Какую роль в жизни млекопитающих выполняют остевые волосы и подшерсток

Опубликовано: 17.09.2024

--> -->Меню сайта -->

--> -->Статистика -->

--> -->Форма входа -->

Эпидермис млекопитающих образует различные роговые производные. В первую очередь, это волосяной покров, который для представителей данного класса столь же характерен, как покров из перьев для птиц или чешуйчатый покров для рептилий. Он выполняет теплоизолирующую функцию, защищает кожу от повреждений, намокания (у полуводных зверей) и некоторых паразитов, улучшает аэро- и гидродинамические свойства тела, обеспечивает видоспецифичность окраски, маскировку и цветовую демонстрацию (для некоторых видов или в определенное время года), служит осязательным рецептором.

У большинства млекопитающих волосы растут на всем теле за исключением губ и участка на конце морды вокруг ноздрей (в этом случае его называют носовым зеркалом), а у некоторых видов — и подошв. Лишь немногие млекопитающие вторично, полностью или частично, утратили мех. В большей или меньшей степени волосяной покров редуцирован у ластоногих, особенно это заметно у моржа (Odobenus rosmarus), в наименьшей мере — у ушастых тюленей (Otariidae), которые более чем другие ластоногие связаны с сушей. Почти полная редукция кожной растительности наблюдается у китообразных; у белухи (Delphinapterus leucas) и нарвала (Monodon monoceros) она совсем отсутствует. Из рукокрылых голой кожей обладает ошейниковая летучая мышь (Chiromeles torquatus), у которой сохранился лишь ошейник из редких волос. Виды, имеющие почти голую кожу, известны и среди грызунов — например, голый землекоп (Heterocephalus glaber).

В период утробного развития у млекопитающих имеется сплошной эмбриональный пух, или лануго (lanugo foetalis), который затем сменяется постоянным волосяным покровом. Важно заметить, что эмбриональным слоем пуха обладают и виды, практически лишенные волосяного покрова во взрослом состоянии (китообразные, слоны, бегемоты), что дополнительно указывает на вторичный характер его утери.

Схема строения волоса (по Сапину и Биличу, 2007):
1 — волосяная сумка; 2 — кора волоса; 3 — мозговое вещество волоса; 4 — кутикула; 5 — наружное корневое влагалище; 6 — два слоя внутреннего корневого влагалища; 7 — волосяная воронка; 8 — базальный (ростковый) слой эпидермиса; 9 — роговой слой эпидермиса; 10 — сальная железа; 11 — мышца, поднимающая волос; 12 — луковица волоса; 13 — сосочек волоса. В отдельном волосе различают нижнюю вздутую часть — луковицу и выдающийся над поверхностью кожи длинный цилиндрический стержень. Нижняя часть стержня вместе с луковицей образует корень волоса. Нежная ткань луковицы не может удерживать растущий стержень, поэтому внутри нее имеется волосяная сумка с двумя вложенными друг в друга тонкостенными влагалищами. Наружная поверхность сумки образована волосяным мешочком, или фолликулом (folliculus pili) — соединительной тканью, являющейся производным дермы. Затем следует прозрачная стекловидная оболочка. Изнутри волосяную сумку выстилает наружное волосяное влагалище, представляющее собой впячивание росткового слоя эпидермиса. Оно медленно выдвигает из сумки внутреннее влагалище, которое надето на волос и плотно сцеплено с ним благодаря рельефу его внешнего слоя. Ближе к выходу из сумки внутреннее влагалище, состоящее из особого кератина, переваривается симбиотическими бактериями. В дно волосяной сумки вдается очень маленький волосяной сосочек, образованный дермой и служащий местом входа в волос питающих его тончайших капилляров. Ближе к выходу сумка образует свободное щелевидное пространство, куда открывается проток сальной железы (иногда 2-3 желез). Ее секрет которой смазывает волос, сообщая ему большую прочность и водоупорность, а также способствуют сохранению им эластичности. В волосяной сумке расположены и окончания чувствующих нервов, проникающие сюда через волосяной сосочек. К нижней части волосяного мешка снаружи прикрепляются пучки гладких мышечных волокон (musculas arrectores pilorum), сокращением которых волос, имеющий обычно несколько наклонное положение, может быть выпрямлен и приподнят. Это движение и обусловливает ощетинивание, особенно выраженное у животных с длинной шерстью или гривой.

Структура стержня волоса. В самом волосе различают 3 слоя. Поверхность волоса покрыта тонкой чешуйчатой кожицей, или кутикулой (cuticula), образованной одним или несколькими слоями плоских ороговевших клеток. Они либо опоясывают стержень волоса сплошными кольцами, либо располагаются по поверхности частично перекрывающими друг друга подобно черепице или только соприкасающимися чешуйками. В соответствии с этим чешуйчатый слой называют кольцевидным, черепицеобразным или мостовидным. Чешуйчатый слой защищает волос от разного рода физико-химических воздействий. Под поверхностным слоем расположен плотный корковый слой (cortex) — он состоит из вытянутых по продольной оси волоса и прочно спаянных между собой веретеновидных ороговевших клеток. Этот слой обусловливает крепость и упругость волоса. Центральную часть волоса занимает рыхлая сердцевина (medulla), состоящая из расположенных поперек продольной оси волосяного стержня сплющенных ороговевших клеток, которые разделены воздушными промежутками. В основании и вершине зрелого волоса сердцевина вообще отсутствует и на ее месте образуется канал. Особенно большое количество воздуха содержится в волосах обитателей районов с холодными зимами; это увеличивает теплоизолирующие свойства их волосяного покрова. Морфологическая структура волос у разных групп млекопитающих довольно резко отличается, в частности характерные очертания кутикулярных клеток могут служить четким систематическим признаком.

