Пищеварительная система. Зубы сидят в ячейках челюстных костей и подразделяются на резцы, клыки и коренные- их число и форма различны и служат важным систематическим признаком животных. У насекомоядных большое количество слабо дифференцированных зубов. Для грызунов характерно сильное развитие одной только пары резцов, отсутствие клыков и плоская жевательная поверхность коренных зубов. У хищных сильно развиты клыки, служащие для схватывания и умерщвления добычи, а коренные зубы имеют режущие жевательные вершины. У большинства видов млекопитающих зубы меняются один раз в жизни. Ротовое отверстие окружено мясистыми губами, что свойственно только млекопитающим в связи со вскармливанием молоком. В ротовой полости пища, кроме прожевывания зубами, подвергается химическому воздействию ферментов слюны, а затем последовательно переходит в пищевод и желудок. Желудок у млекопитающих хорошо обособлен от других отделов пищеварительного тракта и снабжен пищеварительными железами. У большинства видов млекопитающих желудок разделен на большее или меньшее число отделов. Наиболее сложен он у жвачных парнокопытных. Кишечник имеет тонкий и толстый отделы. На границе тонкого и толстого отделов отходит слепая кишка, в которой происходит сбраживание клетчатки. Протоки печени и поджелудочной железы открываются в полость двенадцатиперстной кишки. Скорость переваривания пищи высокая. По характеру питания млекопитающие подразделяются на растительноядных, плотоядных и всеядных.
Органы дыхания. Дышат млекопитающие легкими, которые имеют альвеолярную структуру, благодаря которой дыхательная поверхность превосходит поверхность тела в 50 раз и более. Механизм дыхания обусловлен изменением объема грудной клетки за счет движения ребер и свойственной млекопитающим особой мышцы -диафрагмы.
Органы дыхания млекопитающих представлены легкими и проводящими путями. Кожное дыхание у млекопитающих практически отсутствует.
Через наружные ноздри воздух попадает в носовую полость, где сильно развиты носовые раковины, внутри которых находятся многочисленные окончания обонятельных нервов и кровеносные капилляры. В носовой полости происходит обогрев и очищение поступающего воздуха. Пыль и другие механические примеси осаждаются на слизистой оболочке. Далее воздух через хоаны попадает в ротовую полость, а затем в гортань.
Гортань млекопитающих состоит из хрящей. Сверху гортань прикрывает надгортанник, предохраняя от попадания в нее пищи. В основании гортани лежит перстневидный хрящ, выше - щитовидный и парные черпаловидные хрящи, между которыми натянуты голосовые связки. Надгортанник и щитовидный хрящ свойственны только млекопитающим.
Через гортанную щель воздух попадает в трахею. Трахея у млекопитающих - упругая и не спадающая хрящевым кольцам трубка. Она делиться на два бронха, которые можно заметить, приподняв сердце. Бронхи входят в легкое и далее ветвятся на бронхи низшего порядка, заканчиваясь бронхиолами, которые, в свою очередь, расширяются в легочные пузыри -авеолы. В авеолах происходит газообмен. Авеолы исчисляются миллионами. Таким образом, в отличие от губчатых легких птиц легкие млекопитающих -альвсолярные [19, 164].
Кровеносная система тесно связана с хорошо развитой лимфатической. Лимфа постепенно собирается в лимфатические сосуды, а самый крупный сосуд этой системы впадает в нижнюю полую вену.
У млекопитающих по сравнению с их предками - пресмыкающимися - она сильно усложнилась. Воздух, проходя через носовую полость, которая имеет чрезвычайно сложное строение, нагревается и в значительной степени очищается от различных твердых примесей. Благодаря развитию твердого и мягкого нёба воздухоносные пути отделены полностью от ротовой полости и воздух все время беспрепятственно поступает в организм. Длинная трахея разделяется на два бронха, которые входят в легкие и распадаются на множество все более тонких трубочек - бронхов и бронхиол. Последние заканчиваются тонкостенными воздушными мешочками, на стенках которых имеются многочисленные легочные пузырьки - альвеолы. Эти пузырьки густо оплетены кровеносными капиллярами. Количество альвеол велико и измеряется миллионами. Следовательно, поверхность соприкосновения их с капиллярами, через которую происходит обмен газами, весьма обширна. Дыхательная поверхность легких пресмыкающихся в несколько раз меньше.
Легкие млекопитающих по размерам превосходят те же органы птиц и в отличие от них не прирастают к внутренним стенкам грудной клетки. Покрывающая их плевра только соприкасается с плеврой, покрывающей изнутри грудную клетку. Между обоими листками плевры воздуха нет; поэтому при вдохе легкие, давление воздуха внутри которых равно атмосферному, увеличиваются в объеме. При выдохе легкие сжимаются. Изменение объема грудной клетки осуществляется быстро благодаря хорошо развитым мышцам, поднимающим ребра, и диафрагме. Кожное дыхание у млекопитающих вследствие ороговения верхнего слоя кожи существенной роли не играет; через нее поглощается около 1 % кислорода, потребляемого этими животными. Незначительное количество последнего по ступает в организм млекопитающих и через слизистую оболочку верхних дыхательных путей.
В связи с высокой интенсивностью обмена веществ (в результате чего образуется большое количество продуктов диссимиляции) выделительная система значительно сложнее, чем у рептилий. Почки (большие тела, лежащие у позвоночного столба в его поясничной части), как и у пресмыкающихся, тазовые, но строение их отличается рядом прогрессивных особенностей. Количество кровеносных клубочков увеличилось, почечные канальцы значительно удлинились, поверхность соприкосновения их с кровеносными сосудами сильно возросла. Отмеченные особенности почек обусловливают более совершенное удаление из организма продуктов диссимиляции и в то же время сохранение в организме воды и других необходимых организму веществ.
Моча по мочеточникам стекает в мочевой пузырь, а оттуда периодически удаляется из организма через мочеиспускательный канал. У самцов последний пронизывает совокупительный орган. У самок мочеиспускательный канал короткий и открывается около отверстия влагалища. У рептилий удаление мочи происходило через заднюю часть кишечника - клоаку; у млекопитающих совершилось полное отделение мочевыводящих путей от кишки[18, 86].
Часть продуктов диссимиляции выделяется с потом через кожу. Поэтому закупорка всех или значительной части выводных протоков потовых желез может привести к отравлению организма.
Органы выделения. Функцию мочевыделения у млекопитающих ,как и у всех амниот, выполняют вторичные, или тазовые, почки (метанефрос).
Почки имеют бобовидную форму (исключением являются медведи, киты и некоторые другие звери) и располагаются по бокам от позвоночника, плотно прилегая к спинной стороне полости тела и области таза. Сверху почки покрыты париетальным листком брюшины, т.е. лежат в забрюшинном пространстве [9, 142].
От каждой почки отходит по мочеточнику, впадающему в мочевой пузырь. Последний представляет собой тонкостенный мешок округлой формы, расположенный в самом низу брюшной полости. В верхней части каждой почки лежат светлые тела-надпочечники, относящиеся к железам внутренней секреции.
Органы размножения. Половыми железами самцов являются парные семенники, вырабатывающие сперматозоиды. У большинства размножающихся самцов млекопитающих семенники лежат вне полости тела - в мошонке. Мошонка хорошо заметн6а при наружном осмотре животного. Семенник представляет собой эллипсоидное образование кремового цвета. К каждому семеннику прилегает придаток семенника (эпидидимис), представляющий собой клубок сильно извитых канальцев. Это остаток туловищной почки (мезонефроса), здесь происходит окончательное формирование сперматозоидов. От придатков отходят парные семяпроводы (Вольфы каналы), которые у корня полового члена впадают в мочеполовой канал. В нижнем отделе семяпроводов формируются крупные железы - семенные пузырьки. Их секрет является основой жидкой части спермы, и у некоторых млекопитающих (у грызунов, насекомоядных) он закупоривает влагалище самки после совокупления. В основании полового члена у самцов развиты предстательная железа (простата) и куперовы железы, секрет которых также учувствует в формировании спермы и обеспечивает подвижность сперматозоидов.
