Млекопитающие (Мammalia)

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА КЛАССА МЛЕКОПИТАЮЩИХ (Мammalia)

Млекопитающие — высший класс позвоночных животных. Свое название млекопитающие получили из-за того, что их самки выкармливают детенышей молоком, выделяемым специальными млечными железами, представляющими видоизмененные трубчатые потовые железы. У них наблюдается:

1) высокий уровень развития центральной нервной системы, что обеспечивает возможность сложных и весьма разнообразных

форм приспособительного поведения;

2) весьма интенсивный обмен веществ и совершенная терморегуляция, в связи с чем температура высокая и относительно постоянная;

3) живорождение и выкармливание детенышей молоком (кроме однопроходных, откладывающих яйца).

Эти черты обеспечивают возможность их широкого распространения — практически по всему земному шару и в различных жизненных средах: воздушно-наземной, водной и почвенно-грунтовой.

Морфологически млекопитающие  характеризуются рядом признаков высокой организации. Тело покрыто шерстью (исключения редки и имеют вторичный характер). Кожа богата разнообразными по строению и функции железами: млечными, потовыми, сальными, пахучими. Сердце четырехкамерное с одной (левой) дугой аорты; малый и большой круги кровообращения полностью разделены. Зубы дифференцированы на группы и сидят в альвеолах. Нижняя челюсть состоит только из зубной кости, которая непосредственно сочленяется с височной костью мозгового черепа. В отличие от всех прочих наземных позвоночных у млекопитающих

В среднем ухе не одна, а три слуховые косточки молоточек, наковальня и стремечко). Затылочных мыщелков два.

АНАТОМИЧЕСКИЕ И ФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ  МЛЕКОПИТАЮЩИХ

В связи с исключительным разнообразием условий существования и приспособлений к ним общий облик и размеры млекопитающих чрезвычайно многообразны. Например, белозу6ка-малютка имеет длину тела 38—50 мм и вес 1,2—17 а, а самое крупное современное млекопитающее — синий кит достигает длины 30 м и весит до 190 т.

Кожный и волосяной  покров млекопитающих является производным кожи (для птиц характерен покров из перьев).

Кожа слагается из двух основных слоев: поверхностного эпидермиса и более глубокого кориума, состоящего главным образом из волокнистой соединительной ткани (рисунок 1). Клетки эпидермиса по мере приближения к его поверхности все более роговеют, отмирают и постепенно слущиваются, заменяясь новыми клетками, поступающими из более глубокого слоя, носящего название мальпигиевого. В последний вдается в виде сосочков поверхностный слой кориума. В этих сосочках развиваются мельчайшие кровеносные капилляры и осязательные тельца. Глубже в коже располагаются кровеносные сосуды, нервы и образуется жир.

Кожа млекопитающих весьма обильна железами — трубчатыми и альвеолярными. К первым относятся преимущественно потовые железы, - рым — сальные. Как сказано выше, своеобразным видоизменением трубчатых желез являются млечные железы.

Рисунок 1. Строение кожи и типы волос млекопитающих (по Гейлеру, 1960):

1 – подпушь; 2 - остевой волос; 3 – роговой слой эпидермиса; 4 – мальпигиевый слой; 5 – кориум; 6 – мышца волосяного мешочка; 7— сальная железа; 8 — корень волоса; 9 — сосочек волоса; 10 — кровеносный сосуд; 11— потовая железа

Волос представляет роговое  образование. В нем различают  нижнюю расширенную часть — луковицу — и выступающий наружу длинный  стержень; нижняя его часть вместе с луковицей образует корень волоса, сидящий в сумке. В стержне под микроскопом видны три слоя клеток: кутикула, средний слой и сердцевина. Волосы содержат пигменты хрома и меланина, формирующие окраску меха. У большинства зверей волосы делятся на 2—3 основные категории.

