3. Нервная система

Нервная система достигает у млекопитающих по сравнению с другими позвоночными совершенства. Она обеспечивает тонкое приспособление к постоянно меняющимся условиям среды, точное согласование работы всех органов, очень интенсивный обмен веществ, разнообразные и очень быстрые движения, отыскание и преследование жертвы, защиту от врагов, сложные взаимоот-ношения между самцами и самками, совершенную заботу о потом-стве.

Сложность строения и величина различных отделов централь-ной нервной системы, особенно головного мозга млекопитающих, сильно возросли по сравнению с тем, что наблюдалось у высших пресмыкающихся и птиц. Мозжечок в связи с усовершенствова-нием работы мышечной системы и необходимостью поддержания равновесия тела при быстрых и разнообразных движениях раз-росся; обычно он состоит из трех частей: червячка и лежащих по бокам его полушарий.

Наибольшие изменения произошли в переднем мозге. Он пре-восходит по величине все остальные отделы головного мозга, вмес-те взятые, и закрывает сверху и с боков средний мозг. У высших млекопитающих передний мозг настолько разрастается, что сверху закрывает и мозжечок. Характерным отличием перед-него мозга млекопитающих является значительное развитие коры, в которой сосредоточены центры, воспринимающие зрительные, слуховые, осязательные и другие раздражения, двигательные и ассоциативные центры (центры самых сложных проявлений нерв-ной деятельности). Увеличению размеров коры способствует наличие борозд, особенно сильно развитых у высших предста-вителей класса.

Передний мозг лучше, чем у других позвоночных, связанный с различными частями нервной системы, оказывает огромное влия-ние на работу всего организма. Ни у кого из животных центра-лизация всей нервной деятельности (т. е. подчинение ее переднему мозгу) не выражена так сильно, как у млекопитающих. Именно с корой связана способность животных к приобретению условных рефлексов, установлению новых связей с окружающей средой.

Спинной мозг сильно утолщен; количество нервных клеток и проводящих путей в нем значительно увеличилось. Эти прогрес-сивные изменения произошли в связи с усовершенствование мышечной и других систем органов. Возрастает также роль спин-ного мозга как проводника многочисленных раздражений, идущих от кожи и других органов в головной мозг и, наоборот, от центров мозга -- к мышцам и к другим органам.

Органы чувств у млекопитающих сильно развиты. Органы, вос-принимающие разнообразные осязательные раздражения, нахо-дятся в коже и очень многочисленны (в коже рассеяны и органы, воспринимающие температурные и болевые раздражения). Органы вкуса расположены на языке и различных частях ротовой полости. У млекопитающих пища остается во рту значительно дольше, чем у птиц и других позвоночных, и вкусовые раздражения могут быть лучше восприняты. Специализация органов вкуса хо-рошо выражена: одни воспринимают сладкое, другие--горь-кое и т. д.

Обоняние у большинства видов очень обострено. Известно, что-

хищники могут напасть на след жертвы, обоняя ничтожные количе-ства газообразных веществ, исходящих от ее следов.

Зрение млекопитающих уступает в некоторых отношениях (дальность видения, широта зрительного поля) зрению птиц, но превосходит его (в особенности у высших форм) по точности восприятия особенностей предметов (форма, окраска и т. д.).

Органы равновесия, находящиеся, как и у других позвоночных, в лабиринте, хорошо развиты. Для млекопитающих при их быстрых и сложных передвижениях восприятие любых изменений положения тела в пространстве исключительно важно.

Орган слуха (рис. 1) имеет чрезвычайно сложное строение и состоит из трех отделов: внутреннего, среднего и наружного. Во всех этих отделах произошли большие изменения. В лабиринте от нижнего мешочка отходит длинная, спирально закрученная улит-ка, из рептилий наметившаяся только у крокодилов. В улитке нахо-дится кортиев орган, напоминающий по своему строению много-струнный инструмент: в нем натянуты волоконца различной длины, воспринимающие звуки различной высоты. В среднем отделе уха имеются три слуховые косточки: стремечко, наковальня и молото-чек. Следует напомнить, что у земноводных (у которых впервые возникло среднее ухо), пресмыкающихся и птиц имеется лишь одна слуховая косточка-столбик, соответствующая стремечку и образо-вавшаяся из подвеска (гиомандибуляре) рыб. Эмбриологиче-ские, сравнительно-анатомические и палеонтологические исследования показали, что наковальня происходит из квадратной кости, которая у земноводных, пресмыкающихся и птиц .

