Урок Получить доступ за 0 баллов Класс Млекопитающие. Общая характеристика
Введение
В этом уроке вы познакомитесь со строением и особенностями развития млекопитающих- самым продвинутым классом позвоночных животных, представители которого выкармливают своих детенышей молоком.
Это дает ощутимые преимущества в борьбе за существование.
И именно поэтому млекопитающие смогли так широко распространиться на Земле, заняв практически все возможные места обитания: сушу, моря и пресные водоемы, почву и воздушную среду.
Общая характеристика млекопитающих
Известно около 5500 видов млекопитающих, среди которых числится и Человек разумный (Homo sapiens).
Для этого класса характерно:
- высокое развитие нервной системы, особенно коры головного мозга и мозжечка
- детёныши развиваются в матке, которая располагается в брюшной полости
- выкармливание детенышей молоком, выделяемым молочными железами самки
- относительно постоянная температура тела (обычно 37-40 °C)
- ноги, находящиеся под туловищем (локтевой сустав смотрит назад, коленный вперед)
- наличие шерстяного покрова или его производных вторичного характера (иглы, щетина, чешуйчатые панцири)
- обилие желез в коже (сальные, потовые, пахучие)
- три слуховые косточки в среднем ухе (молоточек, наковальня и стремечко) обеспечивают точную передачу звуковых волн
- обычно разнородные зубы (резцы, клыки, коренные), расположенные в альвеолах
- альвеолярные легкие
- четырехкамерное сердце
- безъядерные двояковогнутые эритроциты
- наличие диафрагмы- куполообразной мышцы, разделяющей грудную и брюшную полости
Все млекопитающие выкармливают своих детенышей молоком:
Внешнее строение и скелет
Во внешнем строении зверей можно выделить:
- голову
- гибкую шею
- способное сгибаться туловище
- две пары ног, вооруженных когтями на пальцах
- хвост
На голове расположены:
- глаза с хорошо развитыми веками (мигательная перепонка редуцирована) и слезными железами
- рот, ограниченный подвижными губами
- нос с парой наружных отверстий- ноздрей
- наружное ухо- ушные раковинымогут быть подвижными
У многих животных ушные раковины поворачиваются в сторону источника звука и позволяют направленно улавливать его:
Кожный покров прочный и эластичный, пронизан кровеносными сосудами, в нем находятся корни волос:
- длинные волосы- ость
- и более короткие- подшерсток
- есть также чувствительные волосы, или вибриссы
В коже присутствуют различные железы:
- потовые- выделяют избыток жидкости, с растворенными солями и мочевиной
- сальные- их секрет смазывает волосы и эпидермис, предохраняя их от смачивания водой
- пахучие- помогают зверям находить друг друга
На теле высших млекопитающих также есть гроздевидные млечные железы, оканчивающиеся сосочком.
В зависимости от плодовитости вида их может быть разное число (от 2 до 24).
Скелет
Череп имеет вместительную мозговую коробку, его кости срастаются поздно, обеспечивая возможность роста головного мозга.
Позвоночник имеет следующие отделы:
- шейный- всегда 7 позвонков
- грудной- обычно 12-15 позвонков с ребрами, 7 истинных ребер соединяются с грудиной, у остальных позвонков ложные ребра
- поясничный- подвижно сочлененные массивные позвонки (от 2 до 9) позволяют телу сгибаться
- крестцовый- обычно состоит из 4 сросшихся позвонков
- хвостовой- различное количество позвонков
Внутреннее строение
Рассмотрим внутреннее строение млекопитающих по системам:
- пищеварительной
- дыхательной
- сердечно- сосудистой
- нервной
- выделительной
- органы чувств
Пищеварительная система
Органы пищеварения у зверей типичного для позвоночных строения, однако есть и некоторые отличия:
- пищеварительный тракт более длинный, чем у других позвоночных
- дифференциация его более отчетливая
- пищеварительные железы очень хорошо развиты
- поверхность языка покрыта вкусовыми сосочками
- зубы различаются в зависимости от выполняемых функций (резцы, клыки, предкоренные, коренные)
- пищеварение начинается уже в ротовой полости под действием выделяемой слюны
Дыхательная система
Легкие млекопитающих имеют альвеолярное строение:
- самые мелкие разветвления бронхов- бронхиолы кончаются ячеистыми пузырьками- альвеолами
- благодаря наличию альвеол образуется огромная поверхность для газообмена
- в кровеносных сосудах альвеол происходит газообмен (в лёгкие поступает венозная кровь)
- вдох и выдох происходят за счет работы диафрагмы и межреберных мышц
Орган звукообразования у млекопитающих- гортань.
