Класс Млекопитающие. Особенности внешнего и внутреннего строения. Часть 2

Дыхательная система млекопитающих состоит из дыхательных путей и респираторного отдела.

Дыхательные пути проводят воздух, очищают его от пыли и микроорганизмов, согревают и увлажняют; а в респираторном отделе происходит газообмен между кровью и лёгочным воздухом.

Верхние дыхательные пути включают в себя носовую полость и часть глотки (носоглотку и ротоглотку), нижние — гортань, трахею и систему бронхов разного калибра.

Гортань имеет более сложное строение, чем у других позвоночных, она выполняет две функции — проведение воздуха и голосообразование.

Стенки гортани укреплены не только перстневидным и черпаловидными хрящами, но и характерным для млекопитающих крупным щитовидным хрящом; кроме того, имеется эластический хрящ — надгортанник, прикрывающий вход в гортань во время глотания.

Морфофункциональной единицей лёгкого млекопитающих является лёгочный ацинус.

Газообмен в лёгких млекопитающих происходит в альвеолярных ходах и альвеолах. Количество лёгочных альвеол очень велико. Через лёгкие выделяются некоторые продукты обмена.

У млекопитающих дыхательные движения осуществляются двумя способами: за счёт изменения объёма грудной клетки (рёберное дыхание) и за счёт деятельности диафрагмы (диафрагмальное дыхание).

Кровеносная система млекопитающих, как и птиц, характеризуется полным разделением артериальной и венозной крови, поэтому органы снабжаются чистой артериальной кровью.

Четырёхкамерное сердце состоит из двух предсердий и двух желудочков.

Правая половина сердца, содержащая только венозную кровь, полностью изолирована от левой половины, в которой находится артериальная кровь.

У млекопитающих два круга кровообращения: большой и малый. От левого желудочка отходит единственная системная дуга аорты — левая.

Кровеносная система млекопитающих отличается высоким сердечным индексом, большой частотой сердечных сокращений, быстрым кровотоком, большим объёмом циркулирующей крови, высоким давлением крови в сосудах.

Важная особенность крови млекопитающих — отсутствие ядер в зрелых эритроцитах, что очень выгодно для организма, так как позволяет заполнить всю клетку дополнительным количеством гемоглобина. Все это наряду с весьма эффективной системой газообмена делает уровень обменных процессов очень высоким (примерно в 20 раз выше, чем у рептилий).

Млекопитающие наряду с птицами являются гомойотермными животными.

Хорошо развита лимфатическая система, которая состоит из лимфатических капилляров и сосудов, проходящих через лимфатические узлы. Основная масса лимфы вливается в кровеносное русло (в яремные вены).

Центральная нервная система млекопитающих — наиболее сложная среди всех позвоночных. Головной мозг очень крупный, по своей массе он значительно превосходит спинной мозг.

Кора полушарий конечного мозга (большого мозга) млекопитающих подразделяется на древнюю кору, которая имеет наиболее примитивное однослойное строение, похожее на участки коры полушарий рептилий и птиц; старую кору, которая также однослойная, но отделена от нижележащей подкорки корковой пластинкой; и многослойную новую кору, которая имеет наиболее сложное строение.

Увеличение массы и объёма головного мозга млекопитающих происходит за счёт увеличения коры больших полушарий переднего мозга. У млекопитающих впервые в эволюции передний мозг покрыт корой из серого вещества.

Слово «кора» в отношении структур мозга имеет условное значение. Она не является защитным слоем. В ней находятся центры, обеспечивающие сложное поведение млекопитающих.

У высших отрядов (хищные, приматы, ластоногие и китообразные) кора образует борозды, которые значительно увеличивают площадь её поверхности.

Впереди полушарий находятся обонятельные доли. У млекопитающих они наиболее развиты, что связано с большим значением у них обоняния и языка запахов.

Мозжечок также значительно более развит, чем у других классов. Он имеет несколько отделов и складчатую кору. В мозжечке происходит управление сложными движениями.

В промежуточном мозге находятся: гипофиз, который регулирует рост организма; эпифиз — регулирует обмен веществ; гипоталамус — регулирует теплоотдачу и постоянство внутренней среды.

Средний мозг разделён бороздами на 4 холма. В нём расположены центры слуха и зрения.

Продолговатый мозг является продолжением спинного и управляет дыханием, пищеварением и кровообращением.

Спинной мозг находится в канале позвоночника. Он выполняет проводящую и рефлекторную функции. Передаёт импульсы от головного мозга к органам и назад.

Рефлексами спинного мозга называют простые реакции на раздражение, например почёсывание в ответ на чувство зуда.

Все нервы, нервные окончания и нервные узлы, лежащие за пределами ЦНС, относят к периферической нервной системе. К ней относят нервы, отходящие от головного (12 пар) и спинного (31 пара) мозга.

Эти нервы трёх типов: чувствительные, двигательные и смешанные.

Так, обонятельный, слуховой и зрительный нервы являются чувствительными. Глазодвигательный нерв – двигательным. Подъязычный и языкоглоточный нервы – смешанные.

Органы чувств у большинства млекопитающих развиты очень хорошо.

Орган зрения имеется у большинства млекопитающих. Строение глаза типично для наземных позвоночных (выпуклая роговица и двояковыпуклый хрусталик), аккомодация менее совершенная, чем у птиц, осуществляется только путём изменения кривизны хрусталика под воздействием ресничной мышцы.

