Особенности строения отделов позвоночника млекопитающих
Позвоночник млекопитающих делится на пять отделов: шейный, грудной, поясничный, крестцовый и хвостовой (рис. 1). Соприкасающиеся поверхности этих позвонков плоские (платицельный тип), между позвонками залегают межпозвоночные диски, или мениски. Верхние дуги хорошо выражены; в грудной области эти дуги продолжаются каждая в довольно длинный верхний костистый отросток. Уоснований дуг с каждой стороны расположены суставные отростки. Ребра имеют двойное причленение к позвонкам. В шейной области они совершенно рудиментарны и срастаются с телами позвонков и с нижними частями поперечных отростков, причем между редуцированным ребром и поперечным отростком образуется небольшое отверстие. В грудном отделе каждое ребро причленяется головкой между двумя соседними телами позвонков, а бугорком—к нижней части поперечного отростка.
Ребро слагается из двух отделов: позвоночного и грудного. Последний остается хрящевым в течение всей жизни (за исключением однопроходных и неполнозубых, у которых он окостеневает). Поперечные отростки отходят от боковых оснований верхних дуг и только в поясничной области они иногда сидят на телах позвонков.
Рис. 1 . Скелет кролика.
1—нижняя челюсть; 2—верхняя челюсть; 3—скуловая дуга; 4—верх глазницы; 5—шейные; 6—грудные; 7—поясничные; 8—крестцовые и 9—хвостовые позвонки; 10—подвздошная кость; 11—седалищная кость; 12—лонно-седалищное отверстие; 13—лонная или лобковая кость; 14—бедро; 15—коленная чашка; 16—большая берцовая кость; 17—малая берцовая кость; 18—пяточная кость; 19—кости предплюсны; 20—ребра; 21—локтевая кость; 22—плечевая кость; 23—лучевая кость; 24—лопатка; 25—грудина; 26—ключица.
В шейном отделе у огромного большинства млекопитающих насчитывают 7 позвонков (только у ламантина и у одного вида ленивца, Choloepus hoffmani, их 6, а у ленивцев рода Bradypus—от 8 до 10). Длина шеи зависит, таким образом, не от числа позвонков, а от длины тела каждого из них. У китов шея почти совершенно отсутствует и слагается из 7 совершенно плоских позвонков, которые к тому же нередко срастаются между собой; у жирафы шея поддерживается 7 очень вытянутыми позвонками.
В грудном отделе насчитывают от 12 до 15 позвонков, в наибольшем числе случаев их 13 (у броненосца рода Tatusia и у клюворылого кита Hyperoodon их 9, у ленивца Choloepus их 24).
Число поясничных позвонков вариирует от 2 до 9. В состав их поперечных отростков входят и рудиментарные ребра.
У большинства млекопитающих имеется 4 крестцовых позвонка (реже 3—у хищных). В крестце утконоса только 2 позвонка (как у рептилий).
Количество хвостовых позвонков подвержено большой вариации: у обезьян-гиббонов и у некоторых летучих мышей лишь 3 позвонка, у длиннохвостого танрека (из насекомоядных)—47, у длиннохвостого ящера—49.
Пояс передних конечностей млекопитающих
Грудина млекопитающих слагается из нескольких отделов. Расширенный передний (praesternum, или manubrium) связан с первой парой ребер и ключицами (если таковые имеются); средний отдел (mesostemum) состоит из нескольких костных частей, связывающих между собой концы нескольких пар ребер. Наконец, в нижней части грудина заканчивается мечевидным отростком (xypbisternum) яйцеродных млекопитающих существует непарное окостенение, лежащее впереди грудины и имеющее форму буквы Т. К отросткам упомянутого окостечения прилегают ключицы. Это—кость хрящевого происхождения, формирующаяся из трех зачатков. Вследствие указанных данных ее невозможно сравнивать с episternum рептилий, как это делалось прежними авторами (рис. 2, Ер).