Внутренняя оболочка гортани имеет голосовые связки, участвующие в образовании звуков, издаваемых животным.
Сердечно- сосудистая система
Сердце млекопитающих четырехкамерное, имеется два круга кровообращения:
- по малому кругу в легкие поступает венозная кровь, которая там обогащается кислородом
- по большому кругу артериальная кровь из левого желудочка через аорту поступает ко всем органам
- в левом предсердии и желудочке находится артериальная кровь, в правом- венозная
Строение сердца:
В сердце млекопитающих имеются клапаны:
- трехстворчатый (состоит из трех створок)
- легочный (легочного ствола)
- двустворчатый (он же митральный)
- аортальный
Трехстворчатый клапан расположен между правым предсердием и правым желудочком. При открытии этого клапана кровь переходит из правого предсердия в правый желудочек.
Трехстворчатый клапан предотвращает обратный ток крови в предсердие, закрываясь во время сокращения желудочка.
Нервная система образована:
- центральной нервной системой, состоящей из крупного головного и спинного мозга
- особенно развиты полушария переднего мозга, что обеспечивает сложность поведения млекопитающих
- периферической нервной системой, образованной отходящими от головного и спинного мозга нервами
- симпатической и парасимпатической нервными системами, представленных нервными узлами, лежащими в головном и спинном мозге, и нервными сплетениями, расположенными во внутренних органах
Мозжечок, ответственный за координацию движений, у млекопитающих также хорошо развит и покрыт извилинами.
Органы выделения- бобовидные тазовые почки, в которых происходит извлечение из крови продуктов распада и излишков воды.
По двум мочеточникам моча собирается в мочевой пузырь и из него время от времени выводится наружу.
Органы чувств
Из органов чувств особенно хорошо развиты:
- обоняние
- зрение
- слух
У млекопитающих впервые появилось наружное ухо, что привело к резкому улучшению слуха животных.
Размножение и развитие
Все млекопитающие раздельнополы:
- у самцов имеется два семенника, из которых по семяпроводам через копулятивный орган сперматозоиды попадают в половые пути самки
- у самок половые органы представлены двумя яичниками, яйцеводами с фаллопиевыми трубами, маткой и влагалищем
Есть три основные группы млекопитающих по способу развития:
- яйцекладущие- откладывают яйца и у них есть клоака; насчитывается 5 видов утконосов и 4 вида ехидн, обитающие в Австралии
- сумчатые- рождают крохотных детенышей (длиной около 3 см), которых донашивают в сумке на брюхе; существует около 250 видов
- плацентарные- после оплодотворения яйца развиваются в матке, получая питание от матери через плаценту; их более 5000 видов
У яйцекладущих млекопитающих детеныши развиваются в яйце, а не в матке.
В строении тела этих животных сохранилось много особенностей, свойственных пресмыкающимся: они откладывают яйца, а их яйцеводы открываются в клоаку, как мочеточники и кишечный канал.
У сумчатых зародыш сперва развивается в матке, однако связь между зародышем и маткой недостаточна, так как плацента слабо развита.
В результате этого детеныши рождаются недоразвитыми и очень маленькими. После рождения они помещаются в особую сумку на брюхе матери, где расположены соски.
Наиболее высокоорганизованные млекопитающие относятся к подклассу плацентарных животных или настоящих зверей. Их развитие происходит полностью в матке, причем оболочка зародыша срастается со стенками матки, что ведет к образованию плаценты, отсюда и название подкласса- плацентарные.
