Происхождение млекопитающих и общая теория эволюции видов на Земле

Принято считать, что происхождение млекопитающих (возникновение царства) началось в юрский период и меловую эру. Именно тогда на Земле стали появляться новые виды. Их представители имели маленькие размеры. Численность этих животных в то время была не так велика, как у динозавров. Но, несмотря на это, будущее оказалось за их потомками.

Признаки и теория происхождения

Если говорить кратко, общими признаками млекопитающих являются вскармливание детей молоком и живорождение. Но существуют и другие факторы, отличающие их от других царств. Среди них такие:

1. Дифференцированная нервная система.
2. Теплокровность.
3. Наличие потовых и сальных желез, а также шерсти на теле.
4. У развитых видов пять отделов позвоночника.
5. Сердце состоит из четырёх камер.
6. Череп имеет скуловую дугу.
7. Есть хорошая мускулатура и диафрагма.
8. На нижней челюсти только костной ткани зубов.

Дифференцирована не только нервная система. У предков современных видов разделение было и в черепной коробке.

Считается, что млекопитающие произошли от древних ящеров. Какой именно вид был прародителем, достоверно неизвестно. Основой утверждения является то, что у этих животных большое количество сходств. Ранняя ступень развития характеризовалась только живорождением. К другим похожим чертам относится эмбриональный рост, дифференциация в строении скелета, присутствие у некоторых представителей вторичного неба и чешуек на хвосте, которые похожи на кожу рептилий. Из-за всех этих сходств появилось мнение, что млекопитающие (а также птицы) произошли от доисторических пресмыкающихся.

Таблица сходств и различий в строении тела.

Самое большое сходство проявляется у ехидны и утконоса — яйцекладущих видов. Эти животные очень похожи на зверозубую ящерицу. Но точный механизм появления современных представителей фауны неизвестен.

Исследователи считают, что первые зверозубые были оттеснены динозаврами в неподходящую среду обитания. Ящерицы в процессе эволюции начали осваивать новые места и постепенно распространились по всей планете.

Сейчас млекопитающие являются ведущим классом на Земле. Их многообразие позволяет процветать в самых тяжёлых условиях. Природа наградила этих животных развитой нервной системой и естественной терморегуляцией тела. Благодаря освоению разных сред обитания возникло большое разнообразие видов.

Классификация видов

Класс разделён на 2 подкласса: живородящие и первозвери. Живородящие также подразделяются на плацентарную и сумчатую группы. У последних плацента плохо развита, поэтому потомство рождается недоношенным. Детёныши продолжают свой рост в сумках. К таким видам относится опоссум, кенгуру, вомбат и коала.

У плацентарных животных процесс развития плотностью происходит в плаценте. Эта группа подразделяется на отдельные отряды. Среди основных можно выделить такие:

1. Насекомоядные. Это маленькие животные, у которых структура морды состоит из неподвижного хоботка. Наиболее распространёнными представителями являются кроты, выхухоль, ежи.
2. Рукокрылые. Этот отряд больше всего отличается от других видов млекопитающих. Передние лапы у них трансформировались в крылья, благодаря чему животные способны летать. К таким относятся летучие мыши, кожанки и ночницы.
3. Грызуны. Эти животные имеют пару резцов на каждой челюсти. Зубы постоянно растут и стачиваются, коренные отсутствуют. Самыми яркими представителями являются мыши, крысы, бобры, белки.
4. Китообразные. Особенностью можно считать отсутствие шерстяного покрова, задних конечностей и ушных раковин. Китообразные живут только в воде.
5. Хищные. Имеют хорошо развитые клыки и мускулы челюстей. На каждой конечности есть по 5 или 4 пальца.
6. Зайцеобразные. Как и грызуны, у них есть развитые резцы на нижней и верхней челюсти. Эти животные имеют большие и сильные задние лапы.
7. Парнокопытные. Самыми развитыми пальцами является 3и 4-й. Именно они образуют копыта. Еще одной отличительной чертой считается четырёхкамерный желудок.
8. Непарнокопытные. Эти животные имеют нечётное количество пальцев. Среди представителей можно выделить лошадь, тапира, носорога.
9. Ластоногие. Пропитание добывают в море или океане, но размножаются на берегу. К таким относятся моржи и тюлени.
10. Приматы. На конечностях расположено по пять пальцев, благодаря чему есть хватательная способность. Отряд включает в себя все виды обезьян. Некоторые учёные к приматам относят и человека.

