Класс Млекопитающие — наиболее высокоорганизованная группа позвоночных животных. Позвоночные, или черепные позвоночные Позвоночные высокоорганизованные животные их головной мозг защищен

1. Наркотические вещества, их влияние на жизнедеятельность организма и здоровье потомства

Человечество тысячи лет знакомо с различными нейротропными (психоактивными) веществами, способными влиять на деятельность нервной системы. Эти соединения имеют разную природу и состав, однако в большинстве своем имитируют различные стороны деятельности медиаторов – веществ, передающих в ЦНС сигналы между нейронами в. Основными медиаторами нервной системы являются глутаминовая кислота, гамма-аминомасляная кислота, норадреналин, ацетилхолин (см. также вопрос 1 билета №21).

Можно выделить различные классы нейротропных соединений. Во-первых, это вещества, входящие в состав разрешенных к широкой продаже пищевых продуктов и родственных им товаров; во-вторых, наркотические препараты; в-третьих, нейротропные лекарственные соединения.

В качестве примера психоактивных веществ пищевого происхождения приведем кофеин и сходные с ним соединения, содержащиеся в кофе, какао, шоколаде, чае. Кофеин активизирует работу самых разных нейронов ЦНС и оказывает на нее стимулирующее действие. В эту же группу попадает этиловый спирт (алкоголь), содержащийся в большей или меньшей концентрации в различных напитках. В малых дозах алкоголь действует как стимулятор ЦНС, в больших, напротив, тормозит ее функции. Стимулирующее действие на работу нервной системы оказывает и никотин – главное действующее начало табака.

Проблема состоит в том, что все названные вещества кроме благоприятного действия на ЦНС вызывают значительное количество побочных эффектов. Первый из них – это привыкание, то есть ослабление эффектов при повторных применениях вещества. Это значит, что для достижения того же стимулирующего эффекта через некоторое время человеку приходится выпивать не одну, а две чашечки кофе или выкуривать большее количество сигарет.

При постоянном потреблении развивается зависимость человека от психоактивного вещества, т.е. ЦНС, приняв в расчет постоянное введение некоторого нейротропного соединения извне, снижает синтез (активность) того медиатора, эффекты которого «подменяет» данное соединение. Это, в свою очередь, приводит к тому, что без стимулятора нервная система уже не выходит на нормальный уровень активности, без дозы алкоголя уже не удается «успокоить нервы» и т.п.

Наконец, возникает много нарушений в деятельности других систем организма: кофеин может вызвать перевозбуждение сердца и рост кровяного давления, курение «сжигает» мерцательный эпителий воздухоносных путей и повышает риск раковых заболеваний. Но особенно много осложнений вызывает регулярное и неумеренное потребление алкоголя. В силу особенностей окисления в организме этилового спирта в ходе этого процесса образуется ряд промежуточных соединений, отравляющих многие органы и разрушительно действующих как на ЦНС, так и на сердце, печень, эндокринную систему. Возникшая стойкая зависимость от приема этилового спирта называется алкоголизмом и нередко приводит к полной деградации человека.

Наркотические препараты (кокаин, героин и др.) обладают всеми вышеописанными свойствами, но в значительно более яркой форме: эти вещества действуют в очень небольших количествах, их эффекты резко изменяют состояние ЦНС, а привыкание и зависимость вырабатываются быстро (после нескольких применений). Наркотические препараты запрещены к продаже, и их распространение является уголовно наказуемым.

2. Млекопитающие – высокоорганизованные позвоночные. Их приспособление к жизни в разных средах обитания

Млекопитающие – самый высокоорганизованный класс позвоночных животных. Млекопитающие распространены на всех материках, кроме Антарктиды, многие из них живут в воде, почве, способны к полету.

Тело млекопитающих покрыто волосами или шерстью. Их кожа относительно толстая, в ней много желез: потовых, сальных, у многих – пахучих. Детенышей млекопитающие выкармливают молоком – секретом молочных желез, являющихся видоизменением потовых желез.

Скелет состоит из позвоночника, черепа, поясов конечностей и костей конечностей. Позвоночник состоит из шейного (7 позвонков), грудного, поясничного, крестцового и хвостового отделов. К позвонкам грудного отдела полуподвижно присоединены ребра, образующие вместе с грудиной грудную клетку. Череп отличается большой мозговой коробкой. У млекопитающих появляется твердое костное небо, отделяющее носовой проход от полости рта. Зубы подразделяются на резцы, клыки и коренные. Пояс передних конечностей образован парными лопатками и ключицами. Пояс задних конечностей состоит из трех пар сросшихся костей, соединенных с крестцом. Скелет передних конечностей состоит из плечевой кости, двух костей предплечья и кисти с фалангами пальцев. Скелет задней конечности состоит из бедренной кости, двух костей голени и стопы с фалангами пальцев.

Мускулатура развита очень хорошо. Особая мускульная стенка – диафрагма – разделяет полость тела на грудную и брюшную. Хорошо развиты жевательные мышцы.

Пищеварительная система разделена на несколько отделов. Ротовое отверстие окружено губами. В ротовую полость открываются протоки слюнных желез, хорошо развит язык, который является органом вкуса и служит для перемешивания и глотания пищи. Из ротовой полости пища поступает в глотку, затем в пищевод, желудок и кишечник, оканчивающийся анальным отверстием. В кишечник открываются протоки поджелудочной железы и печени.

