Дифференциация зубов характерна для ежа
Опубликовано: 16.04.2024
1. У млекопитающих появляются железы а) копчиковая б) слюнная в) потовые
2. Самая мелкая систематическая единица а) отряд
3. Легкие изменяют свой объем за счет а) мышечных волокон б) эластичных волокон в) изменения объема грудной клетки
4.2 пары резцов на верхней челюсти и копрофагия - признак а) грызунов б) зайцев в) копытных
5. Волосы, когти и ногти - производные а) эпидермиса б) соединительной ткани в) Мышечной
6. Содержат себя в чистоте и не пахнут а) козы б) кошки в) собаки
7. Нечетное число пальцев и копыта - признак а) коров б) ослов в) баранов
8. Детеныши бурых медведей рождаются а) мелкими
6) крупными в) зависит от условий
9.В венах малого круга кровообращения течет кровь
а) артериальная б) венозная в) смешанная
10. Бесшумно ходят а) кошки б) слоны в) и те, и другие
11. Киты могут долго находиться под водой за счет и) миоглобина б) больших легких в) оба ответа верны
12.К отряду хищные относят а) куницу б) крота в) косатку
13. Овцами легко управлять, т. к. они а) послушны, умны в) у них развит стадный инстинкт
14. Свою добычу догоняют, а не скрадывают а) медведи б) лисы в) рыси
15. Если организмы скрещиваются, но не дают плодовитое потомство, то они относятся к а) разным видам б) разным родам в) оба ответа верны
16. Вытянутая морда и недифференцированные зубы у а) муравьеда б) барсука в) крота
17.У всех млекопитающих в правой половине сердца кровь а) артериальная б) венозная в) смешанная
18. Дифференциация зубов характерна для а) всех китов б) ежей в) медведей
19.Эхолокацией пользуются только а) рукокрылые
б) киты в) нет ответа
20.Самозатачивающиеся резцы и развитая слепая кишка - признаки - а) грызунов б) лошадей в) хищных
21. На конечностях ногти, а не когти у а) кошек б) ластоногих в) приматов
22. Наука, изучающая наследование признаков - это
а) экология б) анатомия в) генетика
23.Многокамерный желудок характерен для а) бегемотов в) лошадей в) свиней
24. Тип хордовые включает в себя а) бесчерепных б черепных в) оба ответа верны
25. Уменьшение числа пальцев привело к а) увеличению скорости передвижения б) уменьшению площади опоры в) к тому, и к этому
1. У млекопитающих появляются железы а) копчиковая б) слюнная в) +потовые
2. Самая мелкая систематическая единица а) отряд
3. Легкие изменяют свой объем за счет а) мышечных волокон б) эластичных волокон в) +изменения объема грудной клетки
4.2 пары резцов на верхней челюсти и копрофагия - признак а) +грызунов б) зайцев в) копытных
5. Волосы, когти и ногти - производные а) + эпидермиса б) соединительной ткани в) Мышечной
6. Содержат себя в чистоте и не пахнут а) козы б) +кошки в) собаки
7. Нечетное число пальцев и копыта - признак а) коров б) +ослов в) баранов
8. Детеныши бурых медведей рождаются а) + мелкими
6) крупными в) зависит от условий
9.В венах малого круга кровообращения течет кровь
а) +артериальная б) венозная в) смешанная
10. Бесшумно ходят а) +кошки б) слоны в) и те, и другие
11. Киты могут долго находиться под водой за счет и) миоглобина б) больших легких в) +оба ответа верны
12.К отряду хищные относят а) + куницу б) крота в) косатку
13. Овцами легко управлять, т. к. они а) послушны, умны в) + у них развит стадный инстинкт
14. Свою добычу догоняют, а не скрадывают а) медведи б) +лисы в) рыси
15. Если организмы скрещиваются, но не дают плодовитое потомство, то они относятся к а) +разным видам б) разным родам в) оба ответа верны
16. Вытянутая морда и недифференцированные зубы у а) +муравьеда б) барсука в) крота
17.У всех млекопитающих в правой половине сердца кровь а) артериальная б) +венозная в) смешанная
18. Дифференциация зубов характерна для а) всех китов б) ежей в) +медведей
19.Эхолокацией пользуются только а) +рукокрылые
б) киты в) нет ответа
20.Самозатачивающиеся резцы и развитая слепая кишка - признаки - а) +грызунов б) лошадей в) хищных
21. На конечностях ногти, а не когти у а) кошек б) ластоногих в) +приматов
22. Наука, изучающая наследование признаков - это
а) экология б) анатомия в) +генетика
23.Многокамерный желудок характерен для а) + бегемотов в) лошадей в) свиней
24. Тип хордовые включает в себя а) бесчерепных б черепных в) +оба ответа верны
25. Уменьшение числа пальцев привело к а) увеличению скорости передвижения б) уменьшению площади опоры в) +к тому, и к этому
Тест «Класс Млекопитающие» Вариант №1
А1. Млекопитающие населяют сушу, моря, пресноводные водоемы и дышат при помощи.
1) кожи или легких 2) легких или жабр 3) легких
А2. Животные, вскармливающие детенышей молоком, относятся к классу:
1) Птицы 2) Земноводные
3) Паукообразные 4) Млекопитающие
А3. Толстые и длинные волосы называются:
1) Ость 2) Подшерсток
3) Оба ответа верны 4) Правильного ответа нет
А4. Волос, в котором задерживается воздух и для хорошего сохранения тепла, называется:
1) Ость 2) Подшерсток
3) Оба ответа верны 4) Правильного ответа нет
А5. Органы выделения, расположенные в коже:
1) Сальные железы 2) Потовые железы
3) Оба ответа верны 4) Правильного ответа нет
А6. Шейный отдел позвоночника состоит из:
1) 5 позвонков 2) 6 позвонков
3) 7 позвонков 4) Правильного ответа нет
А7. Какое количество позвонков в хвостовом отделе позвоночника
1) 7 2) 8 3) 12 4) Зависит от длины хвоста
А8. Желудок млекопитающих:
1) Однокамерный 2) Двухкамерный
3) Трехкамерный 4) все ответы верны
А9. Органами выделения млекопитающих является:
1) Почки 2) Легкие
3) Желудок 4) Сердце
А10. Периферическая нервная система представлена:
1) Головным мозгом 2) Спинным мозгом
3) Нервами и нервными узлами
А11. Развитее зародыша у млекопитающих
1) Прямое 2) Непрямое
3) Оба ответа верны 4) Правильного ответа нет
А12. У плацентарных детеныш развивается в особом органе:
1) Матке 2) Желудке
3) Клоаке 4) Правильного ответа нет
А13. У млекопитающих появляется
1) внутреннее 2) среднее 3) наружное ухо
В1. Установите соответствие между признаком позвоночных и классом позвоночных.
Признак позвоночных
Класс животных
А) Тело покрыто перьями
Б) Челюсти с зубами
В) Кости наполнены воздухом
Г) Рот ограничен подвижными губами
Д) Кожа покрыта шерстью
Е) Дыхательная система представлена легкими и легочными мешками
В2. Установите соответствие между представителями и отрядом
Представители
С1Укажите черты сходства и различия во внешнем строении пресмыкающихся и млекопитающих (на примере ящерицы и собаки).
С2 В чем сходство и различие парнокопытных от непарнокопытных?
Тест «Класс Млекопитающие» Вариант №2
А1. Для млекопитающих характерны зубы.
