Ssaki

Ssaki (Mammalia) zamieszkują zarówno środowisko wodne, jak i lądowe. Dzięki stałocieplności zasięg ich występowania rozciąga się od kół podbiegunowych do równika. Do cech charakterystycznych ssaków, specyficznych jedynie dla tej gromady, należą: powstanie gruczołów łojowych i u samic – gruczołów mlekowych, pokrycie ciała sierścią lub włosami, a także obecność zróżnicowanego uzębienia oraz małżowin usznych.

Pochodzenie ssaków (Mammalia)

Ssaki (Mammalia) są taksonem monofiletycznym o randze gromady.

Ssaki należą do synapsydów. Wczesne synapsydy nie miały włosów i składały jaja. Ich charakterystyczną cechą było występowanie jednego dołu skroniowego po obu stronach czaszki. Mięśnie żwaczowe przechodziły przez dół skroniowy i przyczepione były do skroni. Dwie kości tworzące wcześniej staw żuchwowy u ssaków zostały włączone do ucha środkowego.

W okresie permu, czyli 299–251 mln lat temu, synapsydy wyewoluowały w wielkich roślinożerców i drapieżniki, które masowo wymarły na przełomie permu i triasu. Pod koniec triasu zaczęły pojawiać się w znacznej liczbie synapsydy przypominające ssaki. Były to małe, owłosione zwierzęta odżywiające się owadami.

W jurze, 145–200 mln lat temu, pojawiły się pierwsze, niewielkie ssaki. Następnie, w kredzie – 140 mln lat temu, powstały trzy główne linie ewolucyjne współczesnych ssaków: stekowce, ssaki niższe i ssaki wyższe. W okresie późnej kredy doszło do wyginięcia dinozaurów, pterozaurów i gadów morskich. Po tym wydarzeniu ssaki przeszły radiację adaptacyjną, w wyniku której wyewoluowały gatunki drapieżne i roślinożerne, latające oraz wodne.

Systematyka ssaków (Mammalia)

Do charakterystycznych cech ssaków należą:

• obecność włosów oraz powiązanych z nimi gruczołów łojowych i mlekowych;

• uzębienie heterodontyczne i difiodontyczne (stałe i mleczne);

• obecność wtórnego podniebienia i krtani;

• oddychanie płucami pęcherzykowatymi;

• czterokomorowe serce;

• bezjądrowe erytrocyty;

• stałocieplność;

• obecność w nerkach pętli Henlego, w której następuje resorpcja wody;

• wykształcenie trzech kosteczek słuchowych w uchu środkowym i zewnętrznej małżowiny usznej;

• dwa kłykcie potyliczne połączone z dźwigaczem;

• zredukowana liczba paliczków w stopach.

Do gromady ssaków należą trzy podgromady: prassaki (Prototheria), ssaki niższe (Metatheria) oraz ssaki wyższe (Eutheria).

Przystosowanie ssaków do życia w różnych środowiskach

W toku ewolucji ssaki wykształciły wiele przystosowań, dzięki którym opanowały zarówno środowisko lądowe, jak i wodne.

Do przystosowań ssaków latających, takich jak nietoperze, należą:

• wydłużone palce dłoni, pomiędzy którymi rozpięta jest błona lotna, tworząca aparat lotu;

• silne mięśnie grzbietu, które poruszają aparatem lotu;

• doskonały słuch;

• posługiwanie się echolokacją.

Do przystosowań ssaków wodnych, takich jak walenie, należą:

• opływowy kształt ciała;

• przednie kończyny przekształcone w płetwy;

• obecność płetwy ogonowej ustawionej poziomo;

• oddychanie raz na 2–4 minuty;

• posługiwanie się echolokacją.

Do przystosowań ssaków wodno‑lądowych, takich jak bobry, należą:

• nieprzepuszczająca wody sierść;

• palce kończyn tylnych spięte błoną pławną;

• możliwość zatkania nozdrzy podczas nurkowania;

• obecność wibrysów.

Do przystosowań ssaków podziemnych, takich jak krety, należą:

• walcowate ciało;

• krótkie, masywne kończyny zakończone rozbudowanymi, szerokimi łapami;

• palce zakończone mocnymi pazurami;

• uwsteczniony narząd wzroku.

Do przystosowań ssaków nadrzewnych, takich jak wiewiórki, należą:

• palce zakończone mocnymi pazurami;

• chwytne kończyny lub ogon;

• u niektórych gatunków fałd skórny umożliwiający szybowanie.

Budowa i funkcje życiowe ssaków

Układ pokarmowy i odżywianie

Ssaki są w większości wszystkożerne (polifagiczne). Zwierzęta odżywiające się pokarmem wyłącznie mięsnym określane są mięsożercami, a te żywiące się wyłącznie pokarmem roślinnym – roślinożercami. Bardzo rzadko spotyka się gatunki monofagiczne, do których należy koala, spożywający wyłącznie liście eukaliptusa.

