Основные отделы скелета млекопитающих. Класс млекопитающие

Основные отделы скелета млекопитающих. Класс млекопитающие

Скелет млекопитающих отличается разнообразием строения, что соответствует большому разнообразию способов передвиже­ния.

Осевой скелет млекопитающих представлен позвоночником, состоящим из 5 отделов:

Позвонки млекопитающих платицельные, имеют плоские сочленовные поверхности, между ними распола­гаются хрящевые диски.

Для шейного отдела характерно наличие хорошо выражен­ных, типичных для амниот атланта и эпистрофея. Обычно шей­ных позвонков семь, исключения составляют ламантины (6 поз­вонков) и ленивцы, имеющие от 6 до 10 позвонков. У млекопита­ющих в отличие от птиц длина шеи определяется не числом шей­ных позвонков, а длиной их тел.

Грудной отдел состоит из 9—24, чаще 12—15 позвонков, к которым крепятся ребра, образующие грудную клетку. Ребра, со­единенные с грудиной, называются «истинными», последние 2—5 пар ребер, не доходящие до грудины, называют «ложны­ми». Грудина обычно плоская, только у роющих видов (кроты) и летучих мышей имеется киль для прикрепления грудных мышц.

В поясничном отделе от 2 до 9 позвонков. Позвонки несут руди­ментарные ребра. Крестцовый отдел состоит из 4—10 сросшихся позвонков, причем только первые два являются истинно крестцо­выми, а остальные — хвостовыми. Число свободных хвостовых позвонков изменчиво: от 3 (у гиббона) до 49 (у длиннохвостого ящера).

Общая подвижность позвоночника у разных видов млекопита­ющих различна, наиболее развита у мелких зверьков, которые при движении часто изгибают спину дугой, многие способны свертываться в клубок. Менее подвижен позвоночник у копыт­ных (кроме шейного и хвостового отделов).

Различна и величина позвонков у разных видов. Так, у млеко­питающих, передвигающихся на задних ногах (кенгуру, тушкан­чики), наиболее крупные позвонки находятся у основания хвоста и крестца; у копытных, наоборот, позвонки и особенно их остис­тые отростки крупнее в передней части грудного отдела, где к ним крепится мощная мускулатура шеи, отчасти передних конеч­ностей.

Череп млекопитающих отличается от черепа рептилий боль­шим объемом мозговой коробки; уменьшением числа костей (за счет редукции и срастания между собой ряда костей) и наличием 2 затылочных мыщелков, обеспечивающих подвижное сочлене­ние с первым шейным позвонком. Череп млекопитающих синапсидного типа, с одной скуловой дугой, образованной костями: верхнечелюстной — скуловой — чешуйчатой.

Большое затылочное отверстие окружено общей затылочной костью (на ней расположены затылочные мыщелки), образован­ной срастанием четырех костей: основной, двух боковых и верх­ней затылочной. Ушные кости каждой стороны срастаются в пра­вую и левую каменистые кости. Дно мозговой части че­репа образовано непарными основной клиновидной и переднеклиновидной костями; впереди них в обонятельной области развивается непарная решетчатая кость. Межглазничная перегородка образована пар­ными основными костями: глазоклиновидной и крылоклиновидной.

Крыша черепа обра­зована парными покров­ными костями:

• носовы­ми,
• слезными,
• лобными,
• теменными,
• непарной межтеменной.

Мозговая коробка с боков прикрыта покров­ными чешуйчатыми кос­тями, которые срастают­ся с каменистыми и бара­банными с образованием височных костей. Скуловой отросток чешуйчатой кости соеди­няется со скуловой кос­тью, которая в свою очередь прирастет к верхне­челюстной кости. Обра­зовавшаяся таким обра­зом скуловая дуга огра­ничивает глазницу сни­зу. Дно черепа укрепляют парные покровные кости: нёбные и крыловидные и непарный сошник. Меж­челюстные кости сраста­ются с верхнечелюст­ными.

