ПРОИСХОЖДЕНИЕ МЛЕКОПИТАЮЩИХ. Жизнь в глубинах веков

Млекопитающие — класс позвоночных теплоковных животных. К этому классу относятся люди. 1 Физиология 1.1 Обмен веществ. 1.2 Передвижение веществ. 1.3 Питание 1.4 Размножение 1.5 Выделение 1.6 Дыхание 2 Анатомия 3 История 4 Интересные факты Быстрый. Поэтому млекопитающим (и птицам) надо часто…

Содержание
  1. Млекопитающие
  2. Среда обитания
  3. Время обитания
  4. Динозавры первыми «встали на ноги»
  5. Отличие рептилий от млекопитающих
  6. Читайте также
  7. 3. Век Млекопитающих
  8. ВЕК МЛЕКОПИТАЮЩИХ
  9. § 46. Обзор классификации млекопитающих
  10. § 47. Особенности нервной системы млекопитающих
  11. § 48. Органы чувств млекопитающих
  12. § 49. Возникновение мозга млекопитающих
  13. ЭПОХА МЛЕКОПИТАЮЩИХ
  14. Где у млекопитающих могут располагаться вибриссы?
  15. Кто из млекопитающих лучше всех летает?
  16. 7.1. Характеристика и систематика млекопитающих
  17. Раннее формирование общения млекопитающих
  18. ЗНАЧЕНИЕ РОЮЩЕЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ МЛЕКОПИТАЮЩИХ
  19. Где основной пункт развития млекопитающих?
  20. 1.8. Происхождение и эволюция эндо- и экзотрофии Трофика и происхождение жизни
  21. 1.8. Происхождение и эволюция эндо- и экзотрофии Трофика и происхождение жизни
  22. Появление млекопитающих
  23. [править] Общее описание
  24. Физиология
  25. Обмен веществ.
  26. Передвижение веществ.
  27. Питание
  28. Размножение
  29. Выделение
  30. Дыхание
  31. Животные, которых можно отнести к млекопитающим и к рептилиям
  32. Дииктодон
  33. Ароморфозы мезозойской эры
  34. Анатомия
  35. Давид против Голиафа
  36. История
  37. Между молоточком и наковальней
  38. [править] Продолжительность жизни
  39. Интересные факты
  40. Колыбель для мозга

Млекопитающие

Среда обитания

Весьма различна

Время обитания

Триас — наши дни

Img10.jpg

Млекопитающие — класс позвоночных теплоковных животных. К этому классу относятся люди.

Динозавры первыми «встали на ноги»

Одно из основных направлений эволюции диапсид – формирование ажурной и подвижной структуры черепа.

Кроме того, у диапсид могут постоянно отрастать зубы взамен поломанных или утраченных. За это «удобство» приходится дорого платить: беспорядочная смена зубов исключает окклюзию (точную подгонку верхних и нижних зубов друг к другу). Поэтому у диапсид отсутствует зубной аппарат режущего типа.

Диапсиды и синапсиды имеют общих предков – лабиринтодонтов – древнейших амфибий, унаследовавших от своих предков, кистеперых рыб, плоский, напоминающий панцирь череп. Ископаемая кистеперая рыба Gyroptychius (средний девон). Рис. Э. Воробьевой по: (Jarvik, 1948). Лабиринтодонт Ichtyostega (верхний девон). Рис. автора по: (Jarvik, 1955), с изменениями

Диапсиды по-своему решили общую для наземных позвоночных проблему передвижения на суше. Многие из них перешли к бипедии, т. е. к хождению на двух ногах, что сопровождалось редукцией передних конечностей, а некоторые вовсе утратили ноги, как, например, змеи.

Ко всему, диапсиды, по-видимому, никогда не обладали гомойотермией – физиологически обусловленной стабильной температурой тела. Исключение составляют только птицы, да у некоторых крупных динозавров инерционное сохранение более или менее постоянной температуры обеспечивалось благодаря большим размерам тела.