Снаружи меха видны длинные остевые волосы, под ними находится густая и нежная подпушь; нередко среди ости видны еще более длинные направляющие волосы. Волосы располагаются не беспорядочно, а определёнными группами. Форма отдельных волос и тип их распределения характерны для каждого вида зверей. Особое видоизменение волос представляют вибриссы, или осязательные волосы, расположенные группами на морде («усы» и пр.), а иногда на лапах и брюшной стороне тела. К модификациям волосяного покрова принадлежат также жесткая щетина кабана, иглы дикобраза, ежа и др. Волосяной покров играет очень важную роль в жизни зверей: он защищает их от неблагоприятного воздействия среды, способствует регуляции температуры тела, нередко маскирует животное. Волосяной покров (мех) достигает наилучшего развития у зверей холодного и умеренного климата. Возникновение волосяного покрова в процессе эволюции оказалось очень важным приспособлением, облегчившим зверям существование в самых неблагоприятных для жизни ландшафтах. Волосяной покров развивается с возрастом животного и периодически меняется в течение года. Обычно линька носит сезонный характер, подчас сопровождаясь сменой окраски. Она находится в тесной зависимости от сезонных изменений метеорологических условий. У большинства видов зверей проходит две линьки. У большинства наших наземных зверей зимний волосяной покров значительно гуще и пышнее летнего. Сезонный диморфизм волосяного покрова слабо выражен у роющих, впадающих в спячку и водных зверей.

Сроки начала и продолжительность линек зависят от метеорологи- условий, пола, возраста, упитанности животного и поэтому изменяю по годам. Но порядок сезонной смены волос на отдельных частях тела носит закономерный характер и в основном сохраняется ежегодно. При этом обычно весенняя и осенняя линьки происходят в обратном порядке (с головы к хвосту и наоборот). Мездра на линяющих участках шкурки становится синей, что облегчает изучение процесса линьки. У наземных зверей смена волосяного покрова протекает в относительно сжатые сроки, особенно весной, а у водных и полуводных сильно растягивается во времени. Волосяной покров обитающих в воде животных имеет значительно менее резкие сезонные различия и даже летом остается сравнительно густым. Это связано с более слабыми колебаниями температуры и с повышенной теплопроводностью воды, пребывание в которой требует хорошей защиты от охлаждения в течение круглого года.

Некоторые млекопитающие (заяц-беляк, горностай, ласка., белый песец на зиму белеют. Сроки побеления в общем совпадают со средними многолетними датами установления снежного покрова.

Летняя окраска иногда тоже имеет  покровительственное значение, хорошо маскируя затаившееся животное; например, пятнистый рисунок молодых косуль и оленей (рис. 76), полосатый молодых  кабанов, песчаная окраска многих пустынных грызунов и т. д. В ряде случаев характер окраски, по-видимому, объясняется влиянием температуры, влажности воздуха и других факторов среды. Не случайно многие пушные звери Восточной Сибири и Якутии, где климат резко континентальный, имеют не только самый пушистый, но и наиболее темный мех (соболь, белка).

Волосяной покров тесно связан с кожей.

ОБЩИЙ ОЧЕРК  ЭКОЛОГИИ МЛЕКОПИТАЮЩИХ

В процессе длительного исторического развития, благодаря относительному совершенству организации и физиологии, способности существовать самых разнообразных условиях млекопитающие распространились по всему земному шару. Они встречаются во всех ландшафтах от полярных областей до тропических лесов, включая тайгу, степи, поля, луга, пустыни, горы, населенные пункты, а также разнообразные пресные и соленые водоёмы.

Приспособительные типы млекопитающих. Млекопитающие отлично приспособлены к свойственной им среде обитания, которая накладывает подчас столь резкий отпечаток на их строение и образ жизни, что можно сразу определить, в каких экологических условиях существует данный вид. Так, антилопа сайга и тушканчик характерны для открытых пространств; летяга и соболь — для леса; крот и слепыш — для подземной среды; кит, тюлень и выдра представляют типичных обитателей воды и т. д. Их можно назвать приспособительными типами, или жизненными формами. Строение тела и экология млекопитающих формировались преимущественно в связи со способами добывая пищи, характером движения и т. д.; здесь особенно резко сказалось влияние среды обитания.