В области слуховой капсулы располагается свойственная только мле­копитающим барабанная кость. В по­лости среднего уха мле­копитающих находятся три слуховые косточки:

• молоточек — сочленовная кость нижней челюсти рептилий, уменьшенная в размерах;
• наковальня — образована видоизмененной квадратной костью,
• стре­мечко, которое образовалось уже у земноводных из верх­него элемента подъязычной дуги — гиомандибуляре — и сохра­няется у всех наземных позвоночных.

Для всех млекопитающих характерно образование вторичного костного нёба, отделяющего носовой проход от ротовой полости; его образуют нёбные кости и нёбные отростки межчелюстных и верхнечелюстных костей. Благодаря образованию вторичного ко­стного нёба и продолжающему его мягкому нёбу отверстия хоан сдвигаются к гортани, что делает возможным дыхание при запол­ненной пищей ротовой полости.

Нижняя челюсть млекопитающих образована парными по­кровными зубными костями. Зубы гетеродонтные, расположены в альвеолах.

Плечевой пояс млекопитающих упрощен: основу его составля­ет лопатка, имеющая гребень (увеличение поверхности для при­крепления мышц), к которой прирастает рудиментарный корако­ид в виде выроста (только у однопроходных существующий как самостоятельная кость).

Ключица имеется только у млекопитающих, передние конеч­ности которых совершают сложные движения в разных плоскостях (кроты, летучие мыши, приматы) и др. У видов, передние ко­нечности которых совершают движения в плоскости, параллель­ной плоскости тела, она редуцируется (копытные). Плечевой пояс связан с осевым скелетом только мышцами и связками.

Тазовый пояс состоит из двух больших безымянных костей, образованных срастанием типичных для всех наземных позво­ночных парных костей: подвздошных, седалищных и лобковых. Таз закрытый. Лобковые и седалищные кости левой и правой сто­рон срастаются по средней линии, образуя симфиз.

Скелет парных конечностей сохраняет все основные для на­земных позвоночных типичные черты строения исходной пятипа­лой конечности. Однако в связи с разнообразием условий сущест­вования и характером движения исходный тип строения претер­пел существенные изменения: меняется относительная длина от­делов конечностей, уменьшается число пальцев и т. п. Подобно земноводным у млекопитающих в дистальной части конечностей сохраняются лучезапястный (в передней) и голеностопный (в зад­ней) суставы. У млекопитающих продолжает совершенствоваться гистологическая структура костной компакты. Трубчатые кости конечностей, испытывающие наибольшую нагрузку, в диафизарной части построены из отграниченных остеонов.

Класс Млекопитающие: характеристика, особенности строения, происхождение и развитие

В современной фауне насчитывается 4-4,5 тыс. видов млекопитающих, или зверей. Они представляют собой высший класс позвоночных, органы которых, особенно кора большого мозга, достигли на современном этапе их развития наивысшей дифференцировки.

Тело млекопитающих покрыто кожей и волосами. Кожа богата сальными и потовыми железами. Последние выделяют пот, благодаря чему осуществляется терморегуляция.

Все млекопитающие характеризуются присутствием млечных желез, которые являются видоизмененными потовыми железами. У них имеется предротовая полость, ограниченная губами и зубами. В отличие от пресмыкающихся зубы млекопитающих дифференцированы. Есть диафрагма, отделяющая грудную полость от брюшной. Имеется наружное ухо (ушная раковина), а в среднем ухе есть три слуховые косточки.

Благодаря прогрессивному развитию центральной нервной системы, теплокровности, наличию волосяного покрова, вынашиванию детенышей в теле матери и вскармливанию их молоком, млекопитающие одержали победу в конкуренции с рептилиями и другими позвоночными и прочно завоевали не только сушу, но и другие среды обитания.

Характеристика, морфология и физиология млекопитающих

Рассмотрим морфологию и физиологию млекопитающих на примере домашней собаки.

Это первое животное, прирученное первобытным человеком. Характерными признаками семейства собак являются средние размеры тела, сильно развитые длинные ноги, приспособленные для бега, хорошо развитое обоняние и наличие 42 зубов.

Несмотря на большое разнообразие пород собак они все относятся к одному виду. В зависимости от использования домашних собак человеком и их назначения, все породы этих животных делят на служебных, охотничьих и декоративных. Собаки хорошо поддаются дрессировке.

