Особенности строения млекопитающих. Млекопитающие Раскрасьте системы внутренних органов млекопитающего

Млекопитающие - наиболее высоко организованные позвоночные животные. Они отличаются большим разнообразием размеров и внешнего строения, что зависит от условий и образа жизни. Например, белозубка малютка имеет массу в среднем 1,5 г., африканский слон - 4-5 тонн, а синий кит до 150 тонн.

ОСОБЕННОСТИ ВНЕШНЕГО СТРОЕНИЯ

Рассмотрим их на примере собаки. Тело млекопитающих делится на голову, шею, туловище, хвост и

две пары конечностей. Голова имеет удлиненную форму. В ней различают черепной и лицевой отдел или морду. На голове расположен рот, окаймленный подвижными мясистыми губами, над которыми находится нос с парой ноздрей. По бокам головы находится пара глаз, защищенных подвижными веками. Третье веко (мигательная перепонка) редуцировано. Позади глаз располагается пара подвижных ушных раковин, свойственных только млекопитающим. Шея обеспечивает подвижное соединение головы с удлиненным туловищем, высоко приподнятым на передних и задних конечностях над землей. На брюшной стороне его (у самок) расположено несколько пар млечных желез, а под корнем хвоста - анальное отверстие. Конечности пятипалые. Все пальцы заканчиваются когтями.

ПОКРОВЫ ТЕЛА

Кожа млекопитающих состоит из двух слоев - эпителиального и собственно кожи. Эпителий ороговевающий. За счет него формируются сальные и потовые железы, волосы, когти, ногти, рога, копыта. Наличие волосяного покрова - характерный признак млекопитающих. Волосы равномерно покрывают тело собаки и подразделяются на ости (длинные и жесткие), подшерсток (короткие и тонкие) и пуховые волосы. Ость предохраняет кожу от повреждений, а подшерсток служит для теплоизоляции. Волосы состоят из рогового вещества - кератина. У собак в связи с сезонами происходит их смена 2 раза в год.

Располагающиеся в коже сальные железы вырабатывают секрет, который смазывает поверхность кожи и волосы, способствуя сохранению её эластичности, а кроме того предохраняет от проникновения микроорганизмов.

Потовых желез у собак мало, т.к. терморегуляция у них осуществляется за счет испарения воды с поверхности языка. Производными эпидермиса являются также млечные железы, секретом которых питаются детеныши. У некоторых млекопитающих потовые или сальные железы видоизменяются в пахучие: мускусные (ондатра, бобёр), анальные (хищники). Их секрет служит для видового опознания, защиты, мечения занимаемой территории.

СКЕЛЕТ И МУСКУЛАТУРА

Скелет имеет типичные для наземных позвоночных строение, но вместе с тем и ряд особенностей.

Череп образован несколькими парными и непарными сросшимися костями. Мозговой отдел его имеет больший чем у рептилий объемы, что определяется значительным развитием головного мозга, особенно коры.Для лицевого отдела характерно развитие вторичной челюсти и костного твердого неба.

Позвоночный столб состоит из 5 отделов: шейного, грудного, поясничного, крестцового и хвостового. Шейный отдел состоит из 7 позвонков, что характерно почти для всех млекопитающих. Число грудных позвонков колеблется от 12 до 15. К ним прикрепляются рёбра, которые срастаясь с грудиной, образуют грудную клетку. Массивные поясничные позвонки (6) соединены подвижно. Крестцовые позвонки (3-4) срастаются неподвижно между собой и костями таза, создавая опору для задних конечностей. Хвостовой отдел отличается большой изменчивостью числа позвонков.

Пояс передних конечностей у собаки образован парными лопатками и сросшимися с ними вороньими костями. Ключицы отсутствуют. С осевым скелетом плечевой пояс соединен посредством мышц и связок.

Пояс задних конечностей образован парными безымянными костями. Они образуются в результате срастания подвздошных, лобковых и седалищных костей. Срастаясь с крестцом они образуют замкнутый таз.

Свободные конечности пятипалые, имеют типичное для наземных позвоночных строение. Для задней конечности характерно развитие сухожильной косточки-чашечки.

Мускулатура млекопитающих отличается высокой специализацией. Значительного развития и дифференцировки достигает жевательная мускулатура, участвующая в захвате и измельчении пищи. Характерной особенностью мышечной системы является развитие подкожной мускулатуры и диафрагмы. Появление диафрагмы улучшает вентиляцию легких, а также делит полость тела на грудную и брюшную. Подкожная мускулатура играет роль не только в терморегуляции, но и в передаче информации. Хорошее развитие мышц конечностей обеспечивает большую скорость передвижения.

ВНУТРЕННЕЕ СТРОЕНИЕ

Пищеварительная система характеризуется развитием специализированных зубов, четким разделением кишечной трубки на отделы и значительной её длинной, чем достигается эффективное переваривание и всасывание пищевых веществ.

Ротовая полость начинается преддверием рта, наружной стенкой которого являются мясистые губы, а внутренней - хорошо развитые челюсти, снабженные специализированными зубами.

У собак 42 зуба, подразделяющиеся на резцы (12), клыки (4), переднекоренные (16) и заднекоренные (10). Зубы имеют корень, которым укреплены в лунке челюсти, и коронку, форма которой зависит

от типа зубов. Резцы у собак мелкие, долотообразные. Клыки большие, конические, служат для захвата и умерщвления добычи. Коренные имеют широкие бугристые коронки с острым режущим краем. Последний предкоренной верхней челюсти и первый коренной нижней образуют хищные зубы.. В процессе индивидуального развития происходит смена молочных зубов (резцов, клыков и предкоренных) на постоянные.

На дне ротовой полости лежит мускулистый язык, поверхность которого покрыта вкусовыми сосочками. Он участвует в перемешивании и проглатывании пищи, а также вкусовой рецепции. В ротовую полость открываются протоки трех пар слюнных желез, секрет которых увлажняет пищу, а кроме того содержит ферменты, расщепляющие крахмал.

Из ротовой полости через глотку и пищевод пища попадает в хорошо развитый простой желудок, а из него, после частичного переваривания, в тонкий кишечник. В начальный отдел его, 12-перстную кишку, впадают протоки печени и поджелудочной железы. В тонком кишечнике происходит гидролиз пищевых веществ и всасывание. Не переваренные остатки пищи поступают в толстую кишку, которая подразделена на слепую и ободочную. В этих отделах кишечника происходит формирование каловых масс, удаляемых наружу через прямую кишку.

ОРГАНЫ ДЫХАНИЯ

Млекопитающие дышат атмосферным воздухом. Основная роль в газообмене принадлежит легким, которые связаны с внешней средой дыхательными путями. Дыхательные пути включают носовую полость, носоглотку, глотку, гортань, трахею и бронхи, образующие в лёгких многочисленные разветвления. Самые мелкие бронхи - бронхиолы, заканчиваются лёгочными пузырьками - альвеолами. В последних и происходит газообмен. В развитии органов дыхания млекопитающих следует отметить появление надгортанного хряща, гортани и альвеолярной структуры легкого.

КРОВЕНОСНАЯ СИСТЕМА

Млекопитающие имеют четырехкамерное сердце, состоящее из двух предсердий и двух желудочков. От левого желудочка, в отличие от птиц, отходит левая дуга аорты. Кровь движется по двум кругам кровообращения. Большой круг кровообращения начинается из левого желудочка. Артериальная кровь, содержащаяся в нем, по системе сосудов, которые отходят от аорты, доставляется к тканям. Венозная кровь собирается в переднюю и заднюю полые вены, впадающие в правое предсердие, где заканчивается большой круг.

Малый круг кровообращения начинается в правом желудочке. Из него венозная кровь по легочной артерии поступает в легкие. Насыщенная кислородом артериальная кровь оттекает из легких в левое предсердие по четырём лёгочным венам.

У млекопитающих, в связи с развитием четырёхкамерного сердца, не смешиваются артериальная и венозная кровь. Снабжение тканей насыщенной кислородом артериальной кровью усиливает протекание в клетках окислительно-восстановительных процессов, повышая уровень энергетического обмена. В результате этого большинство современных млекопитающих способны поддерживать постоянную температуру тела и сохранять активность в условиях резких перепадов температур внешней среды.