RE77j3IrKHBQd

Ilustracja przedstawia schemat budowy układu pokarmowego ssaka z rodziny kotowatych. Ukazany jest lewy profil sylwetki zwierzęcia, na której zaznaczono przebieg układu pokarmowego. W pysku znajduje się jama gębowa, w szyi przełyk, który prowadzi do znajdującego się w jamie brzusznej żołądka. W jego pobliżu widoczna jest duża wątroba z niewielkim pęcherzykiem żółciowym. Za żołądkiem znajduje się w jamie brzusznej trzustka oraz długie jelito grube, którym wydalany jest kał poprzez odbyt, znajdujący się pod ogonem zwierzęcia.

Plan budowy układu pokarmowego ssaków jest podobny. Różnice zależą od rodzaju pobieranego pokarmu.

U ssaków wyróżnia się następujące odcinki przewodu pokarmowego:

• jama gębowa;

• gardziel;

• przełyk;

• żołądek;

• jelito cienkie;

• jelito grube, złożone z okrężnicy i jelita ślepego (kątnicy), zakończone kloaką lub odbytem.

Przewód pokarmowy rozpoczyna się otworem gębowym, często otoczonym wargami.

Jamę gębową od jamy nosowej oddziela wtórne podniebienie.

W jamie gębowej pokarm zwilżany jest śliną, która uchodzi z licznych gruczołów ślinowych. Ślina rozpoczyna również trawienie cukrów. Umięśniony język tworzy kęsy pokarmu i obraca je podczas żucia, a u młodych ssaków tworzy pompę ssącą. Na górnej stronie języka znajdują się brodawki grzybkowate, kuliste i liściaste, koło których leżą kubki smakowe. Kolczatki i mrówkojady mają długi, ruchliwy, pokryty śluzem język, przystosowany do chwytania owadów.

Jama gębowa ssaków wyposażona jest w pomocnicze struktury tworzące aparat gryzący, służący do zbierania i rozdrabniania pożywienia – składa się on z tekodontycznych (tj. osadzonych w zębodołach szczęki i żuchwy) zębów, których zespół stanowi charakterystyczne dla danego gatunku uzębienie. U większości dorosłych ssaków występują 44 zęby.

Uzębienie ssaków jest zróżnicowane na zęby mleczne i stałe.

U większości ssaków występuje heterodontyzm, tylko niektóre walenie mają zęby homodontyczne. Zęby ssaków dzieli się na:

• siekacze (łac. incisivi – I);

• kły (łac. canini – C);

• przedtrzonowce (łac. premolares – P);

• trzonowce (łac. molares – M).

Zęby przednie – siekacze i kły – służą do pobierania pokarmu. Siekacze są przystosowane do chwytania i odgryzania kęsów pokarmu, natomiast kły – do walki lub obrony, chwytania, przytrzymywania i rozrywania zdobyczy. Zęby tylne – przedtrzonowce i trzonowce – służą do rozdrobnienia pokarmu.

Porównanie czynności jamy gębowej i uzębienia różnych grup ssaków

Budowa dalszych części układu pokarmowego ssaków również wykazuje związek z rodzajem spożywanego pokarmu.

Mięsożercy mają stosunkowo krótkie jelito cienkie, podczas gdy roślinożercy – bardzo długie. Powierzchnię wchłaniania jelita zwiększają kosmki jelitowe.

Porównanie przewodu pokarmowego roślinożercy i mięsożercy

Przeżuwacze, np. krowa i żubr, mają duży, czterokomorowy żołądek. Pierwsza i największa część to żwacz, czyli komora fermentacyjna, w której na zjedzonych roślinach rozwijają się bakterie, protisty i grzyby symbiotyczne. Rozkładają one celulozę budującą ściany komórkowe roślin dzięki wytwarzanemu enzymowi – celulazie. Zawartość żwacza zwracana jest do jamy gębowej, gdzie zostaje dokładnie przeżuta, a po ponownym połknięciu trafia do kolejnych części żołądka. W czwartej, ostatniej komorze żołądka, trawieńcu, odbywa się właściwe trawienie.

RxpWSJCy3qvlM

Schemat przedstawia układ pokarmowy przeżuwacza na przykładzie krowy. Za pomocą jamy gębowej pobierany jest pokarm, który następnie przechodzi przez przełyk będący przewodem wewnątrz organizmu. Z jamy gębowej przez przełyk pożywienie trafia do żwacza. Jest to dość duża, zaokrąglona komora żołądka. Następnie z niej pokarm przesuwa się do czepca – mniejszej komory o zaokrąglonym kształcie. Następną komorą żołądka, do którego trafia pokarm są księgi. Trawieniec to kolejna część żołądka łącząca się z jelitem. Jest ono mocno pofałdowane i prowadzi do odbytu, przez który wydalane są resztki pożywienia.

Pomiędzy jelitem cienkim a jelitem grubym ssaków znajduje się jelito ślepe. Jest ono dobrze rozwinięte u gryzoni i zajęczaków.

