Биология : Реферат: Млекопитающие, их морфологические особенности

Реферат: Млекопитающие, их морфологические особенности

Реферат на тему:

«Млекопитающие, их морфологические особенности»

2009

Млекопитающие

Млекопитающие - высший класс позвоночных животных, венчающий всю систему животного мира. Наиболее важными чертами общей организации этих животных служат:

1) высокий уровень развития нервной системы, обеспечивающий сложные и совершенные формы приспособительного реагирования на воздействия внешней среды и слаженную систему взаимодействия различных органов тела;

2) живородность, сочетающаяся (в отличие от других живородных позвоночных, например рыб и рептилий) с выкармливанием детенышей молоком. Она обеспечивает лучшую сохранность молодняка и возможность размножения в весьма разнообразной обстановке;

3) совершенная система теплорегулирования, благодаря которой тело имеет относительно постоянную температуру, т. е. постоянство условий внутренней среды организма. Легко представить себе, какое огромное значение это имеет для распространения млекопитающих в разнообразных жизненных условиях.

Все это способствует почти повсеместному распространению млекопитающих по Земле, при котором они заселяют все жизненные среды: воздушно-наземную, водную и почвенно-грунтовую.

В строении млекопитающих можно отметить следующее. Тело их покрыто волосами, или шерстью (есть редкие исключения вторичного характера). Кожа богата железами, имеющими разнообразное и весьма важное функциональное значение. Особенно характерны млечные (молочные) железы, на которые нет даже намеков у других позвоночных.

Нижняя челюсть состоит лишь из одной (зубной) кости. В полости среднего уха имеются три (а не одна, как у амфибий, рептилий и птиц) слуховые косточки: молоточек, наковалня и стремечко. Зубы дифференцированы на резцы, клыки и коренные; сидят в альвеолах. Сердце, как и у птиц. четырехкамерное, с одной (левой) дугой аорты. Красные кровяные тельца без ядер, что повышает их кислородную емкость.

Ныне живущих млекопитающих насчитывают около 4500 видов.

Строение на примере крысы

В теле крысы различают голову, шею, туловище, хвост, передние и задние конечности.

Ротовое отверстие, расположенное на нижней стороне морды, ограничено подвижными губами. Верхняя губа не сращена по средней линии. Парные глаза обладают подвижными верхними и нижними веками, защищающими глаз от повреждений. Края век снабжены ресницами — щетинковидными волосками. Рудиментарное третье веко в виде небольшой складки расположено во внутреннем углу глаза. Сзади и кверху от глаз находятся крупные ушные раковины, представляющие собой кожную складку в виде раструба, поддерживаемую эластичным хрящом. Конец морды лишен волос, и на нем открывается пара щелевидных носовых отверстий.

В заднем отделе тела снизу расположены заднепроходное и мочеполовое отверстия у самца и заднепроходное, мочевое и половое отверстия у самки.

Конечности крысы заканчиваются пальцами (4 на передних лапах и 5 на задних), снабженными когтями. Задние конечности развиты несколько сильнее передних. Длинный хвост крысы покрыт редкими волосами, между которыми видны роговые чешуи.

Все туловище крысы покрыто шерстью, разделяющейся на более длинные и грубые направляющие и остевые волосы и короткие, нежные пуховые. На конце морды растут длинные осязательные волосы, или вибриссы; они располагаются на верхней и нижней губах, над глазами и между глазами и ушами.

Самки крыс имеют от 4 до 7 пар сосков молочных желез в области груди, брюха и пахов.

