Лекция №1. Общая характеристика класса млекопитающих

2 Лекции

Систематика млекопитающих

2.Систематика зверей: копытных, хищных, пушных.

К основным задачам экологии млекопитающих можно отнести: изучение морфофизиологической специфичности слагающих популяцию особей, форм и закономерностей внутрипопуляционной изменчивости и их адаптивного значения

• 
  исследование закономерностей географической, биотопической, возрастной и половой структур популяций
  
• 
  изучение пространственной (географической, биотопической) структуры вида и его отдельных популяций, типы поселений и их характеристика, исследование форм и обьема взаимодействия популяций и его результаты
  
• 
  изучение биологической структуры видов и их отдельных популяций и форм использования территории
  
• 
  изучение закономерностей динамики численности популяций во времени и пространстве, углубленное исследование места и роли млекопитающих в возникновении и развитии отдельных биогеоценозов, накоплении и динамики биомассы.
  

Этологи изучают интегральную картину поведения млекопитающих. В териологии также применяются этологические методы исследования. Такие вопросы, как поведенческая структура, популяций, иерархия соподчиненности в стадах, стаях и колониях, имеющие непосредственное отношение к динамике численности.

У зародыша млекопитающего на ранних стадиях развития имеются хорда, жаберные щели и другие признаки низших хордовых. По мере роста он растягивает стенки матки. Продолжительность такого внутриутробного развития у представителей разных видов различна. Это зависит, главным образом, от размеров животного:беременность у хомячков, к примеру, длится 11–15 суток, у собаки – 2 месяца, а у слона – 20–22 месяца. Размеры влияют и на количество детёнышей: у крупных животных их 1–2, а у мелких может быть один или даже два десятка.

Когда заканчивается срок беременности, наступают роды. Мышцы матки сокращаются и выталкивают плод через половое отверстие наружу. Детёныш делает вдох – и его лёгкие расправляются, после этого он может дышать сам. Пуповина может разорваться или мать сама перегрызает её.

Самка выкармливает детёнышей молоком; отсюда и происходит название класса. Молоко образуется в млечных железах, которые могут быть расположены на груди или на брюхе животного. Протоки этих желёз открываются маленькими отверстиями на конце сосков. Их число тоже может быть различным, в зависимости от плодовитости данного вида. Молоко начинает вырабатываться к моменту родов. Оно питательно и содержит все необходимые для молодого организма вещества – жиры, белки, углеводы, различные витамины и минеральные соли, а также воду.

Первое время детёныши кормятся только одним молоком. Со временем они переходят на пищу, которая станет для них обычной. Детёныши у большинства млекопитающих рождаются слепыми и даже иногда голыми. Самка ещё до родов строит гнездо, где могло бы находиться родившееся потомство. Она согревает детёнышей своим телом, вылизывает их и кормит. У других млекопитающих (например, некоторых копытных) детёныши рождаются полностью сформировавшимися и уже через несколько часов могут следовать за матерью. В этом случае она только кормит и охраняет их. Вообще, потомством, в основном, занимается мать, но у некоторых видов это делает отец. Инстинкт нередко даже заставляет родителей рисковать своей жизнью, чтобы спасти жизнь детёныша. Молодняк любит играть, бороться, преследовать друг друга, прыгать и бегать. Такие игры характерны только для млекопитающих.

Поведение млекопитающих

Сложное поведение млекопитающих обусловлено высоким уровнем развития головного мозга. Низшие млекопитающие по развитию высшей нервной деятельности не сильно отличаются от пресмыкающихся и птиц. Другие группы (собаки, дельфины, человекообразные обезьяны) достигают самого высшего уровня развития психической деятельности среди животных. Для отдельных особей, семей, стай (у травоядных – стад) характерна привязанность к определённой территории, которую животные метят тем или иным способом (мочей, выделениями пахучих желёз и т. п.) и защищают от вторжения особей того же вида. В пределах стад и стай существует сложная внутренняя иерархическая структура. Для ряда зверей (северные олени, песцы, киты, летучие мыши) характерны регулярные сезонные миграции. Иногда можно наблюдать и массовое переселение животных в связи с интенсивным размножением или недостатком кормов; многие животные при этом гибнут. У млекопитающих хорошо вырабатываются условные рефлексы. Это позволяет им легко приспосабливаться к изменяющимся условиям окружающей среды. Некоторые виды с наступлением неблагоприятного сезона впадают в глубокий сон или спячку. В течение спячки они существуют за счёт запасов жира, накопленных летом и осенью.

