Внутреннее строение млекопитающих - особенности всех органов и отделов

Отличия от других позвоночных животных

В процессе эволюции млекопитающие претерпели довольно большое количество изменений, которые привели к усложнению строения их организма. Подобные ключевые эволюционные изменения, выгодно отличающие этот класс от других, называются ароморфозы.

Основные ароморфозы различных систем организма млекопитающих, отличающие их от других позвоночных, представлены в таблице:

Данные особенности присущи не всем без исключения видам, относящимся к классу млекопитающих. Например, в класс млекопитающих включён подкласс первозвери, для которых живорождение не характерно. А также есть и исключение для способности сохранять температуру своего тела вне зависимости от температуры окружающей среды. Голый землекоп — вид грызунов, относящийся к классу млекопитающих, — является холоднокровным.

С количеством шейных позвонков тоже не всё однозначно. И хотя у большинства представителей класса их действительно по 7, исключения всё-таки есть. У ламантинов (морские млекопитающие, называемые ещё морскими коровами) их меньше из-за сращивания позвонков, у ленивцев и муравьедов их количество колеблется от 6 до 9 в зависимости от вида.

Строение млекопитающих

Хотя внешность представителей этого класса животных весьма разнообразна, анатомия и физиология имеют ряд общих особенностей и принципов.

Покровная система

Покровная система включает в себя кожные и волосяные покровы, а также другие виды роговых образований. Кожные покровы являются защитой от нежелательных воздействий окружающей среды, проникновения в организм опасных веществ, а также регулируют водно-солевой обмен с внешней средой.

Кожа млекопитающих состоит из двух слоёв эктодермального (верхний слой кожи) и мезодермального (нижний слой), или из эпидермиса и дермы.

Для большинства млекопитающих характерно наличие роговых образований эпидермального происхождения (это ногти, когти, копыта, рога, волосы, чешуйки).

Волосы — образование, типичное для млекопитающих и присущее именно этому классу животных. Основной функцией таких образований является терморегуляция, помимо этого, волосяной покров защищает кожу, участвует в регуляции водно-солевого баланса.

Экзокринная система

Обилие ра́звитых кожных желёз также является отличительной чертой млекопитающих. Железы внешней секреции продуцируют вещества (секрет) и выводят их на поверхность кожи или слизистых.

К железам внешней секреции относятся также и молочные железы. Эволюционно они образовались в процессе видоизменения потовых желёз. В качестве секрета молочная железа выделяет молоко.

Некоторые виды млекопитающих имеют пахучие железы, секрет которых используется животными для отпугивания врагов или для того, чтобы метить территорию, а у некоторых (утконоса, ехидны) даже обнаружены железы, выделяющие яд.

Строение скелета

Внутренний скелет млекопитающих выполняет функцию опоры и защиты, а также необходим для прикрепления мышц. Череп отличается большим размером черепной коробки и меньшим количеством костей, чем у других позвоночных. Чётко разделённый на 5 отделов позвоночник состоит из плоских позвонков, между которыми находятся хрящевые диски. К грудным позвонкам прикрепляются рёбра, часть из которых (истинные рёбра) соединяются с грудиной и образуют грудную клетку, а часть (ложные рёбра) до грудины не доходят.

Передние конечности прикрепляются к плечевому поясу, который у большинства млекопитающих состоит из двух ключиц и двух лопаток. Используются передние конечности для передвижения по земле, плавания под водой, перелётов по воздуху, захвата предметов и т. д. Состоит конечность верхнего пояса из плеча, предплечья и кисти. Плечо образовано одной костью — плечевой, предплечье — двумя (лучевой и локтевой), а кисть состоит из трёх частей — запястья (7 костей), пясти (количество костей равно количеству пальцев) и пальцев (состоящих из 2−3 фаланг).

Задние конечности прикрепляются к тазовому поясу, который состоит из парных костей: лобковых, тазовых и подвздошных. Конечность разделяется на три части: бедро, голень и стопа. Бедро образовано бедренной костью, голень состоит из малой и большой бедренных костей, а стопа состоит из предплюсны, плюсны и пальцев.

