Psychologia zwierząt

Psychologia zwierząt
WYKŁAD 11
Ssaki 1
Prof. dr hab. Krzysztof Turlejski
Uniwersytet Kardynała Stefana
Wyszyńskiego
Ssaki
Obecnie żyje koło 4750 gatunków (ponad 2 razy
mniej, niż ptaków), należących do 3 głównych linii
ewolucyjnych
 Ssaki powstały około 230 mln lat temu, mniej
więcej w tym samym czasie, co dinozaury, a dużo
wcześniej, niż ptaki, potomkowie dinozaurów.
 W stosunkowo krótkim czasie (kilkanaściekilkadziesiąt mln lat), jaki zajęła ewolucja od
gadów do ssaków, zaszło szereg rewolucyjnych
zmian w ich budowie ciała, co dało ssakom
wielkie możliwości adaptacyjne i zwiększyło
złożoność zachowania.

Początki ewolucji ssaków
W suchym okresie Permu (299-252 mln lat temu), poprzedzającym Trias
dominowała jedna z linii gadów, Synapsida, do ktorej należaly też cynodonty,
linia gadów z której później wyewoluowaly ssaki.
252 mln lat temu, na granicy Permu i Triasu, nastąpiła wielka katastrofa
ekologiczna, która spowodowała jeden z epizodów wielkiego wymierania.
Wyginęło wówczas ponad 70% gatunków zwierząt.
Cynodonty i inne synapsidy przeżyły to wymieranie, ale szybko straciły
znaczenie na rzecz poprzednio peryferyjnej grupy archozaurów, z której
wyewoluowały krokodyle i dinozaury, które następnie dominowały przez 165
milionów lat.
Przewaga sprawnych drapieżników, jakimi były wczesne dinozaury,
spowodowała wymieranie synapsidow, w tym cynodontów.
Jedna z grup cynodontow znacznie zmniejszyła rozmiary i dokonała szeregu
zmian w anatomii i fizjologii. Około 200 milionów lat temu wyewoluowały z
nich ssaki.
Wszystkie dinozaury wymarły ostatecznie ok. 65 milionów lat temu, w wyniku
kolejnej globalnej katastrofy, co otworzyło drogę do ekspansji ssaków.
Cynodonty – gadzi przodkowie
ssaków
Czy to dinozaury wymusiły ewolucję
cynodontów? Zagrożenie ze strony równolegle ewoluujących
szybkich, drapieżnych dinozaurów mogło być
jednym z czynników wymuszających ewolucję
cynodontów w kierunku mniejszych,
ale inteligentniejszych od gadów ssaków.
Jeden z wczesnych dinozaurów.
Były one przystosowane do
szybkiego biegu na tylnych
nogach. Duży i ciężki ogon
poprawiał równowagę ciała
Ssaki powstały o wiele
wcześniej, niż do
niedawna myśleliśmy...
Hadrocodium wui
żył przed 195
mln lat
Był formą pośrednią miedzy
gadami a ssakami, ważył
zaledwie 2 gramy (mysz
waży 20-30 gramów).
Jego szkielet znaleziono
niedawno w Chinach
Drzewo rodowe ssaków (na podstawie
badań paleontologicznych i molekularnych)
Najstarsze futro świata

Castrocauda lutrasimilis
należała do wymarłej linii
ssaków, Dokodontów.
 Żyła 164 mln lat temu. Jej
szczątki znaleziono w
Chinach. Oprócz
zachowanych kości, w łupku
odcisnęły się jej włosy.
 Jest to najstarszy znany
dowód paleontologiczny na
istnienie włosów, a także
najstarszy znany ssak
przystosowany do życia w
wodzie.
 Jednak włosy ma też
dziobak, pochodzący z
jeszcze starszej linii ssaków
(istniejącej niezależnie od
prawie 200 mln lat)
NAJCZĘŚCIEJ WYMIENIANE MODYFIKACJE
ANATOMICZNE I FIZJOLOGICZNE
ODRÓŻNIAJACE PIERWSZE SSAKI
OD ICH GADZICH PRZODKÓW
STAŁOCIEPLNOŚĆ
 ZMIENIONA BUDOWA ŁUKU ŻUCHWOWEGO I
POWSTANIE KOSTEK UCHA ŚRODKOWEGO
 ROZBUDOWA ŚLIMAKA UCHA ŚRODKOWEGO
 ZĘBY TRYBOSFENICZNE (JEDNOCZEŚNIE TNĄCE I
ŻUJĄCE)
 USTAWIENIE KOŃCZYN POD TUŁOWIEM
 OBECNOŚĆ WŁOSÓW
 OBECNOŚĆ GRUCZOŁÓW MLEKOWYCH
 SZEREG ZMIAN W MÓZGU, W TYM POWSTANIE
KORY NOWEJ MÓZGU

