Класс Млекопитающие (Звери)

Млекопитающие — самые высокоорганизованные позвоночные животные. Известно более 4500 видов млекопитающих. Распространены очень широко: населяют все материки, моря и океаны. Среды обитания: наземно-воздушная, водная, почвенная. В зависимости от среды обитания различают следующие экологические группы млекопитающих: наземные, подземные, древесные, летающие и водные. Размеры тела от 3 см при массе 1,2 г (карликовая белозубка) до 33 м при массе до 150 т (синий кит).
Строение. Отделы тела: голова, шея, туловище, хвост, передние и задние конечности, расположенные под туловищем.
Покров тела представлен кожей, которая состоит из многослойного эпидермиса и дермы. Дерма (собственно кожа) образована соединительной тканью. Нижний слой образует подкожно-жировую клетчатку. Возобновление эпидермиса происходит за счёт деления клеток росткового слоя. Верхние слои ороговевают. Производные эпидермиса: волосы, вибриусы («усы» хищных, ластоногих, грызунов), щетина у свиньи, иглы у ежа, роговые пластины (броненосцы), рога (парнокопытные), когти (хищники), ногти (приматы), копыта (копытные). Все млекопитающие, кроме некоторых водных животных (киты, дельфины), имеют волосяной покров; веки глаз снабжены ресницами. Волос имеет стержень и корень, расположенный в волосяной сумке. Длинные волосы — ость, короткие волосы — подшерсток. Производными кожи являются железы: потовые, сальные, пахучие, млечные. Млечные и пахучие железы являются видоизменёнными потовыми.
Скелет состоит из 3 частей: скелет головы, скелет туловища и скелет конечностей и их поясов. Скелет головы (череп) подвижно соединён с позвоночником двумя мыщелками. У всех большая черепная коробка. Лицевой отдел преобладает над мозговым (исключение человек). Хорошо развито костное нёбо, отделяющее носовой проход от ротовой полости. Позвоночник состоит из 5 отделов: шейного (всегда 7 позвонков), грудного (9–24), поясничного (2–9), крестцового (4–9) и хвостового (3–40). Грудные позвонки имеют рёбра, которые в передней части срастаются с грудиной и образуют грудную клетку. Крестцовые позвонки сочленяются с тазовыми костями. Скелет пояса передних конечностей образован парными лопатками и ключицами, скелет пояса задних конечностей — тазовыми костями. Свободные конечности: передние — плечо, предплечье (из локтевой и лучевой костей) и кисть (запястье, пясть, фаланги пальцев), задние — бедро, голень (из большой и малой берцовой костей) и стопа (предплюсна, плюсна и фаланги пальцев). У китообразных редуцирован пояс задних конечностей.
Мышечная система хорошо дифференцирована, наиболее развиты мышцы спины, конечностей и их поясов. Появляется мышечная диафрагма, которая делит вторичную полость тела на грудную и брюшную. Появляются мышцы ушных раковин.
Пищеварительная система. Рот, глотка, пищевод, желудок, тонкая кишка, слепая кишка, толстая кишка, анальное отверстие. Пищеварительные железы: слюнные железы, печень, поджелудочная железа. Имеются губы, язык. Зубы дифференцированы на резцы, клыки и коренные зубы. Некоторые утратили зубы (муравьеды, беззубые киты). Ротовая полость отделена от носовой твёрдым и мягким нёбом, поэтому дыхание не мешает пережевыванию пищи. У растительноядных кишечник длиннее, чем у хищных, и хорошо развита слепая кишка. Питание отличается большим разнообразием.
Дыхательная система состоит из дыхательных путей (носовая полость, носоглотка, гортань, трахеи, бронхи, бронхиолы) и пары лёгких альвеолярного строения. Воздух поступает через ноздри в носовую полость и через хоаны в носоглотку, а не в ротовую полость, как у всех остальных наземных позвоночных. Далее воздух проходит в гортань, трахею и бронхи. Ветвящиеся бронхи образуют бронхиальное дерево. На концах самых мелких бронхиол находятся мелкие пузырьки (альвеолы), стенки которых состоят из однослойного эпителия и густо оплетены капиллярами. В них происходит газообмен. Благодаря альвеолярному строению лёгкие имеют очень большую площадь дыхательной поверхности. Дыхательные движения происходят за счет сокращения межрёберных мышц и диафрагмы.
Кровеносная система замкнутая, два круга кровообращения и полное разделение артериальной и венозной крови. Сердце четырёхкамерное — два предсердия и два желудочка. В правой части сердца — венозная кровь, в левой части — артериальная. От левого желудочка отходит левая дуга аорты. В остальном кровеносная система млекопитающих соответствует таковой у птиц. Температура тела постоянная (гомойотермные животные).