1) все конической формы 2) только коренные и клыки 3) резцы, клыки и коренные
А2. В отличии от птиц у млекопитающих
1) Развито наружное ухо 2) Есть шея
3) Тело покрыто перьями 4) есть хвост
А3. Короткие и мягкие волосы, называются:
1) Ость 2) Подшерсток
3) Оба ответа верны 4) Правильного ответа нет
А4. Волосы, подобно перьям птиц и чешуе пресмыкающихся состоят из:
1) Рогового вещества 2) Сосудов
3) Правильного ответа нет
А5. К производным кожи относятся:
1) Копыта 2) Когти 3) Ногти
4) все ответы верны 5) Правильного ответа нет
А6. Спереди в челюстях млекопитающих расположены:
1) Коренные зубы 2) Клыки
3) Резцы 4) Правильного ответа нет
А7. Кишечник млекопитающих состоит из:
1) Толстой кишки 2) Тонкой кишки
3) Прямой кишки 4) Все ответы верны
А8. Сердце млекопитающих:
1) двухкамерное 2) Трехкамерное
3) Четырехкамерное 4) 3-камерное с неполной перегородкой
А9. Млекопитающие являются ____________________ животными
1) Теплокровными 2) Холоднокровными
3) Правильного ответа нет
А10. Утконос относятся к:
1) Яйцекладущим 2) Сумчатым
3) Плацентарным 4) Все ответы верны
А11. К стенке матки зародыш прикрепляется с помощью:
1) Диафрагмы 2) Плаценты 3) Оба ответа верны
А12. Дифференциация зубов характерна для
1) всех китов 2) ежей 3) медведей
А13. Киль на грудной клетке есть у
1) летучих мышей 2) птиц 3) оба ответа верны
В1. Установите соответствие между признаком позвоночных и классом позвоночных.
Признак позвоночных
Класс животных
А) Кожа сухая покрыта роговыми чешуйками
Б) В коже расположены потовые железы
В) Имеется наружное ухо
Г) Рот ограничен подвижными губами
Д) Брюшной и грудной отдел разделены диафрагмой
Е) Трехкамерное сердце с неполной перегородкой
В2. Установите соответствие между представителями и отрядами
Представители
Б) Африканский Слон
Г) Белый медведь
С1. Укажите черты сходства и различия в строении пищеварительной системы птиц и млекопитающих (на примере голубя и собаки).
С2 . Какие общие черты строения позволяют отнести бобров и белок к одному отряду? Каково значение грызунов в жизни человека?
Тест «Класс Млекопитающие» Вариант №3
А1. Образование условных рефлексов связано с развитием.
1) мозжечка 2) коры больших полушарий 3) промежуточного мозга
А2. Кожа млекопитающих покрыта:
1) Шерстью 2) Перьями
3) Роговыми чешуйками 4) Правильного ответа нет
А3. Предохраняет кожу от повреждений:
1) Ость 2) Подшерсток
3) Оба ответа верны 4) Правильного ответа нет
А4. Железы, выделяющие секрет, смазывающий волосы, отчего они приобретают эластичность и не смачиваются водой:
1) Потовые 2) Сальные
3) Оба ответа верны 4) Правильного ответа нет
А5. В глубине рта находятся:
1) Коренные зубы 2) Клыки
3) Резцы 4) Правильного ответа нет
А6. Пищеварительная система заканчивается:
1) Клоакой 2) Прямой кишкой
3) Все ответы верны 4) Правильного ответа нет
А7. Кровеносная система млекопитающих
1) Незамкнутая 2) Замкнутая
3) Оба ответа верны 4) Правильного ответа нет
А8. Головной и спинной мозг образуют:
1) Центральную Н/С 2) Периферическую Н/С
3) Оба ответа верны 4) Правильного ответа нет
А9. Оплодотворение у млекопитающих:
1) Внутренне 2) Наружное
3) Внутреннее и наружное
А10. Коала, относится к:
1) Яйцекладущим 2) Сумчатым
3) Плацентарным 4) Все ответы верны
А11. Развитие плода в матке характерно для
1) яйцекладущих 2) Сумчатых
3) Плацентарные 4) Все ответы верны
А12.2 пары резцов на верхней челюсти - признак
1) грызунов 2) зайцев 3) копытных
А13. К ластоногим относят
1) косатку и морского котика 2) морского котика и тюленя 3)морского котика и дельфина
В1. Установите соответствие между особенностями внутреннего строения и классом позвоночных.
Особенности внутреннего строения
Класс животных
А) Двухкамерный желудок
Б) Легкие и легочные мешки
Г) Однокамерный желудок
Д) Брюшной и грудной отдел разделены диафрагмой
В2. Установите соответствие между представителями и отрядами
Представители
С1 Укажите черты сходства и различия в строении кровеносной системы и строения сердца земноводных и млекопитающих (на примере лягушки и собаки).
С2 Какие общие черты строения позволяют отнести синего кита и дельфина к одному отряду? Каково значение китообразных для человека?
- 16 предметов
- Для учеников 1-11 классов и дошкольников
- Бесплатные наградные документы для учеников и учителей
Розыгрыш ЦЕННЫХ ПРИЗОВ среди ВСЕХ участников
- Все материалы
- Статьи
- Научные работы
- Видеоуроки
- Презентации
- Конспекты
- Тесты
- Рабочие программы
- Другие методич. материалы
- Церенова Марина ВячеславовнаНаписать 27484 24.02.2018
Номер материала: ДБ-1244232
- Биология
- 7 класс
- Тесты
-
18.02.2018 1873
-
16.02.2018 1003
-
16.02.2018 352
-
15.02.2018 362
-
15.02.2018 1108
-
14.02.2018 1141
-
14.02.2018 288
-
13.02.2018 1405
Не нашли то что искали?
Вам будут интересны эти курсы:
Оставьте свой комментарий
Подарочные сертификаты
Ответственность за разрешение любых спорных моментов, касающихся самих материалов и их содержания, берут на себя пользователи, разместившие материал на сайте. Однако администрация сайта готова оказать всяческую поддержку в решении любых вопросов, связанных с работой и содержанием сайта. Если Вы заметили, что на данном сайте незаконно используются материалы, сообщите об этом администрации сайта через форму обратной связи.
Все материалы, размещенные на сайте, созданы авторами сайта либо размещены пользователями сайта и представлены на сайте исключительно для ознакомления. Авторские права на материалы принадлежат их законным авторам. Частичное или полное копирование материалов сайта без письменного разрешения администрации сайта запрещено! Мнение администрации может не совпадать с точкой зрения авторов.
Введение
Динозавры являются «визитной карточкой» палеонтологии и привлекают внимание людей уже около двух столетий. Эти удивительные рептилии являются частью нашей культуры, им посвящены книги и фильмы, компьютерные игры, их образы используются в рекламе и дизайне.
Первый динозавр был описан в 1824 году по находкам, сделанным на юге Англии, в графстве Оксфорд. Он получил название «мегалозавр», «огромный ящер». Число находок росло, были описаны игуанодон и гилеозавр. Это были животные, для которых в биологической систематике того времени не находилось места. И в 1842 году зоолог Ричард Оуэн объединил их в единую группу под названием «динозавры».
В современной систематике под динозаврами понимают всех животных, являющихся потомками последнего общего предка трицератопса, домового воробья и диплодока Карнеги. Таким образом, птицы тоже являются динозаврами. Чтобы избежать некоторой путаницы, оговоримся, что далее в данной статье под «динозаврами» будут пониматься именно нептичьи динозавры.