Форма и очертания лопатки крайне вариируют. Пожалуй, наиболее часто эта кость имеет вид вытянутого неправильного треугольника (например у кролика). Вдоль верхней части, ближе к наружному краю, тянется гребень лопатки, заканчивающийся спереди акромиальным отростком (processus acromialis). На относительно суженном нижне-переднем отделе лопатки заметна вогнутая сочленовная поверхность для головки плечевой кости, а над этой вогнутостью возвышается искривленный коракоидный отросток (дериват бывшего коракоида). У яйцеродных млекопитающих имеются хорошо развитые столбчатые метакоракоиды, похожие на таковые у птиц (рис. 2, Со). По интересному наблюдению Брума, у детенышей сумчатых куниц и кускусов (из Marsupialia), обретающихся еще в сумке матери, обнаруживаются коракоиды, соединяющиеся с грудиной; позднее они редуцируются и сливаются с лопаткой, образуя упомянутые отростки.
Рис. 2. Плечевой пояс утконоса.
Cl—ключица; G—сочленовная ямка для головки плечевой кости; Со—коракоид (метакор акоид); Со — эпикоракоид; Ер—episternum; S t—грудина; S—лопатка.
Ключицы имеют вид тонких, слегка искривленных костей. Они отсутствуют у копытных и хоботных; среди сумчатых они рудиментарны только у бандику; у насекомоядных отсутствуют только у выдровой землеройки; у большинства грызунов имеются; рудиментарны или отсутствуют у хищных.
Сравнение грудного пояса птицы и млекопитающего. В заключение полезно сделать сравнение частей грудного пояса птицы и млекопитающего . В прилагаемой схеме на звания костей, соединенных у данных животных сочленениями, объединены простыми стрелками, сросшиеся кости—двойными стрелками
Строение передней конечности млекопитающих
Конечности характеризуются значительной длиной их основных отделов. Плечевая кость отличается разнообразием своей длины и толщины. Так, она вытянута и тонка у летучих мышей, сравнительно весьма коротка и расширена у землероев, например, у крота. Концевой отдел плечевой кости несет расширенный сустав (trochlea) для соединения с предплечьем, состоящим из локтевой и лучевой костей. У многих зверей эти кости приблизительно одинаковой толщины и длины. Они весьма укорочены у китообразных, например, у дельфинов, и крайне длинны и вытянуты у ленивцев. Лучевая кость иногда снабжена сильным угловым отростком (processus olecranon); он особенно велик у крота и утконоса. У летучих мышей лучевая кость значительно больше и массивнее локтевой, при этом лучевая кость длиннее плечевой. Очень слаба локтевая кость у лошадей и жвачных и хорошо развита у свиней, бегемотов, тапиров и носорогов. В передней конечности (например, у человека) развивается способность лучевой кости вместе с кистью вращаться вокруг локтевой, так что рука из положения ладонью вверх и вперед (при параллельном положении костей предплечья)— супинация—может переходить в расположение ладонью вниз и назад— пронация (с перекрестом локтевой кости лучевой).
Кисть передней конечности относительно примитивна; обычно имеются все пять пальцев, нередки рудименты переднего шестого (praepollex). Присутствие центральной косточки запястья может считаться примитивным признаком. Она имеется у грызунов, китообразных и многих неполнозубых; отсутствует или слабо развита у многих копытных (за исключением даманов, тапиров, свиней), имеется у молодых слонов, у которых позднее сливается с radiale.
Здесь дана новая сравнительно-анатомическая номенклатура названных костей. Для сопоставления с анатомией человека и со старыми руководствами привожу прежние наименования костей:
Radiale………naviculare: cuboideum
Intermedium……lunatum
Ulnare………triquetrum, cuneiforme
Centrale………intermedium, mediale
Carpale 1……..trapezium, multangulum majus
Garpale 3……..trapezoideum, multangulum minus
Carpale 3+4……hamatum, uncinatum
Сообразно с разнообразием функций структура конечностей весьма различна. У роющих млекопитающих (кротов, броненосцев) лапы широки, у плавающих (киты, сирены)—ластообразны. У летучих мышей чрезвычайно удлиняются пальцы (особенно вытянуты пястные кости). Большинство млекопитающих при ходьбе упирается на всю кисть и ступню (стопоходящие; быстро бегающие); многие грызуны, хищники становятся лишь на концы пальцев (пальцеходящие). У лучших бегунов среди копытных животное ступает либо на концы средних пальцев (третьего и четвертого у парнокопытных), либо на один третий палец (у непарнокопытных).
