Что входит в пищеварительную систему млекопитающих. Какие особенности строения пищеварительной системы млекопитающих? Схема строения пищеварительной системы

Нервная система

1. Головной мозг прекрасно развит, особенно передний мозг . Наибольшая часть мозгового вещества находится в коре полушарий. Полосатые тела дна мозга, имеющиеся у птиц, не получили развития.

2. Тип коры - неокортекс (неопаллиум), называемый также новой корой. В коре имеются глубокие извилины. У насекомоядных и грызунов кора более гладкая, у хищных, зубатых китов и приматов извилин множество.

3. Мозжечок увеличен, имеет полушария и свою кору.

4. От головного мозга отходят 12 парных пучков головных нервов.

Кровеносная система

1. Замкнутая , сердце совершенной формы, высокофункциональное, четырехкамерное: пара предсердий, пара желудочков.

2. Развита левая дуга аорты - у птиц, напротив, правая.

Органы чувств

1. Органы зрения , хоть и имеют у млекопитающих несколько меньшее значение, чем у птиц, развиты хорошо. Глаза относительно некрупные, у ночных животных больше, чем у дневных. У роющих они редуцированы: либо почти не видят (голый землекоп), либо вовсе затянуты кожей (слепой крот). Зрение бинокулярное или боковое монокулярное , в основном цветное , хотя менее сложное, чем у птиц, а у некоторых видов черно-белое (опоссум). Некоторые летучие мыши или грызуны видят ультрафиолетовые волны. Аккомодация происходит благодаря изменению кривизны хрусталика, в процессе участвуют ресничные мышцы.

2. В ходе эволюции млекопитающими в среднем ухе приобретены две дополнительные слуховые косточки, молоточек и наковальня , так что число их достигло трех. Появилось наружное ухо , собственно, резонатор, которое может быть почти незаметным, а может быть очень крупным относительно головы (летучие мыши).

3. Осязание представлено рецепторами как в верхнем слое кожи, так и на вибриссах, осязательных волосках. Рецепторы также есть на губах, в ротовой полости, на языке - вкусовые сосочки со вкусовыми луковицами (почками).

Опорно-двигательная система

1. Мускулатура прекрасно развита, особенно мышцы спины, конечностей, жевательные и межреберные. Диафрагма , мускулистая перегородка, разделяет грудную клетку и брюшную полость.

2. Череп соединен с позвоночником двумя суставами, мыщелками, прикрепленными к атланту - первому позвонку кольцеобразной формы. Вспомним, что мыщелков два у амфибий, по одному у птиц и рептилий.

3. В шее у большинства млекопитающих 7 позвонков, в грудном отделе 12–15, в поясничном - 2–9, причем позвонки здесь самые массивные. Крестцовые позвонки срослись и образовали крестец, их бывает 3–4. В хвостовом отделе число позвонков варьируется, у человека они срослись в копчик, повреждение которого опасно из-за обилия нервов.

4. Вороньи кости исчезли, сросшись с лопатками, но у яйцекладущих сохранились.

5. У некоторых млекопитающих отсутствуют ключицы : непарнокопытных, парнокопытных, хищных, ластоногих, китообразных. Почему они исчезли? Чтобы бег или плавание были быстрыми и размашистыми.

6. Некоторым млекопитающим (приматы, зайцы, медведи, ежи, кроты) присуще стопохождение - опора при ходьбе на всю поверхность стопы. Пальцехождение , ходьба на цыпочках, обнаруживается у большинства хищных. А вот у парнокопытных имеется фалангохождение , когда опорой становится последняя фаланга.

Дыхательная система

1. Альвеолярные легкие .

3. Твердое костное небо , которое отделяет носовой проход от ротового. Это позволяет одновременно вдыхать воздух и проглатывать пищу, не боясь поперхнуться и задохнуться.

4. В дыхании активное участие принимают ребра, межреберные мышцы , диафрагма (которая у эмбриона формируется из мышц шеи). В спокойном состоянии она имеет вид купола, а при максимальном сокращении уплощается.