На сегодняшний день известно более тысячи видов динозавров, и это малая часть от их общего количества. Возможности современной палеонтологии позволяют с высокой долей точности восстановить внешний вид, способ передвижения, характер питания животного. По некоторым окаменелостям можно определить даже температуру тела, окраску или голос. Но, согласитесь, свою популярность динозавры завоевали вовсе не цветом перьев. О рекордных достижениях динозавров и некоторых занимательных фактах мы и поговорим в этой статье.
Самые первые динозавры
Прежде чем говорить о первых динозаврах, стоит сказать пару слов об их предках. Динозавры относятся к группе диапсидных пресмыкающихся, известной как архозавры. Сами архозавры, в свою очередь, представлены двумя эволюционными ветвями. Первая – круротарзы – привела к появлению крокодилов. Вторая ветвь называется орнитодиры, и она разделяется на птерозавров и динозавров.
Ранние предки динозавров жили в той части Гондваны, которая впоследствии стала Южной и Восточной Африкой. Это были небольшие изящные животные, с легким телосложением и длинными лапами. Самым ранним известным динозавроморфом является асилизавр (Asilisaurus kongwe), чьи остатки обнаружены в Танзании. Асилизавр жил 245 млн лет назад, достигал 3 м в длину и быстро бегал на четырех конечностях. Его пищей были растения, насекомые и мелкие позвоночные.
Эволюция предков динозавров шла быстрыми темпами, чему способствовала высокая конкуренция со стороны других архозавров и цинодонтов, предков млекопитающих. В середине триаса, 242 – 237 млн лет назад, появились рептилии нового типа: быстрые всеядные животные небольшого размера, передвигающиеся на задних лапах и использующие укороченные передние для добычи пропитания. Их сердце было четырехкамерным, обмен веществ высоким, а некоторые участки кожи покрывала щетина, которая впоследствии станет перьями. Таким был облик самых первых динозавров.
Динозавры делятся на три крупные группы: птицетазовые, зауроподоморфы и тероподы. Ранние представители всех трех групп известны как минимум с карнийского века (237 – 227 млн л.н.). Их классификация крайне сложна из-за большого сходства между собой и наличия общих признаков с другими динозавроморфами. В качестве примера можно привести эораптора (Eoraptor lunensis), известного по находкам в Аргентине. Этот маленький (около 1 м в длину) динозавр с ловкими передними лапами был всеядным и обитал в густом лесном подлеске. Особенности скелета делают эораптора похожим одновременно и на тероподов, и на зауроподов, что затрудняет его точную классификацию.
Самые горячие динозавры
Динозавры продержались на эволюционной арене около 175 млн лет. Это огромный срок, в 2,6 раза превышающий продолжительность кайнозойской эры. Такой успех был бы невозможен без приспособлений, повышающих их биологическую эффективность. Одним из таких приспособлений является высокий метаболизм.
Традиционно динозавров изображали как холоднокровных медлительных рептилий. Исследования дейнонихуса Джоном Остромом в 60-х годах привели к революции в представлениях о физиологии и поведении динозавров. По современным представлениям динозавры были в той или иной степени теплокровными, но уровень обмена веществ сильно различался у представителей разных семейств. Отличия были и в способе поддержания высокой температуры тела. Крупные размеры зауроподов позволяли аккумулировать тепло. Мелким и средним тероподам поддерживать постоянную температуру помогали перья. Костные пластины и «воротники», элементы панциря у стегозавров, цератопсов и анкилозавров тоже могли участвовать в терморегуляции.
Можно ли измерить температуру тела динозавров? Да, современные методы позволяют это сделать. Для этого необходим комплексный анализ изотопного состава зубной эмали и скорлупы яиц, и темпов роста, которые определяются по спилам окаменелых костей.
Так, для овирапторов температура тела определена в 31-32 °C. Это ниже, чем у птиц, но выше окружающей среды на 5-6 °C. Увеличение размеров приводит к закономерному росту температуры. Температура тела камаразавра определена в 36-38 °C, брахиозавра – 38-39 °C. По всей видимости, зауроподы были гигантскими «печками», пышущими жаром, и одной из их проблем было не сохранить тепло, а избавиться от его излишков. Роль радиатора могли играть воздушные мешки, проходящие вдоль длинной шеи этих животных.
Самые холодолюбивые динозавры
Способность поддерживать высокую температуру тела позволила динозаврам заселить даже полярные регионы. Их окаменелые остатки найдены на Чукотке и на Аляске, а также в Южной Австралии и даже в Антарктиде.
Разумеется, в таких случаях есть соблазн списать все на разницу в географии и климате. Известно, что литосферные плиты в прошлом занимали иное положение, а климат был мягче современного. Но так ли справедливо это для мезозоя?
С распадом Пангеи континенты начинают удаляться друг от друга, и к концу мелового периода география планеты становится вполне узнаваемой. Чукотка и Аляска располагаются несколько севернее, чем сегодня. Австралия и Антарктида представляют единый материк, еще не отделившийся от Южной Америки. Климат на планете в целом был теплее современного, среднегодовая температура в полярных широтах составляла 10-13°C. Это немного ниже, чем в Сочи, что гарантирует заморозки и выпадение снега в зимний период. Тем не менее, в этих местах обитали как хищные, так и травоядные динозавры.
Из динозавров Антарктиды наиболее известен криолофозавр, живший в начале юрского периода (199 – 182 млн л.н.). Это был крупный хищник длиной до 6,5 м, с поперечным гребнем на черепе. Его соседями в антарктических лесах были зауроподоморфы, птерозавры и крысоподобные синапсиды. Находки арктических динозавров конца мелового периода более разнообразны: это гадрозавры, анкилозавры, цератопсы, и хищники, такие как тираннозавриды. Так, недавно на Аляске был обнаружен фрагмент челюсти молодого дромеозавра, родственного заврорнитолестесу (Saurornitholestes). Остатки детенышей гадрозавров известны из Восточной Сибири и Чукотки.
Самые быстрые динозавры
Не только высокий метаболизм помог динозаврам стать «королями» мезозоя. Важным новшеством было особое строение конечностей. У рептилий, как и у амфибий, конечности располагаются по бокам от тела. Это – наследие древних кистеперых рыб, и передвигаться таким образом по суше не очень удобно. Удерживать на весу между расставленными лапами тело тяжело. При движении тело изгибается из стороны в сторону и это затрудняет дыхание. Понаблюдайте за ящерицами: их перебежки сменяются частыми остановками, чтобы отдышаться.
У архозавров положение ног изменилось, они сместились под тело, что снизило нагрузку на мышцы и суставы и позволило дышать во время бега. Скорость и выносливость стали важным козырем в борьбе за место под солнцем. Стремление двигаться еще быстрее привело к перемещению на двух ногах, сначала временному, а затем и постоянному. С увеличением размеров часть динозавров вернулась к четвероногой локомоции. Передвижение на двух ногах сохранилось у тероподов и среди них надо искать самых быстрых бегунов.
Самым быстрым динозавром считается струтиомим (Struthiomimus). Этот изящный динозавр ростом со страуса, и похожий на него внешне, имел облегченный скелет, длинную шею с маленькой головой и мощные ноги. По данным 1988 года его скорость оценивается в 50-80 км/ч, что сопоставимо со скоростью страуса.