ОРГАНЫ ВЫДЕЛЕНИЯ

В водно-солевом обмене у млекопитающих основная роль принадлежит вторичным почкам. Они представляют собой парные компактные тела бобовидной формы, расположенные по бокам поясничного отдела позвоночника. От почек отходит пара мочеточников, открывающихся в мочевой пузырь, из которого моча по мочеиспускательному каналу выводится наружу. Почки выделяют гипертоничную по отношению к плазме крови мочу, что позволяет экономить воду на удалении из организма продуктов обмена и солей.

НЕРВНАЯ СИСТЕМА

Состоит из головного, спинного мозга и периферических нервов, отходящих от них. Головной мозг собаки подразделяется на 5 отделов, как и у всех позвоночных, но имеет ряд особенностей по сравнению с другими классами позвоночных. Наибольшей величины и развития достигают полушария переднего мозга. Основную массу их составляет кора, на поверхности которой имеется большое число извилин. Полушария соединяются между собой мозолистым телом.

Средний мозг разделяется бороздами на четверохолмие, в отличие от других позвоночных, имеющих двухолмие. Через передние двухолмие идут к коре пути зрительного тракта, а через заднее - слухового. Мозжечок крупный. Состоит из полушарий и расположенного между ними червячка. Он обеспечивает поддержание мышечного тонуса, равновесия, координации движений. От головного мозга отходят 12 пар черепно-мозговых нервов.

ОРГАНЫ ЧУВСТВ

Развиты хорошо. Органы зрения представлены парой глаз. Роговица глаза выпуклая, хрусталик аккомодирует только за счёт изменения кривизны. В связи с развитием коры в ней формируются вторичные ассоциативные зрительные центры, расположенные в её затылочной доле.

ОРГАН СЛУХА

Имеет сложное строение. В процессе эволюции сформировались три его отдела: внутреннее, наружное и среднее ухо. Наружное ухо представлено подвижной ушной раковиной и наружным слуховым проходом. В среднем ухе развиваются три слуховые косточки: молоточек, наковальня и стремечко. Во внутреннем ухе значительного развития достигает улитка, в которой расположен кортиев орган.

У собак, как и многих млекопитающих, хорошо развиты органы обоняния. Они располагаются в верхне-задней части носовой полости и представляют собой систему сложно разветвленных раковин, поверхность которых покрыто обонятельным эпителием. Обоняние позволяет воспринимать различные запахи или их сочетания, характерные для группы особей или индивида.

ОРГАНЫ ВКУСА представлены вкусовыми сосочками, расположенными на языке.

КОЖНАЯ ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТЬ представлена рецепторами, воспринимающими температуру, давление, прикосновение.

ПОЛОВАЯ СИСТЕМА

Собаки, как и все млекопитающие, раздельно-полые животные. Самцы имеют парные семенники, в которых развиваются сперматозоиды. Идущие от семенников семяпроводы впадают в мочевыделительный канал. Парные яичники самок лежат в полости тела. Яйцеводы одним концом обращены в полость тела, а другим - открываются в присущий высшим млекопитающим мускулистый орган - матку, которая открывается наружу влагалищем.

РАЗВИТИЕ

Оплодотворение внутреннее, происходит в яйцеводах. Оплодотворенные яйцеклетки, продвигаясь по яйцеводам, начинают дробление, превращаясь в многоклеточный зародыш. При выходе зародыша в полость матки, он прикрепляется к её слизистой оболочке. В месте контакта зародыша со слизистой матки развивается детское место - плацента. Через неё в течение эмбрионального развития плод получает питательные вещества и кислород из крови матери, и одновременно удаляет продукты обмена.

У собак рождается несколько слепых беспомощных детёнышей. Поэтому родители проявляют заботу о потомстве. Матери выкармливают детёнышей молоком, согревают их, защищают от врагов. И после завершения кормления мать и отец продолжают охранять детёнышей, воспитывать их, передавая потомству индивидуальный опыт.

ПОВЕДЕНИЕ МЛЕКОПИТАЮЩИХ

Высокий уровень развития нервной системы и органов чувств определяют сложность поведения млекопитающих и его пластичность. В основе его лежит не только совокупность простых безусловных рефлексов, определяющих инстинктивное, врождённое поведение, но и способность к образованию условных рефлексов, и накоплению на их основе индивидуального опыта. В процессе взаимодействия организма со средой идёт постоянное приспособление его функциональных систем к изменяющимся условиям на основе образования в коре головного мозга новых временных связей и угасания старых. Поэтому для нервной деятельности млекопитающих характерна подвижность, богатство и сложность связей со средой. Млекопитающие способны предвидеть ход многих повторяющихся событий и в определенных ситуациях принимать соответствующие решения.

ПРОИСХОЖДЕНИЕ МЛЕКОПИТАЮЩИХ

Млекопитающие происходят от группы древних примитивных рептилий - зверозубых ящеров. По остаткам скелетов зверозубых ящеров установили, что жили они 200-230 млн. лет назад. Ноги у них располагались под туловищем и высоко поднимали его над землёй. Зубы их имели корни и подразделялись на резцы, клыки и коренные, а твёрдое нёбо было костным, вторичным. Кожные покровы сохраняли черты организации кожи амфибий.

Млекопитающие появились на земле в триасовом периоде мезозойской эры. О происхождении их от рептилий свидетельствуют общие для обеих классов признаки: наличие ороговевающего эпителия с гомологами роговых чешуй - волосами, наличие когтей на пальцах, гомология конечностей и их поясов, подразделение позвоночного столба на 5 отделов, сходство ранних этапов развития зародышей. Вместе с тем млекопитающие имеют четырёхкамерное сердце, теплокровны. Для них характерно выкармливание детёнышей молоком, живорождение.

О происхождении млекопитающих от рептилий свидетельствует также то, что представители подкласса первозверей (утконос, ехидна) строением и особенностями размножения занимают промежуточное положение между пресмыкающимися и млекопитающими.

Современная систематика делит млекопитающих на 2 подкласса:

1. Первозверей и 2. Настоящих зверей. К первому подклассу относится один отряд - Однопроходные. Ко второму подклассу принадлежат - инфракласс - Низшие звери с отрядом Сумчатые и инфракласс - Высшие звери, объединяющий 19 современных и 12-14 вымерших отрядов.

Оба подкласса млекопитающих берут начало в триасе от одной исходной группы звероподобных рептилий. В последующей эволюции разнообразные адаптации млекопитающих способствовали завоеванию ими не только обширных пространств суши, но и воздуха, грунта, пресных и морских вод.



Тип Хордовые

Класс Млекопитающие

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 , жира ф, 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.

Опорно-двигательная система. Скелет млекопитающих состоит из тех же отделов, что и у других наземных позвоночных животных: черепа, позвоночника, скелетов туловища, поясов и свободных конечностей (рис. 193).

Рис. 193. Скелет млекопитающего: 1 - верхняя челюсть; 2 - нижняя челюсть; 3 - череп; 4 - зубы; 5 - шейные позвонки; 6 - грудные позвонки; 7 - поясничные позвонки; 8 - хвостовые позвонки; 9 - ребра; 10 - лопатка; 11 - плечо; 12 - предплечье; 13 - кисть; 14 - тазовая кость; 15 - бедро; 16 - голень; 17 - стопа

Кости млекопитающих прочные, многие срастаются вместе. Череп крупный, состоит из меньшего, чем у рептилий, числа костей, так как многие срастаются еще в эмбриональном периоде. Челюсти сильные, вооруженные зубами, которые находятся в углублениях - альвеолах.

Позвоночник состоит из следующих пяти отделов: шейного (семь позвонков), грудного (двенадцать позвонков), поясничного (шесть-семь позвонков), крестцового (четыре слившихся позвонка) и хвостового отдела из разного числа позвонков у разных млекопитающих. Позвонки массивные, с уплощенными поверхностями тел. К позвонкам грудного отдела причленя-ются ребра, часть их соединяется с грудиной, образуя грудную клетку. Пояс передних конечностей состоит из парных ключиц и парных лопаток. Кора-коиды (вороньи кости) у большинства зверей редуцированы. У лошадей и собак, у которых ноги движутся только вдоль продольной оси тела, редуцированы и ключицы. Пояс задних конечностей (тазовый пояс) состоит из двух крупных тазовых костей. Каждая из них возникла при срастании лобковой, седалищной и подвздошной костей. Тазовые кости срастаются с крестцом.