Типы строения кутикулярного слоя волоса:
1 — кольцевидный; 2 — черепицеобразный; 3 — мостовидный. Волос млекопитающих — сложное многоклеточное образование, что отличает его от «волоса» беспозвоночных животных, представляющего собой кутикулярный вырост одной клетки. Происхождение волоса остается загадкой, его, в отличие от птичьего пера, не удается вывести из чешуи. Перо проходит в своем развитии стадию выпячивания эпидермиса в виде сравнительно тонкостенного колпачка, заполненного богатой капиллярами мякотью дермы. При закладке волоса клетки эпидермиса перемещаются противоположным образом — они впячиваются в дерму и оставляют на поверхности узкую, но глубокую впадину, на дне которой начинают энергично делиться. По мере своего роста волосяной зачаток все глубже погружается в дерму. Нижняя сторона зачатка вогнута и образует впадину, куда входит развивающийся волосяной сосочек — единственный принадлежащий дерме компонент. Разрастаясь и дифференцируясь, эпидермальный зачаток дает начало основанию волоса — волосяной луковице. Наружные слои зачатка формируют волосяную сумку и сальные железы, из его внутренних слоев образуется собственно волос. Рост волоса происходит за счет интенсивного деления базальных клеток волосяной луковицы. Вершина растущего волоса выдвигается из волосяной сумки. Последовательно оттесняемые кверху, клетки волоса постепенно ороговевают. Они прочно склеиваются между собой, переполняются белком кератином, получают вкрапления пигмента, отмирают и высыхают. Таким образом, весь волос, кроме луковицы, представляет собой мертвое образование. С прекращением роста волоса его луковица зарастает, спадает с сосочка и ороговевает. Наконец, волос выпадает. Новый волос возникает уже на другом сосочке, образующемся, впрочем, в старой волосяной сумке.

Последовательные фазы роста волоса. Красным цветом отмечено внутреннее эпителиальное влагалище корня, синим цветом — его наружное эпителиальное влагалище. (По Фольмерхаус и Фравейн, 2003.) Волосы млекопитающих неоднородны. В зависимости от гистологического строения, размеров и формы они могут быть разделены на две основные категории: ость и пух. Остевые, или покровные, волосы (шерсть) характеризуются длинным и толстым, прямым или слегка изогнутым стержнем, обычно имеющим в концевой части расширение — гранну. У остевых волос хорошо развита сердцевина, состоящая из нескольких рядов клеток; тип их кожицы черепицеобразный. Помимо остевых волос, у многих млекопитающих имеются реже расположенные, но более длинные направляющие волосы, возвышающиеся над общим меховым покровом. Пуховые волосы (подшерсток) наименьшие по размерам; они очень тонкие, мягкие и многочисленные. Обычно они волнообразно изгибаются и обладают слабо развитой сердцевиной с одним рядом четкообразно расположенных клеток либо совсем лишены ее; кожица у них кольцевидного типа. Волосы подшерстка собраны в более или менее плотные группы вокруг оснований остевых волос. Иногда присутствуют также промежуточные волосы, занимающие переходное положение между остью и пухом. Независимо от принадлежности к той или иной категории волосы весьма разнообразны как по форме стержня, так и по характеру его изогнутости. Волосы, круглые на поперечном срезе, чаще бывают прямыми и торчащими. Волосы, которые овальны или сплющены на срезе, легче сгибаются и нередко образуют волнистый или курчавый шерстный покров.

Слева — схематическое изображение основных категорий волос:
I — направляющие волосы; II — остевые волосы; III — пуховые волосы; 1 — прикорневая зона; 2 — основание волоса; 3 — переходная зона; 4 — гранна; 5 — кончик волоса.
Справа — пучки волос и двухъярусность шерстного покрова:
1 — пуховые волосы, 2 — остевые волосы. Основные функциональные значения шерсти — предохранение подшерстка и кожи от различных внешних механических воздействий и придание телу определенной окраски. Шерсть защищает животное от палящего солнца и леденящего ветра, способствует постепенному испарению пота в пустыне и предотвращает намокание во время дождя или при нырянии. Вопреки распространенному мнению, водоотталкивающие свойства шерстному покрову (как и перьям птиц) придает не столько гидрофобная жировая смазка, сколько сформированная волосами структура — «решетка». Вдавливаясь в ее ячейки, поверхностная пленка окружающей воды даже при хорошем смачивании ости образует выпуклые по направлению к поверхности кожи мениски (а не вогнутые, как в стеклянных капиллярах), которые поэтому не втягивают, а выталкивают воду. Подшерсток образует эффективный теплоизоляционный слой.