Изучение следов динозавров дает сопоставимые величины. Так, цепочка следов из Техаса, принадлежавших двум тероподам весом около 500-600 кг, говорит о скорости в 43 км/ч (12 м/с). Это максимальный зафиксированный результат, но не стоит ожидать, что эти следы оставили динозавровые чемпионы по бегу. Скорость крупных тероподов, таких, как тираннозавр, должна была быть меньше. Современные оценки лежат в диапазоне от 17 до 29 км/ч. Самыми медленными среди динозавров были гигантские зауроподы. Их скорость оценивается в 3-4 км/ч.
Самые зубастые динозавры
Чтобы поддерживать высокую активность и оставаться в хорошей форме, каждому динозавру необходимо здоровое питание. А какое питание без развитого ротового аппарата?
Важным новшеством, которое появилось еще у архозавров, стали зубы, сидящие в особых ячейках, альвеолах. Это закрепляло зуб в челюсти и препятствовало его потере во время укуса. А значит, увеличило допустимую нагрузку на челюсти животного. Другое, не менее важное приспособление – это дифференциация зубов. Разная форма позволяет выполнять разные функции, что повышает эффективность питания. У хищных динозавров, как и у млекопитающих, могло быть несколько типов зубов в пасти. Зубы разных видов динозавров настолько специфичны, что по ним можно классифицировать животных, даже не имея скелета.
Крупнейшими зубами среди динозавров мог похвастаться самый известный мезозойский хищник – тираннозавр рекс. Вместе с корнем их длина могла достигать 30 см! Не менее впечатляет и сила укуса тираннозавра. По современным оценкам она составляет 30 тонн на см 2 . Это позволяло дробить кости даже крупным трицератопсам.
Зубная система травоядных динозавров была устроена гораздо сложнее. Многие виды имели развиты клюв, помогающий перекусывать жесткие ветки. Некоторые травоядные динозавры глотали камни, которые перетирали пищу в желудке. Другие могли перетирать ее во рту, совершая жевательные движения.
Зубы гадрозавров и цератопсов были объединены в особые батареи.
У гадрозавров батарея состояла из зубных «колонн», в которой нижний зуб был живым, а 3-5 верхних уже отмершими. Таких колонн в батарее могло быть до 60, а самих батарей во рту было 4.
У трицератопсов зубная батарея несла 36 – 40 зубов, но самих батарей на одной половинке длинной челюсти могло быть от 3 до 5. В совокупности это дает 800 зубов!
Самые яркие динозавры
Но не стоит думать, будто динозавры – это сплошные зубы, скорость и горячая кровь. Это еще и яркая окраска. Или нет? Можем ли мы сегодня, на основе окаменелостей, делать выводы о кожном покрове и тем более о цвете этих животных?
Нередко можно встретить мнение, что внешний вид динозавров не более чем фантазия художника. Интернет заполнен палео-артом, и каждый может выбрать динозавров себе по душе, в любом стиле и любых расцветок. Однако, стоит отличать творческие рисунки от научных реконструкций. Палеохудожник всегда ограничен в своих возможностях конкретными научными фактами и общими закономерностями.
В распоряжении палеонтологов имеются отпечатки кожи разных видов динозавров, говорящие о разнообразии покровов этих животных. Практически у всех видов имелась чешуя и остеодермы, кожные костяные пластины. Остеодермы могли разрастаться, формируя шипы, спинные пластины (у стегозавров) и даже цельный панцирь, как у анкилозавра.
Другим важным покровным элементом были перья. Выраженный перьевой покров был распространен у многих видов тероподов. Есть свидетельства его наличия у птицетазовых динозавров. У мелких динозавров он встречается чаще, для крупных видов нехарактерен. Тем не менее, известен крупный хищник ютираннус (Yutyrannus), длиной до 9 м и весом около 1,4 тонны, чье тело было покрыто перьями. Перья дают еще одну важную информацию – они помогают восстановить цвет динозавра. Если в окаменелостях сохранились меланосомы, по их форме можно выяснить, каким был пигмент в перьях.
Так, оперение небольшого теропода кайхунга (Caihong) было черным, но на груди и голове перья переливались всеми цветами радуги, как у колибри или трубача.
Синозавроптерикс (Sinosauropteryx) был первым динозавром с достоверно подтвержденным перьевым покровом. В 2010 году его расцветку удалось восстановить. Тело синозавроптерикса было красно-коричневым, с белым брюхом и «бандитской маской», как у енота, вокруг глаз. Хвост пересекали поперечные полосы белого цвета.
Самые умные динозавры
Мы говорили о высоком обмене веществ, быстроте движений, умении питаться разнообразной пищей и даже о внешности динозавров. Поговорим и о богатом внутреннем мире.
Считается, что динозавры были глупы. По крайней мере, именно этот вывод напрашивается при взгляде на их непропорционально маленький мозг в сравнении с размерами тела. С другой стороны, есть немало примеров социального поведения динозавров, строительства гнезд, заботы о потомстве. Даже яркая окраска перьев может говорить о сложных брачных ритуалах. А это требует какой-никакой интеллектуальной деятельности. Сложное поведение характерно и для крокодилов, а некоторые птицы по уровню интеллекта превосходят млекопитающих.
Одним из способов оценить когнитивные способности является коэффициент энцефализации (EQ). Масса мозга сравнивается с расчетной средней массой мозга, характерной для животных подобного размера, и делается вывод. У человека EQ составляет 7,7, у ежа 0,3, у крокодила 0,036.
В 2013 году было проведено исследование EQ ряда динозавров. У крупных тероподов этот показатель колеблется от 0,14 (кархародонтозавр) и 0,25 (аллозавр) до 0,41 (тираннозавр) и 0,58 (нанотираннус). Нигерзавр длиной 9 метров, не самый крупный зауропод, имеет EQ 0,1. В лидерах по результатам исследования оказались два вида. Троодон с показателем около 0,85 и бэмбираптор (Bambiraptor) 0,8 – 1,1. Это соответствует интеллектуальным способностям кошки или лошади.
Что касается отношения массы мозга к массе тела, то один из антирекордов принадлежит стегозавру. На две-три тонны веса у него приходилось всего 70 г мозга.
Самые огромные динозавры
Возможно, динозавры и не могли похвастать размером мозга, но в плане размеров тела они вне конкуренции. Динозавры были крупнейшими наземными животными за всю историю Земли.
Само собой, не все динозавры были большими. Средние размеры динозавров – с собаку или овцу. А самый маленький, эпидексиптерикс (Epidexipteryx), весил 164 грамма. И все же, эти крохи жили рядом с животными по-настоящему огромных размеров.
Великаны-зауроподы паслись на равнинах юрского и мелового периодов. Мощное тело поддерживали четыре ноги-колонны; длинная шея позволяла объедать растительность с огромной площади, не сходя с места; а многометровый хвост служил противовесом и оружием защиты.
Их кости поражают своими параметрами. Но как произвести расчеты? Ситуацию осложняет нетипичная анатомия зауроподов. Кости позвоночника были облегченными, с крупными полостями для воздушных мешков, и потому они плохо сохраняются. Фрагментарность останков делает сложным определение длины. А наличие воздушных мешков и полостей в костях усложняет определение веса.
Амфицелий (Amphicoelias altus) – один из претендентов на лидерство в плане размеров. По некоторым данным, он являлся крупнейшим динозавром и вообще крупнейшим наземным животным. Останки амфицелия были найдены в формации Моррисон (США) еще в 1878 году, и относятся к юрскому периоду. Это были фрагменты бедренных костей и позвонок высотой 2,3 – 2,4 метра. По современным оценкам длина амфицелия доходила до 32 метров, а вес превышал 78 тонн. К сожалению, его остатки были утрачены, и ученым приходится иметь дело только с рисунками и описаниями. Так нет ли здесь преувеличения или намеренной фальсификации данных?