Млекопитающие открытых ландшафтов. Для открытых пространств (степей, пустынь, отчасти тундры) наиболее типичны две группы зверей: хорошие бегуны и землерои. В условиях открытой равнины, где почти нет естественных укрытий от врагов и вместе с тем иногда необходимо преодолевать обширные пространства, чтобы добыть корм и воду, способность к быстрому бегу становится жизненно необходимой. Именно в степях и пустынях живут самые быстроногие копытные — сайга, джейран, дзерен, кулан. Все они отличаются легким телосложением, высокими, стройными, крепкими ногами. Конечности опираются на прочные копыта, предохраняющие ноги от ударов и максимально уменьшающие трение о поверхность земли. Скелет конечностей видоизменен — сократилось число костей, что особенно резко выражено у лошадей, которые именно в степях и пустынях прошли свое эволюционное развитие, направленное в сторону перехода от пятипалой конечности к однопалой, наиболее приспособленной к быстрому бегу. Для пустынно-степных копытных типична также неприхотливость в пище, способность более или менее долго обходиться без корма и воды (например, верблюд), а также стадность. Пастьба стадом, когда одни животные кормятся и озираются по сторонам, а другие отдыхают, позволяет вовремя заметить опасность и спастись бегством.

Хищники, охотящиеся на копытных, тоже отличаются быстрым бегом и неутомимостью. Они незаметно подкрадываются к жертве, а, затем бросаются и настигают ее сразу или после короткого преследования. Очень быстро бегают также зайцы и тушканчики, которые с помощью длинных задних ног делают большие прыжки.

В степях и пустынях изобилуют  зверьки-землерои, нередко селящиеся  колониями. Одни из них роют глубокие, но сравнительно просто устроенные норы, в которых выкармливают детенышей и скрываются от непогоды и врагов, выходя наружу в поисках корма. Другие почти всю жизнь проводят под землей, прокладывая разветвленную сеть ходов, по которым добираются до подземных частей растений.

Лесные звери. В совсем иных условиях протекает жизнь обитателей леса. Здесь нет того простора, который способствовал бы возникновению приспособлений к быстрому бегу, нет особой необходимости и в усиленной роющей деятельности. Древесно-кустарниковая растительность сама по себе служит хорошей защитой от непогоды и врагов, в лесу много различных естественных убежищ, велики и разнообразны запасы растительных и животных кормов. для лесных млекопитающих характерны совершенно другие приспособительные типы, чем в открытых ландшафтах, и прежде всего лазающие животные — белки, сони, лесная куница и др. Они обладают подвижными конечностями, вооруженными кривыми цепкими ногтями. У некоторых, например, у белок, на ступнях развиваются особые подушечки, а на концах пальцев — расширения, которые служат для прочного обхватывания древесных ветвей.