Выделительная система. Парные вторичные (тазовые) почки, парные мочеточники, мочевой пузырь и мочеиспускательный канал. Почки млекопитающих имеют большее число сосудистых клубочков и более длинные почечные канальцы по сравнению с почками пресмыкающихся. Конечный продукт обмена — мочевина.
Более совершенные кровеносная, дыхательная, пищеварительная и выделительная системы обеспечивают высокий уровень обмена веществ и теплокровность; двигательная активность и защитный волосяной покров (или подкожный жир) помогают поддерживать высокую и постоянную температуру тела.
Нервная система. Центральная и периферическая. Центральная нервная система — головной и спинной мозг. Головной мозг имеет 5 отделов: продолговатый, мозжечок, средний, промежуточный и передний. Все они хорошо развиты. Ведущую роль играет хорошо развитая кора переднего мозга. У многих она имеет борозды и извилины, увеличивающие её поверхность. Наряду со сложными инстинктами поведение млекопитающих в основном определяют условные рефлексы. Высшие млекопитающие имеют рассудочную деятельность. Периферическая нервная система представлена 12 парами черепно-мозговых нервов, спинно-мозговыми нервами и нервными сплетениями.
Органы чувств. Органы зрения — глаза. Развиты слабее, чем у птиц. Зрение бинокулярное (объёмное). У некоторых видов (приматы) имеется цветовое зрение. Органы осязания — кожа, усы, вибриусы (чувствительные волоски). Орган вкуса — язык. Органы обоняния — рецепторы носовой полости (наиболее развитый орган чувств многих млекопитающих). Орган слуха и равновесия — ухо. Ухо имеет три отдела: наружное (слуховой проход и ушная раковина), среднее (три слуховые косточки: стремечко, наковальня и молоточек), внутреннее. Для некоторых млекопитающих (дельфины, летучие мыши) характерна эхолокация (ориентация с помощью ультразвука).
Размножение и развитие. Раздельнополые. Половой диморфизм. Половые железы парные. Половые пути самок дифференцированы на яйцеводы, матки (матку) и влагалище. У самцов многих видов семенники располагаются не в брюшной полости, а в специальном наружном половом органе — мошонке. Семяпроводы заканчиваются семяизвергательным каналом, проходящим внутри копулятивного органа — полового члена. Появляются дополнительные железы, выделяющие секреты, которые образуют семенную жидкость. У самцов семяизвергательный канал одновременно является и мочеиспускательным. У самок влагалище открывается во внешнюю среду самостоятельным отверстием. За исключением нескольких видов яйцекладущих подавляющее большинство млекопитающих живородящи. Яйцеклетки имеют мелкие размеры и содержат незначительное количество питательных веществ. Осеменение внутреннее. Оплодотворение происходит в яйцеводах. Зародыш погружается в слизистую оболочку матки. Его питание, дыхание и выделение продуктов обмена у большинства млекопитающих происходит через плаценту. Вокруг зародыша образуется амнион, формирующий водную среду для развития. Плод в течение определённого периода развивается в матке (внутриутробное развитие). Продолжительность беременности у крупных видов около года, у мышевидных грызунов 2 недели. После рождения самка выкармливает детёнышей молоком. Количество детёнышей от 1 до 20. Выражена забота о потомстве.
Значение. В природе млекопитающие участвуют в опылении растений (рукокрылые), распространении их семян (растительноядные), являются «санитарами» природы (хищники и падальщики). Млекопитающие имеют огромное хозяйственное значение для человека. Большинство сельскохозяйственных животных принадлежат к классу млекопитающих: они дают молоко, мясо, шерсть, кожу (крупный и мелкий рогатый скот). Некоторые виды служат предметом промысловой и спортивной охоты (дикие кабаны, олени, лоси, зайцы). Многие являются вредителями сельского хозяйства (мышевидные грызуны, хищники). Некоторые представляют угрозу для здоровья человека, так как могут быть переносчиками различных заболеваний — ящура, бешенства, бруцеллёза, свиной аскариды и др. (грызуны, копытные, бродячие собаки). Многие виды млекопитающих используются как экспериментальные животные (собаки, мыши, крысы, морские свинки).