Пищеварительная система

1. Зубы сидят у углублениях-альвеолах. Они содержат эмаль, дентин и заметно различаются по строению и задачам: резцы, клыки, предкоренные, коренные. Первые зубы, прорастающие в раннем возрасте - молочные. С возрастом они сменяются коренными. Если у собаки коренные зубы занимают свое место уже в возрасте нескольких месяцев, то у человека процесс замены длится до отрочества.

2. Желудок млекопитающих имеет разное количество камер. У бегемота, например, их три и огромная длина кишечника.

3. Кишечник делится на отделы: тонкий, толстый и прямая кишка.

4. У растительноядных имеется удлиненная слепая кишка на месте соединения тонкого и толстого кишечника, в ней живут колонии бактерий, необходимых для переваривания грубой, бедной полезными веществами растительной пищи.

Выделительная система

1. Две тазовые почки , с виду похожие на бобы, лежат симметрично в поясничном отделе.

2. Нефроны , имеющиеся в наружных слоях почек, в своих извитых канальцах фильтруют плазму крови, «выжимая» мочу.

3. По мочеточникам она уходит в мочевой пузырь .

4. Ключевой продукт выделения - мочевина.

Половая система и размножение

1. Млекопитающие раздельнополы с зачастую явно выраженным половым диморфизмом. Сравните тонкую, изящную львицу и массивного льва, обладающего к тому же буйной гривой.

2. Развитие прямое . Семенники и яичники парные, расположены симметрично.

3. Отдел яйцевода, в котором происходит оплодотворение - маточная труба . Зародыш прирастает к стенке матки и развивается там продолжительное время. Быстрее всего вынашивает детей мышь, всего за 20 дней. Слону для этого требуется 660 дней!

4. Плацента - орган, состоящий из зародышевых оболочек плода, которые сильно увеличиваются в размерах и плотно прилегают к стенке матки. Кровь растущего в плаценте плода с кровью матери не смешивается. Через плаценту, ее тонкую перепонку, происходит постоянный обмен веществами между матерью и плодом.

5. Новорожденный начинает немедленно кормиться молоком и может делать это в течение долгого срока. Самки, а иногда и самцы, проявляют прекрасную заботу о потомстве.

Сезонные явления в жизни млекопитающих

1. Линька - обычно у животных умеренных широт случается весной и в конце лета или осенью.

2. Сезон размножения - может длиться несколько месяцев в году. Мелкие животные способны давать потомство до восьми раз за год!

3. Миграции - животные преодолевают значительные расстояния в поисках пищи, для размножения или уходя от плохих погодных условий. Например, киты ежегодно в период размножения решаются на масштабную миграцию у берегов Австралии, одни уходят в теплые воды, другие, наоборот, в холодные.

4. Спячка - чаще свойственная обитателям умеренного пояса (хомяк, медведь, барсук) в зимнее время года, когда кормовая база скудна. Однако у пустынных и степных видов бывает спячка и летом, в жару (суслик).

5. Запасание корма - обычно предваряет холодное время года и спячку, в основном практикуется грызунами.

Пищеварительная система состоит из 4 отделов (ротоглоточная полость, пищевод, желудок, кишечник)

Характерно общее удлинение пищеварительного тракта по сравнению с другими группами позвоночных и его более развитая дифференцировка, также происходит значительное развитиепищеварительных желёз

Развивается симбиотическое пищеварение

Ротовое отверстие окружено мягкими губами

Зубы дифференцированы по функциям, сидят в альвеолах

При попадании в ротовую полость пища пережёвывается зубами и смачивается слюной (содержит ферменты), из полости рта попадает вглотку , а оттуда впищевод и желудок

Желудок у большинства млекопитающих простой (однокамерный), но у нек. имеется несколько отделов (желудков)

Кишечник разделён на тонкий и толстый (к последнему присоединена слепая кишка)

Большая часть переваривается в тонком кишечнике , через стенки которого пит.вещ-ва всасываются в кровь, остатки поступают втолстый кишечник где происходят бродильные процессы с участием бактерий

Непереваренные остатки выводятся через анальное отверстие

Присутствуют пищеварительные железы, облегчающие пищеварение и выделяющие различные ферменты

Пищеварительная система млекопитающего.

