§ 55. Высшие, или плацентарные, звери: ластоногие и китообразные, парнокопытные и непарнокопытные, хоботные

Определения и обозначения

Плацентарные звери — наиболее многочисленная группа млекопитающих, у которых зародыш развивается в матке и получает питание через плаценту. Плацента — орган, связывающий организм матери с зародышем и обеспечивающий обмен веществ. Благодаря этой связи детёныш развивается внутри тела матери, а не в отложенном яйце.

Ластоногие — водные млекопитающие с конечностями, преобразованными в ласты, которые сохраняют связь с сушей для размножения и отдыха. К этой группе относят, например, тюленей и моржей. Их тело приспособлено к плаванию, но берег или лёд остаются необходимыми в отдельные периоды жизни.

Китообразные — полностью водные млекопитающие с обтекаемым телом, передними конечностями-ластами и хвостовым плавником. К ним принадлежат киты и дельфины. Несмотря на жизнь в воде, они дышат лёгкими и должны подниматься к поверхности за воздухом.

Копытные — наземные млекопитающие, которые передвигаются преимущественно на пальцах, защищённых копытами. Среди них выделяют парнокопытных и непарнокопытных. Различие между этими группами связано с числом пальцев, на которые приходится основная нагрузка при ходьбе.

Как это устроено

Плацента и развитие зародыша в матке помогают ему получать от матери кислород и питательные вещества в течение длительного времени. В отличие от яйца, зародыш не остаётся без защиты и питания в окружающей среде. По сравнению с развитием в сумке, он дольше растёт внутри организма матери, хотя после рождения детёнышу всё равно требуется уход. Такой способ размножения повышает вероятность выживания, но требует значительных затрат от самки.

Вода плотнее воздуха и сильнее сопротивляется движению, поэтому у водных млекопитающих сформировались обтекаемое тело и конечности, помогающие плыть. У ластоногих передние и задние конечности работают как ласты, но животные могут опираться на них или перемещаться по суше. У китообразных передние конечности тоже стали ластами, а основную силу при плавании создают движения хвостового плавника. Дышать под водой млекопитающие не могут: лёгкие требуют атмосферного воздуха, поэтому киты и дельфины всплывают.

У парнокопытных вес тела распределяется в основном на два пальца, а у некоторых видов — на четыре; пальцы защищены копытами. Такая опора помогает быстро передвигаться по земле, а у многих видов конечности длинные и сильные. Непарнокопытные опираются преимущественно на один или три пальца: например, лошадь — на один, а носорог — на три. Различия в строении связаны с особенностями передвижения и питания: среди парнокопытных много жвачных травоядных, а непарнокопытные обычно не пережёвывают пищу повторно.

Хоботные выделяются прежде всего хоботом — подвижным органом, образованным удлинёнными носом и верхней губой. Он позволяет поднимать пищу, набирать воду, ощупывать предметы и издавать звуки, а значит, выполняет сразу несколько важных функций. Бивни — удлинённые резцы — помогают защищаться, добывать корм и перемещать предметы. Массивные столбообразные конечности поддерживают большую массу тела, а крупные коренные зубы перетирают растительную пищу.

Чтобы различать группы, нужно сопоставлять не один признак, а сразу среду обитания, форму тела, устройство конечностей и способ питания. Ласты указывают на приспособление к плаванию, а копыта и число опорных пальцев помогают определить группу наземного животного. У хоботных хорошо заметны хобот и бивни, тогда как у китообразных важны отсутствие задних конечностей и хвостовой плавник. Такое сравнение показывает, что сходные задачи — движение, добывание пищи и защита — разные животные решают по-разному.

Сравнительная характеристика основных групп плацентарных зверей

Пользуйтесь таблицей как набором подсказок: сначала определите среду обитания и тип конечностей, затем проверьте особенности тела и питания. Для различения парнокопытных и непарнокопытных особенно полезно посчитать основные опорные пальцы. Один признак может быть недостаточен, поэтому лучше сверять несколько характеристик.

Разбор задач

Распределить тюленя, дельфина, лося, лошадь и слона по систематическим группам.

Сначала выясним, какие животные связаны с водой, а какие передвигаются по суше. Затем у наземных копытных определим число опорных пальцев, а у слона проверим наличие характерных признаков хоботных. Так мы не будем относить животных к группам только по размеру или внешнему сходству.

1. Тюлень плавает с помощью конечностей-ластов, но выходит отдыхать и размножаться на сушу или лёд. Значит, он относится к ластоногим.
2. Дельфин всю жизнь проводит в воде, имеет передние конечности-ласты и хвостовой плавник. Это китообразное.
3. Лось — наземное животное с копытами и двумя основными опорными пальцами на каждой ноге. Чётное число пальцев указывает на парнокопытных.
4. Лошадь опирается главным образом на один палец, защищённый копытом. Она относится к непарнокопытным.
5. Слон имеет хобот и бивни, а его массивные ноги служат опорой крупному телу. Это представитель хоботных.