Особенно мощный подшерсток из извитых волос развивается у одетых густым мехом водных млекопитающих — выхухоли (Desmana moschata), бобра (Castor fiber), выдры (Lutra lutra), норки (Mustela lutreola) и др. Возвышающиеся над подшерстком остевые и направляющие волосы имеют копьевидную форму; в воде их верхняя часть отклоняется в противоположную движению сторону и ложится на пружинящий слой пуховых волос. Поэтому волосяной покров этих животных образует пружинящую (демпфирующую) систему, аналогичную упругой коже китообразных. Специальное назначение имеют сильно удлиненные волосы некоторых млекопитающих, образующие хвостовой пучок (служит для обмахивания тела), гриву, баки, бороду (защищающие лицевые части, шею) и т. п.

Схема положения волос у водных, покрытых мехом млекопитающих на суше (А) и при плавании и нырянии (Б) (по Наумову и Карташеву, 1979):
1 — остевые и направляющие волосы, 2 — пуховые волосы. Для большинства млекопитающих характерна двухъярусность меха, слагающегося из шерсти и подшерстка. При дополнительном наличии промежуточных волос возникает трехъярусность меха. У небольшой части млекопитающих волосяной покров преимущественно или полностью состоит из волос лишь одной категории. Так, кроты (Talpinae) и слепыши (Spalacinae) имеют хорошо развитый подшерсток и почти полностью лишены остевых волос. Наоборот, у взрослых оленей (Cervidae), свиней (Suidae) и настоящих тюленей (Phocidae) подшерсток редуцирован и покров состоит главным образом из остей (у молодых особей этих зверей подшерсток развит хорошо). Отсутствие ярусности (как и безволосость) — результат редукции ранее существовавшего полного волосяного покрова.

Двухъярусный мех ушастого тюленя отличается большой густотой. Каждый пучок волос, помимо остевого волоска, может включать до 50 пуховых волосков, повышающих теплоизоляцию. (По Уленбрук, 2009.) Волосы обычно располагаются на теле в определенном порядке — либо равномерно поодиночке (например, у коровы (Bos primigenius taurus), лошади (Equus ferus caballus)), либо более или менее сложными группами с различным числом и локализацией отдельных волосков (свиньи (Suidae), хищные и др.). Как правило, волосы закреплены в коже не перпендикулярно ее поверхности, а направлены вершинами в определенную сторону, так что более или менее плотно прилегают к коже. Такой наклон мехового покрова — ворс — способствует обтеканию тела потоками воздуха и воды. Господствующее направление ворса — от головы к хвосту либо от спины к брюху. Характер ворса меняется в тех местах, где кожа часто подвергается образованию складок и растяжению. На некоторых участках шерсть образует завихрения.

Ворс тесно связан с образом жизни и характером движения. Так, у ленивцев, постоянно висящих на деревьях вниз спиной, волосы уложены в направлении от брюха к спине, что можно связать как с силой тяжести, так и с «причесывающим» влиянием дождей. У типичных землероев — кротов (Talpa), слепышей (Spalax), слепушонок (Ellobius) — очень низкий и бархатистый мех расположен вертикально, что дает возможность зверькам быстро двигаться в узких подземных ходах как вперед, так и назад, не оборачиваясь. Сходный волосяной покров имеют обитатели густых травянистых зарослей и подстилки (землеройки). То или иное расположение волос строго специфично для каждого вида млекопитающих и служит хорошим систематическим признаком и показателем филогенетических отношений.

У двупалого ленивца Гоффмана (Choloepus hoffmanni) волосы уложены в брюшно-спинном направлении. Наибольшего развития волосяной покров достигает у млекопитающих арктических и умеренных областей, для которых его теплоизолирующие свойства имеют особо важное значение. Густой мех имеют некоторые тропические формы (обезьяны, ленивцы), но у них главное значение приобретает защита от проливных дождей и укусов насекомых (безволосые тропические животные — слоны, носороги и др. — хорошо защищены от насекомых грубой толстой кожей). В зависимости от климатических условий, мест обитания и особенностей образа жизни высота волос и степень опушенности отдельных участков тела у разных видов не одинакова. У белок (Sciurus) и других древолазаюших млекопитающих наиболее длинные волосы располагаются на спине, крестце и хвосте, у настоящих норников — сусликов (Spermophilus), сурков (Marmota) — на боках, у лисиц (Vulpes) — на лопатках, у зайцев (Lepus) — на брюхе; у роющих видов длина волос по всему телу одинакова. Имеются различия и в распределении плотности (густоты) волосяного покрова. Снашивающийся мех нуждается в смене, которая происходит либо постепенно, либо в определенное время года, когда в процессе линьки сменяется весь или почти весь шерстный покров. В результате сезонных линек у млекопитающих арктических и умеренных областей зимний мех становится гуще и теплее, а летний оказывается не столь густым. Мех росомахи (Gulo gulo) обладает уникальной особенностью — не покрывается инеем на морозе.

