Практикум по зоологии: Учебное пособие - Т. А. Дауда 2014

Многоклеточные
Хордовые
Подтип Позвоночные, или черепные - Надкласс Четвероногие - Класс Млекопитающие, или звери

Общая характеристика

Млекопитающие — наиболее высокоорганизованный класс позвоночных животных. Основные прогрессивные черты млекопитающих следующие:

✵ высокое развитие центральной нервной системы, в первую очередь серой коры полушарий переднего мозга — центра высшей нервной деятельности. В связи с этим приспособительные реакции млекопитающих на условия среды весьма сложны и совершенны;

✵ живорождение и выкармливание детенышей молоком;

✵ высокоразвитая способность к терморегуляции, обеспечивающая постоянную температуру тела. Морфологически млекопитающие характеризуются

следующими признаками. Тело покрыто шерстью (исключения редки и имеют вторичный характер). Кожа богата железами. Зубы дифференцированы на резцы, клыки и коренные; они сидят в альвеолах. Сердце четырехкамерное, сохраняется одна левая дуга аорты. Эритроциты безъядерные.

Класс Млекопитающие делится на два подкласса: Первозвери (Prototheria) и Звери (Theria), включающие 19 отрядов.

Для изучения внешнего строения и особенностей внутренней организации млекопитающих можно использовать лабораторную белую крысу.

Белая крыса (Rattus norvegicus).

Белая лабораторная крыса представляет полуодомашненную и разводимую для научных целей белую расу серой крысы (отряд грызуны — Rodentia; семейство мышиные — Muridae).

Материал и оборудование. На одного-двух студентов необходимы: свежеумерщвленная белая крыса (усыпленная хлороформом за 10-15 минут до начала занятий); препаровальная ванночка или препаровальная доска; пинцет; скальпель; ножницы; иглы препаровальные; булавки (10-15 шт.); вата гигроскопическая; марлевые салфетки; таблицы: «Внутреннее строение млекопитающего», «Схема кровеносной системы» и «Строение головного мозга».

Рис. 140 Голова крысы:

1 — глаза; 2 — ноздри; 3 — наружное ухо; 4 — вибриссы; 5 — резцы; 6 — волосяной покров.

Задание. Изучить внешнее строение крысы. Вскрыть, изучить расположение внутренних органов. Отпрепарировать и зарисовать отдельные системы органов. Рассмотреть и зарисовать головной мозг. Отметить признаки, характерные для класса млекопитающих; черты биологической приспособленности крысы (как представителя отряда грызунов) к образу жизни; признаки сходства с рептилиями. Сделать следующие рисунки: «Внутреннее строение крысы», «Схема кровеносной системы» и «Строение головного мозга».

Изучение внешнего строения на усыпленной крысе. Обратите внимание на удлиненное туловище с укороченными конечностями, приспособленное к жизни в норах и передвижению в узких ходах, на волосяной покров — его нет лишь на лапах, хвост же покрыт редкими волосками и ороговевшими чешуйками (сходство с рептилиями).

Производя осмотр головы, обратите внимание на наружные хрящевые ушные раковины, лицевой и черепной отделы (рис. 140). Рассмотрите мясистые губы. Верхняя губа раздвоена — это характерно для грызунов, облегчает питание корнями, корой деревьев и т. п. Найдите на верхней губе длинные жесткие усы — вибриссы, являющееся дополнительным органом осязания. Раздвиньте губы — зубы крысы гетеродонтные. Они различны по строению и функциям; на нижней челюсти имеются нижние резцы и коренные зубы, на верхней — коренные зубы и выдающиеся изо рта, как у всех грызунов, долотообразные верхние резцы. Зубы сидят в альвеолах и только на челюстных костях (сравните с зубами пресмыкающихся!).

У самки крысы на брюшной стороне туловища хорошо видны соски (особенно у кормящих самок); количество их варьирует, чаще их 6 или 7 пар. Наличие млечных желез — один из характерных признаков млекопитающих.

Обратите внимание, что конечности крысы неодинаковы — задние длиннее передних.

Вскрытие (рис. 141): внутреннее строение изучить на вскрытой крысе, используя и влажный препарат внутреннего строения крысы, а также инъецированный препарат и схему кровеносной системы.

Положите крысу, на которой изучалось внешнее строение, в препаровальную ванночку или на препаровальную доску спинной стороной вниз, растяните и закрепите лапки булавками ко дну ванночки или привяжите шпагатом к крючкам по углам доски. Оттяните пинцетом кожу на брюшке, ножницами сделайте продольный разрез кожи от анального отверстия до подбородка по средней линии и поперечные на уровне передних и задних конечностей. Кожные лоскуты отогните в стороны и приколите булавками ко дну ванночки. Стараясь не задеть диафрагму, проведите разрез мускулатуры от анального отверстия до заднего края грудины, а затем поперечные разрезы вправо и влево по нижней границе грудной клетки. Мышечные лоскуты с тканью тела отогните в стороны и приколите булавками. Появляющуюся кровь собирайте ватными тампонами. Обратите внимание на диафрагму, отделяющую грудную полость от брюшной (не было у других позвоночных); и рассмотрите общее расположение внутренних органов в брюшной полости (см. рис. 141).