К ДИАПСИДАМ (т. е. имеющим в черепе два отверстия для выхода челюстной мускулатуры и две скуловые дуги) относятся динозавры в широком смысле, их триасовые предшественники – архозавры и потомки: крокодилы, ящерицы, змеи, а также птицы.
Слева: череп диапсида – крупного хищного динозавра Tarbosaurus efremovi (верхний мел, Монголия). Рис. автора по: (Малеев, 1955), с изменениями. Справа: череп синапсида – утконоса Ornithorhynchus anatinus, современного млекопитающего из отряда однопроходных. Australian Museum, NM 19721. Рис. автора
Для диапсид характерна ажурная и подвижная структура черепа. Например, ящерицы и змеи, раскрывая рот, не только опускают вниз нижнюю челюсть, но могут также приподнимать и опускать переднюю часть верхней челюсти. Нижнечелюстной сустав может раздвигаться. Обе половинки нижней челюсти соединены между собой эластичными связками. У диапсид фактически нет мозговой коробки: полость, в которой расположен мозг, открыта спереди и представляет собой подобие трубки.
Сам мозг как у древних, так и у современных диапсид (кроме птиц) очень примитивен.
Конструктивное единство элементов черепа у синапсид позволило им уже в триасе сформировать монолитную черепную коробку. Число костей нижней челюсти у синапсид неуклонно уменьшалось, и в итоге из шести костей осталась только одна – зубная.
Слева: благодаря подвижности черепа диапсиды могут заглатывать добычу, размер которой превышает диаметр тела самого хищника. Череп гремучей змеи Crotalus (Южная Америка). Рис. Л. Татаринова по: (Терентьев, Чернов, 1950), с изменениями. Справа: современные млекопитающие из отряда однопроходных сохранили в строении черепа многие признаки своих триасовых предков. Череп ехидны Echidna (Австралия). Australian Museum, NM 8610. Рис. автора
Такое монолитное строение черепа стало, по существу, преадаптацией к дальнейшему развитию мозга.
Млекопитающие (а также пеликозавры и терапсиды, в том числе териодонты — «зверозубые рептилии») относятся к СИНАПСИДАМ, у которых в черепе имеется только одно отверстие (височное окно) для выхода челюстной мускулатуры

В отличие от диапсид, у синапсид никогда не формировалась подвижная конструкция черепа: со временем последний, наоборот, становился все более монолитным. Это можно рассматривать как преадаптацию к совершенствованию мозга, которое, впрочем, началось гораздо позже.

Со временем количество зубов и их положение в челюсти у синапсид стабилизировалось, что сделало возможным окклюзию. Это, в свою очередь, позволило осуществлять первичную обработку пищевого комка, чего никто из диапсид – ни динозавры, ни современные крокодилы, ящерицы и змеи – делать не способны.

Положение конечностей у различных наземных позвоночных по отношению к поперечному сечению тела. Рис. автора

В отношении опорно-двигательного аппарата синапсиды вначале уступали диапсидам: ни в перми, ни в триасе они так и не не научились передвигаться на двух ногах. Передвижение же на четырех конечностях эффективно, только если существо имеет вертикально поставленные конечности, а пермо-триасовые синапсиды как бы «висели» между своими ногами. Латеральное (боковое) положение конечностей сохраняли еще и некоторые мезозойские млекопитающие – такое положение крайне неэкономно с точки зрения расхода мышечной энергии

В совершенствовании локомоторного аппарата синапсиды вначале уступали диапсидам. Перевести ноги в вертикальное положение синапсидам удалось лишь в конце триаса, уже на стадии млекопитающих – для этого потребовались очень крупные преобразования опорно-двигательного аппарата.

Что касается гомойотермии, то, в отличие от диапсид, первые попытки перехода к ней, по-видимому, были у синапсид уже в карбоне. Вспомним пеликазавров с их огромным «парусом» на спине, который специалисты все более склонны рассматривать как средство стабилизации температуры тела.

Отличие рептилий от млекопитающих

Рептилии и млекопитающие — позвоночные животные. Рептилии — животные хладнокровные: температура их крови изменяется в зависимости от температуры окружающей среды. Млекопитающие — животные теплокровные: их внутренняя температура поддерживается на постоянном уровне вне зависимости от температуры окружающего воздуха. Возможно, какие-то динозавры были теплокровными, но точно этого никто не знает. Что отличает млекопитающих?

Главное их отличие от других животных выражено в названии класса. Млекопитающие — это животные, самки которых вскармливают потомство грудным молоком. Систематическое латинское наименование нашего класса Mammalia, от латинского слова mamma, что означает «грудь». Рептилии своих детенышей не вскармливают.

Читайте также

3. Век Млекопитающих

3. Век МлекопитающихВек Млекопитающих начался примерно семьдесят два миллиона лет назад — в ту пору, когда исчезали динозавры. Динозавры — гигантские создания — были пресмыкающимися, а пресмыкающиеся — животные холоднокровные. Динозавры — близкие родичи крокодилов и

ВЕК МЛЕКОПИТАЮЩИХ

ВЕК МЛЕКОПИТАЮЩИХЭра, в которой мы живем, называется кайнозойской. В эту эру, длящуюся около 60 миллионов лет, происходило формирование основных черт современного рельефа земной поверхности, бурно развились высшие представители органического мира — цветковые растения,

§ 46. Обзор классификации млекопитающих

§ 46. Обзор классификации млекопитающихКласс современных млекопитающих разделяют на два подкласса: первозвери (Prototheria) и настоящие звери (Theria). К первозверям относят однопроходных млекопитающих (Monotremata), которые могут откладывать яйца, но выкармливают детёнышей молоком и

