Особенности эмбрионального развития млекопитающих. Забота о потомстве.
Эмбриональное развитие млекопитающих это первый этап онтогенеза.
Оно в свою очередь состоит из нескольких этапов,а именно:
1)Дробление зиготы
2)Бластула
3)Гаструла
3)Нейрула
На этапе дробления зигота делится на бластомеры.Когда их число достигает 32 образуется бластула.После того как клетки на одном из полюсов впячиваются внутрь образуется гаструла.
наружная её стенка называется эктодермой ,а внутренняя энтодермой полость внутри гаструлы называется первичной кишкой.
На этапе нейрулы происходит формирование нервной трубки и хорды.
ОСОБЕННОСТИ:
1)Процесс эмбрионального развития протекает в организме матери в специальном органе, который у большинства высших млекопитающих, у приматов и человека представлен маткой.
2)Особенностями развития млекопитающих является ранее развитие трофобласта( наружный слой клеток у зародышей млекопитающих), и его трансформация в дальнейшем в хорион(это внешняя зародышевая оболочка, которая окружает эмбрион и образуется на начальных сроках вынашивания.). Также новым является образование плаценты (аналогом у птиц является серозная оболочка).
Забота:
Более надежный способ продолжить род - после рождения ограниченного числа детенышей обеспечить их пищей, защитить от хищников и даже обучить некоторым навыкам. Заботу о потомстве проявляют в разных формах многие животные. Большинство из них наделены специальными родительскими инстинктами, однако у высокоорганизованных животных важное значение имеет также индивидуально приобретенный опыт.
В простейшем виде забота о потомстве имеется у всех организмов и выражается в том, что размножение происходит только в условиях, благоприятных для потомства, - при наличии пищи, подходящей температуре и т. д.
Забота о потомстве у многих животных начинается с подготовки к появлению его на свет. . Часто сезонные миграции животных связаны с перемещением в места размножения, иногда за многие тысячи километров от мест обитания. Животные, не совершающие таких далеких путешествий, тоже заранее выбирают свою гнездовую территорию, а многие из них тщательно охраняют ее и готовят укрытия - гнезда, норы, берлоги, приспособленные для будущего потомства
Много родительских забот связано с выкармливанием потомства.
47. Внутрипопуляционная и популяционная структура млекопитающих. Социальное поведение. Основные экологические группы млекопитающих(выделение по среде обитания, питанию, характеру передвижения впространстве). Внутрипопуляционная и популяционная структура млекопитающих:
Живущие в норах или пользующиеся постоянными убежищами млекопитающие обычно ведут одиночный или семейный образ жизни, занимая определенные участки, защищаемые от вторжения чужаков (многие грызуны, насекомоядные, хищники). Преимущества такого "землепользования" заключаются в ослаблении конкуренции из-за пищи и убежищ и в относительно равномерном использовании территории. Крупные подвижные животные, особенно копытные, образуют кочующие стада или стаи. Кочевки уменьшают опасность истощения пастбищ, а объединение в группы увеличивает защиту против хищников. У китообразных и ластоногих объединение в стада увеличивает возможности обнаружения скоплений корма.Промежуточное положение между одиночным и стадным образом жизни занимают колониальные поселения грызунов (сурков, сусликов и др.) или зайцеобразных (пищух). Они существуют в местах с достаточным количеством корма и обеспечивают лучшие возможности для обнаружения приближающихся хищников, особенно птиц. При тесном сожительстве и постоянном общении соседей эти животные в пределах поселения имеют свои индивидуальные или семейные участки. Привлеченные благоприятными условиями (пища, убежища), в таких колониях часто поселяются и другие виды, ведущие одиночный образ жизни
В стадах животных с номадным (кочевым) образом жизни и в поселениях видов, ведущих одиночный или семейный образ жизни, образуются группы особей, поддерживающих более частые контакты и нередко действующих совместно. Такие парцеллярные группировки , большие семьи, или кланы, эффективнее обеспечивают размножение, одновременно упорядочивая потребление кормов, облегчая создание убежищ, укрытий и троп на местах обитанияСтруктура популяций возникает в ходе общения животных, отражая их видовые и индивидуальные особенности. Основой.