Размножение и развитие млекопитающих. Сезонные явления в их жизни

 

Кафедра математики и естествознания, и методик их преподавания

 

 

 

 

 

 

 

 

Размножение и развитие млекопитающих. Сезонные явления в их жизни.

 

Реферат

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Содержание

Введение…………………………………………………………………..……….3

1. Половые органы млекопитающих…………………………………………....6
2. Размножение млекопитающих…………………………………………….….8
3. Развитие млекопитающих………………………………………...………….14
4. Сезонные явления в жизни млекопитающих………………………………17

Заключение…………………………………………………………………….…22

Список литературы………………………………………………………………23

 

Введение

Млекопитающие – высокоорганизованный класс хордовых животных. Класс млекопитающие  включает в себя 19 современных и 12-14 вымерших отрядов. Из них описано около 6 тыс. видов. Из них 4 тыс. ныне живущих, из которых наивысшей сложности организации достиг человек, выделенный в отдельное семейство отряда приматов. Млекопитающие – наиболее высокоразвитые из позвоночных животных, обособились около 200млн. лет назад от звероподобных рептилий. Последовательное накопление важнейших приспособлений – постоянная и довольно высокая температура тела (около 38 °C), внутриутробное развитие, в течение которого детёныш получает питательные вещества через особый орган – плаценту (лишь яйцекладущие откладывают крупные, богатые желтком яйца), рождение живых детёнышей и вскармливание их молоком, но особенно развитие органов чувств и коры больших полушарий головного мозга обеспечили быстрый прогресс этой группы. Млекопитающие заселили все области Земли и освоили не только сушу, но и пресные, морские водоёмы, приземную и подземную (грунт) среду обитания. Весьма разнообразны по размерам и внешнему облику. Самый мелкий их представитель – крошечная бурозубка – имеет дл. 3,8–4,2 см и массу 1,2–1,7 г, а голубой кит достигает дл. 33 м и массы св. 150 т. Характерны волосяной покров и другие роговые образования (рога, чешуи, когти, ногти, копыта), обилие и разнообразие кожных желёз. Специальные запаховые железы (производные потовых, реже сальных желёз) вырабатывают пахучий секрет, который используется для обозначения территории, видового, полового и индивидуального узнавания. Молочные железы также представляют собой видоизменённые потовые железы.

Тело опирается на 4 конечности (за исключением человека). У летучих мышей, летающих машущим полётом, передние конечности превращены в крылья, резко отличающиеся по строению от крыльев птиц. У водных форм конечности преобразованы в ласты (тюлени), или же задние конечности утрачены полностью, а их роль выполняет хвост, не имеющий скелета и состоящий из жира и соединительной ткани (киты). По суше перемещаются шагом, рысью, галопом, иноходью. Двуногое хождение свойственно приматам; у тушканчиков и кенгуру оно принимает вид рикошетирующего галопа на задних ногах.  
Особенности скелета связаны с разнообразием способов движения. Характерная черта – плоские позвонки, между которыми расположены хрящевые диски. Череп соединён с позвоночником с помощью двух небольших отростков (затылочных мыщелков). В шейном отделе, независимо от его длины, как правило, 7 позвонков (исключение составляют лишь ламантины и некоторые виды ленивцев).

Органы чувств развиты  очень хорошо. У обитателей открытых пространств ведущую роль играет зрение, у ночных и сумеречных животных, жителей густых зарослей, норников, обитателей водоёмов – обоняние и  слух. У большинства млекопитающих (в отличие от других классов позвоночных) есть наружное ухо. По широте диапазона издаваемых и воспринимаемых звуков превосходят птиц, используя как сверхзвуковые частоты (эхолокация у летучих мышей, землероек), так и звуки низкой частоты (усатые киты). Обоняние эффективнее, чем у других позвоночных. В большей степени оно развито у сумчатых, грызунов, неполнозубых, большинства хищников и копытных, в меньшей степени – у большинства приматов.

Сердце 4-камерное, дуга крупного, отходящего от левого желудочка сосуда (аорты) загибается налево.

Продукт обмена – мочевина по специальным выводящим каналам  попадает в мочевой пузырь, только у яйцекладущих мочеточники открываются  в клоаку. Питание намного разнообразнее, чем в других группах. Широко используют растительные корма (растительноядные), поедают мелких животных («мирные» плотоядные), нападают на крупную активную добычу (хищники) или же всеядны. Мягкие губы служат для захвата пищи, а зубы приспособлены для её удержания и обработки.

Молодняк появляется в наиболее благоприятное для его развития время года. Независимо от степени зрелости детёнышей родители проявляют заботу о потомстве. Высокоорганизованная нервная система и развитые органы чувств обеспечивают необыкновенное многообразие поведения млекопитающих, ведущих как одиночный, так и групповой, семейный, стайный или стадный образ жизни, образующих сложные поселения.

Среди приручённых человеком  животных млекопитающие занимают более 60 % (15 видов). Примерно 20 видов разводят на зверофермах и используют как  лабораторных животных. 230 видов внесены в Красную книгу МСОП, 65 видов и подвидов – в Красную книгу России.

 

Половые органы млекопитающих

Органы размножения  рядом существенных признаков отличаются от тех же органов пресмыкающихся. Для млекопитающих, за исключением самых низших (клоачных), характерно полное отделение половых путей от задней кишки. Половые органы самца состоят из семенников, семяпровода, придаточных желез и совокупительного члена. Семенники у большинства располагаются в мошонке, сообщающейся с полостью тела через паховый канал. У однопроходных, китообразных, слонов и некоторых других семенники находятся непосредственно в полости тела. К семеннику прилегает его придаток, от которого отходит семяпровод, впадающий у корня полового члена в мочеиспускательный (семяизвергательный) канал. Перед впадением в мочеиспускательный канал семяпроводы образуют парные семенные пузыри — железы, секрет которых принимает участие в образовании жидкой части спермы и благодаря клейкой консистенции препятствует обратному вытеканию спермы из половых путей самки. Рядом с семенными пузырями располагается вторая парная придаточная железа — предстательная, протоки которой впадают в начальную часть семяизвергательного канала. Секрет этой железы представляет основу жидкости спермы, в которой плавают сперматозоиды. Совокупительный орган млекопитающих в основном состоит из пещеристых тел, которые заполняются перед совокуплением массой крови, что придает половому члену необходимую упругость. У ряда видов (например, у хищных, ластоногих) в толще совокупительного органа находится особая кость. Парные яичники всегда лежат в полости тела. В непосредственной близости от них располагаются воронки парных яйцеводов, куда и попадают яйца после их выхода из яичника. Верхние извитые отделы яйцеводов представляют фаллопиевы трубы, в которых происходит оплодотворение яйца. Далее идут расширенные отделы матки, впадающие в непарное влагалище (у некоторых сумчатых влагалище парное). Матка у млекопитающих в простейшем случае парная, и во влагалище открываются два ее отверстия. У многих нижние отделы матки объединены, такая матка называется двураздельной (ряд грызунов, некоторые хищники). Слияние большей части маток приводит к образованию двурогой матки (некоторые хищники, китообразные, копытные). При полной утрате парности матка называется простой (некоторые рукокрылые, приматы). Размер яиц у млекопитающих в большинстве случаев очень мал (0,05—0,4 мм) и только у однопроходных они в связи с наличием значительного количества желтка сравнительно велики (2,5—4,0 мм). При развитии зародыша в матке у подавляющего большинства млекопитающих формируется плацента. Ее нет у однопроходных, а у сумчатых она зачаточна. Плацента возникает путем срастания двух наружных околоплодных оболочек (аллантоиса и прохориона), в результате чего формируется губчатое образование — хорион. Хорион образует выросты — ворсинки, которые внедряются или срастаются с разрыхленным эпителием матки. В этом месте происходит сплетение (но не сращение) кровеносных сосудов материнского организма и плода, что обеспечивает снабжение зародыша кислородом и питательными веществами и вынос продуктов обмена и углекислоты. По способу распределения ворсинок хориона различают плаценты: диффузную — когда ворсинки распределяются равномерно (китообразные, некоторые копытные); дольчатую — когда ворсинки собраны в группы (жвачные); дискоидальную — когда ворсинки располагаются на участке хориона, имеющего вид обруча (насекомоядные, хищные). После родов в стенке матки на месте бывшего прикрепления плодов остаются темные, так называемые плацентарные пятна. По их количеству можно установить число детенышей в помете.

 

Размножение млекопитающих

Размножение млекопитающих, характеризующееся большим разнообразием, имеет все же общие черты: внутреннее оплодотворение, живорождение (за редким и неполным исключением), выкармливание новорожденных молоком, а также устройство большинством видов специальных гнезд для деторождения. В простейшем случае, у однопроходных, настоящего живорождения нет и самки откладывают яйца. Однако яйца они откладывают после довольно длительного развития в половых путях самки, и длительность инкубации яиц после их откладывания равна менее половины тога срока, который проходит от времени их оплодотворения до откладывания. Таким образом, у однопроходных бывают «преждевременные» роды или незавершенное яйцеживорождение. У сумчатых период беременности короткий и без образования настоящей плаценты. Мелкие виды сумчатых (например, опоссумы) носят детенышей всего 8—13 дней, и новорожденные имеют массу всего 0,003% массы матери. Для сравнения укажем, что у зайцев масса новорожденного составляет 3% массы матери. Недоразвитые детеныши сумчатых завершают развитие, будучи прикрепленными к соскам, чаще открывающимся в полость кожистой сумки. Длительность беременности, а в этой связи и развитость новорожденных у разных видов плацентарных зверей существенно отличны. Минимальная длительность беременности характерна для серого хомячка (11—13 дней), максимальная  для индийского слона (более 500 дней). Продолжительность внутриутробного развития зависит от совокупного действия трех обстоятельств:

• это связано с величиной животного. Так, крошечная рыжая полевка (длина ее тела около 10 см) носит детенышей всего 18 дней, более крупная обыкновенная серая полевка (длина тела 13 см) — 20 дней, еще более крупная крыса пасюк — 22 дня, хомяк (длина тела до 35 см) — 30 дней.
• имеют значение условия деторождения, точнее, условия, в которых оказываются новорожденные. Все указанные выше млекопитающие рождают в надежно устроенных норах, и новорожденные у них голые, слепые, беспомощные. Дикие кролики также котятся в норах, беременность у них всего 30 дней, и детеныши такие же слепые и голые. Сходной величины зайцы (мелкие расы беляка и песчаники), не устраивающие нор гнезд, носят около 50 дней, и рождают зайчат зрячих, покрытых шерстью и способных впервые же дни бегать. Близкая по размерам к сурку нутрия (длина тела до 60 см) приносит детенышей в очень примитивно устроенной норе или в наземном гнезде. Беременность у нее в три раза продолжительнее, чем сурка (около 130 дней), и новорожденные развиты так же хорошо, как и у зайцев. Велика длительность беременности у копытных, не имеющих каких-либо убежищ, У горных баранов она достигает 150 дней, у оленей и лосей 240—250 дней, у зебры 340—365 дней. Новорожденные у этих видов хорошо развиты и впервые после рождения уже могут следовать за матерями.
• продолжительность беременности зависит от длительности промежутка между оплодотворением яйца и прикреплением зародыша к стенке матки, т. е. образованием плаценты. Есть виды, у которых этот промежуток очень велик, и он в основном влияет на срок беременности. Так, у соболя и куницы начавшееся развитие яйца прерывается фазой покоя, когда развитие почти полностью прекращается (латентная фаза беременности). Период этот длится несколько месяцев, и в итоге у этих сравнительно мелких зверьков (длина тела около 50 см), рождающих в хорошо защищенных гнездах, беременность продолжается в течение 230—280 дней. При этом детеныши рождаются слепыми и беспомощными. Латентная фаза беременности свойственна и другим куньим (горностаю), а также росомахе, барсуку, тюленям, косуле и др. При этом бывает и так, что сложная беременность наблюдается только у части особей данного вида. Например, у барсуков, спаривающихся осенью, беременность длится 150 дней, а у спаривающихся летом 220—240 дней. У горностаев беременность обычно длится 300—320 дней, и большая часть этого срока падает на латентную фазу. Но бывают случаи, когда латентная фаза почти или полностью выпадает и период внутриутробного развития длится лишь 42—70 дней.

В связи с условиями  деторождения, различной длительностью  беременности и, главным образом, с  наличием или отсутствием латентной фазы сроки спаривания не имеют такого же единообразия, как, например, у птиц. Волки и лисицы спариваются в конце зимы. Хорьки, зайцы — весной. Соболи, куницы — летом. Олени — осенью. Но замечательно, что роды у подавляющего большинства приурочены к наиболее благоприятному для воспитания молодняка времени — концу весны и началу лета. Скорость размножения разных видов существенно различается. Это различие определяется тремя обстоятельствами: временем полового созревания, длительностью промежутка между рождениями, числом детенышей в выводке. Вариация скорости полового созревания очень велика, что видно из следующих примеров. Рыжие полевки достигают половой зрелости в возрасте около одного месяца, ондатра — не ранее, трех месяцев, зайцы, лисицы — около гида, соболи, волки — около двух лет, бурые медведи — около 3—4 лет, моржи — в 3—6 лет, зубры — 5—6 лет, слоны — 10—15 лет, носороги — около 20 лет. Таким образом, этот показатель варьирует в пределах нескольких сотен раз. Сильно варьирует и частота повторяемости рождений. Мелкие грызуны, например домовая мышь и обыкновенная полевка, при благоприятных температурных и кормовых условиях могут приносить в течение года до 6—8пометов. Зайцы-русаки на юге плодятся круглый год и приносят до 4 пометов, зайцы-беляки — до 3 пометов. Только один раз в году размножаются хорьки, куницы, соболи, лисицы, волки, олени и многие другие. Бурые медведи и верблюды рождают, как правило, один раз в два года. Один раз в два-три года обычно приносят приплод моржи, белые медведи, тигры, некоторые усатые киты, зубры. Этот показатель скорости размножения варьирует в десятки раз.

Существенно различна и величина выводка, варьирующая в пределах от 1 до 20 детенышей, чаще до 12—15. Наименее плодовиты  виды, которым свойственны постоянные и подчас длительные перемещения и которые не устраивают даже примитивных временных жилищ. Таковы слоны, лошади, зебры, ослы, ламы, верблюды, жирафы, олени, тюлени, киты, сирены. Наибольшая величина выводка свойственна мелким норным грызунам: полевкам, мышам, некоторым сусликам. У этих видов нередко бывает 10 или несколько более детенышей. В отдельных случаях отмечали даже до 20 эмбрионов. Значительна плодовитость некоторых зайцев (до 12 детенышей), кабанов (до 12) и норных хищников мелкой и средней величины (лисица — до 12, песец — до 18, горностай — до 18). Крупная величина выводка у этих видов обеспечивается надежностью жилищ, в которых укрыты новорожденные, а также обилием и доступностью пищи (хотя бы в некоторые годы). Промежуточное положение занимают крупные хищники и некоторые крупные грызуны. По 2—3 детеныша приносят львы, пумы, тигры, рыси, бурые медведи. Добывать корм для молодняка этим животным труднее, чем предыдущим; большинство их не строит надежных жилищ при выводе детенышей.

Если обобщить все сказанное  о скорости размножения, то можно видеть, что, как правило, виды, медленно созревающие млекопитающие, имеют большие промежутки между рождениями и наименьшее число детенышей. Наоборот, виды млекопитающих, у которых половое созревание наступает рано, плодятся часто и выводок у них большой. Замечено, что скорость размножения находится в довольно тесной зависимости от продолжительности жизни: медленно размножающиеся живут значительно дольше высокоплодовитых. Примерная продолжительность жизни в природной обстановке такова: слон индийский — 70—80 лет, зубр — до 50 лет, олень марал — до 25 лет, киты усатые — около 20 лет, медведь бурый — 30—50 лет, волк — около 15 лет, лисица — 10—12 лет, соболь — 7—8 лет, зайцы — 5—7 лет, полевки — 14—18 месяцев. В итоге скорость обновления населения у разных видов очень различна.

Характер брачных отношений  разнообразен. Большинство видов  млекопитающих — полигамы: самцы  у них оплодотворяют по несколько  самок. Таковы насекомоядные, большинство  грызунов, многие хищные, копытные, китообразные. Самцы большинства полигамных видов в период спаривания не удерживают около себя самок, и в видовом строе населения не возникает в это время принципиальных особенностей (грызуны, насекомоядные, полигамные хищники). Самцы становятся лишь более подвижными, разыскивая неоплодотворенных самок. Иначе протекает брачный период у ушатых тюленей и многих копытных. Котики образуют гаремы — скопления самок (иногда до нескольких десятков) около одного самца-производителя. Гарем существует более месяца, и самцы ревниво оберегают своих подруг. Самцы диких лошадей образуют косяки, самцы оленей — табуны. Моногамия имеет разную выраженность. Самец настоящих тюленей кроет только одну самку, но пара образуется лишь на время совокупления. Шакалы, лисицы, песцы, ондатры образуют пары на сезон размножения, и самцы у этих видов принимают участие в охране гнездового участка, а у некоторых (например, у песцов) и в воспитании молодых. Сильные самцы волков удерживают около себя самку в течение нескольких лет. Только немногие виды обезьян иногда образуют пары на всю жизнь. Время существования семьи и другие моменты размножения весьма различны у разных млекопитающих. Они определяются в основном частотой деторождения, обилием корма и в этой связи возможностью перехода молодых к самостоятельному образу жизни, степенью трудности самостоятельного перезимовывания. Очень короткий семейный период у многоплодных мелких мышевидных грызунов; например, у полевок он длится около 2—3 недель. Кормов для них обычно достаточно, и добыча их не требует особых навыков. Рано, в возрасте около одного месяца, переходят на самостоятельное существование суслики. Примерно в два раза дольше длится семейный период у белок, условия, жизни которых более сложные. Еще дольше существует семья у хищников. Самостоятельная добыча корма в этом случае требует больших навыков. Так, у хорька семья распадается при возрасте молодых в 3 месяца, у лисицы — в 3—4 месяца, у волка — в 10—11 месяцев. Семьями зимуют и сурки. Почти 2 года находятся при матери бурые медведи, а тигрята — 2—3 года. Распад семей и расселение молодняка есть несомненное приспособление, предотвращающее истощение кормовых средств близ гнезда. Бывает, наконец, и временный распад семьи, связанный с гоном. У некоторых оленей теленок ходит с матерью до осени, и при начале гона самка покидает его, но нередко после гона самка находит теленка и держится с ним почти до отела.