§ 47. Особенности нервной системы млекопитающих

§ 47. Особенности нервной системы млекопитающихЦентральная нервная система у млекопитающих развита больше, чем у какой-либо другой группы животных. Диаметр спинного мозга обычно несколько больше, чем у других тетрапод (см. рис. III-18, а). Он имеет два утолщения в грудном и

§ 48. Органы чувств млекопитающих

§ 48. Органы чувств млекопитающихОрганы чувств млекопитающих имеют ряд особенностей, которых нет у позвоночных других групп. У млекопитающих хорошо развит орган обоняния. В отличие от птиц он состоит из основного органа обоняния и вомероназальной системы. Основной

§ 49. Возникновение мозга млекопитающих

§ 49. Возникновение мозга млекопитающихНебольшие рептилийные предки млекопитающих вышли из древесных завалов карбона с развитым обонянием, вестибулярным аппаратом, неважным зрением и ассоциативными центрами в среднем мозге. Эти существа начали загадочный

ЭПОХА МЛЕКОПИТАЮЩИХ

ЭПОХА МЛЕКОПИТАЮЩИХВо время позднего пермского и раннего триасового периодов (около 245 миллионов лет назад), приблизительно тогда, когда предки динозавров набирали силу и становились хозяевами суши, во многих средах обитания распространились представители другой

Где у млекопитающих могут располагаться вибриссы?

Где у млекопитающих могут располагаться вибриссы?Вибриссами называют длинные и жесткие чувствительные (осязательные) волосы, стержни которых выступают над поверхностью волосяного покрова многих млекопитающих и могут воспринимать малейшие колебания окружающей среды.

Кто из млекопитающих лучше всех летает?

Кто из млекопитающих лучше всех летает?Наилучшими «авиаторами» среди млекопитающих являются летучие мыши. При этом многие из них демонстрируют невероятную маневренность вплоть до вертикального пикирования. Высоколетающие мыши с узкими крыльями (например, рыжая

7.1. Характеристика и систематика млекопитающих

7.1. Характеристика и систематика млекопитающихМлекопитающие – это гомотермные животные с исключительно высоким уровнем интенсивности обмена веществ, для которых характерно вскармливание новорожденных детенышей молоком. Их кожа покрыта волосами и имеет

Раннее формирование общения млекопитающих

Раннее формирование общения млекопитающихУ млекопитающих взаимное запечатление индивидуальных отличительных признаков родителей и детенышей и установление контактов между ними происходят в разные сроки после появления детеныша на свет — в зависимости от степени

ЗНАЧЕНИЕ РОЮЩЕЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ МЛЕКОПИТАЮЩИХ

ЗНАЧЕНИЕ РОЮЩЕЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ МЛЕКОПИТАЮЩИХМиллионы зверьков изо дня в день роются в поверхностных слоях почвы, прокладывают длинные ходы в глубину подпочвы, перебрасывают и измельчают огромные массы земли. Гигантский слепыш в летнее время ежедневно выбрасывает на

Где основной пункт развития млекопитающих?

Где основной пункт развития млекопитающих?Все млекопитающие, или звери, произошли от хищных рептилий тероморфов (зверообразных). Как могло бы показаться, эта группа пресмыкающихся отнюдь не молодая, а одна из наиболее древних. Появились они, тероморфы, в каменноугольном

1.8. Происхождение и эволюция эндо- и экзотрофии Трофика и происхождение жизни

1.8. Происхождение и эволюция эндо- и экзотрофииТрофика и происхождение жизниВ свете современных знаний ясно, что механизмы эндотрофии и экзотрофии родственны, а не противоположны, как представлялось ранее, когда экзотрофию рассматривали в качестве гетеротрофии, а

1.8. Происхождение и эволюция эндо- и экзотрофии Трофика и происхождение жизни

1.8. Происхождение и эволюция эндо- и экзотрофииТрофика и происхождение жизниВ свете современных знаний ясно, что механизмы эндотрофии и экзотрофии родственны, а не противоположны, как представлялось ранее, когда экзотрофию рассматривали в качестве гетеротрофии, а

Появление млекопитающих

Поздний меловой период известен тем, что именно в это время появились первые млекопитающие. Древние представители, по сути, это насекомоядные разных видов. Их внешний облик был очень похож: плацентарное теплокровное существо, имеющее серый шерстяной покров и пятипалые конечности. Вытянутый нос имел форму хоботка и помогал животному искать насекомых и личинок.

Большинство ископаемых нашли в меловых отложениях Монголии и Средней Азии. Их предками называют рептилий, входящих в группу синапсидных животных. Именно это группа сформировала подкласс звероподобных существ. Среди них возникли зверозубые представители, которые оказались наиболее близкими к млекопитающим.