Ряд лазающих зверьков имеет  длинный пушистый хвост, выполняющий  при прыжках функции руля. Важным приспособлением является также  сильное развитие вибрисс, располагающихся  не только на морде, но иногда (например, у белок) также на лапах, груди  и брюхе; вибриссьг помогают быстро ориентироваться при прыжках в ветвях деревьев. Одни из упомянутых животных умеют только более или менее проворно влезать на стволы, другие используют при движении даже тонкие ветки и перебираются по ним из кроны в крону, третьи совершают при атом большие прыжки сверху вниз или по прямой. Есть формы вроде летяги с кожной складкой по бокам тела, способные к планирующему полету. Наконец, в лесной зоне часто встречаются летучие мыши: лес для них служит особенно благоприятной жизненной обстановкой. Лесные млекопитающие не только спасаются на деревьях от опасности и добывают там пищу, но и устраивают убежища для себя и потомства. Многие животные (белка, летяга, соболя, куницы, летучие мыши и др.) используют естественные или выдолбленные дятлами дупла; даже черный медведь для зимнего сна забирается в дупла гигантских деревьев дальневосточных лесов. Некоторые звери, например белки и сони, сами строят на деревьях шарообразные гнезда или приспосабливают птичьи. Довольно обширная группа лазающих по деревьям млекопитающих и многочисленные лесные птицы вызвали появление хищников, способных охотиться непосредственно на деревьях. В нашей фауне к ним принадлежат лишь соболь, лесная куница, харза, отчасти некоторые лесные кошки, в тропических же лесах число видов таких хищников значительно больше. Среди лесных зверей очень мало хороших землероев: из хищников к ним можно отнести едва ли не одного барсука, из прочих — подземных полевок, крота и могеру, а встречающийся на лесных прогалинах и опушках слепыш не принадлежит к коренным обитателям леса. Малочисленность землероев в лесу объясняется обилием убежищ в корнях деревьев, низко расположенных дуплах, гнилых стволах, под буреломом и т. д.

В лесу живут некоторые  копытные: благородные и северный олени, лось, косуля, кабарга, кабан. Если их сравнить с копытными, открытых ландшафтов, то уже по одному внешнему виду можно заключить, что это звери совсем иного биологического типа. Лесные копытные значительно более грузные, не столь быстроноги и легки, как пустынно-степные. В их способах защиты от врагов стремительное бегство не играет первенствующей роли; они прежде всего прибегают к затаиванию, маскировке, а уже затем, в случае непосредственной опасности, убегают прочь. У лесных копытных значительно слабее развита стадность. Обычно они держатся поодиночке, парами или небольшими табунами и лишь зимой иногда собираются более крупными стадами в связи с ограниченностью удобных для зимовки мест и трудностями передвижения по глубокому рыхлому снегу. Даже северные олени, которые в тундре образуют громадные стада, в тайге ведут себя иначе и пасутся сравнительно небольшими группами, не превышающими десятков голов. В питании лесных зверей очень важную роль играют вегетативные части не травянистых растений, а деревьев и кустарников и особенно их плоды, семена, представляющие высококалорийную пищу, равной которой нет ни в одном другом ландшафте, если не считать зерновые культуры.

Горные млекопитающие. Обитание в горах привело к образованию характерной группы копытных, приспособившихся к передвижению по каменистому неровному грунту, крутым склонам, скалам и осыпям. Эти звери обладают сильными ногами с крепкими узкими копытами, которые не снашиваются от соприкосновения с камнями и вместе с тем позволяют хотя бы на мгновение встать на почти незаметный уступ или камень, чтобы оттолкнуться от него для нового прыжка. Наибольшего совершенства в этом отношении достигли обитатели скал и крутых горных склонов: серна, горал, козерог, толсторог, кабарга и др. Многим горным копытным свойственна стадность. Нередко вместе с пасущимися козерогами, турами и другими зверями держатся такие осторожные птицы, как горные индейки (улары). Даже грызуны в горах селятся колониями (например, сурки, пищухи и др.), так как совместная жизнь повышает их шансы в борьбе за существование.

Роющие звери. В очень резкой форме влияние среды сказалось на внешнем виде и строении тела зверьков, ведущих подземный, роющий образ жизни: кротов, слепышей, слепушонок, цокоров. Первые из них принадлежат к насекомоядным, остальные — к различным семействам грызунов, но у всех в связи со сходством условий обитания и образа жизни есть много общих черт, характерных для землероев: вальковатая форма тела, голова незаметно переходит в туловище, волосяной покров равномерно бархатистый, глаза и наружные ушные раковины более или менее редуцированы, обилие кожных желез. В зависимости от способа рытья у одних необычайно сильно развиты резцы (слепыш, слепушонка), у других — передние лапы (крот, цокор).