На самом деле амфицелий вовсе не единственный гигант, и окаменелые кости других крупных зауроподов демонстрируют похожие размеры. Примером может служить аргентинозавр (Argentinosaurus huinculensis), от которого сохранились кости таза, бедер и часть позвоночника. Аргентинозавр жил в конце мелового периода (96-92 млн л.н.) на территории Аргентины. Его длина могла достигать 35 м, а вес оценивается в 65 – 75 тонн. Это делает аргентинозавра самым длинным позвоночным, превосходящим по длине синего кита.
Самые последние динозавры
Динозавры настолько удивительны, что нам неосознанно хочется продлить их существование. К концу мелового периода, 66 млн лет назад, существовало несколько сотен видов этих животных. Да, по одним данным, их видовое разнообразие постепенно снижалось. По другим наоборот, конец мела был их расцветом, и для гадрозавров с цератопсами это совершенно справедливо. Точно можно сказать только одно – динозавры не планировали вымирать в маастрихтском веке (72 – 66 млн л.н.), и резко исчезли из геологической летописи на рубеже мела и палеогена. Но что, если некоторые динозавры пережили своих собратьев?
Причины катастрофического вымирания – тема для отдельной статьи. Для нас же важно следующее. Исчезновение окаменелостей динозавров еще не говорит об их вымирании, это свидетельство падения численности. Вымирание могло продолжаться в палеогене еще десятки тысяч лет, небольшие популяции динозавров могли существовать, но шанс обнаружить их в виде окаменелостей практически нулевой. Тем не менее, такие находки известны.
Самая серьезная находка – это бедренная кость гадрозавра из формации Оджо-Аламо (Ojo Alamo Formatio) в Нью-Мексико. Кость обнаружена в слоях песчаника, имеющих возраст около 64,5 млн лет. Прямое датирование кости дает возраст 64,8 млн лет, что соответствует датскому веку палеоцена. Сомнения вызывают речные отложения и отсутствие других фрагментов скелета. Кость могла быть переотложена из ранних геологических слоев. Но если датировка точна, то какая-то популяция гадрозавров пережила своих сородичей на 1,5 млн лет.
Похожие окаменелости известны из Индии и Китая, а также с островов Чатем на юго-западе Тихого океана. Обращает на себя внимание редкость находок и их концентрация в начале палеоцена, что говорит в пользу длительного вымирания динозавров. Открытие палеоценовых динозавров стало бы сенсацией, но пока что эта версия остается гипотезой.
1. Заполните пробелы.
Привет. Я – кролик, представитель класса _____. К названию моего класса – «Млекопитающие» – нельзя добавлять частицу «ся» (как в слове пресмыкающиеся), потому что млекопитающие питают молоком не сами себя, а _____. Наша кожа состоит из _____ и _____. На коже располагается _____ покров. В коже находится много желез: _____, _____, _____. Кроме волос, из эпидермиса образуются _____, _____, _____, _____, _____.
2. Заполните пробелы.
Потовые железы имеют вид _____, выделяемый железами _____ содержит продукты _____. Испарение пота способствует _____. Сальные железы выделяют _____ вещество, покрывающее поверхность _____ и _____, что делает их более _____, предохраняет от высыхания и снашивания. Млечные железы – это видоизмененные _____, они выделяют _____ – ценнейший питательный продукт.
3. Пометьте звездочкой (*) утверждения, относящиеся к классу Млекопитающие:
– холоднокровные;
– хорошо развита кора полушарий головного мозга;
– живородящие;
– в коже нет желез;
– теплокровные;
– есть диафрагма;
– сердце трехкамерное;
– терморегуляция;
– дифференциация зубов;
– глаза без век;
– волосяной покров;
– в коже много желез;
– наличие матки;
– внутреннее оплодотворение.
4. Поставьте рядом с утверждением букву М, если оно характерно для млекопитающих, П – птиц, МП – для обоих классов.
1. Кожа сухая.
2. Дыхание только легочное.
3. Сердце четырехкамерное.
4. Температура тела постоянная.
5. Оплодотворение внутреннее.
6. Имеют волосяной покров.
7. Отсутствует мочевой пузырь.
8. Есть ушная раковина.
9. Развитие прямое.
10. Развивается плацента.
11. Зубы отсутствуют
12. Есть воздушные мешки.
5. Выберите и подчеркните из приведенных в скобках вариантов правильные.
1. Остевые волосы (прикрывают подшерсток, придают защитную окраску, защищают от механических повреждений, защищают подкожную жировую клетчатку).
2. Испарение пота (способствует охлаждению кожи, выведению некоторых продуктов обмена веществ, поглощению значительного количества тепла, предохраняет кожу от выветривания).
3. Голосовой аппарат находится (в гортани, трахее).
4. Тепло в организме зверей хорошо сохраняется благодаря (эпидермису, волосяному покрову, подкожной жировой клетчатке).
6. Заполните схемы.
7. Составьте смысловые пары.
Мощное оружие схватывания
Откусывание пищи
Разрывание добычи
Действуют, как жернова
Умерщвление добычи
8. Заполните пропуски.
Зубы у млекопитающих дифференцированы и сидят в _____. Зуб состоит из _____, _____, _____. Зубы делятся на _____, _____, _____. Особенно сильно клыки развиты у _____.
9. Заполните пропуски.
Продвижение пищевого комка по пищеварительному тракту млекопитающих:
ротовая полость → . → . → . → . → . кишка → . кишка → . кишка → . кишка.
10. Расположите номера органов дыхательной системы в порядке прохождения по ним воздуха.
1. Легкие.
2. Носовая полость.
3. Бронхи.
4. Трахея.
5. Гортань.
11. Вычеркните лишнее слово. Ответ поясните.
1. Лучевая
Локтевая
Бедренная
Плечевая
2. Мозжечок
Продолговатый мозг
Спинной мозг
Средний мозг
3. Легочная артерия
Легкие
Аорта
Левое предсердие
12. Найдите смысловые ошибки и исправьте их.
1. У лошадей часто случается перелом ключицы.
2. У собак усиленное испарение влаги происходит с поверхности кожи.
3. У слона в 5 раз больше шейных позвонков, чем у носорога.
4. У млекопитающих грудная полость сообщается с брюшной.
13. Дана нумерация отделов пищеварительного тракта. Распределите пищеварительные соки по отделам, используя их нумерацию.
1) ротовая полость; 2) пищевод; 3) желудок;
4) двенадцатиперстная кишка; 5) тонкая кишка;
6) толстая кишка; 7) слепая кишка;
8) прямая кишка.
Слюна – ; желудочный сок – ; поджелудочный сок – ; желчь – ; кишечный сок – .
14. На рисунке укажите номера отделов желудка коровы.
Отделы: 1) рубец; 2) сетка; 3) книжка; 4) сычуг.
15. Установите соответствие.
1. Рубец.
2. Сетка.
3. Книжка.
4. Сычуг (настоящий желудок)
A. Имеет ячеистое строение.
Б. Пища накапливается, подвергается действию слюны, перемешивается.
B. Происходит фильтрация.
Г. Пища подвергается брожению.
Д. Происходит обработка кислым желудочным соком; переваривается белковая часть пищи.
Ответ: 1 – Б, Г; 2 – А; 3 – В; 4 – Д.
16. Поставьте соответствующие номера перед названиями элементов кровеносной системы млекопитающих.
Правый желудочек.