образования популяционной структуры служит ранжирование особей, приобретающих разное положение в группе: доминанта, субдомннантов и подчиняющихся. Система рангов в популяции обычно сложна и всегда подвижна. У млекопитающих, особенно стадных, она приобретает особую сложность. Встречаются круговые системы соподчинения и существуют параллельные, не совпадающие системы соподчинения, обслуживающие разные стороны жизни группыПосле подрастания молодых животных с одиночным образом жизни происходит распадение семей и расселение (дисперсия) молодняка. У стадных форм молодняк либо продолжает держаться вместе с самками, либо образует отдельные группы. Осенью млекопитающие готовятся к зимовке; в это время животные накапливают жировые резервы, меняют летний волосяной покров на зимний, некоторые виды запасают корма. Одновременно происходит перестройка популяционной структуры; к холодному времени мелкие группы животных часто объединяются в более крупные. В норах грызунов (мышей, полевок), летом живущих одиночными семьями, обнаруживали по 20-30 зверьков в одном убежище. Многие копытные к зиме объединяются в крупные стада, что благоприятствует миграциям и жизни на зимних пастбищах. Образование группировок позволяет хищникам (волкам и др.) добывать крупных животных. Лишь мелкие хищники (куньи), активные в зимний период насекомоядные, некоторые грызуны и зайцы продолжают одиночное существование.Миграции свойственны широкому кругу млекопитающих. Хищники в поисках добычи меняют места обитания в разные сезоны, перемещаясь на сравнительно небольшие расстояния. Ограниченные сезонные кочевки совершают многие грызуны. Значительные кочевки свойственны большинству стадных видов. На сотни и даже тысячи километров мигрируют некоторые копытные (северный олень), ластоногие и китообразные, а также некоторые летучие мыши. Сезонные кочевки этого рода, как и перелеты птиц, повторяются ежегодно и совершаются по определенным миграционным путям. Сезонные миграции надо отличать от расселения молодняка, в годы подъемов численности часто принимающего характер массового выселения (эмиграция). Именно таковы по преимуществу миграции белок и нашествия леммингов, а также "сезонные кочевки" песцов, проникающих в южную тайгу.
48. Основные экологические группы млекопитающих (выделение по среде обитания, питанию, характеру передвижения в пространстве:
Типично наземные млекопитающие населяют леса и открытые пространства. У них пропорционально сложенное сильное тело, хорошо развитые высокие конечности, мускулистая шея. Передвигаются они ходьбой, бегом и прыганьем. Наиболее ярко признаки группы проявляются у быстро бегающих зверей.
Среди наземных зверей много растительноядных видов — это олени, лошади, антилопы, козлы, бараны и др. Особые приспособления имеют млекопитающие, которые кормятся ветками и листьями деревьев. Так, у жирафа хорошо развита шея. Это позволяет ему срывать листья, недоступные для других наземных животных, хорошо видеть и вовремя обнаруживать врагов. У слонов мощное компактное тело, массивная голова и короткая шея компенсируются длинным подвижным хоботом.
Хищные звери, которые подстерегают добычу, например лев, тигр, рысь, имеют не такие длинные ноги, как у бегающих. Сравнительно длинные ноги у хищников, преследующих добычу, например у волка и гепарда.
Прыгающие млекопитающие — заяц, тушканчик, кенгуру обладают длинными сильными задними ногами и укороченными, более слабыми передними.
У кенгуру слабые передние ноги потеряли свое значение опоры при приземлении после прыжка. Зато развит длинный хвост, на который при медленном движении животное опирается, а при больших прыжках он играет роль балансира и руля.
Наземно-древесные млекопитающие живут в лесах и связаны с дре-весно-кустарниковой растительностью. Они устраивают гнезда на деревьях, а кормятся как на земле, так и на деревьях. У этих зверей вытянутое, сильное и гибкое тело, укороченные конечности, вооруженные острыми когтями
Почвенные млекопитающие приспособлены к роющему образу жизни. Многие виды почти все время проводят под землей, редко появляясь на поверхности
Летающие млекопитающие в полной мере освоили воздушную среду — приспособились к полету. К этой группе относятся представители отряда РукокрылыеВодные и околоводные млекопитающие — китообразные и ластоногие — типичные водные звери.У ластоногих две пары ластов, принимающих участие в движении в водеСреди наземных, почвенных, водных, полуводных и летающих зверей есть представители разных отрядов и семейств. Они обладают сходными адаптивными (приспособительными) чертами к сходным условиям обитания, составляют отдельные экологические группы
Приспособления млекопитающих к переживанию неблагоприятных в кормовом и погодном отношении периодов года более разнообразны и совершенны, чем у нижестоящих классов. К зиме или засушливому лету в организме накапливаются резервные энергетические вещества помогающие пережить тяжелый сезон. Помимо накопления гликогена в, печени, многие виды в той или иной мере жиреют. Например, малый суслик весной имеет массу около 100—150 г, а в середине лета — до 400 г.