Наличие трех слуховых косточек в среднем ухе млекопитающих является характерным признаком этого класса. Эти косточки, определенным образом сочлененные, значительно улучшают передачу звуков. Для млекопитающих характерно развитие наружного отдела органа слуха, который у птиц слабо развит, у рептилий имеется только в зачаточном состоянии, а у земноводных совсем отсутст-вует. Этот отдел состоит из длинного наружного слухового прохо-да, отделенного от среднего уха барабанной перепонкой, и ушной раковины. Последняя служит своеобразным рупором и облегчает животному нахождение источника звука.

Млекопитающим, как и всем животным, имеющим нервную систему, свойственны разнообразные врожденные (безусловные) рефлексы. Эти рефлексы обеспечивают глотание, чихание, выделе-ние пищеварительных соков, расширение и сужение кровеносных сосудов, отдергивание частей тела при болевых раздражениях и др. В нервной деятельности млекопитающих большую роль играют сложные сочетания безусловных рефлексов -- инстинкты. Одни инстинкты носят общий характер и проявляются у всех мле-копитающих. Таковы, например, половой инстинкт, инстинкт заботы о потомстве и т. д.

Другие инстинкты свойственны лишь определенным видам и возникли в связи с условиями суще-ствования, характерными для этих животных. Таков, например, строительный инстинкт бобров, сооружающих плотины на ручьях и реках. Строительное искусство бобров инстинктивно, животные ему не обучаются, и сознание при этом не проявляется. Если бобра содержать в клетке, то он при наличии хотя бы в какой-то сте-пени подходящих материалов пытается построить плотину в усло-виях, где она совершенно бесполезна. На ход инстинктивных дей-ствий влияет способность к различным действиям, приобретенная в результате развития условных рефлексов.

Однако млекопитающим свойственны и более сложные прояв-ления нервной деятельности, т. е. рассудочной, когда животному «приходится решать задачи» без предварительного обучения (путем приобретения условных рефлексов) на основании установ-ления связей между различными явлениями. Так, например, в по-мещении, где находилась обезьяна -- шимпанзе, высоко подвеши-вали хорошо известный ей фрукт. Обезьяна прыгала вверх, но дос-тать его не могла. Здесь же были разбросаны ящики, на которые животное, склонное к быстрым прыжкам, раньше могло становить-ся. Взгромоздившись на ящик, обезьяна добраться до лакомства вновь не могла. И все же задача ею была решена: поставив один ящик на другой, она доставала фрукт. Многие другие опыты подтверждают, что способность к простой рассудочной деятельно-сти проявляется и у других млекопитающих.

Большинству млекопитающих присуща способность издавать различные звуки. У них развился в гортани сложный голосовой аппарат. Способность издавать звуки проявляется у обоих полов и играет большую роль в жизни животных. С помощью звуков они сигнализируют друг другу об опасности, нахождении корма и т. д. Это показатели сложной нервной деятельности.

В нервной деятельности млекопитающих, как и в других физио-логических процессах, огромную роль играют различные органы внутренней секреции.

4. Скелет.

Скелет претерпел ряд изменений, которые связаны с услож-нением нервной, мышечной и других систем органов. Череп млекопитающих (рис. 2) отличался прежде всего большими раз-мерами мозгового отдела, в связи с чем основание его широкое. В черепе ярко выражена тенденция к срастанию отдельных костей. Четыре затылочные кости почти у всех млекопитающих срастаются в одну. Вокруг лабиринта несколько окостенений образуют одну каменистую кость. Последняя, в свою очередь, соединяется с бара-банной костью (развившейся из угловой кости нижней челюсти предков млекопитающих) и большой чешуйчатой костью.

У чело-века в результате лияния этих костей возникает сложная височ-ная кость. В основании черепа лежат две клиновидные кости: основная и передняя. У человека они сливаются в одну. В связи с усложнением органа обоняния развивается решетчатая кость. Интересно, что у зародышей есть зачаток парасфеноида -- кости, развитой только у костных рыб и земноводных. Верх черепа сос-тоит из двух теменных костей (срастающихся у копытных в одну кость) и лобных (у насекомоядных, рукокрылых, обезьян и челове-ка срастающихся в одну). Межтеменная кость срастается обычно с теменными костями или с затылочной. Впереди лобных костей идут носовые кости. Объем черепной коробки в пределах класса сильно меняется в зависимости от величины головного мозга; у низших форм он значительно меньше, чем у высших. Соответствен-но меняется соотношение размеров мозгового и лицевого отделов черепа.

Рот сверху ограничен верхнечелюстными и межчелюстными костями, которые у обезьян и человека срастаются. Верхне-челюстная кость с помощью скулового отростка сочленяется со скуловой костью, а последняя соединяется со скуловым отрост-ком чешуйчатой кости, в результате чего образуется скуловая дуга млекопитающих.