Эволюция мозга млекопитающих

[править] Общее описание

У всех млекопитающих присутствует волосяной покров на какой-либо стадии их жизненного цикла; у большинства же видов волосы присутствуют всю жизнь. Волосы состоят из белка, называемого кератином, и выполняют по крайней мере четыре функции. Во-первых, они замедляют теплообмен с окружающей средой (теплоизоляция); во-вторых, специализированные волоски (усы, или вибриссы), выполняют сенсорную функцию, выступая в роли органов осязания; в-третьих, оказывают влияние на внешний вид, помогая маскироваться, общаться, различать самцов и самок, а также предупреждать хищников защитным механизмом; в-четвёртых, волосы обеспечивают некоторую защиту, либо предоставляя дополнительный защитный слой, защищающий от ожогов, либо преобразовываясь в опасные шипы, сдерживающие хищников.

У млекопитающих присутствуют, как правило, дифференцированные зубы. Зубы меняются только один раз в жизни. Нижняя челюсть состоит из одной, зубной, кости. Сердце четырёхкамерное. Нёбо отделяет полость рта от носовой полости. Мышечная диафрагма разделяет грудную и брюшную полости. Головной мозг высокоразвитый.

Млекопитающие отличаются огромным разнообразием форм. Наименьшие по размерам виды встречаются среди летучих мышей и землероек, и весят всего 3 грамма. Самое крупное животное на Земле — синий кит — достигает массы в 160 тонн. Таким образом, существует 53 000 000-кратная разница между самым крупным и самым мелким млекопитающим. Млекопитающие способны летать, красться, плавать, бегать, рыть норы, что позволило им занять самые разнообразные экологические ниши.

Физиология

Обмен веществ.

Быстрый. Поэтому млекопитающим (и птицам) надо часто есть.

Передвижение веществ.

По теплой крови, которая обогревает тело животного изнутри.

Питание

По типу питания млекопитающие бывают:

  • Хищники
  • Травоядные
  • Всеядные
  • Грызущие
  • Ихтиофаги
  • Планктофаги (питаются планктоном)
  • Малакофаги (питаются моллюсками)
  • Инсектофаги (питаются насекомыми)

Размножение

По типу размножения млекопитающие делятся на:

  • Плацентаных
  • Сумчатых
  • Яйцекладущих

Выделение

Через железы и мочевой канал.

Дыхание

С помощью настоящих легких.

Животные, которых можно отнести к млекопитающим и к рептилиям

ТерапсидаТерапсида

Животные, которых можно отнести и к млекопитающим, и к рептилиям, существуют миллионы лет. Среди них есть интересное животное терапсида — это рептилия, но зубы у нее, как у собаки. У этого вымершего животного, возможно была шерсть, может оно было теплокровным и откладывало яйца, как платипус.

УтконосУтконос

Есть и другие различия. Млекопитающие обычно полностью или частично покрыты шерстью. Вспомните: собаки, кошки, мыши, гориллы — это млекопитающие, крокодилы, хамелеоны, гремучие змеи — это рептилии. Млекопитающие рождают живых детенышей, а не откладывают яйца. Есть, однако, одно исключение.

В Тасмании и Австралии обитает утконос — это животное с перепончатыми лапами и покрытое шерстью, но яйцекладущее. Несмотря на это, оно считается млекопитающим. Утконос может служить иллюстрацией к тому, как появились первые млекопитающие. Утконос покрыт шерстью, но откладывает яйца, то есть соединяет в себе черты млекопитающего и рептилии. Ученые считают, что до появления истинных млекопитающих были промежуточные виды — уже не рептилии, но еще и не млекопитающие.

Дииктодон

Возраст найденных останков — от 252 млн лет. Это одно из самых древних животных, у которого были бивни на нижней челюсти. Длина его тела не превышала 80 сантиметров. Дииктодон жил на территории современной Европы еще до появления первых динозавров. Значительно позже именно от него произошли предки млекопитающих.

Ароморфозы мезозойской эры

Живая природа на протяжении всего мезозоя подвергалась эволюционным изменениям. Уровень их организации постоянно усложнялся, что приводило к появлению новых форм жизни.

Возникновению первых млекопитающих способствовали следующие ароморфозы:

ароморфоза мезозойской эры

  • волосяной покров;
  • четырехкамерное сердце;
  • альвеолярные легкие;
  • совершенствование головного мозга;
  • теплокровность;
  • разделение кровотока на артериальный и венозный;
  • живорождение;
  • выкармливание детенышей молоком.

Господству покрытосеменных растений на планете помогло появление у их предшественников:

  • защитных оболочек у семян;
  • двойного оплодотворения;
  • цветков;
  • проводящей сосудистой системы.

Анатомия

Для млекопитающих характерны:

5e6c2e1f81c169f20e41349bb14c411f 650 0 0.jpg

  • 2 височных окна
  • Молочные железы
  • Волосы (есть несколько исключений)
  • Зубы разной длины
  • Теплокровность
  • Ушные раковины (есть нескоько исключений)
  • Потовые железы

Давид против Голиафа

Первые представители млекопитающих произошли в позднем триасе от мелких, эволюционно продвинутых териодонтов. Эти неспециализированные плотояды сумели закрепиться в динозавровой биоте лишь потому, что были очень мелкими, размером с мышь, что позволило им выйти из-под пресса хищных динозавров.

