11.6. Еволюція ссавців.

Серед усіх хребетних, які існують в наш час птахи і ссавці є найбільш еволюційно молодими. Але на відміну від птахів, які походять з кінця юрського періоду Мезозою, ссавці беруть початок з пермського періоду Палеозою.

Серед тодішніх рептилій виникає група так званих звірозубих ящерів, або як їх ще називають теріодонти (рис.324). Ці плазуни мали яскраво виражені ікла, а також різці і кутні, що вказує на їх диференціацію. Тобто теріодонти не тільки схоплювали та утримували їжу, а були здатні і пережовувати її.

Рис.324. Звірозубий ящір пермського періоду.

Кінцівки звірозубих рептилій розташовувалися під тулубом, а не по боках, як у інших плазунів. Це давало змогу утримувати тіло весь час над землею, а не волочити його. Припускають, що ці предки мали діафрагму, а також м’які губи. Можливо навколо рота існували чутливі волосини, які були схожі на вібріси.

В тріасовому періоді Мезозою кількість решток прадавніх ссавців збільшується. Їх вік складає близько 200 млн. років. Їх розміри були дрібними і не перевищували розміри пацюка (рис.325).

Р ис.325. “Перші” ссавці. Можливо вони були саме такими і від них беруть початок слони, кити, леви, олені, бики – тобто всі сучасні звірі і ми в тому числі.

Ці ссавці вели скритий спосіб життя, живлячись рослинною їжею, комахами, або ласували яйцями динозаврів. Звичайно, що такі недосконалі ссавці не могли конкурувати з плазунами, які швидко набирали могутності. Особливо це помітно по розмірах тварин. Клімат Мезозою був надзвичайно сприятливий для холоднокровних рептилій і вони досить швидко зайняли панівне становище в тодішній фауні хребетних. Такий стан тривав до середини крейдяного періоду. Але подальші події були пов’язані вже з вимиранням основних груп плазунів, причини якого нам і досі однозначно не відомі.

Рис.326. Один з велетнів третинного періоду – парацератеріум.

Поступово могутні мезозойські велетні зникали, а їх місце в екосистемах почали займати ссавці. Завдяки теплокровності, пристосуванням в розмноження, більш складній поведінці вони швидко еволюціонували. До кінця мезозойської ери, а це близько 65 млн. років тому, вже існували всі три групи сучасних ссавців: однопрохідні, сумчасті та плацентарні.

На межі двох ер – мезозойської та кайнозойською відбувся черговий могутній горотворчий процес. Внаслідок цього утворилася сучасна конфігурація материків. Сумчасті потрапили до Австралії, Антарктиди та Південної Америки, де опинилися в ізоляції від інших материків. Плацентарні опанували Євразію, де бурхливо еволюціонували. Пізніше частина плацентарних проникла на американський континент і частково витіснила там сумчастих. Австралія же весь час була недосяжна для них і сумчасті разом з яйцекладними еволюціонували там окремо.

Звичайно при необмеженій кількості їжі ссавці швидко дали різноманітні форми, в тому числі і велетенські (рис.326). На початку Кайнозою з’являються різноманітні варіанти хижих, копитних та інших незвичайних за морфологією тварин (рис.327).

Рис.327. Епігаулус – рогатий гризун, що вимер 13 млн. років тому і є невдалим варіантом в еволюції.

Наприклад, існували могутні звірі з копитами та величезними хижими іклами розміром з буйвола, або свиноподібні хижаки. Їх викопні рештки свідчать про невдалі експерименти еволюції. В той же час більш прогресивні форми дають початок сучасним видам.

Таким чином, еволюція хребетних на сучасному етапі завершилася формуванням найдосконалішої групи – ссавців. Вони найбільш вигідно використовують свої біологічні особливості для добування їжі, забезпеченості місця існування, ефективного розмноження.

Нарешті серед приматів з’являється група мавп, які поступово виділилися з тваринного світу. Головним їх здобутком був великий головний мозок. Ускладнення поведінки та передні кінцівки хапального типу привели до виготовлення знарядь праці. Саме такі знаряддя забезпечили переваги в отриманні додаткової їжі і різко підвищили здатність до конкуренції з дикими тваринами. Тепер головним у подальшому вдосконаленню стає колективна праця. Вона потребує спілкування, виникають загальні потреби, нарешті з’являються мова і свідомість. Потім виникають перші цивілізації, вдосконалюється виробництво їжі, одягу, знарядь праці, з’являються твори мистецтва, тобто все те, що ми називаємо культурою. Але цей бік діяльності людини вивчають вже інші науки – історія, археологія, лінгвістика і багато інших. Біологія ж обмежується вивченням будови, функціонування та екології людини. Саме вивчення цих особливостей організму людини вас чекає в наступних класах.

Перевір свою пам’ять!

1. Яку роль відіграла в еволюції ссавців теплокровність?

2. Чим було зумовлено ускладнення поведінки ссавців?

3. В чому проявилась досконалість процесу розмноження та розвитку ссавців?

4. Перелічіть ароморфози, які забезпечили ссавцям панівне становище в Кайнозої.

5. В чому проявляються ускладнення в будові шкіри ссавців?

6. З яких шарів складається епідерміс?

7. Яка структура дерми?

8. Перелічіть залози, які розташовані в шкірі ссавців.

9. На які основні категорії ділиться волосся?

10 Які є різновиди волосся ссавців?

11. Що таке линька?

12. Назвіть рогові утвори, які є похідними шкіри.

13. З яких відділів складається тіло ссавців?

14. З яких відділів складається скелет голови?

15. Яка роль вторинного піднебіння?

16. На які відділи поділяється хребет ссавців?

17. Яких змін зазнає пояс передніх кінцівок ссавців?

18. Яка кістка відіграє основну роль в плечовому поясі?

19. З яких кісток складається скелет передніх вільних кінцівок?

20. З яких кісток складається тазовий пояс ссавців?

21. перелічіть кістки задніх вільних кінцівок.

22. Які ускладнення торкаються м’язевої системи ссавців?

23. Що нового з’являється у будові ротової порожнини?

24. Які за функціями зуби розрізнюють у ссавців?

25. Що таке диференціація зубів?

26. Що таке зубна формула і як вона записується?

27. Які функції виконує язик ссавців?

28. Які функції виконує слина ссавців?

29. Перелічіть всі відділи травної системи ссавців.

30. Прослідкуйте шлях крові по малому та великому колу кровообігу.

31. Чим визначається частота скорочень серця ссавців?

32. З яких структур складаються повітряноносні шляхи?

33. Де розташовані альвеоли і яку функцію вони виконують?

34. Який механізм дихальних рухів при газообміні?

35. Яка будова системи органів виділення?

36. Чим утворена сіра та біла речовина головного мозку ссавців?

37. Назвіть всі відділи головного мозку ссавців.

38. Які органи чуття набувають у ссавців найбільшого розвитку?

39. Чим бінокулярний зір відрізняється від монокулярного?

40. Яку назву мають слухові кісточки ссавців?

41. Яку роль виконує кортієв орган?

42. Які структури виконують функцію дотику?

43. Яку будову мають сім’яники та яєчники ссавців?

44. В чому може виражатися статевий диморфізм у ссавців?

45. В якому органі відбувається розвиток зародка у ссавців?

46. Що таке плацента?

47. Які зародкові оболонки виникають навколо зародка?

48. Як читається біогенетичний закон?

49. Що таке вагітність?

50. Чим зумовлений білий колір молока?

51. Які переваги надає ссавцям вигодовування молоком в боротьбі за існування?

Класифікація та екологія.

1. Яку кількість сучасних видів нараховує клас ссавці?

2. На які підкласи поділяють клас ссавці?

3. Які риси біології однопрохідних нагадують плазунів, а які ссавців?

4. Які цікаві біологічні особливості притаманні єхидні?

5. Що цікавого відомо про качконоса?

6. Хто є ворогами качконосів?

7. Яких тварин відносять до реліктових?

8. Чому сумчасті мають таку назву?

9. Де мешкають сумчасті ссавці?

10. Назвіть кілька представників сумчастих.

11. Скільки приблизно видів плацентарних поширені на Україні?

12. Яка особливість будови зубів ссавців з ряду комахоїдних?

13. Назвіть кількох представників з ряду комахоїдних?

14. Чим “завинила” хохуля перед людиною?

15. В чому полягає корисність їжаків?

16. Як змінюється грудна кістка рукокрилих у зв’язку з польотом?

17. Як орієнтуються нічні рукокрилі в польоті при добування їжі?

18. В чому полягає корисність рукокрилих?

19. Скільки приблизно видів нараховує ряд гризуни?

20. З чим пов’язана наявність діастеми у гризунів?

21. Назвіть кілька представників з ряду гризунів?

22. Чому на зиму мишей в оселях людей стає більше?

23. Чим небезпечні пацюки?

24. Чому бобер потребує охорони?

25. Які гризуни акліматизовані на Україні?

26. Звідки походять морські свинки, яких у нас утримують в неволі?

27. Поясніть вираз: “Трусливий як заєць”.

28. Чим біологія дикого кролика відрізняється від біології зайця?

29. Які особливості будови притаманні китоподібним у зв’язку з водним існуванням?

30. На які підряди поділяють китоподібних?

31. Які пристосування у кровопостачанні та газообміні дозволяють китам пірнати на великі глибини?

32. Який ссавець найкрупніший на нашій планеті?

33. Чим привабили дельфіни вчених різних спеціальностей?

34. Від яких ссавців походять ластоногі?

35. Назвіть кількох представників ластоногих?

36. Які спеціальні пристосування в будові мають хижі ссавці при полюванні на здобич?

37. Перелічіть родини хижих.

38. Від яких хижих походить домашня собака?

39. Як видозмінюються кінцівки у копитних?

40. Назвіть відомих вам представників непарнокопитних?

41. На які відділи поділений шлунок парнокопитних?

42. Яке походження мають вівці, свині, коні, коли, велика рогата худоба?

43. Які характерні ознаки хоботних?

44. які особливості будови відрізняють приматів від інших ссавців?

45. На які підряди поділяють приматів?

46. Що собою являють напівмавпи, де вони мешкають?

47. Яких мавп відносять до собакоподібних?

48. Назвіть людиноподібних мавп? Чому їх називають людиноподібними?

49. Які з людиноподібних мавп найближче стоять до людини?

50. Чим суттєво відрізняється людина від своїх родичів понгідів?

Подумай і спробуй відповісти!

1.Чому ссавці, маючи вагомі переваги перед плазунами не змогли скласти їм конкуренцію протягом всього Мезозою, хоча виникли вони не набагато пізніше – в тріасовому періоді?

2. Ви мабуть помітили, що кішки, які відносяться до ряду хижих, “вмиваються”, ретельно слідкуючи за чистотою шерсті та мордочки. А наші друзі собаки, які теж входять до складу цього ж ряду, абсолютно ігнорують всяке вмивання. Поясніть цю різницю у власній гігієні цих хижаків.

3. Якщо порівняти поведінку таких свійських хижаків, як коти та собаки, то відразу ж кидається в очі, що собаки завжди прив’язуються до хазяїна і часто підкоряються лише йому. У котів інша поведінка – хто пригладив з домашніх до того і мурчать. Чому така різниця в поведінці цих двох хижаків?

4. Поясніть такий цікавий факт. Акули мають добре розвинутий нюх, вони відчувають запах крові в низьких концентраціях. Мешкаючи в тих же морях та океанах ссавці при всіх їх перевагах та високому ступеню організації, навпаки мають досить слабкий нюх.

5. Птахи і ссавці теплокровні тварини, але еритроцити птахів мають ядро, а еритроцити ссавців без'ядерні. Чим це можна пояснити?

6. . В 50-ті роки були відкриті надзвичайно ефективні хімічні препарати, що вбивають гри­зунів і діють як антикоагулянти, тобто викликають незсідання крові. Особливо ефективним був варфарин. Спершу результати боротьби з пацюками були чудовими - вони майже повністю щезли на великих теритріях, де застосовувався вірфарин. Але, на початок 1972 ро­ку вся країна (Великобританія) була знову заселена пацюками в неменшій кількості, ніж до застосування отрути. Поясніть механізм і послідовність виникнення відповідних адаптацій і появи стійких форм?

7. Новонароджені левенята завжди плямисті або полосаті. Навіть у деяких дорослих левів ця ознака зберігається в вигляді атавізму (повернення до предкових ознак). Поясніть це явище у таких грізних хижаків. Присто­сувального характеру це мати не може, атже левенята надійно захищені дорослими, тут щось інше.

8. Відомо, що серед ссавців є тварини, які пересуваються на великі відстані. На­приклад, пума тримає під контролем ділянку шириною 50-80 км, а деякі крупні тра­воїдні мігрують на сотні кілометрів. Але деякі інші ссавці на диво живуть осіло і протягом всього життя не віддаляються від місця свого народження більш як на декілька метрів. Чим це можна пояснити?

9. Клас ссавці включає три групи тварин: яйцекладні, сумчасті та плацентарні. Простежимо їх географічний розподіл. Так, яйцекладні мешкають на декількох ост­ровах Малайського архіпелагу, сумчасті живуть в Австралії та прилеглих островах, в Південній Америці, нарешті, плацентарні займають панівне положення і їх можна зустріти майже скрізь. Спробуйте пояснити такий розподіл ссавців на Земній кулі. Якщо припустити, що їх витіснили більш конкурентноздатні плацентарні, то як по­яснити присутність сумчастих в Австралії і зовсім незрозумілим здається сумісне їх існування в Південній Америці?

10. Зима для багатьох тварин - час бідувань та голоду. Деякі з них залягають в сплячку, а хижаки часто переходять на живлення падаллю. Олені і лосі витоптують сніг на певних ділянках лісу, щоб мати можливість попастися під час заметілі, а птахи мандрують в теплі краї. Слід відмітити, що процент загибелі особин за час зимівлі досить великий. Наприклад, з десяти синиць, що залишаються на зиму, до­живають до весни лише одна - дві. Погодьтесь, не зовсім солодко переживати зиму птахам і звірам, особливо досить крупних розмірів. З іншого боку, і птахи, і ссавці мають змогу вільно долати великі відстані і змогли б мігрувати в більш теплі регіони, де досить їжі.

Поясніть, чому тварини, маючи змогу мігрувати в більш сприятливі місця існування, залишаються на зимівлю, де їх чекає напівголодне життя?

11. Відомо, що людина походить від ссавців, які мають високий рівень метаболізму, теплокровні. Інша група тварин, такі як птахи, в цьому відношенні навіть перевершують ссавців. Так, температура їх тіла сягає 40 - 41 °С, вони зберігають повну активність в усі пори року і нічим не поступаються в складності поведінки ссавцям. Чому ж птахи не еволюціонували в розумну істоту? Чи це ще можливе в майбутньому?

12. Відомо, що ссавці є пануючою групою серед хребетних. Але і серед них є представники з ендемічними ареалами і дуже низькою чисельністю, наприклад, яйцекладні ссавці. Чим це можна пояснити? (Ареал – це межі існування виду).