Млекопитающие — класс позвоночных животных, который подразделяется на 21-29 отрядов (в зависимости от различных классификаций). Все млекопитающие обладают, как минимум тремя характеристиками, не обнаруженными у других животных: 3 косточки в среднем ухе, шерсть и способность вырабатывать молоко молочными железами самок.
И хотя млекопитающие имеют несколько общих характеристик, класс Mammalia содержит огромное разнообразие форм. Самых маленьких млекопитающих можно встретить среди землеройковых и рукокрылых, и они могут весить всего пару грамм. Крупнейшим млекопитающим и самым большим животным, когда-либо жившим на планете, является голубой кит, который может весить до 200 тонн. Таким образом, вес самого большого млекопитающего в 53 млн. раз больше, чем самого маленького. Млекопитающие эволюционировали, чтобы занимать множество разнообразных экологических ниш и развили многочисленные адаптации, которые позволяют придерживаться различных образов жизни.
Классификация млекопитающих
- Домен: Эукариоты (Eukaryota);
- Царство: Животные (Animalia);
- Тип: Хордовые (Chordata);
- Класс: Млекопитающие (Mammalia).
Виды млекопитающих
Этот класс животных насчитывает более 5 тыс. ныне живущих видов, включая человека Homo sapiens. По оценкам, общее количество видов класса превышает 20 тыс., включая вымерших млекопитающих. Виды млекопитающих могут варьироваться от совсем крошечных до поистине огромных.
Видовое разнообразие млекопитающих прежде всего зависит от конкретных характеристик, присущих определенной группе животных. На основе этих особенностей, а также поведения, ареала и среды обитания, способности скрещиваться, и давать более сильное потомство, адаптациям к изменению окружающей среды, и других факторов, ученые относят животных к конкретному виду или описывают новый.
Характеристики млекопитающих
- Одна из основных характеристик, которые есть у млекопитающих — это шерсть, мех, или волосы. Этот признак полезен для поддержания постоянной температуры тела, которая важна для всех теплокровных (эндотермических) животных.
- Другая характеристика — способность вырабатывать молоко. Это необходимо для вскармливания детенышей, которые обычно рождаются полностью развитыми (исключениями являются однопроходные и сумчатые). Оплодотворение происходит в репродуктивных органах самок, и большинство из них имеют плаценту, которая обеспечивает питательными веществами развивающегося эмбриона.
- Детеныши млекопитающих обычно медленно выходят из гнезда, что позволяет родителям обучать свое потомство навыкам, необходимым для выживания.
- Дыхательные и кровеносные особенности млекопитающих включают диафрагму для правильной вентиляции легких и сердце, в котором есть четыре камеры, чтобы обеспечить надлежащую циркуляцию крови.
- Млекопитающие могут постигать и изучать различные вещи. Это возможно благодаря большему размеру мозга по сравнению с другими позвоночными аналогичных размеров.
- Наконец, существование зубов, отличающихся по размеру и функциям, является признаком, наблюдаемым среди млекопитающих.
Все эти характеристики делают млекопитающих уникальными представителями животного мира.
Среда обитания и распределение
Млекопитающие распространены по всему миру, в океанах и морях, на континентах и островах, и встречаются в различных местах обитания. На суше, млекопитающие распространены во всех биомах, от жаркой пустыни до холодной тундры, от лугов и лесов до областей высотной поясности.
Многие млекопитающие являются частично водными, живущими вблизи озер, ручьев или береговых линий океанов (например, тюлени, морские львы, моржи, выдры, ондатры и многие другие). Киты и дельфины (китообразные) являются полностью водными и могут быть найдены во всех океанах мира и некоторых реках. Китов можно встретить в полярных, умеренных и тропических водах, как вблизи берега, так и в открытом океане, и от поверхности воды до глубины более 1 километра.
Среда обитания млекопитающих также характеризуется различными климатическими условиями. К примеру, полярный медведь спокойно живет при отрицательных температурах, в то время как львам и жирафам необходим теплый климат.
Группы млекопитающих
Есть три основные группы млекопитающих, каждая из которых характеризуется одной из основных особенностей эмбрионального развития.
- Однопроходные, или яйцекладущие (Monotremata) откладывают яйца, что является самой примитивной репродуктивной особенностью у млекопитающих.
- Сумчатые (Metatheria) характеризуются рождением недоразвитых детенышей после очень короткого периода беременности (от 8 до 43 дней). Потомство появляется на свет на относительно ранней стадии морфологического развития. Детеныши прикрепляются к соску матери и сидят в сумке, где и происходит их последующее развитие.
- Плацентарные (Placentalia) отличаются длительной гестацией (беременностью), на протяжении которой эмбрион взаимодействует со своей матерью через сложный эмбриональный орган — плаценту. После рождения все млекопитающие зависят от молока своих матерей.