Сезонные приспособления выражаются и в миграциях. Осенью, по мере ухудшения кормовых условий, основная масса песцов и северных оленей откочевывает из тундры на юг, в лесотундру и даже в тайгу, где легче добыть корм из-под снега. Вслед за оленями мигрируют к югу и тундровые волки. Сезонные кочевки наблюдаются у летучих мышей, китообразных и ластоногих. В целом у млекопитающих миграции свойственны относительно меньшему числу видов, чем у птиц и у рыб. В наибольшей мере они развиты у морских зверей, рукокрылых и копытных, в то время как среди видов наиболее многочисленных групп – грызунов, насекомоядных и мелких хищников — их практически нет.
Третье сезонное приспособление — это спячка, свойственная многим зверям из -отрядов: однопроходных, сумчатых, насекомоядных, рукокрылых, неполнозубых, хищных, грызунов. Нет видов, впадающих в спячку, среди тех отрядов, которым в наибольшей мере свойственны сезонные миграции: китообразные, ластоногие, копытные. Исключение составляют некоторые летучие мыши, у которых спячки чередуются с миграциями. По степени глубины спячки различают два основных варианта.
1. Сезонный сон, или факультативная спячка. В этом случае температура тела, число дыхательных движений и общий уровень обменных явлений снижаются мало. При изменении обстановки или при беспокойстве сон легко может быть прерван. Характерен он для медведей, енотов, енотовидных собак, отчасти для барсуков. Сроки залегания в зимний сон и его длительность изменчивы не только географически, но и по годам. Известны случаи, когда при оттепелях, особенно в малокормные годы, еноты, енотовидные собаки и бурые медведи выходят из убежищ и ведут активный образ жизни.
2. Настоящая непрерывная сезонная спячка. Она характеризуется потерей способности к терморегуляции (состояние гетеротермии), резким сокращением числа дыхательных движений и сокращений сердечной мышцы, падением общего уровня обмена веществ. В ряде случаев наблюдали сурков, вышедших из нор после спячки с вполне заметным отложением жира.
Наряду с зимней спячкой бывает и летняя спячка, вызванная также сезонным ухудшением кормовой базы. Чаще всего она наблюдается у грызунов, лишенных летом полноценного и богатого водой корма. Таковы в основном суслики.
Четвертое(новое, сравнительно с предшествующими классами) основное приспособление, обеспечивающее переживание неблагоприятных сезонных условий жизни,— собирание запасов корма. Оно в разной мере свойственно разным систематическим группам млекопитающих. Не запасают корм классические кочевники — номады: китообразные, ластоногие, летучие мыши, копытные и млекопитающие, впадающие в спячку. В зачаточной форме это наблюдается у насекомоядных. Некоторые землеройки, например североамериканские короткохвостые землеройки (Blarina), делают лишь небольшие запасы из беспозвоночных. Выхухоли складывают в норах некоторое количество двустворчатых моллюсков. Местами кроты собирают запасы земляных червей. Некоторое время черви остаются живыми, так как укусы кротов в головном отделе червей лишают их способности двигаться. В ходах обнаруживали запасы по 100–300, а в отдельных случаях и до 1000 червей. Более распространено захоронение излишней добычи у хищных. Ласки и горностаи собирают по 20—30 полевок и мышей, черные хори складывают подо льдом по несколько десятков лягушек, норки — по несколько килограммов рыбы. Более крупные хищники (куницы, росомахи, кошки, медведи) прячут остатки добычи в укромных местах, под упавшими деревьями, под камнями. Леопарды нередко укрывают часть добычи в ветвях деревьев. Характерной особенностью запасания корма хищниками служит то, что для его захоронения не сооружается специальных кладовых, запасом пользуется только одна особь, соорудившая его. В целом запасы служат лишь малым подспорьем для переживания малокормного периода, и они не могут предотвратить вдруг наступившую бескормицу.
По-иному запасают корм различные грызуны и пищухи, хотя и в этом случае наблюдается разная степень совершенства запасания и его значения.
Летяги собирают по несколько десятков граммов концевых веточек и сережек ольхи и березы, которые они складывают в дупла.