Правое предсердие.
Левый желудочек.
Левое предсердие.
Капилляры легких.
Капилляры тела.
17. Выберите определения, соответствующие указанным понятиям.
А. Рога.
Б. Зубы.
Д. Диафрагма.
Г. Селезенка.
Д. Вибриссы.
Е. Молочные железы.
Ж. Слюна.
З. Печень.
1. Мышечная перегородка.
2. Кроветворный орган.
3. Длинные жесткие волосы.
4. Окостеневшие отростки.
5. Обнаженная часть скелета.
6. Первый пищеварительный сок.
7. Продуцирует желчь.
8. Видоизменения потовых.
18. Установите соответствие между кругами кровообращения и их характеристиками.
А. Большой круг.
Б. Малый круг.
Характеристика кругов кровообращения
1. Начинается в правом желудочке.
2. Начинается в левом желудочке.
3. Артериальная кровь превращается в венозную
4. Течет кровь к легким.
5. Венозная кровь превращается в артериальную
6. Кровь течет ко всем органам.
1. Имеют клоаку.
2. Есть острые иглы.
3. Пальцы соединены плавательной перепонкой.
4. Плавают и ныряют хорошо.
5. Откладывают яйца.
6. Живут в норах.
7. Морда несет длинный клюв.
8. Нет кожистой сумки.
9. Откладывают одно яйцо
10. Млечные железы тучные, сосков нет.
20. На рисунке изображены черепа млекопитающих: белки, ежа, волка, коровы, кролика, лошади. Определите, где чей череп. Опишите особенности строения их зубной системы и способы питания.
21. Распределите зверей по отрядам, используя приведенную нумерацию последних.
1. Насекомоядные. 2. Хищные. 3. Ластоногие. 4. Грызуны. 5. Рукокрылые.
Выхухоль – . ; крот – . ; тушканчик – . ; медведь – . ; еж – . ; бобр – . ; землеройка – . ; рыжая вечерница – . ; сивуч – . ; шакал – . ; котик-секач – . ; кожан – . ; дикобраз – . .
22. Составьте смысловые пары.
1. Олень северный.
2. Олень благородный.
3. Олень пятнистый.
4. Лось.
5. Косуля.
6. Кабарга.
А. Самый мелкий вид.
Б. Самый крупный вид
В. Рогов нет.
Г. Марал.
Д. Недоразвившиеся молодые рога.
Е. Самый экономически важный.
Ж. Лопатообразные рога.
З. Имеет мускусные железы.
И. Наличие рогов не только у самцов, но и у самок.
Ответ: 1 – И, Е; 2 – Г; 3 – Д; 4 – Б, Ж; 5 – А; 6 – В, З.
23. Подчеркните одной чертой название животных, относящихся к парнокопытным, двумя – к непарнокопытным.
Верблюд одногорбый, олень пятнистый, татуг, жираф, носорог индийский, антилопа вилорогая, зубр, зебра, як, осел дикий, козел горный, бегемот.
24. Игра-загадка.
«Задержанный показывал, – докладывал инспектор, – что тот апрельский день провел за городом, гулял со своей собакой. Он хорошо помнит, что именно в этот день встретил в лесу лося с удивительно красивыми большими рогами; помнит, что набрал букет ландышей, васильков и ромашек, отдохнул под цветущей липой, а возвращаясь домой, очень спешил, так, что и он сам, и его собака вспотели. »
– Все ясно – сказал майор. – Задержанный врет по всем пунктам, у него и собаки-то никогда не было. На чем основано заключение майора?
25. Английский ученый Ф.Дарлинг, изучая поведение шотландских оленей, проделал такой опыт. Он насыпал в определенные места зерно. Олени наткнулись на подкормку и съели ее. Повторил несколько раз – олени съедали зерно. Потом менял место подкормки, и каждый раз зерно оказывалось съеденным. Однажды он высыпал зерно за мелким ручьем. Олени видели зерно, но не тронули. Почему?
(Ответ. Звери занимают в природе определенную территорию. Ручей служит границей их территории, которую они не решались пересечь.)
26. Утром белочка выглянула из своего гнезда, быстро спустилась вниз, отбежала в сторону, стала рыться в снегу. Вскоре у нее в зубах оказалась шишка. Как могла белочка обнаружить шишку под снегом? (Ответ. Белке помогло хорошее обоняние.)
27. У пятнистого оленя на шкуре белые пятнышки. Долго не могли понять, почему у оленя возле хвоста большой белый кружок, вроде салфетки. Если олень очень испугается и бросится бежать, эта «салфетка» становится шире, заметнее. Объясните эту особенность окраски пятнистого оленя.
(Ответ. Пятнистая шкура – защитное приспособление. Большое белое пятно возле хвоста – своеобразный сигнал опасности для других особей и ориентир для олененка).
28. В сказке «Гадкий утенок» говорится, что, когда началась охота на уток, к гадкому утенку подбежала собака, но она не тронула его. Утенок подумал: «Я такой гадкий, что собака меня не трогает». Так ли это? Объясните с точки зрения биологии поведение собаки.
(Ответ. У собаки был выработан условный рефлекс на уток, а «гадкий утенок» был лебедем.)
29. Известно, что тропические летучие мыши-вампиры находят возможность напиться крови у спящей жертвы, не разбудив ее при этом. Что позволяет вампиру не разбудить спящую жертву?
30. Замечено, что в местах обитания тигра обычно не встречаются волки. На территориях, где живут волки, как правило, не бывает тигров. Объясните этот факт.
31. Выберите правильные утверждения.
1 – уровень организации крысы выше, чем ястреба;
2 – волосы, когти, ногти – производные эпидермиса;
3 – во время линьки окраска волосяного покрова не меняется;
4 – млекопитающие – теплокровные животные;
5 – у млекопитающих хорошо развито обоняние и осязание;
6 – у всех млекопитающих четыре отдела желудка
7 – лошади, тапиры, носороги относятся к отделу непарнокопытных;
8 – у млекопитающих в процессе эволюции возникли органы вынашивания и вскармливания плода – матка и молочные железы;
9 – в структуре органа слуха появляется наружный слуховой проход и ушная раковина.
Введение
Одним из характерных свойств млекопитающих является развитая зубная система. Да, можно вспомнить гадрозавров и трицератопсов с их зубными «батареями», можно говорить о дифференциации зубов у тероподов и мозазавров. Но рекордное разнообразие форм, размеров и функций зубов наблюдается все-таки у нашей млекопитающей родни.
Острые самозатачивающиеся резцы грызунов или грандиозные бивни хоботных воспринимаются настолько привычно, что мало у кого вызывают удивление. Но есть среди млекопитающих животные, чьи огромные клыки стабильно порождают массу вопросов. Это – саблезубые кошки.
Они были открыты палеонтологами еще в середине XIX века, и сразу стали эталоном хищной «машины смерти». Образ вооруженного саблевидными клыками зверя, способного убить мамонта, оказался устойчивым и в художественных произведениях сохраняется до сих пор. С другой стороны, популярная в последние годы тенденция «разоблачать» всё и всех не обошла стороной и этих животных. Основной аргумент «разоблачителей» прост – клыки слишком хрупкие и должны ломаться при укусе. Поэтому саблезубые кошки не могли охотиться на крупную добычу, предпочитая выедать мягкие куски у падали и хвастать длинными клыками перед самками.
Ответ на вопрос о функциональности клыков «сабельного» типа лежит не только в анатомии кошачьих, но и в истории синапсид в целом.