При дыхании воздух через носовую полость, гортань, трахею и бронхи попадает в легкие, состоящие из массы легочных пузырьков, оплетенных капиллярами малого круга кровообращения. Вдох и выдох происходят соответственно при расширении и сужении грудной клетки.

Основа кровеносной системы – сердце, оно состоит из четырех камер и кровь в нем не смешивается. Два круга кровообращения.

Выделительная система представлена двумя тазовыми почками, моча по мочеточникам поступает в мочевой пузырь, открывающийся наружу отдельным отверстием.

У млекопитающих постоянная температура тела (37–40 °С). Терморегуляция обеспечивается наличием волосяного покрова, подкожного жира, потовых желез.

Нервная система у млекопитающих развита очень хорошо. Головной мозг относительно размеров тела гораздо больше, чем у пресмыкающихся и птиц. Хорошо развиты мозжечок и большие полушария, покрытые корой. У многих животных (хищные, китообразные, приматы) кора мозга складчатая. У млекопитающих прекрасно развиты органы чувств, особенно хорошо развиты обоняние, слух, зрение. У них появилось наружное ухо, раковина которого усиливает остроту слуха.

Млекопитающие делятся на три подкласса. Представители первого из них – Яйцекладущие (ехидна, утконос) – откладывают яйца. Представители второго подкласса – Сумчатые (кенгуру, сумчатый медведь) – рождают маленьких детенышей после очень короткого срока беременности и донашивают их в специальной сумке, куда открываются млечные железы с двумя сосками. У представителей третьего подкласса – Плацентарных – зародыш развивается в особом органе – матке, и организм зародыша соединен с организмом матери посредством совместного органа – плаценты.

Плацентарные млекопитающие делятся на несколько отрядов.

Отряд Насекомоядные (кроты, ежи, землеройки, выхухоли). Представители имеют непостоянную температуру тела, одинаковые зубы.

Отряд Рукокрылые (летучие мыши, крыланы). Представители хорошо летают с помощью кожистой перепонки между пальцами, боками тела, задними конечностями и хвостом. У них есть киль, как у птиц. Имеют тонкий слух, способны к эхолокации.

Отряд Грызуны (мыши, крысы). Представители в основном растительноядные. У них хорошо развиты резцы.

Отряд Зайцеобразные (зайцы, кролики, пищухи). Передние конечности 5-, задние 4-палые. В верхней челюсти две пары резцов; более крупные – передние, растут постоянно; всегда острый режущий край.

Отряд Хищные (волчьи, кошачьи). Представители питаются животной пищей. У них всегда хорошо развиты клыки. Ключицы отсутствуют.

Отряд Ластоногие (тюлени, моржи, котики). Морские хищники. Представители имеют обтекаемое тело, толстый слой жира. Передние конечности превратились в ласты. Волосяной покров короткий. Ушные проходы и ноздри при нырянии закрываются. Размножаются на суше.

Отряд Сирены (ламантины, дюгони). Передние конечности в виде ластов, задние отсутствуют. Ушных раковин и волосяного покрова нет. Растительноядные.

Отряд Китообразные (киты, кашалоты, дельфины). Живут и размножаются только в воде. Волосяной покров утрачен. Имеют толстый слой жира. Питаются животной пищей. Хорошо развиты легкие.

Отряд Парнокопытные (олени, коровы, козы, кабаны, бегемоты). У представителей четное число пальцев, обычно с копытами. Чаще они опираются на два пальца. Ключиц нет. У жвачных (олени, корова, козы) желудок состоит из четырех отделов; съеденная трава через некоторое время отрыгивается и пережевывается коренными зубами и потом опять проглатывается. У большинства жвачных есть рога. У нежвачных парнокопытных пища проглатывается и переваривается без отрыгивания. Так питаются кабаны, бегемоты.

Отряд Мозоленогие (верблюды, ламы). Иногда включают как подотряд в отряд Парнокопытных. На ступнях подушкообразные, мозолистые утолщения.

Отряд Непарнокопытные (лошади, зебры, ослы, носороги). Представители имеют 1 или 3 пальца на конечностях, обычно с копытами. Лучше всего развит третий палец. Ключиц нет. Желудок один, очень хорошо развит слепой отросток, в котором происходит бактериальное переваривание растительной пищи.

Отряд Хоботные (индийский и африканский слоны). Представители имеют хобот – разросшийся нос, слившийся с верхней губой. Имеют бивни – видоизмененные резцы.

Отряд Приматы (лемуры, обезьяны, люди). Представители имеют пятипалые хватательные конечности. Большой палец может быть противопоставлен остальным четырем: это позволяет надежно захватывать предметы. Вместо когтей у приматов имеются плоские ногти. Глаза сближены и направлены вперед, поэтому хорошо развито бинокулярное зрение, что дает возможность точно определять расстояние до предметов. У приматов хорошо развит мозг, имеющий складчатую кору больших полушарий.

Из перечисления особенностей строения млекопитающих видно, что их различные группы приспособились к жизни в различных средах, освоили самые разнообразные пищевые базы. Все это доказывает то, что млекопитающие – самая высокоорганизованная группа позвоночных животных.

И других живых существ, поэтому его принято выделять в отдельный тип.

Различные млекопитающих отвечают за определенные процессы жизнедеятельности организма. Так, именно в промежуточном отделе головного мозга обрабатывается зрительная информация, поступающая к особи. Кроме того, процесс терморегуляции происходит именно благодаря контролю со стороны данного органа.

Бесперебойная работа эндокринной системы контролируется гипофизом, а вся полученная информация анализируется в среднем отделе мозга.