Jelito ślepe gryzoni i zajęczaków działa analogicznie do komory fermentacyjnej żołądka przeżuwaczy. Ponieważ jednak leży ono za żołądkiem, zwierzęta te nie mają możliwości strawienia wyhodowanych symbiontów. Z tego powodu pokarm musi przejść przez ich układ pokarmowy dwukrotnie – w tym celu gryzonie i zajęczaki co jakiś czas usuwają przez odbyt półpłynną zawartość jelita ślepego, a następnie ją zjadają.

Przewód pokarmowy u prassaków i ssaków niższych kończy się kloaką, a u ssaków wyższych – odbytem.

Pokrycie ciała

Ciało ssaków pokryte jest skórą, która pełni przede wszystkim funkcję ochronną, ale też bierze udział w termoregulacji, produkcji witaminy DIndeks dolny 3₃ i melaniny oraz umożliwia odbieranie bodźców ze środowiska zewnętrznego. Ponadto tworzy torbę lęgową u torbaczy, błony lotne u nietoperzy i błony pławne u ssaków wodnych.

Skóra ssaków składa się z naskórka, skóry właściwej i tkanki podskórnej.

Naskórek zbudowany jest z zewnętrznej warstwy rogowej, którą tworzą warstwy jednorodnych martwych komórek. Pod nią znajdują się warstwy żywych komórek.

Najgłębiej położona jest warstwa podstawna, gdzie następuje namnażanie komórek naskórka i znajdują się melanocyty, komórki produkujące i magazynujące melaninę – barwnik odpowiadający za kolor skóry, włosów i oczu. Z warstwy podstawnej pochodzą keratynocyty, komórki odpowiedzialne za produkcję keratyny.

Na niej leży warstwa kolczysta, której keratynocyty są połączone desmosomami. W tej warstwie zaczyna się proces rogowacenia.

Kolejną warstwą jest warstwa ziarnista. Znajdujące się w tej warstwie keratynocyty nazywane są komórkami ziarnistymi, ponieważ zawierają granulki keratohialiny pomagające w wiązaniu włókien keratynowych. Ponadto w tej warstwie rozpoczyna się utrata jąder komórkowych, przez co dochodzi do rozpoczęcia degradacji komórek i przekształcania ich do martwych korneocytów.

Warstwą, która przylega bezpośrednio do warstwy rogowej, jest warstwa jasna. Występuje tam, gdzie naskórek jest grubszy, np. na stopach. Zbudowana jest przede wszystkim z korneocytów.

W skórze właściwej znajdują się naczynia krwionośne, biorące udział w termoregulacji, a także naczynia limfatyczne, ciałka zmysłowe, nerwy, gruczoły łojowe, potowe, zapachowe i mlekowe, komórki tłuszczowe, mięśniowe i pigmentowe oraz fibroblasty, które produkują kolagen.

Najgłębiej położoną warstwą skóry jest tkanka podskórna (powięź podskórna), zbudowana z tkanki tłuszczowej. Tkanka podskórna chroni organizm przed nagłymi zmianami temperatury, urazami i amortyzuje wstrząsy.

Włosy

RSyLmTG4CsCa11

Zdjęcie przedstawia gęsią skórkę u człowieka. Widoczny jest fragment skóry na ręce człowieka o kremowym kolorze. Na powierzchni skóry widoczne są niewielkie wzgórki, z których wyrastają stojące pionowo, jasne włoski.

Włosy są wytworem naskórka. Zbudowane są głównie z keratyny i mają postać nitkowatych, zrogowaciałych struktur. Składają się z dwóch części: tkwiącego w skórze korzenia oraz łodygi, wystającej ponad naskórek. Korzeń zakończony jest u dołu cebulką włosową, obejmującą brodawkę włosa – wytwór skóry właściwej. Brodawka włosa zaopatruje cebulkę włosową w składniki odżywcze.

W torebce włosowej znajduje się gruczoł łojowy. Po stronie zewnętrznej pochewki włosa występuje zgrubienie, do którego jest przyczepiony mięsień przywłosowy. Jego działanie można zaobserwować np. w postaci reakcji pilomotorycznej (tzw. gęsiej skórki u człowieka lub zjeżenia sierści u psa).

Włosy pokrywają całe ciało z wyjątkiem wewnętrznej strony dłoni i podeszew, a także ust. Ich funkcją jest ochrona organizmu przed wychłodzeniem.

W sierści ssaków wyróżnia się trzy typy włosów: przewodnie, włosy ościste i  włosy wełniste. Włosy przewodnie i ościste są odpowiedzialne za barwę sierści, natomiast włosy wełniste tworzą warstwę izolującą od środowiska.

Niektóre gatunki ssaków, np. koty, psy, mają włosy czuciowe (wibrysy), będące czułym narządem dotyku. Wibrysy występują przy wargach, nozdrzach i nad oczami.