Саблезубые не-звери
Первые «сабельные» клыки появились намного раньше саблезубых кошек, да и млекопитающих вообще. Чтобы познакомиться с их обладателями, нам придется вернуться в пермский период, к началу эволюции синапсид. Наверное, ни для кого не секрет, что все тетраподы (то есть, позвоночные с четырьмя лапами) за исключением амфибий делятся на две большие группы – синапсиды и диапсиды. К диапсидам относятся динозавры, включая птиц, и прочие рептилии. К синапсидам – млекопитающие и их предки. Собственно, всю историю с конца каменноугольного периода и до сих пор, можно рассматривать как соперничество этих двух групп животных.
Наиболее ранними синапсидами были пеликозавры, известные благодаря особому «парусу», образованному кожистой перепонкой, натянутой на остистые отростки позвонков. Их потомки, терапсиды, унаследовали кожный покров без чешуи, склонность к терморегуляции и дифференцированные зубы, сидящие в ячейках, альвеолах. Зубы терапсид делятся на резцы, чтобы кусать, коренные, чтобы пережевывать, и клыки – для нанесения глубоких ран и удержания добычи. Получается, что клыки изначально выделились из остального ряда зубов как основное оружие, и не удивительно, что они стали увеличиваться в размерах.
Горгонопсы, доминирующие хищники пермского периода, первыми в истории обзавелись огромными клыками. Их резцы отличались от клыков разве что размерами и расположением, пять штук на верхней и четыре на нижней челюсти. Клыки горгонопсов – длинные, острые, слегка загнутые назад. У трехметровой иностранцевии, при длине черепа 43 – 60 см, они могли доходить до 15 см и более. Это сопоставимо с размерами зубов тираннозавра, без учета длины корня. При этом заклыковые зубы были мелкими, немногочисленными или вовсе отсутствовали. Горгонопсы не пережевывали мясо и не разгрызали кости в поисках костного мозга, как это делают современные хищники.
О тактике охоты горгонопсов известно мало. Механика укуса напоминала таковую у крокодилов. Челюстной сустав позволял открывать рот более чем на 90 °, после чего мощные мышцы с силой захлопывали пасть. Укус, нанесенный мощной системой резцов и клыков, мог причинить серьезную травму. Скорее всего, они нападали из засады, наносили один-два мощных укуса и преследовали истекающую кровью жертву, пока она не ослабеет, после чего приканчивали. Поврежденные и сломанные клыки косвенно говорят в пользу неразборчивости места укуса, но для горгонопсов это не было проблемой. Смена зубов у них происходила непрерывно, и позади функционального клыка всегда рос сменяющий его зуб.
Палеозойская эра закончилась Великим пермским вымиранием, за которым последовал расцвет соперников синапсид, архозавров. Предки млекопитающих были вытеснены в мелкий размерный класс, и концепция саблезубого хищника была забыта до самого кайнозоя.
Саблезубые не-кошки
Зеленый свет синапсидам в лице млекопитающих дало очередное, уже мел-палеогеновое вымирание. За несколько последующих миллионов лет млекопитающие подросли от габаритов мышей (максимум барсуков) до кабанчиков весом в несколько центнеров. Изменились и их пищевые пристрастия. В вымирании выжить удалось преимущественно всеядным видам, а в палеоцене появляются специализированные веганы и мясоеды. Вначале на вершину пищевых цепочек поднялись примитивные копытные, мезонихии. Большеголовые, с мощными зубами, эти хищники занимали важное место в экосистемах Северного полушария. Их эволюционная стратегия состояла в наращивании общих размеров и силы челюстей, что привело к появлению настоящих чудовищ. Эндрюсарх – крупнейший наземный хищник из млекопитающих, с черепом длиной до 83 см, наводил ужас на эоценовые равнины Монголии.
И все же, мезонихиям пришлось сдать свои доминирующие позиции. В эоцене их потеснили креодонты, которые быстро вытеснили мезонихий в ряды падальщиков, а к началу олигоцена заняли и эту экологическую нишу. А к миоцену уже креодонтам пришлось исчезнуть с эволюционной арены под давлением собственно хищных, Carnivora. Существенным преимуществом у тех и у других было наличие хищных зубов. У профессиональных мясоедов моляры и премоляры похожи на острые зубчатые лезвия. При укусе их поверхности пересекаются, как ножницы, позволяя перерезать мышцы, сухожилия и небольшие кости.
В эоцене, 40 - 50 млн лет назад, появляются первые со времен пермского периода саблезубые хищники. Это махероиды (Machaeroides), известные по хорошо сохранившимся остаткам из Вайоминга. Махероиды были небольшими, крепко сложенными животными весом около 10-14 кг. Их крупные клыки были относительно короче, чем у саблезубых кошачьих, а челюсти – сильнее. Махероиды обитали в тропических лесах Северной Америки и, скорее всего, были засадными хищниками. Несколько позже, 37 млн лет назад, в отряде хищные появляются нимравиды (Nimravidae). Выглядели нимравиды как помесь фоссы и леопарда, и приходились родней общим предкам собак и кошек. А еще у них были клыки сабельного типа, за что нимравиды получили название «ложные саблезубы».
Местом обитания нимравидов были тропические леса и кустарниковые саванны, распространенные в олигоцене. За 30 млн лет своего существования эти хищники освоили много экологических ниш. Крупнейший представитель семейства, кверцилур (Quercylurus major), был размером с медведя и вел древесный образ жизни. Самый маленький, наносмилус (Nanosmilus), не превышал размерами мелкую рысь. Свои клыки нимравиды использовали не только во время охоты, но и при конфликтах между собой, а также для устранения пищевых конкурентов. Известен череп нимравуса (Nimravus) с зажившей раной от клыков родственного вида, эусмила (Eusmilus). Неизвестно, к чему бы привела в итоге эволюция нимравид, если бы не глобальная смена ландшафтов. В миоцене степи и саванны стали активно вытеснять тропические леса, и разнообразие нимравидов пошло на спад. Последние их представители обитали 9 млн лет назад, в реликтовых влажных лесах Европы.
Сумчатый прототип
Пока плацентарные хищники мерялись клыками в лесах от Франции до Вайоминга, в Южной Америке не спеша отращивали свои зубы плотоядные сумчатые. Изолированное положение континента сделало его настоящим полигоном для эволюционных экспериментов. Местные млекопитающие были представлены неполнозубыми, сумчатыми и южноамериканскими копытными, которых с настоящими копытными роднило разве что внешнее сходство. В олигоцене к ним добавились грызуны и приматы, за 40 млн лет до Колумба открывшие Новый Свет.
Экологические ниши травоядных пришлось заполнять тем, что было. Одних только нотоунгулятов (Notoungulata) известно более сотни родов с размерами представителей от зайца до носорога. Ленивцы достигали размеров слона, слонов и бегемотов заменяли пиротерии. Гигантские броненосцы паслись рядом с изящными длинноногими литоптернами. Роль высших хищников в этом странном мире играли кайманы, гигантские змеи и нелетающие птицы. Фороракосы, быстрые бестии ростом до 3 м и весом от 100 до 300 кг, были грозой открытых пространств. А в лесах и кустарниковых зарослях обитали сумчатые спарассодонты (Sparassodonta), похожие на опоссумов-переростков. К миоцену сокращение площади лесов вынудило часть спарассодонтов приспосабливаться к обитанию в новых условиях. Их эволюция привела к появлению тилакосмила (Thylacosmilus), известного как саблезубый сумчатый тигр.