Строение таза млекопитающих
Таз слагается из трех костей: подвздошной (ileum), седалищной (ischium) и лобковой (pubis). Кроме них, нередко развивается еще особое окостенение—небольшая вертлужная кость (os acetabulare), лежащая в передней части вертлужной впадины. Обычно у взрослых животных все названные кости срастаются между собой в одну безыменную кость (os innominatum). У млекопитающих наблюдается широкое сращение, соединяющее лобковый и седалищный отделы (у большинства насекомоядных, у броненосцев, приматов названное сращение имеется лишь в передней, лонной, части тазового пояса).
У однопроходных и сумчатых с лобковыми костями связана пара косточек (ossa marsupialia). к поддержанию сумки эти кости не имеют прямого отношения. Вероятно, они служат в качестве пассивного упора для мускулатуры при давлении мускулов на молочные соски при лактации (М. Weber, 1928).
Структура задней конечности
Основной отдел бедра несет два-три выступа для прикрепления мышц. В голени малая берцовая кость развита слабее большой, иногда совершенно редуцируется и прирастает к последней. В колене наблюдается сухожильная кость коленная чашечка (patella). В предплюсне расположены лишь две кости: наружная пяточная (fibulare-calcaneus) несет большой пяточный выступ; внутренняя таранная кость (astragalus) представляет обычно комплекс из слияния промежуточной (intermedium), центральной (centrale) костей, а также редуцированной tibiale. Общая схема задней ступни такова:
Статья на тему Строение позвоночника млекопитающих
Источник
смотреть до 4 минут и 36 секунд.
Класс Млекопитающие насчитывает около 4000 видов. Представители класса достигли в процессе эволюции наиболее прогрессивного развития и распространены почти повсеместно, за исключением Антарктического материка. Они заселяют самые разнообразные среды жизни.
Внешний облик млекопитающих разнообразен и зависит от условий среды обитания и образа жизни. К млекопитающим относятся такие внешне различные существа, как летучие мыши и похожие на рыб дельфины, изящные высокие жирафы и тучные слоны, покрытые роговыми щитками броненосцы и колючие ехидны и ежи.
У млекопитающего есть голова, шея, туловище с двумя парами конечностей и хвост.
На голове видны рот, ноздри, глаза, наружные уши (ушные раковины).
Рот у млекопитающих ограничен мягкими подвижными губами, которые в детстве участвуют в сосании молока, а позже — в захвате пищи.
Глаза предохраняют хорошо развитые веки. По их наружным краям расположены ресницы. Мигательная перепонка (третье веко) у млекопитающих недоразвита.
Наиболее распространён тип наземных млекопитающих, конечности у которых расположены под туловищем(а не по бокам тела, как у пресмыкающихся). За счёт этого млекопитающие довольно высоко поднимают своё тело над землёй.
Кожный покров млекопитающих участвует в терморегуляции организма. Кожа обильно пронизана кровеносными сосудами и снабжается кровью. Теплоотдача увеличивается при расширении сосудов или уменьшается при их сужении.
В коже млекопитающих расположены разнообразные железы:
- сальные железы — выделяют кожный жир, который, смазывая кожу и волосы, придаёт им эластичность и препятствует намоканию;
- потовые железы — выделяют пот, что охлаждает тело и выделяет вредные вещества из организма;
- пахучие железы — нужны для отпугивания врагов, привлечения самки и мечения своей территории;
- млечные (молочные) железы — нужны для выкармливания детёнышей молоком.
Роговыми производными эпидермиса кожи являются волосы, ногти, когти, копыта, «полые» рога (но! — рога оленей состоят из костного вещества!).
Волосяной покров состоит из разных типов волос:
- ость (остевые волосы) — длинные, тонкие, но прочные волосы.
