106. Характеристика класса млекопитающих Характеристика.

Форма тела. Очень разнообразны по размерам и внешнему облику. Самое мелкое животное из современных млекопитающих - белозубка малютка (из насекомоядных) массой 1,2-1,7 г и длиной тела 3,8-4,5 см. Самое крупное - синий кит (до 33 м и 150 т). Покровы. Кожа из двух слоев. Богата разнообразными кожными железами и несет роговые образования (волосы, когти и т.д.). Эпидермис многослойный. В кориуме (дерме) образуются жировые отложения - подкожная жировая клетчатка. Функции: термоизоляционная, энергетический резерв. Характерная особенность - волосяной покров. Выполняет терморегулирующую функцию, служит рецептором осязания, защищает кожу от повреждений и некоторых паразитов, улучшает аэро- и гидродинамические свойства тела, обеспечивает видоспецифичность окраски. Концевые фаланги пальцев большинства млекопитающих защищены роговыми когтями -производными эпидермиса Усложнение когтей привело к образованию копыт – толстыхроговых образований, почти целиком охватывающих концевую фалангу. За счет мощного разрастания ороговевающего эпителия образуются массивные рога - полые роговые чехлы, одевающие костные стержни, срастающиеся с лобными костями. Несколько типов желез: сальные, потовые, пахучие, млечные.Скелетно-мышечиая система. Позвоночник состоит из шейного, грудного, поясничного, крестцового и хвостового отделов. Платицельная (с плоскими поверхностями) форма позвонков. Хорошо выражены верхние дуги. В шейном отделе всегда 7 позвонков. Череп млекопитающих отличается от рептилий большим объемом мозговой коробки, уменьшением числа костей. Образуется твердое костное небо.Плечевой пояс упрощен и связан с осевым скелетом только мышцами и связками. Хорошо развита лопатка ключица сохраняется только у некоторых отрядов. Тазовый пояс состоит из двух безымянных костей, образованных слиянием подвздошных, лобковых и седалищных костей. Таз закрытый.Мускулатура высокодифференцирована Особенно жевательная и мимическая. Органы пищеварения и питание. Очень разнообразное питание. Пищеварительный тракт отличается большей длиной, дифференцировкой отделов и разнообразием пищеварительных желез, чем у пресмыкающихся и птиц. Развитие симбиотического пищеварения. Дифференцированные зубы: резцы, клыки, предкоренные и коренные (гетеродонтность). Рот - глотка - пищевод - желудок - тонкая - толстая - прямая кишка -анальное отверстие. Желудок у хищников однокамерный, у жвачных 4камерный (рубец, сетка, книжка и сычуг). Длина кишечника соответствует типу пищи. У растительноядных намного длиннее, чем у хищников.Органы дыхания и газообмен. Основная роль - легкие, но также участвует слизистая дыхательных путей и частично кожа (1%). Носовая полость разделяется на преддверие, дыхательный и обонятельный отделы. Пройдя через хоаны в глотку, воздух попадает в гортань. Затем трахея, бронхи, бронхиальное древо и легкие. Механизм дыхания двойной. При реберном дыхании объем грудной клетки изменяется с помощью межреберной мускулатуры; при диафрагмальном - при опускании и подъеме диафрагмы. У хищников преобладает первый механизм, у копытных - второй.Кровеносная система н кровообращение. Большой и малый круги кровообращения полностью разобщены. Характерно отсутствие воротной системы почек, что связано с особенностями выделительных процессов.Органы выделения и вводно-солевой обмен. Основной продукт азотистого обмена -мочевина Осуществляется через почки. Также участвует кожа и кишечная трубка Почки метанефрические, снабжены мочеточниками, впадающими в мочевой пузырь. В нефронах увеличивается длина петли Генле.Половые органы и размножение. Высокая степень заботы о потомстве. Внутриутробное развитие, в течение которого зародыш растет за счет веществ тела матери, получаемых через особый орган - плаценту. После рождения кормят детенышей молоком. Половые органы более сложны. Семенники парные, расположены в задней части брюшной полости или переместились в мошонку - кожистый вырост, сообщающийся с полостью тела паховым каналом. К семеннику прилегает придаток семенника, от которого отходит вольфов канал, впадающий в мочеполовой канал. Парные яичники самок всегда лежат в полости тела и прикреплены к спинной стенке брюшной полости брыжейками. Размер яичников заметно меньше, чем у остальных позвоночных. Парные яйцеводы, гомологичные мюллеровым канала, открываются в полость тела около яичников воронками. Верхняя часть яйцевода - фаллопиева труба, нижняя - матка Маток может быть две или они могут срастаться в одну.У плацентарных млекопитающих возникает настоящая плацента: срастающиеся участки серозы и наружной стенки аллантоиса образуют хорион (зародышевую часть плаценты), выросты (ворсинки) которого внедряются в стенку матки, в этом месте разрыхляющуюся и образующую материнскую часть плаценты.Эндокринная система. Принципиально сходна с гормональными системами остальных позвоночных животных.Нервная система. Наибольшей сложности и величины достигает передний мозг, в котором большая часть мозгового вещества сосредоточена в коре полушарий, а полосатые тела относительно невелики. Кора переднего мозга формируется путем разрастания нервного вещества стенок боковых желудочков. Новая кора больших полушарий служит центром ВИД, координирующим работу других отделов мозга Кора имеет различное количество борозд. Промежуточный мозг невелик. Средний мозг мал. Мозжечок крупный. Имеется 12 пар черепномозговых нервов.Органы чувств. Обоняние эффективнее, чем у других позвоночных. Важную роль играет слух. Также основное чувство - зрение. Многие способны различать цвета, но слабее, чем птицы.Подкласс Первозвери - Prototheria Инфракласс Атерии - AtheriaОтряд Однопроходные - Monotremata Подкласс ЗвериИнфракласс Низшие звери (Сумчатые) - MetatheriaОтряд Сумчатые Marsupialia Инфракласс Высшие звери (Плацентарные)Насекомоядные - InsectivoraШерстокрылы - DermopteraРукокрылые ChiropteraПриматы PrimatesНеполнозубые - EdentataЯщеры - PholidotaЗайцеобразные LagomorphaГрызуныaКитообразные - CetaceaХищные CamivoraЛастоногие - PiiuiipediaТрубкозубыеTubulidentataДаманыracoideaХоботныaСиреновыеaНепарнокопытные Парнокопытные –

