52. Класс Млекопитающие: общая характеристика. Среда обитания, внешнее строение, скелет и мускулатура млекопитающих

Определения и обозначения

Млекопитающие — позвоночные животные, для которых характерны волосяной покров и вскармливание детёнышей молоком. Эти признаки помогают отличать класс от других групп позвоночных: например, наличие позвоночника само по себе не является отличительным признаком. Млекопитающие разнообразны по размерам и образу жизни.

Волосяной покров — покров из волос, который помогает сохранять тепло и может выполнять защитную или осязательную функцию. Волосы удерживают около тела слой воздуха, поэтому уменьшают потерю тепла. Их количество и вид могут различаться у разных животных.

Млечные железы — железы, вырабатывающие молоко для вскармливания детёнышей. Молоко даёт потомству питание в период, когда оно ещё не может самостоятельно добывать пищу. Способность вскармливать детёнышей — характерная особенность класса.

Диафрагма — мышечная перегородка между грудной и брюшной полостями, участвующая в дыхательных движениях. При её сокращении объём грудной полости увеличивается, и воздух поступает в лёгкие. Поэтому диафрагма связывает работу мышц с дыханием.

Как это устроено

Млекопитающие освоили наземную, водную, почвенную и воздушную среды. Условия жизни различаются: в воде нужно преодолевать сопротивление, в почве — прокладывать ходы, а при полёте — удерживаться в воздухе. Поэтому особенности тела и движения у каждого вида связаны с его средой. При этом принадлежность к классу определяется общими признаками млекопитающих, а не местом обитания.

Кожа защищает тело и несёт волосы, а также кожные железы. Волосяной покров удерживает тепло, что помогает животному сохранять активность при изменениях температуры. Железы выделяют вещества, которые могут увлажнять кожу, защищать её или участвовать в других процессах. Таким образом, кожа не только покрывает тело, но и помогает ему взаимодействовать с окружающей средой.

Обычно тело можно разделить на голову, шею, туловище и хвост. Шея обеспечивает подвижность головы, а хвост у разных видов может помогать сохранять равновесие, плавать или выполнять другие задачи. Конечности располагаются под туловищем, что поддерживает тело при движении. Их форма и пропорции меняются в зависимости от того, нужно ли животному бегать, плавать, рыть или летать.

Скелет образуют череп, позвоночник, грудная клетка и скелет конечностей. Череп защищает головной мозг, а позвоночник служит опорой и поддерживает гибкость туловища. Грудная клетка защищает расположенные внутри органы. Пояса конечностей соединяют конечности с туловищем, а различия в строении позвоночника и конечностей связаны с опорой и характером движений.

Мышцы сокращаются и тянут кости, поэтому движение возникает при совместной работе мышц и скелета. Развитие отдельных мышечных групп зависит от того, какие движения особенно важны животному. Например, сильные мышцы конечностей могут помогать при беге или рытье, но вывод нужно проверять по другим признакам строения. Диафрагма участвует в дыхании, изменяя объём грудной полости.

Строение млекопитающих и его значение

Сначала найдите в таблице часть тела, затем сопоставьте её строение с выполняемой функцией. Последний столбец помогает объяснить, почему признак полезен животному. Сравнивая виды, обращайте внимание на то, какие особенности связаны с их средой и способом передвижения.

Разбор задач

Задача 1. Назовите два признака, по которым животное можно отнести к млекопитающим. Нужно выбрать именно признаки, характерные для этого класса, а не такие, которые встречаются у многих позвоночных. Например, наличие позвоночника не позволит отличить млекопитающее от рыбы или птицы. Проверим признаки, связанные с покровом тела и вскармливанием потомства.

1. Вспомним, что у млекопитающих есть волосяной покров.
2. Назовём второй характерный признак: детёнышей вскармливают молоком, которое вырабатывают млечные железы.
3. Убедимся, что признаки относятся к классу в целом, хотя волосы у взрослых животных могут быть малозаметны.

Ответ: волосяной покров и вскармливание детёнышей молоком.