Ответ: тюлень — ластоногие, дельфин — китообразные, лось — парнокопытные, лошадь — непарнокопытные, слон — хоботные. Ход решения основан на среде обитания и строении конечностей, а не на внешнем сходстве животных. Для слона решающими признаками стали хобот и бивни.

Объяснить, почему дельфин, несмотря на сходство с рыбой, относится к млекопитающим.

Обтекаемое тело и жизнь в воде могут ввести в заблуждение, поэтому форму тела нельзя считать главным доказательством. Нужно проверить признаки, связанные с дыханием и размножением. Именно они показывают, к какой большой группе относится животное.

1. Дельфин всплывает и вдыхает атмосферный воздух лёгкими, тогда как рыбы обычно получают кислород из воды жабрами.
2. Дельфин рождает детёнышей, а не откладывает икру.
3. Самка кормит детёныша молоком, что является характерным признаком млекопитающих.
4. Дельфин поддерживает постоянную температуру тела, как и другие млекопитающие.

Ответ: дельфин относится к млекопитающим, потому что дышит лёгкими, рождает детёнышей, выкармливает их молоком и сохраняет постоянную температуру тела. Водная среда изменила форму его тела, но не превратила его в рыбу. При определении группы важнее учитывать совокупность биологических признаков.

Сравнить лося и лошадь и определить, к какой группе копытных относится каждое животное.

Оба животных наземные и имеют копыта, поэтому по одному этому признаку различить их группы нельзя. Сравним количество пальцев, на которые приходится главная опора. Это позволяет применить простой признак деления копытных на две группы.

1. У лося основная нагрузка распределяется на два развитых пальца, а дополнительные пальцы могут касаться грунта при ходьбе по мягкой поверхности.
2. Число основных опорных пальцев у лося чётное. Следовательно, лось относится к парнокопытным.
3. Лошадь при ходьбе опирается на один палец каждой конечности, который защищён копытом.
4. Один — нечётное число, поэтому лошадь относится к непарнокопытным.

Ответ: лось — парнокопытное, лошадь — непарнокопытное. При сравнении считайте не все заметные пальцы, а те, которые несут основную нагрузку при передвижении. Такой подход помогает не ошибиться из-за дополнительных пальцев у некоторых животных.

Типичные ошибки

Китообразных иногда считают рыбами из-за жизни в воде и похожего на рыбу тела. Такое впечатление возникает из-за приспособления к плаванию, но внешний вид не отменяет признаков млекопитающих. Проверьте, дышит ли животное лёгкими, рождает ли детёнышей и кормит ли их молоком: у китообразных все эти признаки есть.

Другая ошибка — называть всех копытных парнокопытными. Копыта есть и у парнокопытных, и у непарнокопытных, поэтому одного наличия копыт недостаточно. Чтобы проверить себя, определите число основных опорных пальцев: оно чётное у парнокопытных и нечётное у непарнокопытных.

Ластоногих могут считать либо полностью наземными, либо полностью водными. Первое неверно из-за их приспособлений к плаванию, а второе не учитывает, что для отдыха и размножения им нужна суша или лёд. Проверяйте оба условия: ластоногие добывают пищу в воде, но сохраняют связь с берегом.

Хобот иногда принимают за обычный нос, не замечая, что он участвует в захвате пищи. Это происходит потому, что хобот действительно включает нос, но состоит также из удлинённой верхней губы. Проверьте, какие действия животное выполняет этой подвижной частью тела: слон поднимает ею предметы, набирает воду и ощупывает окружающее.

Связь с другими темами

Для изучения этих групп нужно знать общие признаки млекопитающих, особенности размножения, строение конечностей и способы передвижения. Эти знания помогают сравнивать животных и объяснять, почему строение тела связано со средой обитания. Тема также пригодится при изучении систематики, приспособлений к жизни в воде и на суше и охраны редких видов. Сравнение групп учит устанавливать сходства и различия по происхождению, строению и образу жизни.

Что запомнить

• Плацентарные звери развиваются внутри организма матери, а зародыш связан с её организмом через плаценту.
• Ластоногие приспособлены к жизни в воде, но размножаются и отдыхают преимущественно на суше или льду.
• Китообразные всю жизнь проводят в воде и дышат атмосферным воздухом лёгкими.
• У парнокопытных опорными являются два или четыре пальца.
• У непарнокопытных основная нагрузка приходится на один или три пальца.
• Хоботные имеют хобот, бивни и массивные столбообразные конечности.
• Строение тела каждой группы связано с условиями её обитания и способом питания.