Слева: крупный хищный динозавр тарбозавр (Tarbosaurus bataar). Поздний мел, Монголия. Справа: Челюсти мелкого растительноядного динозавра пситтакозавра Psittacosaurus mongoliensis были похожи на клюв попугая. Ранний мел. Рис. из эспозиции ПИН РАН

Например, для тиранозавра высотой до 5 м и весом 1,5—2 т охота на жертву, вес которой 10—20 г, была не только бессмысленной, с точки зрения энергетических затрат, но и безуспешной. Это поставило мезозойских синапсид вне пищевых цепей и блоков динозавровой биоты и дало им возможность просуществовать «в тени» динозавров более 150 млн лет, что составляет примерно две трети истории класса млекопитающих.

Основные эволюционные линии кайнозойских млекопитающих даже в позднем мелу занимали сходные ниши мелких плотоядов – насекомоядов. Лишь в кайнозое произошла их взрывная радиация и переход в крупный размерный класс с освоением растительноядения. Возникшие при этом формы просуществовали палеоцен и эоцен, а затем уступили место группам менее специализированным, но более продвинутым по общему уровню организации. Последние и сформировали в олигоцене современные семейства млекопитающих

Две трети своей истории млекопитающие буквально «проскакивали между пальцами» крупных хищных динозавров благодаря своим мелким размерам

Важным событием в эволюции наземной биоты было появление многобугорчатых в юрском периоде: фактически впервые в истории Земли млекопитающие сформировали эффективного растительнояда в мелком размерном классе. Дело в том, что переваривать грубую растительную пищу позвоночные способны только с помощью симбиотических кишечных микроорганизмов. Все растительноядные диапсиды были очень крупными, потому что большая масса тела обеспечивала инерционное сохранение относительно стабильной температуры, необходимой для существования кишечной флоры. В мелком размерном классе такое невозможно: кишечная флора будет погибать при любом охлаждении тела (например, ночью). Поэтому эффективное растительноядение у мелких позвоночных возможно только при наличии гомойотермии, присущей млекопитающим.

c83b3bab805d93899ddc504adc885804.jpg

Схема эволюции млекопитающих (А) и структура экологических ниш сообществ млекопитающих (Б) в мезозое и кайнозое. Современные млекопитающие подразделяются на два подкласса: прототерии и терии. В мезозойской биоте они образовывали четыре-пять групп, занимавших разные экологические ниши. Важным событием в эволюции стало появление в юрском периоде многобугорчатых – фактически первых мелких эффективных растительноядов. Еще одно значимое событие – появление во второй половине мелового периода крупных (размером с кошку) хищников: до этого момента млекопитающие и динозавры практически не «пересекались»

Первые относительно крупные теплокровные хищники-млекопитающие размером с кошку представляли ощутимую угрозу для детенышей динозавров мелового периода

Остальные млекопитающие юры и мела были также мелкие существа, преимущественно плотоядные. Исключение составляют триконодонты. В юре и в раннем мелу они, как и все другие млекопитающие, были очень маленькими, размером не больше мыши. Однако во второй половине мела среди них появился макрохищник, гигант среди млекопитающих, достигавший размеров современной кошки или вирджинского опоссума (Jenkins, Schaff, 1988).

Триконодонт гобиконодон (Gobiconodon ostromi) – один из первых крупных (обратите внимание на масштаб!) хищников-млекопитающих. Ранний мел, Центральная Монтана (схожая форма была ранее описана отечественными палеонтологами из раннего мела Монголии). По: (Jenkins, Schaff, 1988), с изменениями

До этого момента биоты млекопитающих и динозавров практически не перекрывались, но теперь ситуация изменилась. Детеныши динозавров, только что вылупившиеся из яиц, были не крупнее курицы, имели хрящевой скелет, а по ночам не могли активно двигаться из-за охлаждения. Наверняка, они были легкой и желанной добычей триконодонтов. Эти агрессивные хищники, способные охотиться по ночам благодаря своей теплокровности, могли существенно повлиять на судьбу выводков меловых динозавров (Агаджанян, 2003). Эта гипотеза недавно получила подтверждение: китайские палеонтологи описали триконодонта Repenomamus giganticus с крупными островершинными зубами и массивной челюстью (длина его тела превышала 1 м, а вес достигал 12—14 кг), в желудке которого были найдены остатки молодого растительноядного динозавра (Hu et al., 2005).