У млекопитающих сложная система мышц. Наиболее развиты мышцы, двигающие конечности. Они начинаются на костях поясов и прикрепляются к костям свободной конечности. Длинные сухожилия подходят к костям стопы и кисти, что обеспечивает хорошую подвижность конечностей, расширяя их приспособительные (адаптивные) возможности.

Хорошо развиты межреберные дыхательные мышцы, сокращение которых поднимает и опускает грудную клетку. Есть мышцы, которые соединяются с кожей: например мимические мышцы, сокращение которых вызывает подергивание кожи, движение шерстного покрова, вибрисс.

У всех млекопитающих грудная полость отделена от брюшной мускулистой перегородкой - диафрагмой. Она широким куполом входит в грудную полость и прилегает к легким.

Лабораторная работа № 10

Тема. Строение скелета млекопитающих.

Цель. Изучить особенности строения скелета млекопитающих.

Оборудование: пинцет, лупа, скелет (и его части) кролика (кошки, крысы).

Ход работы

1. Рассмотрите общее строение скелета. Найдите его части: скелеты головы, туловища, конечностей. Обратите внимание на соединение костей между собой.
2. Рассмотрите скелет черепа. Обратите внимание на размеры мозговой коробки, соединения костей, дифференцированные альвеолярные зубы.
3. Определите отделы позвоночника и особенности их строения.
4. Рассмотрите строение грудной клетки, вспомните ее значение для животного.
5. Рассмотрите строение скелетов поясов и свободных конечностей - передних и задних. Найдите и назовите основные их части. Рассмотрите места прикрепления мышц.
6. Найдите сходство и различия в строении скелетов млекопитающих и пресмыкающихся.
7. Запишите свои выводы в тетрадь, сделайте необходимые рисунки.

Нервная система. Центральная нервная система млекопитающих состоит из тех же отделов, что и у других позвоночных (рис. 194). Наиболее развит передний мозг, имеющий крупные полушария. Поверхность полушарий образована несколькими слоями нервных клеток - так называемой корой.

Рис. 194. Нервная система млекопитающего: А - общий план строения: 1 - головной мозг; 2 - спинной мозг; 3 - периферические нервы; Б - головной мозг кролика: 1 - обонятельные доли переднего мозга; 2 - полушария переднего мозга; 3 - извилины коры; 4 - промежуточный мозг; 5 - средний мозг; 6 - мозжечок; 7 - продолговатый мозг

У млекопитающих со сравнительно простым поведением (кролики, мыши) полушария гладкие, а у хищных млекопитающих и приматов, отличающихся сложным поведением, кора полушарий имеет многочисленные извилины (складки) и борозды, увеличивающие их поверхность. Крупные полушария переднего мозга прикрывают сверху промежуточный и средний мозг. Хорошо развит мозжечок, где находятся центры координации движений.

Периферическая нервная система, как и у других позвоночных, представлена двенадцатью парами черепно-мозговых нервов (отходят от головного мозга) и многочисленными нервами, отходящими от спинного мозга. Мощные нервные стволы направляются от спинного мозга к передним и задним конечностям.

Из органов чувств у зверей наиболее развиты обоняние, слух, зрение. Хорошо развиты отделы мозга, связанные с обонятельным, слуховым и зрительным анализаторами.

Более сложное строение опорно-двигательной и нервной систем млекопитающих в сравнении с рептилиями свидетельствует об их прогрессивном развитии, дальнейшей дифференцировке в ряду позвоночных и огромных приспособительных возможностях.

Пищеварительная система у млекопитающих более сложная, чем у пресмыкающихся (рис. 195). Рот окружен мясистыми губами, которые облегчают захват и удержание пищи. Зубы дифференцированы (подразделены на группы) на резцы, клыки, предкоренные и коренные. У представителей разных семейств они развиты по-разному в зависимости от способа питания и характера корма. Так, у грызунов и зайцев хорошо выражены резцы, у хищников - клыки и т. п.

Рис. 195. Внутреннее строение кролика (самки): 1 - трахея; 2 - пищевод; 3 - сердце; 4 - легкие; 5-желудок; 6 - слепая кишка; 7 - печень; 8 - селезенка; 9 - тонкая кишка; 10 - поджелудочная железа; 11 - почка; 12 - толстая кишка; 13 - яичник; 14 - матка; 15 - яйцевод; 16 - мочевой пузырь

Между зубами и губами расположено преддверие рта. У грызунов и мартышек здесь находятся защечные мешки, в которых они переносят пищу. Еду звери отрывают и пережевывают зубами, обильно смачивая слюной. Ферменты слюны воздействуют на сложные сахара (крахмал, клетчатку), расщепляя их до более простых соединений. Пищевой комок проходит в глотку, пищевод и поступает в желудок (рис. 196, А). У большинства млекопитающих желудок простой: он состоит из одной камеры. В стенках его находятся железы, которые выделяют пищеварительные вещества и кислоту, переваривающие белки.

Рис. 196. Схемы строения пищеварительных систем млекопитающих: А - общий план строения (кролик): 1 - рот; 2 - ротовая полость; 3 - глотка; 4 - пищевод; 5 - желудок; 6 - печень; 7 - поджелудочная железа; 8 - тонкая кишка; 9 - толстая кишка; 10 - слепая кишка: 11 - прямая кишка; 12 - анальное отверстие; Б - строение желудка жвачного парнокопытного: 1 - рубец; 2 - сетка; 3 - книжка; 4 - сычуг

У жвачных парнокопытных желудок сложный, состоящий из четырех отделов - рубца, сетки, книжки и сычуга (рис. 196, Б). Только последний из них является собственно желудком. Предыдущие отделы представляют собой расширения пищевода и служат для сбраживания пищи. Здесь под влиянием простейших, бактерий и дрожжей перерабатывается трудно перевариваемая клетчатка. У коровы за сутки выделяется до 50 л слюны, а пища из желудка периодически отрыгивается и пережевывается зубами (отсюда происходит название «жвачные»). В кишечнике пища подвергается воздействию ферментов, выделяемых пищеварительными железами, расположенными в стенках кишечника, и поступающими из печени и поджелудочной железы. Они воздействуют на все группы пищи: белки, жиры и сахара. Переваренная пища всасывается в тонком кишечнике, а непереваренные остатки поступают в толстую кишку, где формируются каловые массы, удаляемые наружу.

Дыхательная система состоит из тех же отделов, что и у пресмыкающихся: проводящих путей и легких (см. рис. 195). Легкие у зверей устроены сложнее, чем у рептилий, у них большая поверхность, обеспечивающая совершенный газообмен.

Трахея разделяется на два бронха, которые входят в легкие и здесь многократно ветвятся. Самые тонкие ответвления - бронхиолы. Они оканчиваются легочными пузырьками, или альвеолами, дыхательная поверхность которых в 50-100 раз больше поверхности тела. Альвеолы обильно оплетены кровеносными капиллярами. Именно здесь происходит газообмен. Углекислый газ из крови за счет разницы давлений выделяется в альвеолы, а кислород поступает из альвеол в капилляры, соединяется с гемоглобином эритроцитов и разносится кровью по организму. Вентиляция легких происходит за счет вдоха и выдоха. Вдох происходит за счет сокращения межреберных мышц и диафрагмы, благодаря чему увеличивается объем грудной полости. При расслаблении межреберных мышц и диафрагмы объем грудной полости и объем легких уменьшается - происходит выдох.

Кровеносная система млекопитающих похожа на кровеносную систему птиц. Сердце четырехкамерное: два предсердия и два желудочка. В левой половине сердца находится артериальная кровь, в правой - венозная (рис. 197).