Белки захоранивают в опавших листьях, в дуплах и в земле желуди и орехи. Они развешивают также грибы на ветках деревьев. Одна белка в темно-хвойной тайге запасает до 150—300 грибов, а в ленточных борах Западной Сибири, где кормовые условия хуже, чем в тайге, до 1500—2000 грибов, преимущественно маслят. Сделанные белкой запасы используются многими особями этого вида.
Бобры собирают на зиму запасы веточного корма, который чаще убирают в воду около гнезда, реже складывают вне воды. Находили запасы веток объемом до 20 м3. Характерными особенностями запасания служат множественность запасов, обеспечивающих зверей кормом в голодный период, устройство специальных хранилищ для запасенного корма и коллективное, чаще семейное его употребление.
49. Подкласс Первозвери, или Клоачные (Prototheria). Морфофизиологическая и биологическая характеристика однопроходных,
особОднопроходные (лат. Monotremata), также яйцекладущие — единственный современный отряд подкласса клоачные, или первозвери.
Характеристика:С остальными млекопитающим однопроходные сходны прежде всего по своим наружным покровам. У утконоса мех, а у ехидны иглы. В остальном они и по внешнему виду существенно отличаются от других известных форм этого класса.
Роговой клюв, напоминающий клюв плавающих птиц, заменяет у них морду.
Выводные протоки кишечника, мочевых и половых органов открываются вместе в так называемую клоаку. Это образование встречается у птиц, которых напоминают однопроходные. Кроме того откладыванием яиц с большим желтком, также присутствием дужки, образованной от сросшихся между собой ключиц, и тем, что правый яичник у них отчасти недоразвит.
Таким образом нельзя не заметить их родства с птицами, а также с пресмыкающимися и земноводными. С сумчатыми их связывает наличие в тазе сумчатых костей.
Однопроходные — небольшие млекопитающие с плотным, несколько сплюснутым сверху вниз телом, очень короткими ногами, клювообразными челюстями, одетыми сухой кожей, маленькими глазами, коротким хвостом, расставленными кнаружи ногами с большими когтями.
Утконосы и ехидны — ядоносные млекопитающие. На задних лапах у них имеется костяная шпора, по которой стекает ядовитая жидкость. Этот яд вызывает у большинства животных скорую смерть, а у человека — сильную боль и отек.
Наружной ушной раковины нет вовсе.
Зубы, существующие лишь у утконоса, состоят из плоских блюдцеобразных пластинок, снабженных на краю бугорками или выемками, которые прилегают к челюстям.
На черепе многие швы срастаются очень рано, также вполне окостеневают и реберные хрящи.
Слюнные железы велики, желудок простой, слепая кишка очень коротка. Настоящей матки нет, так как яйцеводы открываются в клоаку.
Однопроходные — наиболее примитивные из ныне живущих млекопитающих. Они единственные млекопитающие, которые, подобно птицам или рептилиям, размножаются, откладывая яйца. Яйцекладущие вскармливают своих детенышей молоком и потому причислены к классу млекопитающих. У самок ехидн и утконосов нет сосков, и детеныши слизывают молоко, выделяемое трубчатыми молочными железами, прямо с шерсти на брюхе матери.
50.Подкласс Звери (Theria). Инфракласс Сумчатые (Metatheria). Обзорорганизации, биологии, географического распространения, систематики и происхождения сумчатых. Сумчатые (лат. Marsupialia) — инфракласс млекопитающих, объединяемый вместе с плацентарными в подкласс звери. Отличаются от плацентарных по ряду признаков, в частности тем, что появляются на свет недоразвитыми, а затем растут в сумке у матери[1]. На данный момент насчитывается около 250 видов сумчатых.
Появление и распространение
Исходя из палеонтологических исследований, сумчатые были весьма распространены в мезозое, но впоследствии их, как и клоачных, вытеснили плацентарные с большинства континентов. Время появления сумчатых, по некоторым оценкам, примерно 186—193 млн лет назад (юрский период). Древнейшими ископаемыми останками сумчатых считаются найденные в отложениях мелового периода провинции Ляонин, на северо-востоке Китая, останки млекопитающего Sinodelphys szalayi возрастом 125 миллионов лет
Большинство сумчатых Южной Америки вымерли после возникновения естественного моста между Южной и Северной Америкой, по которому с севера на юг стали проникать новые виды («великий межамериканский обмен»). Только опоссумы смогли выдержать конкуренцию и даже распространиться на север.