- подшёрсток — короткие и пушистые волосы, расположенные под остевыми.
- вибриссы — жёсткие и длинные волосы, которые образуют брови и усы (служат органом осязания).
У одних животных шерстный покров состоит из ости (олень); у других — из подшёрстка (крот); у третьих — из ости и подшёрстка (нутрия, куница).
Все звери периодически линяют. При этом у них изменяется густота меха (зимний мех имеет больше подшёрстка), а у некоторых и окраска (белка обыкновенная зимой бывает серебристо-серой, а летом — рыжей).
Есть животные, у которых остевые волосы видоизменены в иглы (ежи, дикобразы).
Утрата волос у млекопитающих может быть связана с приспособлением к водному образу жизни (у Китообразных и Ластоногих) или к существованию в жарком климате (у слонов).
Скелет и мышцы — составные части опорно-двигательной системы.
Скелет представляет собой опору для тела и органов движения, защищает важнейшие органы. За счёт работы мышц осуществляется движение.
Обрати внимание!
Скелет подразделяется на 4 отдела:
- скелет головы (череп);
- скелет туловища;
- скелет поясов конечностей;
- скелет свободных конечностей.
Скелет головы (череп)
Череп образован прочной мозговой коробкой и разделён на мозговой и лицевой отделы.
У млекопитающих развивается твёрдое (костное) нёбо, отделяющее носовой проход от ротовой полости и препятствующее закупорке воздухоносных путей во время еды.
Позвоночник представлен следующими отделами:
- шейный отдел — у всех млекопитающих, кроме ленивцев и ламантина, всегда 7 позвонков. Длина шейного отдела варьирует в зависимости от роста, образа жизни. Два первых позвонка — атлант и эпистрофей — хорошо выражены.
- Грудной отдел — 12–15 позвонков. К первым 7 прикрепляются рёбра, срастающиеся с грудиной. Остальные позвонки несут ложные рёбра.
- Поясничный отдел — 2–9 позвонков с рудиментарными рёбрами.
- Крестцовый отдел образован обычно 4 сросшимися позвонками.
- Хвостовой отдел насчитывает от 3 до 50 позвонков.
Скелет поясов конечностей
Пояс передних конечностей (плечевой пояс)
- парные лопатки;
- парные ключицы (развиты не у всех млекопитающих).
Только у утконоса и ехидны сохранились парные вороньи кости (коракоиды).
Пояс задних конечностей (тазовый пояс)
Состоит из сросшихся (у большинства видов) парных костей и образует одну тазовую кость.
Скелет свободных конечностей
Конечности пятипалые, однако в различных отрядах подвергаются значительным изменениям в ходе приспособления к различным способам передвижения — по грунту, песку, стволам и ветвям растений, по воздуху, в воде и под землёй. У наземных позвоночных удлиняются верхние отделы конечностей. У водных млекопитающих они превращаются в ласты. У копытных сокращается число пальцев и т. д.
Мышечная система хорошо развита и дифференцирована. Хорошо развиты жевательные мышцы, мышцы конечностей и туловища.
Появляется мышечная диафрагма, которая разделяет тело на две полости — грудную и брюшную. Именно она и межрёберные мышцы изменяют объём грудной клетки при дыхании.
У некоторых млекопитающих хорошо развиты мимические мышцы — мышцы, расположенные на лицевой части черепа и отражающие эмоции животного.
Имеются мышцы, приподнимающие волоски млекопитающего (для сохранения тепла, а также в момент защиты или нападения).
Источник
Млекопитающие — позвоночные животные, общей особенностью которых является вскармливание молоком детёнышей. Количество видов ныне существующих млекопитающих — около 5500. Распространены они на планете почти повсеместно, разные виды приспособлены к разным средам обитания. Поведенческое разнообразие также весьма велико и во многом зависит от условий жизни. Внутреннее же строение млекопитающих примерно одинаково.
Отличия от других позвоночных животных
В процессе эволюции млекопитающие претерпели довольно большое количество изменений, которые привели к усложнению строения их организма. Подобные ключевые эволюционные изменения, выгодно отличающие этот класс от других, называются ароморфозы.
