Біологія. 7 клас. Горобець

§ 60. Ссавці – інший шлях опанування теплокровності

У цьому параграфі ви дізнаєтеся:

чому жувати може не кожен;
звідкіля в приматів великий мозок;
про копитних, що опанували океан.

Зовнішня будова ссавців

Предки ссавців були холоднокровними, первинноназемними тваринами, тобто рептиліями. Але це еволюційна гілка рептилій інша, не пов’язана з птахами. Сформувалися ссавці значно раніше, ніж з’явилися птахи, — понад 220 мільйонів років тому. За цей час вони набули унікальних особливостей, які дозволили опанувати різні середовища.

Очевидні відмінності в зовнішній будові. У більшості ссавців у шкірі є волосяний покрив, або його видозміни. Вихідним варіантом волосяного покриву, що був властивий предкам ссавців, є шерсть. Вона необхідна насамперед для різних проявів захисту: збереження тепла, захисту від намокання, ослаблення укусу хижаків, маскувального забарвлення тощо. Шерсть може видозмінюватися в голки (їжак, дикобраз) або луски (на хвості гризунів, тілі броненосців). Волосся людини також є видозміною шерсті, воно вирізняється структурою та динамікою росту (волосини ростуть не узгоджено з іншими). Із видозмін волосяного покриву утворилися кігті, нігті, копита, чохли, що вкривають роги. Ріг носорога повністю сформований із видозміненого волосся.

Інша особливість шкіри ссавців — наявність залоз. Це: потові залози, які покращують терморегуляцію; сальні залози, що виробляють жирну речовину, яка захищає волосяний покрив від пошкоджень та намокання; та молочні залози, що виробляють молоко для вигодовування дитинчат.

У 1910 р. галицький натураліст Іван Верхратський створив термін «ссавці» як синонім до слова «звірі». Упроваджуючи термін, він підкреслював важливу особливість звірів — дитинчата спроможні ссати молоко, яке виробляють молочні залози самок. Таке надбання корисне не лише для вигодовування нащадків. Для того, щоб смоктати, необхідні губи. Дорослі звірі використовують губи з різною метою, насамперед для утримання їжі. Людям губи необхідні для чіткого мовлення.

Внутрішня будова ссавців

Скелет ссавців (мал. 60.1) складається майже з тих самих елементів, що й скелет рептилій, проте є дві суттєві особливості. Перша стосується пояса кінцівок. У ссавців зникли воронячі кістки, тому вони спроможні розташувати кінцівки вздовж тіла. Це дало змогу суттєво підвищити швидкість бігу. Завдяки такому положенню стала можливою видозміна в приматів передніх кінцівок на руки. Особливо вправні руки людей.

Інша важлива зміна відбулася з нижньою щелепою. У решти хребетних нижня щелепа — це кістка, орієнтована вздовж верхньої щелепи, без виростів. У ссавців нижня щелепа з правого та з лівого боку має вирости. Це місце кріплення додаткових потужних (найбільш сильних у тілі ссавців!) м’язів. Така будова дозволяє робити рух, недоступний іншим хребетним — жувати.

Ссавці спроможні на сильні укуси, тому зуби міцно закріплені в щелепах, розміщуючись коренями в спеціальних заглибинах. Завдяки здатності робити щелепами складні рухи з’явилися зуби, що різняться за будовою та функцією: різці, ікла та кутні зуби.

Мал. 60.1. Скелет ссавця

Основні особливості травної системи ссавців сформувалися в роті — поява губ, щелеп, здатних до жування, та зубів різної будови. Щодо іншого, то травна система більшості ссавців приблизно така ж, як в усіх хребетних (мал. 60.2).. Єдина відмінність: наприкінці кишкового тракту у ссавців замість клоаки — анальний отвір.

Серце чотирикамерне, що посприяло переходу до теплокровності. Легені складніші, ніж у рептилій, мають значно більшу площу газообміну. Легені та серце відгороджені від інших внутрішніх органів перегородкою, утвореною спеціальним м’язом — діафрагмою. Дихальні рухи можуть відбуватися як за рахунок руху міжреберними м’язами, так і за рахунок діафрагми.