Задача 2. Сравните конечности крота и летучей мыши: укажите, как их строение связано со способом передвижения. Одного названия животного недостаточно: нужно назвать функцию конечностей и связать её с образом жизни. У крота передние конечности работают в почве, а у летучей мыши передние конечности участвуют в полёте. Значит, сравниваем их по приспособленности к разным движениям.

1. У крота передние конечности приспособлены к рытью: они помогают раздвигать почву и прокладывать подземные ходы.
2. У летучей мыши передние конечности изменены для полёта: удлинённые пальцы поддерживают кожистую летательную перепонку.
3. Связываем различия с условиями передвижения: крот перемещается под землёй, а летучая мышь — в воздухе.

Ответ: передние конечности крота служат для рытья, а передние конечности летучей мыши образуют основу крыльев и помогают летать.

Задача 3. У животного хорошо развиты мышцы передних конечностей и плечевого пояса. Предположите, с каким способом передвижения это может быть связано, и объясните ответ. По одному признаку нельзя точно определить весь образ жизни, поэтому вывод формулируем как предположение. Сначала выясним, какое движение могут обеспечивать эти мышцы, а затем обозначим, что ещё нужно проверить.

1. Мышцы плечевого пояса и передних конечностей приводят передние конечности в движение.
2. Их сильное развитие может быть связано с нагрузкой на эти конечности — например, при рытье, лазании или активном плавании.
3. Чтобы выбрать наиболее вероятный вариант, сравним строение самих конечностей и другие признаки тела с предполагаемым способом передвижения.

Ответ: развитие мышц может указывать на активную работу передних конечностей, например при рытье или лазании. Точный вывод требует дополнительных признаков, поскольку одной развитой группы мышц недостаточно.

Типичные ошибки

Ошибка — считать, что все млекопитающие живут на суше. Так думают, потому что многие знакомые виды наземные, но представители класса освоили также воду, почву и воздушную среду. Проверка: вспомните млекопитающих, которые плавают, роют подземные ходы или летают. Среда обитания сама по себе не исключает животное из класса.

Ошибка — ожидать, что у каждого взрослого млекопитающего заметен густой мех. Это представление возникает из-за примеров животных с хорошо видимой шерстью. Количество и характер волос у разных видов неодинаковы, а у некоторых взрослых животных покров малозаметен. Проверяйте принадлежность по совокупности признаков, а не только по густоте меха.

Ошибка — считать конечности всех млекопитающих одинаковыми. В основе их скелета есть общие части, но форма конечностей меняется в связи со способом передвижения. Для самопроверки задайте вопрос: помогает ли строение конечности бегать, плавать, рыть или летать? Сходство общего плана не означает одинаковой функции.

Ошибка — путать функции скелета и мышц. Скелет поддерживает тело и образует рычаги, а мышцы сокращаются и обеспечивают движение; их часто смешивают, потому что они работают вместе. Проверьте себя: кости создают опору, мышцы тянут кости. Без совместной работы этих частей движение было бы невозможно.

Связь с другими темами

Для изучения строения млекопитающих пригодятся знания об общем плане строения позвоночных и основных частях скелета. Они помогут отличить общие признаки позвоночных от особенностей конкретного класса. Сравнивая череп, позвоночник и конечности, легче понять, как устроено тело животного.

Связь скелета и мышц с движением понадобится при изучении способов передвижения и приспособлений животных к среде обитания. По конечностям и мышечным группам можно выдвинуть предположение об образе жизни, а затем проверить его по другим особенностям. Так строение рассматривают не отдельно, а в связи с функцией.

Сопоставление млекопитающих с другими позвоночными помогает при изучении систематики и эволюции животных. Систематика объединяет организмы в группы по признакам, а сравнение позволяет увидеть как общие черты, так и различия. Важно выбирать признаки, которые действительно помогают различать группы.

Что запомнить

• Млекопитающие обитают в разных средах.
• Волосяной покров помогает сохранять тепло.
• Млечные железы вырабатывают молоко для детёнышей.
• Конечности расположены под туловищем и различаются у разных видов.
• Скелет обеспечивает опору тела и участвует в движении.
• Мышцы приводят в движение части тела; диафрагма участвует в дыхании.