1 - печень,

2 - жёлчный пузырь,

3 - жёлчный проток,

4, 12 - толстая кишка,

5 - слепая кишка,

6 - прямая кишка,

7 - пищевод,

8 - желудок,

9 - привратник желудка,

10 - поджелудочная железа,

11 - тонкая кишка,

13 - анальное отверстие.

Происхождение млекопитающих.

Млекопитающие появились ещё в верхнем карбоне от звероподобных рептилий, которые обладали рядом примитивных признаков: амфицельный позвонки, подвижные шейные и поясничные ребра и т.д.

Длительное время звероподобные рептилии существовали мало, отличаясь от своих предков и сохраняли многие черты организации амфибий (этим можно объяснить большое количество у млекопитающих кожных желез)

Согласно современным представлениям, млекопитающие произошли от синапсид из группы цинодонтов , выделившись в конце триасового периода. Наиболее продвинутые цинодонты уже сильно напоминали млекопитающих - как, например, Oligokyphus из семейства Tritylodontidae с его развитым шерстным покровом, живший в позднем триасе и ранней юре.

Тогда же имели место и начальная дивергенция млекопитающих : в отложениях позднего триаса найдены ископаемые остатки кюнеотерия и харамиид. Последних обычно рассматривают как ранних представителей подкласса (или инфракласса) аллотериев, куда включают также многобугорчатых - наиболее разнообразный и многочисленный из мезозойских отрядов млекопитающих, просуществовавший свыше 100 млн лет, что касается морганукодонтов, то они по своему облику и строению чрезвычайно близки к предполагаемому предку всех более поздних млекопитающих.

В верхнем триасе выделились и другие основные линии млекопитающих, известные останки которых относятся к более позднему времени: линия, включающая однопроходных ; линия три конодонтов (юра - мел) ; наконец, та линия, к которой принадлежат сумчатые и плацентарные, отделившиеся друг от друга в юрском периоде.

Цинодонт Oligokyphus (современная реконструкция)

Morganucodon - триасовый прототип позднейших млекопитающих

Происхождение птиц.

Происхождение птиц долгое время оставалось предметом оживлённых дискуссий. За обозримый период времени было выдвинуто несколько научных версий происхождения и родственных связей птиц и возникновения у них полёта, причём в течение более сотни лет они были чисто гипотетическими.

Впервые теория эволюции птиц от рептилий возникла после открытия в 1860 году в Германии окаменелых останков археоптерикса - животного, жившего около 150 млн лет назад в верхней юре. Он обладал характеристиками типичного пресмыкающегося - особым строением таза и рёбер, зубами, когтистыми лапами и длинным, как у ящерицы, хвостом. При этом окаменелости имели хорошо сохранившиеся отпечатки маховых крыльев, аналогичные таковым у современных птиц. На протяжении многих десятилетий история развития птиц рассматривалась как эволюция группы, развивавшейся от археоптерикса.

Именно на его изучении и основывались все первые гипотезы и теории о происхождении и родственных связях птиц: теория древесного («с деревьев вниз», Marsh , 1877) и теория бегательного («с земли вверх», Williston , 1879) возникновения полёта у птиц. Соответственно этим представлениям трактовалось и происхождение самих птиц - от триасовых текодонтов (архозавроморф) при древесной теории или от юрских бегающих тероподных динозавров при наземной теории.

В настоящее время археоптерикса уже не рассматривают в качестве общего предка всех современных птиц. Однако он, вероятно, имеет близкое родство с их настоящим предком. Точное положение археоптерикса в эволюционном дереве определить трудно. Согласно кладистическому анализу китайских палеонтологов археоптерикс может представлять собой параллельную тупиковую ветвь на общем стволе динозавров. Однако более тщательный филогенетический анализ не подтвердил размещение археоптерикса среди дейнонихозавров, и поэтому его продолжают считать древнейшей и наиболее примитивной птицей (в составе группы Avialae ).