Рис. 141 Вскрытая самка крысы:

1 — сердце; 2 — гортань; 3 — трахея; 4 — легкое; 5 — диафрагма; 6 — околоушная слюнная железа; 7 — пищевод; 8 — желудок; 9 — двенадцатиперстная кишка; 10 — поджелудочная железа; 11 — тонкая кишка; 12 — толстая кишка; 13 — слепая кишка; 14 — прямая кишка; 15 — анальное отверстие; 16 — печень; 17 — селезенка; 18 — почка; 19 — мочеточник; 20 — мочевой пузырь; 21 — яичник; 22 — яйцевод; 23 — матка; 24 — влагалище; 25 — выделительное отверстие; 26 — половое отверстие.

Найдите непосредственно под диафрагмой большую бурую печень, прикрывающую желудок, а в левой части брюшной полости — небольшую красную селезенку.

В задней части брюшной полости расположен мочевой пузырь, малозаметный, когда пустой, а в наполненном состоянии — крупный прозрачный пузырь. Хорошо видны петли кишечника, прикрывающие другие органы.

Проколите скальпелем диафрагму: вершина ее сейчас же опускается вниз. Приподнимите пинцетом мечевидный отросток грудины, вскройте грудную полость; для этого с помощью ножниц и скальпеля сделайте косые разрезы начиная от нижних боковых углов грудной полости, через ребра и мышцы по направлению к шее, и удалите переднюю стенку грудной клетки.

В грудной полости найдите сердце в перикардиальной сумке и бледно-розовые легкие с бронхами и трахеей. Сзади и сбоку трахеи расположен пищевод.

Пищеварительная система крысы имеет более сложное строение, чем у амфибий и рептилий. Начинается она ротовым отверстием, которое окружено губами. В ротовой полости пища размельчается зубами (сравните с зубами амфибий и рептилий) и смачивается слюной, выделяемой слюнными железами. Через глотку и пищевод пища поступает в желудок. Обратите внимание, что пищевод прободает диафрагму и переходит в желудок, расположенный под диафрагмой. Чтобы рассмотреть кишечник, следует подрезать ножницами брыжейку, распутать петли кишечника и расправить его по дну ванночки или на доске, рядом с телом животного. Найдите двенадцатиперстную кишку, отходящую от желудка; в нее впадают протоки печени и поджелудочной железы. Найдите крупную рыхлую поджелудочную железу, лежащую в петле двенадцатиперстной кишки. Желчного пузыря у крысы нет. Обратите внимание, что двенадцатиперстная кишка без резкой границы переходит в тонкий кишечник, который в свою очередь продолжается в толстый. Найдите слепую кишку, заканчивающуюся слепым отростком (аппендиксом). Она расположена там, где тонкий кишечник переходит в толстый. Слепая кишка у крысы имеет большие размеры. Конечный отдел толстого кишечника, постепенно суживаясь, переходит в прямую кишку, заканчивающуюся анальным отверстием. Общая длина всего кишечника крысы в 5-6 раз превосходит длину тела.

Органы дыхания более дифференцированы по сравнению с пресмыкающимися. Найдите трахею, которая начинается гортанью, образованной хрящами: перстневидным, щитовидным, надгортанным и двумя черпаловидными. Найдите по бокам трахеи щитовидную железу, которая лежит на щитовидном хряще и состоит из двух половинок, связанных между собой. Подтянув трахею пинцетом вперед, найдите место, где она разделяется на два бронха. В легких бронхи сильно ветвятся. Перережьте в верхней части трахею, вставьте в нее стеклянную трубочку и надуйте легкие воздухом. На надутых легких хорошо видно их ячеистое строение. Рассмотрите оболочку, покрывающую каждое легкое снаружи, — плевру; она выстилает также и внутреннюю стенку грудной полости. Обратите внимание, что легкие пронизаны сетью кровеносных капилляров. Сильное развитие легких и наличие диафрагмы обеспечивают более совершенное дыхание, чем у земноводных и рептилий.

Кровеносная система. Приподнимите пинцетом и надрежьте околосердечную сумку (перикардий). Рассмотрите сердце — оно обращено своей вершиной назад. Два темно-красных предсердия хорошо отличаются от бледнорозовых желудочков, направленных сзади и образующих вершину сердца. Рассмотрите выходящие из сердца сосуды — дугу аорты с отходящими от нее артериями и легочную артерию. Осторожно подрежьте сосуды, выньте сердце из перикардия, который снимается вместе с зобной железой, похожей на жировое образование (зобная железа сильно развита у молодых животных).

Возьмите сердце в левую руку, правой рукой скальпелем сделайте разрез стенок левого предсердия и желудочка, а затем разрез правого предсердия и желудочка. Предсердия — тонкостенные, желудочки имеют толстые мышечные стенки. Введите пинцет в полость левого и правого желудочков, сравните толщину их стенок. Стенка левого желудочка, который дает толчок движению крови по большому кругу кровообращения, значительно толще стенки правого. Обратите внимание, что правая половина сердца, содержащая венозную кровь, полностью изолирована от левой — артериальной.