Породы собак

Служебные собаки (лайка, боксер, овчарка и др.) используются для различных целей: охраны разнообразных объектов, стад, поиска полезных ископаемых, розыска преступников. Во время войны использовали собак для разыскивания раненых и вывоза их с поля боя, истребления танков, отыскивания мин, оказания помощи связистам и т.п.

Для промысловой и спортивной охоты на птиц и зверей человек вывел большое число разнообразных пород охотничьих собак: гончих, борзых, норных, лаек, легавых и т.д.

Декоративные собаки (болонки, японские и пекинские собачки, пудели, карликовые породы терьеров, мопсы и др.) хозяйственного значения не имеют. Их разводят любители домашних животных.

Собак часто используют в качестве лабораторных животных.

Внешнее строение

Туловище домашней собаки (например, лайки или овчарки) стройное с хорошо развитой мускулатурой. Тело собаки не касается земли, поскольку ее конечности находятся под туловищем, тогда как у пресмыкающихся они расположены по бокам тела. При ходьбе и беге собаки опираются на пальцы с прочными когтями. Голова животного находится на гибкой шее и очень подвижна.

Кожа прочная и эластичная, так как смазывается выделениями сальных желез, протоки которых открываются в волосяную сумку. Она покрыта волосяным покровом. Длинные и толстые волосы — ость, а более мелкие и короткие — подшерсток, или подпушь. Подшерсток и кожа предохраняются от повреждений грубой и прочной шерстью. Подшерсток служит для сохранения тепла тела, так как в нем задерживается много воздуха.

Собака, как и многие виды млекопитающих, линяет 2 раза в год. Охлаждение организма собаки достигается учащенным дыханием в связи с тем, что потовых желез у них мало. Кожа же большинства зверей имеет большое количество потовых желез.

Скелет и мускулатура

Черепная коробка млекопитающих значительно крупнее, чем у пресмыкающихся, что связано с хорошо развитым головным, мозгом. В скелете собаки, как и других видов млекопитающих, отмечается четкое расчленение позвоночного столба на: шейный, грудной, поясничный, крестцовый и хвостовой отделы, а также наличие плоских сочленовных поверхностей позвонков с хрящевыми дисками (менисками) между позвонками.

Характерно постоянное число шейных позвонков, для всех млекопитающих равное семи. В грудных позвонках имеются отростки, к которым прикрепляются ребра. Грудная клетка образуется позвонками, ребрами и грудиной. Позвонки крестцового отдела срастаются с костями таза.

Строение скелета собаки

Пояс передних конечностей собаки образуется двумя лопатками с приросшими к ним вороньими костями и двумя ключицами. Пояс задних конечностей, или таз, состоит из двух безымянных костей образованных сращением трех пар тазовых костей (подвздошных, седалищных и лобковых).

Мышечная система у собаки развита исключительно хорошо, сложна и насчитывает несколько сотен отдельных, специализированных мышц. Особое развитие получили мышцы спины и конечностей.

Полости тела

У домашней собаки, как и у всех других видов млекопитающих, грудная полость тела отделена от брюшной грудобрюшной преградой, или диафрагмой. Стенки этих полостей и внутренние органы, расположенные в них, покрыты тонкой оболочкой. В грудной полости эта оболочка называется плеврой, а в брюшной — брюшиной.

Как в грудной, так и в брюшной полостях содержится небольшое количество жидкости. При воспалительных процессах в грудной и брюшной полостях количество жидкости может увеличиваться.

Размножение и развитие млекопитающих

Половые железы парные. Развитие зародыша у высших — внутриутробное, происходит в специальном органе — матке. Зародыш млекопитающих связан через свои оболочки со стенкой матки через плаценту.

Он соединяется с плацентой через пуповину. В кровь зародыша поступают питательные вещества и кислород из крови матери, а в обратном направлении — вредные продукты жизнедеятельности, в том числе и углекислый газ.

На ранних стадиях развития у зародыша собаки и других млекопитающих отмечаются жаберные щели, хорда и другие признаки, характерные для низших хордовых. У различных видов зверей продолжительность внутриутробного развития, или беременность, различна. Например, у грызунов (мышей, хомячков) беременность продолжается 11-15 дней, у домашних собак — два месяца, а у слонов — почти до полутора лет.