Рис. 197. Схема строения кровеносной системы млекопитающего: 1 - сердце; 2 - левая дуга аорты; 3 - сонная артерия; 4 - спинная аорта; 5 - яремная вена; 6 - легочная артерия; 7 - легочная вена; 8 - задняя полая вена; 9 - капиллярная сеть внутренних органов

Чисто артериальная кровь из левого желудочка по большому кругу кровообращения движется ко всем органам и тканям организма. Правда, в отличие от птиц, у млекопитающих сохранилась не правая, а левая дуга аорты. Венозная кровь из правого желудочка по сосудам малого круга кровообращения направляется в легкие, где обогащается кислородом. Быстрое движение чисто артериальной и чисто венозной крови (особенно к голове по сонным артериям и от мозга по яремным венам) обеспечивает организм кислородом и быстро удаляет вредные продукты жизнедеятельности. Это обеспечивает быстрый обмен веществ, высокую и постоянную температуру тела млекопитающих.

Выделительная система представлена почками. Они расположены в тазовой области и представляют собой компактные тела. В почках из крови отфильтровываются продукты белкового обмена: мочевина и некоторые соли вместе с водой. По мочеточникам моча стекает в мочевой пузырь и через мочеиспускательный канал удаляется наружу (рис. 198).

Рис. 198. Строение выделительной и половой систем млекопитающих - самца (А) и самки (Б): 1 - почки; 2 - мочеточники; 3 - мочевой пузырь; 4 - семенники; 5 - яичник; б - семяпроводы; 7 - яйцеводы; 8 - матка; 9 - мочеиспускательный канал

Строение и деятельность систем внутренних органов млекопитающих свидетельствует об их более совершенном, прогрессивном развитии: интенсивном обмене веществ, постоянной и высокой температуре тела. Сравнение млекопитающих с птицами показывает их независимое и параллельное историческое развитие.

Упражнения по пройденному материалу

1. В чем сходство и различия в строении покровов тела млекопитающих и рептилий?
2. Перечислите основные особенности строения скелета головы, туловища, конечностей, связанные с наземным образом жизни, с типом питания.
3. Поясните, чем отличается строение коры больших полушарий хищников и приматов от коры грызунов.
4. На примере грызунов и жвачных животных объясните характерные особенности строения пищеварительной системы.
5. Какие усложнения произошли в строении и деятельности систем внутренних органов млекопитающих по сравнению с рептилиями?

Внешний облик млекопитающих многообразен. Это объясняется удивительным разнообразием свойственной им жизненной обстановки - наземная поверхность, кроны деревьев, почва, вода, воздух. Очень сильно варьируют и размеры тела от 3, 8 см при массе 1, 5 г у карликовой бе-лозубки до 30 м и даже более при массе около 150 т у синего кита, что соответствует массе 30 слонов или 150 быков.

Кожа, как и у других позвоночных, состоит из двух слоев: наружного - эпидермиса и внутреннего - к у т и с а, или собственно кожи.

Эпидермис в свою очередь подразделяется на два слоя: глубинный, ростковый (иначе мальпигиев), состоящий из живых, делящихся клеток, и наружный, представленный постепенно отмирающими, в связи с роговым перерождением, клетками. Наиболее поверхностно расположенные клетки полностью ороговевают и слущиваются в виде мелкой перхоти или целых лоскутов (у некоторых тюленей).

За счет деятельности эпидермиса возникают такие его производные, как волосы, ногти, когти, копыта, рога (кроме оленьих), роговые чешуи и кожные железы.

Собственно кожа сильно развита и состоит преимущественно из волокнистой ткани. Нижняя часть этого слоя рыхлая, и в ней откладывается жир - это так называемая подкожная жировая клетчатка. Собственно кожа особенно сильно развита у водных зверей - тюленей и китов, у которых она выполняет термоизолирующую роль и уменьшает плотность тела.

Общая толщина кожи у разных видов различна. Как правило, у наземных обитателей холодных стран, имеющих пышный волосяной покров, она меньше. Есть разница и в прочности кожи. Встречается своеобразная кожная хвостовая аутотомия у мышей, тушканчиков и особенно у сонь. Кожный хвостовой футляр у них легко обрывается и соскальзывает с хвостовых позвонков, что дает возможность схваченному за хвост зверьку уйти от врага. Такое же биологическое значение имеет и очень тонкая, непрочная и бедная кровеносными сосудами кожа зайцев.

Кожный покров млекопитающих имеет существенное терморегуляционное значение. Роль мехового покрова понятна, но нужно еще указать и на значение кожных кровеносных сосудов. При расширении их просветов, которые регулируются нервнорефлекторными механизмами, теплоотдача резко возрастает. У некоторых видов существенное значение имеет также испарение с поверхности кожи пота, выделяемого одноименными железами.

Кожные железы у млекопитающих, в отличие от рептилий и птиц, обильны и многообразны. Потовые железы - трубчатые, глубинные их части имеют вид клубка. Эти железы выделяют в основном воду, в которой растворены мочевина и соли. Не у всех видов млекопитающих потовые железы развиты одинаково. Их мало у собак, кошек; у многих грызунов они есть только на лапах, в паховой области и на губах. Вовсе нет потовых желез у китообразных, ящеров и некоторых других. Сальные железы гроздевидны, и протоки их открываются в волосяную сумку. Секрет этих желез смазывает поверхность эпидермиса и волосы, предохраняя их от снашивания и смачивания. Кроме того, выделения сальных и потовых желез придают животному и его следам специфический запах и этим облегчают общение между особями одного вида и между разными видами.

Пахучие железы представляют видоизменение сальных или потовых желез, а иногда их комбинации. Значение желез разнообразно. Их выделения помогают распознаванию особей разного пола, служат для мечения занятой территории, способствуют половому возбуждению, служат средством защиты от врагов. Таковы мускусные железы кабарги, выхухоли, землероек, ондатры, анальные железы хищных, копытные и зароговые железы коз, серн и других парнокопытных. Общеизвестны анальные железы скунса, секрет которых чрезвычайно едок и служит для защиты от врагов.

Млечные железы возникли как видоизменение потовых желез. У низших однопроходных млекопитающих они сохраняют простое трубчатое строение, и протоки их открываются на определенном участке кожи брюшной поверхности. Сосков в этом случае нет. У сумчатых и плацентарных млечные железы гроздевидны, и протоки их открываются на сосках. Расположение желез и сосков бывает различным. У летучих мышей и обезьян они располагаются на груди, и сосков бывает одна пара. У большинства копытных соски расположены, как и сами железы, в паховой области. У других зверей млечные железы и соски расположены на брюхе и груди. Число сосков в известной мере связано с плодовитостью вида. Максимальное число их 24 (опоссумы из сумчатых, тенреки из насекомоядных).

Волосяной покров - наиболее характерное эпидермическое образование млекопитающих. Отсутствие его у некоторых видов (например, у китообразных)- явление вторичное. Хотя волос - производное эпидермиса, при развитии его зачаток - волосяная луковица - глубоко внедряется в толщу собственно кожи, образуя волосяную сумку. В дно волосяной луковицы вдается сосочек кориума с кровеносными сосудами и нервами. Это так называемый волосяной сосочек. Формирование и рост волоса происходят за счет размножения и видоизменения клеток луковицы, а ствол волоса является уже мертвым образованием, неспособным к росту. В стволе волоса различают три слоя: верхнюю кожицу, корковый слой и сердцевину. Два верхних слоя состоят из плоских ороговевших клеток и, как правило, содержат красящий пигмент. Сердцевина состоит из высохших клеток, наполненных воздухом, что и сообщает шерсти малую теплопроводность.

Волосяной покров состоит из волос различного типа. Основными категориями их будут пуховые волосы, ость и чувствующие волосы, или вибриссы. У большинства видов преимущественное развитие получают пуховые волосы, формирующие подшерсток, или пух. Однако у некоторых животных, например оленей, кабанов, многих тюленей, подшерсток редуцирован, и волосяной покров состоит главным образом из остей. Наоборот, у подземных зверей (крота, слепыша, цокораи др.) остевых волос почти нет. У большинства видов волосы на поверхности кожи распределяются неравномерно, собраны в пучки, состоящие из остевого волоса, вокруг которого расположено несколько пуховых (от двух до двухсот).

