Analiza budowy ssaków - ze wskazaniem na cechy ich doskonałości.
Ssaki, podobnie jak ptaki pochodzą od pewnej grupy wymarłych gadów. Bezpośrednimi przodkami ssaków były gady ssakokształtne z całkowicie wymarłej gromady Synapsida. Pierwsze ssaki pojawiły się w triasie - wyodrębniły się, więc z gadów wcześniej niż ptaki,(które powstały w jurze). Obecnie stanowią grupę najwyżej zorganizowanych kręgowców. Ciało ssaków składa się z głowy, szyi, tułowia, ogona i dwóch par kończyn, przeważnie pięciopalczastych. U większości form wszystkie kończyny zachowały czynności kroczne - przypadki radykalnych modyfikacji są rzadkie. U ssaków latających (nietoperze) kończyny piersiowe (przednie) mają błonę lotną i pełnią rolę skrzydeł. U form morskich (foki, wieloryby) występują płetwy. W pewnych przypadkach kończyny przednie stały się wyspecjalizowanymi narządami chwytnymi (małpy, człowiek).
Ssaki są stałocieplne. Do utrzymania stałej temperatury ciała przyczynia się budowa skóry. Przed utratą ciepła zabezpiecza zwierze pokrywa włosowa (sierść), przed przegrzaniem chroni je obecność w skórze gruczołów potowych, pozwalających na obniżenie temperatury w skutek wzmożonego parowania wody z powierzchni skóry. Włosy są swoistymi tworami naskórka ssaków homologicznymi łuskom gadów i piórom ptaków. Należy zaznaczyć, że łuski i pióra są w całości pochodzenia naskórkowego, natomiast w procesie formowania się włosa uczestniczy zarówno naskórek jak i skóra właściwa. Rogowe łuski, jakie zachowały się u pewnych ssaków, są pozostałością po ich gadzich przodkach. U łuskowców łuski pokrywają nawet całe ciało, a u niektórych gryzoni i owadożernych występują na łapach i ogonie.
Charakterystyczną cechą ssaków jest uzębienie. Zęby są osadzone w zębodołach (zagłębieniach w kościach szczęk) i u większości form są one zróżnicowane na kilka grup morfologicznie funkcjonalnych(uzębienie gadów jest jednolite, a zęby osadzone są na płaskich powierzchniach kości - wyjątek stanowią krokodyle, które mają zębodoły). Czaszka łączy się z kręgosłupem dwoma kłykciami potylicznymi - ruchliwość głowy zapewnia budowa i układ dwóch pierwszych kręgów szyjnych - szczytowego i obrotowego.
Serce złożone jest z dwóch przedsionków i dwóch komór.
Wszystkie ssaki oddychają płucami. Jama ciała przedzielona jest mięśniową przegrodą - przeponą - na część piersiową ( z płucami i sercem) i brzuszną (mieszczącą pozostałe narządy wewnętrzne).
Podstawę układu wydalniczego stanowi para nerek ostatecznych. Prawie wszystkie ssaki są żyworodne; nieliczne jajożyworodne. U łożyskowców rozwijający się zarodek połączony jest z organizmem matki za pośrednictwem tzw. łożyska. Poprzez łożysko odbywa się wymiana gazowa i odżywianie płodu. Specyficzną cechą, związaną z rozrodem ssaków jest karmienie nowo narodzonych młodych mlekiem - wydzieliną gruczołów mlekowych matki.
Wysoki poziom organizacji ssaków wynika z najwyższego w świecie zwierząt stopnia rozwoju uch poszczególnych układów. Ogromne znaczenie ma doskonale rozwinięty i niezwykle sprawnie działający układ nerwowy. Organizacji centralnych części układu nerwowego ssaki zawdzięczają najwyższy wśród zwierząt poziom rozwoju psychicznego, co w powiązaniu ze sprawnymi narządami zmysłów pozwoliło im osiągnąć wielką plastyczność zachowań i łatwość dostosowywania się do różnych warunków środowiskowych.
Ssaki zasiedlają wszelkie środowiska - występują na ziemi i pod ziemią, w morzach i wodach słodkich, wśród wiecznych lodów, opanowały też powietrze. Różnorodność środowisk zajmowanych przez te zwierzęta związana jest z wielką rozmaitością ich typów budowy, wytworzonych w toku ewolucji. Pod tym względem ssaki przewyższają nawet ptaki, których budowa, zewnętrznie różnorodna, wyznaczona jest przez jednolity plan określany przystosowaniem do lotu.