U niektórych ssaków, np. psów, żubrów, zachodzi linienie, czyli wymiana włosów na nowe. W klimacie umiarkowanym ssaki linieją dwa razy: wiosną i jesienią. Jest to związane z przystosowaniem się barwy, grubości i gęstości sierści do pory roku.

Gruczoły skóry

Do gruczołów skóry człowieka zalicza się: gruczoły łojowe, gruczoły potowe, gruczoły zapachowe i gruczoły mlekowe.

Gruczoły łojowe wydzielają łój, który służy do natłuszczania skóry i włosów. Znajdują się one praktycznie na całym ciele, głównie w pobliżu włosów.

Gruczoły potowe wydzielają pot, który oprócz wody zawiera zbędne produkty przemiany materii (mocznik, kwas mlekowy). Jego funkcja polega na wydalaniu toksyn z organizmu oraz ochładzaniu ciała podczas upałów i wzmożonej aktywności fizycznej.

Gruczoły zapachowe znajdują się w okolicy odbytu i pachwin. Ich wydzielina służy do znakowania terytorium. Ma ona znaczenie podczas wybierania partnera do rozrodu. U skunksa pełni funkcję obronną.

Gruczoły mlekowe powstają z przekształcenia gruczołów łojowych. Występują u wszystkich samic ssaków i wytwarzają mleko, którym karmione są młode ssaki. Mleko zawiera białka, cukry, witaminy i przeciwciała, dzięki którym potomstwo zyskuje odporność naturalną nieswoistą. Gruczoły mlekowe mają ujście w brodawkach sutkowych.

R1LEyrb8ooHKB

Ilustracja przedstawia małą małpkę, która ssie mleko z piersi swojej matki. Małpka ma owłosione ciało, owalną głowę z wystającą częścią twarzową, niewielkie, spiczaste u góry ucho, wystającą część twarzową i zamknięte oko. Widać również owłosiony tułów małpy z ostającym sutkiem.

Układ szkieletowy, układ mięśniowy i ruch

Czaszka ssaków składa się z dwóch części: trzewioczaszki i mózgoczaszki. Tworzy jednolitą puszkę kostną, w której jedynym ruchomym elementem jest staw znajdujący się przy nasadzie łuku jarzmowego.

Ssaki mają synapsydalny typ czaszki, który charakteryzuje się obecnością dołu skroniowego między mózgoczaszką a łukiem jarzmowym.

RFq1V7Jw8nmNn

Zdjęcie przedstawia czaszkę synapsydów. Ma jajowaty, wydłużony kształt. Na spodniej stronie widoczne są zęby. Na kości czaszki widoczne są nozdrze, oczodół i dół skroniowy.

Kości mózgoczaszki u dorosłych ssaków łączą się ze sobą nieruchomymi połączeniami – szwami. U młodych kości połączone są ze sobą elastycznymi pasmami tkanki łącznej ze względu na rozwój mózgowia.

Żuchwa składa się z jednej kości.

W uchu środkowym ssaków występują trzy kosteczki słuchowe (młoteczek, kowadełko i strzemiączko), które umożliwiają wzmacnianie drgań i przenoszenie ich do ucha wewnętrznego.

Czaszka ssaków połączona jest z pierwszym kręgiem kręgosłupa (dźwigaczem) za pomocą dwóch kłykci potylicznych, dzięki czemu ssaki mogą poruszać głową w dwóch płaszczyznach: góra–dół i lewo–prawo.

Szkielet osiowy

Szkielet wszystkich dorosłych ssaków jest skostniały, a kręgosłup wyraźnie podzielony na odcinki:

• szyjny – zbudowany zazwyczaj z 7 kręgów (wyjątkiem są niektóre leniwce, które mają 8–9 kręgów, oraz leniuchowcowate, mające 5–6 kręgów);

• piersiowy – zbudowany z 9–25 kręgów;

• lędźwiowy – zbudowany zwykle z 5–7 kręgów (wyjątkiem są niektóre torbacze, owadożerne i kopytne, które mają 4 kręgi);

• krzyżowy, który powstał ze zrośniętych 1–17 kręgów, dając kość krzyżową;

• ogonowy – zbudowany z 3–49 kręgów, w zależności od funkcji pełnionej przez ogon: chwytnej, podporowej lub ochronnej.

Z kręgami piersiowymi połączone są żebra, tworzące wraz z mostkiem klatkę piersiową.