Mózgi cynodontów (gadów
ssakokształtnych) i pierwotnych
ssaków
Ssaki mają relatywnie (w stosunku
do masy ciała) większe mózgi, niż
gady
Najważniejsze zmiany strukturalne
wprowadzone w mózgu przez
pierwotne ssaki

WYTWORZENIE KORY NOWEJ MÓZGU I JEJ
POŁĄCZEŃ, ORAZ KOEWOLUCYJNE ZMIANY
STRUKTUR Z NIĄ ZWIĄZANYCH

WYTWORZENIE HIPOKAMPA I JEGO
SUSTEMU POŁĄCZEŃ

WYTWORZENIE PÓŁKUL MÓŻDŻKU
KORA GRZBIETOWA GADÓW JEST
PREKURSOREM KORY NOWEJ SSAKÓW
Widok z góry na półkule mózgu minoga,
kręgowców z wyjątkiem ssaków i ssaków.
OB – opuszki węchowe; MP, DP LP/VP –
odpowiednio przyśrodkowa, grzbietowa
i boczna część kory kresomózgowia.
Przyśrodkowa i grzbietowo-przyśrodkowa
okolice kory gadów przekształciły się w
hipokamp ssaków
Kora nowa to zupełnie nowa
struktura, ponieważ:





- jej sekwencja rozwojowa nie ma odpowiednika w
innych częściach układu nerwowego
- jej powstanie całkowicie wyeliminowało starszą
strukturę (korę grzbietową gadów)
- jej połączenia aferentne i eferentne są zupełnie nowym
wytworem, a nie rozwinięciem czy nawet
przekształceniem starego wzorca. Połączenia te
pozwalają na wielostronną analizę bodźców
docierających do mózgu z receptorów.
- zróżnicowane funkcje warstw korowych umożliwiają z
jednej strony efektywność połączeń, tak dalekiego jak i
bliskiego zasięgu, z drugiej dużą plastyczność reakcji
- budowa modułowa umożliwia dużą plastyczność
powiększania i zmniejszania powierzchni kory, oraz
wytwarzanie nowych pól korowych lub ich usuwanie, a
więc szybką ewolucję mózgu.
Jeż
Opos
1 cm
Ryjówka
Słoń
Pies
Człowiek
5 cm
1 cm
1cm
1 cm
5 cm
Homologia położenia głównych
okolic kory nowej u ssaków
Wielkość mózgu nie musi być
tożsama z jego złożonością
Łasica i szczur piżmowy mają
Podobne masy ciała i mózgu.
Jednak mózg łasicy jest
znacznie bardziej złożony.
Podgromada: ssaki jajorodne
Rząd: stekowce (Monotremata)
Należą do jednej z najstarszych linii ssaków, jakie
kiedykolwiek istniały. Ostatniego wspólnego przodka z
pozostałymi ssakami miały około 200-235 mln lat temu (dane
molekularne).
 Obecnie żyje tylko 5 gatunków stekowców: dziobak, kolczatka
(Australia) i 3 prakolczatki (Nowa Gwinea)
 Tak jak gady, stekowce mają wspólny otwór odbytowy i
moczopłciowy (stek), kości krucze (trzeci, obok łopatki i
obojczyka element pasa barkowego kręgowców), żebra
szyjne i łopatki bez grzebienia.
 Są jajorodne, wysiadują jaja (dziobak) lub noszą je w fałdach
na brzuchu (kolczatki).
 Mają włosy, przekształcony łuk żuchwy, przeponę, typowy dla
ssaków układ krążenia i ssacze struktury mózgu - korę nową i
hipokamp.
 Gruczoły mleczne są pojedyncze i kończą się tak, jak
gruczoły potowe u innych ssaków. Brak jest sutków.