В зависимости от образа жизни зверей различается и характер беременности:
- у животных, рождающих детенышей в различных укрытиях, беременность обычно короткая; детеныши рождаются слепыми и беспомощными в количестве от 5 до 12
- у быстро передвигающихся животных беременность обычно длительная, детеныши в количестве 1-2 рождаются хорошо развитыми и уже через несколько часов могут следовать за матерью
У крыс рождается много слепых и беспомощных детенышей:
У коров обычно рождается лишь один теленок:
Попробуем собрать все особенности млекопитающих в одну таблицу
Покровы |
Кожа состоит из эпидермиса и дермы; покрыта волосами; имеет сальные, потовые, пахучие и млечные железы |
Скелет |
Позвоночник имеет шейный, грудной, поясничный, крестцовый и хвостовой отделы. Характерно постоянное число шейных позвонков- 7. Ключица позволяет разводить в стороны передние конечности |
Мышечная система |
Очень дифференцирована; имеется диафрагма |
Пищеварительная система |
Ротовая полость, пищевод, желудок, тонкий и толстый кишечник. В зависимости от пищи разнообразное строение слепой кишки и набор зубов. Печень, слюнные железы, поджелудочная железа |
Дыхательная система |
Альвеолярные легкие. Появляются гортанные хрящи. Дыхание осуществляется при участии межреберных мышц и диафрагмы |
Кровеносная система |
Четырехкамерное сердце с левой дугой аорты. Эритроциты не имеют ядер |
Выделительная система |
Мочевой пузырь открывается в мочеиспускательный канал. Почки парные бобовидные вторичные, тазовые. Два мочеточника |
Нервная система |
В головном мозге особенно развиты полушария переднего мозга; хорошо развита кора головного мозга. Сильно прогрессирует мозжечок |
Органы чувств |
Орган слуха состоит из внутреннего, среднего и наружного уха со слуховым проходом. В среднем ухе находятся три слуховые косточки: молоточек, наковальня и стремечко. Развитый орган обоняния. Аккомодация зрения достигается только путем изменения формы хрусталика. Наличие осязательных волос (вибрисс) |
Половая система |
У самцов парные семенники. Сперматозоиды выводятся по семяпроводам через копулятивный орган. У самкок парные яичники. Выводящие каналы делятся на три отдела: яйцевод, матку, влагалище. Характерно образование детского места, или плаценты (кроме ехидны и утконоса) |
Интересная информация
Млекопитающие появились примерно 200 млн. лет назад.
Это были небольшие животные, напоминающие южноамериканских опоссумов. Они в основном вели ночной образ жизни.
Их предками считают зверозубых ящеров, у которых появилось разделение зубов по функциям и характерное для зверей положение ног: прямо под туловищем, а не расставленные в стороны, как у пресмыкающихся.
Современная реконструкция одного из первых млекопитающих:
Из признаков, роднящих зверей с рептилиями, следует отметить:
- наличие роговых образований на теле (чешуйки на хвосте, когти, рога)
- размножение яйцами у первозверей и наличие у них клоаки
- сходное строение отдельных стадий развития зародышей у зверей и рептилий
Хвост крысы покрыт роговыми чешуйками, как у рептилий:
На протяжении около 120 миллионов лет древние млекопитающие благополучно сосуществовали с царившими тогда на Земле динозаврами.
Теплокровность млекопитающих, сложное поведение и выкармливание детенышей молоком помогли им занять те ниши, в которых рептилии оказались наименее приспособленными, а с вымиранием большинства из них смогли широко распространиться по свету.
Основные ароморфозы млекопитающих.
Ароморфозы- это крупные эволюционные изменения, ведущие к общему усложнению строения и организации организма.
К ароморфозам млекопитающих относятся следующие изменения:
- прогрессивное развитие нервной системы- коры больших полушарий, в результате формирование сложного поведения
- развитие плода в теле матери (в матке)
- живорождение
- вскармливание детеныша молоком
- четырехкамерное сердце
- полное разделение артериальной и венозной крови
- совершенство терморегуляции
- волосяной (шёрстный) покров
- альвеолярные легкие
- дифференцировка зубной системы (резцы, клыки)
- появление ушной раковины
Также для млекопитающих характерен такой эволюционный процесс как дивергенция.
Дивергенция- расхождение в процессе эволюции признаков и свойств у первоначально близких групп организмов в результате обитания в разных условиях.
Например, приспособления к водному образу жизни у моржа (класс млекопитающих): обтекаемая форма тела, ласты- эти признаки сформировались в процессе эволюции на основе расхождения признаков внутри класса млекопитающих.
Одни млекопитающие освоили сушу и имеют свои отличительные признаки. Примером служат моржи- они вернулись в водную среду и приобрели свои признаки.
Признаки биологического прогресса для любого вида, в том числе и млекопитающих:
• увеличение количества особей
• преобладание рождаемости над смертностью
• расширение ареала (среды обитания) и хорошая приспособленность к ней
• увеличение количества подчиненных систематических единиц
Отряды Млекопитающих:
Отряд |
Характерные признаки |
Представители |
Подкласс: Первозвери |
||
Отряд Яйцекладущие (однопроходные) |
Название обусловлено тем, что кишечник и мочеполовой синус впадают в клоаку (как у земноводных, пресмыкающихся и птиц), а не выходят наружу отдельными проходами, отсутствует плацента, все питательные вещества зародыш получает из яйца. Размножаются путем откладывания яиц, но больше половины времени развития яйца проходит в половых путях матери. Головной мозг развит слабо. Вскармливают детенышей молоком на особых участках тела- железистых полях. Нет мясистых губ. У взрослых зубов нет, но у молодых имеются многобугорчатые зубы. Температура тела низкая (22-37 С) и плохая терморегуляция |
Семейство утконосы Семейство ехидны |
Подкласс Настоящие звери. Группа Сумчатые |
||
Сумчатые млекопитающие |
Плацента слабо развита, период вынашивания детеныша короткий, поэтому детеныш рождается очень слаборазвитым. Имеется кожистая сумка на брюхе, куда открываются млечные железы, там и находится детеныш после рождения.
