§ 28. Общая характеристика класса Млекопитающие

Определения и обозначения

Млекопитающие — класс позвоночных животных, самки которых выкармливают детёнышей молоком. Это определение указывает на важный признак, общий для представителей класса. При определении животного его учитывают вместе с другими особенностями строения.

Волосяной покров — характерный для млекопитающих покров тела из волос, сохраняющий тепло и выполняющий защитную и осязательную функции. Волосы могут быть длинными, короткими или малозаметными. Их значение не ограничивается внешним видом: покров помогает телу меньше терять тепло.

Молочные железы — органы, вырабатывающие молоко для вскармливания детёнышей. Молоко даёт новорождённым пищу в период, когда они ещё не могут добывать её самостоятельно. Поэтому молочные железы связаны не только со строением тела, но и с заботой о потомстве.

Диафрагма — мышечная перегородка между грудной и брюшной полостями, участвующая в дыхательных движениях. При её работе меняется объём грудной полости, и воздух входит в лёгкие или выходит из них. Так диафрагма помогает организму получать кислород.

Как это устроено

Млекопитающих отличают не по одному внешнему признаку, а по их сочетанию. Волосы покрывают тело большинства видов, а молочные железы позволяют самкам кормить детёнышей. Ушные раковины помогают улавливать звуки; зубы часто разделены на группы, выполняющие разные задачи. Вместе эти особенности дают надёжные основания отнести животное к классу.

Тепло, которое организм производит при обмене веществ, может быстро уходить в окружающую среду. Волосяной покров задерживает слой воздуха у поверхности тела и уменьшает потерю тепла. Млекопитающие поддерживают температуру тела благодаря работе организма, а не потому, что температура вокруг остаётся постоянной. Это помогает им сохранять активность, когда среда охлаждается или нагревается.

Воздух поступает в лёгкие, где происходит газообмен: кислород переходит в кровь, а углекислый газ удаляется из неё. Лёгкие содержат множество альвеол — маленьких пузырьков, стенки которых соприкасаются с кровеносными сосудами. Большая суммарная поверхность альвеол позволяет эффективно обмениваться газами. Диафрагма меняет объём грудной полости и тем самым участвует во вдохе и выдохе.

Сердце млекопитающих разделено на четыре камеры: два предсердия и два желудочка. Правая и левая половины проводят венозную и артериальную кровь раздельно, поэтому они почти не смешиваются. К органам поступает кровь, богатая кислородом, необходимым для получения энергии. Такая работа кровообращения поддерживает интенсивный обмен веществ.

У млекопитающих внутреннее оплодотворение: оно происходит внутри организма самки. У большинства видов зародыш развивается в теле матери, после чего рождается живой детёныш. Затем родители, обычно самка, заботятся о потомстве, а детёныши получают молоко. Исключения — яйцекладущие млекопитающие, например утконос и ехидны: они откладывают яйца, но также вскармливают детёнышей молоком.

Основные признаки класса Млекопитающие и их значение

Таблица помогает сопоставить признак с его проявлением и биологическим значением. Для определения класса проверьте несколько строк, а не делайте вывод по одному сходству. По строкам о зубах и покрове также удобно объяснять, как особенности строения помогают животному жить.

Разбор задач

У животного обнаружены шерсть, ушные раковины и детёныши, которых самка кормит молоком. Нужно определить класс. Рассуждать лучше по совокупности признаков, потому что отдельные особенности могут быть выражены по-разному.

1. Шерсть указывает на волосяной покров, характерный для большинства млекопитающих.
2. Ушные раковины — ещё одна особенность, которая поддерживает предположение.
3. Вскармливание детёнышей молоком — определяющий признак класса.

Ответ: животное относится к классу Млекопитающие. Вывод основан не только на шерсти, но и на вскармливании молоком.

У зверя хорошо развиты клыки и коренные зубы с острыми режущими краями. Нужно предположить, какую пищу он добывает, и объяснить ход рассуждения. По зубам можно судить о приспособленности к питанию, но нельзя безоговорочно описать весь рацион.

1. Клыки помогают захватывать и удерживать добычу, а также разрывать пищу.
2. Острые края коренных зубов могут быть удобны для разрезания или измельчения пищи.
3. Такое сочетание позволяет предположить, что зверь добывает животную пищу, но для точного вывода нужны дополнительные сведения.

Ответ: вероятно, зверь охотится на других животных или питается частью животной пищи. Предположение не означает, что его рацион состоит только из неё.

Сравните двух животных: у первого сердце четырёхкамерное, тело покрыто волосами, детёныши вскармливаются молоком; у второго этих признаков нет. Нужно определить, какое животное относится к млекопитающим. Важно отличать совокупность характерных признаков от случайного внешнего сходства.

1. У первого животного есть волосяной покров и четырёхкамерное сердце — признаки, соответствующие строению млекопитающих.
2. Его детёныши получают молоко; это особенно важный признак класса.
3. У второго животного перечисленных особенностей нет, поэтому оснований отнести его к млекопитающим меньше.

Ответ: к млекопитающим относится первое животное. Решение опирается сразу на несколько признаков, включая вскармливание молоком.

Типичные ошибки

Ошибка — считать, что все млекопитающие рождают живых детёнышей. Обычно так рассуждают, потому что большинство видов действительно рождает потомство, но утконос и ехидны откладывают яйца. Проверьте себя: вспомните, что размножение с помощью яиц не отменяет вскармливания молоком.

Ошибка — ожидать от каждого млекопитающего густую и заметную шерсть. Так думают, потому что у многих знакомых видов волосяной покров хорошо виден, однако у некоторых он редуцирован или почти отсутствует. Чтобы проверить вывод, учитывайте молочные железы и другие признаки, а не только внешний вид покрова.

Неверно считать, что молоком кормят детёнышей лишь отдельные виды, будто это не связано с определением класса. Такое заблуждение может возникнуть, если судить только по знакомым животным. Проверьте себя вопросом: какой признак самок млекопитающих связан с выработкой молока? Ответ — молочные железы и вскармливание детёнышей.

Ошибка — путать постоянную температуру тела с неизменной температурой окружающей среды. Млекопитающие поддерживают температуру тела за счёт работы организма, хотя условия вокруг меняются. Проверка простая: разделяйте температуру тела животного и температуру воздуха или воды вокруг него.

Связь с другими темами

Чтобы понять особенности млекопитающих, нужно знать общие признаки позвоночных и иметь представление о дыхательной и кровеносной системах животных. Сравнение с другими классами позвоночных помогает увидеть, какие признаки общие, а какие характерны для млекопитающих. Эти знания пригодятся при изучении отрядов и разнообразия млекопитающих. Они также помогают объяснять приспособления животных к среде обитания и обсуждать охрану видов.

Что запомнить

• Млекопитающие — позвоночные животные, выкармливающие детёнышей молоком.
• Для большинства млекопитающих характерен волосяной покров.
• Зубы млекопитающих обычно различаются по строению и функциям.
• Млекопитающие дышат лёгкими; в дыхательных движениях участвует диафрагма.
• Сердце млекопитающих четырёхкамерное.
• Большинство млекопитающих рождает живых детёнышей, но существуют исключения.
• Многие особенности млекопитающих связаны с активным образом жизни и заботой о потомстве.