هشت ویژگی اصلی پستانداران

پستانداران موجودات فوق العاده متنوعی هستند. آن ها در تقریباً همه زیستگاه های موجود در زمین از جمله دریاهای عمیق، جنگل های بارانی استوایی و بیابان ها زندگی می کنند و اندازه آن ها از جوندگان یک اونسی تا نهنگ های ۲۰۰ تنی متغیر است. اما دقیقا چه چیزی پستانداران را از خزندگان، پرندگان و ماهی ها متمایز می کند؟ هشت ویژگی اصلی برای پستانداران وجود دارد که از داشتن مو تا قلب چهارحجره ای ، آن ها را از سایر مهره داران جدا می کند.

مو و خز

همه پستانداران در برخی از مراحل چرخه زندگی خود، موهایی از برخی نقاط بدن شان رشد می کنند. موی پستانداران می تواند اشکال مختلفی داشته باشد از جمله خز ضخیم، سبیل های بلند، تیغ های دفاعی و حتی شاخ. مو کارکردهای مختلفی دارد: عایق در برابر سرما، محافظت از پوست حساس، استتار در برابر شکارچیان (مانند زبراها و زرافه ها) و بازخورد حسی (به مانند سبیل های حساس گربه ها). به طور کلی، وجود مو با متابولیسم خون گرم مرتبط است.

اما در مورد پستاندارانی که هیچ موی قابل مشاهده ای ندارند، مثل نهنگ ها چه؟ بسیاری از گونه ها، از جمله نهنگ ها و دلفین ها، در مراحل اولیه رشد خود مقدار کمی مو دارند، در حالی که برخی دیگر ممکن است تکه های نازکی از مو را روی چانه یا لب های بالایی خود حفظ کنند.

غدد پستانی

بر خلاف سایر مهره داران، پستانداران بچه های خود را با شیری که توسط غدد پستانی تولید می شود، شیر می دهند که این یک ویژگی کلیدی برای پستانداران است. این غدد که غدد عرق تغییر یافته و بزرگ شده هستند، شامل مجرا و بافت های غده ای هستند که شیر را از طریق نوک ها ترشح می کنند. این شیر مواد مغذی لازم شامل پروتئین ها، قندها، چربی ها، ویتامین ها و املاح را برای جوانان فراهم می آورد. با این حال، همه پستانداران نوک ندارند؛ مونوترم ها مانند جاندار تخم گذار که در تاریخ تکاملی زود از دیگر پستانداران جدا شده اند، شیر را از طریق مجراهایی که در شکم شان قرار دارد، ترشح می کنند.

گرچه در هر دو جنس نر و ماده وجود دارد، اما در بیشتر گونه های پستانداران، غدد پستانی تنها در ماده ها به طور کامل توسعه می یابند؛ به همین دلیل وجود نوک های کوچکتر در نرها مشاهده می شود (از جمله نرهای انسانی). استثناهای این قاعده، میوه خوار روزاک و خفاش پرنده ماسکه بیسمارک هستند. نرهای این گونه ها می توانند شیر تولید کنند و گاهی اوقات به شیردهی نوزادان کمک می کنند.

فک پایین با استخوان واحد

فک پایین پستانداران دارای یک قطعه واحد است که به صورت مستقیم به جمجمه متصل می شود. این استخوان که دنتاری نامیده می شود، دندان های فک پایین را نگه می دارد. در سایر مهره داران، دنتاری تنها یکی از چندین استخوان در فک پایین است و به صورت مستقیم به جمجمه متصل نمی شود. چرا این موضوع اهمیت دارد؟ فک پایین یک تکه و عضلاتی که آن را کنترل می کنند، به پستانداران قدرت گاز زدن قوی می دهند. این ویژگی به آن ها این امکان را می دهد تا از دندان های خود برای بریدن و جویدن طعمه (مانند گرگ ها و شیرها) یا خرد کردن مواد گیاهی سخت (مانند فیل ها و ظریفی ها) استفاده کنند.

