Строение млекопитающих

Тема: тип Хордовые

Класс Млекопитающие

Цель:изучитьорганизацию хордовых животных класса Млекопитающие.

Задания:

1. Повторить общую характеристику и классификацию типа Хордовые.

2. Изучить ароморфозы класса Млекопитающие. Записать в тетради.

3. Изучить строение млекопитающих. Выполнить конспект в тетради.

4. Рассмотреть чучела разных видов млекопитающих.

5. Изучить внешнее и внутреннее строение млекопитающих на примере Крысы (вскрытие крысы).

6. В альбоме выполнить 5 рисунков, обозначенных в печатных методичках V (красной галочкой). В электронной методичке все необходимые рисунки представлены в конце текста.

7. В тетради записать и выучить классификацию современных млекопитающих.

8. В тетради нарисовать и заполнить таблицу 1.:

Таблица 1. Многообразие современных млекопитающих.

Название отряда	Обычные представители	Характерные особенности

9. Знать ответы на контрольные вопросы темы:

· Общая характеристика типа Хордовые. Классификация типа
Хордовые.

· Особенности организации млекопитающих.

· Систематическое положение, образ жизни, строение тела, размножение, значение в природе и для человека Крысы.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА МЛЕКОПИТАЮЩИХ

В современной систематике животных Млекопитающие (Mammalia), или Звери, это класс в типе Хордовые (Chordata) подтипа Позвоночные (Vertebrata).

Ароморфозы млекопитающих

Основные ароморфозы (ароморфозы – это крупные эволюционные изменения, ведущие к общему усложнению строения и организации организма) Млекопитающих следующие:

1. Прогрессивное развитие нервной системы — коры больших полуша­рий головного мозга — центра высшей нервной деятельности.

2. Развитие плода в теле матери. Живорождение.

3. Вскармливание детеныша молоком.

4. Полное разделение кругов кровообращения, четырехкамерное серд­це, левая дуга аорты, безъядерные эритроциты.

5. Совершенство терморегуляции.

6. Волосяной покров.

7. Возникновение альвеолярных легких.

8. Дифференцировка зубной системы.

9. Перемещение конечностей под туловище.

10. Усложнение строения органов чувств.

11. Распространение повсеместно, развитие различных приспособлений к разнообразным условиям существования.

Млекопитающие — высший класс наземных позвоночных животных. В настоящее время известно около 4 тыс. видов.

Млекопитающие появились еще в самом конце пермского периода палеозойской эры (230 млн. л.н.), ведут свое происхождение от древних примитивных палеозойских рептилий. Плацентарные млекопитающие уже существовали в меловом периоде мезозойской эры (не ранее 136 млн. л.н. и не позднее 66 млн. л.н.).

СТРОЕНИЕ МЛЕКОПИТАЮЩИХ

Строение млекопитающих следует рассматривать на примере домашней собаки – Canis lupus familiaris (тип Хордовые, подтип Позвоночные, класс Млекопитающие, подкласс Плацентарные млекопитающие, отряд Хищные,

Общая характеристика млекопитающих

семейство Псовые). Собака – одно из древнейших домашних животных. Произошла от волка, одомашненного где-то 15-10 тысяч лет назад. В настоящее время известно около 400 пород по всему Земному шару. Внешний вид собак разных пород крайне разнообразен.

Тело собаки гибкое, подвижное, состоит из голо­вы, шеи, туловища, двух пар конечностей и хвоста. Передние и задние конечно­сти с не втянутыми когтями располагаются под туловищем. При движе­нии собака опирается только на пальцы (пальцехождение), что обеспечи­вает быстрое движение. На голове развиты ушные раковины (наружное ухо) для определения направления источника звука. На конце морды на­ходятся парные ноздри, ведущие в носовую полость. Глаза защищены дву­мя подвижными веками с ресницами. Во внутреннем углу глаза распола­гается рудиментарная мигательная перепонка. Рот окружен губами. Име­ются органы осязания — чувствительные крупные жесткие волосы (вибриссы).

