Класс Млекопитающие. Особенности внешнего и внутреннего строения. Часть 1

Млекопитающие представляют собой наиболее высокоорганизованную группу высших позвоночных.

Внешнее строение разнообразно и зависит от образа жизни.

Кожные покровы устроены сложно. Это связано с их активным участием в терморегуляции.

Ороговевающий эпидермис состоит из нескольких слоёв.

Наружный слой – эпидермис – многослойный. Внутренний слой кожи (дерма) – собственно кожа. В нём располагаются потовые железы с выводными протоками, нервные волокна, волосяные сумки, нижние части волос, мышцы, поднимающие волосы, сальные и другие виды желёз.

Под кожей располагается подкожная-жировая клетчатка (иногда называемая гиподермой), соединяющая кожу с нижележащими структурами и выраженная на разных участках тела по-разному.

Производными эпидермиса являются волосы, когти, ногти (отличаются от когтей тем, что они уплощены), копыта, рога (за исключением костных рогов оленей), чешуи, иглы.

Волосы покрывают почти всю поверхность кожи, образуя характерный для многих млекопитающих волосяной покров.

Различают несколько типов волос. Длинные, толстые и жёсткие волосы — остевые — защищают кожу от повреждений, позволяют воде скатываться с тела, не смачивая его. Пуховые волосы короче и мягче, они составляют основу волосяного покрова.

Густой подшёрсток задерживает вблизи кожи много воздуха, способствуя согреванию тела.

Очень толстые и жёсткие вибриссы, которые расположены на голове и выполняют функцию осязания, являются специализированными волосами.

В коже млекопитающих имеется большое количество разнообразных желёз эктодермального происхождения. Основные — это потовые и сальные железы.

Сальные железы открываются в волосяную сумку, их секрет покрывает тонким слоем волосы, придавая им водоотталкивающие свойства; кроме того, слой жира покрывает снаружи эпидермис.

Потовые и сальные железы могут видоизменяться.

Часто пот имеет запах, причём характерный для определенного вида; кроме того, запах самцов отличается от запаха самок, поэтому секрет потовых желёз очень важен для коммуникации между особями, а хищникам, у которых хорошо развито обоняние, позволяет отыскать добычу.

Иногда потовые железы видоизменяются в пахучие, которые выделяют сильно пахнущий секрет.

Особенно важны млечные, или молочные, железы, которые представляют собой видоизменённые потовые железы.

Эти железы в полной мере развиты только у самок, они функционируют лишь определённое время в период лактации после рождения детёнышей. Выделяемый млечными железами секрет — молоко — является основной пищей на ранних стадиях постнатального развития детёнышей млекопитающих.

С этим связано и название всего класса. У большинства млекопитающих выводные протоки млечных желёз открываются на сосках, количество которых у разных видов различное.

У однопроходных соски отсутствуют, при этом молоко выделяется на поверхности тела, и детёныши его слизывают.

Скелет млекопитающих имеет типичное строение, характерное для высших позвоночных.

Чётко различают пять отделов позвоночного столба: шейный, грудной, поясничный, крестцовый и хвостовой.

У подавляющего большинства видов шейный отдел состоит из семи позвонков.

Первые два позвонка образуют атланто-осевой комплекс, который обеспечивает подвижность головы.

Затылочная кость черепа сочленяется с атлантом посредством двух затылочных мыщелков. Длина шеи зависит не от количества позвонков, а от длины их тел. Так, и длинное тело жирафа, и короткая шея мыши имеют по семь позвонков.

Грудной отдел состоит из большего числа позвонков — от 9 до 24.

Грудные позвонки, рёбра и грудина в совокупности образуют выраженную грудную клетку, которая защищает органы дыхания, сердце, крупные кровеносные сосуды и обеспечивает рёберный тип дыхания.

Количество поясничных позвонков варьирует у разных видов млекопитающих от 2 до 9.

Крестцовые позвонки срастаются между собой, образуя единую кость — неподвижный крестец. Количество крестцовых позвонков чаще всего 4, но истинно крестцовыми являются только первые два позвонка, тогда как все остальные — это хвостовые позвонки, сросшиеся с крестцом.

Количество хвостовых позвонков у разных млекопитающих широко варьирует.

У взрослых особей череп полностью окостеневает и не содержит хрящевых элементов. Отдельные кости черепа срастаются в более крупные костные образования, мозговой отдел срастается с висцеральным. В итоге череп млекопитающих, по существу, состоит из сплошного костного монолита, отдельные элементы которого соединены между собой неподвижно, кроме нижней челюсти, которая подвижно соединяется с височной костью посредством височнонижнечелюстного сустава.

Характерные для нижней челюсти других позвоночных квадратная и сочленовная кости у млекопитающих находятся в полости среднего уха, где они выполняют функции слуховых косточек: сочленовная кость видоизменилась в молоточек, а квадратная — в наковальню. Таким образом, в среднем ухе млекопитающих находится не одна слуховая косточка (стремечко), как у всех остальных четвероногих, а три (молоточек, наковальня и стремечко), подвижно соединённые между собой суставами.

Подъязычный аппарат представлен подъязычной костью, которая располагается между над- и подподъязычными мышцами и обеспечивает согласованные движения глотки и гортани.

Пояс передней конечности образован лопаткой и ключицей.