Для того чтобы сохранялось равновесие млекопитающего, а также баланс двигательной системы в общем, необходима работа мозжечка. А основные системы жизнедеятельности имеют свои центры управления, расположенные в продолговатом мозге.

Организм животного достаточно сложен, и считается, что интеллект его занимает второе место после человеческого. Об этом говорит не только строение головного мозга млекопитающего, но и масса по отношению к массе спинного мозга. Например, у рептилий спинной и головной мозг весят примерно одинаково, тогда как у животного масса головного мозга превышает спинной в три, а то и в пятнадцать раз, в зависимости от вида.

Отдельные зоны головного мозга у одного вида развиваются сильнее, у другого слабее, в зависимости от среды обитания животного. Например, если основное время суток жизни млекопитающего - ночь, то наиболее развито у такого животного зрение. Если речь идет об обитателе водоема либо болота, отмечено, что у такого млекопитающего будут сильно развиты слух и обоняние. Исключением считается кит, у которого система обоняния довольно слаба.

В головном мозге животного расположено 12 пар черепных нервов. Головные нервы млекопитающего отвечают не только за слух, зрение и обоняние, они также принимают непосредственное участие в формировании вегетативной системы.

Учеными доказано, что строение головного мозга млекопитающего формировалось миллионы лет. А прародителями современных животных были зверьки, имеющие охотничий инстинкт, добывающие себе пищу в ночное время с помощью хорошо развитого нюха и зрения. Если сравнивать с современным животным миром, то развитие их находилось примерно в середине между современными млекопитающими и рептилиями. Каким образом происходило формирование головного мозга, исследователям так до конца и не известно. Но именно благодаря такой степени развития, древним животным удалось, значительно видоизменившись, дожить до современных времен, а некоторым - стать незаменимыми помощниками человека.

Каково значение имеет головной мозг для позвоночных животных, Вы узнаете из этой статьи.

Какое значение имеет головной мозг для позвоночных животных?

Что такое головной мозг?

Головной мозг — это мозг, который находится в черепной коробке, простыми словами в голове. Процессы, протекающие в головном мозге, помогают организму быстро и качественно анализировать ту информацию, которую он получает благодаря органам чувств. На основе обработанной информации мозг принимает решение касательно дальнейших действий и поведения животного. Также головной мозг отвечает и за большинство других решений, главным из которых является управление организмом.

Каково значение головной мозг для позвоночных животных?

Значение головного мозга нельзя преувеличить. Он вытекает из тех функций, которые он исполняет и за которые отвечает. Главное значения мозга – обеспечение правильной работы высшей нервной деятельности организма с другими его системами.

Также он исполняет такие функции, в соответствии с его составляющими:

• Продолговатый мозг отвечает за процессы регуляции всех вегетативных функций организма животного. Он обеспечивает правильное дыхание, пищеварение, сосание, чихание, работу сердца и глотание;
• Мозжечок отвечает за сохранность равновесия тела. Значение — координация и согласование движений животного между собой;
• Средний мозг отвечает за регулировку напряжения мышц, движение глаз и повороты головы;
• Промежуточный мозг отвечает за согласованную работу всех внутренних органов. Значение — регулирует обмены веществ в организме, поддерживает стабильную температуру тела, потребление пищи и воды, способствует правильной деятельность эндокринной системы, исполняет для всех видов чувствительности роль коллектора;
• Подкорковые ядра. Они отвечают за инстинкты.

Также особое значение имеют и большие полушария мозга (височная, затылочная, теменная, лобная доли) – они принимают импульсы, исходящие от органов чувств и формируют — реализуют реакции в ответ.

Формирование головного мозга у всех позвоночных начинается с образования на переднем конце нервной трубки трех вздутий или мозговых пузырей: переднего, среднего и заднего. В дальнейшем передний мозговой пузырь делится поперечной перетяжкой на два отдела. Первый из них (передний) образует передний отдел головного мозга, который у большинства позвоночных образует так называемые полушария большого мозга. На задней части переднего мозгового пузыря развивается промежуточный мозг. Средний мозговой пузырь не делится и целиком преобразуется в средний мозг. Задний мозговой пузырь также подразделяется на два отдела: в передней его части образуется задний мозг или мозжечок, а из заднего отдела образуется продолговатый мозг, который без резкой границы переходит в спинной мозг.

В процессе образования пяти мозговых пузырей полость нервной трубки образует ряд расширений, которые носят название мозговых желудочков. Полость переднего мозга носит название боковых желудочков, промежуточного - третий желудочек, продолговатого мозга четвертый желудочек, среднего мозга - сильвиев канал, который соединяет 3-й и 4-й желудочки. Задний мозг полости не имеет. В каждом отделе мозга различают крышу, или мантию и дно, или основание. Крышу составляют части мозга, лежащие над желудочками, а дно - под желудочками.

Вещество мозга неоднородно. Темные участки - серое вещество, светлые - белое вещество. Белое вещество - скопление нервных клеток с миелиновой оболочкой (много липидов, которые придают беловатую окраску). Серое вещество - скопление нервных клеток между элементами нейроглии. Слой серого вещества на поверхности крыши любого отдела мозга носит название коры. Таким образом, у всех позвоночных головной мозг состоит из пяти отделов, расположенных в одной и той же последовательности. Однако, степень их развития неодинакова у представителей различных классов. Эти различия обусловлены филогенезом. Выделяют три типа головного мозга: ихтиопсидный, зауропсидный и маммальный.

