Органы чувств млекопитающих
Органы зрения у млекопитающих развиты, как правило, достаточно хорошо, хотя и имеют в их жизни меньшее значение, чем у птиц. У роющих подземных видов (кроты, гоферы, слепушонки, цокоры, златокроты) глаза в большей или меньшей мере редуцированы, а в некоторых случаях (слепыш, слепой крот) даже затянуты кожистой перепонкой. В состав зрительного анализатора млекопитающих входят воспринимающий аппарат (глаз), проводящие пути (зрительный нерв) и зрительный центр в коре головного мозга. Внутрь глаза отражённый от объектов свет проникает через зрачок, причём хрусталик фокусирует лучи света на сетчатке глаза, а окружающие хрусталик мышцы заставляют его изменять форму, обеспечивая аккомодацию глаза. В отличие от птиц, аккомодация у млекопитающих не сопровождается изменением расстояния между хрусталиком и сетчаткой, а у мелких грызунов (полёвки, мыши) из-за незначительности обзора способность к аккомодации практически утрачена. Цветовое зрение у млекопитающих развито слабее, чем у птиц, причём трёхкомпонентный (трихроматический) характер оно носит только у высших приматов; у подавляющего большинства млекопитающих зрение — дихроматическое.
Органы слуха у подавляющего большинства видов млекопитающих хорошо развиты и при этом содержат вестибулярный аппарат. Слух и звуковая сигнализация у млекопитающих обслуживают важнейшие жизненные явления — поиск пищи, распознавание опасностей, опознавание особей своего и чужих видов. В состав равновесно-слухового анализатора входят внутреннее, среднее и наружное ухо, слуховой нерв и слуховые центры в крыше среднего мозга (задние бугры четверохолмия) и в височной области коры конечного мозга. Наружное ухо, включающее наружный слуховой проход и ушную раковину, является новоприобретением млекопитающих, облегчающим улавливание звуковых волн (однако у многих водных и роющих видов ушная раковина вторично исчезает). Специфично для млекопитающих и наличие трёх слуховых косточек — стремечка (stapes), молоточка(malleus) и наковальни (incus) — в полости среднего уха.
Органы обоняния у млекопитающих развиты сильнее, чем у других наземных позвоночных. Способность к различению запахов млекопитающие используют для ориентирования в пространстве, при поисках пищи, в рамках межвидовых и внутривидовых контактов. По степени развития обонятельной функции млекопитающих подразделяют на две группы: микросматиков с умеренно развитым обонянием (приматы, китообразные и некоторые другие) и макросматиков с исключительно острым обонянием (большинство млекопитающих). К первой группе относится человек, в носу которого имеется около 5 млн. обонятельных клеток, ко второй — собака, у которой их примерно в 50 раз больше. В целом степень развитости обоняния коррелирует с числом генов, кодирующих различные типы обонятельных белков-рецепторов: у макросматиков их обычно более 1000, у многих приматов — около 500, у человека — всего 387, у утконоса — 262. По-видимому, хуже всего развито обоняние у китообразных, имеющих наиболее высокий процент псевдогенов обонятельных рецепторов.
Органы вкуса млекопитающих представлены вкусовыми сосочками, которые расположены на слизистых оболочках языка и мягкого нёба и содержат рецепторы вкуса(последние, как и рецепторы запахов, относятся к группе хеморецепторов). Традиционно считалось, что система восприятия вкусовых ощущений у млекопитающих — четырёхкомпонентная, причём первичными вкусами являются сладкий, солёный, кислый и горький. Сравнительно недавно выявлен пятый тип рецепторов вкуса, отвечающий за восприятие «мясного» вкуса.
Органы осязания млекопитающих представлены свободными окончаниями нервов, лежащими в эпителии, и специальными осязательными клетками, оплетёнными сетью нервных волокон. Нервные окончания воспринимают механические, физические и химические раздражители. Обычно эта система дополняется волосками, а также вибриссами.