Основные ароморфозы различных систем организма млекопитающих, отличающие их от других позвоночных, представлены в таблице:
| Покровная |
|
| Нервная |
|
| Кровеносная |
|
| Мышечная |
|
| Дыхательная |
|
| Органы чувств |
|
| Скелет |
|
| Репродуктивная |
|
Данные особенности присущи не всем без исключения видам, относящимся к классу млекопитающих. Например, в класс млекопитающих включён подкласс первозвери, для которых живорождение не характерно. А также есть и исключение для способности сохранять температуру своего тела вне зависимости от температуры окружающей среды. Голый землекоп — вид грызунов, относящийся к классу млекопитающих, — является холоднокровным.
С количеством шейных позвонков тоже не всё однозначно. И хотя у большинства представителей класса их действительно по 7, исключения всё-таки есть. У ламантинов (морские млекопитающие, называемые ещё морскими коровами) их меньше из-за сращивания позвонков, у ленивцев и муравьедов их количество колеблется от 6 до 9 в зависимости от вида.
Строение млекопитающих
Хотя внешность представителей этого класса животных весьма разнообразна, анатомия и физиология имеют ряд общих особенностей и принципов.
Покровная система
Покровная система включает в себя кожные и волосяные покровы, а также другие виды роговых образований. Кожные покровы являются защитой от нежелательных воздействий окружающей среды, проникновения в организм опасных веществ, а также регулируют водно-солевой обмен с внешней средой.
Кожа млекопитающих состоит из двух слоёв эктодермального (верхний слой кожи) и мезодермального (нижний слой), или из эпидермиса и дермы.
Для большинства млекопитающих характерно наличие роговых образований эпидермального происхождения (это ногти, когти, копыта, рога, волосы, чешуйки).
Волосы — образование, типичное для млекопитающих и присущее именно этому классу животных. Основной функцией таких образований является терморегуляция, помимо этого, волосяной покров защищает кожу, участвует в регуляции водно-солевого баланса.
Экзокринная система
Обилие ра́звитых кожных желёз также является отличительной чертой млекопитающих. Железы внешней секреции продуцируют вещества (секрет) и выводят их на поверхность кожи или слизистых.
К железам внешней секреции относятся также и молочные железы. Эволюционно они образовались в процессе видоизменения потовых желёз. В качестве секрета молочная железа выделяет молоко.
Некоторые виды млекопитающих имеют пахучие железы, секрет которых используется животными для отпугивания врагов или для того, чтобы метить территорию, а у некоторых (утконоса, ехидны) даже обнаружены железы, выделяющие яд.
Строение скелета
Внутренний скелет млекопитающих выполняет функцию опоры и защиты, а также необходим для прикрепления мышц. Череп отличается большим размером черепной коробки и меньшим количеством костей, чем у других позвоночных. Чётко разделённый на 5 отделов позвоночник состоит из плоских позвонков, между которыми находятся хрящевые диски. К грудным позвонкам прикрепляются рёбра, часть из которых (истинные рёбра) соединяются с грудиной и образуют грудную клетку, а часть (ложные рёбра) до грудины не доходят.
Передние конечности прикрепляются к плечевому поясу, который у большинства млекопитающих состоит из двух ключиц и двух лопаток. Используются передние конечности для передвижения по земле, плавания под водой, перелётов по воздуху, захвата предметов и т. д. Состоит конечность верхнего пояса из плеча, предплечья и кисти. Плечо образовано одной костью — плечевой, предплечье — двумя (лучевой и локтевой), а кисть состоит из трёх частей — запястья (7 костей), пясти (количество костей равно количеству пальцев) и пальцев (состоящих из 2−3 фаланг).
Задние конечности прикрепляются к тазовому поясу, который состоит из парных костей: лобковых, тазовых и подвздошных. Конечность разделяется на три части: бедро, голень и стопа. Бедро образовано бедренной костью, голень состоит из малой и большой бедренных костей, а стопа состоит из предплюсны, плюсны и пальцев.
