Эволюция

  Млечные железы, столь характерные для  всех представителей рассматриваемого класса, представляют собой видоизмененные потовые. Мышечная система более развита и дифференцирована, чем у пресмыкающихся. Особенно сильно развиты мышцы, связанные с конечностями. Скелет претерпел ряд изменений, которые находятся в связи с усложнением нервной, мышечной и других систем и органов. Череп млекопитающих отличается прежде всего большими размерами мозгового отдела, в связи с чем его основание широкое. В черепе ярко выражена тенденция к срастанию отдельных костей. Каждая из костей является видоизменением соответствующих костей древних предков, например, у зародышей есть зачаток парасфеноида - кости, развитой только у костных рыб и земноводных. Очень характерно развитие нижней челюсти. Она состоит только из зубной кости. Сочленовная кость превратилась в молоточек, а угловая в барабанную, превратившись в элементы органов слуха.

  У всех млекопитающих, при разной длине  шеи, шейных позвонков семь, что говорит  об их общем происхождении. Количество пальцев у большинства млекопитающих  полное, по пяти на каждой ноге. Каждая из особенностей млекопитающих имеет свои причины, этих причин в целом две: происхождение от единого предка и условия жизни в самом широком смысле, например, постоянная высокая температура позволяет вести активный образ жизни в любое время года и суток. Это требует высокого развития органов чувств кроме зрения, в частности слуха. Это вызвало быстрый прогресс органов слуха, их чувствительности и разрешающей способности по частотам, диапазону частот. При этом потребовалось природе на базе ранее существовавших костей черепа создать новый орган, включающий молоточек, барабанную кость,

  Своя  причина заключается и в том, что именно пять пальцев на конечностях, и количество и расположение глаз и т.д. Например, в принципе невозможны у млекопитающих фасеточные глаза. Во-первых, потому, что у предков зрение хрусталиковое, во-вторых, потому, что размеры глаза таковы, что с одной стороны они обладает большой светосилой, а с другой, связаны с масштабной неинвариантностью по отношению к волновым свойствам света. Можно указать и на другие причины, из которых будет совершенно ясно, что глаза у млекопитающих в принципе не могут быть другими.

  Вообще  говоря, условия жизни млекопитающих  определяют всю совокупность характеристик  животного, и в частности совокупность характеристик органов чувств. Можно подробно рассмотреть этот вопрос, за недостатком времени остановимся только на электромагнитном излучении. Его можно подразделить на гаммаизлучение, рентгеновское излучение, ультрафиолетовое излучение, видимый свет, инфракрасное излучение, коротковолновое и длинноволновое радиоизлучение. Ясно, что имеет смысл в восприятии не всего диапазона электромагнитного излучения, а вполне определенных его участков имеющих определенное значение для животного. Животного в наибольшей, степени интересуют объекты которые могут его привлекать как корм, или отпугивать как враг. То есть его интересуют  прежде всего биологические объекты, которые почти не задерживают гамма- и рентгеновское излучение. Кроме того, и естественных источников такого излучения достаточной мощности не существует, а с другое стороны облучение этим излучением большой мощности приводит к разрушению органических соединений. Таким образом эти излучения не имеют эволюционного значения для животного, а следовательно и их восприятие не является необходимым. Учитывая, что эволюционные процессы связаны и с устранением всякой избыточности, ясно, что органов для восприятия этого излучения просто не может быть. То же можно сказать и о радиоволнах. Таким образом биологически значимы ультрафиолетовое, световое и инфракрасное излучение. Эти излучения в той или иной мере животными ощущаются.

  Состав  и конкретные характеристики органов  чувств уже определяются условиями  жизни, или характеристиками экологической  ниши, конкретного вида. Ясно, что  ощущение есть использование какого либо химического процесса, на прохождение которого существенно влияет излучение. Причем требуется высокая чувствительности восприятия. Как известно, важным при этих реакциях является то, что изменение комбинаций атомов возможно при резонансном отклике их на излучение, то ость каждая такая реакция возможна в узких пределах диапазона частот излучения, это требует разбиения диапазона биологически существенного излучения на узкие поддиапазоны. Естественно, что каждый из поддиапазонов требует для восприятия своих средств, которых не может быть избыточно много. В связи с этим из этих поддиапазонов выбираются наиболее значимый поддиапазоны.