- 1 -
Gromada ssaków liczy około 4,5 tysiąca gatunków i dzieli się na trzy podgromady. Trzonem gromady ssaków jest podgromada łożyskowce dzieląca się na 17 rzędów. Charakterystycznym narządem tych ssaków jest łożysko - narząd łączący zarodek ze ścianą macicy matki. Łożysko utrzymuje płód w macicy, pośredniczy w wymianie fizjologicznej (m.in. oddychaniu, odżywianiu i wydalaniu) między rozwijającym się zarodkiem a organizmem samicy. Łożyskowce reprezentują rozmaite typy budowy. Gatunkiem zajmującym najwyższą pozycję w systemie jest człowiek, należący do rzędu naczelnych.
Budowa ssaków:
Wielkość, kształt ciała i wygląd zewnętrzny ssaków są niesłychanie zróżnicowane, zależne od przynależności systematycznej, występowania i trybu życia. Gromada ta zawiera tak krańcowo różne organizmy, jak nietoperz, wieloryb, słoń czy człowiek. Stałymi, głównymi częściami ciała ssaków są: głowa, szyja, tułów, ogon (często zredukowany) i dwie pary kończyn różnie uformowanych. Na głowie mieszczą się głównie narządy zmysłów: oczy, nozdrza i uszy mające zwykle zewnętrzne małżowiny. Kończyny, w odróżnieniu od kończyn gadów, nie są rozstawione na boki, lecz podciągnięte pod tułów. Takie ustawienie kończyn znacznie usprawnia ruchy zwierzęcia, wymaga jednak odpowiednio silnych mięśni i rozwiniętego zmysłu równowagi.
Skóra ssaków jest wielowarstwowa i ma złożoną budowę. Składa się z naskórka i łącznotkankowej skóry właściwej. Powierzchniowa, zrogowaciała warstwa naskórka podlega nieustannemu złuszczaniu. Pod nią leżą kolejne warstwy komórek produkowanych przez warstwę rozrodczą. W niej powstają też związki włosów (twory naskórka). Całości powłoki ciała dopełnia podskórna warstwa tłuszczowa i zewnętrzna okrywa z włosów. Naskórek utworzony jest z warstwy wewnętrznej, martwej i zrogowaciałej, oraz leżącej pod nią żywej warstwy komórek. Pazury, paznokcie, kopyta i pochwy rogowe pustorożców. (bydła, antylop, kóz i owiec) są, podobnie jak włosy tworami nabłonka (naskórka). Skóra właściwa jest gruba, bogato unaczyniona oraz unerwiona. Podskórna warstwa tłuszczowa stanowi ważny element termoregulacyjny. Szczególnie silna jest ona rozwinięta u zwierząt o ciele nagim np.
u wielorybów. Również niezmiernie istotne znaczenie izolacyjne ma okrywa z włosów, występująca o większości ssaków. Pojedynczy włos złożony jest z części wystającej ponad skórę, czyli trzonu, oraz tkwiącego w skórze korzenia. Korzeń zakończony jest cebulką włosową. Otwarta od dołu cebulka obejmuje łącznotkankową brodawkę włosa, do, której ze skóry właściwej wnikają odżywiające włosy naczynia krwionośne. Do pochewki włosowej przytwierdzone są przebiegające w skórze właściwej pasemka mięśniowe, powodujące ruch (stroszenie) włosa. Sam włos zbudowany jest z trzech koncentrycznych obszarów: leżącego w środku rdzenia, otaczającej go kory włosa- zawierającej barwniki i cienkiej warstwy zewnętrznej zwanej powłoczką włosa. Sierść u większości ssaków tworzą włosy dwóch głównych rodzajów: długie i sztywne włosy ościste chronią ciało przed urazami i przemakaniem a krótsze i delikatne włosy wełniste stanowią tzw. poszycie pełniące rolę termoizolacyjną. Szczególnym rodzajem włosów są włosy czuciowe tzw. wibrysy, występujące zwłaszcza na pysku. Do ich pochwy i częściowo rdzenia wnikają włókna nerwowe.
Skóra ssaków w odróżnieniu od ptaków i gadów obfituje w gruczoły, będące tworami naskórka. U ssaków występują gruczoły potowe, łojowe, zapachowe i mlekowe. Mają one różną budowę. Główną rolą gruczołów potowych jest termoregulacja- ochładzanie w miarę potrzeby powierzchni ciała, przez parowanie wody usuwanej z organizmu.