Внешне тилакосмил напоминал коренастого, приземистого ягуара, и мог весить порядка 60 – 110 кг. Он был крупнейшим четвероногим хищником в миоценовой Патагонии и единственным млекопитающим, охотящимся на добычу крупных размеров. Анализ изотопного состава зубов показывает, что основной пищей ему служили травоядные из отряда нотонгулятов. Вопрос вызывает способ ведения охоты. Да и убивал ли он своих жертв? Соблазн записать саблезубого хищника в падальщики весьма велик, ведь его длинные клыки кажутся слишком хрупкими для активной охоты. Однако, особенности анатомии говорят об обратном.
Зубная система тилакосмила менее всего приспособлена для питания падалью. Верхние клыки расположены близко друг к другу и достигают 12-15 см без учета альвеол, доходящих до лобной части черепа. Коренные зубы и нижние клыки невелики, из резцов верхние отсутствуют, а два нижних сильно редуцированы. При этом сила сжатия челюстей гораздо меньше, чем у леопарда или ягуара. Получается, тилакосмил не мог обгладывать кости и тем более разгрызать их. Компьютерное моделирование показывает, что конструкция черепа была приспособлена к нагрузкам, возникающим при сильном вертикальном ударе клыками. Устройство челюстного сустава давало возможность открывать пасть на 100°. Сам удар наносился за счет шейной мускулатуры, более мощной даже, чем у смилодона. Чтобы избежать горизонтальных нагрузок, способных повредить зубы, тилакосмил должен был удерживать какое-то время жертву. Короткие и очень сильные передние лапы вполне укладываются в эту картину.
Точного представления об охотничьей тактике тилакосмила пока нет. Скорее всего, это был засадный хищник, способный к длительному, неторопливому преследованию раненого животного. Разделка туши велась с помощью щечных зубов, на это указывает характер их изношенности. Наверняка тилакосмил помогал себе и когтистыми лапами. Строение зубов делало питание избирательным: у туши выедались только внутренности и наиболее мягкие участки мышечной ткани. А значит, тилакосмил должен был охотиться чаще других хищников.
Тилакосмилы продержались до конца плиоцена (2,5 млн л.н.) и вымерли во время Великого межамериканского обмена, последовавшего за образованием Панамского перешейка. Спустя еще 1,5 млн лет равнины Южной Америки стали местом обитания крупнейшего саблезубого млекопитающего – смилодона.
Последняя модель
Если палеогеновый период можно назвать эпохой тропических лесов, то неоген – время степей и саванн. Около 25 млн лет назад в засушливых районах континентальной Евразии возник новый тип экосистем: поросшие злаками обширные равнины с многочисленными стадами копытных. К концу миоцена, около 7 – 8 млн лет назад, изолированные участки злаковых равнин сливаются в один огромный степной пояс, протянувшийся от Северной Африки до Чукотки и далее на запад, вплоть до Мексиканского нагорья. На этих пространствах сложился гиппарионовый фаунистический комплекс, названный так по трехпалым предкам лошадей.
Появление саблезубов стало закономерным результатом «гонки вооружений» между хищниками и жертвами. На открытых пространствах залогом выживания травоядных становятся скорость, стадный образ жизни и увеличение размеров. Реализацию этой стратегии можно видеть на примере эволюции лошадей, антилоп и быков. Причем сверхкрупные размеры сами по себе становятся защитой даже для одиночных животных, например носорогов и слонов. У хищников в такой ситуации есть два эффективных решения. Первый, коллективное выматывающее преследование добычи, в полной мере был реализован семейством псовые. Второй – одиночное нападение из засады и быстрое убийство – стал основой эволюционного успеха кошачьих.
Максимальной специализации к подобной тактике охоты достигли представители подсемейства саблезубых кошек (Machairodontinae). Их родиной являются саванны Африки, откуда саблезубые кошки распространились в Евразию, и через Берингию в Америку. По всей видимости, «саблезубый» комплекс признаков стал результатом жесткой конкурентной борьбы между хищниками в африканских саваннах. Аналогичные приспособления возникли и у архаичных кошкоподобных барбурофилидов, до конца миоцена соседствовавших с настоящими саблезубыми кошками. К плиоцену саблезубые кошки породили целую плеяду видов с размерами от оцелота до крупного льва. В плейстоцене одни из них, смилодоны, через Панамский перешеек проникли в Южную Америку, где достигли рекордной величины. Известен череп смилодона (Smilodon populator) из Уругвая длиной 38 см, что предполагает вес животного до 430 кг и рост в плечах около 1,2 м. Длина клыков смилодона с корнем могла доходить до 28 см.
Дискуссии о способе использования клыков саблезубыми кошками – одни из самых продолжительных в палеонтологии. На одном конце спектра чисто парадная функция, закрепленная половым отбором. На втором – жуткое оружие, способное дробить позвонки мастодонтов и вскрывать панцири броненосцев. Как это часто бывает, истина находится посередине. Изучение изношенности клыков и характер повреждений черепов говорит, что это был рабочий инструмент, использовавшийся как во время охоты, так и в схватках между самими хищниками.
Существует несколько моделей механики укуса в исполнении саблезубых кошек. На первом этапе жертва сбивается с ног и удерживается лапами. Это характерно и для современных крупных кошачьих. Львы, тигры и леопарды стараются сломать добыче шею или задушить, пережимая зубами горло. Сила сжатия челюстей смилодона была на треть меньше, чем у льва. Как и в случае с тилакосмилом, это компенсировалось развитой шейной мускулатурой. Огромные клыки позволяют убить жертву максимально быстро. Достаточно всего одного укуса в горло, чтобы перерезать кровеносные сосуды. При этом риск сломать клык довольно низкий, поскольку укус наносится в мягкие ткани.
Целью могло быть не только горло, но и живот добычи. Этот вариант сложнее и содержит серьезный риск получить травмирующий удар копытом. Такая тактика была возможной при нападении стаей, когда одни особи удерживают добычу, а другие вспарывают зубами живот. Вопрос о социальности смилодонов (и остальных саблезубых кошек) пока остается открытым.
Саблезубые кошачьи вымерли в конце плейстоцена, с окончанием последнего ледникового периода. В северных регионах причиной стало исчезновение тундростепей с их мамонтовой фауной и распространение лесов таежного типа. В тропических саваннах и прериях не последнюю роль сыграли другие виды кошачьих, имеющие более гибкое пищевое поведение.
Заключение
Как видно из истории, длинные клыки сабельного типа появлялись у синапсид с завидной регулярностью, в процессе конвергентной эволюции разных групп организмов. В олигоценовых лесах Северной Америки, в миоценовых саваннах Африки и прериях Патагонии сложилась среда с высокой конкуренцией среди хищников. Эти условия способствовали развитию тактики максимально быстрого, за один укус, убийства добычи. Возможно, похожие условия были и в пермском периоде.
В результате сформировался устойчивый комплекс «саблезубых» признаков:
- гипертрофированные клыки;
- гибкий челюстной сустав;
- низкая сила сжатия челюстей;
- мощная шейная мускулатура;
- сильные передние конечности.
Эффективное использование такого комплекса возможно только при ведении активной охоты на крупную добычу. Неспособность разгрызать кости исключает регулярное питание падалью. При максимальном развитии признаков вместе с увеличением размеров их обладателя, животное переходит в нишу сверх-хищника с узкой специализацией. Обратной стороной этого процесса является потеря эволюционной гибкости, что закономерно заканчивается вымиранием при смене условий окружающей среды.
Читайте также: