Тип хордовые
Эволюционные особенности строения:
1) возникновение внутреннего скелета - хорды, упругого хряща, замещенного дальнейшем костными элементами;
2) организация нервной системы по типу нервной трубки эктодермального происхождения;
3) сочетание дыхательной и пищеварительной систем: жабры (у водных хордовых) и легкие (у наземных) образуются как выросты глотки, а не как производные конечностей (у беспозвоночных).
Все представители типа -
вториннороті животные. На определенном этапе эмбрионального развития первичный рот (гастропор) зарастает ектодермою, а на противоположном конце зародыша образуется вторичный рот, который и будет ротовым отверстием у взрослого организма. В участке гастропору будет находиться анальное отверстие.
Тип Хордовые включает три подтипа: Безчерепні; Личинковохордові, или Покривники; Черепные, или Позвоночные.
Класс Ланцетники. Класс включает около 30 современных видов. Ланцетники - малоподвижные животные, которые проводят большую часть времени, зарывшись в песок.
Тело удлиненное, рибоподібне. На спинной стороне вдоль всего тела проходит спинной плавник, переходящий в хвостовой плавник имеет форму ланцета. Кожа ланцетника состоит из двух слоев: внешнего - эпидермиса и внутреннего - дермы. Эпидермис, в отличие от остальных хордовых, представлен одним слоем клеток, которые выделяют тонкую кутикулу.
Скелет безчерепних образован хордой - эластичным упругим хрящом. Хорда служит опорой для внутренних органов и местом прикрепления мышц. Поперечнополосатые мышцы состоят из отдельных сегментов.
Нервная система представлена нервной трубкой, тянущейся вдоль тела над хордой. Разделение на мозговой и спинной отделы отсутствует. В каждом сегменте от нервной трубки отходят по две пары нервов.
На переднем конце тела находится обонятельная ямка, в которой локализованы обонятельные клетки. Вдоль всей нервной трубки сосредоточены органы зрения - очки, способные отличать свет от темноты сквозь прозрачные покровы тела.
Пищевые частицы попадают в рот благодаря движения щупалец, окружающих ротовую воронку. Рот переходит в глотку, стенки которой прорезаны большим количеством жаберных щелей. Пригодны для питания частички обволакиваются слизью и поступают в кишечник - короткую прямую трубку. В начальном ее отделе есть печеночный вырост.
Дыхательная система тесно связана с пищеварительной. Жаберные щели, пронизаны капиллярами, постоянно омываются водой. Щели открываются в атріальну полость, которая имеет один выходной отверстие на нижней поверхности тела. Вода, попадая в ротовое отверстие и далее в глотку, профильтровывается сквозь жаберные щели в атріальну полость, а оттуда через выходное отверстие выбрасывается наружу.
Кровеносная система замкнутая. Сердца нет, его роль выполняют пульсирующие кровеносные сосуды. Этим сосудам кровь направляется к жабрам, а дальше - до всех органов тела. Кровь не содержит дыхательных пигментов.
Система выделения ланцетника подобная метанефридій кольчатых червей. Одним концом извитые трубки открываются в целом, а вторым - в атріальну полость, откуда растворимые продукты выделения удаляются из организма.
Ланцетники раздельнополые. Половые железы не имеют собственных выводных протоков, гаметы выделяются в атріальну полость, а оттуда - в воду. Оплодотворение внешнее. В результате дробления оплодотворенного яйца образуется личинка. Она очень подвижная, активно питается и служит для расселения. Наличие личиночной стадии - характерная особенность развития ланцетника.
Класс Круглоротые. Круглоротые имеют удлиненную вугроподібну форму тела. Парных плавников нет. Кожа состоит из многослойного эпидермиса и дермы. Кожные железы выделяют большое количество слизи, которая предохраняет от повреждений, облегчает передвижение в воде.
Скелет представлен хордой и хрящевым черепом.
У круглоротых, в отличие от ланцетників, нервная трубка разделяется на спинной и головной мозг. В головном мозге выделяют следующие отделы: передний, промежуточный, средний, продолговатый мозг и мозжечок. Из органов чувств развито обоняние, зрение (глаза расположены по бокам головы под кожей), орган слуха (внутреннее ухо), равновесия (два полукружные каналы) и боковая линия - орган восприятия движения и ориентации в пространстве.
Круглоротые - напівпаразити. Для присасывания к жертве служит присмоктувальна воронка, наделенная роговыми зубчиками. Питаются миноги и миксины кровью и мягкими тканями.