Поведение

Наряду с инстинктами огромное значение в поведении имеет образование условных рефлексов, которые легче и быстрее вырабатываются у видов, имеющих наиболее хорошо развитую кору большого мозга.

Детеныши млекопитающих узнают свою мать уже с первых дней жизни. В дальнейшем они становятся более опытными. Взаимное преследование, борьба, прыжки и бег способствуют не только тренировке животных, но и выработке приемов защиты и нападения.

В связи с изменениями окружающей среды у млекопитающих постоянно вырабатываются новые условные рефлексы, а не подкрепляющиеся раздражителями старые утрачиваются. Поэтому млекопитающие быстро приспосабливаются к изменяющимся условиям внешней среды.

Забота о потомстве

Так как у многих млекопитающих (хищных, грызунов и др.) детеныши рождаются слепыми, а иногда и голыми, то самки еще до родов начинают строить логово или гнездо. После родов самки вылизывают своих детенышей, кормят, согревают и охраняют их, следят за чистотой убежища.

Растительноядные млекопитающие рождают детенышей вполне сформированных, способных через несколько часов следовать за матерью. У этих животных забота о потомстве заключается в кормлении его молоком и охране. Самки всех млекопитающих проявляют большую активность при защите потомства, иногда даже рискуя своей жизнью. Самцы, как правило, о потомстве не заботятся. Обычно пары образуются только на период размножения.

Происхождение млекопитающих

Млекопитающие произошли от древних примитивных рептилий. Исходной группой служили зверозубые ящеры. Боковой ветвью были первозвери. Предками сумчатых и плацентарных стала вымершая группа животных. Древнейшим отрядом плацентарных являются насекомоядные.

От примитивных насекомоядных произошли грызуны, рукокрылые и древние хищные, а от последних — современные хищные, ластоногие, китообразные и примитивные копытные.

Современные млекопитающие делятся на два подкласса: Первозвери и Настоящие звери. К первому подклассу относится лишь один отряд — Однопроходные, а ко второму подклассу — инфракласс Низшие звери с одним отрядом Сумчатые и инфракласс Высшие звери, к которому относят 17 отрядов современных и 14 отрядов вымерших животных.

Роль млекопитающих в природе и жизни человека

Особенно большую роль в природе играют млекопитающие мелких и средних размеров. Например, грызуны, с одной стороны, поедают много семян и растений, а с другой — сами являются источником пищи для многих видов хищников

Невозможно переоценить огромное экономическое значение млекопитающих, домашних и промысловых животных. Млекопитающие — источник, мяса, жиров, молока, шкур, меха и шерсти.

Медицинское и ветеринарное значение млекопитающих связано с тем, что они могут быть носителями возбудителей болезней человека и животных.

Хотя фауна богата и разнообразна, но млекопитающие нуждаются в охране. Так, в Международную Красную книгу внесена выхухоль — реликт третичного периода, обитающая на востоке по Северскому Донцу и его притокам, а также по некоторым рекам, впадающим в Волгу и Урал.

За пределами нашей страны эти животные нигде не встречаются. В Международную Красную книгу внесен также тюлень-монах, встречающийся в прибрежных районах Черного моря между дельтой Дуная и островом Змеиным. В Черном море он встречается также у берегов Турции и Румынии.

В Красную книгу внесен ряд видов летучих мышей (вечерница гигантская, длиннокрыл обыкновенный), кот лесной, перевязка, зубр и слепыш песчаный. Кроме того, в Красную книгу внесено еще несколько видов летучих мышей, обитающих преимущественно в Карпатах и Крыму, землеройка, еж ушастый, слепыш буковинский, хорь степной и ряд других.

Основные отделы скелета млекопитающих. Класс млекопитающие

Скелет – совокупность твердых опорных тканей организма, составная часть опорно-двигательной системы, служащая опорой для мышц и в какой-то степени – для защиты отдельных внутренних органов. У животных организмов различают внешние (экзоскелет, характерен для многих беспозвоночных животных) и внутренние (эндоскелет) скелетные образования.