|
Семейство сумчатые хищники, кенгуровые, соневидные опоссумы, сумчатые кроты и др
|
Подкласс Настоящие звери. Группа Плацентарные |
||
Отряд Насекомоядные
|
Животные мелких (длина тела 50-450мм) и очень мелких (менее 50мм) размеров. Внешний вид- «мышеподобный» или «ежеподобный»: удлинённая морда, часто заканчивающаяся подвижным чувствительным хоботком, маленькие глаза и уши. Тело покрыто коротким и мягким мехом или же иголками. Основная пища насекомые и другие мелкие членистоногие, активны в ночное время суток |
Семейства: ежовые, кротовые, землеройковые |
Отряд Рукокрылые |
Единственные млекопитающие, приспособившиеся к активному полету, для ориентации в пространстве используют свойство эхолокации (за счет высокочастотных звуковых сигналов) |
крыланы, летучие мыши, вечерницы, ночницы, кожаны, вампиры |
Отряд Грызуны |
Чрезвычайно развитые резцы (по два в верхней и нижней челюстях), которые растут на протяжении всей жизни животного; высокая плодовитость |
мыши, крысы, бобры, белки, дикобразы, хомяки, сурки, тушканчики, летяги, нутрии |
Отряд Зайцеобразные (до недавнего времени рассматривался как подотряд грызунов) |
Отсутствуют клыки, в верхней челюсти- 2 пары резцов, расположенные в два ряда, резцы растут на протяжении всей жизни |
зайцы, кролики, пищухи |
Отряд Хищные |
В зубной системе слабо развиты резцы, хорошо развиты клыки и коренные хищные зубы с высокими и острыми зубцами для разгрызания костей и сухожилий. Детеныши рождаются слепые, не способные к самостоятельному передвижению |
волки, медведи, кошки, собаки, еноты, куницы, хорьки, гиены, соболи, норки, шакал |
Отряд Ластоногие |
Обтекаемая форма тела, голова округлая, ушных раковин нет (или имеются лишь их зачатки), на морде вибриссы, шерсть короткая, жесткая. Передние и задние конечности превращены в ласты, детенышей рождают на берегу, на льду |
морской лев, сивуч, морж, тюлень, нерпа |
Отряд Китообразные |
Обтекаемая форма тела. Толстый слой подкожной жировой клетчатки. Кожа голая, кожные железы (за исключением молочных), полностью отсутствуют, у усатых китов на морде имеются волоски (наподобие вибрисс). Детенышей рождают в воде (в отличие от ластоногих). Кормление детеныша происходит под водой.
|
Подотряд зубатых китов: дельфины, афалины, косатки, белухи, кашалоты, нарвалы. Подотряд усатых китов: гренландский кит, южный кит, настоящий кит, горбатый кит, синий кит |
Отряд Парнокопытные
|
Желудок жвачных, состоит из четырех отделов: рубец, сетка, книжка, сычуг. Сычуг является истинным желудком, где выделяется желудочный сок
|
Подотряд нежвачные- свиньи, пекари, бегемоты. Подотряд жвачные. семейства полорогие (быки, козлы, бараны, яки, зубры, бизоны, антилопы), оленевые, жирафы |
Отряд Непарнокопытные |
Сильное развитие третьего пальца, через который проходит ось ноги. Концы пальцев защищены роговыми копытами. |
лошади, зебры, тапиры, носороги, ослы, куланы |
Отряд Хоботные |
Хобот образован сросшимся носом и верхней губой. Два резца верхней челюсти видоизменены в мощные бивни |
только два вида: индийский слон, африканский слон |
Отряд Приматы |
Стопохождение. Конечности пятипалые, первый палец противопоставлен остальным, обеспечивая хватательную функцию конечностей |
тупаи, лемуры, мартышки павианы, макаки, шимпанзе, гориллы, орангутанг |
Читайте также
В бесплатной версии урока недоступны:
- Видео
- Изображения
- Дополнительная информация
- Таблицы
- Тесты