  Остальные измеряются или весьма грубо и  неточно, или вообще игнорируются. А  более значимые поддиапазоны могут подразделяться на еще более мелкие поддиапазоны. В частности, человек, как биологический вид не воспринимает ультрафиолетового излучения, весьма грубо воспринимает инфракрасное, но зато подробно и с высоким уровнем чувствителъности, с разбиением на три поддиапазона  - красный, желтый и синий, воспринимает видимый свет. Для данного вида особенности восприятия имеют свои эволюционные и экологические причины. Приматы, от которых произошёл человек, жили в теплом климате, где наблюдается почти равномерный температурный фон. Они жили в условиях обильной биомассы - растений и животный тропических лесов. Вся эта биомасса практически одинаково поглощает ультрафиолетовое излучение, а следовательно оно и не имеет информационной ценности, а следовательно и значения для данного вида животного.

  Важным  для примат является выделение из всей биомассы объектов представляющих гастрономический интерес или опасность. Они же отличаются малыми угловыми размерами и довольно слабыми  отличиями в узком диапазоне  электромагнитных волн - водимом свете. Именно поэтому в наибольшей степени у примат развилось зрение с цветовым разделением.  Развитие организма системно. Печать высокоразвитости лежит на всех системах и органах. Кровеносная система млекопитающих в связи с усложнением их организма и возрастанием интенсивности обмена веществ, прогрессивно изменилась по сравнению с кровеносной системой пресмыкающихся. Сердце четырехкамерное. Из двух аорт осталась только одна, но не правая, как у птиц, а левая. Выходит она из левого желудочка и несет чисто артериальную кровь.

  Следовательно, у млекопитающих ток крови  полностью отделен от венозного  и все части тала получают кровь, богатую кислородом. Размеры сердца большие и строение сложнее, чем  у пресмыкающихся. Нервная регуляция  сердечной деятельности, как и всей кровеносной системы, очень совершенна. Сеть кровеносных сосудов, особенно капилляров, у млекопитающих значительно более разветвленная, чем у предков. Все части тела хорошо снабжаются питательными веществами и кислородом и быстро освобождаются от продуктов распада. Очень характерно строение эритроцитов. Кровь лучше свертывается, защитные функции ее больше выражены. Совершенная система дыхания, более развитая выделительная система обеспечивают более интенсивные процессы обмена у млекопитающих.

  Зубы  у млекопитающих очень прочны, строение их чрезвычайно сложно, они  получают питание от густой сети кровеносных  сосудов и связаны с многочисленными  нервными окончаниями. Зубы крепко сидят  в особых ячейках - альвеолах. Такие  зубы могут заменить большое количество примитивных зубов. В связи с этим у млекопитающих зубов меньше и у каждого вида постоянно. У млекопитающих зубы сильно дифференцированы и выполняют различные Функции. Резцы служат для откусывания пищи, клыки для удержания и разрывания, коренные для размалывания  и перетирания. Число зубов в значительной мере определяется функциональным разделением их и делением по челюстям и симметрии. По челюстям. и симметрии они делятся на четыре одинаковых набора. При разделении по функциям уж никак не более одного зуба данной функции может быть в одном наборе. Из этого следует, что число зубов не может быть меньше двенадцати. Обычно в зависимости от вида число зубов колеблется в пределах двадцати – пятидесяти.

  Хорошее развитие ротовой полости, полная изоляция ее от носовой, мощные жевательные мышцы, очень длинный кишечник и т.д. сделало возможным усвоение млекопитающими разнообразной пищи, благодаря чему пищевые ресурсы у млекопитающих весьма обширны.

  Органы  размножения рядом существенных признаков отличаются от тех же органов у пресмыкающихся. Для млекопитающих, за исключением самых низших, характерно полное отделение половых путей от задней кишки. В женском половом аппарате произошли большие изменения в связи с тем, что самки большинства млекопитающих рождают вполне сформированных детенышей. Сформирована матка, в которой происходит развитие зародышей. У примат и человека образуется простая матка из раздвоенной у менее развитых видов. Все млекопитающие относятся к амниотам, т.е. у них во время эмбрионального развития образуется зародышевые оболочки - амнион, сероза и аллантоис. У плацентарных млекопитающих на поверхности серозы образуются выросты, и она превращается, сросшись со слизистой оболочкой внутренней поверхности матки в плаценту.

  Развитие зародыша внутри организма матери стало возможным не только благодаря преобразованию зародышевых оболочек и возникновению плаценты, но и в следствие сложных физиологических приспособление материнского организма к длительному состоянию беременности. В этом приспособлении большую роль играют печень, почки, железы внутренней секреции и другие органы. В течении внутриутробного развития под защитой организма матери формируются все органы зародыша. В связи с высоким развитием нервной системы забота о потомстве у млекопитающих очень совершенна. Поэтому представители этого класса дают меньше потомства, чем пресмыкающиеся, а тем более земноводные и рыбы. Крупные млекопитающие рожают, как правило по одному детенышу.