Происхождение и ароморфозы. Млекопитающие произошли от древних пресмыкающихся в триасовый период мезозойской эры. Переходные формы — зверозубые ящеры — имели кожные железы, слабое ороговение эпидермиса, расположение задних конечностей под туловищем, дифференцированные зубы. Возникновению класса Млекопитающие способствовали следующие ароморфозы: высокоразвитая кора больших полушарий переднего мозга, внутриутробное развитие, выкармливание детёнышей молоком, волосяной покров, четырёхкамерное сердце и полное разделение артериальной и венозной крови, теплокровность, лёгкие альвеолярного строения.
Систематика. Класс Млекопитающие разделяют на подклассы: Первозвери (Яйцекладущие, Клоачные), Сумчатые (Низшие звери), Плацентарные (Высшие звери). Класс включает более 20 отрядов.
Подкласс Первозвери (Яйцекладущие, Клоачные) — наиболее примитивные из живущих млекопитающих. Подкласс включает один отряд — отряд Однопроходные (утконос, ехидны). У них сохранились некоторые черты рептилий — имеется клоака, вороньи кости, температура тела непостоянная (колеблется от 25 до 36 °C), они откладывают яйца (утконосы высиживают яйца, ехидны вынашивают яйца в сумке — складке кожи на животе). В то же время их тело покрыто шерстью, детёнышей выкармливают молоком. Молочные железы без сосков и их протоки открываются на железистых полях кожи. У самок только один, левый яичник. Обитают первозвери в Австралии, Тасмании, Новой Гвинее. Утконос ведёт полуводный образ жизни, питается беспозвоночными. Ехидна живёт на суше, питается муравьями и другими насекомыми.
Подкласс Сумчатые (Низшие звери). Сумчатые не имеют плаценты, или она развита слабо. Поэтому они рождают недоразвитых детёнышей, которых донашивают в сумке на животе, вскармливая молоком. К сумчатым относятся кенгуру, сумчатые белки, сумчатые медведи (коала), сумчатые муравьеды, сумчатые кроты, опоссумы и др. Обитают они в Австралии и на прилегающих островах, а некоторые (опоссумы) в Южной и Северной Америке.
Подкласс Плацентарные (Высшие звери) — наиболее высокоорганизованные млекопитающие. Их детёныши к моменту рождения достигают более полного развития, чем у сумчатых. Продолжительность развития зародыша внутри тела матери зависит от размера животных и может длиться от нескольких недель (мыши) до двух лет (слоны). Детёныши рождаются способными самостоятельно сосать молоко. Молочные железы матери имеют хорошо развитые соски. Зубы, как правило, хорошо дифференцированы на резцы, клыки и коренные. Молочные зубы сменяются постоянными зубами. Клоаки нет.
Подкласс Плацентарные включает отряды: Насекомоядные, Рукокрылые, Грызуны, Зайцеобразные, Хищные, Ластоногие, Китообразные, Парнокопытные, Непарнокопытные, Приматы.
Отряд Насекомоядные. Самый примитивный из подкласса высших зверей. В него входят ежи, кроты, землеройки, выхухоли. Мозговой отдел черепа мал. Передний отдел головы вытянут в хоботок. Зубы дифференцированы слабо. Конечности стопоходящие. Мозг не имеет извилин. Большинство активны ночью, часть — круглые сутки. Распространены повсеместно, кроме Австралии, Антарктики и большей части Южной Америки.
Отряд Рукокрылые. Единственная группа млекопитающих, способных к полёту. К ним относят крыланов, летучих мышей, вампиров. Распространены повсеместно, исключая лишь полярные районы и некоторые океанические острова. Крылья образованы кожистой перепонкой, натянутой между длинными пальцами передних конечностей (первый палец остаётся свободным), пястными костями и предплечьем, боками тела, задними конечностями и хвостом, если он имеется. На грудине есть киль, к которому прикрепляются грудные мышцы. Задние конечности развёрнуты коленными суставами в стороны. Ведут сумеречный и ночной образ жизни. Очень тонкий слух. Ориентируются в полёте с помощью ультразвуков.
Подотряд летучие мыши. Представители: рыжая и малая вечерницы, ушаны, кожаны и др. Зрение развито плохо. Обладают совершенной эхолокацией (звуковые сигналы генерируют гортанью). Зубы у них насекомоядного типа. Большинство насекомоядные, есть кровососущие, рыбоядные, плодоядные. Убежищами служат пещеры, дупла деревьев, трещины скал, постройки человека.
Подотряд крыланы. Представители: летучие собаки, летучие лисицы и др. Это крупные животные — длина тела 6–40 см, размах крыльев 24–170 см. Глаза хорошо развиты, зрение острое. Обитают в тропиках. Днём они спят, повиснув вниз головой и закутавшись в крылья, обычно в кронах деревьев, реже в пещерах, трещинах скал. Живут колониями (иногда в несколько тысяч особей). Питаются преимущественно соком и мякотью плодов, часто наносят вред садоводству.
