Sistema óseo[editar]
Básicamente el esqueleto de todos los mamíferos está constituido por los mismos grupos óseos con morfología y características similares o diferentes según los casos, y comprende una estructura axial compuesta por cabeza, columna vertebral y caja torácica, y unas estructuras apendiculares (normalmente, cuatro) integradas por las extremidades y las respectivas cinturas que las unen al tronco.
Se caracterizan por tener una columna vertebral dividida en varias partes bien diferenciadas.
Mantener constante la temperatura corporal requiere un aporte energético que debe ser minimizado optimizando el gasto. Para ello, el aparato locomotor de estos animales ha evolucionado para conseguir uno de los mayores logros de la naturaleza.
A diferencia de reptiles y anfibios, las extremidades no se articulan perpendicularmente al tronco situándose a ambos lados del mismo, sino que lo hacen bajo él permitiendo, por un lado conseguir mayor eficiencia energética en la locomoción y por otro alcanzar mayor envergadura ya que de este modo elevar el tronco del suelo requiere menor gasto energético.
Esqueleto axial[editar]
El crecimiento de los huesos se detiene cuando el animal se hace adulto, permitiendo así un ahorro energético, pero además, durante la evolución, los huesos de estos animales han ido fundiéndose y simplificándose de tal modo que su crecimiento suponga también menores requerimientos de energía.
El cráneo es quizá el mejor ejemplo de esta simplificación ósea. Los huesos que lo forman están soldados a diferencia de lo que ocurre en reptiles, donde se unen mediante cartílagos. Esto a su vez proporciona mayor superficie para la inserción de músculos de mayor tamaño, o más numerosos.
Las costillas de los mamíferos se articulan exclusivamente con las vértebras torácicas, mientras que en reptiles lo hacen también con las cervicales y las lumbares.
El número total de vértebras y el de cada tipo de ellas varía de unas especies a otras. Las vértebras cervicales son siete con excepción del manatí que tiene seis, el perezoso de tres dedos que tiene diez y el resto de perezosos que presentan un número variable de ellas.
También la cintura pectoral es simple en los mamíferos. La clavícula y los omóplatos son los únicos huesos que la forman, y con ellos se articulan las extremidades anteriores. Como la escápula se sujeta al tronco únicamente por músculos, y la clavícula sólo se articula con el esternón, las extremidades poseen grandes posibilidades de movimiento de las que carecen otros tetrápodos.
Ilion, isquion y pubis son los tres huesos que se hallan fusionados en los mamíferos para formar la pelvis, que no es sino el hueso que se articula con el tronco en la región a la que da nombre y a su vez con las extremidades posteriores.
Esqueleto apendicular[editar]
Pero el diseño músculo-esquelético de los mamíferos ha evolucionado en función del tipo predominante de locomoción de la especie. No sólo hay especies cuadrúpedas terrestres, que son la mayoría, sino que también las hay bípedas, o con capacidad para utilizar dos o cuatro extremidades al desplazarse. Otras lo hacen bajo el suelo, y no pocas colgadas de las ramas de los árboles. Además hay mamíferos acuáticos y otros con capacidad para volar, lo que convierte a este grupo de animales en una variedad de aspectos morfológicos que estarán siempre en función del sistema de locomoción empleado de forma habitual.
La mayor parte de los mamíferos son gregarios y poseen cuatro extremidades con cinco dedos en cada una, es decir, son cuadrúpedos y pentadáctilos, y una gran mayoría de ellos además se apoyan en el suelo con toda la superficie plantar (plantígrados), aunque la adaptación a los distintos medios ha dado lugar a grandes diferencias producto de la evolución:
- Los animales que alcanzan mayor velocidad sobre el suelo se apoyan sobre los dedos, bien sobre el extremo (ungulados) o sobre su superficie ventral (digitígrados).
- Muchas especies pierden algunos de sus dedos: los artiodáctilos tienen dos o cuatro y los perisodáctilos uno o tres.
- Los cetáceos, sirenios y carnívoros marinos sufren grandes modificaciones del esqueleto de las extremidades, adaptándose éstas al medio acuático.
- Las falanges de los quirópteros son exageradamente largas para servir de armazón óseo a las alas membranosas que se extienden entre ellos.
- Muchos mamíferos zapadores ensanchan los huesos de las extremidades anteriores para servirse de ellos como palas retirando la arena.
- Los canguros y otros animales que se desplazan saltando desarrollan poderosamente las extremidades posteriores, en algunos casos en detrimento de las anteriores.