Ихтиопсидный тип

К ихтипсидному типу мозга относят мозг рыб и амфибий. Головной мозг рыб имеет примитивное строение, что выражается в незначительных размерах мозга в целом и слабом развитии переднего отдела. Передний мозг мал и не разделен на полушария. Крыша переднего мозга тонкая. У костистых рыб не содержит нервной ткани. Основную массу его образует дно, где нервные клетки образуют два скопления - полосатые тела. От переднего мозга вперед отходят две обонятельные доли. По существу, передний мозг рыб - только обонятельный центр. Промежуточный мозг рыб сверху прикрыт передним и средним. От его крыши отходит вырост - эпифиз, от дна - воронка с прилегающим к ней гипофизом и зрительные нервы.

Средний мозг - наиболее развитый отдел мозга рыб. Это зрительный центр рыб, состоит из двух зрительных долей. На поверхности крыши находится слой серого вещества (кора). Это высший отдел мозга рыб, поскольку сюда приходят сигналы от всех раздражителей и здесь вырабатываются ответные импульсы. Мозжечок рыб развит хорошо, поскольку движения рыб отличаются разнообразием. Продолговатый мозг у рыб обладает сильно развитыми висцеральными долями, связан с сильным развитием органов вкуса.

Головной мозг амфибий имеет ряд прогрессивных изменений, что связано с переходом к жизни на суше, которые выражаются в увеличении общего объема мозга и развитии его переднего отдела. Одновременно происходит разделение переднего мозга на два полушария. Крыша переднего мозга состоит из нервной ткани. В основании переднего мозга лежат полосатые тела. Обонятельные доли резко ограничены от полушарий. Передний мозг по-прежнему имеет значение лишь обонятельного центра.

Промежуточный мозг хорошо виден сверху. Крыша его образует придаток - эпифиз, а дно - гипофиз. Средний мозг меньше по размерам, чем у рыб. Полушария среднего мозга хорошо выражены и покрыты корой. Это ведущий отдел ЦНС, т.к. здесь происходит анализ полученной информации и выработка ответных импульсов. Он сохраняет значение зрительного центра. Мозжечок развит слабо и имеет вид небольшого поперечного валика у переднего края ромбовидной ямки продолговатого мозга. Слабое развитие мозжечка соответствует простым движениям амфибий.

Зауропсидный тип

К зауропсидному типу мозга относят мозг пресмыкающихся и птиц. У рептилий наблюдается дальнейшее увеличение объема головного мозга. Передний мозг становится наиболее крупным отделом за счет развития полосатых тел, т.е. основания. Крыша (мантия) остается тонкой. На поверхности крыши впервые в процессе эволюции появляются нервные клетки или кора, которая имеет примитивное строение (трехслойная) и получила название древней коры - археокортекс. Передний мозг перестает быть только обонятельным центром. Он становится ведущим отделом ЦНС.

Промежуточный мозг интересен строением дорзального придатка (теменной орган или теменной глаз), который достигает наивысшего развития у ящериц, приобретая структуру и функцию органа зрения. Средний мозг уменьшается в размерах, теряет свое значение ведущего отдела, уменьшается его роль и как зрительного центра. Мозжечок развит сравнительно лучше, чем у амфибий.

Для мозга птиц характерно дальнейшее увеличение его общего объема и огромный размер переднего мозга, прикрывающего собой все остальные отделы, кроме мозжечка. Увеличение переднего мозга, который, как и у рептилий, является ведущим отделом головного мозга, происходит за счет дна, где сильно развиваются полосатые тела. Крыша переднего мозга развита слабо, имеет небольшую толщину. Кора не получает дальнейшего развития, даже подвергается обратному развитию - исчезает латеральный участок коры.

Промежуточный мозг мал, эпифиз развит слабо, гипофиз выражен хорошо. В среднем мозге развиты зрительные доли, т.к. зрение играет ведущую роль в жизни птиц. Мозжечок достигает огромных размеров, имеет сложное строение. В нем различают среднюю часть и боковые выступы. Развитие мозжечка связано с полетом.

Маммальный тип

К маммальному типу мозга относят мозг млекопитающих, у которых эволюция головного мозга пошла в направлении развития крыши переднего мозга и полушарий. Увеличение размера переднего мозга происходит за счет крыши, а не дна, как у птиц. На всей поверхности крыши появляется слой серого вещества - кора. Кора млекопитающих не гомологична древней коре пресмыкающихся, выполняющей роль обонятельного центра. Это совершенно новая структура, возникающая в процессе эволюции нервной системы. У низших млекопитающих поверхность коры гладкая, у высших - она образует многочисленные извилины, резко увеличивающие ее поверхность. Кора приобретает значение ведущего отдела головного мозга, что является характерным для маммального типа мозга. Обонятельные доли сильно развиты, т.к. у многих млекопитающих являются органом чувств.

Промежуточный мозг имеет характерные придатки - эпифиз, гипофиз. Средний мозг уменьшен в размерах. Его крыша, кроме продольной борозды, имеет еще и поперечную. Поэтому вместо двух полушарий (зрительные доли) образуется четыре бугра. Передние связаны со зрительными рецепторами, а задние - со слуховыми. Мозжечок прогрессивно развивается, что выражается в резком увеличении размеров органа и его сложной внешней и внутренней структуре. В продолговатом мозгу по бокам обособляется путь нервных волокон, ведущих к мозжечку, а на нижней поверхности - продольные валики (пирамиды).

