Характеристика класса Млекопитающие Mammalia.

Тело разделяется на голову, шею, туловище и хвост. Хорошо развиты две пары конечностей. Кожа состоит из двух слоев: эпидермиса и кориума (дермы). Эпидермис многослойный. Его клетки постепенно лишаются ядер и заполняются зернышками кератогиалина (ороговевают). Слой ороговевшего эпителия наиболее толстый в местах, испытывающий наибольшее трение (мозоли). Тело млекопитающих покрыто волосами. Волосы развиваются из эпидермального зачатка.

Волосы разделяются на остевые (жесткие) и нитчатые. Нитчатые волосы часто спирально закручены. Имеются длинные и жесткие волосы, выполняющие чувствительную функцию – вибриссы. Функцию термоизоляции у китов выполняет подкожная жировая клетчатка. В определенные сезоны года млекопитающие меняют волосяной покров. Смена волосяного покрова называется линькой.

На конечностях у млекопитающих развиваются роговые образования: когти, ногти, копыта. Они служат для защиты от механических повреждений, для обороны и нападения.

В коже расположены многочисленные железы: потовые (трубчатые) и сальные (гроздевидные). Сальные железы служат для смазывания волос и частей тела, подверженных постоянному трению. Выделения пахучих желез служат для привлечения особей противоположного пола, а также выполняют защитную функцию (у скунса, хорька). Секреция пота предотвращает организм от перегрева и участвует в выделении продуктов обмена. Детеныши вскармливаются молоком, выделяемым специальными млечными железами.

Скелет. Носовая полость отделена от ротовой полости костным нёбом. Челюсти образованы парными верхнечелюстными и предчелюстными костями (верхняя челюсть) и парными зубными костями (нижняя челюсть). Нижняя челюсть сочленяется с черепом подвижным суставом между сочленовным венечным отростком зубной кости и чешуйчатой костью. Череп синапсидный. Височная дуга смешанная и образована скуловой костью и скуловым отростком чешуйчатой кости. Череп сочленяется с атлантом (первым шейным позвонком) двумя мыщелками на затылочной кости. Подвижность шеи обеспечивается системой атланта и эпистрофея. Грудной отдел состоит из 9 – 24 позвонков (чаще 12 – 15). Грудные позвонки несут ребра, последние 2 – 5 позвонков грудного отдела не соединяются с грудиной («ложные» ребра). Поясничные позвонки (2 – 9) имеют крупные отростки со слившимися с ними рудиментарными ребрами. Крестцовый отдел образован 4 – 10 сросшимися позвонками, из которых истинно крестцовых 2, а остальные хвостовые. Число хвостовых позвонков варьирует от 3 до 49. Плечевой пояс упрощен и связан с позвоночником только при помощи связок и мышц. Хорошо развита лопатка, коракоид (воронья кость) редуцировался и прирос к лопатке в виде коракоидного отростка (свободный коракоид есть только у однопроходных). Ключица есть только у тех млекопитающих, которые сохранили возможность движений передней конечностью в разных направлениях (кроты, летучие мыши, приматы, кошки и др.). У остальных она исчезает (собачьи, копытные и др.), т. к. их передние конечности двигаются лишь в плоскости, параллельной плоскости тела. Тазовый пояс состоит из двух безымянных костей, образованных слившимися подвздошными, седалищными и лобковыми костями. Таз закрытый: лобковые и седалищные кости правой и левой сторон срастаются 5 друг с другом по средней линии. Тазовые кости соединяются с поперечными отростками крестцовых позвонков.

Мускулатура млекопитающих высоко дифференцирована. Существенного развития достигла жевательная мускулатура, связанная с захватом и обработкой пищи. Подкожная мускулатура участвует в терморегуляции (изменение положения волос), управляет движением осязательных волос, обеспечивает мимику. Диафрагмальная мышца разделяет брюшную и грудную полости и повышает интенсивность вентиляции легких.