Рис. 1. Схема поперечного среза кожи собаки:

1 эпидермис, 2 — ороговевшие слои эпидермиса, 3 — дерма, 4 — подкожная клетчатка,

5 стержень волоса, 6 — корень волоса, 7— направляющий волос, 8 — остевой волос,

9 пуховой волос, 10 — сальная железа, 11 — потовая железа,

12 мышца, поднимающая волос

Кожа млекопитающих состоит из трех слоев (рис. 1): эпидермиса, дермы (соединительнотканного слоя) и подкожной клетчатки. Поверхностные слои эпидермиса ороговевают. Каждый волос состоит из погруженного в кожу корня (рис. 1, 6) и выдающегося над ее поверхностью стержня. У направляющих и остевых волос длина и толщина стержня и корня значительно больше, чем у пуховых волос (рис. 1, 7—9). Строение сальных желез (рис. 1, 10) гроздевидное. Потовые железы (рис. 1, 11) имеют вид свернутых клубком трубочек (у крыс, как и у всех грызунов, потовые железы в коже туловища отсутствуют).

Вскрытие

1. Расправить лапы и поместить крысу брюхом вверх в ванночку.

2. Пинцетом, оттягивая кожу на брюхе, ножницами сделать продольный разрез кожи на средней линии брюшной стороны тела от полового отверстия до подбородка (действовать осторожно, чтобы не прорезать мышцы живота). Кожу отвернуть влево и вправо и закрепить булавками.

3. Вскрыть брюшную полость: осторожно, чтобы не повредить внутренние органы, сделать продольный разрез по средней линии и поперечный — по заднему краю последней пары ребер; мышечные лоскуты отвернуть в стороны и приколоть булавками.

4. Ножницами сделать два боковых разреза грудной клетки — по границе костных и хрящевых отделов ребер. Вырезанную среднюю часть грудной клетки осторожно удалить.

Общая топография внутренних органов

После знакомства с общим расположением внутренних органов (рис. 3), приступайте к последовательному рассмотрению отдельных систем в порядке, изложенном ниже.

Кровеносная система. Сердце (cor, рис. 2) млекопитающих находится в переднем отделе грудной клетки. Оно окружено тонкостенной околосердечной сумкой. Сердце, разделяется на четыре камеры: правое и левое предсердия (atrium dextrum; рис. 2, 1 и atrium sinistrum; рис. 2, 2) и правый и левый желудочки (ventriculus dexter; рис. 2, 3 и ventriculus sinister, рис. 2, 4). Артериальный конус и венозный синус в сердце млекопитающих редуцированы. Внешне тонкостенные и более темные предсердия отделены поперечной бороздой от толстостенных и светлоокрашенных желудочков, занимающих заднюю конусовидную часть сердца. Правая и левая половины сердца полностью изолированы друг от друга.

Рис. 2. Схема кровеносной системы крысы

(артериальная кровь показана белым цветом, венозная — черным):

1 правое предсердие, 2 — левое предсердие, 3 — правый желудочек, 4 — левый желудочек,

5 легочная артерия, 6 — легочная вена, 7 — левая дуга аорты, 8 — спинная аорта,

9 безымянная артерия, 10 — правая подключичная артерия, 11 — правая сонная артерия,

12 левая сонная артерия, 13 — левая подключичная артерия, 14 — внутренностная артерия,

15 передняя брыжеечная артерия, 16 — почечная артерия, 17 — задняя брыжеечная артерия, 18 — половая артерия, 19 — подвздошная артерия, 20 — хвостовая артерия,

21 наружная яремная вена, 22 — внутренняя яремная вена, 23 — подключичная вена,

24 правая передняя полая вена, 25 — левая передняя полая вена, 26 — хвостовая вена,

27 подвздошная вена, 28 — задняя полая вена, 29 — половая вена, 30 — почечная вена,

31 печеночные вены, 32 — воротная вена печени, 33 — селезеночно-желудочная вена,

34 передняя брыжеечная вена, 35 — задняя брыжеечная вена, 36 — легкое, 37 печень,

38 почка, 39 — желудок, 40 — кишечник

Малый круг кровообращения начинается легочной артерией (arteria pulmonalis; рис. 2, 5), которая отходит от правого желудочка, загибается на спинную сторону и вскоре делится на две ветви, направляющиеся в правое и левое легкие. Легочные вены (vena pulmonalis; рис. 2, 6) несут обогащенную кислородом кровь из легких в левое предсердие.