Эволюция мозга у позвоночных животных: основные этапы

Этап 1. Образование центральной нервной системы в виде нервной трубки впервые появляется у животных представителей типа хордовых. У низших хордовых, например у ланцетника, нервная трубка сохраняется в течение всей жизни, у высших хордовых - позвоночных животных - в эмбриональной стадии на спинной стороне зародыша закладывается нервная пластинка, которая погружается под кожу и сворачивается в трубку.

Этап 2. У позвоночных животных нервная трубка подразделяется на головной и спинной мозг. В эмбриональной стадии развития нервная трубка образует в передней части три вздутия - три мозговых пузыря, из которых развиваются отделы мозга: передний пузырь дает передний и промежуточный мозг, средний пузырь превращается в средний мозг, задний пузырь образует мозжечок и продолговатый мозг. Эти пять отделов мозга характерны для всех позвоночных животных.

Этап 3. Для низших позвоночных - рыб и земноводных - характерно преобладание среднего мозга над остальными отделами. Только у хрящевых акуловых рыб в связи с быстрым движением развит мозжечок, а сильно развитое обоняние привело к увеличению переднего мозга, который становится центром переработки обонятельных сигналов.

Этап 4. У земноводных несколько увеличивается передний мозг и в крыше полушарий образуется тонкий слой нервных клеток - первичный мозговой свод (архипаллиум), древняя кора. Помимо архипаллиума у земноводных усиливаются связи переднего и среднего мозга.

Этап 5. У рептилий значительно увеличивается передний мозг за счет скоплений нервных клеток - полосатых тел - на дне переднего мозга. Большую часть крыши полушарий занимает древняя кора. Впервые у рептилий появляется зачаток новой коры - неопаллиум. Полушария переднего мозга наползают на другие отделы, вследствие чего образуется изгиб в области промежуточного мозга. Начиная с древних рептилий, полушария головного мозга становятся самым большим отделом головного мозга.

В строении головного мозга птиц и пресмыкающихся много общего. На крыше головного мозга - первичная кора, хорошо развит средний мозг. Однако у птиц по сравнению с рептилиями возрастают общая масса мозга и относительные размеры переднего мозга. Крупные зрительные доли среднего мозга свидетельствуют об усилении роли зрения в поведении птиц. Мозжечок крупный и имеет складчатое строение. Значительную часть полушарий переднего мозга у птиц, как и у рептилий, образуют полосатые тела - разрастания дна переднего мозга.

Этап 6. У млекопитающих передний мозг достигает наибольшей величины и сложности. Большую часть мозгового вещества составляет новая кора - вторичный мозговой свод, или неопаллиум. Он состоит из нервных клеток и волокон, расположенных в несколько слоев. Новая кора больших полушарий служит центром высшей нервной деятельности.

Промежуточный и средний отделы мозга у млекопитающих невелики. Разрастающиеся полушария переднего мозга накрывают их и подминают под себя. У приматов полушария переднего мозга покрывают собой и мозжечок, а у человека и продолговатый мозг. У некоторых млекопитающих мозг гладкий, без борозд и извилин, но у большинства млекопитающих в коре мозга имеются борозды и извилины, которые образуются в процессе роста коры. Наибольшие образования борозд у китообразных, наименьшие - у насекомоядных и летучих мышей.

Этап 7. Появление борозд и извилин происходит вследствие роста мозга при ограниченных размерах черепа. Мозг как бы впечатывается в костные стенки черепа, утесняются оболочки мозга. Дальнейший рост коры приводит к появлению складчатости в виде борозд и извилин. В коре мозга всех млекопитающих находятся ядерные зоны анализаторов, т.е. поля первичного коркового анализа.

Млекопитающие - наиболее вы­сокоорганизованный класс позвоноч­ных животных. Они распространены по всему миру и заселяют все жизнен­ные среды: наземную, воздушную, водную и почвенно-грунтовую. Класс включает около 4000 видов. Это теплокровные амниотические животные. Их тело по­крыто волосяным покровом; живо­родящие, детенышей вскармливают молоком. Благодаря исключительно высокому уровню развития цент­ральной нервной системы, и прежде всего коры больших полушарий головного мозга, млекопитающие отличаются весьма сложными формами поведения.

Размеры и форма тела млекопита­ющих весьма разнообразны и зависят от условий обитания и образа жизни. Например, у наземных млекопитаю­щих имеются относительно высокие ноги, расположенные под тулови­щем. Водные млекопитающие имеют обтекаемую рыбообразную форму и конечности, видоизмененные в ласты.

Кожа у млекопитающих относи­тельно толстая и прочная. Как и у всех позвоночных, она состоит из двух слоев: эпидермиса и собственно кожи, или кориума (рис. 41.1). Наружные слои эпидермиса постоянно ороговевают и слущиваются. Возоб­новление эпидермиса происходит за счет деления клеток росткового слоя. Глубокие слои кожи, состоящие из рыхлой соединительной ткани и со­держащие много жира, образуют подкожную клетчатку.