Роль мезозойских млекопитающих в структуре биоты Земли не ограничивалась подобным ощутимым прессом на динозавров. У вышеупомянутых многобугорчатых щечные зубы имели структуру коронки по типу хомякообразных, а резцы по форме и строению напоминали резцы грызунов. С точки зрения функции и положения в сообществе многобугорчатые являлись высокоспециализированными «грызунами». Анализ их жевательного аппарата показал, что они питались довольно крупными объектами (Gambaryan, Kielan-Jaworowska, 1995). В юре и первой половине мела это могли быть орешки голосемянных (цикадовых, гинговых, араукариевых), в течение второй половины мела и в кайнозое – плоды покрытосемянных, в том числе бука, дуба и др.

3d4b8d915fac5d43132eea09aa90b84e.jpg

При препарировании головы утконоса после удаления шкуры и наружных мышц можно видеть, что наружный слуховой проход поднимается, изгибаясь, с нижней стороны черепа вверх до глазницы, где крепится к верхней части скуловой дуги позади глаза (рис. вверху). К нижней челюсти наружный слуховой проход крепится в месте расположения барабанной перепонки (рис. внизу). Челюсти утконоса («клюв») используются животным не только для захвата пищевых объектов. Этот орган является также важным элементом электросенсорной системы. Дело в том, что под водой утконос плавает с закрытыми глазами и замкнутым слуховым отверстием. Животное ориентируется и ловит добычу под водой благодаря генерируемым им электромагнитным колебаниям, а его клюв играет роль антенны, которая улавливает изменения структуры электромагнитного поля аналогично современному миноискателю

Утконос (Ornithorhynchus anatinus), наряду с ехидной, – единственные сохранившиеся представители древнейшей группы яйцекладущих млекопитающих. Обитает утконос в Австралии и Тасмании. В длину достигает полуметра, вес – до 2 кг. Хвост как у бобра, лапы снабжены плавательной перепонкой: животное ведет полуводный образ жизни. Самка откладывает и насиживает 1—2 яйца.
У самцов на задних лапах – ядовитая шпора. Есть предположение, что многие мезозойские млекопитающие могли иметь подобное оружие и использовать его для защиты от динозавров (Hurum et al., 2006)

Радиации многобугорчатых и покрытосемянных в начале второй половины мела совпадают по времени и, по-видимому, были взаимообусловлены, т. е. эти млекопитающие могли играть важную роль в расселении голосемянных, а затем и покрытосемянных. Адаптивный тип этой группы млекопитающих был настолько эффективен, что многобугорчатые перешагнули рубеж мел—кайнозой и просуществовали достаточно долго, до конца олигоцена, успешно конкурируя одно время даже с грызунами.

Современные млекопитающие подразделяются на два подкласса: прототерии и терии. И те и другие были известны уже в позднем триасе. В мезозойских сообществах млекопитающих господствовали прототерии, а терии были «изгоями». В кайнозое ситуация изменилась на противоположную. Чтобы понять причины этого, необходимо сделать экскурс в анатомию.

История

Млекопитающие появились в триасовом периоде. Первые млекопитающие были маленькими яйцекладущими созданиями. И такими они были на протяжении всей мезозойской эры.

Но 65 миллинов лет назад динозавры вымерли и освободилось много экологических нищ, которые заняли млекопитающие, достигшие колоссального разнообразия в следующую эру — Кайнозойскую (которая продолжатся и по сей день).

Между молоточком и наковальней

Имеющиеся данные по строению черепа (Kermack, Kielan-Jaworowska, 1971) и среднего уха однопроходных подтвердили глубокие различия между прототериями и териями, что дает основание предполагать, что они произошли от разных групп триасовых териодонтов. Напомним, что в ходе эволюции нижняя челюсть синапсид постепенно теряла кости, расположенные сзади от зубной кости, которая в свою очередь неуклонно увеличивалась, разрастаясь назад. На стадии первых млекопитающих она пришла в соприкосновение с чешуйчатой костью черепной коробки. В результате возникло новое сочленение нижней челюсти с черепом.

Судя по анатомическим особенностям, разные эволюционные линии млекопитающих разошлись еще на уровне предков

У млекопитающих позднего триаса функционировали оба сочленения: старое (сочленованная кость нижней челюсти – квадратная кость черепной коробки) и новое (зубная кость – чешуйчатая кость). Затем старый сустав исчез, а новый сохранился.

Кости, формировавшие старый сустав, преобразовались в элементы звукопередаточного аппарата. Угловая и сочленованная кости нижней челюсти превратились в барабанную кость и молоточек, квадратная кость черепной коробки – в наковальню (еще один элемент звукопередающего механизма, стремечко, имелся уже у рептилий).