У многих млекопитающих хорошо развито бинокулярное зрение, основанное на формировании двух изображений, полученных каждым глазом, и их последующем сопоставлении.

Орган слуха развит очень хорошо. Только у млекопитающих имеется наружное ухо — воронка из эластического хряща, покрытая кожей.

Хорошо развитые ушные мышцы позволяют млекопитающим поворачивать ушные раковины по направлению к источнику звука, определяя его местонахождение.

В барабанной полости находятся три слуховые косточки — молоточек, наковальня и стремечко, подвижно связанные между собой суставами, поэтому звукопередающий аппарат млекопитающих совершеннее.

Во внутреннем ухе имеется полностью сформированная улитка, в которой развит звуковоспринимающий кортиев орган.

Некоторые могут ориентироваться с помощью эхолокации (летучие мыши, землеройки, ластоногие, дельфины и др.).

Орган обоняния развит очень хорошо, для большинства млекопитающих он является основным в процессе ориентации. Обонятельная капсула крупная, область обонятельного эпителия обширная. У сумчатых, грызунов, копытных в обонятельной капсуле обособляется отдел, открывающийся в нёбно-носовой канал (Якобсонов орган).

Выделительная система млекопитающих образована двумя компактными тазовыми почками, расположенными в брюшной полости.

Различают корковое и мозговое вещество почки, имеющие разную окраску. На переднем конце почки располагается надпочечник (эндокринная железа). Морфофункциональной единицей почки млекопитающих является нефрон.

Кроме почек, выделительную функцию у млекопитающих выполняют лёгкие, кожа (потовые железы) и толстая кишка.

Половая система.

Мужская половая система состоит из парных семенников, половых протоков, семенных пузырьков, предстательной железы и полового члена.

Женская половая система образована парными яичниками и половыми путями. Яичники всегда находятся в брюшной полости.

Яйцеводы млекопитающих лучше, чем у других позвоночных, дифференцированы на отделы. Первый отдел, заканчивающийся воронкой, называется маточной (фаллопиевой) трубой.

Затем следует более широкий отдел — матка, которая с каждой стороны тела впадает в непарное влагалище. В дистальный отдел также открывается наружное отверстие женского мочеиспускательного канала. Там же находится гомолог пениса — клитор.

Развитие млекопитающих прямое. Оплодотворение, как и у всех амниот, внутреннее.

Оплодотворение яйцеклетки и начальные этапы развития проходят в маточных трубах. Дальнейшее развитие млекопитающих, принадлежащих к разным систематическим группам, происходит по-разному.

Наиболее примитивные — однопроходные — откладывают яйца, покрытые скорлупой, однако, в отличие от рептилий и птиц, яйцо содержит не зиготу, а зародыш, находящийся на средней стадии развития. Первая половина развития зародыша происходит в половых путях матери.

Достигнув определённого состояния, зародыш разрушает изнутри скорлупу яйца и выходит из него, при этом у ехидн он оказывается в сумке, куда самка помещает яйцо, а у утконосов — в гнезде (у них нет сумки). Как и все млекопитающие, однопроходные выкармливают детёнышей молоком, которое у них стекает прямо по шерсти, поскольку протоки млечных желёз не образуют соска.

У сумчатых полное развитие в половых путях не происходит, поэтому рождается очень маленький эмбрион. Питаясь молоком матери, детёныш быстро заканчивает своё развитие.

Развитие высших млекопитающих — плацентарных — целиком проходит в половых путях самки.

Оплодотворённая в маточной трубе яйцеклетка (зигота) там же приступает к дроблению, одновременно перемещаясь в полость матки. Там наружный слой зародыша — трофобласт, на поверхности которого образуются ворсинки хориона, — срастается со стенкой матки, слизистая оболочка которой к тому моменту сильно утолщена.

Со временем между развивающимся зародышем и стенкой матки образуется общая связующая структура — плацента, через которую происходит обмен веществ между матерью и зародышем. По завершении внутриматочного развития плацентарные млекопитающие рождают хорошо развитого детёныша и некоторое время вскармливают его молоком.

Современные млекопитающие подразделяются на три подкласса: яйцекладущие, низшие звери и настоящие звери.

Основные признаки класса Млекопитающие:

1. Млекопитающие представляют собой наиболее высокоорганизованную группу высших позвоночных.

2. У них лучше других развит головной мозг, особенно его лобные доли.

3. Характерно сложное поведение, основанное не только на безусловных, но и на условных рефлексах, поэтому кора больших полушарий у многих млекопитающих образует складки — извилины.

4. Развитая условно-рефлекторная деятельность позволяет млекопитающим быстро приспосабливаться к изменяющимся условиям внешней среды, что делает этот класс самым процветающим среди других позвоночных.

5. Важным преимуществом является внутриутробное развитие плода, живорождение и вскармливание потомства молоком.

6. Млекопитающим присуща забота о детёнышах, они охраняют и обучают их, подготавливая к самостоятельной жизни.

7. Многие виды являются коллективными животными, что способствует передаче информации от наиболее опытных особей молодым.

8. Как и птицы, млекопитающие теплокровные животные, что позволяет им заселять обширные территории и занимать разные экологические ниши, постоянно сохраняя высокую активность, в том числе в холодное время года.