Поскольку круглоротые присасываются ротовым отверстием к жертве, у них выработались механизмы, позволяющие дышать во время питания. Жаберные мешки круглоротых находятся внутри скелета жаберного аппарата - жаберных решеток. Каждый жаберный мешок имеет внешний и внутренний отверстия (последний открывается в глотку). Когда животное свободно плавает, вода поступает в жаберные мешки сквозь рот и внутренние отверстия, а после газообмена выходит через наружные отверстия. Если минога или миксина присасывается к рыбе, вода циркулирует только через внешние отверстия.
Кровеносная система замкнутая. Появляется сердце, состоящее из предсердия и желудочка. Насыщенная углекислым газом венозная кровь поступает в предсердие, далее в желудочек, а оттуда - к жабрам. Окисленное артериальная кровь собирается в непарную спинную аорту, которая лежит под хордой, и разносится по всему телу.
У круглоротых впервые появляются тулубні (первичные) почки - орган выделения и осморегуляции. Почка имеет вид ленты, от которой отходит мочеточник, который открывается наружу мочеполовым отверстием.
Круглоротые раздельнополые. Мужские половые железы представлены нечетным сім'яником, женские - яичником. Как и у ланцетника, они не имеют собственных выводных протоков. Оплодотворение внешнее. Миноги развиваются с превращением, проходя личинкову стадию; в миксин развитие прямой.
Класс Хрящевые рыбы.
Хрящевые рыбы (акулы искаты) имеют ряд прогрессивных признаков по сравнению с круглоротыми и безчерепними: парные грудные и брюшные плавники; хрящевой внутренний скелет; челюсти; внутреннее оплодотворение.
Форма тела у акул торпедоподібна, у скатов - уплощена в спинно-брюшном направлении. Есть плавники: парные брюшные и грудные непарные спинной и хвостовой. Кожа хрящевых рыб выделяет слизь, которая предотвращает проникновение сквозь покровы бактерий и уменьшает трение во время движения.
Скелет образован хрящевой тканью, часто насыщенной солями Кальция, что придает ей прочности. Скелет подразделяется на позвоночник, череп, скелет плавников и их поясов. Позвоночник имеет два отдела: туловищный и хвостовой. Хорда сохраняется в течение всей жизни в виде тонкого тяжа в центре тел позвонков и заполняет пространство между ними.
Череп состоит из двух отделов - мозгового и висцерального. Мозговой череп почти полностью прикрывает головной мозг. Висцеральный череп образован жаберными дугами - опорой для дыхательного аппарата, и челюстями - жаберными дугами, видоизмененными в связи с активным образом жизни.
Пояс передних конечностей (плечевой) представлен хрящевой дугой, пояс задних конечностей (тазовый) - нечетным хрящевой пластинкой. Свободные плавники образуются из рядов хрящей.
Мускулатура хрящевых рыб состоит из отдельных мышечных сегментов.
Нервная система и органы чувств. Головной мозг хрящевых рыб имеет те же пять отделов, что и круглоротые, однако количество нервных клеток в каждом из них существенно возрастает. Большого развития достигают передний мозг и мозжечок. Из органов чувств является ведущим орган обоняния. Глаза у акул развиты хорошо, позволяющие различать контуры предметов на расстоянии 10-15 м. Орган слуха представлен внутренним ухом, орган равновесия - тремя полукруглыми каналами. Боковая линия состоит из скопления чувствительных клеток на туловище и голове.
Большинство акул - хищники. Органом захвата и удержания добычи есть челюсти. Они наделены несколькими рядами острых зубов различной формы. Из ротовой полости пища попадает в глотку, которая имеет жаберные щели. Из глотки пищевые частицы движутся в короткий пищевод и далее в объемный желудок. Здесь еда медленно (до 5 суток) переваривается. Из желудка берет начало толстая кишка, где происходят завершающие этапы пищеварения и процесс всасывания. Кишка имеет внутренний вырост - спиральный клапан, что значительно увеличивает всасывающую поверхность. В просвет кишки открываются протоки печени и поджелудочной железы. Непереваренные остатки через прямую кишку попадают в клоаку и выводятся наружу.
Органами дыхания являются жабры. У большинства акул и скатов глотка пронизана пятью парами жаберных щелей. Каждая щель образована зябровою перегородкой, прикрепленной к соответствующей хрящевой жаберной дуги. Жабры представляют собой жаберные лепестки, находящиеся по обе стороны от жаберной перегородки. Вода постоянно омывает жаберные лепестки, густо оплетены капиллярами.
Кровеносная система замкнутая. Как и у круглоротых, через сердце хрящевых рыб проходит только венозная кровь. Сокращениями желудочка она продвигается до капилляров жабр, где обогащается кислородом. Далее кровь собирается в спинную аорту и разносится ею по всему телу. В хвостовом отделе она входит в канал, образованный нижними дугами позвонков, и называется хвостовой артерией.
Выделительная система хрящевых представлена парой тулубних почек. Каждая почка содержит множество нефронов, состоят из капсулы и канальцев. В нефроні происходит фильтрация принесенной с кровью жидкости и реабсорбция нужных организму веществ. Канальцы сливаются с образованием мочеточника, который открывается в клоаку.
Половые железы парные. У самцов семенники имеют собственные выводные протоки - сім'япроводи, которые открываются в клоаку. Брюшные плавники у самцов акул выполняют функцию детородного органа. У самок гаметы из яичника попадают в яйцеводы, где и происходит внутреннее оплодотворение.
Развитие прямое. Иногда наблюдается яйцеживорождения (катрана), когда эмбрион развивается за счет запасов яичного желтка, но в яйцеводах матери. Некоторые виды (скат, хвостокол, акула-молот) живородящие. В них образуются выросты яйцевода, через которые зародыш получает питательные вещества из организма матери.
Класс Костные рыбы. У костных рыб появляется ряд прогрессивных признаков:
1) в скелете хрящевая ткань частично или полностью заменяется костной; 2) возникает жаберная крышка, прикрывающая снаружи жаберную полость; 3) развивается плавательный пузырь, который позволяет удерживать тело рыбы в толще воды без дополнительных энергетических затрат.
Кожа состоит из эпидермиса и дермы, выделяет много слизи. Защитные образования - чешуи - есть костными пластинками, хотя известен и ряд переходных вариантов.
Скелет костистых рыб имеет те же отделы, что и у хрящевых. Позвоночник состоит из множества позвонков; у некоторых примитивных видов хорда сохраняется, а тела позвонков не формируются (двоякодышащие, осетровые). От тел грудных позвонков отходят поперечные отростки, к которым крепятся тонкие ребра. Мозговой череп полностью закрывает головной мозг. Висцеральный череп состоит из жаберных дуг и челюстей. Пояс грудных плавников соединяется с черепом. Непарные плавники образованные из радиальных лучей (костных или хрящевых).
Головной мозг состоит из пяти отделов. Мозжечок и передний мозг хорошо развиты. Органы чувств организованы по схожему с хрящевыми рыбами принципу. Боковая линия имеет более сложную структуру.
Объекты питания костных рыб крайне разнообразны. Видом пищи определяются особенности строения пищеварительной системы, но в целом у костных рыб есть тенденция к увеличению длины пищеварительного тракта. Зубы расположены на челюстях, могут быть разного размера и формы, или отсутствуют (много карповых). Из ротовой полости пища попадает в глотку, пищевод и далее - в желудок. Железы желудка секретируют хлоридную кислоту и некоторые ферменты. Кишечник дифференцирован на тонкую, толстую и прямую кишку. В первую открываются протоки печени и поджелудочной железы. Прямая кишка заканчивается анальным отверстием.
У костных рыб появляются
жаберные кры, которые защищают жабры и участвуют в дыхании. У многих представителей класса есть дополнительные органы дыхания. К ним относятся кожа, плавательный пузырь, легкие - вырасти брюшного стороны пищевода (двоякодышащие). Виды, живущие в воде с низким содержанием кислорода, заглатывают воздух ртом.
Кровеносная система устроена так же, как и у хрящевых рыб. У двоякодышащих в связи с образованием легких появляется второй круг кровообращения.
Выделительная система представлена тулубними почками. Основной продукт выделения - аммиак, минорный - мочевина.
Мужские и женские половые органы парные. Оплодотворение внешнее. Самец выделяет во внешнюю среду сперму, которая оплодотворяет икру. В связи с этим большинства костных рыб свойственна очень высокая плодовитость.
Класс Земноводные, или Амфибии. Эволюционные особенности строения:
1) появление парных рычажных суставных конечностей с хорошо развитой мускулатурой, что в значительной степени потеряла сегментацию; 2) развитие ячеистых легких, два круга кровообращения; 3) сердце трехкамерное, частичное разделение артериальной и венозной крови; 4) появление среднего уха.
Амфибии - первые наземные позвоночные. Их нельзя считать полностью наземными животными потому, что в них (за редким исключением) развитие личинки происходит в водной среде.
Строение легких и механизм их вентиляции у земноводных недостаточен для того, чтобы обеспечить поглощение нужного количества кислорода. В связи с этим часть дыхательной функции берет на себя кожа, которая препятствует развитию прочных покровов, которые бы не допускали испарения, и делает невозможным полное разделение артериальной и венозной крови.
На поверхности эпидермиса открывается масса желез, продуцирующих слизь, которая предохраняет кожу от высыхания. Покровы земноводных проницаемы для воды.
В позвоночнике амфибий выделяют следующие отделы: шейный (один позвонок), туловищный (от семи до ста), крестцовый (один), хвостовой (до ста). Шейный позвонок обеспечивает ограниченную подвижность головы. С тулубними позвонками хвостатых земноводных (например тритонов) сочленяются короткие ребра, которые, однако, не связаны с грудиной, так что грудная клетка у всех амфибий отсутствует. Крестцовый позвонок служит опору для задних конечностей. У бесхвостых земноводных (жабы, лягушки) все хвостовые позвонки срастаются. Верхние дуги всех позвонков образуют спинномозговой канал. Хорда в большинстве случаев редуцируется. В черепе есть тенденция к срастанию костей и уменьшение их количества.
Пояс передних конечностей (коракоїд, ключица и лопатка) лежит в толще мускулатуры и не прикрепляется ни черепа, ни к позвоночнику. Тазовый пояс (подвздошная и седалищная кости, лобковый хрящ) соединяется с крестцовым позвонком. Передние конечности представлены плечом (состоит из плечевой кости), предплечьем (состоит из локтевой и лучевой костей, которые у бесхвостых часто срастаются), кистью (кости запястья, пясти и фаланги пальцев). Задние конечности представлены бедром (состоит из бедренной кости), голенью (состоит из большой и малой берцовых костей, которые также могут срастаться), стопой (кости предплюсны, плюсны, фаланги пальцев).
Сегментарная строение мышц сохраняется в некоторой степени только в тулубному отделе. Мышцы конечностей в связи с их сильным дифференцированием теряют метамерію.
Передний мозг состоит из двух полушарий, покрытых первичной корой. В спинном мозге есть два утолщения, соответствующих передним и задним конечностям. Зрение у амфибий не очень хорошее, что связано с переходом в новую среду обитания. Есть подвижные веки, защищающие глаза от пыли. Появляется полость среднего уха, отделена от внешней среды барабанной перепонкой. Органы боковой линии есть только у личинок и некоторых бесхвостых, которые вернулись к водному образу жизни.
Взрослые амфибии питаются мелкими беспозвоночными, которых захватывают во многих случаях с помощью длинного языка. В захвате добычи могут участвовать зубы (у лягушек они отсутствуют). В ротоглоткову полость открываются протоки слюнных желез. Их секрет смачивает пищу, но не содержит пищеварительных ферментов. Пища поступает в короткий пищевод, далее в желудок, тонкий и толстый кишечник. Прямая кишка открывается в клоаку. Печень и поджелудочная железа развиты хорошо.
Легкие амфибий имеют ячеистую структуру. Поскольку грудная клетка отсутствует, дыхание осуществляется работой ротоглоткового насоса: воздух через хоаны проходит в ротовую полость, а сокращениями мышц глотки нагнетается в легкие. У большинства земноводных существенную роль играет кожное дыхание.
У многих бесхвостых есть голосовые складки, участвующих в воспроизведении звуков, которые могут усиливаться резонаторами (у самцов), способными раздуваться.
Сердце трехкамерное, состоит из двух предсердий и желудочка. В левое предсердие поступает артериальная кровь из легких по легочным венам), а в правое - венозная кровь от всего тела, смешанная с артериальной кровью из сосудов кожи. В желудочке артериальная и венозная кровь частично смешиваются, однако благодаря особому механизму председатель получает насыщенную кислородом кровь, другие органы - смешанную, а в легких легочными артериями попадает венозная кровь.
Выделение продуктов метаболизма (мочевины) осуществляется тулубними почками. По мочеточникам моча попадает в мочевой пузырь, где происходит частичное всасывание воды, а дальше - в клоаку.
Мужские половые органы (семенники), открываются в клоаку мочеполовым отверстием, а женские (яичники) - яйцепроводами. Оплодотворение у большинства бесхвостых наружное, а у хвостатых и безногих преобладает внутреннее. Личинки (головастики), которые выходят из яиц бесхвостых, имеют жабры, хвост как орган движения и боковую линию как дополнительный орган дыхания - признаки, характерные для рыб. Далее происходит метаморфоз, и головастик превращается в маленькую лягушку. В других амфибий метаморфоз может происходить просто в яйце. В большинстве безногих наблюдается живорождения. Много видов заботятся о своем потомстве.
Класс Земноводные включает около 4 тыс. видов, объединенных в три ряда:
Безноги
, Хвостатые иБезхвости
.Класс Пресмыкающиеся, или Рептилии. Эволюционные особенности строения:
1) увеличивается поверхность легких, появляются воздухоносные пути, поэтому кожа перестает выполнять дыхательную функцию; дыхание происходит за счет движений грудной клетки;
2) большая подвижность головы обеспечивается появлением второго шейного позвонка;
3) развивается вторичная (тазовая) почка, что обеспечивает более эффективную реабсорбцию воды;
4) желудочек сердца имеет неполную перегородку;
5) возникают зародышевые оболочки, обеспечивающие развитие эмбриона в наземных условиях.
Развитие легких, ороговения кожи, появление зародышевых оболочек позволили многим рептилиям развиваться без воды, в засушливых районах, что было очень важно для их расселения на суше и конкуренции с амфибиями и млекопитающими.
Верхние слои эпидермиса зроговівають, что препятствует испарению влаги и проникновению микроорганизмов. Кожа практически лишена желез.
Шейный отдел позвоночника состоит из двух позвонков - атланта и епістрофея, что обеспечивает значительную подвижность головы. До грудных позвонков прикрепляются ребра, которые соединяются нижними концами с грудиной, так что образуется грудная клетка (у змей и безногих ящериц грудина отсутствует). Ребра, отходящие от позвонков поясничного отдела, свободно лежат в толще мускулатуры. Череп практически полностью окостеневает. Он состоит из небольшого количества костей, что облегчает его вес. Пояс передних конечностей (лопатка, коракоїд, ключица) крепится к грудине и через нее соединяется с позвоночником. Тазовый пояс состоит из трех пар сросшихся костей (подвздошной, седалищной и лобковой).
Передний мозг значительно крупнее все другие отделы. Полушария покрыты корой. Хорошо развит мозжечок. Глаза защищены веками и мигальною перепонкой (у змей веки срастаются в прозрачную оболочку).
Орган слуха подобный такого же у амфибий. Некоторые виды имеют особые органы, которые воспринимают изменения температуры.
Зубы не дифференцированы. Язык и его мускулатура развиты хорошо. Из ротовой полости пища попадает в пищевод, затем в желудок и в относительно длинный кишечник, который открывается в клоаку. Печень и поджелудочная железа развиты хорошо.
Ячеистые легкие имеют большую поверхность. Вентиляция легких осуществляется работой грудной клетки. Воздух поступает в легкие по трахее, разветвляется на два бронхи.
Сердце трехкамерное, с неполной перегородкой желудочков (у крокодилов - четырехкамерное). В правое предсердие поступает венозная кровь от всех органов, в левое - артериальная кровь из легочных вен. От правой части желудочка с венозной кровью отходит легочная артерия, от средней - левая дуга аорты со смешанной кровью, от левой - правая дуга аорты с артериальной кровью (от этой дуги отходят сонная и подключичная артерии, которые несут обогащенную кислородом кровь к голове и передних конечностей соответственно). На спинной стороне тела дуги аорты сливаются в непарную спинную аорту, так что остальные органы получает смешанную кровь. Таким образом, у рептилий еще не происходит полного разделения артериальной и венозной крови.
У рептилий появляется вторичная (тазовая) почка, которая имеет более совершенный механизм реабсорбции воды и растворенных в ней веществ. Из почки моча поступает в мочевой пузырь и клоаку, где также происходит всасывание воды. Важное приспособление для удержания жидкости в организме - образования как продукта выделения мочевой кислоты, выведение которой требует значительно меньшего расхода воды, чем мочевины в амфибий.
Оплодотворение внутреннее. Во время прохождения по яйцеводах оплодотворенное яйцо окружается яйцевими оболочками (шкаралуповою, белковой), которые делают возможным развитие зародыша вне воды. Скорлупа позволяет предотвратить испарение воды и высыхание зародыша, а также увеличить размер яиц и объем запасенных в нем питательных веществ.
У рептилий встречается также яйцеживорождения (некоторые змеи) и живорождения (некоторые гадюки). Скальные ящерицы размножаются путем партеногенеза. Самцы этих видов неизвестны.
Класс Пресмыкающиеся включает 6 тыс. современных видов, сгруппированных в ряды:
Черепахи
, Крокодили
, Дзьобоголови
, Лускати
.Класс Птицы. Эволюционные особенности строения:
1) появление чотирикамерного сердца и полное отделение артериального кровотока;
2) вступления в теплокровності - способности поддерживать постоянную температуру тела независимо от условий окружающей среды.
Птицы овладели воздушной средой, и все особенности их организации направлены на приспособление к полету. Передние конечности превращены в крылья, позвонки тулубного отдела срастаются в единую кость - опору для плечевого пояса, а грудина образует вырост (киль), который служит местом прикрепления сильной грудной мускулатуры. Кости черепа тонкие и легкие - это необходимо для перемещения центра тяжести к центру тела. Двойное дыхание и повышенная активность пищеварительных ферментов обеспечивают сохранение высокой температуры тела и высокой скорости работы мышц.
Кожа лишена желез. Исключение составляет копчиковая железа, жироподібний секрет которой, особенно у водоплавающих, предназначен для смазывания перьев, придание ему эластичности и незмочуваності. Перья - это производное кожи; оно покрывает большую часть тела птиц и делится на контурное, пуховые и нитевидные.
Контурные перья представленные маховыми перьями первого, второго и третьего порядков - они расположены на крыле и обеспечивают полет; покровными - укрывают крыло сверху и снизу; рулевыми - локализованы на хвосте - принимают участие в маневрах. Основой контурного пера является роговой стержень, окруженный опахалом, и очин, погруженный в дерму. Опахало состоит из бородок первого порядка, расположенных параллельно друг другу, от которых отходят бородки второго порядка с крючками.
Пуховые перья находятся под контурными. Они не имеют сплошного опахала и выполняют теплоизоляционную функцию.
Нитевидные перья расположены в уголках рта многих насекомоядных птиц (например ласточек) и являются органами осязания.
Ухаживая за своими перьями, птица разглаживает его клювом, смазывает секретом копчиковой железы, восстанавливая взаимное расположение бородок первого и второго порядков. Изношенное перья периодически заменяется новым.
Череп птиц легкий, имеет большие глазницы. Челюсти значительно редуцированы и лишены зубов. Верхняя челюсть покрыта роговым наддзьобком, а нижняя - піддзьобком. Обе являются подвижными относительно мозгового черепа. Позвоночник состоит из пяти отделов: шейного, грудного, поясничного, крестцового и хвостового. Шейный отдел очень подвижный, представлен 11-25 позвонками. Отростки шейных позвонков образуют канал для сосудов и нервов. Позвонки грудного, поясничного, крестцового и частично копчикового отделов срастаются. От грудных позвонков отходят ребра, нижние концы которых соединяются с грудиной. На груднині размещен киль (нет у страусообразных), который является местом прикрепления грудной мускулатуры.
Пояс передних конечностей образован лопатками, коракоїдами и ключицами, что срастаются в вилочку. Передние конечности состоят из плечевой, локтевой и лучевой костей; часть костей запястья сливается с п'ястком, а пальцы подвергаются редукции. Тазовый пояс образован тремя сросшимися костями (ягодичной, подвздошной, лобковой) и прочно соединен с позвоночником, является опорой для нижних конечностей, на которые приходится вес тела во время ходьбы. Кости трубчатые, заполненные воздухом, что облегчает их вес.
Головной мозг хорошо развит. Больших размеров достигает мозжечок. Зрение играет важную роль в жизни птиц. Орган слуха состоит из внутреннего (завитка), среднего (полость с одной слуховой косточкой, совмещенной с барабанной перепонкой) и внешнего (слуховой проход с кожными складками) отделов. У птиц хорошо развиты органы осязания и вкуса; нюх слабый.
Форма и размеры клюва определяются способом питания. Разнообразная форма и размеры языка. Секрет слюнных желез смачивает пищу, но не содержит пищеварительных ферментов. Из ротовой полости пища попадает в пищевод, который у многих птиц (голубей, попугаев) расширяется в зоб. Далее идет желудок, состоящий обычно из двух отделов - железистого и мускульного. Стенки железистого желудка выделяют пищеварительные ферменты. В мышечном желудке частично переваренная пища перетирается, чему способствуют камешки, которые проглотил птица. Кишечник дифференцирован на отделы - тонкую, толстую и прямую кишку. Поджелудочная железа и печень хорошо развиты.
Воздух попадает в легкие через дыхательные пути - гортань, трахею, бронхи. Дыхательная поверхность легких очень велика. Кроме того, от бронхов отходят выросты - воздушные мешки. Они находятся в грудной, брюшной полости, заполняют полости костей. Основная функция - обеспечение двойного дыхания. Когда крылья поднимаются - грудная клетка расширяется и воздух засасывается в легкие и воздушные мешки. Опускание крыльев приводит к сжатию грудной клетки, выхода воздуха из легких и поступление в них воздуха из воздушных мешков. Двойное дыхание позволяет интенсивно обеспечивать работающие грудные мышцы кислородом.
Сердце большое, четырехкамерное. В правое предсердие поступает венозная кровь от всего тела, а из правого желудочка к легким идут легочные артерии. В левое предсердие открываются легочные вены, которые несут насыщенную кислородом кровь. В случае сокращения левого желудочка артериальная кровь сквозь правую дугу аорты попадает к внутренним органам. Редукция левой дуги аорты позволило полностью разделить артериальную и венозную кровь и повысить количество кислорода, доставляемого к тканям.
Выделительная система представлена тазовыми почками. От каждой почки отходит мочеточник, который открывается в клоаку. У птиц, как и у большинства рептилий, продуктом выделения является не мочевина, а мочевая кислота. Птицы, которые пьют соленую воду (пеликан, чайки, буревестник) имеют дополнительные органы выделения - носовые железы, сквозь которые выводится избыток солей.
Половые органы самца представлены сім'яниками; семявыводящие протоки открываются в клоаку. Органов спаривание нет - сперма попадает в половые пути самки во время прикосновения клоак птиц. У самок развиваются только левый яичник и яйцевод, что связано, очевидно, с откладыванием крупных яиц. Во время прохождения оплодотворенной яйцеклетки по яйцеводу вокруг нее формируются яичные оболочки. Яйца птиц имеют большой запас желтка (источник питательных веществ для зародыша) и белка (источник воды). На одном из полюсов яйца есть воздушная камера, которая содержит запас воздуха.
По способу развития птенцов виды птиц делятся на
выводковых инагніздних. Птенцы выводковых птиц (журавли, гагары, чайки, фламинго) сразу после выхода из яйца могут самостоятельно передвигаться, а некоторые способны разыскивать пищу. Молодые
нагніздні птицы (дятлы, пеликаны, голуби, кукушки) выходят из яйца со слаборазвитой мускулатурой конечностей, неопушенные, слепые. Эти птенцы совершенно беспомощны и первое время жизни проводят в гнезде.
Класс Млекопитающие, или Звери. Основные прогрессивные признаки класса:
1) живорождения с периодом внутриутробного развития; взаимодействие материнского организма с зародышем осуществляется через плаценту;
2) вскармливание детенышей молоком - секрет молочных желез;
3) поддержание постоянной температуры тела, что достигается разделением артериальной и венозной крови, высокой кислородной емкостью безъядерных эритроцитов, развитием теплоизолирующего волосяного покрова и подкожной жировой клетчатки;
4) дифференцировка зубов по функциям - приспособление к питания разнообразной пищей;
5) изменения в скелете конечностей и их поясов, которые дают возможность быстрого перемещения, расселения и активного преследования добычи;
6) прогрессивное развитие головного мозга и органов чувств.
Кожа млекопитающих состоит из эпидермиса, дермы и подкожной жировой клетчатки. Эпидермис многослойный, верхние слои зроговівають. Производными эпидермиса являются волосы, когти (ногти), копыта, кожные железы, роговые чешуи. В дерме находятся потовые железы (они отсутствуют у китообразных, ящеров, немногочисленные у собак, кошек, грызунов), сальные железы, корни волос. Особый вид волос составляют вибриссы, расположенные на голове, шее и которые выполняют дотикову функцию. Видоизмененное волосы - иглы - свойственные некоторым видам (ежи, дикобразы), служат для защиты. Подкожная жировая клетчатка содержит запасы жира - источники питательных веществ, воды, термоізолятора.
Скелет представлен позвоночником, черепом, скелетом конечностей и их поясов. Мозговой отдел черепа большой, что связано с большими размерами мозга млекопитающих. Позвоночник состоит из тех же отделов, что и у птиц: шейного, грудного, поясничного, крестцового и хвостового. Число позвонков в шейном отделе равна семи (исключения составляют ленивцы - 6-9). Подвижность головы обеспечивается особым строением первых двух шейных позвонков - атланта и епістрофея. Количество грудных позвонков варьирует от 9 до 25. С ними сочленяются ребра, которые формируют грудную клетку.
Пояс передних конечностей представлен лопаткой и ключицей. Коракоїди редуцированы. У видов, быстро передвигаются, конечности которых двигаются только в одной плоскости, исчезают ключицы. Передние конечности состоят из отделов: плеча (плечевая кость), предплечье (локтевая, лучевая кости), кисти (запястье, пясть, фаланги пальцев). Тазовый пояс образован сращением подвздошных, седалищных и лобковых костей друг с другом и с крестцовым отделом позвоночника. Задняя конечность имеет отделы: бедро (бедренная кость), голень (большая и малая берцовые кости), ступню (предплюсна, плюсна, фаланги пальцев).
Число пальцев на обеих конечностях варьирует от пяти до одного в зависимости от способа передвижения и образа жизни.
Передний мозг млекопитающих достигает больших размеров. Появляется новая кора; для увеличения поверхности мозга и число нервных клеток возникают борозды и извилины. Спинной мозг расположен в спинномозковому канале. От него отходят нервы, іннервуючі мышцы и внутренние органы. Хорошо развитая автономная нервная система. Для многих видов основным органом чувств является орган обоняния. Некоторые млекопитающие хорошо видят, а в слепыш глаза редуцируются. Орган слуха представлен внутренним, средним и наружным ухом. Ушная раковина хорошо развита и выполняет роль локатора. В полости среднего уха кроме стремінця (которое есть у амфибий, рептилий и птиц) появляются наковальня и молоточек, что значительно усиливает тонкость восприятия звуков. Дельфины, летучие мыши и некоторые другие виды имеют способность к эхолокации.
Пищеварительный тракт млекопитающих характеризуется большим длинным и хорошо выраженной дифференцировкой на отделы. По краям ротового отверстия образуются мускулистые складки - губы (их развитие связано с питанием детеныша молоком матери). Ротовая полость ограничена с боков мускулистыми стенками - щеками, характерными только для млекопитающих. Язык у разных видов служит для захвата пищи, питья, формирование пищевого кома и т. д. В ротовую полость открываются протоки слюнных желез, секрет которых смачивает и частично переваривает пищу. Зубы всегда сидят в ячейках - углублениях челюстных костей. Они в большей или меньшей степени дифференцированы на резцы, клыки и коренные зубы. За полостью рта начинается глотка, пищевод, желудок. Кишечник дифференцирован на отделы: тонкую, толстую и прямую кишку. Поджелудочная железа и печень, что состоит из частиц, хорошо развитые.
Воздух поступает в легкие воздухоносными путями: носовыми раковинами, гортанью, трахеей, бронхами. Гортань состоит из хрящей; имеет две пары голосовых связок. Бронхи очень разветвляются и заканчиваются альвеолами, опутанными кровеносными капиллярами. В альвеолах происходит газообмен. Вентиляция легких обеспечивается движениями грудной клетки и диафрагмы.
Сердце четырехкамерное; в нижнем его отделе находится венозная кровь, в левом - только артериальная. Два круга кровообращения. От левого желудочка отходит левая (а не правая, как у птиц) дуга аорты. Эритроциты млекопитающих безъядерные и имеют форму двоввігнутих дисков.
Тазовые почки имеют бобоподібну форму. От каждой почки отходит мочеточник, который обычно впадает в мочевой пузырь. От последнего тянется мочеиспускательный канал. Конечный продукт белкового обмена - мочевина, а не мочевая кислота, как у рептилий и птиц. Мочевина хорошо растворяется в воде, поэтому она легко проникает сквозь плаценту из крови зародыша в кровь матери, не отравляя клетки развивающегося организма.
Женские половые органы представлены парой яичников, расположенных в брюшной полости. В яичниках созревают фолликулы, содержащие яйцеклетки. Созревший фолликул лопается, и яйцеклетка попадает в воронку яйцевода. Яйцеводы образуют расширения - матку, которая ведет во влагалище. Мужские половые органы состоят из парных семенников, их придатков, сім'япроводів, половых желез и детородного органа - полового члена. Сім'япроводи впадают в мочеиспускательный канал.
Оплодотворение происходит в яйцеводах, после чего зигота начинает интенсивно делиться и продвигается к матке. В матке с алантоїсу и серозной оболочки, покрывающей его, формируется плацента (отсутствует в яйцекладных). Ее вырасти укореняются в стенку матки, так что кровеносные сосуды матери и плода проходят очень близко друг от друга.
После рождения детенышей самка выкармливает их молоком. Молочные железы представляют собой видоизмененные потовые железы.
Известно около 4 тыс. видов млекопитающих. Класс Млекопитающие разделяют на два подкласса: Первозвери, к которому принадлежит лишь ряд Однопроходные, и Настоящие звери, в котором выделяют 18-19 рядов.