Mamifere: Evoluție și Caracteristici

Clasa Mammalia

• Originea mamiferelor datează din Permian, cu peste 250 de milioane de ani în urmă.
• Au evoluat din reptile cu craniu diapsid numite terapside.
• Terapsidele au fost un grup divers, incluzând specii erbivore şi prădătoare, cu dinţi diferenţiaţi.
• Părţile pelviene şi scapulare au fost modificate, membrele fiind dispuse sub corp, nu lateral.
• Era mamiferelor a început în Terţiar, acum aproximativ 65 de milioane de ani.
• Un eveniment major a fost coliziunea Pământului cu un asteroid, care a dus la dispariţia a aproximativ 75% din speciile de plante şi animale existente.

Caracteristici Generale

• Mamiferele sunt tetrapode endoterme, cu temperatura corpului constantă, indiferent de mediul înconjurător.
• Epiderma produce formaţiuni cornoase cum sunt: coarne, gheare, unghii şi copite.
• Tegumentul conţine glande sebacee, sudoripare şi mamare, având rol în termoreglare şi hrănirea puilor.
• Craniul este de tip sinapsid, cu un os mandibular unic (dentarul).
• Telencefalul mamiferelor este bine dezvoltat, cu un cortex bine definit.
• Inima este tetracamerală.

Tegumentul

• Tegumentul este subţire şi impermeabil.
• Epiderma este alcătuită din epiteliu keratinizat, multistratificat.
• Keratina este produsă de cheratinocite, celule epiteliale abundente.
• Pigmentul predominant este melanina, cu rol în protejarea împotriva radiaţiilor UV.
• Tegumentul conţine de asemenea xantofila, care conferă culori roşcate sau galbene.
• Epiderma poate produce formaţiuni cornoase precum păr, unghii, gheare, solzi, copite, coarne şi fanoane.

Părul şi Blana

• Părul este o caracteristică a mamiferelor.
• Există două tipuri de păr: păr de contur (rigid şi mai lung) şi subpăr (moale şi dens) cu rol termoizolant.
• Părul specializat: vibrize şi mustăţi, cu rol senzitiv.
• Părul şi blana oferă protecţie împotriva factorilor de mediu.
• Părul este prezent la toate mamiferele.
• Mamiferele se pot desprinde de păr prin năpârlire.

Producţiuni tegumentare - fanere

• Ghearele sunt acumulări de keratină care acoperă falangele terminale, cu rol în apărare şi locomoţie.
• Solzii pangolinilor, fanoanele balenelor.
• Coarne, prezente la unele mamifere erbivore.

Glande tegumentului

• Glandele sebacee, situate în principal în jurul foliculilor piloşi, produc sebum, care lubrifiază şi protejează părul şi pielea.
• Glandele sudoripare produc o secreţie apoasă care conţine apă, lipide, săruri şi pigmenţi; cu rol în termoreglare şi excreţie.
• Glandele mamare, prezente la toate femelele mamifere, secreta lapte pentru hrănirea puilor, printr-un complex hormonal reglat.

Morfologia internă - Scheletul

• Scheletul oferă susţinere corpului, protejează organele interne şi serveşte ca punct de inserţie pentru muşchi.
• Scheletul cranian este considerat sinapsid, cu o mandibulă unică (dentarul).
• Oasele craniului se reduc, cu un os mandibular.
• Urmărirea evoluţiei oaselor articulare dintre mandibulă şi craniu duce la formarea structurilor auditive.
• Scheletul se dezvoltă prin oase, cartilagine şi alte ţesuturi, pâna la atingerea maturităţii.

Scheletul - Coloana vertebrală

• Coloana vertebrală constă în vertebre specializate în: cervical, dorsal, lombar, sacral şi coccigian.
• La cinoide se scurtează vertebrele cervicale şi se leagă.
• La unele mamifere, numărul total de vertebre este constant pentru o anumită specie
• Vertebrele toracice şi lombare sunt constante, cu rol în ataşarea membrelor posterioare.

Scheletul apendicular

• Scheletul apendicular constă în centurile şi membrele: anterior şi posterior.
• Clavicula este prezentă la speciile cu mişcări diverse ale membrelor (ex. Ungulatele, Carnivorele)
• Centura pelviană este formată din oasele coxale formate din: ilum, ischium şi pubis.
• Membrele posterioare sunt formate din: femur, tibie, peroneu, tarsiene, metatarsiene şi falange.