RoAgJBtvfAsfg

Rysunek przedstawia szkielet czworonożnego ssaka na przykładzie psa. Z przodu posiada on płaską czaszkę osadzoną na długiej szyi zbudowanej z kręgów. Pod szyją znajdują się dwie łopatki. Są to wydłużone, parzyste, płaskie kości. Z łopatką bezpośrednio połączona jest wydłużona kość ramienna, dalej w dolnej części przednich łap znajdują się kości promieniowe, a do nich równoległe kości łokciowe. Pod nimi znajdują się cienkie i niewielkie kości nadgarstka. Przednie łapy są zakończone kośćmi palców. Przednią obręcz z tylną łączy kręgosłup złożony z licznych kręgów, a pod spodem klatka piersiowa zbudowana z parzystych żeber. Z tyłu ciała za kręgosłupem sąsiaduje kość biodrowa. Za nią widoczna jest płaska kość kulszowa. Oprócz ogona od kości biodrowej na dół odchodzą kości udowe budujące nogi. W dolnej części kość udowa łączy się z rzepką, która buduje górę kolana. Od rzepki w dół odchodzi kość piszczelowa. Analogicznie tył nogi poniżej kolana buduję kość strzałkowa. Łączą się one z kośćmi stępu. Pod nimi znajduje się kość śródstopia połączona z kośćmi palców tylnej łapy.

Szkielet kończyn

W obręczy barkowej ssaków doszło do redukcji liczby kości. Tworzą ją łopatki. Kości krucze występują wyłącznie u stekowców, natomiast obojczyk mają tylko ssaki używające przednich kończyn do złożonych ruchów, np. małpy, nietoperze, krety. Ssaki, które szybko biegają, np. psy i kopytne, nie mają obojczyka, a ich kończyny łączą się z kręgosłupem za pomocą osadzonych na łopatce mięśni.

Obręcz miedniczna ssaków jest zrośnięta z odcinkiem krzyżowym kręgosłupa. Tworzą ją kości: biodrowa, kulszowa i łonowa. U gatunków, u których kończyny tylne zanikły, miednica uległa redukcji: zbudowana jest ze szczątkowych kości niepołączonych z kręgosłupem.

Układ mięśniowy

Mięśnie ssaków są dobrze rozwinięta i stanowią dużą część masy ich ciała. Wyróżnia się mięśnie osiowe (podosiowe i nadosiowe), kończyn, głowy i podskórne.

Mięśnie szyi są mocno zróżnicowane, co umożliwia ssakom poruszanie głową.

Mięśnie nadosiowe utrzymują ściany brzucha obciążonego trzewiami, szczególnie w trakcie poruszania się, dlatego są dobrze rozwinięte w okolicy lędźwiowej.

Mięśnie podosiowe dzielą się na dwa odcinki: piersiowy, którego mięśnie uczestniczą w oddychaniu, i brzuszny podtrzymujący trzewia. Z mięśni podosiowych rozwija się przepona oddzielająca klatkę piersiową od jamy brzusznej.

Mięśnie kończyn umożliwiają ssakom poruszanie ciałem na zasadzie dźwigni, stąd każdy staw w kończynach jest zaopatrzony w przynajmniej dwa mięśnie: zginający i prostujący. Kończyny ssaków znajdują się pod tułowiem, dlatego staw kończyny przedniej (łokieć) zwraca się ku tyłowi, a staw kończyny tylnej (kolano) ku przodowi. Układ ten ma dwie zalety:

• kolano, które zwrócone jest do przodu, podnosi wydajność mięśni podczas odpychania kończyny od podłoża podczas biegu;

• łokieć, który zgina się do tyłu, umożliwia podnoszenie ciała oraz wspomaga przy podciąganiu go do przodu; kończyna przednia z łokciem mogła może służyć do latania lub chwytania.

Ruch

Ssaki poruszają się w różny sposób w zależności od środowiska życia.

Większość ssaków żyje na lądzie, a kończyny pełnią u nich funkcję podpór. Dzięki temu, że są one umieszczone pionowo pod tułowiem, utrzymanie tułowia jest znacznie łatwiejsze niż u płazów i gadów, u których ciało jest zawieszone na kończynach.

Przystosowaniem ssaków wodnych do pływania jest opływowy kształt ciała oraz przednie kończyny przekształcone w płetwy.

Nietoperze to jedyne latające ssaki. Mają skrzydła, które powstały z wydłużonych palców przedniej kończyny, przedramienia, ramienia oraz błony lotnej.

Układ nerwowy i narządy zmysłów

Ssaki mają najbardziej rozwinięty układ nerwowy ze wszystkich kręgowców. Można go podzielić na:

• ośrodkowy układ nerwowy – składający się z mózgowia i rdzenia kręgowego;

• obwodowy układ nerwowy – z nerwami czaszkowymi i nerwami rdzeniowymi.

Mózgowie ssaków złożone jest z pięciu odcinków:

• kresomózgowia;

• międzymózgowia;

• śródmózgowia;

• tyłomózgowia – móżdżku;

• rdzenia przedłużonego.

R1LjCINcbiiuD

Schemat przedstawia budowę mózgowia ssaka na przykładzie człowieka. Największą powierzchnię w mózgowiu zajmuje kresomózgowie. Ma ono pofałdowaną powierzchnię, składa się z dwóch półkul. Kształtem przypomina orzech włoski. Poniżej widać niewielki móżdżek, od którego biegnie długi rdzeń przedłużony.

Najlepiej rozwiniętym odcinkiem mózgowia ssaków jest kresomózgowie, podzielone na półkule i pokryte korą mózgową. Kresomózgowie stanowi centralny ośrodek koordynacyjny układu nerwowego. Znajduje się w nim ponad połowa wszystkich neuronów ssaka, co świadczy to o wysokim stopniu zaawansowania rozwojowego tych zwierząt. Dzięki temu u ssaków rozwinęły się zdolności kojarzenia, analizy, zapamiętywania, a także nawiązywania relacji międzyosobniczych.

Międzymózgowie jest niewielkie i znajdują się w nim:

• szyszynka wydzielająca melatoninę;

• przysadka mózgowa wydzielająca hormony (m.in. hormon wzrostu, prolaktynę, hormon tyreotropowy, hormon folikulotropowy, hormon luteinizujący, endorfiny, melanotropinę, oksytocynę i wazopresynę);

• pasma wzrokowe.

Śródmózgowie jest najmniejszą częścią mózgowia. Zlokalizowane są w nim ośrodki związane z narządami wzroku i słuchu.

Móżdżek ssaków jest duży, poryty licznymi bruzdami dzielącymi go na płaciki. Odpowiada on za koordynację ruchową i regulowanie postawy.

Pod móżdżkiem znajduje się rdzeń przedłużony. Znajdują się w nim ośrodki nerwowe kierujące podstawowymi dla życia czynnościami (oddychaniem, krążeniem krwi, połykaniem), a także ośrodki odpowiedzialne za: wymioty, kichanie, kaszel, ziewanie, wydzielanie potu.

Ssaki mają narządy zmysłów:

• dotyku;

• węchu;

• smaku;

• wzroku;

• słuchu.

Do narządów dotyku zalicza się narządy czucia powierzchniowego i narządy czucia głębokiego. Narządy czucia powierzchniowego dzielą się na receptory bólu (nocyreceptory), receptory dotyku i ucisku (mechanoreceptory) oraz receptory zimna i ciepła (termoreceptory). Receptory czucia głębokiego to proprioreceptory, rejestrujące ruch kończyn i położenie ciała, oraz wisceroreceptory, znajdujące się w narządach wewnętrznych.

Specjalistycznymi narządami zmysłowymi są występujące u niektórych ssaków wibrysy – włosy, których korzenie są umieszczone w szczelnych torebkach z bogato unerwionymi i wypełnionymi krwią zatokami. Wygięcie tych włosów powoduje podrażnienie nerwów, co zwierzę odbiera jako dotyk.

Rlpjfg0z2m1ch

Na zdjęciu przedstawione są wibrysy nibylisa andyjskiego. W centrum fotografii znajduje się głowa ssaka pokryta rudą sierścią. Nibylis ma wydłużony pysk zakończony czarnym, okrągłym nosem. Po bokach pyszczka znajdują się wibrysy, czyli cienkie i długie wąsy w kolorze czarnym. Widoczna jest również para bursztynowych oczu.

Ssaki zwykle mają dobrze rozwinięty narząd smaku. Kubki smakowe rozmieszczone są na języku.

Zmysł węchu u ssaków również jest silnie rozwinięty. Narząd węchu mieści się w jamie nosowej. Służy do poszukiwania jedzenia, wyczuwania drapieżnika oraz komunikacji międzygatunkowej. U większości ssaków występuje narząd Jacobsona.

Narząd wzroku – oko – zbudowany jest z gałki ocznej, układu ochronnego i ruchowego, a także połączeń nerwowych, które łączą siatkówkę oka z mózgiem. Oko odbiera bodźce świetlne i przetwarza je w mózgu na wrażenie wzrokowe. Narząd ten znajduje się w przedniej części oczodołu. Zbudowany jest z trzech warstw:

• warstwy zewnętrznej – twardówki w tylnej części oka, rogówki w przedniej części oka;

• warstwy środkowej – błony naczyniowej z naczyniami krwionośnymi, w której wyróżnia się naczyniówkę, ciało rzęskowe i tęczówkę, otaczającą otwór źrenicy;

• warstwy wewnętrznej, wysłanej siatkówką.

Akomodacja u ssaków polega na zmianie kształtu soczewki oka. Kiedy obserwowany przedmiot znajduje się blisko, dochodzi do skurczu mięśni rzęskowych, które zmieniają kształt soczewki na bardziej kulisty.

Narząd słuchu – ucho środkowe – służy do wzmacniania i przekazywania fal dźwiękowych ze środowiska do błędnika. W jamie bębenkowej znajdują się trzy, połączone ze sobą stawami, kosteczki słuchowe:

• młoteczek;

• kowadełko;

• strzemiączko.

Interesującym zjawiskiem jest zdolność niektórych ssaków do echolokacji, czyli określania położenia obiektów w otoczeniu za pomocą echa akustycznego. Metodę tę wykorzystują m.in. nietoperze i delfiny.