Слева: строение звукопередаточного механизма у разных групп наземных позвоночных. Справа: Строение среднего уха утконоса. Рис. автора. Такой звукопередающий аппарат имеет только одну степень пространственной свободы. Следствие – невозможность эволюционных преобразований среднего уха и всего черепа в целом у однопроходных. У современных териевых млекопитающих молоточек не образует единой жесткой структуры с барабанной костью и соединяется с наковальней при помощи подвижного сустава. Такая конструкция имеет как минимум три степени пространственной свободы. Работает она не как прямой шток, а по принципу карданного вала, когда механическое усилие от барабанной перепонки передается на сенсорную часть слухового органа по ломаной линии. Современные прототериевые млекопитающие (однопроходные), к которым относится утконос, обладают своеобразным звукопередаточным механизмом (аналогичным обладали многобугорчатые). Наковальня имеет форму тонкой, плоской плиточки, которая плотно прилегает к молоточку, образуя с ним одно целое. Молоточек в свою очередь жестко соединен с барабанной костью, которая не имеет контакта с другими костями черепа

Строение и эволюционная история барабанной кости, наковальни и молоточка различна у прототериев и териев.

По-видимому, именно эти особенности определили различия при модернизации черепа у этих двух групп млекопитающих. Черепа у всех прототериев очень однотипные и практически не менялись на протяжении 200 млн лет вплоть до настоящего времени. У териев, напротив, трехчленность звукопередающего механизма сделала возможной почти неограниченную модернизацию черепа в процессе эволюции и породила многообразие их строения.

Строение черепной коробки продвинутых териодонтов и млекопитающих. По: (Kermack, Kielan-Jaworowska, 1971; Kermack, Mussett, Rigney, 1981). В строении боковой стенки черепов прототериевых и териевых млекопитающих хорошо заметно принципиальное различие. У прототериев чешуйчатая кость небольшая и формирует только заднюю часть черепной коробки; боковую же часть формирует каменистая кость, в толще которой находятся вестибулярный и слуховой аппараты. Таким образом, эта кость одновременно защищает как мозговую полость, так и вестибулярный аппарат и сенсорную часть слухового органа. У териев же каменистая кость в процессе эволюции уменьшается, уходит под чешуйчатую и освобождается от функции защиты мозговой полости

Правота этих рассуждений подтверждается тем, что начиная примерно с олигоцена, когда у териев завершилось формирование основных типов черепов, у многих из них срастаются молоточек и наковальня (Weber, 1927). Когда отпадает нужда хотя бы в одном сочленении, эволюция от него избавляется.

Мезозойские прототерии и терии различались также по строению зубного аппарата. По-видимому, изначально высокая специализация зубов прототериев также препятствовала их дальнейшей эволюции: будучи высоко адаптированными к своей динозавровой биоте, они «заблокировали» возможность изменения зубного аппарата.

Все эти принципиальные различия позволяют настаивать на том, что эволюционные линии прототериев и териев разошлись еще на уровне их предков – териодонтов. Современные однопроходные – это, по существу, животные териодонтового уровня, которые в условиях длительной изоляции на Австралийском континенте сохранили до наших дней многие признаки триасовых предков млекопитающих.

[править] Продолжительность жизни

Широкая вариация в размерах обуславливает различную продолжительность жизни млекопитающих. Как правило, она пропорциональна размеру животного. Исключение составляют летучие мыши, которые невелики в размерах, однако живут более десяти лет. Продолжительность жизни млекопитающих колеблется от менее чем одного года до 70 и более лет в дикой природе. Рекордсмен — гренландский кит (Balaena mysticetus), который может прожить 211 лет[8].

Интересные факты

  • У кита-горбача очен интересный способ добывания рыбы: Кит-горбач.jpg он с силой бьёт по воде плавниками, рыба оглушается, и он её ест.
  • Хотя суслики и сурикаты похожи, они не родственники.
  • Кенгуру валлаби могут прыгать по таким горам,где и ходить-то почти невозможно (для людей).

Колыбель для мозга

Что же касается обеих современных групп териев – сумчатых и плацентарных – то их представители известны начиная с раннего мела. Однако совершенная плацентарность, проявляющаяся в длительном вынашивании детенышей, по-видимому, развилась не раньше конца мела или начала кайнозоя. Об этом свидетельствуют так называемые сумчатые кости, имеющиеся у териодонтов, всех современных однопроходных и сумчатых.

Так называемые сумчатые кости, имевшиеся у териодонтов, обнаружены не только у всех современных сумчатых, но и у однопроходных. Тазовые кости утконоса. Рис. автораЭти кости имелись и у ранних плацентарных вплоть до конца мела (Novacek et al., 1997). Однако с начала кайнозоя судьбы сумчатых и плацентарных разошлись: они оказались разделенными на двух блоках континентов (Северном и Южном), и их развитие пошло различными путями.

До возникновения совершенной плацентарности уровень развития головного мозга у всех млекопитающих был почти одинаков. Сумчатые, обитатели южных материков, сохраняют примитивное строение мозга и по сей день. Почему так произошло? В целом сумчатость, как тип размножения, выгоднее для сохранения популяции, чем плацентарность. Самка сумчатых в случае опасности, в отличие от плацентарных, просто выбрасывает детеныша из сумки и убегает. Новое зачатие у сумчатых возможно почти сразу после рождения детеныша. Убегая, самка спасает себя – полноценного производителя, оплодотворенную яйцеклетку и иногда висящего на соске новорожденного детеныша.