Нирки приблизно такі, як у рептилій та птахів, але кінцевий продукт обміну білків — сечовина. Є сечовий міхур.

Головний мозок ссавців значно більший, ніж в інших хребетних, зазвичай передній відділ головного мозку має звивини, які збільшують площу поверхні нервової тканини. Розумові здібності птахів і багатьох видів ссавців приблизно однакові, проте рекорди кмітливості повністю за ссавцями — дельфінами, слонами, приматами.

Мал. 60.2. Внутрішня будова ссавців

У предків ссавців основним органом чуття був надзвичайно чутливий орган нюху, для обробки інформації розвинулися великі лобні ділянки головного мозку. Сучасні звірі зберегли цю здатність, проте не всі. Нюх приматів значно слабший, вони покладаються переважно на зір. У китоподібних нюху майже немає, натомість добре розвинутий слух. Однак великі ділянки мозку не зникли, їх використовують для підвищення ефективності мислення. Недарма примати та китоподібні надзвичайно розумні.

Декілька видів ссавців розмножується, відкладаючи яйця, решта видів опанували живонародження. При такому розмноженні ембріон не просто затримується в тілі матері: виникає контакт кровоносних систем, і організм мами забезпечує живлення зародка.

Різноманіття ссавців

Осторонь від решти ссавців перебуває еволюційна гілка, яку називають першозвірі, або яйцекладні ссавці. Вони є лише в Австралії та Новій Гвінеї — це качкодзьоб та єхидна. Першозвірі зберегли властивості, характерні для предків ссавців — клоаку замість анального отвору та розмноження відкладанням яєць.

Ще одна давня група ссавців — сумчасті. Поміж них найбільш відомі мешканці Австралії — кенгуру та коала. Різноманіття сумчастих значно більше, деякі види наявні в Південній Америці, один вид — опосум — живе в Північній Америці. Як він туди потрапив? Ніяк, це батьківщина сумчастих. Інші види, навпаки, розселялися за межі Північної Америки ще за часів, коли Америки, Антарктида та Австралія були об’єднані.

Решту ссавців називають плацентарними ссавцями, або справжніми звірами. У самок цих тварин під час вагітності формується плацента — тимчасовий орган, за допомогою якого кровоносні судини матері передають кисень та поживні речовини до кровоносної системи плоду, здійснюється виділення та імунний захист плоду.. До плаценти підходять кровоносні судини матері, що передають кисень та поживні речовини до кровоносної системи плоду. Завдяки цьому плацентарним ссавцям не потрібно відкладати яйця або доношувати дитинча в сумці.

Найчисленніша група звірів — гризуни. Вони живуть на всіх материках, окрім Антарктиди, та опанували різні середовища: дерева (білка), водне (бобер, нутрія), наземне й підземне (миші, хом’яки). У гризунів немає ікол, але потужні різці.

Із гризунами часто плутають комахоїдних, до яких належать кроти, їжаки, землерийки. Насправді вони не рідня й живляться переважно тваринною їжею — комахами, червами, молюсками. Їжаки залюбки поїдають змій. Справжніми близькими родичами комахоїдних є рукокрилі, у фауні Європи вони представлені кажанами.

Хижі опанували різні стратегії полювання. Вовчі (вовк, собака) вправно полюють зграями. Котячі (тигр, лев, рись) — майстри вистрибувати на здобич із засідки. Ведмежі (білий ведмідь, бурий ведмідь) покладаються переважно на силу. Кунцеві (куниця, соболь) полюють на дрібну здобич.

Парнокопитні здебільшого рослиноїдні. Жуйні парнокопитні (зубр, олень, свійська рогата худоба) мають великий, поділений на камери, шлунок, пристосований до перетравлювання рослин. Нежуйні парнокопитні (свині, гіпопотам) також управляються з рослинами, але свині при нагоді їдять м’ясо.

Непарнокопитні (коні, кулани, носороги) мають простий шлунок, але теж є рослиноїдними. У минулому від стародавніх копитних тварин виокремилася група, яка пристосувалася до життя у воді й докорінно змінилася. Це — китоподібні. Сині кити проціджують дрібних ракоподібних, кашалоти полюють на кальмарів, а дельфіни — на риб.