Млекопитающие произошли от живших в конце палеозоя зверообразных пресмыкающихся – терапсид. Первые млекопитающие обнаружены в триасе 170 миллионов лет назад. В юрском периоде уже существовали 5 отрядов яйцекладущих млекопитающих, впоследствии вымерших. Чуть позже появились первые сумчатые; среди ископаемых мелового периода были обнаружены первые плацентарные (насекомоядные).

В палеоцене сумчатые начали вымирать, а плацентарные млекопитающие, наоборот, развивались, достигнув вэоцене расцвета. В это время существовало около 30 отрядов зверей, часть из них впоследствии вымерла. Полагают, что общее количество вымерших отрядов составляет 20, а вымерших видов – 8000.

Из существовавших ранее, но вымерших к настоящему времени зверей можно отметить крупных копытных (гиппарион, индрикотерий, большерогий олень), хоботных (меритерий, мастодонт), хищных (пещерный медведь, саблезубый тигр). Некоторые из них (например, мамонты) вымерли в эпоху, когда уже существовал пещерный человек.

Назовём основные отличия млекопитающих от пресмыкающихся:

- строение черепа, поясов конечностей;

- более совершенное строение зубов;

- наличие шестяного покрова и многочисленных желёз на коже;

- четырёхкамерное сердце с полным разделением артериального и венозного кровотока;

- лёгкие с хорошо развитой ячеистой структурой;

- наличие лимфатической системы;

- постоянная температура тела;

- выкармливание детёнышей молоком;

- развитый головной мозг и органы чувств;

- высокий уровень психической деятельности.

2.Классификация млекопитающих

Класс Млекопитающие, Mammalia

Подкласс Первозвери,

Инфракласс Атерии.

Подкласс Звери, Theria

Инфракласс Низшие звери, или Сумчатые,

Инфракласс Высшие звери, или Плацентарные.

Класс млекопитающих разделяется на два подкласса: первозвери и настоящие звери. К первому подклассу относятся яйцекладущие млекопитающие, в настоящее время представленные отрядом однопроходных(клоачных). Это единственные на сегодняшний день млекопитающие, откладывающие яйца и имеющие клоаку, в которую впадают кишечник и мочеполовое отверстие. Строение костей черепа, плечевого пояса конечностей, устройство глаз и органов обоняния сближает их с пресмыкающимися. Сосков нет; примитивные трубчатые молочные железы открываются наружу многочисленными отверстиями. Яйца вынашиваются в специальной сумке (ехидны) или высиживаются в гнезде (утконос). Яйцекладущие теплокровны, однако при температуре воздуха ниже 26° их собственная температура тела понижается.

Отряд однопроходных разделяется на два семейства: утконосы и ехидны; 5 видов. Передняя часть головы утконоса вытянута в плоский «клюв», покрытый мягкой кожей. Спина ехидн покрыта острыми иглами. Клоачные сохранились только в Австралии, Тасмании и Новой Гвинее; все они охраняются государством.

Настоящие звери живородящи. Подкласс делится на два надотряда: сумчатые и плацентарные. Первый надотряд представлен единственным отрядом сумчатых. Это наиболее примитивные из существующих ныне живородящих млекопитающих. Настоящая плацента у всех, кроме сумчатых барсуков, отсутствует. Детёныши рождаются недоразвитыми, длиной до 3 см и сразу после рождения помещаются в сумку, образованную кожной складкой. Там же находятся соски молочных желёз. Головной мозг примитивен. В остальном сумчатые мало отличаются от настоящих зверей. Длина тела сумчатых составляет от 4 (сумчатые мыши) до 160 см (серый кенгуру).

По разнообразию адаптаций сумчатые не уступают плацентарным. Среди них имеются лазающие, прыгающие, бегающие, роющие и даже летающие (планирующие) формы. Питаются животной и растительной пищей; многие всеядны. Многие сумчатые (сумчатый волк, сумчатая летяга, сумчатый тушканчик) внешним видом напоминают плацентарных млекопитающих; это типичный пример конвергенции.