В коже млекопитающих имеются разнообразные ее производные, преимущественно эктодермального про­исхождения: волосы, а также пото­вые, сальные, млечные и другие железы. Волос состоит из стержня, высту­пающего над кожей и погруженного в нее корня. Корень волоса в коже об­разует волосяную луковицу, в дно которой вдается волосяной сосочек, богатый кровеносными сосудами, питающими волос. Волосяная луко­вица окружена волосяным мешочком. Видоизменениями волос явля­ются вибриссы (органы осязания), щетина и иглы. Основу волосяного покрова у многих видов составляют тонкие и короткие пуховые волосы, обусловливающие теплозащитные свойства меха. Между ними распола­гаются толстые и длинные остевые волосы, защищающие кожу от меха­нических повреждений. Сальные железы имеют альвео­лярное строение. Их протоки откры­ваются в волосяные мешочки. Сек­рет сальных желез предохраняет волосы от смачивания водой. Выде­ления трубчатых потовых желез, испаряясь с поверхности кожи, обес­печивают охлаждение тела. Кроме того, с потом выводится некоторое количество солей и мочевина. Одной из уникальных особенностей млеко­питающих является развитие у них млечных желез, которые представ­ляют собой видоизмененные потовые железы. Они выделяют молоко, ко­торым самки вскармливают своих детенышей. У всех млекопитающих, кроме ехидны и утконоса, протоки млечных желез открываются на специальных сосках. Производными кожных покровов млекопитающих служат также раз­личные роговые образования: рога, когти, ногти, копыта и др.

Скелет млекопитающих состоит из черепа, позвоночника, грудной клетки, костей конечностей и их поя­сов. Череп образован толстыми мас­сивными костями и отличается большой мозговой коробкой. Имеется вторичное нёбо, отделяющее рото­вую полость от носоглоточного хода. Череп сочленяется с первым шейным позвонком при помощи двух затылочных мыщелков. Позвоночник разделен на отделы: шейный (7 позвонков), грудной, поясничный, крестцовый и хвостовой. Позвонки имеют плоские поверхно­сти сочленения, между которыми расположены хрящи. Грудные по­звонки несут ребра, которые вместе с грудиной образуют грудную клетку. В крестцовом отделе позвонки срас­таются, в других отделах они остают­ся свободными. Пояс передних конечностей состо­ит из парных ключиц и лопаток. У животных, конечности которых со­вершают движения в одной плоско­сти, ключицы отсутствуют (лошади, собаки). Пояс задних конечностей об­разован парными подвздошными, се­далищными и лобковыми костями, обычно сросшимися между собой. Конечности построены по принципу пятипалой конечности наземных по­звоночных. В связи с разнообразием условий обитания и характером использования конечностей, они могут видоизменяться. У быстробегающих видов обычно наблюдается сокращение числа пальцев, а иногда и час­тичная редукция передней пары ко­нечностей (тушканчики, кенгуру). У водных зверей конечности, в той или иной мере, редуцированы и пре­вращены в ласты. Мускулатура млекопитающих сильно дифференцирована. Хорошо развиты жевательные и подкожные мышцы. Характерно наличие диафрагмы, которая разделяет грудную и брюшную полости.

Пищеварительная система на­чинается предротовой полостью, рас­положенной между мясистыми губа­ми и зубами, которая имеется только у млекопитающих. Зубы дифференцированы. Различают резцы, клыки и коренные зубы. Количество и форма зубов у каждой группы млекопитаю­щих настолько специфичны, что мо­гут служить диагностическим признаком при установлении принадлежности животного к той или иной группе. Крупный подвижный язык участвует в перемешивании пищи в ротовой полости при жевании, а у некоторых видов ис­пользуется и для захвата пищи. В ротовую полость открываются протоки трех пар крупных слюнных желез. Из ротовой полости через глотку пища попадает в пищевод, а затем в желудок. У разных групп млекопитающих, в связи с пищевой специализацией, желудок имеет раз­личное строение. Особенно сложное строение имеет желудок жвачных животных, которые поедают боль­шое количество трудно переваривае­мого грубого растительного корма. Из желудка пища попадает в кишеч­ник, который включает тонкую, тол­стую и прямую кишки. В двенадцатиперстную кишку (начальный от­дел тонкой кишки) открываются про­токи поджелудочной железы и печени. В тонкой кишке осуществля­ется переваривание белков, жиров и углеводов и происходит всасыва­ние большинства питательных ве­ществ. От начала толстой кишки от­ходит слепая кишка, которая особен­но хорошо развита у травоядных жи­вотных. Толстая кишка переходит в прямую, которая заканчивается анальным отверстием.

Органы дыхания состоят из воз­духоносных путей и легких. Через парные ноздри, хоаны и глотку воздух попадает в гортань. В гортани расположены парные складки слизи­стой оболочки с эластической тка­нью - голосовой аппарат. Трахея разделяется на два бронха, которые, войдя в легкое, делятся на бронхи второго, третьего и тд. поряд­ков, которые переходят в бронхио­лы, заканчивающиеся легочными пузырьками - альвеолами. У млеко­питающих в легких находится от 6 до 260 млн. альвеол, благодаря чему газообмен осуществляется очень интенсивно.

Кровеносная система млекопи­тающих имеет строение, сходное с кровеносной системой птиц. Отличие состоит лишь в том, что из левого желудочка млекопитающих отходит левая, а не правая, как у птиц, дуга аорты. Ее продолжением служит спинная аорта, несущая кровь к органам большей части тела. Венозная кровь направляется к сердцу по пе­редней и задней полым венам. В зад­нюю полую вену, вблизи сердца, от­крывается проток лимфатической системы. Эритроциты млекопитаю­щих не имеют ядер. Органами выделения у млекопи­тающих служат бобовидные парные тазовые почки с расположенными в них многочисленными нефронами.