Артериальная система большого круга кровообращения начинается от левого желудочка сердца левой дугой аорты (arcus aortae sinister; рис. 2, 7), которая отходит в виде толстой упругой трубки и круто поворачивает налево вокруг левого бронха. Дуга аорты направляется к вентральной поверхности позвоночника; здесь она называется спинной аортой (aorta dorsalis; рис. 2, 8) и идет назад вдоль всего позвоночного столба, постепенно уменьшаясь в диаметре. От дуги аорты отходит короткая безымянная артерия (arteria anonyma; рис. 2, 9), которая вскоре делится на правую подключичную артерию (arteria subclavia dextra; рис. 2, 10), идущую в правую переднюю конечность, и правую сонную артерию (arteria carotis dextra; рис. 2, 11). Далее от дуги аорты самостоятельно отходят еще два кровеносных сосуда; сначала левая сонная артерия (arteria carotis sinistra; рис. 2, 12), затем левая подключичная артерия (arteria subclavia sinistra; рис. 2, 13). Сонные артерии направляются вперед вдоль трахеи, снабжая кровью голову.

В брюшной полости от спинной аорты отходит внутренностная артерия (arteria coeliaca; рис. 2, 14), снабжающая кровью печень, желудок и селезенку; несколько далее — передняя брыжеечная артерия (arteria mesenterica anterior; рис. 2, 15), идущая в поджелудочную железу, тонкую и толстую кишки. В дальнейшем от спинной аорты ответвляется еще ряд артерий к внутренним органам: почечные (рис. 2, 16), задняя брыжеечная (рис. 2, 17), половые (рис. 2, 18) и др. В области таза спинная аорта делится на две общие подвздошные артерии (arteria iliaca communis; рис. 2, 19), которые идут в задние конечности, и тонкую хвостовую артерию (arteria caudalis; рис. 2, 20), снабжающую кровью хвост.

Венозная кровь от головы собирается по яремным венам: с каждой стороны шеи проходят две яремные вены — наружная (vena jugularis externa; рис. 2, 21) и внутренняя (vena jugularis interna; рис. 2, 22). Яремные вены каждой стороны сливаются с идущей из передней конечности подключичной веной (vena subclavia; рис. 2, 23), образуя соответственно правую и левую передние полые вены (vena cava anterior dextra; рис. 2, 24 и vena cava anterior sinistra; рис. 2, 25). Передние полые вены впадают в правое предсердие.

Идущая из хвоста хвостовая вена (vena caudalis; рис. 2, 26) сливается с несущими кровь из задних конечностей подвздошными венами (vena iliaca; рис. 2, 27) в непарную заднюю полую вену (vena cava posterior; рис. 2, 28). Этот крупный сосуд направляется прямо к сердцу и впадает в правое предсердие. По пути задняя полая вена принимает в себя ряд венозных сосудов от внутренних органов (половые, почечные и другие вены) и проходит через печень (кровь из нее в сосуды печени не попадает). При выходе из печени в заднюю полую вену впадают мощные печеночные вены (vena hepatica; рис. 2, 31).

Воротная система печени образована только одним сосудом — воротной веной печени (vena porta hepatis; рис. 2, 32), образующейся слиянием ряда сосудов, несущих кровь от пищеварительного тракта: селезеночно-желудочной, передних и задних брыжеечных вен (рис. 2, 33—35). Воротная вена печени распадается на систему капилляров, пронизывающих ткань печени, и затем вновь сливающихся в более крупные сосуды, которые в конечном итоге образуют две короткие печеночные вены. Они, как уже говорилось, впадают в заднюю полую вену. Воротная система почек у млекопитающих отсутствует.

Дыхательная система. Воздух поступает через наружные ноздри в обонятельную полость, а оттуда через хоаны в глотку и гортань (larynx; рис. 3, 3), образованную несколькими хрящами. В гортани располагаются голосовые связки. Гортань переходит в трахею (trachea; рис. 3, 4) — длинную трубку, состоящую из незамкнутых на дорзальной стороне хрящевых колец. В грудной клетке трахея разделяется на два бронха, направляющихся в легкие.