Отряд Грызуны. Наиболее многочисленный и распространённый отряд млекопитающих — включает свыше 30 семейств, 1/3 всех видов млекопитающих. К грызунам относят семейства: Беличьи, Летяги, Дикобразы, Бобры, Тушканчики, Слепыши, Мышиные и др.
Имеют две пары сильно увеличенных резцов, которые постоянно растут и самозатачиваются. Спереди резцы покрыты толстым слоем эмали, поэтому не тупятся даже от твёрдой пищи. Клыков нет. Между резцами и коренными зубами промежуток (диастема). Кишечник длинный, сильно развита слепая кишка. Полушария головного мозга обычно гладкие. Терморегуляция несовершенная. Очень плодовиты. Образ жизни: древесный (белки, сони, летяги), полуводный (бобры, нутрии, ондатры), полуподземный (мыши, крысы). Преимущественно растительноядные.
В биоценозах являются консументами первого порядка. Многие грызуны — вредители сельского хозяйства (уничтожают культурные растения, луговые растения, хлебные и другие пищевые запасы). Некоторые являются носителями возбудителей болезней (суслики, крысы, сурки). Белки, ондатры и некоторые другие — объекты пушного промысла. Некоторых грызунов разводят в условиях клеточного и полувольного содержания (нутрии, ондатры, шиншиллы).
Отряд Зайцеобразные. К этому отряду относят семейства: Пищухи и Зайцы. Зубная система схожа с таковой грызунов. Две пары резцов в верхней челюсти. Клыков нет. Резцы отделены от коренных зубов лишённым зубов пространством.
Отряд Хищные. К хищным относятся семейства: Собачьи, Еноты, Медведи, Куньи, Кошки, Гиены и др. Распространены повсеместно, исключая Австралию и Антарктиду (в Австралии имеются акклиматизированные виды, например, дикая собака динго).
Имеют небольшие резцы, хорошо развитые клыки с заострёнными вершинами и коренные зубы — бугорчатые, часто с режущими краями. Последний предкоренной зуб верхней челюсти и первый коренной нижней выделяются большими размерами и режущим краем — это так называемые хищные зубы. Большинство хищников стопоходящие. Хорошо развит волосяной покров. Ключицы рудиментарны или отсутствуют.
Образ жизни: одиночный и семейный, преимущественно моногамны. Активны главным образом в сумерки и ночью. Плотоядные, реже всеядные.
В биоценозах, как правило, являются консументами второго порядка, регулируют численность травоядных животных. Некоторые (волки, лисицы) являются распространителями бешенства. Нападая на домашних животных, наносят вред животноводству. Многие хищные — ценные объекты промысла, а также клеточного разведения (норка, соболь, чернобурая лисица, писец).
Отряд Ластоногие. Включает 3 семейства: Ушастые тюлени (морские котики, морские львы, сивучи), Настоящие тюлени (гренландские тюлени, тюлени обыкновенные, нерпы, морские слоны), Моржи (один вид — морж).
Крупные морские хищники. Хорошо приспособлены к жизни в воде. Тело веретенообразное, форма обтекаемая, пятипалые конечности преобразованы в ласты, хвост короткий, ключицы отсутствуют в связи с однообразными движениями конечностей, шея укорочена. Имеют толстый подкожный жировой слой (до 10 см), который служит запасом питательных веществ, выполняет функцию термоизоляции, повышает плавучесть тела. Волосяной покров у разных видов развит в различной степени. Зубы преимущественно конические, приспособлены лишь к схватыванию добычи и её удержанию. Из органов чувств наиболее развиты слух и обоняние.
Животные проводят большую часть времени в воде, выходя на сушу или на лёд для отдыха, размножения и в период линьки. Ластоногие — вторичноводные животные, о чём свидетельствует дыхание атмосферным воздухом, общий план строения ластов и конечностей наземных млекопитающих, периодический выход на сушу (на льдины).
Отряд Китообразные. К этому отряду относят семейства Настоящие Киты, Серые Киты, Полосатики, Дельфины, Кашалоты.
