сердца по лёгочной артерии поступает в лёгкие, где насыщается кислородом (становясь вновь артериальной), оттуда двигается по лёгочной вене и снова попадает в левое предсердие и желудочек. Таким образом, кровь проходит два круга кровообращения: большой (от левого желудочка до правого предсердия) и малый, или лёгочный (от правого желудочка до левого предсердия). Быстрое движение чистой артериальной и венозной крови обеспечивает организм необходимым количеством кислорода и удаляет углекислый газ. Особенно важно кислородное питание для головного мозга. В него из сердца по сонным артериям поступает артериальная кровь. Кровь переносит по телу питательные вещества и другие продукты жизнедеятельности. Это обеспечивает млекопитающим быстрый обмен веществ и постоянную температуру тела.

Выделительная система. Органами выделения служат парные почки. Они расположены в тазовой области. Почки фильтруют кровь и выделяют из неё воду с растворёнными в ней солями и мочевиной. В почках образуется моча. Затем по мочеточникам моча стекает в мочевой пузырь. Она удаляется из организма через мочеиспускательный канал.

Нервная система. Головной мозг млекопитающих состоит из тех же отделов, что и у других позвоночных. Наиболее развит передний мозг, имеющий крупные полушария. Поверхность полушарий образована несколькими слоями нервных клеток. Её называют корой больших полушарий . У млекопитающих со сравнительно простым поведением (кролики, мыши) полушария гладкие. У млекопитающих с более сложным поведением (хищников и приматов) поверхность полушарий имеет многочисленные борозды и извилины, которые существенно увеличивают площадь коры головного мозга.

Под полушариями находятся промежуточный и средний мозг. Далее расположены мозжечок (центр координации движений) и продолговатый мозг, переходящий в спинной. От головного мозга отходят черепно-мозговые нервы. От спинного мозга также отходят многочисленные нервы. Самые мощные из них - нервы, идущие к конечностям.

Головной и спинной мозг образуют центральную нервную систему млекопитающего. Нервы, отходящие от них, - периферическую нервную систему .

Усложнение нервной системы отражается на поведении животных. В основе всех поведенческих актов лежит рефлекс. Как пример рефлексов у млекопитающих можно привести оскаливание зубов у собаки, рычание или лай в ответ на агрессивное действие, прогибание спины, мурлыканье кошек в ответ на поглаживание, отпрыгивание зверя при испуге и др. Часть рефлексов, например, сосание молока детёнышами, отдёргивание конечности при уколе относятся к врождённым (безусловным).

Часто действия животного инстинктивны, то есть состоят из цепочки врождённых рефлекторных действий (инстинкты охраны потомства, постройки нор и т.д.).

К приобретённым в течение жизни (условным) рефлексам можно отнести выполнение животными определённых команд, испуг и бегство при виде ружья и др. Чем выше организация животного, тем шире выбор ответной реакции на изменения во внешней среде. Для этого требуется анализировать все условия данной ситуации. Это возможно при наличии развитого мозга. В особенности - коры больших полушарий - центра высшей нервной деятельности млекопитающих.

Органов чувств у млекопитающих пять: зрение, слух, обоняние, осязание, вкус. Все вместе они обеспечивают нормальное существование организма. Ведь именно от этих органов по нервам в отделы головного мозга поступают те импульсы, в соответствии с которыми животное вырабатывает своё поведение.

У конкретного вида зверей тот или иной орган чувств может быть развит лучше других. У хищников, находящих добычу по следу, - обоняние; у высматривающих добычу - зрение; у выслушивающих - слух.

Острое зрение и чуткий слух необходимы для спасения от хищников. Степень развития того или иного органа чувств определяется особенностями образа жизни и типа питания конкретного вида.

Интерактивный урок-тренажёр (Пройдите все страницы урока и выполните все задания)

Изучение внутреннего строения млекопитающих при сопоставлении его со строением позвоночных животных других классов приводит к выводу, что именно млекопитающие обладают самыми развитыми системами внутренних органов. Совершенство пищеварительной системы позволяет млекопитающим использовать различные пищевые ресурсы. А преимущество, которое даёт разделение венозной и артериальной крови (вместе с быстрой её циркуляцией), заключается в теплокровности, резко уменьшающей зависимость от внешних условий среды обитания. Высокоразвитый головной мозг обеспечивает сложные и быстрые ответные реакции на различные изменения внешней среды.
Таким образом, появившиеся в процессе эволюции преобразования внутреннего строения - четырёхкамерное сердце, развитые полушария переднего мозга, альвеолярное строение лёгких и др. - превратили млекопитающих в самых высокоорганизованных позвоночных животных на Земле.