Твердое нёбо хорошо развито. Оно образовано отростками межчелюстных, верхнечелюстных и нёбных костей. Следовательно, у млекопитающих носовая полость вполне отделена от ротовой, что для этих животных имеет особенно большое значение, так как у них в ротовой полости происходит совершенная механическая обработка пищи. Крыловидные кости у обезьян и человека срас-таются с клиновидной.

Нижняя челюсть состоит только из зубной кости, так как сочле-новная кость превратилась в молоточек, а угловая -- в барабан-ную. Квадратная кость, подвешивавшая у пресмыкающихся (а также у земноводных) нижнюю челюсть к мозговому отделу чере-па, преобразовалась в наковальню. Нижняя челюсть соединяется у млекопитающих с мозговым отделом черепа (с чешуйчатой костью) с помощью сочленовного и венечного отростков.

Рис.3. Скелет млекопитающего (кролика):

/--шейные позвонки, 2--грудные позвонки, 3--поясничные позвонки, 4--крестец, 5 -- хвостовые позвонки, 6-- ребра, 7 -- рукоятка грудины, 8 --лопатка, 9 -- акромиаль-ный отросток лопатки, 10--коракоидный отросток лопатки, //--подвздошный отдел безымянной кости, 12 -- седалищный отдел той же кости,. 13 -- лобковый отдел той же кости, 14--запирательное. отверстие, 15--плечевая кость, 16--локтевая кость, 17-- лучевая кость, 18 -- запястье, 19 -- пясть, 20 -- бедро, ЗУ--коленная чашечка, 22-- большая берцовая кость, 23-- малая берцовая кость, 24-- пяточная кость, 25--таран-ная кость, 26 -- плюсна

Все кости, ограничивающие ротовое отверстие, хорошо развиты и являются прочной опорой для достигшей большого совершенства зубной системы млекопитающих.

Череп сочленяется с атлантом с помощью двух мыщелков заты-лочной кости. Этим млекопитающие отличаются от современных пресмыкающихся и птиц, у которых имеется только один мыщелок. Атлант свободно вращается вокруг зубца эпистрофея. Шея у мле-копитающих подвижнее, чем у пресмыкающихся. Длина ее раз-лична: у одних (например, у мышей) она очень короткая, у других (например, у верблюдов) очень длинная. Тем не менее, почти у всех млекопитающих шейных позвонков семь, что свиде-тельствует о единстве происхождения этих животных.

Грудная клетка хорошо развита . Она надежно защищает сердце и легкие, в то же время очень подвижна, что важно для обеспечения дыхательных движений. Ребра подвижно соединены с одной стороны с грудными позвонками, с другой -- с помощью хрящей -- с грудиной. Число ребер и грудных позвонков различно (12--18). Поясничные позвонки массивны, в особенности у крупных животных; число их у разных видов колеблется от пяти до семи. Крестцовые позвонки (их чаще всего два -- четыре, но у некоторых видов число их доходит до девяти) срастаются в одну кость, к которой прирастают и некоторые хвостовые позво-нки. Число хвостовых позвонков весьма различно и определяется длиной хвоста.

Укрепились и подверглись существенным изменениям пояса конечностей. В состав плечевого пояса входят лопатки и ключицы. Вороньи кости сохраняют самостоятельность только у самых низших форм, а у остальных прирастают к лопаткам и становятся их отростками. Лопатка широкая, на ней развивается гребень, за-канчивающийся акромиальным отростком. Ключицы у большинст-ва видов очень хорошо развиты, но у копытных, сирен, ряда хищни-ков и китообразных они отсутствуют.

Таз (за исключением тех млекопитающих, у которых атрофиро-вались задние конечности) хорошо развит. Подвздошные кости удлинились и направлены вперед, седалищные разрослись назад, а лонные малы. В результате этих изменений таз млекопитающих имеет наклонное положение и задняя часть его направлена вниз и назад. Вертлуг находится сзади крестца, что связано с перехо-дом от ползания к хождению и бегу. У взрослых животных кости таза обычно срастаются в одну безымянную кость.

Проксимальные кости ног (плечевая, лучевая, локтевая, бед-ренная, большая и малая берцовые), как правило, длинные. У ряда видов локтевая и малая берцовая кости могут подвергаться редукции. Очень характерно присутствие коленной чашечки. В запястье -- девять костей (четвертая и пятая дистальные кости срастаются). В предплюсне хорошо развиты две Проксимальные кости -- пяточная и таранная. В голеностопном сочленении участ-вуют большая берцовая и таранная кости. Количество пальцев у большинства млекопитающих полное -- по пять на каждой ноге. Однако у копытных млекопитающих число пальцев редуцируется до трех, двух и одного. Скелеты конечностей претерпевают сильные изменения в связи с особенностями образа жизни.