Окраска волос далеко не всегда зависит от окраски кожи. Как правило, в клетках сердцевины и коркового слоя волос содержатся пигменты из группы меланинов. Они поступают из пигментных клеток дермы и в зависимости от комбинации создают различные оттенки коричневого, черного и рыжеватого тонов. Содержащиеся в волосе пузырьки воздуха ослабляют интенсивность окраски; если воздушных полостей много, то темная окраска выглядит серой, а в отсутствие пигмента они создают серебристо-белую окраску. Седение волос при старении обуславливается тем, что клетки сердцевинного слоя частью превращаются в фагоциты, поедают пигмент и, выходят из волоса в кожу, уносят его. Помимо ослабления пигментации, обесцвечивание волос связано с увеличением содержания в них воздуха. (Отметим также, что по истечении определенного времени меланины разрушаются — именно этим обусловливается блеклый окрас дошедших до нас ископаемых волос). Окраска шерсти, как правило, является покровительственной. Она нередко подвержена значительным сезонным изменениям; так, различные арктические животные зимой покрыты белым мехом, хорошо сливающимся со снежным покровом и делающим их незаметными, а перелиняв, покрываются темным летним мехом. Иногда окраска участвует в формировании вторичных половых признаков. Кроме того, окрас подвергается внутривидовой изменчивости. Периодически волосяной покров меняется — происходит линька.

Различия в рисунке на крупе разных особей зебры Греви (Equus grevyi) — пример внутривидовой изменчивости в окраске. Уход за мехом, от состояния которого зависит, выживет ли зверь, осуществляется с помощью зубов, когтей или ногтей. Так животное избавляется от грязи, колтунов и эктопаразитов, а кроме того, распределяет по волоскам секрет сальных желез. Некоторые млекопитающие производят взаимную чистку не только с целью поддержания гигиены, но и как проявление родительской заботы о потомстве, а также для установления близких контактов в размножающейся паре или иерархии внутри группы.

Видоизменениями толстых и круглых на срезе остевых волос являются щетина и иглы. Щетина — переходный тип между волосами и иглами. Она обычна у млекопитающих, обладающих иглистым панцирем, наибольшего же развития достигает у тенреков (Tenrecidae) и свиней (Suidae). Так, щетина кабана (Sus scrofa) представляет собой прекрасную броню, по которой соскальзывают шипы растений во время передвижения через густые заросли. Иглы образуют своего рода колючий защитный панцирь у ехидн (Tachyglossidae), ежей (Erinaceidae), дикобразов (Histricidae), древесных дикобразов (Erethizontidae) и др.; они характеризуются мощным развитием коркового слоя, врастающего продольными перегородками в сердцевину, прочностью, большой упругостью и очень острой вершиной. Обычно иглы сосредоточены на спинной стороне туловища, тогда как на брюхе имеются грубые волосы. Между ними и настоящими иглами на теле животного можно найти целый ряд переходов.

Иглистый панцирь обыкновенного ежа (Erinaceus europaeus). вперед

В шерсти различают три типа волос:

1. чувствительные (вибриссы),

2. остевые (покровные),

3. пуховые (подшерсток).

Чувствительные волосы самые немногочисленные. Они расположены у собак на губах, подбородке и на бровях. Они выполняют осязательную функцию и, по-видимому, функцию, подобную вкусу. Корень вибриссы снабжен значительным количеством нервов и кровеносных сосудов. Чувствительный волос в норме длиннее окружающей шерсти, он жесткий и почти прямой. Влияние этих волос на оценку экстерьера невелико, они хорошо заметны только у короткошерстных собак.

Остевой волос обычно доминирует по длине в шерстном покрове собак, создавая общее впечатление о ее оброслости. Остевые волосы могут быть прямыми, с изгибом и извитыми. Их функция — защита тела от ссадин (в подмышках и паху — от трения) и предотвращение сминания подпуши. Подшерсток, состоящий из многочисленных пуховых волос вокруг остевых (рис. 6.7.), является основным теплоизолятором собаки. Его развитие не равномерно по телу животного (больше на корпусе, меньше на голове, конечностях, в паху) и в различные сезоны года (в теплое время он может отсутствовать вовсе). Имеются также значительные породные и индивидуальные отличия в развитии подшерстка. Пуховой волос наиболее тонкий, нежный, с многочисленными извивами.

Рис. 6.7. Распределение первичных (1), вторичных (2) и третичных (3) волосяных фолликулов в плоскости кожи. Пакет волосяных фолликулов — 4.

Рост и развитие волос начинается с утолщения эпидермиса, на месте которого благодаря усиленному размножению клеток образуется зачаток в виде клеточного тяжа. Увеличивающийся в размере клеточный тяж погружается в дерму и на его конце образуется утолщение, постепенно формирующееся в волосяной фолликул. Из средней части эпителиального зачатка образуется впячивание, дающее начало сальной железе. В луковице фолликула клетки усиленно размножаются, давая начало стержню волоса. Раздвигая клетки эпителиального тяжа, стержень пробивает себе путь к поверхности кожи и выходит наружу. Удлинение стержня происходит его выталкиванием под давлением молодых клеток, образующихся в луковице. Клетки эпителия у выхода стержня наружу формируют волосяное влагалище. В дальнейшем вокруг корня развивается мускулатура, поднимающая волос. Все эти процессы происходят только в последние две недели внутриутробного развития щенка. Поэтому неблагоприятные воздействия в конце беременности могут отразиться врожденными нарушениями шерстного покрова. После рождения щенка число отпущенных ему волосяных фолликулов увеличиться не может, они могут только отмирать или менять свою продуктивность.

На поперечном срезе сформированного волоса при увеличении видны три слоя. Центральный — мозговое вещество волоса, состоит из живых и частично ороговевших клеток. Между этими клетками имеются полые пространства, не заполненные цементирующим веществом. Газовые пузырьки служат снижению теплопроводности волоса. Клетки центрального слоя содержат пигменты, определяющие окрас шерсти. У щенков и в пуховых волосах взрослых собак этот слой не выражен.

Вокруг мозгового слоя волоса расположен корковый слой, образующий основную массу стержня. Он придает волосу упругость, прочность, гибкость. В клетках коркового слоя накапливается белок кератин, определяющий механическую прочность волоса. С возрастом как в мозговом, так и в корковом слоях увеличивается количество и размер пузырьков, из за чего волос может казаться белесым, седым.

Наружная оболочка стержня — кутикула — состоит из плоских ороговевших клеток, налегающих, как черепица, друг на друга. Кутикула защищает волос от действия влаги, света, химических и механических повреждений.

Рост волос контролируется эндокринной системой организма. В ответ на температурный режим окружающей среды и продолжительность светового дня эндокринной системой вырабатываются факторы (гормоны), управляющие ростом и сменой волос. При согласованной массовой смене волос по всему телу собаки имеет место линька, обычно приуроченная к весеннему и осеннему сезонам. Локальное усиление роста или выпадение волос может быть спровоцировано действием локальных факторов, в том числе и активацией местных нервных окончаний.

Бесплатные экскурсии в музей Пиявки!
Международный Центр Медицинской Пиявки приглашает посетить музей и узнать о пользе и вреде пиявок, их выращивании, гирудотерапии, лечебной косметике и многом другом. Подробнее >>>

АгроБиоФерма «Велегож» в Подмосковье приглашает!
Принимаются организованные группы школьников и родители с детьми (от 12 до 24 чел.) по учебно-познавательной программе "Введение в природопользование" Подробнее >>>

Зимние учеты птиц России!
Приглашаем биологические кружки, профессиональных орнитологов и просто любителей птиц принять участие в программах зимних учетов птиц "Parus" и "Евроазиатские Рождественские учеты" в зимний сезон 2020-2021 годов. Подробнее >>>

Биологический кружок ВООП приглашает!
Биологический кружок при Государственном Дарвиновском музее г.Москвы (м.Академическая) приглашает школьников 5-10 классов на занятия в музее, экскурсии по вечерам, учебные выезды в природу по выходным и дальние полевые экспедиции в каникулы! Подробнее >>>

Соревнования по полевой ботанике "ВЕСЕННЯЯ ФЛОРА" пройдут в мае-июне 2020 года в онлайн-формате (определение растений по фотографиям). К участию в соревновании приглашаются школьники и взрослые любители природы, проживающие в средней полосе Европейской части России. Подробнее >>>

Здесь может быть бесплатно размещено Ваше объявление о проводимом Всероссийском конкурсе, Слёте, Олимпиаде, любом другом важном мероприятии, связанном с экологическим образованием детей или охраной и изучением природы. Подробнее >>>

Мы публикуем на нашем сайте авторские образовательные программы, статьи по экологическому образованию детей в природе, детские исследовательские работы (проекты), основанные на полевом изучении природы. Подробнее >>>

[ sp ] : ml об :

Наши авторские методические материалы по млекопитающим России:
В нашем Интернет-магазине по некоммерческим ценам (по себестоимости производства)
можно приобрести следующие методические материалы по млекопитающим России:

компьютерный цифровой (для PC-Windows) определитель Наземные млекопитающие (звери) России,
приложение-определитель для смартфонов и планшетов Звери и следы (его можно купить в Play Google или загрузить из AppStore) ,
карманные полевые определители Звери и их следы, Животные. Определитель,
цветную ламинированную определительную таблицу Млекопитающие и следы их жизнедеятельности,
книги-определители серии "Энциклопедия природы России" Звери, Домашние животные.

Кроме того, на нашем сайте Вы можете приобрести методические материалы по зоологии позвоночных животных:

компьютерные цифровые (для PC-Windows) определители: Рыбы, Амфибии, Рептилии, Птицы,
приложения для смартфонов и планшетов: Рыбы, Амфибии, Рептилии, Птицы России, Голоса птиц, Птицы Европы (все их можно купить в Play Google или скачать из AppStore) ,
цветные ламинированные определительные таблицы: Рыбы, Амфибии и рептилии, Зимующие птицы, Перелетные птицы,
карманные полевые определители: Пресноводные рыбы, Обитатели водоемов

АНАТОМИЧЕСКИЕ И ФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ МЛЕКОПИТАЮЩИХ

Кожный и волосяной покров

Как для птиц характерен покров из перьев, так для млекопитающих — волосяной покров, который тоже является производным кожи. Хотя бы в измененном виде он практически имеется у всех зверей. Если волосяного покрова нет у некоторых животных во взрослом состоянии, то волосы в большем или меньшем числе образуются у молодых детенышей или у эмбрионов; отсутствие волосяного покрова у взрослых зверей — явление вторичное.

Волос представляет роговое образование. В нем различают нижнюю расширенную часть — луковицу — и выступающий наружу длинный стержень; нижняя его часть вместе с луковицей образует корень волоса, сидящий в сумке. В стержне под микроскопом видны 3 слоя клеток: кутикула, средний слой и сердцевина.

Волосы содержат пигмент, от которого зависит их окраска. Белая окраска волос иногда бывает связана с наличием внутри клеток воздуха.

У большинства зверей волосы делятся на 2-3 основные категории (рис.1).

Рис. 1. Строение кожи и типы волос млекопитающих (по Гейлеру, 1960):
1 — подпушь; 2 — остевой волос; 3 — роговой слой эпидермиса; 4 — мальпигиев слой; 5 — кориум; 6 — мышца волосяного мешочка; 7 — сальная железа; 8 — корень волоса; 9 — сосочек волоса; 10 — кровеносный сосуд; 11 — потовая железа

Снаружи меха видны длинные остевые волосы, под ними находится густая и нежная подпушь; нередко среди ости видны еще более длинные направляющие волосы. Волосы располагаются не беспорядочно, а определенными группами. Форма отдельных волос и тип их распределения характерны для каждого вида зверей.

Особое видоизменение волос представляют вибриссы, или осязательные волосы, расположенные группами на морде («усы» и пр.), а иногда на лапах и брюшной стороне тела. К модификациям волосяного покрова принадлежат также жесткая щетина кабана, иглы дикобраза, ежа и др.

Волосяной покров играет очень важную роль в жизни зверей: он защищает их от неблагоприятного воздействия среды, способствует регуляции температуры тела, нередко маскирует животное. Волосяной покров (мех) достигает наилучшего развития у зверей холодного и умеренного климата. Возникновение волосяного покрова в процессе эволюции оказалось очень важным приспособлением, облегчившим зверям существование в самых неблагоприятных для жизни ландшафтах.

Волосяной покров развивается с возрастом животного и периодически сменяется в течение года. Обычно линька носит сезонный характер, подчас сопровождаясь сменой окраски. Она находится в тесной зависимости от сезонных изменений метеорологических условий. У большинства наших наземных зверей зимний волосяной покров значительно гуще и пышнее летнего. Так, на спине у белки па площади кожи 10 мм 2 летом насчитывается 46 групп волос, а зимой 89, т. е. почти вдвое больше. Длина остевых волос возрастает с 11 до 20 мм, подпуши — с 7 до 12 мм. Сезонный диморфизм волосяного покрова слабо выражен у роющих, впадающих в спячку и водных зверей.

У большинства видов 2 линьки, но у некоторых их число доходит до 3-4. Сроки начала и продолжительность линек зависят от метеорологических условий, пола, возраста, упитанности животного и поэтому изменяются по годам. Но порядок сезонной смены волос на отдельных частях тела носит закономерный характер и в основном сохраняется ежегодно.

При этом обычно весенняя и осенняя линьки происходят в обратном порядке (с головы к хвосту и наоборот). Мездра на линяющих участках шкурки становится синей, что облегчает изучение процесса линьки. У наземных зверей смена волосяного покрова протекает в относительно сжатые сроки, особенно весной, а у водных и полуводных сильно растягивается во времени. Волосяной покров обитающих в воде животных имеет значительно менее резкие сезонные различия и даже летом остается сравнительно густым. Это связано с более слабыми колебаниями температуры и с повышенной теплопроводностью воды, пребывание в которой требует хорошей защиты от охлаждения в течение круглого года.

Некоторые млекопитающие (заяц-беляк, горностай, ласка, песец) на зиму белеют. Сроки побеления в общем совпадают со средними многолетними датами установления снежного покрова. Но в отдельные годы этого совпадения не получается, и преждевременное побеление зайцев подчас оказывается для них гибельным. Белая окраска имеет маскирующее (криптическое) значение. Предположения о ее роли в терморегуляции специально поставленными экспериментами не подтвердились.

Летняя окраска иногда тоже имеет покровительственное значение, хорошо маскируя затаившееся животное; например, пятнистый рисунок молодых косуль и оленей, полосатый молодых кабанов, песчаная окраска многих пустынных грызунов и т. д. В ряде случаев характер окраски, по-видимому, объясняется влиянием температуры, влажности воздуха и других факторов среды. Не случайно многие пушные звери Восточной Сибири и Якутии, где климат резко континентальный, имеют не только самый пушистый, но и наиболее темный мех (соболь, белка).

Волосяной покров тесно связан с кожей. Она слагается из двух основных слоев: поверхностного эпидермиса и более глубокого кориума, состоящего главным образом из волокнистой соединительной ткани. Клетки эпидермиса по мере приближения к его поверхности все более роговеют, отмирают и постепенно слущиваются, заменяясь новыми клетками, поступающими из более глубокого слоя, носящего название мальпигиевого. В последний вдается в виде сосочков поверхностный слой кориума. В этих сосочках развиваются мельчайшие кровеносные капилляры и осязательные тельца. Глубже в коже располагаются кровеносные сосуды, нервы и образуется жир. Кожа млекопитающих весьма обильна железами — трубчатыми и альвеолярными. К первым относятся преимущественно потовые железы, ко вторым — сальные. Как сказано выше, своеобразным видоизменением трубчатых желез являются млечные железы.

Волосы представляют производное эпидермиса, хотя их корни располагаются в глубоко лежащих соединительно тканых слоях. К производным эпидермиса принадлежат также такие роговые образования, как когти, копыта, чешуи <например, панцири броненосцев и ящеров; мелкие чешуйки на хвосте бобра, выхухоли и др.), частично рога полорогих, у которых роговое вещество в виде чехла покрывает костный стержень. Когти, рога и прочие, как и волосы, испытывают возрастные и сезонные изменения.

Кроме того, на нашем сайте Вы можете приобрести методические материалы по зоологии позвоночных животных:

В разделе Природа в фотографиях размещены также тысячи научных фотографий грибов, лишайников, растений и животных России и стран бывшего СССР, а в разделе Природные ландшафты мира - фотографии природы Европы, Азии, Северной и Южной Америки, Африки, Австралии и Новой Зеландии и Антарктики.

В разделе Методические материалы Вы также можете познакомиться с описаниями разработанных экологическим центром "Экосистема" печатных определителей растений средней полосы, карманных определителей объектов природы средней полосы, определительных таблиц "Грибы, растения и животные России", компьютерных (электронных) определителей природных объектов, полевых определителей для смартфонов и планшетов, методических пособий по организации проектной деятельности школьников и полевых экологических исследований (включая книгу для педагогов "Как организовать полевой экологический практикум"), а также учебно-методических фильмов по организации проектной исследовательской деятельности школьников в природе. Приобрести все эти материалы можно в нашем некоммерческом Интернет-магазине. Там же можно приобрести mp3-диски Голоса птиц средней полосы России и Голоса птиц России, ч.1: Европейская часть, Урал, Сибирь.

Покровы млекопитающих (рис. 212), как и у всех позвоночных, двухслойные. Внешний слой — эпидермис — состоит из многослойного ороговевающего эпителия, клетки которого синтезируют белок рогового вещества — кератин. Под эпидермисом находится дерма, основу которой составляет рыхлая соединительная ткань. Здесь у млекопитающих расположены корни волос, нервные окончания, покровные железы и кровеносные сосуды. В основании дермы находятся скопления жировой ткани — подкожная жировая клетчатка.

Волосы формируются из эпидермальных зачатков, погружающихся в толщу дермы. При этом из внешнего слоя зачатка строится сальная железа и волосяная сумка, а из внутреннего — тело волоса. Волосяные сумки млекопитающих связаны с дермальными мышцами и нервными окончаниями (рис. 213).

Рост волоса происходит за счёт деления клеток основания волосяной сумки — волосяной луковицы. Последовательно оттесняемые кверху клетки у млекопитающих ороговевают; весь волос, кроме его основания, представляет собой мёртвое образование. Волосяной покров (шерсть), наряду с подкожной жировой клетчаткой, для гомойотермных млекопитающих играют роль термоизоляторов. У обитателей районов с суровым климатом кроме жёстких и относительно толстых остевых волос на зиму отрастает подшерсток, состоящий из тонких, густо сидящих волос подпуши. Смена волосяного покрова у млекопитающих происходит при линьке.

Рис. 212. Строение кожи млекопитающих. 1 — эпидермис, 2 — дерма; 2а — подкожная жировая клетчатка, 3 — волосы, 4 — корни волос, 5 — потовые железы, 6 — сальные железы, 7 — сосуды кожи, 8 — нервные окончания, 9 — скопления клеток жировой ткани

Рис. 213. Строение волоса. 1 — эпидермис, 2 — дерма, 3 — волосяная сумка, 4 — нервное окончание, 5 — сальная железа, 6 — мускул волоса, 7 — кровеносный сосуд

Концевые фаланги пальцев млекопитающих обычно несут ногти, когти либо копыта, которые также являются производными эпидермиса (рис. 214). Они защищают конец пальца при движении и рытье грунта, помогают удерживать добычу, цепляться за кору растений и скалы, маневрировать при беге.

Рог носорога является чисто покровным образованием (не имеет внутри костной основы), а роговые футляры полорогих млекопитающих (быков, баранов, коз, антилоп) покрывают снаружи костяную основу — выросты лобных костей черепа. Иглы ежа и дикобраза — это изменённые остевые волосы.

Рис. 214. Продольный разрез через ноготь человека (А), коготь собаки (Б) и копыто лошади (В) (из Наумова, Карташова, 1979 по Боасу). 1 — ногтевая или когтевая пластинка, 2 — роговая стенка копыта, 3 — подушечка пальца, 4 — стрелка, 5 — подошвенная пластинка

Особенности строения покровов играют важную роль в жизни млекопитающих. Кожа и её производные обеспечивают надёжную защиту от физических, химических и биологических повреждений тела; играет ключевую роль в терморегуляции, обеспечивая баланс между термоизоляцией и термосбросом; обеспечивает осязательную чувствительность; поставляет стартовую пищу, необходимую для развития детёнышей; участвует в процессах выделения; хранит запасные органические вещества. Материал с сайта http://doklad-referat.ru

При этом кожа млекопитающих (в частности — человека) практически не участвует в газообмене, то есть не «дышит».

Железы

Потовые железы млекопитающих имеют трубчатое строение и играют некоторую роль в процессах выделения и важную роль в терморегуляции. Видоизменением потовых желёз являются пахучие и (вероятно) молочные железы.

У самок млекопитающих однопроходных молочные железы, подобно потовым, трубчатые; их протоки открываются в волосяные сумки у утконосов — на брюхе, а у ехидн — в выводковой сумке. У остальных млекопитающих молочные железы гроздевидные, а слившиеся протоки открываются на сосках (рис. 215).

Внешне млекопитающие очень разнообразны, их строение тела зависит от условий среды обитания и образа жизни. У млекопитающих имеется голова, шея, туловище с двумя парами конечностей и хвост. На голове есть рот, нос, глаза, уши. Рот у млекопитающих ограничен мягкими подвижными губами, которые в детстве участвуют в сосании молока, а позже в захвате пищи. Глаза предохраняют развитые веки. По их краям расположены ресницы. Мигательная перепонка у млекопитающих недоразвита.

В отличие от земноводных и пресмыкающихся конечности у млекопитающих располагаются под туловищем, поэтому оно приподнято над поверхностью земли.

Тело млекопитающих покрыто прочной и эластичной кожей. В ней находятся основания волос. Различают длинные толстые остевые волосы и короткие мягкие пуховые волосы. Особо выделяют жёсткие длинные волосы — вибриссы. Как правило, вибриссы располагаются на голове (так называемые «усы» зверей), на нижней части шеи, на груди. Более подробно строение различных систем млекопитающих расмотрено в таблице ниже.

На рисунке ниже дано внешнее строение млекопитающих (на примере кролика)

Особенности строения млекопитающих

Строение млекопитающих

Особенности строения млекопитающих

- кожа (прочная и эластичная, есть салные и потовые железы);

- волосяной покров (состоит из жестких остевых волос и мягких тонких волос подшерстка, вырастающих из волосяных луковиц в коже);

- когти, ногти или копыта на концах пальцев

1. Череп (мозговая часть и лицевая)

2. Позвоночник - 7 шейных позвонков; 12-15 грудных (к ним прикреплены ребра, соединенные спереди с грудиной, образуя грудную клетку), 2-9 поясничных позвонков, 3-4 крестцовых, хвостовые позвонки (количество зависит от длины хвоста)

3. Пояс передних конечностей (две лопатки и две ключицы)

4. Пояс задних конечностей (три пары сросшихся тазовых костей)

5. Скелеты конечностей (строение зависит от условий жизни)

1. Защита головного мозга, захват и измельчение пищи

3. Связь передних конечностей с позвоночником.

4. Связь задних конечностей с позвоночником

Особенно развиты мышцы спины, поясов конечностей и конечностей.

Осуществление различных движений

Ротовая полость (имеет зубы, язык, слюнные железы) --» глотка --> пищевод --> желудок --» кишечник (тонкий и толстый отделы и прямая кишка, в него впадают протоки поджелудочной железы и печени) --» анальное отверстие.

Измельчение, переваривание пищи, всасывание питательных веществ в кровь

Носовые полости, гортань, трахея, два легких. Дыхание с помощью диафрагмы.

Насыщение крови кислородом, удаление углекислого газа

Четырехкамерное сердце, два круга кровообращения.

Обмен веществ клеток с кровью.

Почки (по одной с каждой стороны тела) --» мочеточники (от каждой почки) --» мочевой пузырь (один) --» мочеиспускательный канал.

Удаление избытка воды и продуктов распада

1. Головной мозг - на больших полушариях переднего мозга есть кора с извилинами (связано с более сложным, чем у остальных животных, поведением); хорошо развит мозжечок (связано с координацией более сложных движений)

Управление движениями, безусловные и условные рефлексы; восприятие и проведение сигналов

Степень развития каждого из органов чувств зависит от образа жизни животного.

Сложное, легко формируются рефлексы, обеспечивая быстрое приспособление к меняющимся условиям среды

Все раздельнополые, большинство (кроме яйцекладущих) вынашивают детенышей в особом органе - матке, а зародыш прикрепляется к стенке матки плацентой (через пуповину).

Беременность - процесс внутриутробного развития зародыша.

Детенышей выкармливают молоком, образующимся в млечных железах (молоко - смесь белков, жиров, углеводов, витаминов, минеральных солей и воды, необходимых детенышу).

Проявляют заботу о потомстве.

На рисунке ниже представлено внутреннее строение млекопитающих

Читайте также: