Студопедия Главная Случайная страница Обратная связь

Разделы: Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

Строение и происхождение млекопитающих




Происхождение

По филогенетическим схемам Млекопитающих относят к обширной кладе Звероподобных (Synapsida), включающей также многие другие классы вымерших позвоночных. Одной из подклад синапсид являются Зверодужные (Therapsida), а среди них, в свою очередь, выделяют Цинодонтов (Cynodontia) - несколько классов позвоночных, в том числе и млекопитающих.

Представители указанной клады цинодонтов, обитавшие в триасовом и юрском периодах мезозойской эры, обладали в строении рядом признаков, сходных с млекопитающими. Так, они имели вторичное костное небо, которое несло заклыковые зубы (гомологичные коренным зубам млекопитающих), способные, в частности, дробить хитиновый панцирь беспозвоночных, а также многочисленные щечные железы, гомологичные слюнным железам млекопитающих. Конечности располагались хоть и не под телом, но и не сбоку, а под углом 45-55o. В плечевом поясе наблюдалась редукция коракоида, а в тазовом - разрастание подвзодшных костей; наличие же поясничного отдела позвоночника, видимо, означало появление диафрагмы. На костях челюстей некоторых представителей обнаружены следы прикрепления губных мышц - а это не что иное, как предпосылка формирования щек и сосущего ротового аппарата, необходимого для сосания молока. Вероятно, тогда же появились и молочные железы - видоизмененные потовые; вероятно, первоначальной их функцией было не столько "выкармливание", сколько "выпаивание" детенышей и снабжение их солями. Тогда же, вероятно, сложилось разделение сердца на четыре камеры, ставшее предпосылкой теплокровности.

Таким образом, древние Звероподобные имели множество черт современных млекопитающих - кроме, пожалуй, развитого мозга, деторождения и наличия трех косточек в слуховом аппарате. Однако в то время, мезозойскую эру, условия обитания более благоприятствовали другой ветви позвоночных - Ящероподобным (Sauropsida). Зверодужные долго обитали под их тенью, размеры их неуклонно уменьшались, а характеристики все ближе и ближе приближались к нынешним млекопитающим. Наиболее ярко эти прогрессивные изменения проявились у тринаксодона (Trinaxodon), жившего в раннем триасе. Расцвета же Зверодужным пришлось ждать до конца мелового периода, ознаменовавшегося массовым вымиранием динозавров и прочих Ящероподобных.

 

Эволюция

Древнейшие млекопитающие - потомки цинодонтов - известны из позднего триаса (около 200 млн лет назад); тогда, вероятно, возникли формы, относимые к подклассу Аллотерии (Allotheria - дословно "другие звери"), в частности, Многобугорчатые (Multituberculata), названные так из-за множества бугорков на коренных зубах, расположенных в два параллельных ряда. Клыков эти животные не имели, зато выделялись длинными резцами и занимали, скорее всего, ту же экологическую нишу, что и нынешние грызуны. В то же время многие черты строения отличают их от современных млекопитающих, которые никак не могут являться их потомками; существовали они, как полагают, с середины Юрского периода (160 млн лет назад) до нижнего олигоцена (35 млн лет назад). Другая ветвь млекопитающих привела, помимо прочих, к Симметродонтам (Symmetrodonta) - животным, приобретших характерное для млекопитающих строение коренных зубов с буграми, расположенными в форме треугольника; эти животные, видимо, стали предками ныне живущих подклассов Первозверей (Prototheria) и Зверей (Theria), а также вымершего подкласса, представленного семейством Кунеотериид (Kuehneotheriidae).

 

Что касается Первозверей - то уже в конце юрского периода появились Однопроходные (Monotremata), древнейший ископаемый предок которых тейнолофос (Teinolophos), согласно палеонтологическим данным, обитал в Австралии уже 120 млн. лет назад. Звери же продолжали дивергировать, разделившись в течение юрского и мелового периодов на несколько инфраклассов; первыми отделились вымершие Триконодонты (Triconodonta), далее вымершие же Дриолестоиды (Dryolestoidea), и, наконец, существующие ныне Сумчатые (Metatheria) и Плацентарные (Eutheria) - последние три инфракласса объединяются в кладу Кладотерий (Kladotheria). Разделение на Сумчатых и Плацентарных случилось в начале мелового периодаа; так, в Китае обнаружены ископаемые Sinodelphis и Eomaia - примитивные сумчатое и плацентарное соответственно, имеющие довольно-таки много общих черт (к примеру, сумчатые кости); существование их относят ко времени 120-110 млн лет назад.

 

Изначально оба этих инфракласса были довольно широко распространены, однако в дальнейшем эволюция Сумчатых сместилась в Австралию и Южную Америку, которые длительное время находились в изоляции от прочих континентов. В Австралию плацентарные так и не попали, а в Южной Америке оказались лишь некоторые их представители, не являющиеся при этом хищниками; этот факт позволил Сумчатым относительно спокойно существовать и развиваться - так, уже к концу мелового периода существовало множество их отрядов, как вымерших, так и современных. На территории же Евразии и Северной Америки ранние представители Сумчатых исчезли, не выдержав конкуренции с Плацентарными. Из ныне живущих отрядов Сумчатых наиболее древними полагают Американских опоссумов (Didelphimorphia), возникших на территории Северной Америки и впоследствии мигрировавших в Южную; другая ветвь продолжила миграцию через Антарктиду в Австралию, где успешно развивалась в отсутствие конкурентов и дала начало пяти отрядам, объединяемым в надотряд Австралийских сумчатых (Australidelphia).

 

Плацентарные же изначально, как полагают, представляли собой мелких насекомоядных животных, вроде нынешних кротов, ежей и землероек, прежде относившихся к одному отряду - Насекомоядные (Insectivora) - по общим признакам строения и образа жизни; от них же выводили все прочие отряды. Однако дальнейшие исследования показали, что указанные общие признаки являются результатом конвергенции, генетически эти животные довольно сильно различаются и относить их следует к нескольким отрядам, представляющим разные ветви эволюционного древа млекопитающих.

 

По нынешним представлениям, самые древние плацентарные разделились изначально на две ветви - Атлантические и Северные (Atlantogenata и Boreoeutheria). Первые своим происхождением обязаны берегам Атлантического океана; сначала от них, видимо, отделились представители надотряда Неполнозубых (Xenarthra), представленные ныне отрядами Броненосцевых (Cingulata) и Муравьедообразных (Pilosa) и перебравшиеся в Южную Америку. Оставшиеся же в Африке составили надотряд Африканских зверей (Afrotheria). Вторая ветвь плацентарных связана происхождением с древними Евразией и Северной Америкой; здесь также наметились две ветви - Лавразийские (Laurasiatheria) и Эвархонтоглировые (Euarchontoglires), позднее также разделившиеся на ряд отрядов.

 

Генетические исследования показали, что различные группы плацентарных, внешне друг на друга похожие, приобрели свои черты не в результате происхождения от общего предка, но в результате конвергенции; напротив, близкие по генам отряды совершенно различны как по строению, так и по образу жизни. Укажем к примеру, что парнокопытные и непарнокопытные, конечно, родственники, но относительно далекие; парнокопытные, как это ни парадоксально, ближайшие родичи китов, а непарнокопытные - волков и летучих мышей.

 

Согласно палеонтологическим и генетическим данным, большинство ныне живущие отряды млекопитающих существовали уже в конце мела - палеоцене; в последующие же эпохи происходило разделение их на семейства и более мелкие таксономические группы.

 

Прогрессивные черты:

1. Высокое развитие нервной системы, есть кора больших полушарий.

2. Дифференцировка позвоночного столба на чётко выраженные отделы, перемещение конечностей с боков тела под туловище.

3. Возникновение органов, обеспечивающих развитие зародыша в теле матери, и вскармливание детёнышей молоком.

4. Появление шерстного покрова.

5. Полное разделение кругов кровообращения и возникновение теплокровности.

6. Возникновение альвеолярных лёгких.

Вывод: прогрессивные особенности строения Млекопитающих позволили им занять все основные среды жизни.

 

Подкласс первозвери, Prototheria:

Инфракласс клоачные (во многих классификациях рассматривается как отдельный подкласс, отождествляемый с Prototheria)

Однопроходные, Monotremata: ехидны и утконосы

† Инфракласс триконодонты, Triconodonta

† Инфракласс Аллотерии Allotheria

† Многобугорчатые, Multituberculata

† Инфракласс трёхбугорчатые или пантотерии, Trituberculata или Pantotheria

Подкласс звери, Theria:

Инфракласс сумчатые, Metatheria

опоссумы, Didelphimorphia

малобугорчатые, Paucituberculata

микробиотерииды, Microbiotheria, обитающие в Южной Америке

кроты сумчатые, Notoryctemorphia

хищные сумчатые, Dasyuromorphia

бандикутообразные, Peramelemorphia

двурезцовые, Diprotodontia: кенгуру, коала, вомбаты.

Инфракласс плацентарные или высшие звери, Placentalia или Eutheria

Неполнозубые, Edentata или Xenarthra: муравьеды, ленивцы, броненосцы и др.

Панголины или ящеры, Pholidota: 7 современных видов

Насекомоядные, Insectivora: ежи, кроты, землеройки и др.

Прыгунчики, Macroscelidea: 14-15 видов

Тенрекообразные, Tenrecomorpha или Afrosoricida: тенреки и златокротовые

Грызуны, Rodentia: мыши, крысы, белки, бобры, хомяки и многие другие

Зайцеобразные, Lagomorpha: зайцы, кролики, пищухи

Трубкозубые, Tubulidentata: единственный современный вид — африканский трубкозуб

Шерстокрылы или кагуаны, Dermoptera: только два современных вида

Рукокрылые, Chiroptera: летучие мыши и крыланы

Тупайеобразные, Scandentia: тупайи

Приматы, Primates: лемуры и обезьяны (в том числе человек)

Хищные, Carnivora: кошки, собаки, медведи, куницы, еноты и др.

Ластоногие, Pinnipedia: моржи, тюлени, морские слоны и др.

Китообразные, Cetacea: дельфины, киты, кашалоты

†Мезонихии, Mesonychia: промежуточная ветвь между копытными и китообразными

Непарнокопытные или непарнопалые, Perissodactyla: лошади, зебры, носороги и др.

Парнокопытные или парнопалые, Artiodactyla: олени, коровы, свиньи, антилопы и многие другие

Даманы или жиряки, Hyracoidea: 7-12 современных видов

Хоботные, Proboscidea: слоны и много вымерших видов, включая мамонтов и мастодонтов

Сирены, Sirenia: ламантины и дюгони

В качестве отдельного отряда часто рассматриваются также мозоленогие (Tylopoda) — верблюды и ламы.

 

К эутериям относится также больше десятка вымерших отрядов, например, † лептиктидии, Leptictidium, †диноцераты, †кондилартры, †нотоунгуляты и др.

 

Морфофизиологическая характеристика важнейших отрядов Млекопитающих.

 

Отряд сумчатые.

Основной общий биологический признак - короткий период внутриутробного разви-тия. Плацента развивается слабо и детёныш рождается недоразвитым. У большинства видов на брюхе имеется кожная сумка, в которую помещается новорождённый и в полости которой находятся соски. Сумка отсутствует у видов, соски которых располагаются на груди или по всему брюху, - у южноамериканских опоссумов. Своеобразные приспособления обеспечивают прикрепление детёныша к соску и пассивное питание. Для сумчатых характерен ряд примитивных признаков. Половые пути самок часто парные на всём протяжении и в итоге влагалище двойное. Соответственно у самцов пенис часто бывает раздвоенный. Имеются сумчатые кости, лежащие в брюшной стенке тела и сочленённые с лобковыми костями таза. При смене зубов только предкоренной зуб подвержен смене. В то время как у высших зверей меняется вся зубная система.

 

Отряд неполнозубые.

Немногочисленная в настоящее время группа в основном южноамериканских млекопитающих, для которых характерно недоразвитие зубной системы. Зубы отсутствуют вовсе или лишены эмали и корней и почти не дифференцированы. Полушария мозга малы и почти не имеют извилин. Коракоиды срастаются с лопатками сравнительно поздно (ленивцы, муравьеды, броненосцы).

 

Отряд ящеры.

Очень малочисленная группа зверей, для которых характерно отсутствие зубов и черепицеобразные, налегающие друг на друга роговые чешуи, покрывающие сплошь всё тело. Это образование имеет защитное значение, оно возникло вторично и не имеет прямой связи с роговым покровом рептилий. Питаются муравьями и термитами; рыло, как у муравьедов, удлиненное, а язык длинный, клейкий. В связи с отсутствием зубов желудок ящеров выстлан рогоподобной оболочкой.

 

Отряд насекомоядные.

Наиболее древний примитивный отряд плацентарных зверей, известный уже с верхнего мела. Полушария мозга малы и лишены извилин. Мозговая коробка относительно мала.

Зубы слабо дифференцированы. Клыки редко имеют типичную форму и крупные размеры. Передний отдел морды у большинства вытянут в подвижный хоботок. Многие виды обладают пахучими железами (землеройка, крот, выхухоль).

 

Отряд рукокрылые.

Единственная группа млекопитающих приспособленная к настоящему полёту в воздухе. Крыльями служат кожистые перепонки, расположенные между длинными пальцами передних конечностей, боками тела, задними конечностями и хвостом, только первый палец передней конечности свободен. Как и у птиц, грудина несёт киль, к которому прикрепляются грудные мышцы, приводящие в движение крылья.

 

Отряд приматы.

По внешнему виду приматы очень разнообразны. Глазницы направлены вперёд и лишь у некоторых видов несколько в сторону. Черепная коробка относительно велика.Имеются все группы зубов. Передний палец в той или иной мере противопоставлен остальным.

 

Отряд зайцеобразные.

По устройству зубной системы внешне похожи на грызунов. Клыков у зайцев нет и резцы отделены от коренных широким, лишённым зубов, пространством (диастемой). Костное нёбо имеет вид узкого поперечного мостика между левым и правым рядами коренных зубов. Кроме того, резцов верхней челюсти 2 пары. Вторая пара очень слаборазвитых резцов расположена позади основной пары этих зубов. Желудок у зайцеобразных состоит из 2 отделов: фундального, где происходит только бактериальное брожение пищи; пилорического, где пища переваривается при наличии фермента – пепсина.

 

Отряд грызуны.

Зубной аппарат свободен в связи с растительной пищей, клыков нет. Резцы, которых в каждой половине челюсти бывает по одному наоборот развиты очень сильно. Коренные с плоской жевательной поверхностью, несущие бугорки или петли эмали. Резцы, а у некоторых и коренные растут всю жизнь. У всех видов есть слепая кишка, выполняющая роль «бродильного чана».

 

Отряд хищные.

Объединяет млекопитающих в той или иной мере приспособленных к питанию животной пищей. Основной общей особенностью является строение зубной системы. Резцы малы, клыки всегда хорошо развиты, коренные зубы бугорчатые. Обычно с острыми режущими вершинами, последний ложнокоренной зуб верхней челюсти и первый истиннокоренной зуб нижней челюсти обычно выделяется большими размерами и сильно развитым режущим краем. Это так называемые хищнические зубы; степень их развития связана с характером пищи. Ключицы рудементированы или отсутствуют. Передний мозг хорошо развит и покрыт извилинами.

 

Отряд ластоногие.

Систематически очень близки к хищным. Наружной ушной раковины у большинства видов нет, но слух очень хороший. Зрение слабое. Зубная система в основных чертах сходна с таковой наземных хищников, но дифференцировка зубов выражена менее резко.

 

Особенности строения и размножения представителей различных отрядов Млекопитающих.

Основные отряды плацентарных млекопитающих:

Насекомоядные: зубы однотипные, остробугорчатые. Передний конец головы вытянут в хоботок. Кора мозга лишена извилин (крот, ёж, выхухоль).

Отряд Рукокрылые: передние конечности преобразованы в крылья (кожистые перепонки). Кости тонкие и лёгкие, приспособлены к полёту (ушан, рыжая вечерница).

Отряд Грызуны: сильно развиты резцы, клыков нет, быстро размножаются (белка, бобр, мышь, бурундук).

Отряд Зайцеобразные: по строению зубов сходны с грызунами. В отличие от них имеют две пары резцов, одна из которых расположена позади другой (заяц, кролик).

Отряд Хищные: питаются преимущественно живой пищей. Сильно развиты клыки и имеются хищные зубы (Волк, лиса, медведь).

Отряд Ластоногие: большую часть жизни проводят в воде. Обе пары конечностей преобразованы в ласты (морж, тюлень, котик).

Отряд Китообразные: живут в воде. Передние конечности преобразованы в ласты, задние — редуцированы (дельфин, кит).

Отряд Парнокопытные: на ногах по четыре пальца, из которых хорошо развиты второй и третий. На пальцах — роговые копыта (кабан, лось, корова).

Отряд Непарнокопытные: число пальцев — нечетное. На пальцах роговые копыта (лошадь, осёл, зебра).

Отряд приматы: конечности пятипалые, на пальцах ногти. Большой палец может противостоять остальным (мартышка, шимпанзе, горилла).

 


Поможем в написании учебной работы
Поможем с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой





Дата добавления: 2015-06-12; просмотров: 723. Нарушение авторских прав; Мы поможем в написании вашей работы!

Studopedia.info - Студопедия - 2014-2022 год . (0.049 сек.) русская версия | украинская версия
Поможем в написании
> Курсовые, контрольные, дипломные и другие работы со скидкой до 25%
3 569 лучших специалисов, готовы оказать помощь 24/7