107.Эволюция позвоночных животных. Ход и направление процесса возникновения видов в соответствии с основными положениями теории эволю­ции Ч. Дарвина подкрепляются данными из различных разделов биологии, в том числе данных из области па­леонтологии, которые служат вещественными доказа­тельствами, так как основаны на изучении ископаемых остатков некогда живших организмов. В результате по­ступательного развития жизни на смену одним группам организмов приходили другие, в то время как третьи из­менялись мало, а четвертые вымирали. На основе нахо­док ископаемых форм в отложениях земных пластов удается проследить подлинную историю живой природы. Так были созданы палеонтологические ряды лошади (В. О. Ковалевский), слона, некоторых птиц, моллюсков и др. — от наиболее примитивных исходных форм до со­временных их представителей. Применение радиоизотоп­ного метода позволяет с большой точностью определить возраст пород в местах залегания палеонтологических остатков и возраст ископаемых организмов.

На основе данных палеонтологии всю историю жизни на Земле подразделяют на эры и периоды (табл. 1).Архейская эра — древнейший этап в истории Земли, когда в водах первичных морей возникла жизнь, которая была представлена первоначально доклеточными ее фор­мами и первыми клеточными организмами. Анализ оса­дочных пород этого возраста показывает, что в водной среде обитали бактерии и синезеленые водоросли.

1. Протерозойская эра. На грани архейской и протеро­зойской эры произошло усложнение строения и функций организмов: возникли многоклеточность, половой про­чесе, который усилил генетическую неоднородность организмов и дал обширный материал для отбора, более разнообразными стали фотосинтезирующие растения. Многоклеточность организмов сопровождалась повыше­нием специализации клеток, их объединением в ткани и функциональные системы.