دندان ریزی یا دیفیودنتی یکی از ویژگی های پستانداران است که در آن دندان ها تنها یک بار در طول عمر حیوان جایگزین می شوند. دندان های پستانداران نوزاد و جوان معمولاً کوچک تر و ضعیف تر از دندان های بالغین هستند. این مجموعه اول که به دندان های شیری معروف است، قبل از بزرگسالی می ریزد و به تدریج با مجموعه ای بزرگ تر و دائمی جایگزین می شود. حیواناتی که دندان هایشان در طول عمرشان به طور مداوم جایگزین می شود (مانند کوسه ها، ژکوها، و تمساح ها) به عنوان پلیفیودنت شناخته می شوند. (پلیفیودنت ها پری دندان ندارند. آن ها ورشکسته می شوند.) برخی از پستانداران قابل توجه که دیفیودنت نیستند شامل فیل ها، کانگوروها و ماناتی ها هستند.

سه استخوان در گوش میانی

استخوان های داخلی گوش، شامل انکوس، مالیوس و استاپس که معمولاً به نام های چکش، سندان و زین شناخته می شوند، مختص پستانداران هستند. این استخوان های کوچک لرزش های صوتی را از پرده صماخ (گوش داخلی) به گوش داخلی منتقل کرده و لرزش ها را به سیگنال های عصبی تبدیل می کنند که سپس توسط مغز پردازش می شوند. جالب است که مالیوس و انکوس پستانداران مدرن از استخوان فک پایین پیشینیان بلافصل پستانداران، یعنی «پستاندار-مانند خزندگان» دوره پالئوزوئیک به نام ترواپیدها تکامل یافته اند.

متابولیسم خون گرم

پستانداران تنها مهره دارانی نیستند که دارای متابولیسم خون گرم (اندرترمی) هستند. این ویژگی متعلق به پستانداران است که با پرندگان مدرن و اجداد آن ها، دایناسورهای ترهاپود (گوشتخوار) دوره مزوزوئیک مشترک است. با این حال، می توان استدلال کرد که پستانداران بهتر از هر دسته دیگر مهره دار از فیزیولوژی های اندردرمی خود بهره برداری کرده اند. این دلیل این است که چیتاها می توانند بسیار سریع بدوند، بزها می توانند به کناره های کوه ها صعود کنند و انسان ها می توانند کتاب بنویسند. به طور کلی، حیوانات خون سرد مانند خزندگان متابولیسم بسیار کندتری دارند زیرا باید به شرایط آب و هوایی بیرونی اتکا کنند تا دمای بدنی خود را حفظ کنند. (بسیاری از گونه های خون سرد به سختی می توانند شعر بنویسند، هرچند برخی از آن ها به طور ادعایی وکیل هستند.)

دیافراگم

همچون برخی از ویژگی های دیگر در این لیست، پستانداران تنها مهره داران نیستند که دیافراگم دارند، عضله ای در قفسه سینه که ریه ها را منبسط و منقبض می کند. با این حال، دیافراگم های پستانداران به طور قطع پیشرفته تر از دیافراگم های پرندگان هستند و به طور قطع پیشرفته تر از دیافراگم های خزندگان. این بدان معناست که پستانداران می توانند به صورت کارآمدتر از دیگر دسته های مهره دار نفس بکشند و از اکسیژن بهره برداری کنند که به همراه متابولیسم خون گرم آن ها، به آن ها امکان فعالیت وسیع تری و بهره برداری بهتر از اکوسیستم های موجود را می دهد.

قلب چهار حفره ای

مانند تمام مهره داران، پستانداران قلب های عضلانی دارند که به طور مکرر منقبض می شوند تا خون را پمپاژ کنند، که به نوبه خود، اکسیژن و مواد مغذی را در سراسر بدن حمل کرده و محصولات زائدی مانند دی اکسید کربن را حذف می کند. اما تنها پستانداران و پرندگان قلب های چهار حفره ای دارند، که کارآمدتر از قلب های دو حفره ای ماهی ها یا قلب های سه حفره ای دوزیستان و خزندگان هستند.

قلب چهار حفره ای خون غنی از اکسیژن را که از ریه ها می آید از خون نیمه غنی از اکسیژن که به سمت ریه ها برای احیای اکسیژن بازمی گردد جدا می کند. این اطمینان حاصل می کند که بافت های پستانداری فقط خون غنی از اکسیژن دریافت می کنند و این امکان را برای فعالیت های جسمی مداوم تر با وقفه های کمتر فراهم می کند.