Мышечная система
В зависимости от образа жизни животных развитие мышц может иметь свои нюансы. Но особенностями мышечной системы млекопитающих являются:
- развитие мышц конечностей;
- наличие подкожной мускулатуры;
- наличие диафрагмы;
- хорошо ра́звитая жевательная мускулатура.
Подкожная мускулатура, помимо того, что отвечает за движение волосяного покрова и тем самым участвует в терморегуляции, выполняет такие функции, как: позволяет сворачиваться в клубок телам ежей и броненосцев, приводит в движение вибриссы — жёсткие осязательные волоски, а также отвечает за мимику (она наиболее развита у хищных млекопитающих и приматов).
Нервная система
Морфологические признаки позволяют разделить нервную систему на центральную и периферическую. При этом центральная нервная система включает в себя головной и спинной мозг, а периферическая — отходящие от спинного и головного мозга нервы.
Головной мозг млекопитающих чрезвычайно развит и велик. В нем выделяют пять отделов: передний, промежуточный, средний, продолговатый и мозжечок. Особенно ра́звитыми являются мозжечок и передний мозг (в котором наиболее сильно развита кора больших полушарий головного мозга).
В спинном мозге млекопитающих хорошо развиты как восходящие (проводящие информацию от частей тела к головному мозгу), так и нисходящие пути, сформированные двигательными волокнами.
Периферическую нервную систему образуют спинномозговые и черепные нервы. Часть из них относят к соматической нервной системе, а часть — к вегетативной.
Органы чувств
Для восприятия информационных сигналов, поступающих из внешнего мира, млекопитающие, как и другие позвоночные, имеют целый набор органов чувств: зрения, обоняния, слуха и равновесия, вкуса, осязания.
Дыхание и кровообращение
Газообмен организма с окружающей средой осуществляется с помощью системы дыхания. Усвоение кислорода и выведение углекислого газа происходит посредством лёгких, а также верхних (нос, носоглотка, ротоглотка) и нижних (гортань, трахея и бронхи) дыхательных путей. Роль кожи в газообмене незначительна, и с помощью кожных кровеносных сосудов в организм попадает не более 1% кислорода.
Система, снабжающая ткани кислородом и питательными веществами, освобождающая их от продуктов распада, а также транспортирующая биологически активные вещества, развита у млекопитающих хорошо. Центральным о́рганом кровообращения является четырёхкамерное сердце. Сосуды образуют два круга кровообращения — большой и малый.
Пищеварение и выделительная система
Пищеварительный тракт состоит из рото-глоточной полости, пищевода, желудка и кишечника. По сравнению с другими группами, относящимися к позвоночным, пищеварительная система млекопитающих наиболее развита. Она отличается сложностью и большей дифференцировкой пищевых желёз.
Водно-солевой обмен в организме, выведение продуктов обмена веществ, накопление и выделение мочи происходит при помощи пары почек и мочеточников, мочевого пузыря и мочеиспускательного канала.
Репродуктивная и эндокринная системы
Половыми железами млекопитающих являются семенники (у самцов) и яичники (у самок).
Эндокринная — система желёз внутренней секреции, производящих регуляцию работы внутренних органов животного. Биологически активные вещества производятся как в результате работы эндокринных желёз, так и в о́рганах и тканях, относящихся к другим системам организма. В виде конспекта кратко можно представить список важнейших эндокринных желёз млекопитающих:
- гипофиз;
- эпифиз;
- гипоталамус;
- щитовидная железа;
- надпочечники.
Какие ещё органы и ткани содержат эндокринные клетки и способны производить гормоны, можно понять из следующего списка:
- желудочно-кишечный тракт;
- плацента;
- тимус;
- почки;
- сердце;
- жировая ткань.
Представленное выше краткое описание строения млекопитающих может быть использовано как общая схема урока по данной теме.
Предыдущая
БиологияСтроение прокариотической клетки — признаки, функции и структура
Следующая
БиологияОтделы тела паукообразных — особенности строения органов и покровов
Источник