В легких бронхи многократно ветвятся на все меньшие по диаметру трубочки; самые мелкие из них оканчиваются тонкостенными пузырьками — альвеолами. В стенках альвеол располагаются кровеносные капилляры; именно здесь и происходит газообмен. Альвеолярная структура легких свойственна только млекопитающим. Легкие (pulmones; рис. 3, 5) свободно висят на бронхах в грудной полости. Каждое легкое разделяется на доли, количество которых варьирует у разных видов млекопитающих.

Грудная полость млекопитающих четко отделена от брюшной полости сплошной мускулистой перегородкой — диафрагмой (рис. 3, 6).

Акт дыхания осуществляется синхронными движениями грудной клетки и диафрагмы. При вдохе объем грудной полости резко возрастает благодаря расширению грудной клетки и уплощению диафрагмы; эластичные легкие при этом расширяются, насасывая воздух. При выдохе стенки грудной клетки сближаются, а диафрагма куполом вдается в грудную полость. При этом общий объем грудной полости уменьшается, давление в ней возрастает и легкие сжимаются, воздух из них выталкивается.

Рис. 3. Общее расположение внутренних органов самки крысы:

1 сердце, 2 — левая дуга аорты, 3 — гортань, 4 — трахея, 5 — легкое, 6 диафрагма,

7 околоушная слюнная железа, 8 — пищевод, 9 — желудок, 10 — двенадцатиперстная кишка, 11 — поджелудочная железа, 12 — тонкая кишка, 13 — толстая кишка,

14 слепая кишка, 15 — прямая кишка, 16 — анальное отверстие. 17 — печень,

18 селезенка, 19 — почка, 20 — мочеточник, 21 — мочевой пузырь, 22 — яичник,

23 яйцевод, 24 — рог матки, 25—матка, 26 — влагалище, 27 — половое отверстие,

28 грудная полость, 29 — брюшная полость

Пищеварительная система. Ротовая щель снаружи ограничена подвижными губами, свойственными только классу млекопитающих.

Собственно ротовая полость ограничена сложно дифференцированными зубами. В нее открываются протоки нескольких пар слюнных желез. На дне ротовой полости расположен подвижный мускулистый язык, поверхность которого покрыта многочисленными вкусовыми сосочками. В заднем ее отделе находится глотка (pharynx), частично разделенная мягким нёбом на верхний (носовой) и нижний (ротовой) отделы. Глотка продолжается в расположенный позади трахеи длинный пищевод (oesophagus; рис. 3, 8), переходящий в желудок (gaster; рис. 3, 9). Передний отдел желудка носит название кардиального, а задний — пилорического. От пилорического отдела желудка отходит двенадцатиперстная кишка (duodenum; рис. 3, 10), образующая U-образную петлю, в которой расположена гроздевидная поджелудочная железа (pancreas; рис. 3, 11). Двенадцатиперстная кишка переходит в образующую много петель тонкую кишку (ileum; рис. 3,12), заполняющую собой большую часть брюшной полости. В месте перехода тонкой кишки в толстую (colon; рис. 3, 13) находится слепая кишка (caecum; рис. 3, 14). Толстая кишка заканчивается прямой кишкой (rectum; рис. 3, 15),открывающейся наружу заднепроходным отверстием (anus; рис. 3, 16).

Крупная печень (hepar; рис. 3, 17) имеет у крыс шесть лопастей. Желчный пузырь отсутствует (его нет также у лошадей и оленей, но у большинства млекопитающих желчный пузырь есть).

Сбоку от желудка расположена удлиненная компактная буровато-красная селезенка (lien; рис. 3, 18).

