§ 27. Особенности строения млекопитающих

Определения и обозначения

Млекопитающие — позвоночные животные, для которых характерны волосяной покров и вскармливание детёнышей молоком. Эти признаки помогают узнать представителя группы, хотя волосы у некоторых видов редкие или изменённые. Вскармливание молоком обеспечивает детёнышей пищей в ранний период жизни. Так родители заботятся о потомстве.

Волосяной покров — покров из волос, образующихся в коже; он защищает тело и помогает сохранять тепло. Волосы могут быть разной длины и густоты, а их количество зависит от вида животного. Теплоизоляция особенно полезна в холоде. Защита кожи помогает уменьшить воздействие внешней среды.

Молочные железы — железы, вырабатывающие молоко для вскармливания детёнышей. Молоко содержит необходимые растущему организму питательные вещества. Железы характерны для млекопитающих, но у самцов и самок они развиты и работают по-разному. Благодаря им детёныши получают пищу от матери.

Диафрагма — мышечная перегородка между грудной и брюшной полостями, участвующая в дыхательных движениях. Она работает вместе с межрёберными мышцами и помогает изменять объём грудной полости. Это приводит к движению воздуха в лёгкие и из них. Сам газообмен происходит не в диафрагме, а в лёгких.

Как это устроено

Кожа млекопитающих содержит волосы и железы. Волосы удерживают слой воздуха около тела, поэтому тепло теряется медленнее; это особенно важно для животных, которые поддерживают постоянную температуру тела. Разные железы выделяют вещества, помогающие защищать кожу или выполнять другие функции. Поэтому кожа не только покрывает тело, но и участвует в его защите.

Зубы у млекопитающих часто отличаются формой и размером, потому что для обработки пищи нужны разные действия. Острые зубы помогают захватить и удержать добычу, а широкие и бугристые поверхности удобны для пережёвывания. Набор и форма зубов связаны с тем, чем питается животное. Так пища измельчается и становится удобнее для дальнейшего переваривания.

Дыхательные движения возникают благодаря согласованной работе диафрагмы и межрёберных мышц. Когда мышцы меняют положение грудной клетки и диафрагмы, объём грудной полости увеличивается или уменьшается. При увеличении объёма воздух поступает в лёгкие, а при уменьшении выходит из них. В лёгких кислород переходит в кровь, а углекислый газ удаляется из организма.

Сердце млекопитающих разделено на четыре камеры: два предсердия и два желудочка. Перегородки не дают артериальной и венозной крови смешиваться, поэтому к органам поступает кровь с высоким содержанием кислорода. Кислород нужен клеткам для получения энергии из питательных веществ. Энергия обеспечивает работу мышц и других органов.

Развитые головной мозг и органы чувств помогают животным получать и обрабатывать сведения об окружающем мире. Мозг сопоставляет сигналы, например запахи и звуки, и управляет ответными действиями. Благодаря этому движения могут быть точными и согласованными. Такие возможности помогают искать пищу, избегать опасности и взаимодействовать с другими животными.

Особенности строения млекопитающих

В таблице собраны признаки разных систем и их значение для организма. Сначала прочитайте название системы, затем сопоставьте её строение с тем, какую задачу оно помогает решать. Это позволит увидеть связь между особенностью тела и образом жизни животного.

Разбор задач

Задача 1. Назовите два признака, по которым можно отличить млекопитающее от птицы. Чтобы ответить, сравним признаки, характерные для этих групп, а не отдельные особенности одного вида. Важно проверить, что признаки относятся к покровам тела и заботе о детёнышах.

1. У млекопитающих характерен волосяной покров, а у птиц тело покрыто перьями.
2. Млекопитающие вскармливают детёнышей молоком, а птицы молоком их не вскармливают.
3. Сопоставление двух признаков помогает не перепутать группы, даже если волосы у млекопитающего редкие.

Ответ: млекопитающее можно отличить по волосам и вскармливанию детёнышей молоком; у птиц есть перья, и они не кормят птенцов молоком.

Задача 2. Объясните, почему наличие диафрагмы помогает млекопитающим дышать. Здесь нужно проследить не только роль мышцы, но и то, что происходит с воздухом при изменении объёма грудной полости. Газообмен при этом нужно отличать от самих дыхательных движений.

1. Диафрагма сокращается или расслабляется и меняет объём грудной полости.
2. При изменении объёма воздух входит в лёгкие или выходит из них.
3. В лёгких происходит газообмен: кислород поступает в кровь, а углекислый газ удаляется.

Ответ: диафрагма помогает создавать дыхательные движения, меняя объём грудной полости и обеспечивая движение воздуха.

Задача 3. У млекопитающего обнаружены четырёхкамерное сердце и лёгочное дыхание. Объясните, как эти особенности помогают поддерживать активный образ жизни. В решении нужно связать дыхание с поступлением кислорода, а работу сердца — с его доставкой к органам. Так мы проследим путь от воздуха до использования кислорода клетками.

1. В лёгких кислород из воздуха поступает в кровь.
2. Четырёхкамерное сердце разделяет артериальную и венозную кровь и направляет насыщенную кислородом кровь к органам.
3. Клетки используют кислород для получения энергии, необходимой мышцам и другим органам.

Ответ: лёгкие обеспечивают поступление кислорода, а сердце помогает доставлять его к органам. Это поддерживает получение энергии, необходимой для активных движений.

Типичные ошибки

Ошибка — считать, что у всех млекопитающих густая шерсть. Её допускают, потому что у многих знакомых животных тело действительно покрыто заметной шерстью. Однако волосяной покров может быть редким или сильно изменённым. Проверьте себя: речь идёт о наличии волос, а не обязательно о густом мехе.

Ошибка — называть молочные железы признаком только самок. Обычно молоко связано с кормлением детёнышей самкой, поэтому эти понятия легко смешать. Железы характерны для млекопитающих, но у полов они развиты и функционируют по-разному. Проверка: отделяйте признак группы от того, у кого именно он работает.

Ошибка — путать диафрагму с лёгкими. Их связывают с дыханием, но функции у них разные: диафрагма участвует в дыхательных движениях, а лёгкие обеспечивают газообмен. Чтобы проверить себя, спросите, что именно меняет объём грудной полости и где кислород попадает в кровь. Ответы — диафрагма и лёгкие соответственно.

Ошибка — думать, что в четырёхкамерном сердце кровь смешивается. Можно решить, что четыре камеры просто означают больше пространства для крови, но камеры разделены перегородками. Поэтому артериальная и венозная кровь в норме не смешиваются. Проверка: вспомните, что сердце млекопитающих разделяет эти два потока.

Связь с другими темами

Для изучения строения млекопитающих пригодятся знания об общем плане строения позвоночных и функциях основных систем органов. Например, уже знакомые понятия «лёгкие» и «сердце» помогают понять роль дыхания и кровообращения. Сравнивая системы, легче увидеть, что у разных групп животных есть общие признаки и особенности.

Эти знания помогут при изучении разнообразия животных и их приспособлений к среде. Строение покровов, зубов и органов дыхания можно сопоставлять с условиями жизни и питанием разных видов. Так становится проще сравнивать классы позвоночных и объяснять, почему их представители устроены неодинаково.

Что запомнить

• Млекопитающих отличают волосяной покров и вскармливание детёнышей молоком.
• Кожа млекопитающих содержит волосы и железы.
• Зубы часто различаются по форме и назначению.
• Диафрагма участвует в дыхательных движениях.
• Сердце млекопитающих четырёхкамерное.
• Развитый головной мозг и органы чувств помогают животным ориентироваться и управлять поведением.