Тем не менее, были обнаружены более древние ископаемые останки, которые также могут быть отнесены к кладу Avialae , хотя на данный момент они рассматриваются как динозавры: Anchiornis , Xiaotingia и Aurorni s.

Археоптерикс (реконструкция) и его археологический отпечаток

Происхождение рептилий.

Остатки наиболее древних пресмыкающихся известны из верхнего карбона (прим. 300 млн. лет назад)

Однако обособление рептилий должно было происходить ещё немного раньше (ок. 320 млн. лет.), когда от примитивных стегоцефалов , обособлялись формы, видимо обладавшие большей наземностью

В среднем карбоне от подобных форм возникает новая ветвь – сеймуриоморф , они занимают переходное положение от земноводных к млекопитающим, имея при этом множество черт рептилий

Когда сложился присущий амниотам характер размножения и развития яйца в воздушной среде пока не ясно, но можно полагать, что произошло это в карбоне при становлении котилозавров. Крыша их черепа была сплошной, завершилось образование атланта и эпистрофея

Основной предковой группой, давшей начало все многообразие современных пресмыкающихся были котилозавры

Происхождение хордовых животных.

Попытки выработать эволюционные отношения хордовых привели к рождению нескольких гипотез. В настоящее время достигнут консенсус в том, что хордовые являются потомками одного общего предка, который сам является хордовым, а ближайшими родственниками позвоночных (лат. Vertebrata ) являются головохордовые (лат. Cephalochordata ).

Все обнаруженные окаменелости ископаемых хордовых были найдены в раннем кембрии и включают в себя два вида позвоночных, классифицируемых как рыба. Поскольку окаменелости хордовых плохо сохранились, только метод молекулярной филогенетики предполагает разумную перспективу исследования их возникновения. Однако, использование метода молекулярной филогенетики для изучения эволюционных процессов является спорным.

Билатеральные животные делятся на два больших таксона -первичноротые и вторичноротые. Хордовые относятся ко вторичноротым. Весьма вероятно, что ископаемое кимберелла , жившая 555 млн лет назад, принадлежала к первичноротым. Жившая 549-543 млн лет назад в эдиакарии эрниетта была уже явно вторичноротым животным. Таким образом, первичноротые и вторичноротые должны были разделиться до времени существования этих животных, то есть до начала кембрийского периода.

Первые известные ископаемые двух близких к хордовым групп -иглокожих и полухордовых - обнаруживаются с раннего и среднего кембрия, соответственно. С другой стороны, ископаемые других хордовых весьма редки, поскольку у них нет твёрдых частей тела.

Исследования родственных отношений хордовых начались с 90-х годов XIX века. Они основывались на анатомических, эмбриологических и палеонтологических данных и приводили к разным филогенетическим деревьям. Некоторое время ближайшими родственниками хордовых считали полухордовых, но ныне эта гипотеза отвергнута. Сочетание данных классических методов с данными по анализу последовательностей генов рРНК привело к появлению гипотезы о том, что оболочники - живые представители группы, базальной для других вторичноротых. Относительно взаимоотношений внутри хордовых некоторые учёные считают, что наиболее близкими родственниками позвоночных являются головохордовые, но есть основания считать таковыми оболочников.

Время происхождения хордовых, на основании метода молекулярных часов, было оценено в 896 млн лет .

Размножение и развитие рептилий

Пресмыкающиеся - раздельнополые животные, двуполое размножение.

Половая система самцов состоит из пары семенников , которые расположены по бокам поясничного отдела позвоночника. От каждого семенника отходит семенной канал , который впадает в вольфов канал . С появлением туловищной почки у пресмыкающихся вольфов канал у самцов выступает лишь как семяпровод и полностью отсутствует у самок. Вольфов канал открывается в клоаку , образуя семенной пузырёк .