Наблюдается периодическая смена волосяного покрова, или линька. У некоторых видов она бывает дважды в году- осенью и весной; таковы белки, некоторые зайцы, песцы, лисицы. У кротов бывает и третья, летняя линька. Суслики, сурки линяют один раз в году, в весенне-летнее время. У северных млекопитающих по сезонам меняется густота меха, а у некоторых и окраска. Так, у белки на 1 см2 на огузке летом бывает в среднем 4200 волос, а зимой -8100. На зиму белеют горностаи, ласки, песцы, зайцы-беляки и некоторые другие.

Особую категорию волос представляют вибриссы - очень длинные жесткие волосы, выполняющие осязательную функцию. Они расположены на голове, нижней части шеи, груди, а у некоторых лазающих (например, у белки)- и на брюхе. Видоизменениями волос являются щетина и иглы.

Кроме волос, на коже млекопитающих бывают роговые чешуи. Наиболее сильно они развиты у ящеров. Роговые чешуйки наблюдаются также на лапах (мышевидные грызуны) и на хвосте (мышевидные, бобр, выхухоль, некоторые сумчатые).

Роговыми образованиями будут полые рога копытных, ногти, когти, копыта. Рога оленей также представляют придатки кожи, но развиваются они из кутиса и состоят из костного вещества.

Мышечная система млекопитающих весьма дифференцирована в связи с разнообразием телодвижений. Есть диафрагма-куполообразная мышца, отделяющая брюшную полость от грудной и имеющая важное значение при вентиляции легких. Хорошо развита подкожная мускулатура.

У ежей, ящеров и некоторых броненосцев она обеспечивает свертывание тела в клубок.

Эта же мускулатура обусловливает ощетинивание зверей, поднятие игл у ежей и дикобразов, движение вибрисс. На лице - это мимическая мускулатура.

Череп характеризуется относительно крупными размерами мозговой коробки, что естественно связано с большим объемом головного мозга. Кости черепа срастаются поздно, и это обеспечивает увеличениеголовного мозга по мере роста животного. Характерно сращение ряда костей в комплексы. Так, четыре затылочные кости образуют одну; сращение ушных костей приводит к образованию единой каменистой кости; сложное происхождение имеют височная и основная кости. Специфической особенностью является строение нижней челюсти, состоящей только из зубной кости. Угловая кость дает начало характерной только для млекопитающих барабанной кости, расположенной в виде яйцевидного вздутия на дне мозговой части черепа. Сочленовная кость, которая у рептилий также входила в состав нижней челюсти, превращается в одну из слуховых косточек среднего уха - молоточек. Нижняя челюсть причленяется к черепу (к височной кости) непосредственно, так как квадратная кость, к которой причленяется нижняя челюсть у рептилий и птиц, также видоизменилась в слуховую косточку - наковальню.

В строении позвоночного столба характерны плоские сочленовные поверхности позвонков и четко выраженная расчлененность позвоночника на отделы: шейный, грудной, поясничный, крестцовый и хвостовой. Первые два шейных позвонка преобразованы в атлант и эпистрофей, а общее число шейных позвонков равно семи. Таким образом, длина шеи у млекопитающих, в отличие от птиц, определяется не числом позвонков, а их длиной. Исключение составляют только ленивцы и ламантины, у которых число шейных позвонков варьирует от шести до десяти.

Истинных крестцовых позвонков два, но обычно к ним прирастают еще два хвостовых позвонка.

Основой плечевого пояса служит лопатка, к которой прирастает рудиментарный коракоид, и только у однопроходных ко-ракоид представлен самостоятельной костью. Ключица есть у видов, передние конечности которых совершают движения в разных плоскостях, например у обезьян. Виды, перемещающие эти конечности в одной плоскости, например копытные, ключиц не имеют.

Конечности млекопитающих вполне типичны для наземных позвоночных, но число пальцев варьирует от пяти до одного. Сокращение числа пальцев или рудиментация крайних из них наблюдается у быстро бегающих видов, например копытных, тушканчиков. Сравнительно медленно перемещающиеся звери, например медведи, обезьяны, опираются при хождении на всю ладонь и ступню (стопоходящие виды); быстрые бегуны, например собаки, копытные, опираются только на пальцы (пальцеходящие виды).

Пищеварительный тракт характеризуется большой длиной и хорошо выраженной расчлененностью на отделы. Он начинается преддверием рта, расположенным между мясистыми губами (свойственны только млекопитающим) и челюстями. У некоторых зверей расширение преддверия приводит к образованию больших защечных мешков (у хомяков, бурундуков, сусликов, некоторых обезьян). Мясистых губ нет у однопроходных и китообразных. В ротовую полость открываются протоки слюнных желез, секрет которых не только смачивает пищу, но и химически воздействует (фермент птиалин) на крахмал, превращая его в сахар. Слюна десмодов, питающихся кровью, обладает антикоагули-рующим свойством, т. е. препятствует свертыванию крови. У некоторых насекомоядных слюна ядовита и используется для умерщвления добычи.

Зубы млекопитающих дифференцированы на груйпы, в зависимости от типа питания.

Слабая дифференцировка свойственна малоспециализированным насекомоядным (бурозубкам). У зубатых китов дифференцировка зубов исчезла вторично.

Число зубов и распределение их по группам служат хорошим систематическим признаком. Для этого применяют зубную формулу, в которой группы зубов обозначают начальными буквами их латинских наименований: резцы - i (incisivi), клыки - с (canini), предкоренные - рт (praemolares) и истинно коренные - т (mo-lares). Формулу пишут в виде дробей: в числителе - число зубов в верхней челюсти, в знаменателе - в нижней. Для сокращения указывают число зубов в одной половине челюсти.

Зубная формула волка такова:

Желудок, обладающий многочисленными железами, имеет различный объем и внутреннее строение. Наиболее сложно устроен желудок жвачных копытных, поглощающих огромную массу малокалорийных и труд-ноперевариваемых кормов. У ящеров и муравьедов зубов нет, а желудок, как и у птиц, состоит из двух отделов: железистого и мускулистого. Сходство усиливается тем, что во втором обнаруживаются умышленно проглоченные камешки, обеспечивающие перетирание пищи.

Кроме тонкого, толстого и прямого отделов кишечника, некоторые млекопитающие имеют еще слепой отдел, в котором пища подвергается бактериальному сбраживанию. Особенно сильно слепая кишка развита у кормящихся грубой растительной пищей; длина ее достигает г/3 длины кишечника. Длина толстого отдела кишечника по отношению к общей длине всего кишечника составляет в процентах: у грызунов - до 53, у насекомоядных - до 30, у хищных - до 22. Естественно, различна и общая длина кишечного тракта: у большинства летучих мышей он в 2, 5 раза длиннее тела, у насекомоядных- в 2, 5-4, 2, у хищных - в 2, 5-6, 3, у грызунов - в 5, 0-12, 0, у копытных - в 12- 30 раз.

Протоки печени и поджелудочной железы впадают в переднюю часть тонких кишок.

Легкие имеют сложное ячеистое строение. Самые мелкие легочные ходы - бронхиолы заканчиваются пузырьками-альвеолами, в стенках которых ветвятся тончайшие кровеносные сосуды. Число альвеол даже у малоподвижных зверей (например, у ленивцев) равно 6 млн., а у весьма подвижных хищных оно достигает 300-500 млн. Механизм дыхания обусловливается изменением объема грудной клетки в результате движения межреберных мышц и диафрагмы.

Число дыхательных движений находится в зависимости от величины животного, определяющей разную интенсивность обмена веществ. Оно составляет (в 1 минуту): у лошади -8-16, у черного медведя - 15-25, у лисицы -25-40, у крысы - 100-150, у мыши - около 200. Вентиляция легких не только обеспечивает газообмен, но имеет и терморегуляционное значение. При повышении температуры число дыханий увеличивается, а вместе с этим повышается и количество тепла, выводимого из организма. Так, у собаки отношение отдачи тепла при дыхании к общей его потере при температуре воздуха 8° С составляет (в процентах) 14, при 15° С-22, при 30° -46.

Кровеносная система млекопитающих сходна с таковой птиц.

