§ 46. Млекопитающие

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА КЛАССА МЛЕКОПИТАЮЩИЕ (ЗВЕРИ)

Класс Млекопитающие (Mammalia) представляет собой вершину эволюции позвоночных животных. Для них характерен комплекс прогрессивных анатомических и физиологических ароморфозов:

• Вскармливание молоком: самки выкармливают родившихся детенышей питательным материнским молоком, вырабатываемым специализированными млечными железами;
• Высочайшее развитие головного мозга: полушария переднего мозга имеют колоссальный объем и покрыты развитой корой с многочисленными бороздами и извилинами (особенно у приматов и китообразных), что обусловливает непревзойденную пластичность поведения, развитую память и способность к обучению;
• Теплокровность (гомойотермия): температура тела постоянная, высокая и поддерживается развитой системой терморегуляции;
• Волосяной покров (шерсть): эффективно удерживает эндогенное тепло и предохраняет тело от резких колебаний температуры;
• Внутриутробное развитие и живорождение: у подавляющего большинства зародыш развивается внутри материнского организма в матке через плаценту, рождаясь вполне сформированным;
• Постановка конечностей под туловищем: в отличие от рептилий, чьи лапы широко расставлены по бокам (пресмыкающийся шаг), у млекопитающих конечности расположены вертикально под туловищем. Это высоко приподнимает тело над землей, делает шаг длинным, а бег — быстрым и энергетически экономным;
• Освоение всех сред жизни: наземно-воздушная (волки, олени), почвенная (кроты, слепыши), водная (киты, дельфины, тюлени) и воздушная (летучие мыши).

ВНЕШНЕЕ СТРОЕНИЕ И ОТДЕЛЫ ТЕЛА

Тело млекопитающего подразделяется на голову, гибкую шею, компактное туловище, парные конечности и хвост.

Особенности строения головы:

• Мягкие мускулистые губы: ротовое отверстие окружено подвижными мясистыми губами, которые необходимы детенышам для плотного захвата соска матери при сосании молока, а взрослым — для срывания и удержания пищи;
• Зубы в альвеолах: челюсти снабжены дифференцированными зубами (резцы, клыки, коренные), сидящими в глубоких костных ячейках (альвеолах);
• Глаза: снабжены подвижными веками и защитными волосками — ресницами. Слезные железы выделяют жидкость, которая омывает роговицу, смывает пылинки и содержит бактерицидные вещества;
• Наружное ухо: на голове развиты хрящевые ушные раковины, снабженные мышцами. Поворачиваясь в сторону источника звука, они улавливают малейшие шорохи (у других классов позвоночных ушных раковин нет);
• Вибриссы: на морде возле носа и глаз расположены длинные толстые жесткие волоски с глубоко иннервированными корнями — осязательные антенны, помогающие ориентироваться на ощупь в ночной темноте и узких норах.

Конечности и хвост:

• Ноги пятипалые (у специализированных бегунов число пальцев сократилось: до двух у жвачных или до одного у лошадей, увенчанных твердыми роговыми копытами);
• Хвост выполняет различные функции: у китов и тюленей превращен в мощный плавник, у бобра уплощен сверху вниз и служит рулем, у обезьян — дополнительным цепким органом лазания («пятой рукой»), у кенгуру — опорой при прыжках, у гепарда — балансиром на резких виражах.

СТРОЕНИЕ КОЖИ И ЕЁ РОГОВЫЕ ПРОИЗВОДНЫЕ

Кожа млекопитающих отличается прочностью, эластичностью и состоит из двух основных слоев:

1. Эпидермис: наружный многослойный пласт клеток. Нижний слой непрерывно делится, а поверхностные клетки наполняются роговым белком кератином, отмирают и непрерывно слущиваются. На участках, испытывающих постоянное трение (подошвы лап, колени), роговой слой утолщается в массивные мозоли;
2. Дерма (собственно кожа): мощный волокнистый соединительнотканный слой, пронизанный кровеносными сосудами, нервными окончаниями и сплетениями. В дерме заложены волосяные фолликулы и кожные железы;
3. Подкожная жировая клетчатка: залегает под дермой. Служит амортизатором ударов, долговременным запасом питательных веществ и воды, а у водных видов (китов, тюленей) достигает толщины в десятки сантиметров, обеспечивая плавучесть и непревзойденную термоизоляцию в ледяной воде.

