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).
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
Рассмотрите общее строение скелета. Найдите его части: скелеты головы, туловища, конечностей. Обратите внимание на соединение костей между собой.
Рассмотрите скелет черепа. Обратите внимание на размеры мозговой коробки, соединения костей, дифференцированные альвеолярные зубы.
Определите отделы позвоночника и особенности их строения.
Рассмотрите строение грудной клетки, вспомните ее значение для животного.
Рассмотрите строение скелетов поясов и свободных конечностей — передних и задних. Найдите и назовите основные их части. Рассмотрите места прикрепления мышц.
Найдите сходство и различия в строении скелетов млекопитающих и пресмыкающихся.
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.
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.
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.
В гортани имеются голосовые связки. Млекопитающие издают звуки, с помощью которых предупреждают об опасности, угрожают, заискивают и просят. Однако эти звуки менее разнообразны, чем у птиц.
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).
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
В чем сходство и различия в строении покровов тела млекопитающих и рептилий?
Перечислите основные особенности строения скелета головы, туловища, конечностей, связанные с наземным образом жизни, с типом питания.
Поясните, чем отличается строение коры больших полушарий хищников и приматов от коры грызунов.
На примере грызунов и жвачных животных объясните характерные особенности строения пищеварительной системы.
Какие усложнения произошли в строении и деятельности систем внутренних органов млекопитающих по сравнению с рептилиями?