Clasificarea mamiferelor în funcție de scheletul autopodului anterior

• Plantigrade: calcă pe întreaga talpă.
• Digitigrade: calcă doar pe degete, restul piciorului fiind ridicat.
• Unguligrade: calcă pe vârful degetelor, acoperite de copite.

Musculatura

• Musculatura asociată coloanei vertebrale este metamerică.
• Musculatura apendiculară se dezvoltă, cu tendoane lungi la mamifere alergătoare.
• Musculatura tegumentară asigură mişcarea părului.
• Musculatura feţei este importantă pentru comunicare intraspecifică.

Sistemul nervos

• Raportul dintre creier şi mărimea corpului este mai mare la mamifere comparativ cu alte vertebrate.
• Sistemul nervos se dezvoltă, cu emisfere cerebrale extinse, şi cerebel bine dezvoltat.

Organele de simţ - simțul tactil, olfacţia, gustul

• Simţul tactil este dezvoltat, cu receptori la baza foliculilor piloşi.
• Olfacţia este importantă pentru comunicare.
• Organul lui Jacobson este prezent la unele mamifere.
• Receptorii gustativi sunt abundenti pe limbă, palatul posterior şi faringe.

Organele de simţ - auzul

• Urechea externă captează sunetele; urechea medie le transmite prin oscioare (ciocănel, nicovală, scăriţă) la urechea internă (cochlee).
• Cochleea creşte suprafata de receptie a sunetelor.
• Frecvenţa auditivă variază între specii.

Organele de simţ - văzul

• Ochii au o structură tipică a amniotelor.
• Acomodarea la distanţă se face prin modificări în cristalin.
• Percepţia culorilor este similară reptilelor şi păsărilor, dar uneori au tapetum lucidum pentru vedere nocturnă.

Nutriţia şi sistemul digestiv

• Tubul digestiv include gură, faringe, esofag, stomac, intestin subţire, intestin gros, rect şi anus.
• Cavitatea bucală include dinţi şi limbă cu rol în mărunţirea şi amestecarea hranei cu salivă.
• Lamiferele au adaptări specifice pentru nutriţia primară, ex.: filtrarea planctonului.

Dentiţia

• Totalitatea dinţilor constituie denţia, aceasta fiind difiodontă (2 dentiţii).
• Dentiţia poate fi homodontă(dinţi identici) – la marsupiale sau heterodontă (diferitetipuri dinţi – incisivi, canini, premolari, molari).
• Unele mamifere au lamele pentru filtrarea planctonului în cavitatea bucală.
• Numărul şi forma dinţilor sunt variabile între specii de mamifere.

Somnul hiemal şi hibernarea

• Unele mamifere se adaptează la condiţii extreme prin hibernare, cu temperaturi corp şi rate metabolice scăzute.
• Ex: urşii şi ratonii.
• La hibernare, mamiferele încetinesc activităţile metabolice, şi rata respiratorie şi cardiacă.

Excreţia şi osmoreglarea

• Rinichiul la mamifere este de tipul metanefros.
• Mamiferele excretă uree, o substanţă solubilă în apă, mai puţin toxică decât acidul uric.
• Rinichii pot reabsorbi apa şi substanţe, odată cu filtrarea urinii în glomeruli.

Reproducerea – ap. reproductiv feminin

• Viviparitatea este comună la mamifere (cu excepția monotrematelor).
• Aparatul reproductiv este format din ovare, oviducte, uter şi vagin.
• Viviparitatea determină evoluţia aparatului reproductiv prin sudarea oviductelor.

Reproducerea – ap. reproductiv masculin

• Testiculele sunt extraabdominale la majoritatea mamiferelor, situate în scrot.
• Testiculele conţin celule interstiţiale care secretă testosteron prin spermatogeneză.
• La unele mamifere testiculele rămân intraabdominale.
• Penisul unor mamifere prezintă un os genital (ex.: rozătoare).

Clasificarea mamiferelor

• Mamiferele se grupează în 3 subclase: Prototheria, Metatheria, Eutheria.
• Subclasa Prototheria include mamiferele ovipare (ex.: ornitorincul, echidna).
• Subclasa Metatheria include mamiferele marsupiale (ex.: canguri, diables tasmani).
• Subclasa Eutheria include mamiferele placentare (ex: oameni, câini, pisici).