Характеристика, классификация, среда обитания, значение и охрана млекопитающих. Класс Млекопитающие (Звери) Звери млекопитающие

13.06.2019

Многие млекопитающие являются частично водными, живущими вблизи озер, ручьев или береговых линий океанов (например, тюлени, морские львы, моржи, выдры, ондатры и многие другие). Киты и дельфины () являются полностью водными и могут быть найдены во всех и некоторых реках. Китов можно встретить в полярных, умеренных и тропических водах, как вблизи берега, так и в открытом океане, и от поверхности воды до глубины более 1 километра.

Среда обитания млекопитающих также характеризуется различными климатическими условиями. К примеру, полярный медведь спокойно живет при отрицательных температурах, в то время как львам и жирафам необходим теплый климат.

Группы млекопитающих

Детеныш кенгуру в сумке матери

Есть три основные группы млекопитающих, каждая из которых характеризуется одной из основных особенностей эмбрионального развития.

Однопроходные, или яйцекладущие (Monotremata ) откладывают яйца, что является самой примитивной репродуктивной особенностью у млекопитающих.
Сумчатые (Metatheria ) характеризуются рождением недоразвитых детенышей после очень короткого периода беременности (от 8 до 43 дней). Потомство появляется на свет на относительно ранней стадии морфологического развития. Детеныши прикрепляются к соску матери и сидят в сумке, где и происходит их последующее развитие.
Плацентарные (Placentalia ) отличаются длительной гестацией (беременностью), на протяжении которой эмбрион взаимодействует со своей матерью через сложный эмбриональный орган - плаценту. После рождения все млекопитающие зависят от молока своих матерей.

Продолжительность жизни

Так же, как млекопитающие сильно различаются по размеру, варьируется и их продолжительность жизни. Как правило, мелкие млекопитающие живут меньше, чем более крупные. Рукокрылые (Chiroptera ) являются исключением из этого правила - эти относительно небольшие животные, могут жить в течение одного или нескольких десятилетий в естественных условиях, что значительно дольше, чем продолжительность жизни некоторых более крупных млекопитающих. Продолжительность жизни колеблется от 1 года или меньше, до 70 и более лет на воле. Гренландские киты могут жить более 200 лет.

Поведение

Поведение млекопитающих существенно различается среди видов. Поскольку млекопитающие - это теплокровные животные, им требуется больше энергии, чем холоднокровным одинакового размера. Показатели активности млекопитающих отражают их высокие энергетические потребности. Например, терморегуляция играет важную роль в поведении млекопитающих. Те животные, которые живут в более холодном климате, должны согревать свое тело, в то время как млекопитающим, живущим в жарком и сухом климате, необходимо охлаждаться сохранять в теле влагу. Поведение является важным способом для млекопитающих поддерживать физиологический баланс.

Существуют виды млекопитающих, которые проявляют почти каждый тип образа жизни, включая растительный, водный, земной и древесный. Их способы передвижения по своей среде обитания разнообразны: млекопитающие могут плавать, бегать, летать, скользить и т.д.

Социальное поведение также значительно варьируется. Некоторые виды могут жить в группах, состоящих из 10, 100, 1000 и более особей. Другие млекопитающие, как правило, одиночные, за исключением случаев спаривания или воспитания потомства.

Характер активности среди млекопитающих также охватывает весь спектр возможностей. Млекопитающие могут быть ночными, дневными или сумеречными.

Питание

У большинства млекопитающих есть зубы, хотя некоторые животные, такие как усатые киты в процессе эволюции их утратили. Поскольку млекопитающие широко распространены в различных условиях обитания, они имеют широкий диапазон способов питания и предпочтений.

Морские млекопитающие питаются различными видами добычи, включая мелкую рыбу, ракообразных и иногда других морских млекопитающих.

Среди наземных млекопитающих встречаются растительноядные, всеядные и плотоядные животные. Каждая особь занимает свое место в .

Будучи теплокровными, млекопитающим требуется гораздо больше пищи, чем холоднокровным животным одинакового размера. Таким образом, относительно небольшое количество млекопитающих может иметь большое влияние на популяции их пищевых предпочтений.

Размножение

Млекопитающие, как правило, размножаются половым способом и имеют внутреннее оплодотворение. Почти все млекопитающие являются плацентарными (за исключением яйцекладущих и сумчатых), то есть они рожают живых и развитых детенышей.

Обычно, большинство видов млекопитающих являются либо полигинийными (один самец спаривается с несколькими самками), либо беспорядочными (как самцы, так и самки имеют множественные связи в данном сезоне размножения). Поскольку самки вынашивать и вскармливать потомство, часто бывает, что млекопитающие-самцы могут производить гораздо больше потомства в период спаривания, чем самки. Как следствие, наиболее распространенной системой спаривания у млекопитающих является полигиния, причем относительно небольшое количество самцов оплодотворяет многих самок. При этом большое количество самцов вовсе не участвуют в размножении. Этот сценарий создает основу для интенсивной конкуренции между самцами среди многих видов, а также позволяет самкам выбирать более сильного партнера для спаривания.

Многие виды млекопитающих характеризуются половым диморфизмом, в результате которого самцы могут лучше конкурировать за доступ к самкам. Всего около 3% млекопитающих являются моногамными и спариваются только с одной и той же самкой каждый сезон. В этих случаях самцы даже могут участвовать в воспитании потомства.

Как правило, размножение млекопитающих зависит от их среды обитания. Например, когда ресурсов недостаточно, самцы тратят свои силы на размножения с одной самкой и обеспечивают детенышей питанием и защитой. Если же, ресурсы в изобилии и самка может обеспечить благополучие своего потомства, самец уходит к другим самкам. У некоторых млекопитающих также распространена полиандрия, когда самка имеет связи с несколькими самцами.

