Млекопитающие общая характеристика, классификация и экология

Санкт-Петербургский Государственный  университет

 

Факультет географии и  геоэкологии

Кафедра страноведения и  международного туризма

 

Млекопитающие

общая характеристика, классификация и экология.

 

 

 

 

 

 

Выполнила студентка 3 курса

Захватова Виктория

 

 

 

 

 

 

 

 

Санкт-Петербург

2013 год

 

Содержание:

1. Общая характеристика млекопитающих…………………………………………….…2

• Шерсть……………………………………………………………………………4
• Зубы………………………………………………………………………….……5
• Скелет………………………………………………………………………….….6
• Конечности………………………………………………………………….……8
• Полость тела………………………………………………………………….…..8
• Нервная система (осязание, зрение слух, обоняние)…………………………10
• Размножение………………………………………………………………….....12

2. Классификация……………………………………………………………………….....14

• Подкласс prototheria – первозвери………………………………………….....15
• Подкласс theria – настоящие звери. Инфракласс metatheria – низшие звери.15
• Подкласс theria – настоящие звери. Инфракласс eutheria – высшие звери…17

3. Экология млекопитающих……………………………………………………………..21

4. Литература………………………………………………………………………………23

 

 

 

Общая характеристика млекопитающих

Млекопитающие, звери (Mammalia) - класс позвоночных, наиболее известная группа животных, включающая более чем 4600 видов мировой фауны. Класс млекопитающие разделен на 2 подкласса, имеет 19 современных и 14 вымерших отрядов. Принято выделять 257 семейств, из которых 139 считаются вымершими, и примерно 3000 родов, из которых вымершими считаются около ¾. Учеными описано примерно 6 тысяч видов, из которых около 4 тысяч живут по сей день. 

В ходе эволюции млекопитающие  осуществили широчайшую адаптивную радиацию, т.е. приспособились к самым разным экологическим нишам. Они населяют полярные льды, леса умеренных и тропических широт, степи, саванны, пустыни и водоемы. За несколькими исключениями (например, муравьеды), их челюсти вооружены зубами, и млекопитающие могут питаться мясом, растениями, беспозвоночными и даже кровью. По размерам звери варьируют от крошечной свиноносной летучей мыши (Craseonycteris thonglongyai) длиной всего около 29 мм и массой 1,7 г, до крупнейшего из всех известных науке животных – синего кита (Balaenoptera musculus), достигающего длины около 30 м при массе 190 т. Только два ископаемых бронтозавроподобных динозавра могли бы составить ему конкуренцию.

Всем млекопитающим свойствен  ряд характерных признаков их класса. Название класса Mammalia происходит от лат. mamma – женская грудь, и связано с наличием у всех зверей желез, секретирующих молоко. Этот термин был впервые применен в 1758 шведским ботаником Линнеем в 10-м издании его книги Система природы. Однако научное определение млекопитающих как обособленной группы было дано еще раньше (1693) английским ботаником и зоологом Дж. Реем в его труде Методический обзор происхождения четвероногих животных и змей, а обиходный взгляд на зверей как на группу близкородственных существ сложился еще на заре человеческой истории.

Некоторые части скелета  млекопитающих, особенно череп, устроены проще, чем у их предков-пресмыкающихся. Например, каждая ветвь (правая и левая) их нижней челюсти состоит из одной кости, а у рептилий – из нескольких. У зверей верхняя челюсть (межчелюстная кость спереди и верхнечелюстная сзади) полностью слита с черепной коробкой, тогда как у некоторых рептилий она соединена с ней подвижно эластичными связками. У млекопитающих верхние зубы находятся только на межчелюстной и верхнечелюстной костях, а у примитивных позвоночных они могут быть и на других костных элементах крыши ротовой полости, в том числе на сошниках (возле носовых ходов) и небных костях (рядом с верхнечелюстными).

У млекопитающих обычно две  пары функциональных конечностей, но у  некоторых водных форм, например китов (Cetacea) и сирен (Sirenia), сохранились только передние. Все звери теплокровны и дышат атмосферным воздухом. От всех остальных позвоночных, за исключением птиц и крокодилов, они отличаются четырехкамерным сердцем и полным разделением в ней артериальной и венозной крови. Однако, в отличие от птиц и крокодилов, зрелые красные кровяные клетки (эритроциты) млекопитающих лишены ядер. За исключением наиболее примитивных представителей класса, все млекопитающие живородящие и кормят детенышей молоком, вырабатываемым молочными железами матери. Первозвери, или однопроходные, например утконос, откладывают яйца, но вылупившиеся из них детеныши также питаются молоком. У некоторых видов они рождаются хотя и полностью сформированными, но голыми (без шерсти) и беспомощными, а глаза у них в течение некоторого времени остаются закрытыми. У других зверей, особенно копытных (козы, лошади, олени и т.д.) детеныши появляются на свет полностью одетыми шерстью, с открытыми глазами и почти сразу способны стоять и передвигаться. У сумчатых, например кенгуру, детеныши рождаются недоразвитыми и донашиваются в течение некоторого времени в кармане на животе матери.

Кроме живорождения и выкармливания  потомства молоком, для млекопитающих  характерен целый ряд признаков; некоторые из них встречаются  и у других групп позвоночных, некоторые свойственны не всем видам млекопитающих, и лишь отдельные такие признаки уникальны. Среди таких особенностей:

• Наличие волосяного покрова (шерсти), потовых и сальных желёз.
• Зубы, сидящие в ячейках (альвеолах) челюстей; гетеродонтность (разнозубость).
• Семь позвонков в шейном отделе позвоночника.
• Грудная полость отделена от брюшной особой грудобрюшной преградой, или диафрагмой.
• Четырёхкамерное сердце. Одна (левая) дуга аорты.
• Альвеолярное строение лёгких.
• Теплокровность.
• Особый тип строения головного мозга (в том числе сильное развитие конечного мозга, переход к нему функций основного зрительного центра и центра управления сложными формами поведения).
• Наличие трёх слуховых косточек среднего уха, наружного ушного прохода и ушной раковины.

 

 

Шерсть

Наличие покрывающей тело шерсти – отличительный признак  зверей: только у них образуются волосы, т.е. нитевидные ороговевшие  выросты кожи (эпидермиса). Основная функция шерстного покрова –  теплоизоляция организма, облегчающая  терморегуляцию, однако он служит и  для многих других целей, в частности  защищает кожу от повреждений, может маскировать животное за счет своей окраски или конфигурации или демонстрировать его половую принадлежность. У многих млекопитающих шерсть на определенных участках тела в ходе эволюции значительно изменилась и специализировалась, превратившись, например, в защитные иглы дикобраза, рог носорога, вибриссы (чувствительные «усы») кошек и зимние «снегоступы» (оторочка ног) зайца-беляка.

Отдельные волоски в большинстве  случаев цилиндрические или овальные в сечении, хотя у некоторых видов они практически плоские. Микроскопическое изучение показывает, что ствол волоса (над кожей и непосредственно под ней) – это компактный гибкий стержень, состоящий из отвердевших мертвых клеток. Типичный ствол состоит из трех концентрических слоев: центральной губчатой сердцевины, образованной рыхло лежащими прямоугольными клетками, часто с небольшими прослойками воздуха между ними, среднего коркового слоя, составляющего основную часть волоса и образованного продольно расположенными вплотную друг к другу веретеновидными клетками, и тонкой внешней кожицы (кутикулы) из чешуевидных, накладывающихся друг на друга клеток, свободные края которых направлены к свободному концу волоса. Нежные первичные волоски плода человека (лануго), а иногда и мелкий пушок на теле взрослого лишены сердцевины.

Клетки волоса формируются  под кожей внутри волосяного мешочка (фолликула) и выталкиваются наружу новыми клетками, образующимися под  ними. По мере удаления от корня, т.е. источника  питания, клетки отмирают и обогащаются  кератином – нерастворимым белком в виде длинных тонких волокон. Волокна кератина химически связываются между собой, что придает волосу прочность.

Цвет волос зависит  от нескольких факторов. Один из них  – наличие пигментов (окрашивающих веществ), называемых меланинами. Несмотря на то, что название этих пигментов  происходит от слова «черный», их цвет варьирует от желтого до красного, коричневого и черного. Меланины могут появляться в отдельных клетках волоса по мере их роста и удаления от фолликула. Наличие или отсутствие меланина, его цвет и количество, а также доля прослоек воздуха между клетками ствола в совокупности определяют все разнообразие окрасок волоса.

Разнообразие строения волос  в первую очередь связано с  формой кутикулярных клеток и расположением сердцевинных. Конкретные виды животных, как правило, характеризуются определенной структурой шерсти, поэтому с помощью микроскопа обычно можно определить ее таксономическую природу. Примечательное исключение из этого правила – 150 видов землероек рода Crocidura с практически идентичными волосами. Определение видовой принадлежности по микроскопическим признакам волос в настоящее время вытесняется более точными методами, основанными на изучении ДНК и кариотипов (хромосомных наборов).