Роговые образования кожи:

• Все роговые структуры формируются за счет омертвевших кератинизированных клеток эпидермиса;
• К ним относятся: волосы, когти, ногти, копыта, полые рога (у быков, коз, антилоп) и роговые чешуи (покрывающие тело броненосцев, ящеров-панголинов и хвосты грызунов).

КОЖНЫЕ ЖЕЛЕЗЫ И ИХ БИОЛОГИЧЕСКАЯ РОЛЬ

В отличие от сухой кожи пресмыкающихся и почти лишенной желез кожи птиц, кожный покров млекопитающих чрезвычайно богат железами четырех типов:

1. Потовые железы:
   • Простые трубчатые железы, клубочки которых лежат глубоко в дерме;
   • Выделяют пот — водно-солевой раствор с примесью продуктов обмена (мочевины);
   • Главная функция — охлаждение (терморегуляция): испарение влаги с поверхности разгоряченного тела поглощает огромное количество скрытого тепла, предотвращая тепловой удар при беге или в зной. У животных, лишенных потовых желез на теле (собаки), терморегуляция осуществляется испарением слюны с высунутого языка при частом дыхании.

1. Сальные железы:
   • Гроздевидные железы, протоки которых открываются в волосяные воронки;
   • Выделяют густой жировой секрет — кожное сало, которое равномерно покрывает кожу и волосы. Оно придает шерсти эластичность, предотвращает ломкость, отталкивает воду и создает кислую антисептическую пленку против бактерий и спор грибков.

1. Пахучие железы:
   • Представляют собой видоизмененные потовые или сальные железы;
   • Выделяют секреты со специфическим запахом, служащие важнейшим химическим языком общения: животные метят тропы и границы своих охотничьих участков, находят сородичей, распознают детенышей и привлекают брачных партнеров. У некоторых (скунсы) пахучий секрет служит грозным оружием химической обороны.

1. Млечные (молочные) железы:
   • Эволюционно возникли как видоизмененные потовые железы;
   • Развиты у самок и состоят из множества долек, оплетенных густой капиллярной сетью. Клетки желез поглощают из материнской крови воду, аминокислоты, сахара, минералы и синтезируют молоко — идеальный сбалансированный продукт для роста детеныша;
   • Протоки желез открываются на сосках (от 1 до 12 пар, расположенных вдоль млечных линий на груди или брюхе).

ВОЛОСЯНОЙ ПОКРОВ, ЛИНЬКА И ЗАЩИТНАЯ ОКРАСКА

Волосяной покров (шерсть) имеется у подавляющего большинства видов (редуцирован лишь у китообразных и слонов, защищенных толстой жировой прослойкой).

Анатомия волоса:

• Корень: живая нижняя часть, погруженная в дерму в волосяной фолликул и оканчивающаяся расширенной волосяной луковицей. Луковица надета на волосяной сосочек с питающими кровеносными сосудами. За счет непрерывного деления клеток луковицы волос растет в длину;
• Стержень: видимая надкожная часть волоса, состоящая из ороговевших мертвых клеток, заполненных пигментом и микроскопическими пузырьками воздуха;
• К волосяной сумке прикреплена косая гладкая мышца. При охлаждении или стрессе мышца рефлекторно сокращается, поднимая волос вертикально («шерсть встает дыбом»), что увеличивает толщину воздушной теплоизолирующей прослойки.

Типы волос в меховом покрове:

• Ость (остевые волосы): длинные, прямые, толстые и упругие. Они имеют ровный наклон, защищая подшерсток от грязи, намокания и механического истирания;
• Подшерсток (пуховые волосы): тонкие, короткие, густые и извитые волоски, лишенные сердцевины. Миллионы спутанных пушинок задерживают неподвижный слой воздуха прямо у кожи, обеспечивая термоизоляцию (например, у песца на 1 см² кожи растет до 20 тысяч волос);
• Вибриссы: жесткие длинные волосы на голове, выполняющие функцию органов осязания.

Сезонная линька:

• Осенью летний редкий волосяной покров сменяется на пышный и густой зимний мех, а весной происходит обратный процесс сбрасывания подшерстка;
• Защитная окраска: многие северные животные (песец, заяц-беляк, ласка, горностай) при осенней линьке меняют серую или бурую окраску на маскировочную снежно-белую.