Млекопитающие — это самый высокоорганизованный класс позвоночных животных. Насчитывает он 5500 современных видов, среди которых и вид Человек разумный. Уникальность черт внешнего строения млекопитающих, а именно живорождение и вскармливание потомства молоком, дала возможность приспособиться им на всех континентах земного шара, освоить основные среды обитания: наземно-воздушную, водную и толщу почвы.
Особенности класса млекопитающие
Внешний вид и строение организма млекопитающих во многом характерны и для других четвероногих. Однако большинство функциональных систем достигло более высокого уровня развития. Это такие как:
- Теплокровность. Благодаря совершенным механизмам теплорегуляции температура тела млекопитающих не меняется из-за температурных перепадов окружающей среды. Теплокровность позволяет млекопитающим выживать при очень больших морозах.
- Живорождение. Почти у всех видов детёныши развиваются в материнской утробе за счёт особого органа — плаценты, осуществляющей связь между зародышем и телом матери.
- Молочные железы — это видоизменённые потовые. Они вырабатывают молоко и позволяют выкармливать потомство в самых неблагоприятных условиях.
- Кровообращение замкнутое, разделено на два круга, венозная кровь с артериальной не смешивается.
- Особый тип строения головного мозга. В связи с этим реакция и поведение млекопитающих заметно усовершенствовались, сразу сделав группу животных наиболее приспособленной к различным изменениям условий окружающей среды.
- Позвоночный столб состоит из пяти отделов: шейного, грудного, поясничного, крестцового и хвостового.
- Конечности расположены под туловищем.
- Череп снабжён скуловой дугой.
- Волосяной покров и его изменённые виды (иглы, панцирь, щетина) защищают организм от переохлаждения и перегрева. У отрядов ластоногих и китообразных его нет.
- Множество желёз (молочных, потовых, сальных, пахучих).
- Мясистые губы (исключение — утконос).
- Зубы дифференцированы по строению и задачам, которые они выполняют (резцы, клыки и коренные).
- Сложные органы чувств, особенно слуха и обоняния.
Благодаря таким особенностям, приобретённым в процессе эволюции, млекопитающие вытеснили господствующих на земле пресмыкающихся и заняли все основные среды обитания. Это произошло 65 млн лет назад в начале кайнозойской эры.
Внешнее строение
Тело животных класса Млекопитающие состоит из головы, шеи, туловища, передних и задних пяти- или четырёхпалых конечностей, вооружённых острыми когтями, и хвоста. Описание частей тела:
- Голова. Состоит из двух отделов: лицевого (морды), расположенного спереди и черепного, находящегося сзади. Черепная коробка млекопитающих намного крупнее, чем у пресмыкающихся, что свидетельствует о хорошо развитом головным мозге. Глаза защищены подвижными верхним и нижним веками, по наружным краям которых растут жесткие ресницы. Мигательной перепонки (третьего века), в отличие от птиц, почти не осталось. Хорошо развиты слёзные железы, выделения которых омывают глаза и оказывают дезинфицирующее действие. По бокам головы имеются наружные слуховые проходы и подвижные ушные раковины, при помощи которых животные улавливают звук и определяют его источник. На конце морды — нос, покрытый голой кожей, и две ноздри. Ротовая полость окаймлена мясистыми подвижными губами. По бокам от носа и над глазами располагаются очень жёсткие волоски — вибриссы, выполняющие функцию осязания.
- Шея. Гибкая вытянутая, состоит из семи позвонков (исключение — ленивцы и ламантины). Но расстояние между позвонками может отличаться в зависимости от образа жизни и способах передвижения зверей. Так, и у мыши, и у жирафа одинаковое число позвонков, но при этом разная длина шеи.
- Туловище. Состоит из грудины, поясницы, таза. Форма туловища может иметь отличия. Обтекаемая у сирен, ластоногих и китообразных, вальковидная у роющих видов, а у большинства парнокопытных и непарнокопытных плотное с хорошо развитой мускулатурой.
- Конечности включают отделы: плечо (бедро), предплечье (голень) и кисть (стопу). Расположены они не по бокам, как у амфибий и рептилий, а под туловищем, которое получило приподнятое над землёй положение. Появилась возможность широкого применения конечностей. Животные могут совершать различного вида движения, развивать большую скорость при беге (у гепарда 110−120 км/ч). У ластоногих и китов конечности трансформировались в ласты.
- Хвост. Включает от 3 до 49 позвонков. Является опорой или «рулём» для кенгуру, выполняет хватательную функцию для опоссума или плавательную для китообразных.
Под корнем хвоста имеются заднепроходное и мочеполовое отверстия. У самок по брюху вдоль туловища расположены 4—5 пар сосков.