Органы пищеварения. Система пищеварения также претерпела ряд значительных изменений. Ротовое отверстие окружено мягкими губами, играющими роль в захвате пищи. На челюстях в лунках (альвеолах) сидят зубы. Зубы дифференцированы на резцы, клыки, малые и большие коренные зубы. Резцы служат для отрывания пищи, клыки – для разрыва, коренные – для размалывания и перетирания. Количество зубов различно у разных видов.

Пища через глотку переходит в пищевод, а оттуда – в желудок. Последний представляет собой объемистый мышечный мешок, железы стенок которого выделяют пепсин и слабую соляную кислоту. Особенно сложно устроен желудок жвачных. Он состоит из четырех отделов: рубца, сетки, книжки и сычуга.

Преджелудок лишен пищеварительных желез и в нем происходит бактериальное брожение с участием населяющих его симбионтов, которые могут жить только нейтральной или слабощелочной среде. Разложение растительной пищи симбионтами происходит в рубце, где скапливается лишь слегка пережеванная пища. После повторного 6 пережевывания и смачивания ее слюной, имеющей слабощелочную реакцию, брожение усиливается. В сетке и книжке продолжается брожение и механическое перетирание пищевых частиц. Обработка желудочным соком происходит только в сычуге, где среда кислая.

ходит только в сычуге, где среда кислая. Кишечник у млекопитающих длинный. Он разделен на тонкую, толстую и прямую кишки. На границе тонкого и толстого отделов имеется слепая кишка с отростком – аппендиксом (здесь происходит сбраживание пищи за счет симбионтов). В начальный отдел тонкой кишки (двенадцатиперстную кишку) впадают протоки желчного пузыря и поджелудочной железы. Печень крупная. В тонкой кишке происходит переваривание и всасывание основных питательных веществ, в толстой кишке благодаря бактериальной флоре, простейшим и грибкам продолжается переваривание грубой растительной пищи. В прямой кишке идет обратное всасывание воды и формирование каловых масс. Клоака есть у однопроходных, у остальных млекопитающих отсутствует. Анальное у сумчатых и плацентарных самостоятельно и никак не связано с мочевыделительным и половым отверстиями. Проблема получения незаменимых аминокислот для растительноядных видов решается путем «поедания» протистов-симбионтов или копрофагии (поедание каловых масс).

Система органов дыхания. Воздух, попадая через парные носовые отверстия в носовую полость, нагревается и очищается о пыли. Благодаря развитию твердого неба воздухоносные пути отделились от ротовой полости, и поэтому воздух беспрепятственно поступает в дыхательную систему даже при нахождении пищи в ротовой полости. Изменение объема легких при вдохе и выдохе происходит благодаря межреберной мускулатуре и диафрагмальной мышце. У копытных преобладает диафрагмальное дыхание, у хищных – дыхание при помощи межреберных мышц.

Кровеносная система. Сердце четырехкамерное – два предсердия и два желудочка. Из двух артериальных дуг рептилий у млекопитающих осталась только левая, которая отходит от левого желудочка и несет артериальную кровь. Обогнув сердце, левая дуга аорты становится спинной аортой, от которой отходят артерии ко всем внутренним органам, мускулатуре. Венозная система представлена парными передними полыми венами, образованными слиянием яремных и подключичных вен. Воротные системы почек отсутствуют. Кровь от кишечника собирается в воротную вену печени, в печени она образует воротную систему и далее венозная кровь по печеночной вене вливается в заднюю полую вену. Передние и задняя полые вены впадают в правое предсердие. Малый круг кровообращения начинается из правого желудочка легочной артерией, которая разделяется на правую и левую и впадают в соответствующие легкие. Кровь из легких собирается в легочные вены, правая и левая легочные вены впадают в левое предсердие. Эритроциты у млекопитающих безъядерные.