Проследить в деталях эволюцию животных и расте­ний в протерозойскую эру довольно трудно из-за пере­кристаллизации осадочных пород и уничтожения органи­ческих остатков. В отложениях этой эры обнаружены лишь отпечатки бактерий, водорослей, низших типов бес­позвоночных и низших хордовых. Крупным шагом в эво­люции было появление организмов с двусторонней сим­метрией тела, дифференцированного на передний и задний отделы, левую и правую стороны, выделение спинной и брюшной поверхности. Спинная поверхность животных служила защитой, а на брюшной распота гались рот и органы захвата пищи.

3. Палеозойская эра. Животный и растительный миг, достиг большого разнообразия, стала развиваться назем ная жизнь.

В палеозое различают шесть периодов: кембрийский ордовикский, силурийский, девонский, каменноугольный' пермский. В кембрийском периоде жизнь была сосредоточена в воде (она покрывала значительную часть нашей планеты) и представлена более совершенны­ми многоклеточными водорослями, имевшими расчленен­ное слоевище, благодаря которому они активнее синтези­ровали органические вещества и явились исходной ветвью для наземных листостебельных растений. Широ­кое распространение в морях получили беспозво­ночные, в том числе плеченогие моллюски, а из члени­стоногих — трилобиты. Самостоятельным типом двух­слойных животных того периода были археоциаты, формировавшие рифы в древних морях. Они вымерли, не' оставив потомков. На суше обитали лишь бактерии и грибы.

В ордовикском периоде климат был теплым даже в Арктике. В пресных и солоноватых водах этого периода пышного развития достигли планктонные водо­росли, разнообразные кораллы из типа кишечнопо­лостных, существовали представители почти всех типов беспозвоночных в том числе трилобиты, моллюски, игло­кожие. Широко представлены были бактерии. Появляют­ся первые представители бесчелюстных позвоночных — щитковые.

В конце силурийского периода в связи с го­рообразовательными процессами и сокращением площа­ди морей часть водорослей оказалась в новых условиях среды — в мелких водоемах и на суше. Многие из них по­гибли. Однако в результате разнонаправленной изменчи­вости и отбора отдельные представители приобрели при­знаки, способствовавшие выживанию в новых условиях. Появились первые наземные споровые растения — псило-фиты (рис. 91). Они имели цилиндрический стебель около 25 см высоты, вместо листьев — чешуйки. Важнейшие приспособления у них — возникновение покровной и ме­ханической тканей, корнеподобных выростов — ризоидов, а также элементарной проводящей системы.

В девоне численность псилофитов резко сократи­лась, на смену им пришли их преобразованные потомки, высшие растения - плауно-видные, моховидные и папо­ротниковидные, у которых развиваются настоящие ве­гетативные органы (корень, стебель, лист). Возникнове­ние вегетативных органов повысило эффективность функции отдельных частей растений и их жизненность как гармонически целост­ной системы. Выход на су­шу растений предшество­вал выходу животных. На Земле растения накапливали биомассу, а в атмосфере -запас кислорода. Первыми обитателями суши из бес­позвоночных были пауки, скорпионы, многоножки. В девонских морях было мно­го рыб, среди них — челюст­ные панцирные, имевшие

внутренний хрящевой скелет и внешний прочный пан­цирь, подвижные челюсти, парные плавники. Пресные водоемы населяли кистеперые рыбы, у которых было жа­берное и примитивное легочное дыхание. С помощью мясистых плавников они перемещались по дну водоема, а при пересыхании переползали в другие водоемы. Груп­па кистеперых рыб явилась предками древних земно­водных — стегоцефалов. Стегоцефалы обитали в болоти­стой местности, выходили на сушу, но размножались только в воде.

В каменноугольном периоде распространи­лись гигантские папоротникообразные, которые в усло­виях теплого влажного климата расселились повсемест­но. В этот период достигли расцвета древние земно­водные.