Наиболее примитивные из этих животных – опоссумы; в меловом периоде от них произошли все остальные семейства. Постепенно сумчатые, обитавшие первоначально в Северной Америке, заполнили весь земной шар, однако в Европе и других материках Старого света они вымерли в миоцене. В настоящее время сумчатые обитают в Австралии, Новой Гвинее и Америке. Кенгуру и коала стали символами Австралии. 9 семейств (опоссумовые,хищные сумчатые, сумчатые муравьеды, бандикутовые, сумчатыекроты, ценолестовые,поссумовые, вомбатовые, кенгуровые), 260 видов. По новейшим данным в отряде сумчатых прослеживаются семь чётких эволюционных линий, позволяющих разделить эту группу животных на семь отрядов: опоссумовые, малобугорчатые (ценолестовые), чилийские опоссумы, хищные сумчатые (сумчатые волки, сумчатые муравьеды и настоящие хищные сумчатые), бандикутообразные (бандикутовые и кроличьи бандикуты), сумчатые кроты, высшие сумчатые (коаловые, вомбатовые, поссумовые, поссумы-пигмеи, поссумы-медоеды, сумчатые летяги, кенгуровые); как следствие, возрастает и количество семейств. Численность многих видов сокращается, в частности, из-за акклиматизации плацентарных млекопитающих; эти виды охраняются человеком.

Неполнозубые обитают в саваннах и тропических лесах Центральной и Южной Америки, ведя ночной образ жизни. Они отличаются тем, что их зубы не дифференцированы, а также лишены эмали и корней; у муравьедов зубов нет совсем. Тело длиной 12–120 см покрыто шерстью; у броненосцев верхняя часть головы, туловища и хвоста покрыта панцирем из подвижно соединённых костных и роговых пластин. Питаются мелкими животными, а также растительной пищей. 3 современных семейства: броненосцевые, муравьедовые, ленивцевые; 30 видов. Многие из них являются объектом охоты (ради мяса). Среди ископаемых неполнозубых известны гигантские формы (например, шестиметровые мегатерии – гигантские ленивцы).

Панголины, или ящеры – ещё одна крайне своеобразная группа млекопитающих. Тело длиной 30–80 см, за исключением морды, брюха и внутренней поверхности ног, покрыто крупными ромбическими чешуями. Зубы частично или полностью отсутствуют, зато в ороговевшем желудке имеется складка с роговыми зубами. Длинный язык, которым панголин ловит муравьёв и термитов, покрыт клейкой слюной. Ведут наземный и древесный ночной образ жизни; при опасности сворачиваются в клубок. Панголины населяют саванны и тропические леса Юго-Восточной Азии, Экваториальной и Южной Африки; 7 видов. Численность этих животных снижается из-за охоты на них ради мяса, обладающего якобы лечебными свойствами.

Единственный вид отряда трубкозубов ведёт ночной образ жизни в безлесных пространствах Африки к югу от Сахары. Днём трубкозубы спят в норах глубиной до 3 м. Длина тела 1–1,5 м, масса – 50–70 кг. Лицевая часть головы вытянута в длинную трубку. Зубы лишены эмали, клыки и резцы отсутствуют. Трубкозубы питаются термитами и муравьями, которых собирают длинным языком. Численность сокращается из-за охоты на них со стороны человека.

Насекомоядные – наиболее древняя и примитивная группа плацентарных млекопитающих. Это небольшие (от 3 до 40 см) зверьки с удлинённой головой. Тело покрыто густой шерстью или щетиной, у ежей – иглами. Зубная система слабо дифференцированная, резцы, клыки и коренные зубы практически не отличаются друг от друга. Головной мозг развит плохо (за исключением обонятельного отдела), извилин нет. Некоторые насекомоядные размножаются три раза в год, принося в помёте по 25 детёнышей.

Насекомоядных 9 семейств: щелезубовые, тенрековые, выдровые землеройки, златокротовые,ежовые, прыгунчиковые, землеройковые, кротовые, выхухолевые. Прыгунчиковых в настоящее время часто выделяют в отдельный отряд. Свыше 400 видов в Евразии, Африке и Северной Америке, от побережья Северного Ледовитого океана до пустынь. Ведут наземный, подземный или полуводный, преимущественно ночной образ жизни.

Насекомоядные истребляют вредных насекомых. Выхухоль и кроты являются объектами пушного промысла. Численность некоторых видов сокращается, они находятся под охраной.

К насекомоядным близки шерстокрылые, два вида которых обитают в лесах Филиппин, Индокитая и Малайского архипелага. Все конечности и хвост у них соединены покрытой шерстью перепонкой, при помощи которой они могут планировать с дерева на дерево.

Рукокрылые

Рукокрылые – единственные млекопитающие, способные к длительному активному полёту. Передние конечности превращены в крылья; на удлинённых предплечье и фалангах пальцев, как на каркасе, растянута кожистая летательная перепонка. Другим концом она крепится к боковой стороне тела и хвосту. На грудине, как у птиц, имеется киль. Длина тела от 3 до 40 см; размах крыльев до 1,5 м. Ушные раковины достигают огромных размеров; многие из летучих мышей ориентируются в полёте благодаря испускаемым ими ультразвуковым колебаниям частотой до 130 кГц очень высокой интенсивности. Эхолокация позволяет летучим мышам различать препятствия диаметром до 0,1 мм на расстоянии в несколько метров.