І наостанок згадаємо приматів — мартишок, павіанів, шимпанзе, горил. Більшість із них — це мешканці тропічних лісів, деякі види є в савані та інших екосистемах. На тих рівнях організації, які вивчає біологія (молекулярному, клітинному, тканинному, органному), людина також є приматом.

Роль ссавців у природі

Ссавці займають вершини трофічних ланцюгів в екосистемах. Завдяки досконалим щелепам, вони спроможні виконувати дії, непідвладні для інших хребетних — гризти деревину, сприяючи її поверненню в колообіг, їсти траву, підтримуючи стабільність існування степу і т.д. Великі китоподібні проціджують океанічний планктон. Зверніть увагу, що в минулому існували гігантські морські рептилії й усі вони були хижаками або рослиноїдними. Ніхто не спромігся опанувати спосіб живлення сучасних китів. Причина цього також в особливостях будови щелеп: рептиліям не до снаги проціджувати великі об’єми води.

Використання ссавців людьми

Часто люди прагнуть підселити поруч із собою ссавців — собак, котів, гризунів та інших, уважаючи їх повноцінними членами родини. Слід відповідально ставитися до домашніх тварин, не забуваймо, що ссавці розумні, отже, вимогливі до умов утримання. Подекуди утримують єнотів, лисиць та інших гарних, але не пристосованих до життя з людьми ссавців.

На тваринницьких фермах вирощують велику й дрібну рогату худобу та свиней, що допомагає більшості населення планети уникнути продовольчої кризи. Деякі лабораторні дослідження мають здійснюватися саме на ссавцях, адже людина також є ссавцем, наша фізіологія близька до фізіології решти звірів.

Підсумки

Ссавці — первинноназемні хребетні, що опанували теплокровність окремо від птахів. Шкіра утворює волосяний покрив та його похідні (волосся, голки, кігті, нігті, копита, роги). Наявні шкірні залози декількох типів (потові, сальні, пахучі та молочні). Щелепи змінені, тому ссавці спроможні жувати, що дає змогу виробити пристосування, неможливі для інших хребетних. Зуби різної будови. Наявні губи. Травна система завершується анальним отвором. Продукт обміну білків — сечовина. Серце чотирикамерне. Легені мають велику площу газообміну, наявна діафрагма. Більшість видів розмножується живородінням.

А чи знаєте ви...

Появою здатності жувати ссавці завдячують предкам, які... розвивали слух. Давно, ще до появи динозаврів, з'явилася група рептилій, яку називають звірозубими ящерами. У них, як і в інших хребетних, у черепі позаду очей була ділянка, що відповідала за сприйняття звуків. Поступово звірозубі ящери еволюціонували, удосконаливши здатність сприймати звукові коливання, що поширювалися не в повітрі, а вібраціями землі. Вони лежали, щелепами торкаючись поверхні ґрунту, намагаючись відчути вібрації: чи не походжає поруч здобич, чи не йде ворог? Для кращого сприйняття звуків ділянка черепа з органом слуху опускалася донизу, а щелепа повертала вгору. Так сформувалися вирости нижньої щелепи, завдяки яким ссавці можуть жувати.

1. Які залози є в шкірі ссавців?
2. Чим робота видільної системи ссавців відрізняється від видільної системи в інших первинноназемних хребетних?
3. Назвіть особливості дихальної системи ссавців.
4. Які еволюційні надбання ссавців важливі для розвитку розумових здібностей людей, здатності спілкуватися та виготовляти знаряддя праці?
5. Чому яйцекладні ссавці зберегли предкову ознаку — клоаку, а інші ссавці від неї відмовилися?

Перевір себе

Перейдіть на сайт за QR-кодом або за покликанням https://learningapps.org/watch?v=pkm2gue2a23 і виконайте завдання.

Перейдіть за QR-кодом або за покликанням https://cutt.ly/fwOvwFeN і виконайте практичну роботу «Визначення особливостей зовнішньої будови ссавців у зв’язку з пристосуванням до різних умов існування».