  Среди всех животных, млекопитающих выделяется обезьяна как предел развития животного перед очередным эволюционным скачком - возникновением человека. Обезьяны - достаточно многочисленная и процветающая группа, что объясняется их основными преимуществами по сравнению с другими млекопитающими: сильным развитием переднего мозга, его коры, благодаря чему их поведение сильно усложнено, они быстро приобретают новые навыки, несомненно проявляют элементы рассудочной деятельности, более развитые у высших обезьян.

  С анатомической и физиологической  точки зрения плацентарные животные практически исчерпали возможности эволюционного развития. Все органы у них в принципе такие же, как и у рептилий. Прогресс в развития заключался во все большем совершенствовании существовавших органов. В наибольшей степени совершенствовалась система органов размножения и мозг. И это понятно почему. Даже небольшие изменения отдельных органов в совокупности настолько усложняют организм, что его выживание без длительного содержания в тепличных условиях материнского организма становится невозможным. Но реализация такой возможности требует коренной перестройки половых органов, особенно женского организма. Мало того, даже по рождению детёныша требуется ещё длительный период до его полного становления. А это в свою очередь требует соответствующего поведения матери, животных в стаде, а, следовательно, и высокого совершенства нервной системы, стадной организации, взаимоотношений между полами. Таким образом, количественные изменения в приспособительных возможностях животных приводят к качественному изменению как индивидуальных характеристик особей, их взаимоотношений, так и экологической ситуации.

  Особую  значимость приобретают изменения  в способах нервной деятельности. Эффективная деятельность организма  в целом требует управления им. Причем управление, охватывает две основные сферы. Управление процессами внутри организма, и управление взаимодействия организма с окружающей средой.

  Управление  процессами внутри организма может  производиться многими способами. Простейший, как и в клетке - химический, то есть посредством химических соединений, как общих, так и специализированных. Общие - соль в крови например. Специализированные – секреты различных желез. Преимуществом такого способа управления, его простота в реализации, недостаток - медленное действие и неопределенность в адресации. Такой способ реализуется в отношении процессов типа пищеварения. Но уже управление сердечной деятельностью, органами дыхания и тем более действиями организма по отношению к внешней среде требует быстрой и целенаправленной передачи информации, которая осуществляется при помощи нервной системы. В самом примитивном виде нервная система осуществляет передачу сигнала от рецептора до исполнительного органа. Связь здесь жесткая и однозначная. Возникает рефлекторная дуга. Очевидно, что не всегда на данное раздражение должна быть однозначная реакция. Могут быть условия, от которых  может зависеть и реакция. Условиями является состояние других рецепторов, которые в совокупности определяют действительную ситуацию и предпочтительную реакцию. Сбор и обработка совокупности сигналов предопределяет образование центров такой обработки.

  Точное  и наиболее эффективное поведение  требует анализа гораздо большего количества информации, чем управляющих  воздействий. Это определяет то, что  центральная нервная система располагается поблизости от основных, наиболее значимых и порождающих наибольшее количество информации рецепторов - зрения и слуха.

  Формирование  рефлекторных дуг производиться  в процессе эволюции и закрепляется на генетическом уровне. Однако эффективное поведение животного в условиях сложной, переменчивой обстановки требует формирования временных рефлекторных дуг в процессе жизни, то есть формирование условного рефлекса. Такая способность в принципе заложена уже на ранних ступенях эволюции, то есть тогда, когда сформировалась центральная нервная система. Возможность эта заключается в том, что при формировании сложной и запутанной сети связей между нейронами, пути прохождения сигналов становится неопределёнными. Сигнал может прийти в одно и тоже место по параллельным путям, или уйти в разные адреса. В связи с этим, управление нервной сетью является важным условием эволюционного развития.

  Вообще  говоря, нервная система не является чисто нервной. В какой-то степени  она является и гуморальной. Действительно, передача сигнала через синапсическую щель происходит химически, при помощи медиатора, то есть гуморально. С другой стороны  существует и механизм нейросекреции, то есть выделение секретов самими нейронами. Да и секреторная деятельность происходит не без участия и контроля со стороны нервных центров. В природе нет четкого разделения функций. Создав те или иные механизмы природа широко их применяет, разнообразя, видоизменяя, сочетая с другими механизмами. Тем не менее, именно развитая нервная система является условием существования высших животных, их необходимым признаком.