Układ krwionośny

Układ krwionośny ssaków zapewnia transport tlenu, substancji odżywczych, produktów przemiany materii i hormonów powstałych w gruczołach dokrewnych.

Krew krąży w dwóch obiegach: płucnym i obwodowym, a serce jest czterodziałowe: składa się z dwóch przedsionków i dwóch komór. Dzięki temu krew natlenowana i odtlenowana się nie mieszają. Pomiędzy przedsionkami a komorami oraz pomiędzy komorami a tętnicami występują zastawki. Występuje tylko jedna aorta.

Krew składa się z osocza, erytrocytów, leukocytów i płytek krwi.

Układ oddechowy

Funkcją układu oddechowego jest doprowadzanie tlenu i odprowadzenie dwutlenku węgla.

Wymiana gazowa odbywa się przez płuca mające pęcherzykowatą budowę. Powietrze dostarczane jest do płuc przez drogi oddechowe, na które składają się:

• jama nosowa;

• gardziel – będąca krótkim połączeniem drogi pokarmowej z oddechową;

• krtań – ewolucyjnie nowy narząd występujący u ssaków; jej ujście chronione jest przez nagłośnię, która zamyka krtań przy połykaniu; w krtani znajdują się dwa fałdy śluzówki, tworzące struny głosowe; napięcie fałdów wpływa na wysokość wydawanego przez ssaka dźwięku;

• tchawica;

• oskrzela.

W płucach występują liczne pęcherzyki płucne. Ich obecność powoduje zwiększenie powierzchni oddechowej w stosunku do powierzchni oddechowej płuc gadów.

Wentylowanie płuc odbywa się dzięki ruchom klatki piersiowej i przepony.

Termoregulacja

Ssaki są stałocieplne. Przed utratą ciepła chronią je owłosienie i podskórna warstwa tłuszczu. Główne generatory ciepła w organizmie ssaków to wątroba, mięśnie i mózg. Utrata ciepła następuje przez powierzchnię skóry. Stałocieplność wymaga dostarczenia dużej ilości tlenu do komórek, co wiąże się z dużą powierzchnią wymiany gazowej w płucach oraz sprawnym transportem tlenu przez krew.

Jeżeli temperatura ciała jest zbyt wysoka, naczynia włosowate w skórze się rozszerzają, dzięki czemu krew może dopłynąć do niemal samej powierzchni ciała i wypromieniować dużo ciepła. Odparowanie wody zachodzi poprzez pocenie się i ziajanie.

Jeżeli jest zimno, naczynia krwionośne się kurczą, a temperatura skóry spada. Z chłodnej powierzchni organizm traci mniej ciepła, dzięki temu narządy wewnętrzne mogą zachować właściwą temperaturę.

Duże zwierzęta mające obfite futro, np. niedźwiedzie i borsuki, na zimę gromadzą pod skórą grubą warstwę tłuszczu brunatnego, który generuje ciepło, po czym zapadają w sen zimowy w gnieździe chroniącym od mrozu. Temperatura ich ciała spada: u niedźwiedzia z 38°C do 31°C. U niewielkich zwierząt, które udają się na zimowy odpoczynek, np. u nietoperzy, temperatura ciała podczas zimowania wynosi kilka stopni powyżej 0 – z tego powodu mówi się, że ssaki te zapadają w stan hibernacji (odrętwienia).

Wydalanie i osmoregulacja

Narządem wydalniczym ssaków są zanercza (nerki ostateczne), tworzące wraz z moczowodami i pęcherzem moczowym układ wydalniczy. Ssaki są zwierzętami ureotelicznymi. W ich nerkach produkowany jest mocz, który składa się głównie z mocznika.

Podstawową jednostką nerki jest nefron.

W nerkach obecne są pętle Henlego, w których zagęszczany jest mocz. Ich długość wiąże się ze środowiskiem życia ssaków: u zwierząt pustynnych, ze względu na oszczędność wody, pętle Henlego są długie, natomiast u ssaków wodnych są stosunkowo krótkie.

Ssaki mają zdolność osmoregulacji przez regulację stężenia jonów i wody wydalanych z moczem.

Rozmnażanie i rozwój

Ssaki są rozdzielnopłciowe. Większość gatunków jest żyworodna; jajorodność występuje jedynie u stekowców. Zapłodnienie jest wyłącznie wewnętrzne, a rozwój prosty.

Ssaki należą do owodniowców. Mają cztery błony płodowe: owodnię, omocznię, kosmówkę i pęcherzyk żółtkowy.

Układ rozrodczy męski ssaka składa się z:

• dwóch jąder;

• dwóch nasieniowódów;

• narządu kopulacyjnego (prącia).

Układ rozrodczy żeński ssaka składa się z:

• dwóch jajników;

• dwóch jajowodów;

• macicy;

• pochwy.

Ssaki jajorodne, stekowce, składają jaja, które następnie wysiadują lub noszą w kieszeni. Po wykluciu się z jaja młode wymagają opieki matki. Pierwszym pokarmem młodych stekowców jest mleko matki, które wylizują z jej brzucha (brak sutków).