- 2 -
W skład potu wchodzi m.in. mocznik, sole mineralne i inne zbędne produkty przemiany materii. Gruczoły potowe pełnią, więc też funkcję wydalnicze. Gruczoły łojowe otwierają się do pochewek włosowych- ich wydzielina nadaję włosom elastyczność i chroni sierść przed zamoknięciem. Gruczoły zapachowe pełnią funkcję wabiące przy kojarzeniu par lub odstraszające np. odbytowe gruczoły skunksów lub tchórzy. Swoistymi narządami ssaków są gruczoły mlekowe, będące przekształconymi gruczołami potowymi. U łożyskowców (i torbaczy) gruczoły mlekowe uchodzą na wierzchołkach brodawek sutkowych. Wydzielina gruczołów mlekowych (mleko) stanowi jedyny i nieodzowny pokarm wszystkich młodych ssaków.
Szkielet ssaków jest masywny i właściwie całkowicie skostniały. Charakterystyczną cechą w budowie czaszki jest połączenie jej płaskich kości za pomocą szwów (kości czaszki ptaków są zrośnięte). W stosunkowa znaczne rozmiary osiąga mózgowa część czaszki, co wiąże się z silnym rozwojem mózgowym.
Żuchwa połączona jest stawowo (ruchomo) z resztą czaszki. Występują dwa kłykcie potyliczne, a dwa pierwsze kręgi- szczytowy i obrotowy tworzą układ umożliwiający ruchy czaszki w płaszczyźnie pionowej oraz płaszczyznach bocznych.
Kręgosłup ssaków dzieli się na odcinki: szyjny, piersiowy, lędźwiowy, krzyżowy i ogonowy. U większości gatunków kręgi poszczególnych odcinków ( z wyjątkiem krzyżowego) pozostają niezrośnięte, dzięki czemu kręgosłup prawie na całej długości zachowuję mniejszą lub większą elastyczność. Odcinek szyjny kręgosłupa u prawie wszystkich ssaków składa się z siedmiu kręgów. Kręgów piersiowych jest zwykle 12-15.Żebra (połączone z kręgami piersiowymi) łączą się z mostkiem i tworzą klatkę piersiową. Lędźwiowy odcinek kręgosłupa składa się z 2-9 kręgów o masywnej budowie. Zrośnięte kręgi krzyżowe (1-13) tworzą kość krzyżową. Odcinek ogonowy ssaków cechuje największa zmienność liczby kręgów od 3 do 49. Wiąże się to z zachowaniem lub zanikiem ogona u poszczególnych grup, co z kolei zależy od zakresu jego czynności.
Głównym elementem obręczy kończyny piersiowej jest para szerokich płaskich łopatek. Obojczyki, łączące łopatki z mostkiem, występują z zasady o tych ssaków, których kończyny piersiowe wykonują skomplikowane wielopłaszczyznowe ruchy. Kość krucza nie występuje. Jej pozostałością jest wyrostek kruczy łopatki. Szkielet kończyny piersiowej utworzony jest przez kość ramienną, kości przedramienia (łokciową i promieniową) oraz kości dłoni (nadgarstka, śródręcza i palców). Obręcz kończyny miednicznej składa się z trzech par zrośniętych ze sobą kości: biodrowych, kulszowych i łonowych. Łącznię tworzą one kość miedniczną (miednicę). W miejscach zrośnięcia wymienionych trzech kości leżą panewki stawów biodrowych. Szkielet kończyny miednicznej (tylnej) tworzą: kość udowa kości podudzia(piszczelowa i strzałkowa) oraz kości stopy (stępu, śródstopia i palców). W stawie kolanowym (między udem a podudziem) występuje dodatkowa kostka- rzepka, która często ulega urazom. Umięśnienie szkieletowe ssaków w związku z ich sprawnością fizyczną jest doskonale rozwinięte. Mięśnie ułożone są w kilka warstw i tworzą określone grupy funkcjonalne. Regułą jest występowanie zespołów mięśni antagonistycznych - o działaniu przeciwstawnym (np. zginaczy i prostowników kończyn). Charakterystyczne cechy umięśnienia ssaków to m. in. silny rozwój mięśni podskórnych powodujących ruchy skóry oraz występowanie przepony - mięśnia poprzecznie prążkowanego, oddzielającego jamę brzuszną od jamy piersiowej. Dobrze rozwinięte są mięśnie żuchwy w związku z potrzebą odgryzania i rozdrabniania pokarmów.
Sprawność fizyczna oraz wysoki poziom psychiczny ssaków uwarunkowane są najwyższym w skali świata zwierzęcego stopniem rozwoju układu nerwowego.