Рукокрылые – процветающий отряд млекопитающих, по численности уступающий только грызунам. Два подотряда: крыланы и летучие мыши (в последнем более 15 семейств), отличающиеся строением конечностей; свыше 900 видов по всему земному шару кроме Арктики и Антарктики. Некоторые улетают на зиму в тёплые края. Рукокрылые появились в эоцене от насекомоядных, обладавших способностью к планирующему полёту.

Рукокрылые ведут ночной образ жизни, днём вися головой вниз в кронах деревьев, пещерах, постройках человека. Питаются насекомыми, некоторые виды – нектаром и плодами. Продолжительность жизни до 20 лет. Живут, в основном, колониями; в некоторых пещерах одновременно обитают десятки миллионов летучих мышей.

Летучие мыши полезны тем, что уничтожают вредных ночных насекомых, в том числе кровососов и вредителей сельского хозяйства. Тропические виды опыляют растения. Некоторые американские рукокрылые питаются кровью теплокровных животных, могут заразить их бешенством.
Хищные

Хищные – отряд млекопитающих, питающихся преимущественно животной пищей. Длина тела составляет от 13 см до 3 м (медведь), вес – до 700 кг. У этих животных хорошо развиты клыки, несколько коренных зубов приспособлены для разрывания мяса. Не менее хорошо развиты когти.

В отряде 280 видов, объединяемых в два подотряда, 7 семейств. Рассмотрим вкратце каждое из них.

Собачьи имеют острую морду, стоячие уши и длинный пушистый хвост. Около 30 видов, распространённых по всему земному шару, кроме Антарктиды. Питаются животной пищей, иногда падалью. Некоторые виды охотятся в одиночку, другие собираются стаей.

Собачьи приносят большую пользу, истребляя грызунов. Песец и лисица – ценные промысловые звери (пушнина); их разводят на зверофермах. Волк одомашнен, от него произошли все породы домашних собак. Волк и некоторые другие звери истребляют полезных (в том числе домашних) зверей и птиц; стаей могут нападать на человека.

Медвежьи – крупные животные (белый медведь – самый крупный современный хищник) с массивной мордой, мощными лапами и огромными когтями. Хвост короткий. 7 видов от пустынь до арктических льдов. Медведи, живущие в северных краях, на зиму устраивают берлогу и впадают в спячку. Медвежье мясо съедобно, шкуры используются на ковры. В ряде стран медведи находятся под охраной.

Енотовые – наоборот, небольшие животные. Туловище покрыто густым пушистым мехом, хвост длинный. На некоторые виды охотятся (используется мех). 7 видов в Юго-Восточной Азии (панда) и в Америке; в Европе акклиматизирован енот-полоскун.

Последние исследования, проведённые несколько лет назад на основе сравнительной анатомии и ДНК-анализа, показали, что большая панда (бамбуковый медведь) относится не к куньим, как считалось ранее, а к семейству медвежьих.

Следующее семейство хищных млекопитающих – куньи. Имеют гибкое вытянутое тело, покрытое густым, пушистым мехом. Около 70 видов. Наземные виды (ласки, хорьки, куницы) питаются млекопитающими и птицами.Барсуки роют норы, питаясь как животной, так и растительной пищей. Выдры имеют плавательные перепонки и поедают водных животных.

Почти все куньи, особенно соболь, норка, горностай и калан, – объект промысла благодаря ценному меху.

Виверровые относятся уже к другому подотряду хищных. Это небольшие стройные животные с короткими ногами и длинным хвостом; многие из них по облику похожи на куниц. Питаются мелкими животными, иногда орехами. Около 75 видов, обитающих на земле и деревьях в Африке, Южной Азии и Юго-Западной Европе. Мангусты могут поедать ядовитых змей.

Гиеновые включают 4 вида собакоподобных животных. Короткое туловище спереди выше, чем сзади. Имеют толстую шею и массивную голову. Тело покрыто грубой шерстью, иногда образующей гриву.

Гиены обитают в Африке, Средней и Юго-Западной Азии, населяя полупустыни, степи и саванны. Ведут ночной образ жизни, питаются падалью, лишь изредка нападая на живых животных. Известны случая нападений на детей. Держатся поодиночке, лишь во время еды соединяются в стаю.