Орган чувств — специализированная периферическая анатомо-физиологическая система, обеспечивающая, благодаря своим рецепторам, получение и первичный анализ информации из окружающего мира и от других органов самого организма, то есть из внешней среды и внутренней среды организма.
Дистанционные органы чувств воспринимают раздражения на расстоянии (например, органы зрения, слуха, обоняния); другие органы (вкусовые и осязания) — лишь при непосредственном контакте.
Одни органы чувств могут в определенной степени дополнять другие. Например, развитое обоняние или осязание может в некоторой степени компенсировать слабо развитое зрение.
Эта группа органов возникает как производные разных частей зародыша и на разных этапах его развития. Это органы обоняния, зрения, слуха, вестибулярный аппарат, органы боковой линии, органы вкуса, осязания, специфические органы, воспринимающие магнитное поле Земли, электрические поля, тепловые излучения и пр.
Данные сравнительной эмбриологии позволяют предполагать, что обоняние — одна из самых древних функций мозга. Органы обоняния закладываются в эмбрионе как утолщение эктодермы одновременно с нервной пластинкой. Параллельно формируется скелет обонятельных капсул, которые входят в состав мозгового черепа. Поначалу обонятельные капсулы сообщаются только с внешней средой и имеют наружные ноздри. Впоследствии в связи с наземным существованием ноздри становятся сквозными.
Органы зрения тоже принадлежат к древним органам чувств. У всех позвоночных есть глаза с фокусирующей линзой — хрусталиком, дающим перевёрнутое изображение на сетчатке (у низших позвоночных иногда встречается теменной глаз, затянутый кожей и лишь отличающий свет от темноты) [2] . Фоторецепция возникает на очень раннем этапе эволюции хордовых и формируется в раннем эмбриогенезе.
Органы зрения позвоночных подразделяют на парные и непарные. И те и другие есть выросты промежуточного мозга. Парные глаза закладываются как выросты боковых частей промежуточного мозга, непарные — как последовательно расположенные в крыше промежуточного мозга (эпифиз и теменной орган). Закладка парных глаз сопровождается формированием около них зрительных капсул, входящих в состав мозгового черепа.
Органы слуха имеют у позвоночных животных сложное происхождение. Наиболее рано в эволюции формируется внутреннее ухо, которое закладывается в эктодермезародыша, углубляется в виде ямки и оформляется как слуховой пузырёк, лежащий в слуховой капсуле. Слуховой пузырёк делится перетяжкой на две части. Верхний отдел превращается в вестибулярный аппарат. Это орган равновесия. Он позволяет ощущать положение тела в трёхмерном пространстве. Этот орган — 3 полукружных канала во внутреннем ухе. Нижний отдел слухового пузырька представляет собой собственно внутреннее ухо — слуховой мешочек. Среднее и наружное ухо формируются на поздних этапах возникновения позвоночных животных в связи с выходом на сушу.
Органы боковой линии свойственны только первичноводным позвоночным, закладываются также в эктодерме. Это — кожные органы чувств, представляющие собой желобки, которые тянутся по бокам головы и вдоль тела; они могут быть прикрыты (или нет — у голокожих) костной чешуёй. Органы боковой линии представляют собой сейсмосенсорную систему; они воспринимают лёгкие движения и колебания воды вблизи от источников колебаний: скорость и направление течений, движений собственного тела и наличие предметов на пути движения животного в воде [2] .
Органы вкуса закладываются в энтодерме и воспринимают вкус потребляемой пищи в диапазоне: сладкая, горькая, кислая, солёная. Они располагаются на вкусовых сосочках в пределах ротовой полости.
Органы осязания чувствующих клеток не имеют, а представляют собой разветвлённые в коже нервные окончания, которые и воспринимают предметы среды на ощупь.