Сердце полностью разделено на два предсердия и два желудочка; от левого желудочка отходит одна дуга аорты (но не правая, как у птиц, а левая). Дуга аорты отсылает к голове сонные артерии и, огибая сердце, тянется под позвоночным столбом, по пути направляя разветвленные сосуды к системам органов. Венозная система характеризуется отсутствием воротного кровообращения в почках, которое в печени, как и у других позвоночных, хорошо развито. В печени происходит нейтрализация токсических продуктов белкового обмена.

Размеры сердца варьируют в зависимости от величины тела, образа жизни, а в конечном счете - в связи с интенсивностью обмена веществ. Масса сердца, выраженная в процентах к общей массе тела, составляет: у беззубых китов -0, 6-1, 0, у дикого кролика -3, 0, у крота -6, 0-7, 0, у летучих мышей -9, 0-15, 0.

Подобная зависимость прослеживается и в отношении частоты сокращений сердца: у быка массой 500 000 а число сокращений сердца в 1 минуту составляет 40-45, у овцы массой 50 000 г -70-80, у собаки массой 6500 г -100-130, у мыши массой 25 г-500-600.

Относительное количество крови и ее кислородная емкость у млекопитающих больше, чем у ниже стоящих классов. Это связано с количеством эритроцитов и их химической природой

Плотность гемоглобина на 100 см3 крови у млекопитающих равна 10-15 г, у амфибий - только 5-10 г.

Все эти особенности обеспечивают млекопитающим более высокий уровень обмена веществ и общей жизнедеятельности.

Головной мозг очень велик; особенно велики полушария переднего мозга, которые покрывают сверху промежуточный и средний мозг. Головной мозг по массе в 3-15 раз больше спинного, в то время как у рептилий масса их примерно одинакова. Большое развитие получает серая кора полушарий, в которой располагаются центры высшей нервной деятельности. Это и обусловливает сложные формы приспособительного поведения млекопитающих. Кора передних полушарий несет многочисленные борозды, наибольшее число которых наблюдается у высших млекопитающих.

Мозжечок также сравнительно крупный и подразделен на несколько отделов.

Обонятельные органы характеризуются увеличенным объемом обонятельной капсулы и ее усложнением путем образования системы ответвлений - обонятельных раковин. Только у китообразных обонятельный аппарат редуцирован. Тюленям же свойственно достаточно острое обоняние.

Органы слуха
у подавляющего большинства видов хорошо развиты. Они состоят из внутреннего и среднего уха, которые имеются и у предшествующих классов наземных позвоночных, а также из новоприобретений: наружного слухового прохода и ушной раковины, которая вторично исчезла у водных и обитающих в почве зверей. В полости среднего уха, которое отграничено от наружного слухового прохода барабанной перепонкой, находится не одна слуховая косточка - стремя, как у амфибий, рептилий и птиц, а еще две - молоточек (гомолог сочленовной кости нижней челюсти) и наковальня (гомолог квадратной кости). Молоточек упирается в барабанную перепонку, к нему причленена наковальня, которая в свою очередь сочленена со стремечком, упирающимся в окно перепончатого лабиринта (внутреннего уха). Вся эта система усиливает тонкость восприятия звуков. Кроме того, совершенство восприятия звуков обеспечивается и сильно развитой улиткой - извитым выростом перепончатого лабиринта, в котором расположено несколько тысяч тончайших волокон, резонирующих при восприятии звука.

Установлено, что у рукокрылых, мышевидных грызунов, землероек, китообразных выработался своеобразный механизм ориентировки путем звуковой локации: улавливание при помощи очень тонкого слуха отраженных предметами звуков высокой частоты, издаваемых голосовым аппаратом. Меняя частоту ультразвуков и улавливая их в отраженном виде, звери эти способны не только опознавать наличие предмета, но и чувствовать расстояние до него, а быть может, и его форму и другие качества. Такая эхолокация существенно помогает ориентировке в темноте или в воде.

Органы зрения не имеют принципиальных особенностей, и их значение в жизни зверей меньше, чем у птиц. На неподвижные предметы млекопитающие обращают мало внимания. Слабо развито или отсутствует у них цветное зрение. Так, кошки различают только 6 цветов, лошади -4 цвета, крысы не различают зелено-желтый и сине-зеленый цвета. Только у высших приматов цветное зрение приближается к зрению человека.

Глаза водных зверей несколько похожи на глаза рыб: роговица уплощена, а хрусталик круглый, что свидетельствует Q близорукости. У животных, ведущих подземный образ жизни, глаза рудиментарны, а у некоторых зверей (например, у слепого крота) они затянуты кожистой перепонкой.

Аккомодация по сравнению с птицами развита слабо и достигается только изменением формы хрусталика.

Характерной особенностью органов осязания является наличие осязательных волос, или вибрисс.

Почки у большинства млекопитающих бобовидной формы, с гладкой поверхностью. Только у китообразных, ластоногих и немногих других они состоят из нескольких долек. Основная в функциональном отношении часть почки - это ее наружный корковый слой, в котором располагаются извитые канальцы, начинающиеся боуменовыми капсулами, внутри которых находятся клубки кровеносных сосудов. В этих капсулах профильтровывается плазма крови, но не форменные ее элементы и белки. В почечных канальцах из фильтрата (первичной мочи) происходит обратное всасывание Сахаров и аминокислот. Почечные канальцы впадают в почечную лоханку, от которой берет начало мочеточник. Число почечных канальцев велико: у мыши - 10 000, у кролика - около 300 000.

Половые органы самца состоят из семенников, семяпровода, придаточных желез и совокупительного члена. Семенники у большинства располагаются в мошонке, сообщающейся с полостью тела через паховый канал. У однопроходных, китообразных, слонов и некоторых других семенники находятся непосредственно в полости тела. К семеннику прилегает его придаток, от которого отходит семяпровод, впадающий у корня полового члена в мочеиспускательный (семяизвергательный) канал. Перед впадением в мочеиспускательный канал семяпроводы образуют парные семенные пузыри - железы, секрет которых принимает участие в образовании жидкой части спермы и благодаря клейкой консистенции препятствует обратному вытеканию спермы из половых путей самки.

Рядом с семенными пузырями располагается вторая парная придаточная железа - предстательная, протоки которой впадают в начальную часть семяизвергательного канала. Секрет этой железы представляет основу жидкости спермы, в которой плавают сперматозоиды.

Совокупительный орган в основном состоит из пещеристых тел, которые заполняются перед совокуплением массой крови, что придает половому члену необходимую упругость. У ряда видов (например, у хищных, ластоногих) в толще совокупительного органа находится особая кость.

Парные яичники всегда лежат в полости тела. В непосредственной близости от них располагаются воронки парных яйцеводов, куда и попадают яйца после их выхода из яичника. Верхние извитые отделы яйцеводов представляют фаллопиевы трубы, в которых происходит оплодотворение яйца. Далее идут расширенные отделы матки, впадающие в непарное влагалище (у некоторых Сумчатых влагалище парное). Матка в простейшем случае парная, и во влагалище открываются два ее отверстия. У многих нижние отделы матки объединены, такая матка называется дву раз дельной (ряд грызунов, некоторые ХИЩНИКИ). Слияние большей части маток приводит к образованию двурогой матки (некоторые хищники, китообразные, копытные). При полной утрате парности матка называется простой (некоторые рукокрылые, приматы).

Размер яиц у млекопитающих в большинстве случаев очень мал (0, 05-0, 4 мм) и только у однопроходных они в связи: с наличием значительного количества желтка сравнительно велики (2, 5-4, 0леле).

При развитии зародыша в матке у подавляющего большинства млекопитающих формируется плацента. Ее нет у однопроходных, а у сумчатых она зачаточна. Плацента возникает путем срастания двух наружных околоплодных оболочек (аллантоиса и прохориона), в результате чего формируется губчатое образование - хорион. Хорион образует выросты - ворсинки, которые внедряются или срастаются с разрыхленным эпителием матки. В этом месте происходит сплетение (но не сращение) кровеносных сосудов материнского организма и плода, что обеспечивает снабжение зародыша кислородом и питательными веществами и вынос продуктов обмена и углекислоты.

По способу распределения ворсинок хориона различают плаценты: диффузную- когда ворсинки распределяются равномерно (китообразные, некоторые копытные); дольчатую - когда ворсинки собраны в группы (жвачные); дискоидальную - когда ворсинки располагаются на участке хориона, имеющего вид обруча (насекомоядные, хищные).