Однако при этом большую часть ответственности за судьбу детеныша, размером и формой напоминающего фасолину, несет уже не мать, а он сам, и прежде всего его головной мозг. А успешное функционирование системы и одновременно ее глубокие структурные преобразования невозможны. Кроме того, у детенышей сумчатых развивается более мощная по сравнению с детенышами плацентарных мускулатура, необходимая для сосания, что тормозит развитие черепной коробки и, соответственно, мозга.

Можно предположить, что именно плацентарность сыграла роль спускового механизма для неуклонного прогрессивного развития мозга

Плацентарность максимально продлила внутриутробный период и тем самым сняла с мозга детеныша ответственность за контроль над развивающимся организмом. Можно предположить, что она сыграла роль спускового механизма для развития центральной нервной системы – одного из важнейших условий для прогрессивной модернизации мозга в индивидуальном и историческом развитии. Именно поэтому плацентарные – бывшие изгои динозавровой биоты – дали в кайнозое огромное разнообразие форм и стали господствующей группой.

Кроме того, на южных материках Земли млекопитающие жили на сравнительно небольших и однородных в физико-географическом смысле территориях в условиях ослабленной конкуренции. На огромных же пространствах северных материков условия обитания и сообщества наземных позвоночных были значительно многообразнее, а конкуренция – жестче. В этой ситуации для эволюционного успеха было недостаточно одних лишь морфологических, структурных преимуществ: уже в раннем кайнозое в группе млекопитающих наблюдается быстрая эволюция головного мозга. Палеонтологическая летопись сохранила прямые свидетельства увеличения и усложнения мозга плацентарных на протяжении кайнозоя, что по-видимому, привело к значительному усложнению поведения млекопитающих.

Сложное поведение и обучаемость в ходе эволюции начинали развиваться во многих группах животных, но только у плацентарных млекопитающих эта важнейшая эволюционная тенденция достигла своего наиболее яркого и полного выражения. В течение кайнозоя постоянно совершенствовалась способность плацентарных передавать информацию от поколения к поколению негенетическим путем. Закономерным итогом этого неуклонного прогрессивного развития мозга стало появление человека разумного.

Литература

Агаджанян А. К. Вопросы ранней радиации млекопитающих // Палеонтологический журнал. 2003. № 1. С. 78—91

Татаринов Л. П. Териодонты СССР// Труды Палеонтологического института РАН. М.: Наука, 1974. Т. 143. 250 с.

Татаринов Л. П. Морфологическая эволюция териодонтов и общие проблемы филогенетики. М.: Наука, 1976. 258 с.

Gambaryan P. P., Kielan-Jaworowska Z. Masticatory musculature of Asian taeniolabidoid multitubrculate mammals // Acta Paleontologica Polonica.1995. V. 40. N 1. P. 45—108

Gambaryan P. P., Kielan-Jaworowska Z. Sprawling versus parasagittal stance in multituberculate mammals // Acta Paleontologica Polonica.1997. V. 42. N 1. P. 13—44

Hu Yaoming, Meng Jin, Wang Yuanqing, Li Chuankui. Large Mesozoic mammals fed on young dinosaurua // Nature. 2005. V. 433. P. 149—152

Jenkins F. A. Jr., Schaff Ch. R. The early Cretaceous mammal Gobiconodon (Mammalia, Triconodontia) from the Cloverly Formation in Montana. // J. Vertebrate Paleontology.1988. V. 8. N 1. P. 1—24

Kielan-Jaworowska Z., Gambaryan P. P. Postcranial anatomy and habitas of Asian multituberculate mammals // Fossils and Strata. 1994. N 36. 92 p.

Novacek M. J., Rougier G. W., Wible J. R., McKenna M. C., Dashzeveg D., Horovitz I. Epipubic bones in eutherian mammals from the Late Cretaceous of Mongolia // Nature. 1997. V. 389. P. 483—486

Hurum J. H., Presley R., Kielan-Jaworoeska Z. The middle ear in multituberculate mammals // Acta Paleontologica Polonica.1996. V. 41. N 3. P. 253—275

Rougier G. W., Wible J. R., Novacek M. J. Middle-ear ossicles of the Multituberculate Kryptobaatar from the Mongolian Late Cretaceous: implications for mammaliamorph relationships and the evolution of auditory apparatus // Novitates American Museum. 1996. N 3187. 43 p.

Исследования поддержаны грантом РФФИ №08-04-00483-а, программой Президиума РАН «Происхождение и эволюция биосферы» и программой ОБН РАН «История биоресурсных видов и сообществ млекопитающих как основа оценки их современного состояния и перспектив сохранения в будущем»

#

: 20 Мар 2008 ,

Эволюция в тени динозавров

, том 19, №1

Рейтинг
( 1 оценка, среднее 5 из 5 )
Загрузка ...