Dziobak
Kolczatki
Kolczatka australijska
Prakolczatka i jej czaszka
MÓZGI DZIOBAKA I KOLCZATKI
Dziobak
Kolczatka
Podgromada: ssaki żyworodne
Nadrząd: Torbacze lub Workowate
(Marsupialia)






Ostatni wspólny przodek torbaczy ze ssakami łożyskowymi istniał
prawdopodobnie 190 mln lat temu (dane molekularne).
Współcześnie żyją 334 gatunki torbaczy, należące do 7 rzędów i 19
rodzin. Ponad 200 gatunków jest rodzimych dla Australii a prawie 100
dla Ameryki Południowej.
Ciąża jest bardzo krótka i nie tworzy się łożysko miedzy błonami
płodowymi a macicą.
Bardzo słabo rozwinięte młode po urodzeniu przysysają się do sutków
i tak rozwijają się przez dłuższy czas.
U większości gatunków (ale nie u wszystkich) pole sutków jest
otoczone torbą lub fałdami skóry.
W mózgu brak jest spoidła wielkiego miedzy półkulami.
Dzielą się na 2 wielkie gałęzie – dydelfowate, żyjace jedynie w Ameryce i
pozostałe, z jednym wyjątkiem żyjące w Australii i na Nowej Gwinei.
Rząd dydelfokształtne
Rodzina dydelfowate (Dydelphidae)
W Ameryce żyją torbacze należące do nadrzędu
Ameridelphia. Należą tu dwa rzędy: Paucituberculata
(skapoguzkowce, 6 gatunków, n.p. zbójnik) i
Didelphiomorpha.
 Rząd Didelphiomorpha to jedna rodzina (Didelphidae),
podzielona na 2 podrodziny (oposy wełniste i właściwe) i
17 rodzajów.
 Zaliczamy tu 93 gatunki żyjące w Ameryce Południowej i
Środkowej. 1 gatunek (opos wirginijski) występuje w
Ameryce Północnej, aż do południowej Kanady.
 W większości są to gatunki nadrzewne, lub żyjące na
ziemi w dżungli i sawannach.
 W koronach drzew dżungli są dominującą grupą ssaków.
 Dwa gatunki: japok i wydrówka wyspecjalizowały się do
nurkowania i zdobywania pokarmu w wodzie.

Współczesny torbacz, opos krótkoogoniasty
Monodelphis domestica i kopalny praprzodek
ssaków łożyskowych, Eomaia scansoria (żyła
125 mln lat temu) mają bardzo podobną
budowę ciała.
Jeden z ponad 20 gatunków
z rodzaju Monodelphis
Dydelf północny
(wirginijski)
Dydelfy
W przypadku zagrożenia
oposy udają, że są martwe.
Zimą mogą być aktywne
lub zapadać w odrętwienie.
Dydelf złocisty
Czaszka i mózg oposa (Dydelphis)
Monodelphis domestica,
noworodki
Zachowanie oposów
 Żyją
samotniczo. Agresja wobec innych
osobników własnego gatunku
 Nie mają stałego terytorium
 Aktywne głównie nocą
 Silny instynkt badania otoczenia
 Wszystkożerne
 Szybko się uczą
 Niski metabolizm, powolny rozwój, długie
życie.
Wyspecjalizowane dydelfowate
Oposik
nadrzewny
Wydrówka rudawa
Japok
Wodne
Nadrząd: Australidelphia







Rząd Yalkaparidontia (wymarły)
Rząd Microbiotheria, Beztorbiki (1 gatunek – beztorbik
bambusowy, z Ameryki Południowej)
Rząd Dasyuromorphia, Niełazokształtne (71 gatunków)
Rząd Peramelemorphia, Jamrajokształtne (24 gatunki)
Rząd Notoryctemorphia, Krety workowate (2 gatunki)
Rząd Diprotodontia, Dwuprzodozębowce (137
gatunków). Tu kangury i walabie.
Rząd Sparassodonta (wymarły)
Beztorbik bambusowy (Chile)
jest jedynym torbaczem amerykańskim nie należącym do
dydelfokształtnych.
Rząd Jamrajokształtne
(Peramelemorphia)