Кожа и её производные
Кожный покров млекопитающих выполняет множество необходимых функций для организма: защитные, терморегулирующие, рецепторные, выделительные и дыхательные. И структура его гораздо сложнее, чем у каких-либо других позвоночных. Строение кожи млекопитающих:
- Эпидермис — самый верхний тонкий роговой слой, контактирующий с окружающей средой, образован клетками плоского эпителия.
- Дерма. Основной толстый и плотный слой кожи. Пронизан кровеносными сосудами и нервными окончаниями, защищает тело от механических повреждений.
- Подкожный слой. Он состоит из рыхлой соединительной ткани, включающей жировые клетки и окружающие их волокна. К зиме слой разрастается, чтобы защитить животное от лютых морозов.
Толщина кожи у млекопитающих варьируется в зависимости от вида и частей тела одного животного. Самый толстый эпидермис на участках, которые подвергаются трению во время ходьбы и лазания. В этих местах формируются мозоли (на подошвах лап, коленях верблюдов, седалищные мозоли у некоторых видов приматов).
Кожный покров животных пронизан множеством желёз, выполняющих определённые функции и выделяющих различные вещества. К ним относятся:
- Сальные железы. Выделяемый жирный секрет защищает шёрстный покров от намокания, а кожу, наоборот, от пересыхания и от проникновения микробов и грибков.
- Потовые железы. Основная их функция — терморегуляция. Испарение потовых выделений животного обеспечивает охлаждение организма. Железы хорошо развиты у приматов и копытных, слабее у собачьих и грызунов и абсолютно отсутствуют у китообразных и ленивцев.
- Пахучие железы млекопитающих. Выделяемый ими секрет позволяет метить территорию, опознавать себе подобного, отпугивать врагов (скунс, хорёк).
- Млечные железы развиваются у самок всех видов млекопитающих, предназначены они для кормления молоком своих детёнышей.
У большинства зверей хорошо развит шёрстный покров, который предохраняет организм от охлаждения и перегрева. Волосы, покрывающие тело, являются производным кожи. Их различают по двум типам: остевые и мягкие (пуховые).
Основой шерсти являются мягкие, тонкие (подшёрсток). Среди них выделяются более длинные, редкие и жёсткие остевые волосы, выполняющие функцию защиты кожи от различных повреждений. Также у большинства зверей на морде, шее, груди и передних лапах растут длинные и жёсткие осязательные волосы — вибриссы. Кроме волос, производными кожи млекопитающих являются такие образования, как когти, ногти, копыта, чешуя и полые рога.
Адаптивные признаки зверей
Приспособленность к окружающей среде и образу жизни проявляется во внешних признаках млекопитающих. В связи с этим выделяют следующие основные адаптивные типы зверей:
- Наземные: лось, тигр, кенгуру, сумчатые тушканчики. Населяют леса и открытые пространства. Основные способы передвижения животных — ходьба, бег и прыганье, что отразилось на внешнем облике. Это пропорционально сложенное сильное тело, хорошо развитая мускулистая шея, высокие ноги.
- Подземные: сумчатые кроты, цокоры. Проводят всю или большую часть жизни в толще земли. Наделены сильными передними лапами с мощными когтями, приспособленными для рытья нор или крупными, выступающими вперёд резцами, которыми «выгрызают» землю (слепыши). У всех зверей цилиндрическая форма тела, короткий хвост, полное или частичное отсутствие глаз и ушей (в процессе эволюции органы утратили свои функции).
- Водные: сирены, ламантины, дельфины, киты. Чтобы выжить в водной стихии, появились соответствующие признаки: обтекаемость формы тела, плавники для плавания и увеличения скорости, отсутствие шерстяного покрова, мощный подкожный жировой слой для сокращения теплоотдачи и снижения давления воды, развитый горизонтальный хвостовой плавник.
- Древесные. Обычные способы передвижения зверей — лазанье по деревьям и прыжки с ветки на ветку. Для этого используют цепкие хватательные конечности с хорошо развитыми пальцами (гиббоны), длинный пушистый хвост, служащий балансиром, парашютом (белки) или хватательным органом (поссум-медоед). У некоторых хвост не участвует в передвижении (находится в зачаточном состоянии), зато длинные изогнутые когти способны удерживать особей весом от 5 до 15 кг (коала, ленивцы).
- Летающие. К ним относится отряд рукокрылых млекопитающих. Передние конечности у них преобразовались в длинные кожистые крылья, при помощи которых животные могут довольно долго передвигаться в воздушном пространстве, причём быстро и с хорошей манёвренностью. Как и у птиц, грудина рукокрылых представляет собой киль с развитыми грудными мышцами.
В ходе эволюционного процесса млекопитающие продемонстрировали удивительное разнообразие адаптаций к обитанию в любых жизненных средах. Основные из них — это теплокровность, живорождение, выкармливание потомства молоком, которые открыли животным широкие возможности для развития. Ни один класс позвоночных в процессе своей эволюции не смог получить такого разнообразия видов и форм поведения, как млекопитающие.