Покров. Кожа состоит из двух слоев: многослойного эпителия, произ­водными которого являются волосы, когти, и соединительнотканного слоя (дермы), который содержит кровеносные и лимфатические сосуды, нервы, железы, рецепторы. Волосяной покров состоит из шерсти (остий) и подшерстка, который периодически линяет. Потовых желез в коже поч­ти нет, при перегреве тело охлаждается в основном за счет испарения влаги с поверхности языка и верхних дыхательных путей. Имеются саль­ные и пахучие железы. Пахучий секрет содержит вещества феромоны, которые воспринимаются на больших расстояниях как индивидуальные «метки» для выработки форм поведения. Молочные железы — это видоиз­мененные потовые железы с сосками.

Скелет (рис. 1) костный, прочный, массивный; состоит из осевого скелета (позвоночник), скелета головы (череп) и скелета конечностей. По­звоночник включает пять отделов:

1. Шейный состоит из семи позвонков, подвижность головы обеспечи­вается строением первых двух позвонков — атланта и эпистрофея.

2. Грудной состоит из 12 позвонков, которые несут ребра и, соединяясь с грудиной, образуют грудную клетку.

3. Поясничный состоит из шести позвонков, которые несут рудимен­тарные ребра и соединены подвижно.

4. Крестцовый (крестец) образован сросшимися тремя-четырьмя по­звонками.

5. Хвостовой — число позвонков различно и зависит от длины хвоста.

Череп массивный, кости соединяются швами, число отдельных костей невелико, мозговой отдел преобладает над лицевым. Большую часть ли­цевого отдела занимает носовая полость с носовыми раковинами. Верх­ние дыхательные

Общая характеристика млекопитающих

Рис. 1. Строение скелета млекопитающего (собаки).

1 — череп; 2 — шейные позвонки; 3 — лопатка; 4 — плечевая кость; 5 — лучевая кость; 6 — локтевая кость; 7— кости кисти с костями пальцев; 8 — ребра; 9 — большая берцовая кость; 10 — кости стопы с костями пальцев; 11 — ма­лая берцовая кость; 12 — бедренная кость; 13 — хвостовые позвонки; 14 — тазовые кости; 15 — поясничные позвонки; 16 — грудные позвонки.

пути отделены от ротовой полости твердым нёбом. Ни­жняя челюсть прочная, состоит из одной кости. Зубы имеют корни и рас­полагаются в ячейках на челюстях.

Всего у собаки 42 зуба, различных по форме и функциям (резцы, клыки, коренные), происходит смена молочных зубов на постоянные.

Скелет конечностей состоит из поясов и скелета свободных конечностей. Пояс передних конечностей представлен лопатками, кото­рые с помощью мышц крепятся к ребрам и позвоночнику. Ключицы не развиты, так как движения

Общая характеристика млекопитающих

конечностей осуществляются только в одном направлении. Тазовый пояс состоит из двух костей, которые образовались в результате слияния седалищной, лобковой и подвздошной костей. Ске­лет свободных конечностей построен по общему плану для наземных жи­вотных. Передние лапы — плечевая кость (плечо), локтевая и лучевая ко­сти (предплечье), кости запястья, пясти и фаланги пальцев (кисть). Зад­ние лапы — бедренная кость (бедро), большая и малая берцовые кости, на коленном суставе чашечка (голень), кости предплюсны, плюсны и фа­ланги пальцев (стопа). Пальцехождение.

Мышечная система сильно развита и дифференцирована в зависимос­ти от выполняемой функции. Выделяют следующие группы мышц: жевательные мышцы (движение нижней челюсти); шейные (под­держание головы в вертикальном положении и ее движение); мышцы грудной клетки. Куполообразная диафрагма, которая отграничивает брюшную полость от грудной (участие в акте дыха­ния); брюшная стенка (прямые и косые мышцы живота); поясничные (сгибание позвоночника); мышцы конечностей (поддержание позы и движения). Развит сплошной слой подкожной мускулатуры, кото­рый принимает участие в образовании губ и щек, приводит в движе­ние участки кожи на голове и теле для выражения эмоционального со­стояния, участвует в терморегуляции (поднимая и опуская волосы).

Нервная система достигает исключительного развития и сложности, состоит из центральной (головной и спинной мозг) и периферической (нер­вы). Головной мозг представлен пятью отделами:

1. Передний мозг состоит из больших полушарий, которые прикрыва­ют промежуточный и часть среднего мозга. Полушария покрыты се­рым мозговым веществом, образующим мозговую кору (неопаллиум), которая обеспечивает высшую нервную деятельность (память, обучение, сложные формы поведения). Поверхность коры образует борозды и извилины, увеличивающие ее площадь. В кору поступает информация от всех органов чувств.

2. Промежуточный мозг включает зрительные бугры, через которые проходит зрительный тракт.

3. Средний мозг включает две пары бугров (четверохолмие): передние бугры отвечают за первичную обработку зрительной, а задние — слуховой информации.

4. Мозжечок больших размеров, содержит извилины, состоит из сре­динного червячка и парных полушарий с боковыми придатками. От­вечает за координацию движений и поддержание равновесия.

5. Продолговатый мозг содержит центры регуляции функций внут­ренних органов (дыхание, пищеварение, кровообращение) и мышеч­ного тонуса. Осуществляет связь между спинным и головным отде­лами мозга.

От головного мозга отходят 12 пар черепно-мозговых нервов.

Общая характеристика млекопитающих

Органы чувств. Хорошо развиты обоняние, осязание и слух. Орган обо­няния представлен системой раковин, покрытых обонятельными рецепто­рами, которые располагаются в задней части носовой полости. У сумчатых, грызунов, копытных имеется якобсонов орган. Орган осязания — чувствительные клетки внутренних органов, кожи (осязатель­ные, температурные, болевые), а вибриссы (на голове в виде усов и бровей), реагирующие на прикосновение и колебания воздуха. Орган слу­ха и равновесия. Это наружное ухо появляется впервые и представлено ушной раковиной (для определения направления звука) и наружным слуховым проходом, отделенным от среднего уха барабанной перепонкой. Среднее ухо содержит три слуховые косточки — молоточек, наковальню и стремечко, которые передают звуковые колебания от барабанной перепонки во внут­реннее ухо. Внутреннее ухо представлено спирально закрученной улиткой, содержащей слуховые рецепторные клетки, воспринимающие звук (кортиев орган), и вестибулярным аппаратом (три полукружных канала) — орга­ном равновесия. Орган зрения имеет такое же строение, как глаз всех назем­ных позвоночных. Хрусталик двояковыпуклый, аккомодация за счет изме­нения формы хрусталика под действием ресничной мышцы. Имеются подвижные веки с ресницами, во внутреннем углу глаза — рудиментарная мигательная перепонка. Орган вкуса представлен вкусовыми луковицами, которые располагаются на сосочках языка.

Пищеварительная система характеризуется удлинением пищевари­тельного тракта, его дифференцировкой и развитием пищеварительных же­лез. Рот окружен губами (захват пищи). Зубы расположены в ячейках и дифференцированы на резцы, клыки, предкоренные и коренные (гетеродонтная зубная система). Клыки крупные, служат для удержания добычи, для разгрызания используется «хищный» зуб (четвертый предкоренной зуб верхней челюсти и первые коренные нижней). Происходит смена молочных зубов на постоянные. Язык большой, мускулистый, с вкусовыми сосочка­ми. В ротовой полости имеются мелкие железы и впадают протоки крупных слюнных желез (подъязычной, заднеязычной, подчелюстной и околоуш­ной). Из ротоглоточной полости по пищеводу пища попадает в желудок, где накапливается и переваривается. Далее пища попадает в кишечник, где в двенадцатиперстную кишку впадают протоки печени и поджелудочной железы. На границе тонкого и толстого отделов кишечника находится сле­пая кишка. Толстая кишка заканчивается анальным отверстием.

Дыхательная система представлена воздухоносными путями: парными ноздрями, открывающимися в носовую полость (преддверие, дыхательный и обонятельный отделы), гортанью (из хрящей с голосовыми связками), тра­хеей (из хрящевых полуколец), которая делится на два бронха. В легких брон­хи образуют бронхиальное дерево, заканчивающееся полостью альвеол (легоч­ными пузырьками), стенки которых оплетены сетью кровеносных капилля­ров. Дыхательные движения осуществляются при помощи мышц грудной клетки и диафрагмы. Дыхание частое, не глубокое, теплоотдача за счет охлаж­дения поверхности верхних дыхательных путей, ротовой полости и языка.

Общая характеристика млекопитающих

Кровеносная система замкнутая, имеет два круга кровообращения. Сердце четырехкамерное, крупнее, чем у других позвоночных; имеет собст­венное кровоснабжение и иннервацию. Число сокращений сердца 120 уда­ров в минуту. От сердца отходят два самостоятельных сосуда — левая дуга аорты и легочный ствол.

Малый круг кровообращения. От правого желудочка отходит легочный ствол, который несет венозную кровь и при выходе из сердца делится на пра­вую и левую легочные артерии. После окисления в легких артериальная кровь собирается по легочным венам, которые впадают в левое предсердие.

Большой круг кровообращения. От левого желудочка отходит левая дуга аорты, которая несет артериальную кровь и при выходе из сердца разделя­ется на три сосуда: правую безымянную (от нее отходят правая подключич­ная и правая сонная артерии), левую сонную и левую подключичную арте­рии. Левая дуга переходит в спинную аорту, которая несет кровь к внутрен­ним органам. От передней части тела венозная кровь собирается по яремным и подключичным венам в переднюю полую вену, которая впадает в правое предсердие. От задней части тела венозная кровь собирается по ни­жней полой вене, в которую впадают непарные вены. Особенностью млекопитающих является отсутствие воротной системы почек. Имеется развитая система капилляров, поэтому обмен веществ в организме происходит более интенсивно. Эритроциты мелкие, многочис­ленные, безъядерные, имеют двояковогнутую форму, что способствует ак­тивному переносу кислорода. Хорошо развита лимфатическая система.

Выделительная система представлена парными, бобовидной формы, тазовыми (метанефрос, вторичными) почками, расположенными в поясничной области по бокам от позвоночника. Нефридиальные канальцы на­иболее длинные и густо оплетены кровеносными капиллярами. Основной конечный продукт белкового обмена — мочевина. От каждой почки отхо­дят мочеточники, впадающие в мочевой пузырь и мочеиспускательный канал. У самцов мочеиспускательный канал одновременно служит для выведения половых продуктов, в него открываются семяпроводы.

Половая система. Раздельнополые. Половые железы парные. У самок имеются парные яичники в брюшной полости, яйцеводы, образующие мат­ку, которая переходит во влагалище. У самцов парные семенники располага­ются в мошонке, семяпроводы открываются в мочеиспускательный канал. Оплодотворение внутреннее, с помощью полового члена сперма вво­дится в половые пути самки. Яйцеклетка после оплодотворения в верхней части яйцевода попадает в матку, где происходит развитие зародыша. При развитии эмбриона происходит срастание наружной стенки аллантоиса и серозной оболочки в хорион, врастающий в стенку матки при помощи вор­синок. В результате в этом месте образуется плацента, которая обеспечивает питание и дыхание зародыша за счет организма матери. Беременность (про­цесс развития зародыша внутри организма матери) у собак длится два меся­ца. На свет появляются слепые, беспомощные детеныши (щенки), которые в

Общая характеристика млекопитающих

течение полутора месяцев питаются материнским молоком, вырабатывае­мым млечными железами самок.

Млекопитающие являются амниотами, т.е. позвоночными животными, чьи зародыши имеют зародышевые оболочки, обеспечивающие развитие зародыша в наземно-воздушной среде.

Внутреннее строение млекопитающих на примере собаки представлено на рисунке 2.

Вопросы для самоконтроля

1. Какие признаки отличают млекопитающих от других позвоночных животных?

2. Назовите ароморфозы млекопитающих.

3. Из каких частей состоит тело млекопитающего?

4. Какие особенности имеет кожа у млекопитающих?

5. Расскажите о строении волоса у млекопитающего.

6. Какова мышечная система у млекопитающих?

7. Расскажите, каково строение скелета на примере собаки.

8. Как устроена пищеварительная система у млекопитающих?

9. Как протекает газообмен у млекопитающих?

10. Как устроено сердце у млекопитающих?

11. Какая кровь проходит через сердце у млекопитающих?

12. Сколько кругов кровообращения у млекопитающего?

13. Почему млекопитающие являются теплокровными позвоночными?

14. Расскажите о выделительной системе млекопитающих?

15. Каково строение нервной системы у млекопитающих?

16. Расскажите о разнообразии органов чувств у млекопитающих.

17. Каково строение органов размножения млекопитающих.

18. Как размножаются млекопитающие?

19. Какое значение имеют млекопитающие в природе и в хозяйственной деятельности человека?

20. Когда в ходе биологической эволюции возникли млекопитающие, и какими были их предковые формы?

21. Какова классификация млекопитающих?

22. Расскажите о многообразии млекопитающих.

Общая характеристика млекопитающих

Рис. 2. Схема строения млекопитающего (самец).

1 — шейные позвонки; 2 — пищевод; 3 — грудные позвонки; 4 — спинной мозг; 5— поясничные позвонки; 6— крестцовые позвонки; 7 — хвостовые позвонки; 8 — вторичная почка; 9 — задняя кишка; 10 — передняя часть таза; 11 — се­менник; 12— пенис; 13 — слепая кишка; 14 — диафрагма; 15 — грудина; 16 — легкое; 17 — тра­хея; 18 — гортань; 19 — глотка; 20 — ротовая полость; 21 — ноздря.

МНОГООБРАЗИЕ МЛЕКОПИТАЮЩИХ

Все современное разнообразие млекопитающих подразделяется на три подкласса, включающих около 4000 видов:

Подкласс 1. Клоачные, или Первозвери

Отряд Однопроходные (ехидна, утконос). 3 вида.

Подкласс 2. Низшие звери

Отряд Сумчатые (кенгуру, вомбат, сахарная белка, коала, сумчатый крот, сумчатый волк, кускус, опоссум). 180 современных вида.

Подкласс 3. Высшие звери, или Плацентарные

Отряд Насекомоядные (крот, еж, тупайя, выхухоль, землеройка, бурозубка).

Отряд Шерстокрылы (шерстокрыл).

Отряд Рукокрылые (подотряд Крыланы (крылан) и подотряд Настоящие летучие мыши (летучая мышь, ушан, вампир). 1000 видов.

Отряд Неполнозубые (ленивец, броненосец, муравьед).

Отряд Ящеры (ящер).

Отряд Грызуны (подотряд Беличьеобразные (белка, бурундук, суслик, сурок, летяга, бобр), подотряд Дикобразные (дикобраз, морская свинка, нутрия), подотряд Мышеобразные (мышь, крыса, слепыш, хомяк, полевка, песчанка, ондатра). Всего более 2800 видов.

Отряд Зайцеобразные (заяц, кролик, пищуха). 65 видов.

Отряд Хищные (собака, кошка, енот, виверра, гиена, куница, медведь, песец, лисица, мангуст, шакал, тигр). Более 235 видов.

Отряд Ластоногие (морской котик, тюлень, морж, морской слон). 32 вида.

Отряд Китообразные (подотряд Беззубые киты (синий кит) и подотряд Зубатые киты (кашалот, дельфин, белуха). 80 видов.

Отряд Парнокопытные (подотряд Нежвачные (свинья, бегемот, кабан), подотряд Мозоленогие (верблюд, гуанако, викунья, лама, альпака), подотряд Жвачные (олень, жираф, окапи, косуля баран, козел, лось, кабарга, зубр, бизон, сайга, тур, буйвол, корова, як). 150 видов.

Отряд Непарнокопытные (лошадь, осел, зебра, тарпан, носорог, тапир). 16 видов.

Отряд Даманы (даман). 12 видов.

Отряд Хоботные (слон, мамонт). 2 современных вида.

Отряд Сиреновые (дюгонь, ламантин, морская корова). 3 ныне живущих вида.

Отряд Трубкозубые (африканский трубкозуб). 1 вид.

Отряд Полуобезьяны (лемур, лори, индри, ай-ай, вари, долгопят). 52 вида.

Отряд Обезьяны (подотряд Широконосые обезьяны (игрунка, ревун, паукообразная обезьяна), подотряд Узконосые обезьяны (мартышка, макак, павиан, мандрил, гиббон, орангутан, шимпандзе, горилла, человек). 148 видов.