Ssakami żyworodnymi są torbacze i łożyskowce.

Torbacze wykształcają łożysko żółtkowo‑kosmówkowe. Jest to prymitywne pseudołożysko, które tworzy się z połączenia pęcherzyka żółtkowego z kosmówką. Młode rodzą się na wczesnym etapie rozwoju zarodkowego, wobec czego konieczne jest zapewnienie im opieki i warunków do dalszego rozwoju – odbywa się to w torbie matki, w której młode przyczepiają się do sutków i odżywiają mlekiem.

U łożyskowców kosmówka zrasta się z omocznią, tworząc łożysko kosmówkowo‑omoczniowe. Zarodek znajduje się w płynie owodniowym, który umożliwia mu ruch. Płyn owodniowy otoczony jest przez jedną z trzech błon płodowych – owodnię, tworzącą bezpośrednie środowisko dla zarodka. Druga błona płodowa – kosmówka – chroni zarodek przed działaniem szkodliwych czynników zewnętrznych. Trzecia błona płodowa – omocznia – magazynuje szkodliwe produkty przemiany materii. Płód połączony jest z łożyskiem pępowiną, w której znajdują się dwie tętnice oraz żyła, zaopatrujące płód w krew i substancje odżywcze.

Podsumowanie

• Ssaki to najbardziej zróżnicowana grupa synapsydów, która dzięki stałocieplności opanowała niemal wszystkie środowiska na Ziemi, od mroźnych stref podbiegunowych po gorące pustynie.

• Do unikalnych cech tej gromady należą gruczoły mlekowe służące do karmienia młodych, ciało pokryte włosami oraz obecność małżowin usznych i trzech kosteczek słuchowych w uchu środkowym.

• Skóra ssaków jest wielowarstwowa i zawiera liczne gruczoły: łojowe natłuszczające włosy, potowe uczestniczące w termoregulacji, zapachowe służące do komunikacji oraz mlekowe będące przekształconymi gruczołami łojowymi.

• Zrogowaciały naskórek wytwarza struktury ochronne takie jak pazury, paznokcie, kopyta, rogi oraz fiszbiny, natomiast skóra właściwa jest miejscem powstawania poroża i zębów.

• Czaszka łączy się z kręgosłupem za pomocą dwóch kłykci potylicznych, co w połączeniu z dźwigaczem i obrotnikiem zapewnia dużą ruchomość głowy w różnych płaszczyznach.

• Kręgosłup jest wyraźnie podzielony na odcinki, przy czym odcinek szyjny u niemal wszystkich ssaków składa się z siedmiu kręgów, niezależnie od długości szyi zwierzęcia.

• Zęby są zróżnicowane na siekacze, kły, przedtrzonowce i trzonowce oraz osadzone w zębodołach, a większość gatunków wymienia uzębienie mleczne na stałe tylko raz w życiu.

• Układ pokarmowy jest dostosowany do rodzaju diety, co objawia się m.in. obecnością wielokomorowego żołądka u przeżuwaczy oraz długim jelitem ślepym u gryzoni, pełniącym funkcję komory fermentacyjnej.

• Wymiana gazowa odbywa się w płucach pęcherzykowatych o ogromnej powierzchni, a wentylację wspomaga przepona – unikalny mięsień oddzielający jamę klatki piersiowej od brzusznej.

• Serce jest całkowicie podzielone na dwa przedsionki i dwie komory, co zapewnia pełną separację krwi natlenowanej od odtlenowanej i pozwala na utrzymanie wysokiego tempa metabolizmu.

• Dojrzałe erytrocyty ssaków tracą jądro komórkowe, co pozwala im transportować więcej tlenu i zwiększa ich elastyczność podczas przepływu przez wąskie naczynia włosowate.

• Najwyższy stopień rozwoju osiągnęło kresomózgowie, którego półkule są pofałdowane i pokryte korą mózgową, co warunkuje zdolność do uczenia się i skomplikowanych zachowań społecznych.

• Narządy zmysłów są doskonale wykształcone, szczególnie słuch (często z wykorzystaniem echolokacji), węch oraz dotyk realizowany m.in. przez włosy czuciowe zwane wibrysami.

• Wydalanie odbywa się przez nerki ostateczne (zanercza), które dzięki pętlom Henlego potrafią bardzo skutecznie zagęszczać mocz, chroniąc organizm przed nadmierną utratą wody.

• Rozmnażanie cechuje się zapłodnieniem wewnętrznym i żyworodnością u większości grup, przy czym jedynie prymitywne stekowce pozostają jajorodne.

• Rozwijający się w macicy zarodek jest chroniony przez błony płodowe, a u łożyskowców powstaje złożony narząd – łożysko, zapewniające płodowi pokarm i tlen bezpośrednio z krwi matki.

Ćwiczenia utrwalające