Выделительная система. Млекопитающие обладают туловищной почкой (metanephros). Почки снабжены собственными мочеточниками, впадающими в мочевой пузырь. Проток мочевого пузыря у самцов открывается в совокупительный орган, а у самки – в преддверие влагалища. У клоачных (однопроходных) мочеточники открываются в клоаку. Почки – бобовидные тела. в. В наружном (корковом) находится фильтрующий аппарат – гломерулы, состоящие из клубочка кровеносного сосуда и боуменовой капсулы. От гломерулы начинается выводящий канал, состоящий из отделов: проксимального извитого, петли Генле, дистального извитого и собирательной трубочки. Все вместе эти части называются нефроном. Собирательные трубочки образуют пирамиды или дольки почки, они открываются в почечные лоханки, от которых начинаются мочеточники. 8 Фильтрат в капсуле Боумена представляет лишенную белков плазму крови и содержит большое количество полезных веществ. Они извлекаются из канальцев путем диффузии через их стенки по законам осмоса и путем активной реабсорбции с участием ферментов. В проксимальном извитом отделе происходит активная реабсорбция сахара, витаминов, аминокислот, хлорид ионов и частично ионов натрия. извлечение воды и ионов натрия происходит в петле Генле, хорошо развитой у млекопитающих. В качестве основного продукта азотистого обмена у млекопитающих выводится мочевина. По этому признаку млекопитающие ближе всего к амфибиям.

Размножение и развитие. Семенники парные, расположены в задней части брюшной полости,К семеннику примыкает придаток, от него отходит семяпровод, который впадает в мочеполовой канал, Перед впадением в этот канал семяпроводы образуют дольчатые расширения – семенные пузырьки, секрет их участвует в образовании спермы.

Яичники лежат в полости тела и прикреплены к спинной стенке брюшной полости брыжейками. Рядом с ними открываются воронки яйцеводов (мюллеровых каналов). Созревшие яйцеклетки выпадают в полость тела, попадают в воронки яйцеводов. Здесь происходит их оплодотворение.

Нервная система. По сравнению с другими позвоночными у млекопитающих особенно развит головной мозг – координационный центр многих жизненно важных функций. Сильно развит передний мозг, который разделен на левое и правое полушария. Полушария переднего мозга прикрывают сверху промежуточный и средний мозг. Вследствие значительного разрастания коры из серого вещества (тела нейронов и безмиелиновые нервные волокна) поверхность полушарий имеет складчатый характер – образует борозды и бугры. Хорошо развиты мозжечок и продолговатый мозг, образующий изгиб в вертикальной плоскости. Промежуточный мозг переходит в спинной, который проводит различные чувствительные и двигательные импульсы. Органы чувств. Органы осязания распространены в основном в коже. Органы вкуса – на поверхности языка, так как пища у млекопитающих остается во рту некоторое время, когда она пережевывается. Млекопитающие 10 различают кислое, горькое и соленое и их сочетания. Обоняние развито очень хорошо, о чем свидетельствует развитие обонятельных долей в переднем мозге. Звери часто находят пищу, партнеров для спаривания, различают своих и чужих детенышей по запаху. Зрение развито хорошо. Особую роль зрение играет у обитателей открытых местообитания. Орган слуха и равновесия чрезвычайно сложно устроен и состоит из внутреннего, среднего и наружного уха. Среднее ухо заключено в костный барабан. Звуки от барабанной перепонки передаются по системе косточек: молоточка, наковальни и стремечка. Во внутреннем ухе от круглого мешочка отходит улитка, она спирально закручена. Наружное ухо (ушная раковина) и наружный слуховой проход представляют собой звуковую антенну-фильтр, способную отбирать и усиливать биологически важные звуки и ослаблять шумы. Для млекопитающих характерно наличие как безусловных рефлексов: глотание, чихание, расширение и сужение зрачка, мигательный, слюноотделительный рефлексы (инстинкты). Также для них свойственно и сложное поведение, и проявление рассудочной деятельности.