На данный момент млекопитающие являются самыми высокоразвитыми животными. Они смогли этого добиться благодаря физиологическим особенностям. Наиболее крупным представителем является синий кит, а самым мелким — бурозубка.

Эволюционные процессы и специализация зубов

Происхождение млекопитающих уходит во времена каменноугольного периода. Тогда произошло расхождение путей амниот. Так называются позвоночные, откладывающие яйца в скорлупе.

Амниотам не нужна была вода для размножения, так как внутри яйца были все необходимые вещества для развития потомства. Эти существа постепенно освоили участки суши, находящиеся вдали от водоёмов. Благодаря этому они смогли получить некоторые эволюционные преимущества.

Внутри этой группы начали появляться синапсиды. Их отличительной чертой было другое строение нижней челюсти и специализация зубов. Это стало большим преимуществом в питании, так как синапсиды смогли значительно расширить свой рацион.

У палеонтологов есть предположение, что кожа этих существ не имела чешую, а была обеспечена сальными и потовыми железами. Эти изменения помогали поддерживать оптимальный уровень жидкости в теле и регулировать температуру. Синапсиды были потомками звероящеров и стали прямыми предками млекопитающих.

Эволюция включает в себя такие этапы:

1. Появление в группе амниот синапсидов во время каменноугольной эры.
2. Возникновение терапсидов.
3. Эволюционирование цинодонтов вплоть до триасового периода.
4. Трансформация в класс млекопитающих.
5. Занятие ими различных экосистем.

Важное преимущество в эволюционном плане предкам млекопитающих дал гетеродонтизм. Это разделение зубов на разные формы исходя из выполняемых функций. Они могут быть резцами, клыками или молярами. По степени развитости вида зубов учёные определяют, чем именно питается животное. Например, у грызунов самыми развитыми является резцы, а у хищных видов — клыки. Жвачные представители имеют мощные моляры.

У определённых видов млекопитающих зубы редуцируются. В некоторых случаях это происходит только с единственным типом, а в других — со всем челюстным рядом. Одним из важных определителей вида является описание и структура зубной формулы.

Гомойотермия и маммализация

Ранние представители млекопитающих уже имели теплокровность. Она появилась благодаря изменению структуры кожи и возникновению возможности при помощи питания поддерживать быстрый метаболизм.

У терапсид во времена пермского периода возникли такие механизмы:

1. Сердце разделилось на 4 камеры, благодаря чему артериальная и венозная кровь перестали смешиваться. Это позволило значительно эффективнее использовать кислород.
2. Сформировалось костное нёбо. Это изменение в строении черепа отделило пищеварение от дыхания. Когда животное ест, оно способно дышать.

Второй механизм модифицировал всю челюстную систему. Мускулы стали более сильными, а также изменилось строение суставов. Нижняя челюсть получила отростки в виде слуховых косточек, из которых в итоге сформировалась ухо.

Кожа позволяет регулировать температуру всего организма. Этот процесс осуществляется благодаря выделению пота и наличию шерсти. Волосяной покров способствует сохранению тепла в холодных условиях, а выведение жидкости помогает охладить тело.

Молочные железы имеют не все млекопитающие. У яйцекладущих видов соски отсутствуют. Детёныши просто слизывают молоко, которое выделяется на коже. Сосок образовался у другой ветви класса.

Цинодонты и первые млекопитающие

В пермский период от зверозубых отделилась ветвь цинодонтов. Эти животные были очень похожи на современные виды. Уже от них в триасовой эре возникли млекопитающие.

Не млекопитающие цинодонты исчезли ещё в меловом периоде, а синапсиды не смогли пережить пермское вымирание. Доминирующим видом были динозавры, поэтому новым животным пришлось приспосабливаться.

Живорождение впервые появилось в юрском периоде. Тогда животные разделились на плацентарных и сумчатых. Точный процесс возникновения плаценты не изучен, но представители этого отряда постепенно вытесняют яйцекладущих и сумчатых. Последние смогли сохраниться лишь потому, что Австралия отделена от других материков. Там миллионы лет создавалась своя экосистема. Практически все виды сумчатых проживают на этом континенте.

Млекопитающие являются самым распространённым классом животных на планете. Они смогли занять все экосистемы, приспособиться к любым условиям. Благодаря теплокровности и терморегуляции эти существа способность жить даже в Антарктиде.

Автор статьи

Алексей Гузанов

Репетитор, закончил Куровскую гимназию, которая входит в топ-100 школ Московской области, с золотой медалью. Являюсь победителем олимпиад по математике и информатике. Успешно сдал ЕГЭ на высокие баллы.

Задать вопрос