Мышечная система

В зависимости от образа жизни животных развитие мышц может иметь свои нюансы. Но особенностями мышечной системы млекопитающих являются:

• развитие мышц конечностей;
• наличие подкожной мускулатуры;
• наличие диафрагмы;
• хорошо ра́звитая жевательная мускулатура.

Подкожная мускулатура, помимо того, что отвечает за движение волосяного покрова и тем самым участвует в терморегуляции, выполняет такие функции, как: позволяет сворачиваться в клубок телам ежей и броненосцев, приводит в движение вибриссы — жёсткие осязательные волоски, а также отвечает за мимику (она наиболее развита у хищных млекопитающих и приматов).

Нервная система

Морфологические признаки позволяют разделить нервную систему на центральную и периферическую. При этом центральная нервная система включает в себя головной и спинной мозг, а периферическая — отходящие от спинного и головного мозга нервы.

Головной мозг млекопитающих чрезвычайно развит и велик. В нем выделяют пять отделов: передний, промежуточный, средний, продолговатый и мозжечок. Особенно ра́звитыми являются мозжечок и передний мозг (в котором наиболее сильно развита кора больших полушарий головного мозга).

В спинном мозге млекопитающих хорошо развиты как восходящие (проводящие информацию от частей тела к головному мозгу), так и нисходящие пути, сформированные двигательными волокнами.

Периферическую нервную систему образуют спинномозговые и черепные нервы. Часть из них относят к соматической нервной системе, а часть — к вегетативной.

Органы чувств

Для восприятия информационных сигналов, поступающих из внешнего мира, млекопитающие, как и другие позвоночные, имеют целый набор органов чувств: зрения, обоняния, слуха и равновесия, вкуса, осязания.

Дыхание и кровообращение

Газообмен организма с окружающей средой осуществляется с помощью системы дыхания. Усвоение кислорода и выведение углекислого газа происходит посредством лёгких, а также верхних (нос, носоглотка, ротоглотка) и нижних (гортань, трахея и бронхи) дыхательных путей. Роль кожи в газообмене незначительна, и с помощью кожных кровеносных сосудов в организм попадает не более 1% кислорода.

Система, снабжающая ткани кислородом и питательными веществами, освобождающая их от продуктов распада, а также транспортирующая биологически активные вещества, развита у млекопитающих хорошо. Центральным о́рганом кровообращения является четырёхкамерное сердце. Сосуды образуют два круга кровообращения — большой и малый.

Пищеварение и выделительная система

Пищеварительный тракт состоит из рото-глоточной полости, пищевода, желудка и кишечника. По сравнению с другими группами, относящимися к позвоночным, пищеварительная система млекопитающих наиболее развита. Она отличается сложностью и большей дифференцировкой пищевых желёз.

Водно-солевой обмен в организме, выведение продуктов обмена веществ, накопление и выделение мочи происходит при помощи пары почек и мочеточников, мочевого пузыря и мочеиспускательного канала.

Репродуктивная и эндокринная системы

Половыми железами млекопитающих являются семенники (у самцов) и яичники (у самок).

Эндокринная — система желёз внутренней секреции, производящих регуляцию работы внутренних органов животного. Биологически активные вещества производятся как в результате работы эндокринных желёз, так и в о́рганах и тканях, относящихся к другим системам организма. В виде конспекта кратко можно представить список важнейших эндокринных желёз млекопитающих:

• гипофиз;
• эпифиз;
• гипоталамус;
• щитовидная железа;
• надпочечники.

Какие ещё органы и ткани содержат эндокринные клетки и способны производить гормоны, можно понять из следующего списка:

• желудочно-кишечный тракт;
• плацента;
• тимус;
• почки;
• сердце;
• жировая ткань.

Представленное выше краткое описание строения млекопитающих может быть использовано как общая схема урока по данной теме.