Половая система самок представлена яичниками , которые подвешены на брыжейке к спинной стороне полости тела по бокам позвоночника. Яйцеводы (мюллеровы каналы) также подвешены на брыжейке. В переднюю часть полости тела яйцеводы открываются щелевидными отверстиями - воронками. Нижний конец яйцеводов открывается в нижний отдел клоаки на её спинной стороне.

Развитие - оплодотворение внутреннее . Развитие зародыша происходит в яйце с кожистой или известковой оболочкой, наряду с этим встречается яйцеживорождение и (реже) истинное живорождение . У пресмыкающихся прямое постэмбриональное развитие .

Для многих представителей характерна забота о потомстве , в частности самки крокодилов переносят потомство от места кладки к водоёмам в ротовой полости, хотя в некоторых случаях могут съесть детёныша.

Сложнее, чем у пресмыкающихся.

Рот с мясистыми губами позволяет удобно хватать разнообразную пищу.

У некоторых животных, например, грызунов, за губами, перед зубами (это пространство называется преддверие рта) есть защечные мешки удобные для переноски пищи.

​​​​​​​Имеются различные типы зубов, в зависимости от особенностей питания:

Резцы (режут пищу, откусывают)

Клыки (протыкают, разрывают пищу)

Предкоренные (разжевывают пищу)

Коренные (растирают).

Естественно, что у хищников лучше развиты клыки, у жвачных коренные зубы.

Еду хорошо пережевывают, смачивают слюной, которая уже во рту начинает растворять сахара.

Пища проходит через глотку, в пищевод, затем в желудок.

Как правило, желудок состоит просто из одной камеры. Железы выделяют пищеварительные вещества в желудок, где и происходит переваривание.

У жвачных парнокопытных желудок сложный, с четырьмя отделами.

Из желудка пища проходит в тонкий кишечник, где ферменты из печени, поджелудочной железы продолжают переваривание. Непереваренные остатки идут в толстый кишечник, формируясь в кал, выходящий наружу.

Кишечник млекопитающих подразделяется на тонкую, толстую и прямую кишки; на границе тонкого и толстого отдела отходит большая слепая кишка, уменьшающаяся в размерах либо совсем исчезающая у немногих плотоядных животных. Как и в желудке, стенки кишечника состоит из трех слоев: внутреннего слизистого с пищеварительными железами, мускульного с продольно и поперечно расположенными гладкими мышечными волокнами и наружной серозной оболочки. Железы стенок тонкой кишки выделяют разнообразные пищеварительные ферменты; здесь же происходит переваривание и всасывание основных пищевых веществ. В толстый отдел кишечника поступает пищевая кашица, содержащая преимущественно трудно перевариваемые частицы. Там и особенно в слепой кишке развиваются бродильные процессы с участием бактерий, грибков и простейших, аналогично протекающим в сложном желудке жвачных. В прямой кишке идет обратное всасывание воды и формирование каловых масс.

Для животных, питающихся растительными кормами, возникает проблема получения незаменимых аминокислот , содержащихся только в животных белках. Беличьи (белки, суслики и др.) решают эту проблему, энергично поедая мелких животных. Хомякообразные (хомяки, полевки), желудок которых лишен пищеварительных желез и выстлан кутикулой, как бы в защиту от повреждений его стенок грубыми кормами, в действительности используют его в качестве "бродильного чана", где размножаются разлагающие клетчатку простейшие; попадая с пищевым комком в кишечник, они перевариваются и доставляют хозяину необходимые белки. В еще больших масштабах аналогичные процессы осуществляются в сложных желудках копытных, которых можно назвать даже "протистоедами", так как они используют инфузорий и других простейших, размножающихся в рубце, сетке и книжке. Зайцеобразные в качестве бродильных чанов имеют только слепую и толстую кишки; но живущие там симбионты не могут быть переварены из-за отсутствия в этих отделах нужных ферментов (пепсина) и необходимой кислой среды. В этой связи у них возникло удивительное явление копрофагии (поедание каловых масс), так как только таким путем могут быть переварены животные - симбионты, кишечника. При этом поедаются, как правило, экскременты, наиболее богатые животными белками, откладываемые на местах дневки.