Китообразные, как и ластоногие, — вторичноводные млекопитающие, но живут в воде постоянно. Тело веретеновидное, с большой головой и с горизонтальным двулопастным плавником. Передние конечности превратились в ласты. Волосы, кожные железы, задние конечности и таз редуцированы. Сильно развит подкожный жировой слой. Дыхательное носовое отверстие — дыхало (одно или два) расположено на темени и открывается только в момент вдоха — выдоха. Большой объём легких. Высокое содержание гемоглобина в крови и миоглобина в мышцах позволяют китам создавать резервы кислорода и долго находиться под водой (свыше часа). Детёныши рождаются в воде (раз в два года). Типичное обоняние отсутствует, но развита хеморецепция. Из органов чувств наиболее развит слух. Ушных раковин нет. Зубатые киты (кашалоты, дельфины) питаются преимущественно рыбой, головоногими моллюсками, усатые киты — в основном планктонными ракообразными (процеживают добычу с помощью китового уса). Слюнных желез нет.
Численность большинства видов китов сокращается. Международная китобойная комиссия устанавливает национальные квоты промысла отдельных видов китов.
Отряд Парнокопытные. Конечности четырёхпалые — третий и четвёртый пальцы крупные и служат опорой, между ними проходит ось конечности; второй и пятый пальцы развиты слабее; первый палец отсутствует. Концевые фаланги пальцев покрыты роговыми копытами. Ключицы отсутствуют. Растительноядные. Желудок у большинства видов состоит из нескольких отделов. Распространены широко (в Австралию и Новую Зеландию ввезены). Отряд Парнокопытные делится на подотряды: Нежвачные, Жвачные и Мозоленогие.
Подотряд Нежвачные включает семейства: Свиные, Бегемоты. Это животные с массивным туловищем и короткими ногами. Растительноядные или всеядные, желудок простой, однокамерный — состоит из одного отдела.
Подотряд Жвачные включают семейства: Оленьи, Кабарга, Полорогие, Жирафы, Быки. Растительноядные. В верхней челюсти нет резцов, а часто и клыков. Коренные зубы имеют строение, способствующее перетиранию грубых кормов. Желудок многокамерный, включает рубец, сетку, книжку и сычуг — собственно желудок. Очень длинный кишечник. Пища заглатывается вначале в рубец, затем попадет в сетку с ячеистым строением стенок. Далее пища отрыгивается обратно в ротовую полость, где снова перетирается зубами жвачных до состояния жидкой кашицы. После этого пища вновь проглатывается и попадает вначале в книжку. В стенках этого отдела есть многочисленные складки. В книжке заканчивается переваривание клетчатки и пища попадает в сычуг. Здесь перевариваются белки под действием желудочного сока. Большинство жвачных имеют рога — выросты лобной кости. У северного оленя и самки, и самцы с рогами, у лосей самки безрогие. Молодые рога (панты) у некоторых видов оленей имеют целебное значение. Многие жвачные одомашнены (коровы, овцы, козы).
Подотряд Мозоленогие. Представители: верблюды, ламы. Настоящих копыт нет. Конечности имеют два пальца. Снизу ног имеются большие эластичные мозолистые подушки.
Отряд Непарнокопытные. К этому отряду относят семейства: Тапиры, Носороги, Лошади. У непарнокопытных число пальцев на передних конечностях 1 или 3, реже 4, а на задних — 1 или 3. Сильнее всех развит третий (средний) палец, несущий основную тяжесть тела. Концевые фаланги пальцев покрыты роговыми копытами. Растительноядные. Коренные зубы с поперечными и продольными складками (приспособлены к перетиранию пищи). Желудок простой. Ключиц нет.
Отряд Приматы (Обезьяны). Наиболее высокоорганизованные млекопитающие. К приматам принадлежит и человек. Глаза направлены вперёд. Мозговой отдел черепа крупный, сильно развиты полушария переднего мозга с большим числом извилин и борозд. Конечности хватательного типа с противопоставлением большого пальца остальным. Пальцы имеют ногти. Одна пара молочных желёз на груди. Обезьяны населяют тропические и субтропические леса. Ведут в основном древесный образ жизни.
Отряд подразделяют на два подотряда: Низшие приматы (семейства: Тупаи, Лемуры, Лори) и Высшие приматы (семейства: Капуцины, Низшие узконосые, или Мартышки, и Высшие узконосые, или Человекообразные обезьяны, Люди).
Семейство Человекообразные обезьяны включает три крупных бесхвостых вида: орангутан, горилла, шимпанзе. По многим признакам они наиболее близки к человеку. У них голое лицо, небольшие ушные раковины, вытягивающиеся губы, сильно развита мимика, нет хвоста и защёчных мешков. Могут пользоваться некоторыми простейшими орудиями.
В подотряд высших приматов входит и семейство Люди с одним современным видом — Человек разумный.