аккомодации рыбы не изменяют кривизну хрусталика, а приближают его к сетчатке или отдаляют от неё. Внутреннее ухо пластиножаберных (акул и скатов) и костистых рыб состоит из трех полукружных каналов, расположенных в трёх взаимно перпендикулярных плоскостях
У земноводных в процессе эволюции в связи с выходом на сушу появляется среднее ухо, а у млекопитающих наружнее ухо. У высших земноводных есть верхние (кожистые) и нижние (прозрачные) подвижные веки. Мигательная перепонка (вместо нижнего века у большей части бесхвостых) выполняет защитную функцию. Слёзные железы отсутствуют. Хрусталик имеет форму двояковыпуклой линзы, диаметр которой меняется в зависимости от освещения; аккомодация происходит за счёт изменения расстояния хрусталика до сетчатки
Источник
40. Класс Млекопитающие, или Звери.
164. Рассмотрите рисунок. Подпишите названия частей кожного покрова млекопитающих, обозначенных цифрами.
I — эпидермис
II — собственно кожа
1. волос
2. сальная железа
3. потовая железа.
165. Какие органы чувств имеют млекопитающие?
Органы осязания – рецепторы кожи; орган обоняния – носовая полость; орган вкуса – язык; орган зрения – глаза; орган слуха – ухо.
166. Изучите таблицу «Класс Млекопитающие. Строение кролика». Рассмотрите рисунок. Напишите названия костей скелета млекопитающих, обозначенных цифрами.
1. череп
2. шейные позвонки
3. грудные позвонки
4. хвостовые позвонки
5. тазовые кости
6. бедро
7. голень
8. стопа
9. грудная клетка
10. предплечье
11. кисть
12. плечо
13. лопатка.
167. Перечислите кости, составляющие плечевой и тазовый пояс млекопитающих.
Плечевой пояс: парные лопатки и ключицы.
Тазовый пояс: парные подвздошные, седалищные и лобковые кости.
168. Перечислите особенности строения скелета, связанные с наземным образом жизни.
1. Появление полноценных конечностей — лап, построенных по принципу рычагов, оканчивающихся кистью с цепкими пальцами — обеспечивают эффективное передвижение по суше. Появляются пояса конечностей, к ним крепятся мышцы, обеспечивающие движения лап.
2. Появление шейного отдела позвоночника — позволяет двигать головой в разные стороны, что способствует лучшей ориентации в пространстве
3. Кости становятся трубчатыми — это дает повышенную прочность и одновременно облегчает скелет
4. Развитие челюстного аппарата. И у растительноядных, и у хищников появляется потребность в более тщательной обработке пищи. В связи с этим появляются дифференцированные зубы.
5. Число шейных позвонков постоянно и равно семи, череп более объемный, что связано с большими размерами головного мозга. Кости черепа срастаются довольно поздно, что обеспечивает возможность увеличения головного мозга по мере роста животного.
6. Конечность пятипалая. Способы передвижения млекопитающих различны — ходьба, бег, лазание, полет, копание, плавание, — что отражается в строении конечностей.
169. Каковы особенности строения головного мозга млекопитающих?
Головной мозг млекопитающих имеет те же отделы, что и мозг других позвоночных, но отличается большими размерами и очень сложным строением полушарий переднего мозга. Наружный слой их состоит из нервных клеток, образующих кору мозга. Именно в коре полушарий и происходят основные процессы высшей нервной деятельности. У более высокоорганизованных видов млекопитающих кора мозга образует многочисленные извилины и борозды, что резко увеличивает ее площадь. Мозжечок и средний мозг хорошо развиты, так как для млекопитающих характерны высокая двигательная активность и сложные рефлексы. Органы чувств отличаются большой сложностью и совершенством.
170. Изучите таблицу «Класс Млекопитающие. Строение кролика». Рассмотрите рисунок. Напишите названия внутренних органов кролика, обозначенных цифрами.
1. трахея
2. легкие
3. сердце
4. желудок
5. почка
6. мочевой пузырь
7. толстый кишечник
8. тонкий кишечник
9. диафрагма
171. Что такое диафрагма? Каковы её функции?
Диафрагма – это непарная широкая мышца, разделяющая грудную и брюшную полости, служащая для расширения легких. Условно её границу можно провести по нижнему краю ребер. Образована системой поперечнополосатых мышц. Свойственна только млекопитающим.
172. Заполните таблицу.
Системы органов млекопитающих.
173. Опишите работу почек млекопитающих.
Почки млекопитающих состоят из наружного (коркового) и внутреннего (мозгового) слоев. В корковом слое извитые канальцы, берущие начало из боуменовых капсул, внутри которых находятся клубочки кровеносных сосудов. В них осуществляется фильтрационный процесс, и в почечные канальцы профильтровывается плазма крови – образуется первичная моча. Почечные канальцы образуют несколько колен, в них происходит обратное всасывание из первичной мочи воды, сахара и аминокислот – образуется вторичная моча, поступающая в собирательные трубочки, образующие мозговое вещество. Конечный продукт белкового обмена – мочевина. Моча поступает в мочеточники, далее – в мочевой пузырь и затем через мочеиспускательный канал – наружу.
174. Зарисуйте схему строения сердца млекопитающих, подпишите его составные части.
175. Пользуясь рисунком в учебнике на с. 236, опишите, как осуществляется движение крови по сосудам у млекопитающих.
Малый круг кровообращения начинается в правом желудочке легочным стволом. Венозная кровь по легочному стволу идет по легочным артериям в легкие. Обогащаясь кислородом в легких, кровь возвращается по легочным венам в левое предсердие, а оттуда поступает в левый желудочек.
Большой круг кровообращения начинается аортой, выходящей из левого желудочка. Оттуда кровь поступает в крупные сосуды, направляющиеся к голове, туловищу и конечностям. Крупные сосуды ветвятся на мелкие, которые переходят во внутриорганные артерии, а затем в артериолы и капилляры. Посредством капилляров осуществляется постоянный обмен веществ между кровью и тканями. Капилляры объединяются и сливаются в венулы и вены, которые сливаются в крупные венозные сосуды, образуя верхнюю и нижнюю полые вены. По ним кровь возвращается в правое предсердие.
176. Какая кровь поступает в правое предсердие?
Венозная кровь.
177. Рассмотрите рисунок и подпишите его. Опишите, как происходит развитие детёныша в матке.
Оплодотворение внутреннее, происходит в яйцеводах. Во время развития в матке формируется плацента, с помощью которой устанавливается связь между эмбрионом и организмом матери. В результате обеспечивается газообмен в теле зародыша, его питание и удаление продуктов обмена. Продолжительность беременности зависит от многих факторов: размеров тела, готовности потомства к самостоятельной жизни и др. у некоторых видов детеныши рождаются беспомощными, у других – способными к активным действиям.
178. Что такое плацента? Каково ее биологическое значение?
Плацента – это эмбриональный орган у всех самок плацентарных млекопитающих, некоторых сумчатых и ряда других групп животных, позволяющий осуществлять перенос материала между циркуляционными системами плода и матери.
Функции:
• Газообменная
• Выделительная
• Гормональная
• Защитная.
179. Каково строение половой системы млекопитающих?
Половая система у самцов состоит из парных семенников, семявыводящих протоков, придаточных желез и совокупительного органа. Семенники (в них образуются и созревают сперматозоиды) у большинства видов расположены в специальном мешочке – мошонке.
У самок половая система состоит из парных яичников, яйцеводов, матки и влагалища. В яичниках образуются яйцеклетки. По мере созревания они выделяются и попадают вначале в верхние участки яйцеводов, где, как правило, и происходит их оплодотворение. Оплодотворенная яйцеклетка перемещается в матку, где при дальнейшем развитии зародыша образуется детское место – плацента.
180. Приведите доказательства того, что млекопитающие произошли от древних пресмыкающихся.
Млекопитающие имеют многие черты сходства с пресмыкающимися, особенно в эмбриональном развитии, строении скелета, роговеющих покровах. Это позволяет утверждать, что млекопитающие произошли от древних рептилий. Сходство взрослых зверей с рептилиями проявляется и в обилии у зверей роговых кожных образований (шерсть, рога, копыта, когти, ногти); в наличии чешуй на хвостах мышей, крыс, бобров, сходных с чешуями пресмыкающихся; в сходном развитии этих чешуй из кожных зачатков. Особенно заметно сходство с рептилиями у примитивных яйцекладущих первозверей — утконоса и ехидны.
Большое сходство с млекопитающими имели древние зверозубые пресмыкающиеся. Назвали их так потому, что у них, как и у млекопитающих, были дифференцированные зубы (резцы, клыки и коренные). В процессе эволюции у млекопитающих развились такие приспособления к выживанию, как совершенная терморегуляция, постоянная температура тела, живорождение и выкармливание детенышей молоком. Особенно важным было совершенствование центральной нервной системы: сильное развитие полушарий переднего мозга в связи со сложным поведением, совершенствованием органов чувств. Это способствовало широкому географическому распространению млекопитающих и освоению ими всех сред обитания, появлению разнообразных форм тела, высокой численности.
181. Верно ли утверждение, что первозвери ближе к пресмыкающимся, чем другие млекопитающие? Почему?
Верно. В Австралии и на прилегающих к ней островах живут яйцекладущие млекопитающие, которые по своему строению и особенностям размножения занимают промежуточное положение между пресмыкающимися и млекопитающими. К ним относятся первозвери: утконос и ехидна.
Сходство с пресмыкающимися:
• При размножении они откладывают яйца, покрытые прочной оболочкой, защищающей содержимое яйца от высыхания. (Но ехидна вынашивает единственное яйцо в особой сумке, представляющей складку кожи на брюшной стороне тела).
• Кишечник и мочеполовое отверстие открывается в клоаку.
• Соски отсутствуют. (Но есть млечные железы).
• Плечевой пояс сходен с таковым у пресмыкающихся.
• Низкая температура тела.
• Челюсти покрыты роговым клювом.
182. Назовите представителей сумчатых. Что для них характерно?
Сумчатые: каола, кенгуру, сумчатый волк, опоссум.
Черты: плацента отсутствует, детеныши рождаются недоразвитыми и очень мелкими, вынашиваются в сумке; мозг очень примитивен; температура ниже, чем у плацентарных и непостоянна.
183. Назовите основные признаки плацентарных млекопитающих, которые указывают на их более высокую организацию по сравнению с первозверями и сумчатыми.
Плацентарные, или высшие звери – наиболее распространенный инфракласс млекопитающих, считающийся наиболее высокоразвитым. Отличительным признаком плацентарных является рождение в относительно развитой стадии. Это возможно благодаря наличию плаценты, через которую эмбрион получает от матери питательные вещества и антитела и избавляется от продуктов жизнедеятельности. Зародыш их развивается в матке матери, покрыт плацентой и питается дышит через пуповину.
У плацентарных очень хорошо развит мозг, особенно передний мозг (извилины, кора больших полушарий) и мозжечок, характерно сложное поведение, забота о потомстве.
184. К каким отрядам относятся: бурозубка, крылан, рысь, бегемот?
Бурозубка – отряд Землеройкообразные.
Крылан – отряд Рукокрылые.
Рысь – отряд Хищные.
Бегемот – отряд Парнокопытные.
185. Выполните лабораторную работу «Строение млекопитающих», представленную в тетради для лабораторных работ и самостоятельных наблюдений «Биология. Многообразие живых организмов. 7 класс».
Источник