После родов в стенке матки на месте бывшего прикрепления плодов остаются темные, так называемые плацентарные пятна. По их количеству можно установить число детенышей в помете.

Половой диморфизм у млекопитающих выражен слабо (преимущественно в размерах и общем складе): самцы обычно несколько крупнее самок и более крепкого телосложения. Но у усатых китов, наоборот, самки заметно крупнее самцов. Многие парнокопытные отличаются по рогам. Самки всех оленей, кроме северного, безроги.

У самцов баранов рога более мощные, чем у самок, которые иногда бывают безрогими. Не имеют рогов самки многих антилоп. У самцов ушатых тюленей развивается подобие гривы.

Половые особенности в окраске свойственны меньшинству видов. Видимо, это связано с меньшим развитием у млекопитающих способности к зрительным (в частности, к цветовым) восприятиям. Разнополые особи различают друг друга главным образом по запаху.

Жизнь животных: в 6-ти томах. - М.: Просвещение. Под редакцией профессоров Н.А.Гладкова, А.В.Михеева . 1970 .

Оборудование: фотографии собаки, гепарда, тигра (с высунутым языком); одного-двух усатых китов (синий кит, южный кит); таблица «Внутреннее строение млекопитающего»; схема строения легких млекопитающего с выделенными цветом альвеолами и обозначенной диафрагмой.

ХОД УРОКА

После организационного момента и письменного тест-опроса по материалу, изученному ранее, переходим к изучению нового материала.

Актуализация знаний, фронтальная эвристическая беседа . Итак, мы с вами многое уже знаем о млекопитающих – их общую характеристику, особенности внешнего строения, скелета, мускулатуры. Цель сегодняшнего урока – выяснить, каковы особенности внутреннего строения млекопитающих.

Вопрос. Что из того, что нам уже известно, позволит сделать предположения об особенностях систем органов? Какие данные могут служить подсказкой?

(Млекопитающие – высокоорганизованные животные; они теплокровны. Теплокровность и строение систем внутренних органов взаимосвязаны .)

Примечание. Разумеется, приводимые ответы являются примерными – их правильность, четкость и полнота зависят от уровня подготовки класса. В случае затруднений учитель может задать «наводящие» вопросы.

Да, теплокровность – основной показатель высокого уровня обмена веществ животного. С работой каких конкретно систем органов связан уровень обмена веществ и поддержание теплокровности?

(С работой кровеносной, дыхательной и пищеварительной систем, т.к. они обеспечивают поступление к органам и тканям питательных веществ и кислорода. )

Пищеварительная система «отвечает» за поступление в организм питательных веществ и энергии в виде химических связей. Эта энергия используется при мышечной работе и при образовании веществ самого организма (например, из аминокислот строятся белки), «своих» для каждого вида. Часть энергии выделяется в виде тепла, что обеспечивает повышение температуры тела.
Дыхательная система обеспечивает поступление в организм кислорода, который расходуется в клетках при распаде сложных веществ до простых. Именно в таких реакциях выделяется большая часть энергии.
Кровеносная система доставляет питательные вещества от органов пищеварения и кислород от легких к органам и тканям всего организма.

(В некоторых классах дети сами могут рассказать об этом при ответе на вопрос «Почему именно эти системы органов отвечают за теплокровность?»)

Вопрос. Раз млекопитающие теплокровны, какими должны быть у них эти системы органов?

(Совершенными, а также развитыми, дифференцированными – разделенными на специализированные отделы и т.д. Возможны разные варианты ответов .)

Вопрос. Что означают слова «совершенный», «высокоразвитый» применительно к каждой системе органов? Начнем с пищеварительной системы.

(Пищеварительная система должна обеспечивать возможность поступления большого количества пищи и наиболее полного ее усвоения. Следовательно, она должна быть хорошо дифференцированной – на одном участке пища должна измельчаться, на других – разные вещества должны перевариваться; для хорошего усвоения переваренных веществ нужен достаточно длинный кишечник, хорошо развитые пищеварительные железы. )

Вопрос. А можем мы предположить, какие отделы присутствуют в пищеварительной системе млекопитающих, какова их последовательность? Может ли нам помочь информация о том, что млекопитающие – класс типа Хордовые?

(У млекопитающих, как у большинства хордовых, должны иметься рот, глотка, пищевод, желудок, кишечник и пищеварительные железы, в том числе поджелудочная железа .)

Вопрос. А какой должна быть дыхательная система, чтобы обеспечивать поступление достаточного для теплокровности количества кислорода?

(Легкие должны иметь большую поверхность, чтобы площадь соприкосновения воздуха с капиллярами была большой. )

Вопрос. Сравнивая млекопитающих с такими же высокоразвитыми животными (например, с птицами), можем ли мы предположить уже сейчас, не заглядывая в учебник, из каких отделов состоит их дыхательная система?

(Обязательно должны быть воздухоносные пути, в которых воздух согревается или охлаждается (в зависимости от условий), где задерживается пыль. Скорее всего, это носовая полость, гортань, трахея и бронхи, и место, где происходит газообмен, – легкие .)

Вопрос. А какой тип кровеносной системы обеспечивает высокий уровень обмена веществ? По какому классу животных мы можем об этом судить?

(Птицы – теплокровные животные. К тканям и органам у них поступает только артериальная кровь, богатая кислородом. Венозная и артериальная кровь не смешиваются в сердце за счет того, что оно четырехкамерное. А так как есть легкие, то должно быть два круга кровообращения (второй круг кровообращения возник впервые у земноводных именно с появлением легких!). Можно предположить, что у млекопитающих кровеносная система устроена аналогично .)

Итак, мы с вами по сути дела «сконструировали», каким должно быть внутреннее строение млекопитающих.

(Учитель открывает створки доски. На доске – схема .)

Мы пока не говорили еще об одной системе органов – как бы ни был совершенен обмен веществ, все равно в процессе жизнедеятельности образуются продукты распада, которые должны удаляться из организма. Понятно, что эту функцию будут выполнять почки. А вот другие особенности выделительной системы мы с вами «нафантазировать», предположить заранее, не сможем.

Посмотрите еще раз на созданные нами «конструкции» строения систем внутренних органов. Примерно то же строение имеют соответствующие системы органов птиц. Есть сходство в «сочиненном» нами организме и с пресмыкающимися – в пищеварительной системе, отчасти в дыхательной. А ведь мы знаем, что птицы (класс в целом) – животные очень специализированные; все системы органов у них работают очень эффективно в связи с приспособленностью к полету. Между млекопитающими и птицами есть отличия не только во внешнем облике, но и во внутреннем строении. Есть отличия между млекопитающими и пресмыкающимися. В чем же состоят эти отличия?

На партах у вас учебники, у некоторых – дополнительная литература и карточки с заданиями. Каждая пара работает над конкретным заданием, часть заданий одинакова. А в результате у нас с вами должна получиться целостная картина внутреннего строения млекопитающего – каждый внесет в нее свою лепту. На работу вам отводится 6 минут. За это время вы должны четко и кратко ответить на вопросы и дополнить схемы на доске. Тот, кто закончит раньше других, должен перенести схемы с доски в тетради. Тот, кто не успеет этого сделать, восстановит их по памяти дома, они очень простые.

Задания на карточках

1. Чем отличается пищеварительная система зверей (млекопитающих) от пищеварительной системы птиц? Найдите на рисунке органы пищеварительной системы млекопитающих и приготовьтесь показать их по таблице у доски.

Подсказка: учебник Никишов А.И., Шарова И.Х. Биология: Животные. Для 7–8 кл. общеобразовательных учреждений. – М.: Просвещение, 1994. С. 165 (§ 55, п. 1); с. 166 (рис. 237, 238); с. 195 (4-й абзац сверху); § 65, п. 2 (пищеварительная система); с. 197 (рис. 292, 293).

(В отличие от птиц, у млекопитающих нет зоба, нет клоаки. У зверей есть зубы, а у птиц – нет. У млекопитающих появляется прямая кишка. Непереваренные остатки пищи выходят через анальное отверстие. На границе между тонкой и толстой кишкой лежит слепая кишка – там происходит брожение и расщепление растительной клетчатки. )

Дополнение к схеме: прямая кишка, анальное отверстие, слепая кишка.