Животные, у которых движения в плечевом суставе осуществляются преимущественно вокруг одной оси, не имеют ключицы (большинство хищных, хоботных, копытных, китообразных).

Пятипалая свободная верхняя конечность имеет типичное строение: плечо (плечевая кость), предплечье — локтевая и лучевая кости, кисть состоит из запястья, пясти, фаланг пальцев.

У летучих мышей все пальцы, кроме I, сильно удлинены, между ними натянута кожистая перепонка крыла.

Пояс задних конечностей состоит из парных тазовых костей. Каждая из них образуется в результате сращения подвздошной, седалищной и лобковой костей.

Скелет свободной задней конечности состоит из бедра (бедренная кость), голени (большая и малая берцовые кости) и стопы (кости предплюсны, плюсны и фаланг пальцев). У млекопитающих локтевой сустав направлен назад, а коленный сустав — вперёд (этот сустав укрепляет самая крупная сесамовидная кость — надколенник).

Мышечная система млекопитающих очень сложная, она образована большим количеством мышц. Наиболее мощные мышцы кисти и стопы вынесены на более крупные кости предплечья или голени, тогда как к фалангам пальцев направляются лишь сухожилия.

Важной особенностью скелетной мускулатуры млекопитающих является наличие у них куполообразной диафрагмы, которая разделяет грудную и брюшную полости.

Хорошо развита подкожная мускулатура, которая обеспечивает изменение положения волосяного покрова, обеспечивается лицевая мимика.

Пищеварительная система млекопитающих отличается особой сложностью строения. Спереди ротовая полость ограничена подвижными губами (они отсутствуют у однопроходных и китообразных), с боков — щеками, сверху — нёбом, снизу — диафрагмой рта, задняя стенка отсутствует, и через отверстие зева ротовая полость сообщается с глоткой.

Для млекопитающих характерно разделение ротовой полости на преддверие (пространство между губами и зубами) и собственно ротовую полость (все остальное пространство), в которой находится язык.

У грызунов, приматов и некоторых других млекопитающих преддверие ротовой полости настолько обширно, что образует защёчные мешки.

В альвеолах верхней и нижней челюстей располагаются зубы, причём для млекопитающих характерна гетеродонтность, т. е. зубы разделены на функциональные группы: резцы, имеющие долотообразный режущий верхний край коронки; клыки, с заострённой конической коронкой; предкоренные (малые коренные, ложные коренные, премоляры), с жевательной поверхностью и бугорками на ней; коренные (моляры), жевательная поверхность которых обширнее и имеет больше бугорков.

У млекопитающих хорошо развит язык.

Слюна содержит ферменты, расщепляющие углеводы (амилазу и мальтазу), поэтому в ротовой полости происходит не только механическая, но и частичная химическая переработка пищи.

Глотка дифференцирована на три отдела: носоглотка (проводит только воздух), ротоглотка (проводит воздух и пищу) и гортанная часть глотки (проводит только пищу).

Длина пищевода соотносится с длиной шеи. У большинства видов в зависимости от характера питания желудок делится на несколько отделов.

Наиболее сложно устроен желудок жвачных, состоящий из четырёх отделов: рубца, сетки, книжки и сычуга.

Пережёванная и пропитанная слюной пища из пищевода сначала попадает в рубец, где под действием живущих там бактерий происходит брожение. Мышечные сокращения стенок желудка перемещают пищевую массу из рубца в сетку. Из сетки пища отрыгивается обратно в ротовую полость, где повторно пережёвывается, орошается слюной, после чего вновь проглатывается. Проглоченная полужидкая пищевая масса из пищевода попадает в книжку, а из неё в сычуг.

Животные не способны самостоятельно усваивать целлюлозу. Однако микроорганизмы, населяющие слепую кишку, делают это.

Кишечник подразделяется на тонкую и толстую кишку, в тонкой кишке расщепляются полисахариды (кроме целлюлозы), белки и жиры.

В начальный отдел тонкой кишки — двенадцатиперстную кишку — открываются протоки печени и поджелудочной железы (часто она не обособлена анатомически и диффузно располагается в толще брыжейки тонкой кишки), которые обычно предварительно объединяются в общий проток. В толстой кишке всасывается вода, формируются каловые массы и накапливаются.

Хорошо выражена слепая кишка, причём её длина зависит от характера пищи; то же самое относится и ко всей толстой кишке. Толстая кишка наиболее развита у растительноядных видов.

Толстая кишка заканчивается хорошо выраженной прямой кишкой, открывающейся наружу анальным отверстием. У однопроходных (утконоса, ехидны) кишечник открывается в клоаку.

Основные признаки класса Млекопитающие:

1. Кожа состоит из эпидермиса, собственно кожи и подкожной клетчатки.

2. Волосяной покров является отличительной особенностью млекопитающих.

3. Череп характеризуется увеличением мозгового отдела и уменьшением числа костей.

4. В шейном отделе семь позвонков.

5. Грудные позвонки с рёбрами и грудиной образуют грудную клетку.

6. Мускулатура характеризуется дифференцировкой, позволяющей управлять различными частями тела.

7. Хорошо развита подкожная мускулатура.

8. Ротовая полость окружена мясистыми губами.

9. В ротовую полость открываются протоки слюнных желёз.

10. Желудок мускулистый, в стенках имеются многочисленные железы, выделяющие пищеварительный сок. У жвачных желудок четырёхкамерный.