Головной мозг млекопитающих характеризуется чрезвычайно ин­тенсивным развитием полушарий переднего мозга. Их увеличение свя­зано с разрастанием мозгового веще­ства крыши и образованием новой коры, в которой сосредоточены ассо­циативные центры высшей нерв­ной деятельности. Кора мозга у боль­шинства млекопитающих образует складки, расположенные в виде из­вилин, разделенных бороздами, бла­годаря чему поверхность ее сущест­венно увеличивается. Значительных размеров у млекопитающих дости­гает также мозжечок, особенно его боковые доли, обеспечивающие вы­сокую координацию движений и со­хранение мышечного тонуса. Млеко­питающие имеют 12 пар черепно-мозговых нервов.

Органы чувств у млекопитаю­щих развиты хорошо. Ведущую роль у большинства млекопитающих иг­рает орган обоняния, при помощи ко­торого они ориентируются в окружающей среде. Органы зрения развиты несколько слабее. Аккомодация осуществляется только за счет изменения формы хрусталика. Орган слуха состоит из трех отделов: внутреннего, среднего и наруж­ного уха. В полости среднего уха име­ются три слуховые косточки: молоточек, наковальня и стремечко, по­движно соединенные между собой. Они обеспечивают более совершенную передачу звуковой волны, улав­ливаемой ушной раковиной, к внут­реннему уху. Значительно усложни­лось наружное ухо, состоящее из на­ружного слухового прохода и ушной раковины, которая отсутствует толь­ко у водных и подземных млекопита­ющих (кит, крот).

Размножение млекопитающих имеет ряд прогрессивных особенно­стей. Для них свойственно внутрен­нее оплодотворение, живорождение (кроме клоачных), устройство для потомства специальных убежищ и продолжительная забота о нем, вскармливание детенышей молоком. Мужские половые органы состоят из парных семенников с прилежащи­ми к ним придатками, расположен­ными или в полости тела, или в осо­бой складке кожи - мошонке. Спер­матозоиды образуются в семенниках и выводятся наружу по семяпрово­дам через копулятивный орган. Женские половые органы состоят из парных яичников, расположенных в брюшной полости. Возле них в по­лость тела открываются воронки яй­цеводов, которые ведут в матку, сооб­щающуюся с влагалищем. Созрев­шая в яичнике яйцеклетка выходит в брюшную полость, откуда попадает в яйцевод, где происходит оплодотво­рение. Оплодотворенное яйцо попа­дает в матку, где и развивается эмбрион. У всех млекопитающих, за иск­лючением однопроходных и боль­шинства сумчатых, обмен веществ зародыша с организмом матери осуществляется посредством специаль­ного органа - плаценты, которая образуется путем срастания ворсинок оболочки плода с разрыхленным эпи­телием матки. После рождения (все высшие млекопитающие живородя­щи) и вскармливания детенышей мо­локом они некоторое время остаются с матерью, которая их воспитывает.

Млекопитающие произошли в конце триасового периода от примитивных зверозубых рептилий. Класс млекопитающих включает два под­класса: подкласс Первозвери, или Клоачные (яйцекладущие), и под­класс Настоящие Звери (живородя­щие), который разделяется на два инфракласса - Сумчатые и Плацентар­ные.

ПОДКЛАСС ПЕРВОЗВЕРИ, ИЛИ КЛОАЧНЫЕ

К подклассу Первозвери относятся наиболее примитивные среди современных млекопитающих животные - утконос и ехидна. Они обитают только в Австралии, Новой Гвинее и Тасмании. Зубы у них от­сутствуют. Передняя часть головы имеет форму «клюва», который по­крыт особого рода кожей, богатой нервами.

Кишечник и мочеполовые органы открываются в клоаку. Размножают­ся эти животные путем откладыва­ния яиц. Сосков у них нет. Млечные железы имеют простое трубчатое строение. Протоки их открываются на особых участках кожи, с которых детеныши слизывают молоко.

ПОДКЛАСС НАСТОЯЩИЕ ЗВЕРИ

В отличие от клоачных (яйцекладущих) млекопитающих представи­тели подкласса Настоящие Звери рождают живых детенышей. У большинства млекопитающих этого под­класса образуется плацента, млеч­ные железы открываются на сосках и отсутствует клоака.

Сумчатые

Сумчатые получили свое назва­ние благодаря наличию выводковой сумки, в которую открываются соски млечных желез. У большинства сум­чатых животных отсутствует пла­цента. Детеныши рождаются очень маленькими и слаборазвитыми и до­нашиваются в выводковой сумке, где они прикрепляются к соску в течение длительного времени (у некоторых до 250 дней). Сосать на первых порах детеныши не могут, и мать впрыскивает им молоко в рот. Обитают сумча­тые главным образом в Австралии и на прилежащих островах, а также в Южной, Центральной и Северной Америке. К ним относятся кенгуру, опоссум, сумчатый волк и др.

Плацентарные, или Высшие звери

К плацентарным относится боль­шинство современных млекопитаю­щих, морфофизиологическая ха­рактеристика которых соответствует описанию класса. В настоящее время существует 17 отрядов плацентарных.

Отряд Насекомоядные включает самых древних и примитивных пла­центарных млекопитающих (ежи, кроты, землеройки и др.). В основ­ном это мелкие зверьки, мордочка которых заканчивается длинным подвижным хоботком. Зубы их заост­рены и слабо дифференцированы на группы. Предков насекомо­ядных считают родоначальниками всех остальных плацентарных.