Скелет позвоночных животных (в том числе млекопитающих) внутренний (хотя могут возникать и покровные окостенения, также входящие в его состав), образован хрящевой и костной тканями. Он подразделяется на череп (костную или хрящевую структуру, обеспечивающую механическую защиту головного мозга и расположенных на голове органов чувств), осевой скелет (сегментированную структуру, включающую позвоночный столб и ребра), висцеральный скелет (исходно – скелет жаберных дуг; у более продвинутых групп позвоночных из него возникают челюсти, подъязычный аппарат и слуховые косточки) и скелет конечностей (плечевой и тазовый пояса и скелет собственно свободной конечности).

Осевой скелет млекопитающих отчётливо разделён на шейный, грудной, поясничный, крестцовый и хвостовой отделы; число позвонков в соответствующих отделах позвоночника сравнительно невелико и более или менее постоянно: шейных почти всегда 7, грудных не более 15, поясничных 5-7, крестцовых 2-5. На шейных позвонках рёбра редуцированы и полностью прирастают к телам позвонков, грудные рёбра цельные, обычно подвижно сочленены с позвонками, а часть – и с грудиной. Хвост хорошо обособлен от тела и, по сравнению с рептилиями, развит обычно плохо.

Конечности в примитивном варианте пятипалые, первый палец с двумя фалангами, остальные – с тремя. Пояс передних конечностей несколько упрощён: частично (у однопроходных) или полностью (у остальных млекопитающих) утрачены коракоиды и межключица, а у бегающих форм исчезает и ключица. Задние конечности расположены более или менее парасагиттально, передние – обычно латерально (то есть, по бокам от тела). Эти признаки меняются в разных группах млекопитающих в зависимости от специализации: у бегающих зверей конечности становятся парасагиттальными, а число пальцев и фаланг сокращается; водные звери утрачивают задние конечности.

Череп с хорошо окостеневающей крупной мозговой коробкой, боковые стенки которой полностью сформированы отростками лобных, чешуйчатых, теменных и некоторых других костей. Теменного отверстия и подвижных сочленений, кроме челюстного, в черепе нет. Скуловая дуга единственная, заглазничной перегородки исходно нет, но она иногда развивается вторично из отростков скуловой и лобной костей. Затылочный отдел образован единственной затылочной костью; затылочные мыщелки (обеспечивающие подвижное сочленение головы с позвоночником) парные, расположены по бокам большого затылочного отверстия. Основная подвижность головы обеспечивается в сочленении черепа с первым шейным позвонком – атлантом и атланта со вторым позвонком – эпистрофеем. В лицевом отделе костное нёбо полностью сформировано отростками нёбных, верхнечелюстных и предчелюстных костей; последние две образуют верхнюю челюсть. Носовой ход полностью отделён от ротовой полости, открывается вперёд единственным костным отверстием (носовая перегородка хрящевая); внутри него расположены сложные тонкие костные лабиринты – носовые раковины, обеспечивающие увеличение площади обонятельного эпителия, а также очистку и согревание вдыхаемого воздуха.

Нижняя челюсть образована единственной парной нижнечелюстной костью, сочленяющейся с чешуйчатой костью. Нижнечелюстная кость, кроме сочленовного, имеет ещё два отростка: угловой и венечный, служащие местами крепления челюстной мускулатуры. Прочие элементы висцерального скелета, у рептилий входившие в состав челюстного аппарата, у млекопитающих либо приростают к мозговой коробке, либо входят в состав сложной звукопроводящей системы уха: квадратная кость превратилась в наковальню, подвижно сочленённую со стремечком, сочленовная кость – в молоточек, а угловая – в барабанную кость, поддерживающую барабанную перепонку.

На фото: скелет песца (Vulpes lagopus).

Источники:

http://vseobiology.ru/zoologiya-pozvonochnykh/945-19-stroenie-skeleta-mlekopitayushchikh
http://animals-world.ru/klass-mlekopitayushhie-obshhaya-xarakteristika/
http://files.school-collection.edu.ru/dlrstore/c40d8bdb-caed-4cb4-8892-37d603d65890/skelet.htm