Длина кишечника и отношения его отделов у разных млекопитающих соответствуют составу их пищи. У летучих мышей кишечник длиннее тела в 1,5-4 раза, у насекомоядных - в 2,5-4,5 раза, у волка - в 6,5 раз, у грызунов (песчанок, морских свинок) - в 5-12, у лошади - в 12, а у овцы - в 29 раз длиннее тела. Питание богатыми клетчаткой кормами всегда сопровождается не только общим удлинением кишечника, но и увеличением относительных размеров толстых и особенно слепой кишки (

Глотка короткая, в нее, как и у всех наземных позвоночных, открываются дыхательное горло и евстахиевы трубы.

Кроме того, как и у крокодилов, благодаря сильному развитию вторичного нёба хоаны тоже открываются в глотку (а не в ротовую полость, как у земноводных, птиц и большинства пресмыкающихся). Следовательно, у млекопитающих глотка (а не ротовая полость) является местом перекреста двух путей: пищевого и дыхательного.

Пищевод , как и у всех позвоночных, представляет собой простую, сильно растяжимую мышечную трубку (исключение из этого правила составляют только птицы, многие из которых снабжены зобом). Пройдя через диафрагму, пищевод соединяется с желудком.

Желудок кролика, как и большинства млекопитающих, имеет вид большого подковообразно изогнутого мешка, лежащего поперек тела. В нем различают малую кривизну, обращенную к позвоночнику и несколько вверх, и большую кривизну, обращенную наружу и несколько вниз. Брюшина, покрывающая желудок, свешивается с большой кривизны его в виде складки, заполненной жиром, которая как фартуком прикрывает значительную часть кишечника. Складка эта очень характерна и носит название большого сальника (omentum major).

(по Огневу, с изменениями): 1 — пищевод, 2 — желудок, 3 — печень, 4 — поджелудочная железа, 5 — тонкая кишка, 6 — слепая кишка, 7 — червеобразный отросток, 8 — толстая кишка, 9 —прямая кишка, 10 — заднепроходное отверстие, 11 — селезенка, 12 — трахея, 13— легкие, 14 — сердце, 15 — аорта, 16 — правая подключичная артерия, 17 — левая сонная артерия, 18 — левая подключичная артерия, 19 — наружная яремная вена, 20 — задняя полая вена, 21 — диафрагма, 22 — почки, 23 — мочевой пузырь, 24 — яичник, 25 — фаллопиева труба, 26 — матка, 27 — влагалище, 28 — мочеполовой синус, 29 — мочеполовое отверстие, 30 — желчный пузырь

Печень (hepar) имеет типичное строение и располагается непосредственно под диафрагмой; протоки ее, как всегда, открываются в двенадцатиперстную кишку. У кролика, как и у большинства млекопитающих, имеется желчный пузырь, отсутствующий, например, у крыс, лошадей, оленей.

Поджелудочная железа (pancreas) , как и у всех млекопитающих, рассеяна в складке брюшины и имеет вид жироподобного тела. Расположена она на своем типичном месте — в петле двенадцатиперстной кишки, и, как всегда, протоки ее открываются в этот отдел кишечника.

Кишечник кролика очень длинный (раз в 15—16 длиннее тела животного), что связано с питанием растительной пищей. Как и у всех млекопитающих, отделы его: тонкая кишка (ileum), толстая кишка (colon) и прямая (rectum) — ясно дифференцированы, причем между тонкой кишкой и толстой находится клапан, а в начале толстой кишки отходит характерный для млекопитающих и особенно сильно развитый у грызунов непарный слепой вырост — слепая кишка (coecum), совсем отсутствующая лишь у немногих зверей. У кролика, как и у всех растительноядных млекопитающих, слепая кишка очень велика. На конце ее находится, как и у ряда других млекопитающих (многих грызунов, некоторых хищных, полуобезьян и обезьян), сравнительно тонкий слепой вырост —червеобразный отросток (appendix). Открывается кишечник наружу самостоятельным заднепроходным отверстием (anus).

Еще интересные статьи