Do tego rzędu należą 24 gatunki, prawie wszystkie należące do
rodziny Peramelidae (jamraje). Druga rodzina została uznana za
wymarłą w roku 1950, w trzeciej pozostał już tylko jeden gatunek,
wielkouch króliczy (bilba).
Są to wszystko gatunki wielkości od myszy do królika, żyjące w
Australii, na Tasmanii i Nowej Zelandii. Żyją w klimacie półpustynnym
i wilgotnym, w wykopanych przez siebie norach. Są wszystkożerne.
Mają bardzo krótką ciążę (12-14 dni).
Jamraje
TORBACZE -SPECJALIŚCI
Mrówkożer workowaty
Rząd Dasyuromorphia
Kret workowaty
Rząd Notoryctemorphia
Rząd: Niełazokształtne
(Dasyuromorphia)
Do tego rzędu należą trzy rodziny: mrówkożerowate
(Myrmecobiidae) z jedynym gatunkiem mrówkożerem
workowatym, wilki workowate (Thylacinidae), z jednym,
niedawno wymarłym gatunkiem i niełazowate
(Dasyuridae) – 75 gatunków należących do 21 rodzajów.
 Najliczniejsze rodzaje z rodziny niełazowatych to dunarty
(Smithopsis – 21 gat.) i chutliwce (Antechinus – 10 gat.).
Znany jest jeszcze należący tu diabeł tasmański
(Sarcophilus) i niełazy, czyli kuny workowate (Dasyurus).
 Wszystkie niełazowate są ssakami drapieżnymi lub
owadożernymi

Drapieżne torbacze
Diabeł tasmański
Niełaz wielki
Wilk workowaty ZOO Hobart, Tasmania
1928. Ostatni osobnik padł tu w 1936 r.
Koala (nadrzewny)
Wombat (norowy)
Wszystkożerne pałanki to
jedne z
najinteligentniejszych
ssaków workowatych
Pałanka kuzu
Kto tak hałasuje po
nocy...
(Phalangeridae)
Pałanki wędrowne
Kuskus
(Nowa Gwinea)
Rodzina: Kangurowate (Macropodidae)








Kangurowate to dwie podrodziny, 11 rodzajów i 63 żyjące gatunki.
Wszystkie są roślinożerne i wstępnie trawią pokarm bakteryjnie, w
przedżołądku, jak przeżuwacze.
Żyją w Australii i na Nowej Gwinei.
Najprymitywniejsze z nich zewnętrznie przypominają oposy.
Większość gatunków przemieszcza się skokami na tylnych
kończynach. Jest to przystosowanie do życia na terenach otwartych.
Jednak pływając w wodzie, lub wspinając na drzewa (drzewiaki)
kangury poruszają tylnymi nogami niezależnie.
Wtórnie niektóre kangury przystosowały się do życia na skałach i na
drzewach.
Rozród. Kangurzyca po ok. miesięcznej ciąży rodzi jedno młode,
które przysysa się do jednego z dwóch sutków. Z drugiego sutka
ssie mleko około roczne młode, przebywające już poza torbą. W trzy
dni po porodzie samica jest zapładniana, ale rozwój zarodka się
zatrzymuje (diapauza) do czasu dorośniecia dorośnięcie starszego
rodzeństwa.
Kangurowate występują zarówno na terenach suchych, jak i
wilgotnych, tropikalnych. Dużych kangurów jest obecnie więcej, niż
przed zasiedleniem Australii przez Europejczyków, którzy wykopali
zbiorniki wodne i studnie artezyjskie dla owiec.
Kangury (rodzaj Macropus)
Kangur olbrzymi
Kangur rudy
Kangury Benneta
Kangur parma
Kangury
Skalniak szczotkoogoniasty
Petrogale penicillata
Kuoka
(Rodaj
Setonix)
K
w
Drzewiaki (kangury drzewne)
Drzewiaki żyją w tropikalnych dżunglach
Północnej Australii i Nowej Gwinei. Prowadzą
nocny tryb życia i prawie nie schodzą na ziemię.
Drzewiak
Goodfellowa
Drzewiak
szary
Mini-torbacze
Lotopałanka
karłowata
Akrobatka karliczka
Ostronóg
Chutliwiec
żółtostopy
Pseudantechinus
Chutliwce Stuarta
Chutliwiec Swainsona