Продолжительность жизни
Так же, как млекопитающие сильно различаются по размеру, варьируется и их продолжительность жизни. Как правило, мелкие млекопитающие живут меньше, чем более крупные. Рукокрылые (Chiroptera) являются исключением из этого правила — эти относительно небольшие животные, могут жить в течение одного или нескольких десятилетий в естественных условиях, что значительно дольше, чем продолжительность жизни некоторых более крупных млекопитающих. Продолжительность жизни колеблется от 1 года или меньше, до 70 и более лет на воле. Гренландские киты могут жить более 200 лет.
Поведение
Поведение млекопитающих существенно различается среди видов. Поскольку млекопитающие — это теплокровные животные, им требуется больше энергии, чем холоднокровным одинакового размера. Показатели активности млекопитающих отражают их высокие энергетические потребности. Например, терморегуляция играет важную роль в поведении млекопитающих. Те животные, которые живут в более холодном климате, должны согревать свое тело, в то время как млекопитающим, живущим в жарком и сухом климате, необходимо охлаждаться сохранять в теле влагу. Поведение является важным способом для млекопитающих поддерживать физиологический баланс.
Существуют виды млекопитающих, которые проявляют почти каждый тип образа жизни, включая растительный, водный, земной и древесный. Их способы передвижения по своей среде обитания разнообразны: млекопитающие могут плавать, бегать, летать, скользить и т.д.
Социальное поведение также значительно варьируется. Некоторые виды могут жить в группах, состоящих из 10, 100, 1000 и более особей. Другие млекопитающие, как правило, одиночные, за исключением случаев спаривания или воспитания потомства.
Характер активности среди млекопитающих также охватывает весь спектр возможностей. Млекопитающие могут быть ночными, дневными или сумеречными.
Питание
У большинства млекопитающих есть зубы, хотя некоторые животные, такие как усатые киты в процессе эволюции их утратили. Поскольку млекопитающие широко распространены в различных условиях обитания, они имеют широкий диапазон способов питания и предпочтений.
Морские млекопитающие питаются различными видами добычи, включая мелкую рыбу, ракообразных и иногда других морских млекопитающих.
Среди наземных млекопитающих встречаются растительноядные, всеядные и плотоядные животные. Каждая особь занимает свое место в пищевой цепи.
Будучи теплокровными, млекопитающим требуется гораздо больше пищи, чем холоднокровным животным одинакового размера. Таким образом, относительно небольшое количество млекопитающих может иметь большое влияние на популяции их пищевых предпочтений.
Размножение
Млекопитающие, как правило, размножаются половым способом и имеют внутреннее оплодотворение. Почти все млекопитающие являются плацентарными (за исключением яйцекладущих и сумчатых), то есть они рожают живых и развитых детенышей.
Обычно, большинство видов млекопитающих являются либо полигинийными (один самец спаривается с несколькими самками), либо беспорядочными (как самцы, так и самки имеют множественные связи в данном сезоне размножения). Поскольку самки вынашивать и вскармливать потомство, часто бывает, что млекопитающие-самцы могут производить гораздо больше потомства в период спаривания, чем самки. Как следствие, наиболее распространенной системой спаривания у млекопитающих является полигиния, причем относительно небольшое количество самцов оплодотворяет многих самок. При этом большое количество самцов вовсе не участвуют в размножении. Этот сценарий создает основу для интенсивной конкуренции между самцами среди многих видов, а также позволяет самкам выбирать более сильного партнера для спаривания.
Многие виды млекопитающих характеризуются половым диморфизмом, в результате которого самцы могут лучше конкурировать за доступ к самкам. Всего около 3% млекопитающих являются моногамными и спариваются только с одной и той же самкой каждый сезон. В этих случаях самцы даже могут участвовать в воспитании потомства.
Как правило, размножение млекопитающих зависит от их среды обитания. Например, когда ресурсов недостаточно, самцы тратят свои силы на размножения с одной самкой и обеспечивают детенышей питанием и защитой. Если же, ресурсы в изобилии и самка может обеспечить благополучие своего потомства, самец уходит к другим самкам. У некоторых млекопитающих также распространена полиандрия, когда самка имеет связи с несколькими самцами.
У большинства млекопитающих эмбрион развивается в матке самки до тех пор пока полностью не сформируется. Рожденный детеныш вскармливается материнским молоком. У сумчатых, эмбрион рождается недоразвитым, а его дальнейшее развитие происходит в сумке матери, как и кормление молоком матери. Когда детеныш достигает полного развития, он покидает материнскую сумку, однако может еще в ней ночевать.