Мочеполовая система. Парные почки (ren; рис. 3, 19; рис. 4, 1) млекопитающих принадлежат к типу тазовых — метанефрических почек. Они расположены в поясничной области по бокам позвоночника, плотно прилегая к спинной стороне полости тела. У переднего конца каждой почки видно небольшое желтовато-розовое образование — надпочечник (рис. 4, 4). Почка имеет бобовидную форму. От ее внутренней стороны — в месте выемки — берет начало мочеточник (ureter; рис, 3, 20; рис. 4, 2). Он тянется назад и впадает в мочевой пузырь (vesica urinaria; рис. 3, 21; рис. 4, 3), расположенный в тазовой области. Проток мочевого пузыря открывается у самцов в мочеполовой канал, проходящий внутри полового члена, а у самок — самостоятельным отверстием на головке клитора (соответствует половому члену самца).

Рис. 4. Мочеполовая система крысы.

А самец; Б — самка:

1 почка, 2 — мочеточник, 3 — мочевой пузырь, 4 — надпочечник, 5 — семенник, 6 придаток семенника, 7 — семяпровод, 8 — семенной пузырек, 9 — предстательная железа, 10 — куперова железа, 11 — препуциальная железа, 12 — половой член, 13 яичник, 14 — яйцевод, 15 — воронка яйцевода, 16 — рог матки, 17 — матка, 18 влагалище, 19 — половое отверстие

Семенники (testis; рис. 4, 5) у взрослых самцов имеют удлиненную яйцевидную форму и находятся в мошонке (scrotum) — мышечном выпячивании брюшной стенки. Снаружи мошонка покрыта кожей. На дорзальной поверхности передней части семенника располагается узкий удлиненный придаток семенника (epididymis; рис. 4, 6). От придатка отходит семяпровод (vas deferens; рис. 4, 7), который через паховый канал направляется в брюшную полость. В конечную часть каждого семяпровода открываются изогнутые семенные пузырьки (vesica seminalis; рис. 4, 8). Семяпроводы впадают в начальный отдел мочеполового канала. Сюда же открываются протоки дополнительных желез полового тракта: предстательной железы (рис. 4, 9) и куперовых желез (рис. 4, 10). Мочеполовой канал проходит внутри полового члена (penis; рис. 4, 12).

Парные яичники (ovarium; рис. 3, 22; рис. 4, 13) самок представлены небольшими гроздевидными телами, расположенными около почек. К ним подходят открывающиеся в полость тела расширенными воронками (рис. 4, 15) тонкие трубочки — парные яйцеводы (oviductus; рис. 3, 23; рис. 4, 14), впадающие в более толстостенные трубчатые образования — рога матки (рис. 4, 16). Здесь у крыс происходит имплантация и развитие зародыша. Правый и левый рога матки сливаются в короткую матку (uterus; рис. 4, 17), которая открывается в удлиненное влагалище (vagina; рис. 4, 18). Влагалище открывается наружу половым отверстием (рис. 3, 27; рис. 4, 19).

Нервная система. Строение головного мозга следует рассмотреть на тотальном препарате мозга кролика.

Головной мозг (cerebrum) кролика обладает типичными чертами строения мозга млекопитающих: сильным развитием больших полушарий переднего мозга (hemisphaera cerebri; рис. 5, 6) и мозжечка (cerebellum; рис. 5, 4). Эти отделы покрывают сверху все другие участки головного мозга: промежуточный (diencephalon), средний (mesencephalon) и продолговатый мозг (myelencephalon), который переходит в спинной мозг (medulla spinalis).

Рис. 5. Головной мозг кролика.

А — вид сверху; Б — вид снизу:

1 передний мозг, 2 — промежуточный мозг, 3 — средний мозг, 4 — мозжечок, 5 продолговатый мозг, 6 — полушария, 7 — обонятельные луковицы, 8 — новая кора, 9 гипофиз, 10 — эпифиз, 11 — четверохолмие, 12 — полушария мозжечка, 13 червячок мозжечка, 14 — пирамиды, II, III, V— VII — головные нервы

Передний мозг (telencephalon; рис. 5, 1) по своим размерам превосходит все другие отделы мозга млекопитающих. Он состоит из огромных полушарий (hemisphaera cerebri; рис. 5, 6) и обонятельных луковиц (bulbus olphactorius; рис. 5, 7). Крыша полушарий образована новой корой (neopallum; рис. 5, 8), характерной только для млекопитающих. Кролик имеет поверхность коры гладкую. У многих других млекопитающих, особенно высших приматов, система извилин и борозд поверхности коры достигает большой сложности. От обонятельных луковиц отходит 1 пара головных (черепных) нервов обонятельные.

Промежуточный мозг (diencephalon; рис. 5, 2). Этот отдел мозга невелик по размерам и полностью закрыт большими полушариями. На вентральной поверхности промежуточного мозга расположена воронка (infundibulum), к которой прикреплен гипофиз (hypophysis; рис. 5, 9) — железа внутренней секреции. На дорзальной стороне промежуточного мозга находится эпифиз (epiphysis; рис. 5, 10), представляющий собой рудимент теменного глаза низших позвоночных. От дна промежуточного мозга отходит II пара головных нервов зрительные, которые образуют характерный для позвоночных перекрест (хиазму).

Средний мозг (mesencephalon; рис. 5, 3) отличается небольшими размерами. Его дорзальная часть видна между большими полушариями и мозжечком и представляет собой четверохолмие (corpus quadrigeminum; рис. 5, 11). Передние холмы несут зрительную функцию, а задние, появляющиеся только у млекопитающих, служат важнейшими слуховыми центрами. От вентральной поверхности среднего мозга отходит III пара головных нервов — глазодвигательные. На дорзальной поверхности среднего мозга, на границе его с мозжечком, отходит IV пара головных нервов — блоковые.

Мозжечок (cerebellum; рис. 5, 4) состоит из двух полушарий (hemisphaerus; рис. 5, 12) и непарной (характерно для млекопитающих) средней части — червячка (vermis; рис. 5, 13). Поверхность мозжечка покрыта многочисленными бороздками, которые у млекопитающих сильно усложнены.

Продолговатый мозг (myelencephalon; рис. 5, 5) кролика, как и у всех млекопитающих, имеет на вентральной поверхности так называемые пирамиды (pyramides; рис. 5, 14). Они образованы нервными волокнами, идущими без перерыва от моторной области больших полушарий к моторным нейронам спинного мозга. Это специфический и главный двигательный путь центральной нервной системы млекопитающих. От продолговатого мозга отходят V— XII пары головных нервов.

Головные нервы кролика типичны для млекопитающих. Вполне развита XI пара нервов добавочный нерв (nervus accessorius) — он отходит от латеральных отделов продолговатого мозга, приблизительно на уровне XII пары. Отхождение остальных головных нервов — типичное для всех позвоночных.

По функции головные нервы разделяются на сенсорные, или чувствующие (I, II и VIII); моторные, или двигательные (IV, VI, XI и XII), и смешанные (III моторные и парасимпатические волокна, V — сенсорные и моторные, VII сенсорные, моторные и парасимпатические, IX — сенсорные, моторные и парасимпатические и X — парасимпатические и симпатические волокна).

Литература

1.    Астанин Л. П. Органы тела млекопитающих и их работа. М., 1958.

2.    Барабаш-Никифоров И. И., Формозов А. Н. Териология. М., 1963.

3.    Бобринский Н. А., Кузнецов Б. А., Кузякин А. П. Определитель млекопитающих. М., 1965.

4.    Громов И. М. и др. Млекопитающие фауны СССР, ч. 1, 2, М.—Л., 1963.

5.    Огнев С. И. Экология млекопитающих. М, 1951.

6.    Соколов В. Е. Систематика млекопитающих, ч. 1, 1973; ч. 2, 1977; ч. 3, 1979.

7.    Шмальгаузен И. И. Основы сравнительной анатомии. М., 1947.