2. Чем отличается пищеварительная система млекопитающих от пищеварительной системы пресмыкающихся?

Подсказка: Биология. Пособие для поступающих в вузы.// Под ред. В.Н. Ярыгина. – М.: Высшая школа, 2000. С. 352, (статья «Пищеварительная система»).

(В отличие от пресмыкающихся, у млекопитающих зубы делятся на клыки, резцы, коренные, а у пресмыкающихся они одинаковые, недифференцированные. И пресмыкающихся так же, как у птиц, есть клоака, а у млекопитающих – прямая кишка и анальное отверстие. «Только у одной группы, в которую входят ехидна и утконос, сохраняется клоака», – дополняет учитель .)

Дополнение к схеме: прямая кишка, анальное отверстие .

3. Чем отличается дыхательная система зверей (млекопитающих) от дыхательной системы птиц? Найдите на рисунке в учебнике органы дыхательной системы и приготовьтесь показать их по таблице у доски.

Подсказка: учебник, статьи «Дыхательная система» на с. 166, 167, 168*.

(У птиц легкие представляют собой губчатые тела и содержат «перегородки». В легких млекопитающих бронхи ветвятся на большое количество еще более мелких ответвлений (бронхиол), которые заканчиваются пузырьками (альвеолами). Кроме того, в механизме дыхания участвуют не только межреберные мышцы, но и диафрагма .)

Дополнение к схеме: альвеолы, диафрагма .

4. Чем отличается кровеносная система зверей (млекопитающих) от кровеносной системы птиц? Найдите на рисунке органы (отделы) кровеносной системы и приготовьтесь показать их по таблице у доски.

Подсказки:

1. Учебник с. 198 (рис. 295), с. 168 (рис. 243). Внимательно рассмотри схемы строения сердца!

2. Биология: Пособие для поступающих в вузы, т. 1. – М.: ООО Изд. Новая Волна: ЗАО Изд. Дом ОНИКС. Авт. Чебышев, Кузнецов, Зайчикова, Гуленков – с. 373, 5-й абзац сверху (т.е. со слов «Кровеносная система замкнутая...» до слов «...Сердце у птиц крупнее, чем у млекопитающих.»), с. 403, статья «Кровеносная система», 1- и 2-й абзац.)

3. Биология. Пособие для поступающих в вузы. //Под ред. В.Н. Ярыгина. С. 366 и с. 360, статьи «Кровеносная система».

4. Грин Н., Стаут У., Тейлор Д. Биология. Пер. с англ. – М.: Мир, 1990. Т. 2. С. 193 (статья «Птицы и млекопитающие). Общий план строения» и статья «Пресмыкающиеся: крокодил».

(Главное различие кровеносной системы млекопитающих и птиц в том, что у птиц дуга аорты отходит вправо; левой дуги аорты нет. У млекопитающих же наоборот, нет правой, но есть левая дуга аорты. У пресмыкающихся есть и правая, и левая дуги аорты .)

Дополнение к схеме: левая дуга аорты .

Дополнительная информация: кроме того, имеется отличие в строении эритроцитов – клеток крови, которые транспортируют кислород к органам и тканям, а от них к легким – углекислый газ. В них содержится гемоглобин (вещество, присоединяющее к себе кислород или углекислый газ). У млекопитающих в эритроцитах нет ядер, что позволяет увеличить в них содержание гемоглобина. В итоге увеличивается кислородная емкость крови, и к органам и тканям поступает больше кислорода.

5. Каковы особенности выделительной системы млекопитающих? Чем она отличается от выделительной системы птиц? Найдите на рисунке в учебнике органы выделительной системы млекопитающих и приготовьтесь показать их по таблице у доски.

Подсказка: учебник, с. 199, с. 197 (рис. 292); с. 168.

(У млекопитающих в выделении продуктов распада принимают участие почки и потовые железы. У птиц нет потовых желез. У млекопитающих есть мочевой пузырь, а у птиц его нет в связи с приспособленностью к полету. Моча у зверей выходит из мочевого пузыря через мочеиспускательный канал. У птиц моча выходит через клоаку .)

После того как учащиеся закончат работать с карточками, они, по выбору учителя, зачитывают задание и отвечают на поставленный вопрос. Учитель комментирует ответы, дополняя схему на доске. В результате она приобретает следующий вид:

Итак, мы уточнили составленные нами схемы строения систем органов млекопитающих. В начале урока мы ставили перед собой цель – выяснить особенности строения систем внутренних органов зверей. Цель мы достигли. Безусловно, каждая из систем органов нужна и важна. Благодаря их совершенству у млекопитающих поддерживается высокий уровень обмена веществ и высокая и постоянная температура тела. Но возникает еще один интересный вопрос: за счет чего она не просто высокая, а именно постоянная. Что позволяет организму не перегреваться и не переохлаждаться? Послушаем сообщение.

«Терморегуляция» – сообщение учащегося

Теплокровностью (по-другому – гомойотермностью, от греческих слов homoios – подобный и therme – тепло) называют способность организма поддерживать постоянную температуру тела вне зависимости от колебаний температуры внешней среды. Теплокровность характерна для птиц и млекопитающих.
На изменения температуры реагируют особые рецепторы – терморецепторы. Они передают сигналы в один из отделов мозга – гипоталамус, а тот «руководит» организмом в нужном направлении: или уменьшать теплоотдачу, сохраняя тепло, или увеличивать ее. От перегрева организм спасает отток крови в расширяющиеся капилляры кожи, где кровь охлаждается и охлажденной вновь поступает внутрь тела. Кроме того, при угрозе перегрева увеличивается потоотделение. У некоторых зверей потовые железы располагаются не по всему телу. Например, у собак они – только на подушечках пальцев. Таким животным помогает так называемая тепловая одышка – влага у них испаряется с высунутого языка. (Демонстрирует фото животных с высунутым языком – собаки, гепарда, тигра. )
От резких колебаний температуры организм млекопитающего защищает, конечно, и шерстный покров. Кроме того, у многих зверей под кожей располагается жир, он выполняет изолирующую функцию, т.к. плохо проводит тепло. Например, у усатых китов толщина слоя жира может достигать полуметра. (Демонстрирует фото какого-нибудь усатого кита. ) Существуют и поведенческие механизмы терморегуляции: животные стараются избегать слишком жарких мест (прячутся в тень) и слишком холодных (строят убежища). Во время холодов звери сворачиваются в клубок, уменьшая таким образом поверхность, которая соприкасается с холодным воздухом.
Существует химическая терморегуляция – в результате временного усиления обмена веществ повышается и выработка тепла.
Итак, мы подробно ознакомились с внутренним строением млекопитающих. Тем не менее, это только самый первый взгляд на эту группу животных. Звери очень разнообразны, среди них есть более и менее высокоорганизованные. Разные звери питаются разной пищей. Млекопитающие живут в самых разных районах Земли и освоили разные местообитания. Некоторые, например киты и дельфины, проводят жизнь в воде, другие – в почве. Есть среди зверей и летающие. Естественно, такие разные животные отличаются друг от друга не только внешне, но и деталями внутреннего строения. С разными отрядами млекопитающих мы будем знакомиться на следующих уроках. Но прежде надо обязательно выучить основные черты систем органов зверей.

Домашнее задание. § 65 учебника

Дополнительное задание. Составить тестовые вопросы к § 65.

Индивидуально : доклады «Жизнь утконоса»; «Жизнь кенгуру».

* В указанном варианте «подсказки»(учебнике А.И. Никишова, И.Х.Шаровой) термины «бронхиола» и «альвеола» не приводятся. Для знакомства учащихся с этими понятиями, видимо, необходим комментарий учителя или использование дополнительной литературы. Нет в учебнике и упоминания о «перегородках», под которыми, вероятно, имеются в виду парабронхи – поперечные соединения между вторичными бронхами в легких птиц. Бронхиолы в легких птиц также имеются, но представляют из себя слепые ответвления парабронхов. Кроме того, представляется важным подчеркнуть отсутствие у млекопитающих системы воздушных мешков и «двойного дыхания». – Прим. ред.