Книга: Жизнь животных в рассказах и картинках по А. Брэму

Устройство тела млекопитающих

Итак, млекопитающие, или звери (их теперь насчитывают более пяти тысяч видов), — это отдельный класс позвоночных животных. Изучение устройства тела и всех условий жизни представителей этого класса особенно важно для человека.

Человек сильно отличается от прочих животных по высоте и сложности своей умственной жизни, но по своей организации он тоже принадлежит к классу млекопитающих. Сходство в строении и отправлениях тела зверей и человека позволяет на млекопитающих изучать различные отправления человеческого организма. Значение зверей для жизни человека велико. К классу млекопитающих принадлежат самые ценные домашние животные, еще в незапамятные времена прирученные человеком. Теперь трудно даже представить себе жизнь и хозяйство людей без лошадей, рогатого скота, свиней, овец и собак. Дикие звери дают человеку ценный пушной товар, мясо, кожи и другие продукты.

Каковы же самые главные черты строения, или, как говорят в зоологии, типичные признаки млекопитающего? Какие особенности устройства тела и условий жизни позволяют отнести животное к классу зверей? Иначе говоря, какое определение можно дать классу млекопитающих и какие черты отличают этот класс от прочих классов позвоночных? Очень короткое определение можно сделать так. Млекопитающие — это позвоночные, тело которых покрыто шерстью; своих детенышей они выкармливают молоком, которое выделяют их молочные (млечные) железы. Кровь млекопитающих имеет постоянную температуру (около 37 °C). Головной мозг сравнительно с другими классами позвоночных очень велик и сложен по строению. Почти все звери родят живых детенышей.

Облик или склад тела таких млекопитающих, как собака, лошадь, корова, знаком всякому. Тело этих животных приподнято над землей и опирается на четыре ноги. Голова соединена с туловищем шеей, хвост не помогает при движении. Ходят и бегают звери на всех четырех ногах, опираясь только на пальцы. Немногие виды, например медведь, становятся, как человек, на всю стопу. Передвигаются они по земле шагом или бегом.

Но есть млекопитающие, строение и склад тела которых сильно отличаются от описанного. У летучих мышей вместо передних ног — крылья, не похожие, однако, на крылья птиц. Летучие мыши хорошо летают, отдыхают, подвешиваясь задними ногами, в дуплах деревьев, внутри пещер или построек и очень редко спускаются на землю. Китообразные, к которым принадлежат дельфины, киты и кашалоты, проводят жизнь в воде, никогда не выходя на сушу. Тело их походит на тело рыбы, передние конечности похожи на плавники, а задних нет вовсе. Плавают китообразные при помощи широкого и плоского хвоста, в который постепенно переходит их вытянутое туловище. Шеи не заметно — очень большая голова соединена, как у рыб, прямо с туловищем. Гладкая кожа их вполне или почти лишена волос. Но звери эти дышат не жабрами, а легкими, родят живых детенышей и выкармливают их молоком. Следовательно, это настоящие млекопитающие.

У других водяных зверей — тюленей, — которые родят и в первое время кормят детенышей не в воде, а на льду или на суше, форма тела не изменена так сильно. У них есть задние ноги и короткий, не управляющий движением хвост. Есть млекопитающие, проводящие жизнь роясь в земле, например крот и слепыш. У них тоже изменилась форма тела, изменились передние роющие ноги и совсем плохо развиты глаза. У обезьян, живущих на деревьях, пальцы передних и задних конечностей устроены так, что они могут хвататься за ветви. Этих обезьян иногда и зовут четырехрукими. Пальцы рук человека способны к более сложным и тонким движениям.

Некоторые обезьяны и немногие лазающие звери имеют хватательный хвост, которым они охватывают (обматывают) ветви при лазанье и на котором они могут даже повисать и раскачиваться.

У большинства млекопитающих тело одето шерстью. Но этот признак не так постоянен, как покров птиц, которые все без исключения одеты перьями. Обильнее, чем у других млекопитающих, развита шерсть у пушных зверей, живущих в областях с холодной зимой. У них мех ясно слагается из двух слоев волос: более длинных и жестких, образующих так называемую ость меха, и более короткого, густого и мягкого, но тусклее окрашенного подшерстка. Именно ость придает красоту и блеск меху. Нередко, однако, разница между волосами бывает незаметна: меховой покров кажется однообразным. Шерсть этих зверей может быть или относительно жесткой и длинной, или более нежной, густой и короткой, как бы состоящей целиком из волос типа подшерстка. На отдельных частях тела млекопитающих могут находиться волосы иного цвета или иной формы, чем остальной покров, — более густые, жесткие, длинные. Такова грива лошади или льва и волосы на голове человека. Еще сильнее отличаются те волосы, которые называют щетиной и иглами. Иглами покрыта спина ежа. Некоторые волосы служат зверю органами осязания. Чаще всего такие волосы сидят на верхней губе зверя и называются усами (например усы кошки).

Некоторые млекопитающие вполне или почти вполне лишены волосяного покрова. Таковы тропические толстокожие — слоны, носороги, бегемоты — и водные китообразные. У тюленей волосы редкие и жесткие. Тюленей и китообразных от холода защищает подкожный слой сала. Молодые слоны и бегемоты, однако, имеют редкие остатки волосяного покрова. Поэтому думают, что отдаленные предки видов, теперь лишенных шерсти, имели волосяной покров. Известно, что и человеческий зародыш в определенный период развития почти весь одет нежным волосяным покровом. Среди домашних животных (лошадей, собак) также есть породы почти голые. Подбор домашних животных человеком может сильно изменять строение и качество их шерсти: роскошное и нежное руно мериносов состоит исключительно из волос подшерстка и очень сильно отличается от жесткого волосяного покрова диких предков овцы.

Звери линяют, то есть меняют волос, или постепенно и незаметно в течение всего года, или в определенные периоды года. Во втором случае линька протекает обыкновенно в короткий срок и самый процесс смены волос бывает хорошо заметен. Так линяет большинство видов, живущих в местностях с умеренным и холодным климатом, где велика разница летних и зимних температур.

Наши пушные звери линяют чаще всего два раза в год — весной и осенью. У большинства пушных зверей, живущих в северном холодном и умеренном поясах земли, хороши и высоко ценятся по красоте, прочности волоса и тепловым качествам только зимние шкурки. Летние шкурки зверей мало пригодны для изготовления теплого платья.

В жарком поясе есть звери, у которых тело покрыто роговой чешуей или щитами с небольшим количеством волос; это ящеры и броненосцы. Мелкими роговыми щитками, между которыми растут волоски, покрыты хвосты некоторых зверей, например мышей и крыс. Это не удивительно, так как волосы тоже состоят из рогового вещества. Из того же вещества построены когти, копыта и наружный слой рогов у быков, баранов, козлов и антилоп. Ветвистые рога оленей состоят из кости. Рога оленей ежегодно спадают, а ко времени размножения быстро вырастают новые, которые сначала бывают мягкими и покрытыми шерстью, потом быстро теряют шерстяной покров и костенеют.

В коже млекопитающих есть потовые и сальные железы. Крупные млечные железы, выделяющие молоко, по своему строению похожи на сальные. Протоки этих желез открываются на сосках, которые находятся на брюшной поверхности тела. Те виды, у которых рождается помногу детенышей (свинья, собака и многие другие виды), и сосков имеют много — до одиннадцати пар. Виды, рождающие по одному детенышу, имеют только пару сосков.

Зубы млекопитающих устроены гораздо сложнее, чем у других позвоночных, причем зубы сидят в лунках челюстей. Форма и расположение зубов бывают постоянными для целых групп млекопитающих. Зубы хищников с их большими клыками и коренными, удобными для разрывания мяса, сильно отличаются от зубов копытных, приспособленных для растительной пищи. У детенышей обыкновенно появляются сначала молочные зубы, которые после сменяются б?льшим числом постоянных зубов. У взрослых животных бывают резцы, клыки, ложнокоренные и коренные зубы. Резцы, клыки и ложнокоренные зубы имеют молочных предшественников, а коренные не имеют и вырастают только у взрослых животных. Среди млекопитающих есть, однако, виды с плохо развитыми зубами или вовсе беззубые. У некоторых млекопитающих резцы или клыки вырастают в большие бивни. Бивни слона — это верхние резцы, а бивни моржа — верхние клыки.

Развитие детеныша происходит у млекопитающих внутри тела самки, в органе, который называется маткой. Только наиболее примитивно организованные звери — австралийские утконос и ехидна — откладывают яйца. Детеныши млекопитающих, появляясь на свет, способны дышать и сосать молоко, но степень их зрелости различна. Менее всего развиты детеныши у зверей из отряда сумчатых, большинство видов которых живет в Австралии. Щенята и котята рождаются более развитыми, но все еще слепыми и беспомощными, мышата даже голыми. А жеребенок или теленок вскоре после рождения встает на ноги, может ходить и следовать за матерью. У сумчатых, к которым принадлежат, например, прыгающие на задних ногах кенгуру, самка переносит новорожденных в кожную складку, или сумку, которая имеется у нее на животе и внутри которой находятся соски млечных желез. Детеныши присасываются к соскам и в теплой сумке оканчивают свое развитие. По рождению и развитию сумчатые представляют переходную стадию от яйценосности птицезверей (утконоса и ехидны) к формам размножения многочисленных отрядов высших млекопитающих.

Скелет млекопитающих, то есть их костяной остов, одевает головной и спинной мозг и составляет основу конечностей. Он покрыт мускулатурой. Строение скелета различных групп зверей имеет свои особенности, связанные преимущественно со способами передвижения. Позвоночный столб имеет очень характерную особенность — постоянное число шейных позвонков. Этих позвонков у всех видов зверей бывает семь (известно только три вида с шестью или восемью позвонками). Поэтому у зверей длинная шея от короткой отличается не числом позвонков, а их длиной. У жирафы семь шейных позвонков, так же как у зверя с короткой шеей, только позвонки эти очень длинны. У китов шейные позвонки сращены и голова неподвижна, как у рыб. Большинство же млекопитающих может поворачивать голову. Кроме шеи, у большинства зверей подвижна также поясничная область.

Череп млекопитающих соединен с первым позвонком двумя сочленовыми площадками (мыщелками). Этим он отличается от черепов птиц и пресмыкающихся, которые имеют по одному мыщелку. Оба мыщелка лежат по сторонам затылочного отверстия, через которое спинной мозг соединяется с головным. Череп имеет большую мозговую полость, расширенную в передней части, где помещается сильно развитой, по сравнению с другими классами позвоночных, головной мозг. Отдельные кости, образующие череп, не срастаются, между ними сохраняются швы — зубчатые линии соединений.

Из двух поясов конечностей (о которых говорится ниже) — плечевого и тазового — первый, поддерживающий передние ноги, развит слабее. У пресмыкающихся и птиц плечевой пояс скелета состоит из трех костей; лопатки, ключицы и вороновой кости. Но у млекопитающих вороновая кость сохраняется только в виде небольшого отростка лопатки. У представителей многих групп млекопитающих не развивается и ключица, в особенности у хорошо бегающих. Но у зверей роющих или лазающих по деревьям, то есть нуждающихся в более разнообразном движении передних конечностей, ключица развита так же хорошо, как у человека. Тазовый пояс состоит из трех тесно связанных костей; они образуют сильный таз, к которому подвижно, связками, прикреплена головка каждого бедра. Многие звери, как известно, могут стоять и ходить на задних ногах. Дрессировщики в цирках выучивают этому даже лошадей.

Строение передних и задних ног всех млекопитающих в основном сходно — части скелета, как говорят зоологи, гомологичны. Бедру соответствует плечевая кость, дальше от туловища лежат две кости предплечья (лучевая и локтевая), соответствующие костям голени (большая берцовая и малая берцовая). На задних ногах за голенью следуют кости предплюсны, плюсны и пальцев, на передних — кости запястья, пясти и пальцев. Нормальное число пальцев — пять. Но число пальцев может быть и меньше. У лошади на всех ногах только по одному пальцу, одетому широким копытом. У коровы два пальца, на которые она ступает, а сзади них еще два недоразвитых, которые не достают до земли. При сравнении скелетов ног разных копытных зверей мы наблюдаем различные случаи уменьшения числа пальцев. При полном сокращении остается один или два пальца (третий и четвертый или один третий). Вымершие лошади, скелеты которых иногда находят в древних пластах земли, имели большее число пальцев. И у лошади под мускулами каждой ноги есть две тонкие, так называемые грифельные косточки, которые представляют остатки второго и четвертого пальцев. Вероятно, однопалые ноги лошади развились постепенно, в течение продолжительного периода времени, путем биологической эволюции. О том же процессе свидетельствуют и найденные в земле скелеты предков лошадей, имевших хорошо развитые боковые пальцы. (См. рис. на стр. 404.)

Крыло летучих мышей устроено так, что план строения пятипалой конечности совершенно ясен. Косточки пясти и пальцев (фаланги) очень сильно вытянуты; между ними натянута крыловая, покрытая нежной шерстью перепонка. У китов, дельфинов и сирен передние ноги похожи по внешности на плавники рыб, пальцы их не свободны, а скрыты под мускулами и кожей, кости, составляющие основу скелета конечности (плечо и предплечье), очень коротки. Но общее расположение костей то же, — по скелету видно, что это нога зверя. У некоторых роющих зверей, например у кротов, передние ноги очень сильные, кисть расширена, похожа на лопату. В общем строение конечностей, как и других частей скелета и прочих органов разных видов млекопитающих, находится в соответствии с условиями среды (окружающей обстановки) и с тем образом жизни, который ведет животное данного вида.

Головной мозг млекопитающих, крупный и сложный по строению, отличается особым развитием тех частей (больших полушарий), которые считаются носителями высших психических способностей. Поверхность полушарий не гладкая, а покрыта извилинами. Слабее, чем у других млекопитающих, развит мозг у птицезверей (утконос и ехидна), всего лучше — у человекообразных обезьян. Головные и спинные нервы, отходящие от головного и спинного мозга, чувствующие и двигательные, то есть воспринимающие впечатления из внешнего мира и управляющие действиями мускулатуры и желез, построены так же, как и у других позвоночных животных. Из органов чувств у зверей, сравнительно с прочими позвоночными, особенно развиты органы обоняния и слуха. Обоняние в жизни млекопитающих играет особо важную роль — при отыскивании пищи, размножении и спасении от опасностей. Только у водных зверей эти органы развиты слабо. В органах слуха особенно сложно построены внутреннее ухо и аппарат, передающий звук, — в виде трех слуховых косточек в среднем ухе.

Органы пищеварения травоядных зверей имеют более сложное строение. У копытных, пережевывающих жвачку (например у коров), желудок состоит из четырех отделов. Кишки у травоядных очень длинны. У зверей, питающихся мясом, насекомыми или плодами, желудок устроен так же, как у человека, в виде простого мешка. У некоторых обезьян и у наших хомяков по сторонам ротовой полости бывают защечные мешки, в которых они переносят пищу. Полость груди, где лежат сердце и легкие, у зверей отделена от брюшной полости мускулистой перегородкой, которая называется грудобрюшной преградой.

Все звери дышат легкими. Сердце у них четырехполостное — состоит из двух предсердий и двух желудочков.

Половые органы у птицезверей (утконоса и ехидны), которые несут яйца, имеют такое же строение, как у птиц и пресмыкающихся. У сумчатых зверей плод, начало которому дает выходящее из яичника оплодотворенное яйцо, лежит в матке свободно, питаясь соками матери. У всех высших млекопитающих плод соединен со стенкой матки так называемым последом, или детским местом.

Быстрота размножения у зверей очень различна. У слона беременность продолжается почти два года, а у мыши — две недели. Почти все копытные звери родят по одному или по два детеныша, а свинья и многие хищники — до двенадцати и даже больше. Опытами доказано, что обыкновенная полевка, которая поедает хлеб в полях, так быстро вырастает и размножается, что от одной пары в течение пятнадцати месяцев может получиться три поколения и общее число ее потомков может достигнуть пятисот штук.