Разнообразие - результат эволюции генетического аппарата

Замечательное разнообразие форм млекопитающих было достигнуто в сравнительно короткий срок, если исходить из масштабов эволюции. Амфибии и рептилии за значительно больший период времени изменились не столь впечатляюще.

2. По строению половой системы млекопитающих можно разделить на 3 группы (период беременности обозначен синим цветом). У однопроходных [А] половая система напоминает половую систему рептилий: животные откладывают яйца [Б] и развитие эмбриона происходит вне организма матери.

Для сумчатых характерно наличие двойной матки [В] (при отсутствии плаценты); новорожденные [Г] сами переползают в сумку матери, где и завершается их развитие. У плацентарных [Д] детеныши появляются на свет, развившись в матке до определенной стадии: слепыми и слабыми [Е] или полностью сформированными [Ж].

3. Для колючей ехидны (Tachyglossus aculeatus) характерно наличие клоаки и млечных желез. Ее мочеполовая и пищеварительная системы не имеют самостоятельных выводных отверстий, а у млечных желез отсутствуют соски.

4. Детеныши колючей ехидны слизывают молоко с примитивных млечных желез, открывающихся в углублениях на теле вместо сосков.

5. У сумчатой мыши (Dasyuroides byrnei) нет сумки, и беспомощным детенышам приходится держаться за шерсть матери.

6. У длинноносого бандикута (Perameles nasuta) сумка открывается назад, что объясняется роющим образом жизни животного: при обычном положении в сумку попадала бы почва и мешала бы развитию детеныша.

7. В просторной сумке кенгуру и валлаби детеныш дорастает до значительных размеров. И даже когда он начинает выходить из сумки, он возвращается в нее, чтобы покормиться молоком.

8. Иголки на спине колючей ехидны препятствуют осуществлению спаривания обычным для животных способом (самец удерживает самку со спины). Кроме того, у самцов ехидны нет совокупительного органа. Чтобы соединить при спаривании половые отверстия, ехидны сближаются либо брюшками, либо хвостами.

9. Поддержание постоянной температуры тела осуществляется у лисиц при помощи различных приспособлений. Песец [А], например, защищен от холода густой шерстью. Его уши коротки и почти не выступают из меха, что снижает потерю тепла. Обитающий в Сахаре фенек [Б], наоборот, наделен огромными, обильно снабжающимися кровью ушами, что увеличивает теплоотдачу. Нижний предел внешних температур, при которых живет фенек, примерно соответствует верхней границе температур песца.

10. Конечности современных млекопитающих демонстрируют значительные эволюционные изменения по сравнению с исходным типом [А]. У тюленей [Б] равномерно укорачивающиеся и одетые плавательной перепонкой пальцы образовали ласты. Короткие пальцы крота [В] увеличивают рычажный эффект конечностей при рытье.

Мягкие двупалые конечности верблюда [Г] удобны для передвижения по песку. У лошадей вместо когтей развились копыта [Д], а сами конечности, как и у гепарда [Е], удлинились, что повышает скорость бега. У рукокрылых [Ж] пальцы очень вытянуты и поддерживают летательную перепонку. Конечности кенгуру [3] приспособлены для прыжков, а лемуров [И] и ленивцев [К]-для обхватывания ветвей.

Ключ. Мочеполовая система кролика устроена типично для плацентарных млекопитающих (Eutheria). При спаривании совокупительный орган самца [1] вводиться во влагалище [2] самки и передает сперму, выработанную семенниками [3]. Сперматозоиды попадают в матку [4]

На ранних стадиях развития эмбрионы позвоночных, например зародыши рыбы и человека, выглядят почти одинаково. Однако по мере дальнейшего развития у эмбрионов млекопитающих начинают проступать характерные лишь для них черты и, сохраняя сходство между собой, они становятся заметно отличными от всех «низших» позвоночных.

Возможно, это происходит потому, что гены, регулирующие ранние этапы развития рыб, мало менялись за период, предшествующий появлению млекопитающих. Те же гены, что контролировали более поздние этапы, изменялись явно очень быстро. Существует мнение, что разнообразие млекопитающих-результат взрывной акселерации темпа изменения генов, которые регулируют критические этапы развития.

Механизм действия генов еще не ясен до конца, но это они ответственны за развитие характерных черт у животных-хобота у слона, длинной шеи у жирафа, горба у верблюда. Это они определяют развитие полушарий головного мозга-органа, который ведает осуществлением сложных форм поведения.