Покрывающие тело волосы обычно делятся на два типа по длине и  структуре. Одни из них остевые –  длинные, блестящие, сравнительно грубые. Их окружают обычно в полтора-два раза более короткие волосы подшерстка. Настоящие тюлени (семейство Phocidae), называемые также безухими, покрыты в основном грубым остевым волосом с редким подшерстком. У морских котиков, напротив, подшерсток очень толстый. Они относятся к семейству ушастых тюленей (Otariidae), включающему также морских львов с такой же, как у настоящих тюленей, шкурой.

Зубы

Зубы, присутствующие у подавляющего большинства млекопитающих, представляют собой твердые структуры, которые развиваются из особых соединительнотканных (мезодермальных) клеток – одонтобластов и состоят в основном из фосфата кальция (апатита), т.е. по химическому составу очень похожи на кости. Однако фосфат кальция кристаллизуется и сочетается с другими веществами по-разному, так что в результате образуются различные зубные ткани – дентин, эмаль и цемент. В основном зуб состоит из дентина. Полость в центре зуба содержит питающую его «пульпу» из мягкой соединительной ткани, кровесных сосудов и нервов. Обычно выступающая наружу поверхность зуба хотя бы частично покрыта тонким, но исключительно твердым слоем эмали (самое твердое вещество в организме), которая образуется особыми клетками – амелобластами (адамантобластами). Зубы ленивцев и броненосцев ее лишены, на зубах морской выдры (калана) и пятнистой гиены, которым приходится регулярно разгрызать твердые раковины моллюсков или кости, ее слой, наоборот, очень толстый.

Зуб крепится в ячейке на челюсти с помощью цемента, который  по твердости занимает промежуточное положение между эмалью и дентином. Он может также присутствовать внутри самого зуба и на его жевательной поверхности, например у лошадей.

Зубы млекопитающих обычно делятся на четыре группы в соответствии со своими функциями и местоположением: резцы, клыки, премоляры (малые коренные, ложнокоренные, или предкоренные) и моляры (коренные). Резцы находятся в передней части рта (на межчелюстных костях верхней челюсти и, как и все зубы нижней челюсти, на зубных костях). У них режущие края и простые конические корни. Они служат в основном для удерживания пищи и откусывания ее частей. Клыки (у кого они есть) представляют собой обычно длинные заостренные на конце стержни. Их, как правило, четыре (по 2 верхних и нижних), и расположены они позади резцов: верхние – в передней части верхнечелюстных костей. Клыки используются в основном для нанесения проникающих ран при нападении и защите, удерживания и переноса пищи.

Премоляры находятся между клыками и молярами. У некоторых примитивных млекопитающих их по четыре с каждой стороны верхней и нижней челюсти (всего 16), но большинство групп в ходе эволюции утратили часть ложнокоренных зубов, и у человека, например, их всего 8. Моляры, расположенные в задней части челюстей, вместе с премолярами объединяются в группу щечных зубов. Ее элементы могут различаться по размерам и форме в зависимости от характера питания вида, но обычно обладают широкой, ребристой или бугорчатой жевательной поверхностью для раздавливания и перемалывания пищи. У рыбоядных млекопитающих, например зубатых китов, все зубы почти одинаковые, приближающиеся по форме к простому конусу. Они используются только для ловли и удержания добычи, которая либо заглатывается целиком, либо предварительно разрывается на куски, но не пережевывается.

Некоторые млекопитающие, в  частности ленивцы, зубатые киты и утконос, развивают всего одну смену зубов на протяжении всей жизни (у утконоса она присутствует только на стадии эмбриона) и называются монофиодонтными. Однако большинство зверей – дифиодонтные, т.е. у них две смены зубов – первая, временная, называемая молочной, и постоянная, свойственная взрослым животным. У них резцы, клыки и премоляры раз в жизни полностью замещаются, а моляры вырастают без молочных предшественников, т.е. по сути дела являются поздно развивающейся частью первой смены зубов. Сумчатые занимают промежуточное положение между монофиодонтами и дифиодонтами, поскольку сохраняют все молочные зубы, кроме сменяющегося четвертого премоляра. (У многих из них ему соответствует третий щечный зуб, поскольку один премоляр утрачен в ходе эволюции.)