В пермский период климат стал более сухим и холодным, что привело к вымиранию многих земно­водных. К концу периода число видов земноводных ста­ло резко сокращаться, и до наших дней сохранились лишь мелкие земноводные (тритоны, лягушки, жабы). На смену древовидным споровым папоротникообразным пришли семенные папоротники, давшие начало голосе­менным растениям. Последние имели развитую степж вую корневую систему и семена, оплодотворение v ни" проходило в отсутствие воды. Вымерших земноводные сменила более прогрессивная группа животных, произо шедшая от стегоцефалов, - пресмыкающиеся. У них был сухая кожа, более плотные ячеистые легкие, внутренне** оплодотворение, запас питательных веществ в яйце за^С щитные яйцевые оболочки.

4. Мезозойская эра включает три периода: триа­совый, юрский, меловой.

В триасе широко распространились голосеменные растения, особенно хвойные, занявшие гоподствующее положение. Одновременно широко расселились пресмы­кающиеся: в морях обитали ихтиозавры, плезиозавры в воздухе — летающие ящеры, разнообразно были пред­ставлены пресмыкающиеся и на земле. Гигантские пре­смыкающиеся (бронтозавры, диплодоки и др.) вскоре вы­мерли. В самом начале триаса от пресмыкающихся отделилась группа мелких животных с более совер­шенным строением скелета и зубов. Эти животные при­обрели способность к живорождению, постоянную тем­пературу тела, у них было четырехкамерное сердце и целый ряд других прогрессивных черт организации. Это были первые примитивные млекопитающие.

В отложениях юрского периода мезозоя обна­ружены также останки первоптицы — археоптерикса. Он сочетал в своем строении признаки птиц и пресмыкаю­щихся.

В меловом периоде мезозоя от голосеменных отделилась ветвь растений, имевших орган семенного размножения — цветок. После оплодотворения завязь цветка превращается в плод, поэтому развивающиеся се­мена внутри плода защищены мякотью и оболочками от неблагоприятных условий среды. Многообразие цветков, различных приспособлений для опыления и распростра­нения плодов и семян позволило покрытосеменным (цветковым) растениям широко распространиться в при­роде и занять господствующее положение. Параллельно с ними развивалась группа членистоногих — насекомых, которые, будучи опылителями цветковых растении, в большой мере способствовали их прогрессивной эво­люции. В этом же периоде появились настоящие птицы и плацентарные млекопитающие. Признаки высокой сте­пени организации у них — постоянная температура тела, полное разделение артериального и венозного тока кро-

повышенный обмен веществ, совершенная терморегу-^Вяция, а у млекопитающих, кроме того, живорождение, скармливание детенышей молоком, развитие коры го­ловного мозга — позволили этим группам также занять господствующее положение на Земле.

5. Кайнозойская эра подразделяется на три периода: палеоген, неоген и четвертичный. В палеогене, не­огене и начале четвертичного периода цветковые растения благодаря приобретению многочис­ленных частных приспособлений заняли большую часть суши и представляли субтропическую и тропическую флору. В связи с похолоданием, вызванным наступле­нием ледника, субтропическая флора отступила к югу. В составе наземной растительности умеренных широт стали преобладать листопадные деревья, приспосо­бленные к сезонному ритму температур, а также кустар­ники и травянистые растения. Расцвет травянистых при­ходится на четвертичный период. Большое распространение получили теплокровные животные: птицы и млекопитающие. В ледниковое время обитали пещерные медведи, львы, мамонты, шерстистые носоро­ги, которые после отступления ледников и потепления климата постепенно вымирали, а животный мир при­обрел современный облик.

Главное событие этой эры — формирование человека. К концу неогена в лесах обитали небольшие хво­статые млекопитающие — лемуры и долгопяты. От них произошли древние формы обезьян — парапитеки, вед­шие древесный образ жизни и питавшиеся растениями и насекомыми. Их далекие потомки — ныне живущие гиб­боны, орангутаны и вымершие мелкие древесные обезь­яны — дриопитеки. Дриопитеки дали начало трем линиям развития, которые привели к шимпанзе, горилле, а также вымершему австралопитеку. От австралопитеков в конце неогена произошел человек разумный.

335

7