У большинства млекопитающих эмбрион развивается в матке самки до тех пор пока полностью не сформируется. Рожденный детеныш вскармливается материнским молоком. У сумчатых, эмбрион рождается недоразвитым, а его дальнейшее развитие происходит в сумке матери, как и кормление молоком матери. Когда детеныш достигает полного развития, он покидает материнскую сумку, однако может еще в ней ночевать.

Пять видов млекопитающих, которые относятся к отряду однопроходных, фактически откладывают яйца. Подобно птицам, представители этой группы имеют клоаку, которая представляет собой одно отверстие, служащее для опорожнения и размножения. Яйца развиваются внутри самки и получают необходимые питательные вещества на протяжении нескольких недель до кладки. Как и другие млекопитающие, однопроходные имеют молочные железы и самки вскармливают потомство молоком.

Потомству необходимо расти, развиваться и сохранять оптимальную температуру тела, однако вскармливание детенышей молоком, насыщенным питательными веществами, забирает много энергии у самки. В дополнение к выработке питательного молока, самка вынуждена защищать свое потомство от всевозможных угроз.

У некоторых видов, детеныши остаются с матерью на протяжении длительного времени и обучаются необходимым навыкам. Другие виды млекопитающих (такие, как парнокопытные животные) рождаются уже достаточно самостоятельными и не нуждаются в чрезмерном уходе.

Роль в экосистеме

Экологические роли или ниши, заполненные более 5000 видами млекопитающих, различные. Каждое млекопитающее занимает свое место в пищевой цепи: существуют всеядные, плотоядные и их жертвы - травоядные млекопитающие. Каждый вид, в свою очередь, влияет на . Отчасти из-за их высоких показателей метаболизма, влияние млекопитающих на природу, часто непропорционально велико по отношению с их численным изобилием. Таким образом, многие млекопитающие могут быть хищными или травоядными в своих сообществах, или играть важную роль в рассеивании семян, или опылении. Их роль в экосистеме настолько разнообразна, что сложно обобщить. Несмотря на свое низкое видовое разнообразие, по сравнению с другими группами животных, млекопитающие оказывают существенное влияние на глобальное .

Значение для человека: положительное

Млекопитающие - это важный для человечества. Многие млекопитающие были одомашнены для обеспечения человечества такими продуктами, как мясо и молоко (например, коровы и козы) или шерсть (овцы и альпаки). Некоторые животные содержатся в качестве служебных или домашних (например, собаки, кошки, хорьки). Млекопитающие также важны для индустрии экотуризма. Подумайте о многих людях, которые отправляются в зоопарки или во все уголки мира, чтобы увидеть животных, таких как , или киты. Млекопитающие (например, летучие мыши) часто контролируют численность популяций сельскохозяйственных вредителей. Некоторые животные, такие как крысы и мыши, жизненно важны для медицинских и других научных исследований, а другие млекопитающие могут служить моделями в медицине и исследованиях человека.

Значение для человека: отрицательное

Эпидемия чумы

Считается, что некоторые виды млекопитающих оказывают пагубное воздействие на интересы человека. Многие виды, которые едят фрукты, семена и другие виды растительности, являются вредителями сельскохозяйственных культур. Плотоядные животные часто считаются угрозой для домашнего скота или даже для жизни людей. Млекопитающие, распространенные в городских или пригородных районах, могут стать проблемой, если они наносят ущерб автомобилям, когда попадают на дорогу, или становятся домашними вредителями.

Несколько видов хорошо сосуществуют с людьми, включая одомашненных млекопитающих (например, крыс, домашних мышей, свиней, кошек и собак). Однако в результате умышленного или непреднамеренного ввоза инвазивных (неродных) видов в экосистемы, они отрицательно повлияли на местное биоразнообразие многих регионов мира, особенно эндемичную биоту островов.

Многие млекопитающие могут передавать болезни людям или домашнему скоту. Бубонная чума считается самым известным примером. Это заболевание распространяется блохами, которые переносятся грызунами. Бешенство также является значительной угрозой для домашнего скота и может также убивать людей.

Охрана

Чрезмерная эксплуатация, разрушение и фрагментация среды обитания, внедрение инвазивных видов и другие антропогенные факторы угрожают млекопитающим нашей планеты. За последние 500 лет, как минимум 82 вида млекопитающих считаются вымершими. В настоящее время в Красный список МСОП были перечислены около 25% видов (1 тыс.) млекопитающих, поскольку они подвергаются различными рискам исчезновения.

Виды, которые являются редкими или требуют больших диапазонов, часто подвергаются риску из-за потери среды обитания и фрагментации. Животные, которые, как известно, угрожают людям, животноводству или культурам, могут погибнуть от рук человека. Те виды, которые эксплуатируются людьми в качестве (например, для получения мяса или меха), но не одомашнены, часто истощаются до критически низких уровней.

Наконец, отрицательно сказывается на флоре и фауне. Географические ареалы обитания многих млекопитающих меняются из-за изменений температуры. По мере повышения температуры, что особенно заметно в полярных регионах, некоторые животные неспособны адаптироваться к новым условиям, следовательно, могут исчезнуть.

Охранные мероприятия предусматривают отслеживание местообитаний и проведения комплекса мероприятий по защите млекопитающих.

Млекопитающие - это наиболее высокоорганизованный класс позвоночных животных. Для них характерны высокоразвитая нервная система (за счет увеличения объема больших полушарий и образования коры); относительно постоянная температура тела; четырехкамерное сердце; наличие диафрагмы - мышечной перегородки, разделяющей брюшную и грудную полости; развитие детенышей в теле матери и вскармливание молоком (см. рис. 85). Тело млекопитающих часто покрыто шерстью. Появляются молочные железы как видоизмененные потовые. Своеобразны зубы млекопитающих. Они дифференцированы, их число, форма и функция существенно различаются у разных групп и служат систематическим признаком.