Отряд Рукокрылые - единствен­ная группа млекопитающих, способ­ных к длительному полету (летучие мыши, летучие собаки и др.). Разме­ры тела до 40 см. Передние конечности превращены в крылья. Кожная летательная пере­понка натянута между 2-5 пальца­ми передней конечности; она охваты­вает также бока тела и хвост. На гру­дине имеется киль, к которому прикрепляются мышцы. Рукокрылые активны только ночью и в сумер­ки. Обладают совершенной эхолока­цией - способны определять поло­жение окружающих предметов, улавливая слуховым аппаратом эхоультразвуковых сигналов, которые генерируют гортанью. Большинство летучих мышей приносят пользу, истребляя вредных насекомых.

Отряд Грызуны - наиболее много­численная группа млекопитающих, включающая около половины их ви­дов мировой фауны. Резцы их силь­но развиты и растут в течение всей жизни. Они покрыты эмалью только спереди, и поэтому задняя часть зуба стачивается сильнее и зуб все время остается острым. Большинство грызунов питается растительной пи­щей. Для многих из них характерна высокая плодовитость. Грызуны иг­рают главную роль среди позвоноч­ных в хранении и распространении возбудителей болезней человека.

Отряд Хищные включает зверей, приспособленных к питанию живот­ной пищей. Они имеют небольшие резцы, хорошо развитые клыки и бугорчатые коренные зубы, обычно с острыми режущими вершинами. Многие хищные - ценные объекты пушного промысла, животноводства и звероводства. Важнейшие семейства: Собачьи, Кошки, Гиены.

Отряд Ластоногие объединяет животных, приспособленных к жиз­ни в воде. Тело их веретенообразное, обтекаемое; пятипалые конечности преобразованы в ласты; хвост корот­кий. Толстый подкожный жировой слой служит ластоногим для тепло­изоляции и как запас питательных веществ. Волосяной покров в той или иной мере редуцирован. Большую часть времени ластоногие проводят в воде. На суше они лишь размножаются, выкармливают молоком детенышей и линяют. Важнейшие семейства: Ушастые тюлени, Моржи, Настоящие тюлени.

Отряд Китообразные - высоко специализированные вторичноводные млекопитающие, приспособлен­ные к постоянной жизни в воде. Это самые крупные животные на Земле: например, длина тела синих китов достигает 33 м, а масса тела 150 т. Тело их - обтекаемой формы с гори­зонтальным двухлопастным хвостом и непропорционально большой голо­вой. Сохранению тепла способству­ет мощный слой подкожного жира. Волосы, кожные железы, задние ко­нечности и таз редуцированы. Передние конечности превращены в ласты. Дыхательное носовое отверстие - дыхало расположено на темени и открывается только в момент выдо­ха-вдоха. Большой объем легких, а также высокое содержание гемогло­бина в крови и миоглобина в мышцах позволяют китам долго (свыше часа) находиться под водой. Из органов чувств наиболее развит слух.

Отряд Парнокопытные объединяет преимущественно крупных расти­тельноядных, у которых 3-й и 4-й пальцы достигают наибольшего развития, так что ось конечности проходит между ними. Конечные фаланги этих пальцев одеты копытами. Остальные пальцы в разной степени редуцирова­ны. Желудок у большинства видов состоит из нескольких отделов..

Отряд Непарнокопытные вклю­чает животных, у которых наиболь­шее развитие получил третий палец. На нем сформировалось копыто, при­способленное для быстрого бега по плотному грунту. Коренные зубы приспособлены для пере­тирания грубой растительной пищи. Отряд включает семейства Тапиры, Носороги и Лошади.

К отряду Приматы относятся вы­сокоорганизованные млекопитаю­щие, в том числе и человек. Для при­матов характерны пятипалые хвата­тельные конечности. Наличие клю­чиц и вращение костей предплечья обеспечивают большую подвижность и разнообразие движений передней конечности. Большой палец подвиж­ен и у многих видов может противо­поставляться остальным пальцам. На концах фаланг пальцев у боль­шинства видов имеются ногти. При передвижении по земле приматы опираются на всю стопу (стопоходя­щие). Глаза у приматов направлены вперед, что обеспечивает стереоско­пическое зрение. Головной мозг от­носительно большой, с развитыми большими полушариями. Приматы, за редким исклю­чением, населяют тропические и субтропические районы. Живут ста­дами и небольшими группами.

Млекопитающие - наиболее важная для человека группа животных. Большинство сельскохозяйственных животных принадлежит к млекопитающим. Млекопитающие (мыши, крысы, кролики и др.) широко испо­льзуются в научных биологических, медицинских и других исследовани­ях. Некоторые млекопитающие слу­жат предметом промысловой охоты (белка, соболь, песец, ондатра, ли­сица и др.). Однако наряду с положи­тельным значением, многие виды млекопитающих наносят ущерб че­ловеку и создают угрозу его здоровью. Так, уничтожая посевы и готовую сельскохозяйственную продукцию, они лишают человека значительной части продовольствия, а как основ­ные резервуары возбудителей природноочаговых болезней человека (чумы, туляремии и др.) способству­ют распространению их среди населения. В настоящее время числен­ность ряда видов млекопитающих (уссурийского тигра, соболя, кулана, сайгака и др.) в результате хозяйст­венной деятельности человека быст­ро сокращается, и поэтому они нуж­даются в защите. Большое значение для сохранения фауны млекопитаю­щих имеет запрещение промысла редких видов животных, сохранение их местообитаний, создание нацио­нальных парков, заповедников и за­казников.