Пять видов млекопитающих, которые относятся к отряду однопроходных, фактически откладывают яйца. Подобно птицам, представители этой группы имеют клоаку, которая представляет собой одно отверстие, служащее для опорожнения и размножения. Яйца развиваются внутри самки и получают необходимые питательные вещества на протяжении нескольких недель до кладки. Как и другие млекопитающие, однопроходные имеют молочные железы и самки вскармливают потомство молоком.
Потомству необходимо расти, развиваться и сохранять оптимальную температуру тела, однако вскармливание детенышей молоком, насыщенным питательными веществами, забирает много энергии у самки. В дополнение к выработке питательного молока, самка вынуждена защищать свое потомство от всевозможных угроз.
У некоторых видов, детеныши остаются с матерью на протяжении длительного времени и обучаются необходимым навыкам. Другие виды млекопитающих (такие, как парнокопытные животные) рождаются уже достаточно самостоятельными и не нуждаются в чрезмерном уходе.
Роль в экосистеме
Экологические роли или ниши, заполненные более 5000 видами млекопитающих, различные. Каждое млекопитающее занимает свое место в пищевой цепи: существуют всеядные, плотоядные и их жертвы — травоядные млекопитающие. Каждый вид, в свою очередь, влияет на экосистемы. Отчасти из-за их высоких показателей метаболизма, влияние млекопитающих на природу, часто непропорционально велико по отношению с их численным изобилием. Таким образом, многие млекопитающие могут быть хищными или травоядными в своих сообществах, или играть важную роль в рассеивании семян, или опылении. Их роль в экосистеме настолько разнообразна, что сложно обобщить. Несмотря на свое низкое видовое разнообразие, по сравнению с другими группами животных, млекопитающие оказывают существенное влияние на глобальное биоразнообразие.
Значение для человека: положительное
Млекопитающие — это важный биологический ресурс для человечества. Многие млекопитающие были одомашнены для обеспечения человечества такими продуктами, как мясо и молоко (например, коровы и козы) или шерсть (овцы и альпаки). Некоторые животные содержатся в качестве служебных или домашних (например, собаки, кошки, хорьки). Млекопитающие также важны для индустрии экотуризма. Подумайте о многих людях, которые отправляются в зоопарки или во все уголки мира, чтобы увидеть животных, таких как слоны, львы или киты. Млекопитающие (например, летучие мыши) часто контролируют численность популяций сельскохозяйственных вредителей. Некоторые животные, такие как крысы и мыши, жизненно важны для медицинских и других научных исследований, а другие млекопитающие могут служить моделями в медицине и исследованиях человека.
Значение для человека: отрицательное
Считается, что некоторые виды млекопитающих оказывают пагубное воздействие на интересы человека. Многие виды, которые едят фрукты, семена и другие виды растительности, являются вредителями сельскохозяйственных культур. Плотоядные животные часто считаются угрозой для домашнего скота или даже для жизни людей. Млекопитающие, распространенные в городских или пригородных районах, могут стать проблемой, если они наносят ущерб автомобилям, когда попадают на дорогу, или становятся домашними вредителями.
Несколько видов хорошо сосуществуют с людьми, включая одомашненных млекопитающих (например, крыс, домашних мышей, свиней, кошек и собак). Однако в результате умышленного или непреднамеренного ввоза инвазивных (неродных) видов в экосистемы, они отрицательно повлияли на местное биоразнообразие многих регионов мира, особенно эндемичную биоту островов.
Многие млекопитающие могут передавать болезни людям или домашнему скоту. Бубонная чума считается самым известным примером. Это заболевание распространяется блохами, которые переносятся грызунами. Бешенство также является значительной угрозой для домашнего скота и может также убивать людей.
Охрана
Чрезмерная эксплуатация, разрушение и фрагментация среды обитания, внедрение инвазивных видов и другие антропогенные факторы угрожают млекопитающим нашей планеты. За последние 500 лет, как минимум 82 вида млекопитающих считаются вымершими. В настоящее время в Красный список МСОП были перечислены около 25% видов (1 тыс.) млекопитающих, поскольку они подвергаются различными рискам исчезновения.
Виды, которые являются редкими или требуют больших диапазонов, часто подвергаются риску из-за потери среды обитания и фрагментации. Животные, которые, как известно, угрожают людям, животноводству или культурам, могут погибнуть от рук человека. Те виды, которые эксплуатируются людьми в качестве биологического ресурса (например, для получения мяса или меха), но не одомашнены, часто истощаются до критически низких уровней.
Наконец, глобальное изменение климата отрицательно сказывается на флоре и фауне. Географические ареалы обитания многих млекопитающих меняются из-за изменений температуры. По мере повышения температуры, что особенно заметно в полярных регионах, некоторые животные неспособны адаптироваться к новым условиям, следовательно, могут исчезнуть.
Охранные мероприятия предусматривают отслеживание местообитаний вымирающих видов и проведения комплекса мероприятий по защите млекопитающих.