Тело разделяется на голову, шею и туловище. У многих имеется хвост. У зверей наиболее совершенный скелет, основой которого является позвоночный столб. Он подразделяется на 7 шейных, 12 грудных, 6 поясничных, 3-4 крестцовых сросшихся и хвостовых позвонков, число последних различно. У млекопитающих хорошо развиты органы чувств: обоняния, осязания, зрения, слуха. Имеется ушная раковина. Глаза защищены двумя веками с ресницами.

За исключением яйцекладущих, все млекопитающие вынашивают детенышей в матке - специальном мышечном органе. Детеныши рождаются живыми и вскармливаются молоком. Потомство млекопитающих в большей степени нуждается в дальнейшей заботе, чем у остальных животных.

Все перечисленные признаки позволили млекопитающим завоевать господствующее положение в животном мире. Они встречаются по всему земному шару.

Внешний облик млекопитающих очень разнообразен и определяется средой обитания: водные животные имеют обтекаемую форму тела, ласты или плавники; обитатели суши - хорошо развитые конечности, плотное тело. У обитателей воздушной среды передняя пара конечностей преобразована в крылья. Высокоразвитая нервная система позволяет млекопитающим лучше приспособиться к условиям окружающей среды, способствует развитию многочисленных условных рефлексов.

Класс млекопитающих делится на три подкласса: яйцекладущие, сумчатые и плацентарные.

1. Яйцекладущие, или первозвери. Эти животные наиболее примитивные млекопитающие. В отличие от других представителей этого класса они откладывают яйца, но детенышей вскармливают молоком (рис. 90). У них сохранилась клоака - часть кишечника, куда открывается три системы - пищеварительная, выделительная и половая. Поэтому их также называют однопроходными. У остальных зверей эти системы разделены. Яйцекладущие встречаются только в Австралии. К ним относится всего четыре вида: ехидны (три вида) и утконос.

2. Сумчатые млекопитающие более высокоорганизованные, но и для них характерны примитивные признаки (см. рис. 90). Они рождают живых, но недоразвитых детенышей, практически эмбрионов. Эти крохотные детеныши заползают в сумку на брюхе матери, где, питаясь ее молоком, завершают свое развитие.

Рис. 90. Млекопитающие: яйцекладущие: 1 - ехидна; 2 - утконос; сумчатые: 3 - опоссум; 4 - коала; 5 - карликовая сумчатая белка; 6 - кенгуру; 7 - сумчатый волк

В Австралии обитают кенгуру, сумчатые мыши, белки, муравьеды (намбаты), сумчатые медведи (коала), барсуки (вомбаты). Наиболее примитивные сумчатые обитают в Центральной и Южной Америке. Это опоссум, сумчатый волк.

3. Плацентарные звери имеют хорошо развитую плаценту - орган, прикрепляющийся к стенке матки и выполняющий функцию обмена питательными веществами и кислородом между организмом матери и эмбрионом.

Плацентарные млекопитающие делятся на 16 отрядов. К ним относятся Насекомоядные, Рукокрылые, Грызуны, Зайцеобразные, Хищные, Ластоногие, Китообразные, Копытные, Хоботные, Приматы.

Насекомоядные млекопитающие, в число которых входят кроты, землеройки, ежи и др., считаются наиболее примитивными среди плацентарных (рис. 91). Это достаточно мелкие животные. Количество зубов у них от 26 до 44, зубы недифференцированы.

Рукокрылые - единственные летающие животные среди зверей. Это в основном сумеречные и ночные животные, питающиеся насекомыми. К ним относятся крыланы, летучие мыши, вечерницы, вампиры. Вампиры - это кровососы, они питаются кровью других животных. Летучие мыши обладают эхолокацией. Хотя зрение у них плохое, за счет хорошо развитого слуха они улавливают эхо от собственного писка, отражающееся от предметов.

Грызуны - наиболее многочисленный отряд среди млекопитающих (около 40 % всех видов зверей). Это крысы, мыши, белки, суслики, сурки, бобры, хомяки и многие другие (см. рис. 91). Характерной особенностью грызунов являются хорошо развитые резцы. Они не имеют корней, растут всю жизнь, стачиваются, клыки отсутствуют. Все грызуны растительноядные.

Рис. 91. Млекопитающие: насекомоядные: 1 - землеройка; 2 - крот; 3 - тупайя; грызуны: 4 - тушканчик, 5 - сурок, 6 - нутрия; зайцеобразные: 7 - заяц-русак, 8 - шиншилла

Близок к грызунам отряд зайцеобразных (см. рис. 91). Они имеют сходное строение зубов, также питаются растительной пищей. К ним относятся зайцы и кролики.

К отряду хищных принадлежит более 240 видов животных (рис. 92). Резцы у них развиты слабо, зато имеются мощные клыки и хищные зубы, служащие для раздирания мяса животных. Хищники питаются животной и смешанной пищей. Отряд делится на несколько семейств: собачьи (собака, волк, лисица), медвежьи (белый медведь, бурый медведь), кошачьи (кошка, тигр, рысь, лев, гепард, пантера), куньи (куница, норка, соболь, хорек) и др. Для некоторых хищников характерна зимняя спячка (медведи).

Ластоногие также являются хищными животными. Они приспособились к жизни в воде и имеют специфические особенности: тело обтекаемой формы, конечности превращены в ласты. Зубы слабо развиты, за исключением клыков, поэтому пищу они только схватывают и, не пережевывая, заглатывают. Они прекрасные пловцы и ныряльщики. Питаются в основном рыбой. Размножаются на суше, по берегам морей или на льдинах. К отряду относятся тюлени, моржи, морские котики, морские львы и др. (см. рис. 92).

Рис. 92. Млекопитающие: хищные: 1 - соболь; 2 - шакал; 3 - рысь; 4 - черный медведь; ластоногие: 5 - гренландский тюлень; 6 - морж; копытные: 7 - лошадь; 8 - бегемот; 9 - северный олень; приматы: 10 - игрунка; 11 - горилла; 12 - бабуин

К отряду китообразных также относятся обитатели вод, но, в отличие от ластоногих, они никогда не выходят на сушу и детенышей рождают в воде. Конечности их превратились в плавники, а по форме тела они напоминают рыб. Эти звери вторично освоили воду, и в связи с этим у них появились многие особенности, характерные для водных обитателей. Однако основные черты класса у них сохранились. Дышат они атмосферным кислородом через легкие. К китообразным относятся киты и дельфины. Голубой кит - самое крупное из всех современных животных (длина 30 м, масса до 150 т).

Копытные подразделяются на два отряда: непарнокопытные и парнокопытные.

1. К непарнокопытным относятся лошади, тапиры, носороги, зебры, ослы. Их копыта представляют собой видоизмененные средние пальцы, остальные пальцы редуцированы в разной степени у различных видов. У копытных хорошо развиты коренные зубы, так как они питаются растительной пищей, пережевывая и перетирая ее.

2. У парнокопытных хорошо развиты третий и четвертый пальцы, превращенные в копыта, на которые приходится вся масса тела. Это жирафы, олени, коровы, козы, овцы. Многие из них являются жвачными и имеют сложноустроенный желудок.

К отряду хоботных принадлежат самые крупные из наземных животных - слоны. Обитают они только в Африке и Азии. Хобот представляет собой удлиненный нос, сросшийся с верхней губой. У слонов нет клыков, зато мощные резцы превратились в бивни. Кроме того, у них хорошо развиты коренные зубы, перетирающие растительную пищу. Эти зубы меняются у слонов 6 раз в течение жизни. Слоны весьма прожорливы. Один слон может съесть до 200 кг сена в сутки.

Характеристика класса. Млекопитающие - теплокровные (гомойотермные) амниоты ; тело покрыто волосяным покровом; живородящи; детенышей выкармливают молоком. Имеют крупный головной мозг; его передний отдел (полушария) имеет "новую кору" - неопаллиум - из серого мозгового вещества; она обеспечивает высокий уровень нервной деятельности и сложное приспособительное поведение.

Хорошо развиты органы обоняния, зрения, слуха. Имеется наружное ухо; в полости среднего уха три косточки: молоточек, наковальня и стремя. Летучие мыши , дельфины и некоторые другие млекопитающие, ориентируясь, используют ультразвуковую эхолокацию. Кожа с многочисленными сальными и потовыми железами, часть которых превращена в млечные и пахучие железы. Череп синапсидный, сочленяется с позвоночником двумя мыщелками; гетеродонтные зубы сидят в альвеолах; нижняя челюсть только из зубной кости. Дышат легкими, имеющими альвеолярную структуру. Полость тела поделена диафрагмой на грудной и брюшной отделы. Кишечная трубка усложняется, иногда образуется многокамерный желудок, увеличивается слепая кишка. У растительноядных зверей развивается симбиотическое пищеварение.

Африканский слон (Loxodonta africana)

Сердце четырехкамерное, два круга кровообращения, сохраняется только левая дуга аорты; эритроциты безъядерные. Почки метанефрические. Распространены повсеместно; заселяют все среды, включая почву (грунт), водоемы и приземные слои атмосферы. Очень влиятельные члены почти всех биоценозов. Имеют важное значение для человека: сельскохозяйственные животные, промысловые виды, хранители болезней человека и домашних животных, вредители сельского и лесного хозяйства и др.

Происхождение и эволюция млекопитающих. Млекопитающие произошли от появившихся еще в верхнем карбоне тероморфных (звероподобных) рептилий , которые обладали рядом примитивных признаков: амфицельными позвонками, подвижными шейными и поясничными ребрами, малыми размерами головного мозга. В то же время их зубы сидели в альвеолах и начали дифференцироваться на резцы, клыки и коренные. У многих звероподобных рептилий имелось вторичное костное небо, а затылочный мыщелок был двух-трехраздельным; у них образовывалось двойное сочленение нижней челюсти с черепом: через сочленовную и квадратную и через зубную и чешуйчатую кости. В связи с этим зубная кость в нижней челюсти увеличивалась, а квадратная и сочленовная, наоборот, уменьшались; при этом последняя не прирастала к нижней челюсти. Тероморфные рептилии мало отличались от своих предков - обитавших во влажных биотопах котилозавров - и сохраняли многие черты организации амфибий. Этим можно объяснить наличие у млекопитающих кожи с многочисленными железами и других особенностей.

Длительное время в течение пермского и большей части триасового периодов тероморфные рептилии, образовав ряд групп растительноядных, хищных и всеядных видов, процветали в биоценозах суши и вымерли лишь в юрском периоде, не выдержав конкуренции с появившимися к тому времени прогрессивными архозаврами (см. выше происхождение рептилий). Относительно мелкие тероморфы, видимо, были оттеснены конкурентами и врагами в менее благоприятные биотопы (болота, заросли и т. п.). Жизнь в таких условиях требовала развития органов чувств и усложнения поведения, усиления общения особей. В этих группах некрупных и менее специализированных зверозубых (териодонтных) рептилий началась новая линия развития.. Важно заметить, что в разных группах тероморфных рептилий независимо друг от друга (конвергентно) развивались признаки и структуры, позднее ставшие характерными для класса млекопитающих: образование в носовой полости верхней обонятельной раковины, обеспечивавшей обогрев и увлажнение вдыхаемого воздуха; появление трехбугорчатых зубов; увеличение больших полушарий переднего мозга, образование мягких губ, открывавшее возможность сосания молока детенышами; возникновение дополнительного сочленения нижней челюсти с черепом, сопровождавшееся редукцией квадратной и сочленовной костей, и т. д. Однако предположения Г. Симпсона (1945, 1969) о полифилетическом (от разных групп тероморфных рептилий) происхождении отдельных подклассов млекопитающих не оправдались.

Гепард (Acinonyx jubatus)

Можно считать доказанным, что оба подкласса млекопитающих возникли в триасовом периоде от одной исходной группы звероподобных рептилий с примитивными трехбугорчатыми зубами - хищных цинодонтов (Татаринов, 1975). К этому времени они приобрели вторичное небо, укрепившее челюстной аппарат, дифференцированную зубную систему и телосложение, напоминавшее млекопитающих (в частности, постановку парных конечностей под туловищем). Видимо, они обладали диафрагмой, разделяющей полость тела, и другими признаками млекопитающих. Известное древнейшее млекопитающее - эритротерий - было небольшим, меньше крысы. Остаются неясными пути и время дальнейшего становления и эволюции двух подклассов млекопитающих.

Верхнетриасовые млекопитающие уже делятся на две ветви (подкласса), в каждой из которых возникло двойное сочленение челюстей и неодинаково шло формирование зубной системы и становление "окклюзии" - тесного смыкания зубов верхней челюсти с нижней, увеличивающее возможность механической обработки пищи. Первая ветвь - подкласс первозвери - Prototheria известна из отложений триасового периода остатками мелких зверьков с трехвершинными коренными зубами - Triconodontia . От них произошли многобугорчатые - Multituberculata (вымерли в конце мелового периода) и однопроходные - Monotremata , представленные в настоящее время утконосом и ехиднами. Вторая ветвь - настоящие звери - Theria - дала начало подавляющему большинству современных млекопитающих (инфраклассы - сумчатые - Metatheria и плацентарные - Eutheria ).

Для становления нового класса - млекопитающие - потребовалось много времени. Медленно шло и развитие головного мозга.

У тероморфных рептилий наиболее развитым отделом головного мозга был мозжечок. По этому признаку цинодонтов (как и всех звероподобных рептилий) следует называть "метэнцефалическими животными". На пути к млекопитающим шло последовательное увеличение переднего мозга. Этим млекопитающие резко отличаются от тероморфных рептилий, заслужив название телэнцефалической группы.

На протяжении двух третей своей геологической истории млекопитающие оставались мелкими, внешне напоминавшими крыс существами и не играли заметной роли в природе. Их быстрый прогресс в кайнозое, очевидно, был связан не только с последовательным накоплением многих приспособлений, приведших к становлению теплокровности и повышению энергетического уровня (энергии жизнедеятельности, по А. Н. Северцову), живорождению и выкармливанию детенышей молоком, но особенно - с развитием органов чувств, центральной нервной системы (коры больших полушарий) и гормональной системы. В совокупности это привело не.только к совершенствованию организма как целостной системы, но и обеспечило усложнение поведения. Следствием было развитие связей индивидов и образование сложных динамических группировок. Подобная "социализация" отношений в популяциях млекопитающих (как и у птиц) создала новые возможности в борьбе за существование и положение в биоценозах.

Альпийский цикл горообразования в конце мезозойской и в начале кайнозойской эры изменил лик Земли; поднялись высокие хребты, климат стал континентальнее, возросли его сезонные контрасты, на значительной части поверхности Земли похолодало. В этих условиях складывалась современная флора с господством покрытосеменных, особенно двудольных растений, а флора саговников и голосеменных беднела. Все это поставило крупных и малоплодовитых растительноядных и хищных рептилий в трудное положение, тогда как более мелкие теплокровные птицы и млекопитающие легче приспосабливались к переменам. Перейдя на питание мелкими животными и высококалорийными плодами, семенами и вегетативными частями покрытосеменных растений, они интенсивно размножались, успешно конкурируя с рептилиями. Результатом было вымирание рептилий, о котором говорилось выше; оно завершило мезозойскую эру, а широкая адаптивная радиация млекопитающих и птиц открыла кайнозойскую эру.

Афалина, или бутылконосый дельфин (Tursiops truncatus)

В юрском периоде сформировалось 6 отрядов млекопитающих, а в палеоцене (60 млн. лет назад) существовало уже не менее 16 отрядов, 9 из которых - Monotremata, Marsupialia, Insectivora, Dermoptera, Primates, Edentata, Lagomorpha, Rodentia, Carnivora - сохранились до настоящего времени. Первые сумчатые найдены в верхнемеловых отложениях Северной Америки и нижнетретичных слоях Америки и Евразии; отдельные виды живут в Америке и в наше время. Сохранение разнообразных сумчатых в Австралии объясняется тем, что она отделилась от других материков еще до расселения плацентарных. Возникшие, видимо, не позднее сумчатых, плацентарные млекопитающие в первое время развивались медленно. Но их основное преимущество - рождение более сформированных детенышей, снизившее детскую смертность, позволило почти повсеместно вытеснить сумчатых. В наше время они составляют ядро фауны млекопитающих и представлены большим разнообразием жизненных форм, занявших практически все ландшафты Земли.

Разнообразные адаптации млекопитающих способствовали освоению не только суши, но также пресных и морских водоемов, грунта, воздуха. Они обеспечили необычайно широкое по сравнению с другими позвоночными использование пищевых ресурсов - спектр питания млекопитающих разнообразнее состава кормов других наземных и водных позвоночных, что увеличивает значение млекопитающих в биосфере и их роль в жизни различных биоценозов.

Система класса млекопитающих и обзор современных групп. Класс млекопитающие делится на два подкласса и включает 19 современных и 12-14 вымерших отрядов. Выделяется 257 семейств (139 вымерших) и около 3000 родов (примерно 3/4 вымерли); описано около 6000 видов, из них 3700-4000 ныне живущих. В современной фауне видов млекопитающих примерно в 2 раза меньше, чем птиц (8600). В то же время очевидна более значительная роль млекопитающих (помимо человека) в жизни биосферы. Это может быть объяснено тем, что экологические ниши у видов млекопитающих в среднем шире, чем у птиц.

Соответственно их биомасса (суммарная масса всех особей в данном биоценозе) обычно выше такого показателя для птиц.

Родственные отношения между отрядами плацентарных млекопитающих выяснены недостаточно. Несомненно, близок к предковым формам отряд насекомоядных (остатки из мелового периода); он сохранился до наших дней и, кроме того, дал начало шерстокрылым,

Млекопитающие - теплокровные позвоночные животные. Сердце их четырехкамерное. Кожа с большим количеством желез. Развит волосяной покров. Детенышей выкармливают молоком, которое вырабатывается в млечных железах самки. Центральная нервная система развита сильно. Млекопитающие населяют сушу, моря и пресные воды. Все они произошли от наземных предков. Известно более 4000 видов.

Большинство млекопитающих - четвероногие животные. Туловище этих животных высоко поднято над землей. Конечности имеют такие же отделы, что и конечности земноводных и пресмыкающихся, но располагаются не по бокам туловища, а под ним. Такие особенности строения способствуют более совершенному передвижению по суше. У млекопитающих хорошо выражена шея. Хвост обычно небольших размеров и. резко обособлен от туловища. Тело покрыто волосами. Волосяной покров на теле не однороден. Различают подшерсток (защищает тело от охлаждения) и ость (не дает сваливаться подшерстку, предохраняет его от загрязнения). Присущая млекопитающим линька выражается в выпадении старых волос и замене их новыми. У большинства зверей в течение года происходят две линьки - весной и осенью. Волосы состоят из рогового вещества. Роговыми образованиями являются ногти, когти, копыта. Кожа млекопитающих эластичная и содержит сальные, потовые, млечные и другие железы. Выделения сальных желез смазывают кожу и волосы, делая их эластичными и несмачиваемыми. Потовые железы выделяют пот, испарение которого с поверхности тела предохраняет организм от перегрева. Млечные железы имеются только у самок и функционируют в период кормления детенышей.

Для большинства млекопитающих характерен пятипалый тип конечностей. Однако в связи с приспособлением к передвижению в разной среде наблюдаются изменения в их строении. Например, у китов и дельфинов передние конечности изменились в ласты, у летучих мышей - в крылья, а у кротов имеют вид лопаточек.

Рот у млекопитающих окружен мясистыми губами. Расположенные во рту зубы служат не только для удержания добычи, но и для измельчения пищи, в связи с чем они дифференцированы на резцы, клыки и коренные. Зубы имеют корни, которыми они укреплены в лунках челюстей. Над ртом находится нос с парой наружных носовых отверстий - ноздрей. Глаза имеют хороню развитые веки. Мигательная перепонка (третье веко) у млекопитающих недоразвита. Из всех животных только у млекопитающих есть наружное ухо - ушная раковина.

Скелет млекопитающих сходен с таковым пресмыкающихся и состоит из тех же отделов. Однако имеются и некоторые отличия. Например, черепная коробка у млекопитающих крупнее, чем у пресмыкающихся, что связано с большими размерами головного мозга. Для млекопитающих характерно наличие семи шейных позвонков (38). Грудные позвонки (обычно их 12-15) вместе с ребрами и грудиной образуют прочную грудную клетку. Массивные позвонки поясничного отдела подвижно сочленены между собой. Число поясничных позвонков может быть от 2 до 9. Крестцовый отдел (3-4 позвонка) срастается с костями таза. Число позвонков хвостового отдела значительно варьирует и может быть от 3 до 49. Пояс передних конечностей млекопитающих состоит из двух лопаток с приросшими к ним вороньими костями и двух ключиц. Пояс задних конечностей - таз - образован тремя парами обычно сросшихся тазовых костей. Скелеты конечностей млекопитающих сходны с таковыми пресмыкающихся. У большинства млекопитающих хорошо развиты мышцы спины, конечностей и их поясов.

Пищеварительная система.

Почти все млекопитающие откусывают пищу зубами и пережевывают ее. При этом пищевая масса обильно смачивается слюной, выделяемой в ротовую полость слюнными железами. Здесь наряду с измельчением начинается переваривание пищи. Желудок у большинства млекопитающих однокамерный. В его стенках находятся железы, выделяющие желудочный сок. Кишечник подразделяется на тонкую, толстую и прямую кишки. В кишечнике млекопитающих, так же как и у пресмыкающихся, пищевая масса подвергается действию пищеварительных соков, выделяемых кишечными железами, печенью и поджелудочной железой. Остатки непереваренной пищи удаляются из прямой кишки через анальное отверстие.

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

Дыхание.

Млекопитающие дышат атмосферным воздухом. Дыхательную систему составляют носовая полость, гортань, трахеи, легкие, отличающиеся большой разветвленностью бронхов, которые оканчиваются многочисленными альвеолами (легочными пузырьками), оплетенными сетью капилляров. Вдох и выдох осуществляются за счет сокращения и расслабления межреберных мышц и диафрагмы.

Кровеносная система. Как и у птиц, сердце млекопитающих состоит из четырех камер: двух предсердий и двух желудочков. Артериальная кровь не смешивается с венозной. Кровь по организму течет по двум кругам кровообращения. Сердце млекопитающих обеспечивает интенсивный кровоток и снабжение тканей тела кислородом и питательными веществами, а также освобождение клеток тканей от продуктов распада.

Органы выделения млекопитающих - почки и кожа. Пара почек бобовидной формы расположена в брюшной полости по сторонам от поясничных позвонков. Образующаяся моча по двум мочеточникам поступает в мочевой пузырь, а оттуда по мочеиспускательному каналу периодически выводится наружу. Пот, выделяющийся из потовых желез кожи, также выводит небольшое количество солей из организма.

Обмен веществ. Более совершенное строение органов пищеварения, легких, сердца и других обеспечивает у зверей высокий уровень обмена веществ. Благодаря этому температура тела млекопитающих постоянная и высокая (37-38°С).

Нервная система имеет строение, характерное для всех позвоночных. У млекопитающих хорошо развита кора больших полушарий. Ее поверхность значительно увеличивается за счет образования большого количества складок - извилин. Кроме переднего мозга, у млекопитающих хорошо развит мозжечок.

Органы чувств. У млекопитающих хорошо развиты органы чувств: обонятельные, слуховые, зрительные, осязательные и вкусовые. Органы зрения лучше развиты у зверей, живущих на открытой местности. У зверей, обитающих в лесу, лучше развиты органы обоняния и слуха. Органы осязания - осязательные волоски - располагаются на верхней губе, щеках, над глазами.

Размножение и развитие млекопитающих. Млекопитающие - раздельнополые животные. В органах размножения самки - яичниках - развиваются яйцеклетки, в органах размножения самца - семенниках - сперматозоиды. Оплодотворение у млекопитающих внутреннее. Созревшие клетки поступают в парный яйцевод, где происходит их оплодотворение. Оба яйцевода открываются в особый орган женской половой системы - матку, которая есть только у млекопитающих. Матка представляет собой мускулистый мешок, стенки которого способны сильно растягиваться. Начавшаяся делиться яйцеклетка прикрепляется к стенке матки, и все дальнейшее развитие плода происходит в этом органе. В матке оболочка зародыша плотно соприкасается с ее стенкой. В месте соприкосновения образуется детское место, или плацента. Зародыш соединен с плацентой пуповиной, внутри которой проходят его кровеносные сосуды. В плаценте через стенки сосудов из крови матери в кровь зародыша поступают питательные вещества и кислород и удаляются углекислый газ и другие вредные для зародыша продукты жизнедеятельности. Длительность развития зародыша в матке у разных млекопитающих различна (от нескольких дней до 1,5 лет). На определенной стадии зародыш млекопитающих имеет зачатки жабр и по многим другим признакам сходен с зародышами земноводных и пресмыкающихся.

У млекопитающих хорошо развит инстинкт заботы о потомстве. Самки-матери выкармливают детенышей молоком, согревают их своим телом, защищают от врагов, учат искать пищу. Особенно сильно развита забота о потомстве у млекопитающих, детеныши которых рождаются беспомощными (например, собака, кошка).

Происхождение млекопитающих.

Сходство современных млекопитающих с пресмыкающимися, особенно на ранних стадиях зародышевого развития, указывает на близкое родство этих групп животных и дает возможность предположить, что млекопитающие произошли от древних пресмыкающихся (39). Кроме того, и сейчас в Австралии и на прилегающих к ней островах живут яйцекладущие млекопитающие, которые по своему строению и особенностям размножения занимают промежуточное положение между пресмыкающимися и млекопитающими. К ним относятся представители отряда яйцекладущих, или первозвери,- утконос и ехидна.

При размножении они откладывают яйца, покрытые прочной оболочкой, защищающей содержимое яйца от высыхания. Самка утконоса откладывает в норку 1 - 2 яйца, которые затем насиживает. Ехидна вынашивает единственное яйцо в особой сумке, представляющей складку кожи на брюшной стороне тела. Вышедших из яйца детенышей яйцекладущие вскармливают молоком.

Отряд Сумчатые. К ним принадлежат кенгуру, сумчатый волк, сумчатый медведь коала, сумчатые муравьеды. У сумчатых, в отличие от первозверей, развитие зародыша происходит в организме матери, в матке. Но детское место, или плацента, отсутствует, и потому детеныш задерживается в организме матери недолго (например, у кенгуру). Рождается детеныш слаборазвитым. Дальнейшее развитие его происходит в особой складке кожи на животе матери - сумке. Первозвери и сумчатые - древняя группа млекопитающих, широко распространенная в прошлом.

Значение млекопитающих и охрана полезных зверей.

Значение млекопитающих для человека очень разнообразно. К безусловно вредным относятся многие грызуны, наносящие вред культурным растениям и уничтожающие запасы продовольствия. Эти животные бывают и распространителями опасных заболеваний человека. Известный вред хозяйству человека наносят некоторые хищные млекопитающие (в нашей стране - волк), нападающие на домашний скот.

Польза от диких млекопитающих заключается в получении от них ценного мяса, кожи и меха, а от морских зверей также жира. В СССР основные промысловые звери - белка, соболь, ондатра, лисица, песец, крот.

В целях обогащения фауны (фауной называют видовой состав животного мира какой-либо страны или области) в нашей стране постоянно проводятся мероприятия по акклиматизации (вселению из других районов или стран) и расселению полезных зверей.

В СССР под охраной закона находятся многие виды млекопитающих, охота на которых полностью запрещена.

Основные отряды плацентарных млекопитающих:

Отряды	Характерные признаки отрядов	Представители

Насекомоядные	Зубы однотипные, остробугорчатые. Передний конец головы вытянут в хоботок. Кора мозга лишена извилин	Крот, еж, выхухоль
Рукокрылые	Передние конечности преобразованы в крылья (образованы кожистыми перепонками). Кости тонкие и легкие (приспособление к полету)	Ушан, рыжая вечерница
	Сильно развиты резцы, клыков нет. Очень быстро размножаются	Белка, бобр, мышь, бурундук
Зайцеобразные	По строению зубов сходны с грызунами. В отличие от них имеют две пары резцов, одна из которых расположена позади другой	Зайцы, кролик
	Питаются преимущественно живой пищей. Сильно развиты клыки и имеются хищные зубы	Волк, лиса, медведь
Ластоногие	Большую часть жизни проводят в воде. Обе пары конечностей преобразованы в ласты	Морж, тюлень, котик
Китообразные	Живут в воде. Передние конечности преобразованы в ласты, задние - редуцированы

Млекопитающие – это наиболее высокоорганизованный класс позвоночных животных. Для них характерны высокоразвитая нервная система (за счет увеличения объема больших полушарий и образования коры); относительно постоянная температура тела; четырехкамерное сердце; наличие диафрагмы – мышечной перегородки, разделяющей брюшную и грудную полости; развитие детенышей в теле матери и вскармливание молоком (см. рис. 85). Тело млекопитающих часто покрыто шерстью. Появляются молочные железы как видоизмененные потовые. Своеобразны зубы млекопитающих. Они дифференцированы, их число, форма и функция существенно различаются у разных групп и служат систематическим признаком.