В отличие от Южной Америки, австралийский мир сумчатых в результате географической изоляции сохранился до наших дней, однако после появления человека 45 тысяч лет назад и здесь он претерпел существенные изменения. Согласно широко распространённой гипотезе, все виды крупных сумчатых были искоренены поселенцами вскоре после их обоснования в Австралии. Существуют, однако, исследования, утверждающие, что крупные сумчатые сосуществовали с человеком до 15 тысяч лет назад и вымерли в результате холода и засух последнего ледникового периода. По этой гипотезе, причиной их вымирания стал не человек, а недостаточная адаптационная способность. Влияние человека, а также привезённых им видов, однако, отрицать невозможно.
Строение
Размеры тела сильно варьируют: от 10 см (сумчатые мыши) до 3 м (большой рыжий кенгуру). Температура тела ниже, чем у большинства млекопитающих, 34—36 °C.
Одной из особенностей строения скелета у сумчатых является наличие сумчатых костей — особых костей таза. Также они имеют отличное от других млекопитающих строение нижней челюсти, задние концы которой загнуты внутрь. По строению зубной системы сумчатых можно разделить на две группы: двурезцовые и многорезцовые. Количество резцов во многом зависит от образа жизни животного. Например, у примитивных насекомоядных и хищных форм количество резцов особенно велико — на каждой половине челюсти они имеют вверху по пять, а внизу по четыре резца. У растительноядных животных не бывает более одного резца с каждой стороны нижней челюсти.
Сумка у некоторых видов может отсутствовать (сумчатый муравьед); может быть выражена лишь небольшой складкой, ограничивающей млечное поле. У некоторых сумчатых сумка может открываться назад (сумчатый крот, коала).
51. Инфракласс Высшие звери, или Плацентарные (Eutheria). Общая морфологическая и биологическая характеристика плацентарных.
Общая характеристика класса.Млекопитающие —высокоорганизованный класс хордовых животных, насчитывающий около 4,5 тыс. видов. Его представители заселили все среды жизни, включая поверхность суши, почву, морские и пресные водоемы, приземные слои атмосферы.
Характерные черты их организации следующие:
1. Тело подразделено на голову, шею, туловище, парные передние и задние конечности, хвост. Конечности расположены под туловищем, благодаря чему оно приподнято над землей, что дает возможность животным передвигаться с большой скоростью.
2. Кожа относительно толстая, прочная и эластичная, покрытая волосяным покровам, хорошо удерживающим вырабатываемое организмом тепло. В коже расположены сальные, потовые, млечные и пахучие железы.
3. Мозговой отдел черепа крупнее, чем у пресмыкающихся. Позвоночник состоит из пяти отделов. В шейном отделе всегда семь позвонков.
4. Мускулатура представлена сложной системой дифференцированных мышц. Имеется грудобрюшная мышечная перегородка — диафрагма. Развитая подкожная мускулатура обеспечивает изменение положения волосяного покрова, а также различную лицевую мимику. Виды передвижения разнообразны: ходьба, бег, лазание, прыжки, плавание, полет.
5. Пищеварительная система сильно дифференцирована. Слюна содержит пищеварительные ферменты. Зубы на челюстных костях сидят в лунках и по строению и назначению подразделяются на резцы, клыки и коренные. У растительноядных животных значительно развита слепая кишка. У большинства клоака отсутствует.
6. Сердце четырехкамерное, как и у птиц. Имеется левая дуга аорты. Все органы и ткани тела снабжаются чистой артериальной кровью. Сильно развито губчатое вещество костей, красный костный мозг которого является кроветворным органом.
7. Органы дыхания —легкие — имеют большую дыхательную поверхность за счет альвеолярного строения. В дыхательных движениях, кроме межреберных мышц, участвует и диафрагма.Интенсивность процессов жизнедеятельности высокая, вырабатывается много тепла, поэтому млекопитающие —теплокровные (гомойотермные) животные (как и птицы).
8. Органы выделения —тазовые почки. Моча выводится по мочеиспускательному каналу наружу.
9. Головной мозг, как и у всех позвоночных животных, состоит из пяти отделов. Особенно велики размеры больших полушарий переднего мозга, покрытых корой (у многих видов извилистой),имозжечка. Кора становится высшим отделом центральной нервной системы, координирующим работу других отделов мозга и всего организма. Формы поведения сложные.
10. Органы обоняния, слуха, зрения, вкуса, осязания имеют большую разрешающую способность, что позволяет животным легко ориентироваться в среде обитания.
11. Млекопитающие —раздельнополые животные с внутренним оплодотворением. Зародыш развивается вматке (у большинства). Питание и газообмен происходит через плаценту. После рождения детеныши вскармливаются молоком.