Проследите путь крови по большому и малому кругам кровообращения на инъецированном препарате и схеме кровообращения (рис. 142). Малый круг кровообращения начинается от правого желудочка легочной артерией. Вскоре по выходе из сердца она разветвляется на правую и левую легочные артерии, несущие венозную кровь к легким.

В капиллярах легких происходит газообмен. Затем по легочным венам артериальная кровь поступает в левое предсердие и вливается при его систоле в левый желудочек, откуда направляется по большому кругу кровообращения. При сокращении левого желудочка она вливается в аорту, дающую крутой изгиб влево. В отличие от птиц с правой дугой аорты, у млекопитающих сохраняется левая дуга аорты. От дуги аорты отходят три сосуда: короткая безымянная артерия, которая делится на правую подключичную артерию и правую сонную, левую сонную артерию и левую подключичную артерии. Обогнув сердце, аорта проходит назад вдоль позвоночника. От аорты отходят сосуды, несущие кровь к внутренним органам: кишечнику, печени, почкам и другим органам. В полости таза аорта распадается на общие подвздошные артерии, проходящие дальше в нижние конечности и снабжающие их кровью. По густой разветвленной сети сосудов артериальная кровь доставляет кислород клеткам тканей тела животного.

Рис. 142 Схема кровеносной системы млекопитающих:

1 — внешняя сонная артерия; 2 — внутренняя сонная артерия; 3 — подключичная артерия; 4 — дуга аорты; 5 — легочная артерия; 6 — левое предсердие; 7 — правое предсердие; 8 — левый желудочек сердца; 9 — правый желудочек сердца; 10 — спинная аорта; 11 — внутренностная артерия; 12 — почечная артерия; 13 — подвздошная артерия; 14 — яремная вена; 15 — подключичная вена; 16 — левая непарная вена; 17 — правая непарная вена; 18 — задняя полая вена; 19 — печеночная вена; 20 — воротная вена печени; 21 — печень; 22 — почки; 23 — подвздошная вена.

Венозная кровь, собранная со всего тела, вливается в правое предсердие по полым венам: из передней части тела по парным передним полым венам, а из задней части тела — по непарной задней полой вене. Венозная кровь от кишечника вливается в воротную вену, которая входит в печень и образует воротную систему печени. В печени капилляры, соединяясь, образуют две печеночные вены, впадающие недалеко от сердца в заднюю полую вену, собирающую кровь со всей задней части тела.

Выделительная система. Найдите парные почки — они расположены асимметрично по бокам позвоночника; правая почка выше левой. Почки у крысы вторичные — метанефрические, как почки пресмыкающихся и птиц.

Рассмотрите мочеточники, отходящие от внутренней стороны почек: они имеют вид беловатых нитей, впадают в мочевой пузырь. Мочевой пузырь открывается наружу мочеиспускательным каналом.

Найдите у самки два яичника в поясничной области около почек, на спинной стенке полости тела. Рассмотрите яйцеводы — сильно извитые трубки, не имеющие непосредственной связи с яичниками: один конец яйцевода, начинающийся воронкой, которая охватывает яичник, расположен около яичника и обращен в брюшную полость тела, другой открывается в матку. Обратите внимание, что матка состоит из двух рогов, которые служат продолжением яйцеводов. В рогах матки происходит эмбриональное развитие зародышей. Найдите непарное влагалище, в которое открываются рога матки; влагалище открывается наружу половым отверстием. Найдите семенники самца крысы: они находятся в мошонке — особом мешке у основания хвоста, представляющем выпячивание стенки тела. Если они незаметны, слегка надавите пальцами на мошонку и протолкните семенники в полость тела. Рассмотрите прилегающие к семенникам придатки и отходящие от них семяпроводы. Обратите внимание на придаточные половые железы в полости тела — сильно разветвленные семенные пузырьки (недалеко от мочевого пузыря), и у шейки мочевого пузыря многодольчатую предстательную железу. Семяпроводы принимают в себя протоки этих желез и впадают в мочеиспускательный канал.

Рис. 143 Мозг крысы:

1 — полушария переднего мозга; 2 — обонятельные доли; 3 — эпифиз; 4 — средний мозг; 5 — мозжечок; 6 — продолговатый мозг.

Строение головного мозга крысы изучите на влажном препарате. Рассмотрите небольшие обонятельные доли — за ними располагаются полушария переднего мозга (большие полушария мозга). Обратите внимание, что полушария покрыты серым веществом, образующим кору мозга. Промежуточный мозг сверху не виден — он закрыт полушариями, сравнительно невелик и находится между задним краем больших полушарий и мозжечком. Рассмотрите средний мозг — он почти весь прикрыт полушариями переднего мозга. Мозжечок развит очень сильно и почти прикрывает продолговатый мозг (рис. 143).

Органы чувств крысы развиты хорошо. Более сильное развитие головного мозга и органов чувств определяет более сложное поведение млекопитающих по сравнению с более просто организованными позвоночными.

Зарисуйте мозг крысы сверху.