Кошачьи имеют небольшую голову, стройное мускулистое тело, мощные ноги с втяжными когтями, длинный хвост. Хорошо развиты слух и зрение. Около 40 видов кроме Австралии, Антарктиды, Океании и Мадагаскара. Ведут сумеречный и ночной образ жизни. Одни виды охотятся в одиночку, другие (например, львы) – группами (прайдами). Лев, тигр, ягуар, пума – хищники, опасные для человека. Численность кошачьих сильно сокращается, во многих странах они охраняются. Гепардов приручали для охоты на антилоп. Дикая кошка одомашнена – от неё произошли все породы домашних кошек.

Первыми хищниками были креодонты – ещё один подотряд хищных млекопитающих. 5 семейств этих животных существовали с палеоцена до плиоцена. Креодонты – предки ластоногих и современных хищных.

Ластоногие

Ластоногие – отряд водных млекопитающих, часто относимых к отряду хищных. Веретенообразное тело, покрытое коротким волосом, превращённые в ласты конечности, слой жира толщиной до 8 см – всё это приспособления для жизни в воде. Здесь эти животные развивают скорость до 30 км/ч, в то время как на суше они неповоротливы. Когда ластоногие находятся в воде, их ноздри открываются лишь в момент вдоха и выдоха, а в остальное время плотно закрыты. Ластоногие способны нырять на длительное время (некоторые виды – больше часа), при этом у них в 10–20 раз замедляется пульс, снижается интенсивность других физиологических процессов. Самые крупные представители отряда – морские слоны – весят до 3 тонн и достигают в длину до 5,5 метров.

Ластоногие обладают развитым головным мозгом, хорошо поддаются дрессировке. Они ощущают запахи, хорошо видят и слышат в воде. Большинство ластоногих – стадные животные.

Большую часть времени ластоногие проводят в воде, всплывая на поверхность лишь для дыхания. На сушу или лёд они выходят в период размножения и для отдыха. Молоко ластоногих очень питательное; к концу периода вскармливания детёныш весит в несколько раз больше, чем новорождённый.

Ластоногие питаются рыбой и морскими беспозвоночными – моллюсками, ракообразными. Морской леопард может съесть пингвина или тюленя.

Ластоногие обитают в полярных и умеренных морях обоих полушарий. Несколько видов живут только во внутренних озёрах: Каспийском море, Байкале, Ладожском озере. Многие ластоногие – объект промысла (мех, кожа, жир, моржовый клык). Численность многих ластоногих существенно снизилась из-за неконтролируемого промысла, они охраняются государством.

32 вида объединяются в 3 семейства. Моржи отличаются длинными клыками верхней челюсти. Два семейства тюленей – настоящие и ушастые – различаются по наличию ушной раковины. Первые произошли от перешедших в эоцене к водной жизни примитивных куниц, вторые – от примитивных медведей.

Грызуны

Грызуны – наиболее богатый видами отряд млекопитающих (более трети всех видов класса). Всех их объединяет своеобразное строение зубов, приспособленных для твёрдой растительной пищи. Развитые изогнутые резцы растут в течение всей жизни и самозатачиваются. Клыков нет, а между резцами и коренными зубами имеется большой промежуток.

Большинство грызунов – мелкие животные (мышь-малютка длиной всего 5 см); водосвинка может достигать в длину 1 м.

Около 2000 видов разделены на три подотряда: белкообразные (6 семейств: бобровые, американские бобры, беличьи, летяговые, мешотчатые крысы, мешотчатопрыгуновые), дикобразообразные (семейства дикобразовые, древесные дикобразы, свинковые, водосвинковые, пакарановые, агутиевые, шиншилловые, крысиные шиншиллы, колючие шиншиллы, нутриевые, восьмизубые, гребнемышиные, тростниковые крысы, скальные крысы, землекоповые, гребнепалые, гоферовые и др.), мышеобразные (семейства соневые, колючесоневые, селевиниевые, мышовковые, тушканчиковые, слепышовые, мышиные, хомяковые, бамбуковые крысы, шипохвостые и др.). Грызуны живут от арктических пустынь до тропических лесов, больше всего их в степи. Они ведут наземный, подземный и полуподземный, полуводный и древесный образ жизни. Белки-летяги владеют планирующим полётом.

Зимой многие грызуны залегают в спячку. Животные этого отряда очень плодовиты, поэтому их численность может колебаться в сотни раз. Многие виды – серьёзные вредители сельского и лесного хозяйства, повреждают продукты на складах. Крысы, мыши, бурундуки, сурки и некоторые другие животные – переносчики опасных заболеваний человека. Белка, ондатра и нутрия – ценные пушные звери.

Первые грызуны появились, по-видимому, ещё в конце мелового периода. Их предками были примитивныенасекомоядные.