Половая система самок представлена парными яичниками, лежащими в полости тела. Яичники вырабатывают яйцеклетки, которые, созревая, выпадают в целом, а затем подхватываются воронкой яйцевода (парный орган). Далее яйцеклетки двигаются по яйцеводам (мюллеровым каналам). Верхний извитой отдел яйцеводов представлен фаллпиевыми трубами, которые переходят в матку. Матка млекопитающих способна к значительному растяжению. Форма матки отличается у разных отрядов млекопитающих (грызуны имеют двураздельную матку). Оплодотворение яйцеклеток происходит в фаллопиевых трубах. Прикрепление зиготы и развитие эмбриона происходит в матке Оплодотворение у всех млекопитающих внутреннее [20,90].
Центральная нервная система. Головной мозг у млекопитающих относительно крупный и имеет более сложное строение, чем у других животных. Наибольшего развития достигает передний мозг и мозжечок.
У млекопитающих головной мозг состоит из пяти отделов. В наибольшей степени развит передний мозг. Крыша переднего мозга сильно разрастается, формируя большое полушарие. Серое мозговое вещество (тела нейрона) лежит не только на дне, но и на крыше переднего мозга образую вторичную кору-неополлиум, который получает небывалое развитие, хотя впервые он появляется еще у рептилий. Впереди полушарий лежат обонятельные доли, достигающие относительно больших размеров.
Далее следует средний мозг, представленный
четыреххолмием. В этом отделе сконцентрированы центры органов зрения и слуха.
.2. Экология млекопитающих
Экология млекопитающих определяется средой их обитания.
Среда обитания. Благодаря особенностям строения и физиологии, млекопитающие приобрели возможность адаптироваться к разнообразнейшим условиям обитания и заселили все земные среды наземную, воздушную, водную и почвенную.
Наземные млекопитающие - самые распространенные, обитающие на всех материках, кроме Антарктиды. Среди них выделить можно обитателей леса и открытых пространств, а их, в свою очередь, разбить на ряд групп.
Обитатели леса:
древеснолазающие - постоянно живущие на деревьях, добывающие там пищу и устраивающие гнезда (например, обезьяны, белки);
полудревесные, полуназемные - устраивают гнезда и добывают пищу как на поверхности, так и на деревьях (соболи, бурундуки);
наземные - жилища устраивают и пищу находят исключительно на земле и на деревья вообще не залазят (медведи, лоси).
Обитатели открытых пространств, обитающие в условиях отсутствия естественной защиты:
копытные имеют довольно крупные размеры, обитают под открытым небом, собираясь группами, образ жизни ведут кочевой, перемещаясь с одного пастбища на другое, а в случае необходимости способны к быстрому бегу;
суслики и прочие грызуны по размерам невелики, благодаря чему могут спрятаться среди травы, обитают же и детей выращивают в норах.
Водные млекопитающие характеризуются той или иной степенью связи с водой. Степень эта может быть различна: по сути, наземные животные, обитающие рядом с водоемами и иногда добывающие в нем пищу (норки); полуводные, могущие жить в воде и на суше, пищу добывающие преимущественно в воде, имеющие в качестве приспособлений перепонки на лапах и уменьшенные ушные раковины (выдры); ведущие преимущественно водный образ жизни, на сушу выходящие лишь в период размножения или линьки, имеющие обтекаемое тело и конечности в виде ластов, не позволяющие полноценно ходить (тюлени); исключительно водные, вообще на сушу не выходящие (киты) [11, 103].
Подземные млекопитающие обитают всю или большую часть жизни под землей, питаясь почвенными беспозвоночными. Приобрели специальную форму передних конечностей, приспособленную к рытью туннелей, а глаза за ненадобностью утратили (кроты).
Летающие млекопитающие освоили технику полета, который может быть либо планирующим за счет перепонки между передними и задними конечностями (летяги); либо активным благодаря настоящим крыльям (летучие мыши).
Все это способствует почти повсеместному распространению млекопитающих по Земле, при котором они заселяют все жизненные среды: воздушно-наземную, водную и почвенно-грунтовую.
Распространение. Млекопитающие распространены практически по всей Земле; их нет только на Антарктическом континенте, хотя у его побережья известны тюлени и киты. В районе Северного полюса бывают белые медведи. Широко распространены млекопитающие и по жизненным средам. Достаточно вспомнить, что наряду с наземными видами, которых большинство, ряд видов в той или иной мере связан с водной средой; значительное число зверей обитает в почве, где проходит вся или большая часть их жизни. Ни один класс позвоночных не дал такого разнообразия форм, как млекопитающие. Степень и характер взаимосвязей с жизненными средами различны. Некоторые животные обитают в весьма разнообразной обстановке. Например, обыкновенная лисица распространена в лесах, степях, пустынях и в горных районах. Волки обитают в еще более разнообразных условиях (кроме указанных зон для лисицы, волки встречаются и в тундре).
Существуют млекопитающие, способные перемещаться по воздуху. И в этом случае можно выявить ряд зверей от перепрыгивающих с дерева на дерево до способных к активному полету. У белок в какой-то мере роль парашюта, определяющего начальные элементы планирования, играет распластанное при прыжке тело с вытянутыми конечностями и расчесанное надвое опушение хвоста. Более специализированы летяги и шерстокрылы, обладающие кожистыми складками между передними и задними лапами; у шерстокрыла складки расположены и между задними лапами и хвостом. Такое приспособление не только позволяет планировать при спуске по отлогой линии, но и служит для поворотов в воздухе и даже для незначительного поднятия. Летяги могут планировать на расстояние 30-60 м, а шерстокрылы - на 130-140 м. К активному полету (с помощью крыльев) из млекопитающих способны только рукокрылые. Они подробно охарактеризованы в соответствующей части тома. Здесь же важно подчеркнуть удивительное разнообразие приспособлений млекопитающих к жизни в различных средах и к различным формам поведения. Все это, несомненно, расширило возможность их адаптивного расхождения, приведшего к поразительному многообразию форм зверей.
Размножение млекопитающих имеет общие черты: внутреннее оплодотворение, живорождение (за редким и неполным исключением), выкармливание новорожденных молоком, а также устройство большинством видов специальных гнезд для деторождения. В простейшем случае, у однопроходных, настоящего живорождения нет и самки откладывают яйца. Однако яйца они откладывают после довольно длительного развития в половых путях самки, и длительность инкубации яиц после их откладывания равна менее половины тога срока, который проходит от времени их оплодотворения до откладывания. Таким образом, у однопроходных бывают «преждевременные» роды или незавершенное яйцеживорождение. У сумчатых период беременности короткий и без образования настоящей плаценты. Мелкие виды сумчатых (например, опоссумы) носят детенышей всего 8-13 дней, и новорожденные имеют массу всего 0,003% массы матери. Для сравнения укажем, что у зайцев масса новорожденного составляет 3% массы матери. Недоразвитые детеныши сумчатых завершают развитие, будучи прикрепленными к соскам, чаще открывающимся в полость кожистой сумки. Длительность беременности, а в этой связи и развитость новорожденных у разных видов плацентарных зверей существенно отличны. Минимальная длительность беременности характерна для серого хомячка (11-13 дней), максимальная - для индийского слона (более 500 дней). Продолжительность внутриутробного развития зависит от совокупного действия трех обстоятельств:
. Это связано с величиной животного. Так, крошечная рыжая полевка (длина ее тела около 10 см) носит детенышей всего 18 дней, более крупная обыкновенная серая полевка (длина тела 13 см) - 20 дней, еще более крупная крыса пасюк -22 дня, хомяк (длина тела до 35 см) - 30 дней
. Имеют значение условия деторождения, точнее, условия, в которых оказываются новорожденные. Все указанные выше млекопитающие рождают в надежно устроенных норах, и новорожденные у них голые, слепые, беспомощные. Дикие кролики также котятся в норах, беременность у них всего 30 дней, и детеныши такие же слепые и голые. Сходной величины зайцы (мелкие расы беляка и песчаники), не устраивающие нор гнезд, носят около 50 дней, и рождают зайчат зрячих, покрытых шерстью и способных в первые же дни бегать. Близкая по размерам к сурку нутрия (длина тела до 60 см) приносит детенышей в очень примитивно устроенной норе или в наземном гнезде. Беременность у нее в три раза продолжительнее, чем сурка (около 130 дней), и новорожденные развиты так же хорошо, как и у зайцев. Велика длительность беременности у копытных, не имеющих каких-либо убежищ, У горных баранов она достигает 150 дней, у оленей и лосей - 240-250 дней, у зебры 340-365 дней. Новорожденные у этих видов хорошо развиты и в первые после рождения уже могут следовать за матерями