Тело разделяется на голову, шею и туловище. У многих имеется хвост. У зверей наиболее совершенный скелет, основой которого является позвоночный столб. Он подразделяется на 7 шейных, 12 грудных, 6 поясничных, 3–4 крестцовых сросшихся и хвостовых позвонков, число последних различно. У млекопитающих хорошо развиты органы чувств: обоняния, осязания, зрения, слуха. Имеется ушная раковина. Глаза защищены двумя веками с ресницами.

За исключением яйцекладущих, все млекопитающие вынашивают детенышей в матке – специальном мышечном органе. Детеныши рождаются живыми и вскармливаются молоком. Потомство млекопитающих в большей степени нуждается в дальнейшей заботе, чем у остальных животных.

Внешний облик млекопитающих очень разнообразен и определяется средой обитания: водные животные имеют обтекаемую форму тела, ласты или плавники; обитатели суши – хорошо развитые конечности, плотное тело. У обитателей воздушной среды передняя пара конечностей преобразована в крылья. Высокоразвитая нервная система позволяет млекопитающим лучше приспособиться к условиям окружающей среды, способствует развитию многочисленных условных рефлексов.

Класс млекопитающих делится на три подкласса: яйцекладущие, сумчатые и плацентарные.

1. Яйцекладущие, или первозвери. Эти животные наиболее примитивные млекопитающие. В отличие от других представителей этого класса они откладывают яйца, но детенышей вскармливают молоком (рис. 90). У них сохранилась клоака – часть кишечника, куда открывается три системы – пищеварительная, выделительная и половая. Поэтому их также называют однопроходными. У остальных зверей эти системы разделены. Яйцекладущие встречаются только в Австралии. К ним относится всего четыре вида: ехидны (три вида) и утконос.

Рис. 90. Млекопитающие: яйцекладущие: 1 – ехидна; 2 – утконос; сумчатые: 3 – опоссум; 4 – коала; 5 – карликовая сумчатая белка; 6 – кенгуру; 7 – сумчатый волк

3. Плацентарные звери имеют хорошо развитую плаценту – орган, прикрепляющийся к стенке матки и выполняющий функцию обмена питательными веществами и кислородом между организмом матери и эмбрионом.

Рукокрылые – единственные летающие животные среди зверей. Это в основном сумеречные и ночные животные, питающиеся насекомыми. К ним относятся крыланы, летучие мыши, вечерницы, вампиры. Вампиры – это кровососы, они питаются кровью других животных. Летучие мыши обладают эхолокацией. Хотя зрение у них плохое, за счет хорошо развитого слуха они улавливают эхо от собственного писка, отражающееся от предметов.

Грызуны – наиболее многочисленный отряд среди млекопитающих (около 40 % всех видов зверей). Это крысы, мыши, белки, суслики, сурки, бобры, хомяки и многие другие (см. рис. 91). Характерной особенностью грызунов являются хорошо развитые резцы. Они не имеют корней, растут всю жизнь, стачиваются, клыки отсутствуют. Все грызуны растительноядные.

Рис. 91. Млекопитающие: насекомоядные: 1 – землеройка; 2 – крот; 3 – тупайя; грызуны: 4 – тушканчик, 5 – сурок, 6 – нутрия; зайцеобразные: 7 – заяц-русак, 8 – шиншилла

Рис. 92. Млекопитающие: хищные: 1 – соболь; 2 – шакал; 3 – рысь; 4 – черный медведь; ластоногие: 5 – гренландский тюлень; 6 – морж; копытные: 7 – лошадь; 8 – бегемот; 9 – северный олень; приматы: 10 – игрунка; 11 – горилла; 12 – бабуин

К отряду китообразных также относятся обитатели вод, но, в отличие от ластоногих, они никогда не выходят на сушу и детенышей рождают в воде. Конечности их превратились в плавники, а по форме тела они напоминают рыб. Эти звери вторично освоили воду, и в связи с этим у них появились многие особенности, характерные для водных обитателей. Однако основные черты класса у них сохранились. Дышат они атмосферным кислородом через легкие. К китообразным относятся киты и дельфины. Голубой кит – самое крупное из всех современных животных (длина 30 м, масса до 150 т).

Копытные подразделяются на два отряда: непарнокопытные и парнокопытные.

К отряду хоботных принадлежат самые крупные из наземных животных – слоны. Обитают они только в Африке и Азии. Хобот представляет собой удлиненный нос, сросшийся с верхней губой. У слонов нет клыков, зато мощные резцы превратились в бивни. Кроме того, у них хорошо развиты коренные зубы, перетирающие растительную пищу. Эти зубы меняются у слонов 6 раз в течение жизни. Слоны весьма прожорливы. Один слон может съесть до 200 кг сена в сутки.

Приматы объединяют до 190 видов (см. рис. 92). Для всех представителей характерны пятипалая конечность, кисти хватательного типа, ногти вместо когтей. Глаза направлены вперед (у приматов развито бинокулярное зрение). Это обитатели тропических и субтропических лесов, ведущие как древесный, так и наземный образ жизни. Питаются они растительной и животной пищей. Зубной аппарат более полный и дифференцирован на резцы, клыки, коренные зубы.

Различают две группы: полуобезьян и обезьян.

1. К полуобезьянам относятся лемуры, лори, долгопяты.

2. Обезьяны подразделяются на широконосых (игрунки, ревуны, коата) и узконосых (макаки, мартышки, павианы, гамадрилы). В группу высших узконосых человекообразных обезьян входят гиббон, шимпанзе, горилла, орангутан. К приматам принадлежит и человек.

ОСНОВЫ ЭКОЛОГИИ