Sistemas neuromusculares[editar]
La masa muscular de los mamíferos se organiza en grupos o sistemas neuromusculares que ejercen una función sinérgica o complementaria, y están inervados e irrigados por las mismos haces nerviosos y vasos sanguíneos.
Éstos se unen principalmente a huesos mediante tendones y aponeurosis, aunque también lo hacen a cartílagos, vísceras, piel u otros músculos.
La principal función de los músculos es la relacionada con el movimiento del organismo y en función de éste adquieren mayor o menor desarrollo a la par que formas y estructuras en las distintas especies.
El sistema muscular no presenta rasgos diferenciadores significativos entre clases, ni entre especies de ésta por lo que detenernos en ellos escapa a los objetivos principales que nos ocupan.
Adaptación del aparato locomotor[editar]
Adaptaciones para el vuelo y el planeo[editar]
Las diferencias anatómicas de los quirópteros con la generalidad de los mamíferos son más que notables, tratándose de las únicas especies de la clase que presentan alas que les permiten el vueloactivo. Estas son formaciones membranosas constituidas por piel, delgados músculos y tejido conectivo laxo conocidas como patagio.
La extremada delgadez de los huesos de los murciélagos tiene como fin disminuir la masa corporal para que el vuelo sea menos costoso, pero da como resultado que no puedan alcanzar en ningún caso la envergadura de aves de mediano y gran tamaño. Para conseguir más maniobrabilidad en el vuelo, la articulación del hombro es libre, y son músculos los que unen el húmero a la escápula permitiéndoles rotar el brazo alrededor del hombro en la mayor parte de las especies.
Otros mamíferos como petauros, colugos o ardillas voladoras, no son capaces de volar activamente, pero han desarrollado pliegues de piel entre sus extremidades, que una vez extendidos les permiten planear, a veces, considerables distancias. Sin embargo, siempre necesitan de un punto en las alturas desde el que lanzarse en el planeo, y su capacidad de maniobrabilidad no es comparable en ningún caso a la de los quirópteros.
Adaptaciones para la vida acuática[editar]
La adaptación a la vida acuática también ha supuesto que la morfología de las especies anfibias y acuáticas haya tenido que vencer los obstáculos que les suponía el medio conquistado, aprovechando a la vez las ventajas ofrecidas.
El agua, especialmente la salada, tiene una densidad hasta 800 veces superior a la del aire, por lo que la estructura ósea de los animales marinos no necesita soportar el peso que soporta el esqueleto de los animales terrestres. Como contrapartida, vencer la fuerza de rozamiento que ejerce el medio durante el movimiento de los animales, requiere más energía que hacerlo en el aire o sobre la superficie de la tierra, de modo que es preciso que sus cuerpos sean hidrodinámicos.
Adaptaciones para la vida bajo tierra[editar]
Tanto los animales subterráneos que pasan la mayor parte de su vida bajo la superficie de la tierra, como aquellos que sólo emplean el subsuelo para protegerse, necesitan estar pertrechados de instrumentos para escarbar la tierra, y en efecto, las especies que no están dotadas de grandes incisivos, lo están de poderosas uñas en sus manos y con unos u otras, los animales son capaces de apartar la tierra que obstaculiza su paso.
Normalmente, todas estas especies son de pequeño tamaño, algo que resulta muy conveniente si se tiene en cuenta que cuanto mayor volumen tenga que atravesar el túnel, mayor será el trabajo necesario para desplazar la tierra.
Por otra parte, la piel de estos animales suele ser holgada y el pelo corto y erizado, dispuesto en cualquier dirección, todo en función de facilitar el tránsito por las galerías y los giros dentro de ellas.
El tupido y largo pelo de la rata-topo plateada (Heleophobius argenteocinereus) y la total alopecia de la rata-topo desnuda (Heterocephalus glaber) son las excepciones a esta regla.
Otras características físicas comunes a la mayor parte de las especies subterráneas o cavadoras son:
- Los pabellones auriculares son reducidos o están ausentes.
- La cola suele ser corta.
- Las vibrisas son cortas y escasas.
Sin embargo, ninguna de estas características es común a todas las especies, por lo que se piensa que más que ser adaptaciones para la vida subterránea, sean el resultado de la atrofia inducida por un escaso interés de los citados elementos anatómicos.
La piel tiene 3 tejidos o capas, la primera es la capa externa o llamada epidermis, la segunda es la capa interna o llamada dermis y la tercera es el estrato subcutáneo que es una capa de grasa que sirve de protección y para evitar las pérdidas de calor, es un complejo sistema de tejidos superpuestos en estratos que sirve a todos los animales para protegerlos de las condiciones medioambientales. En los mamíferos es especialmente gruesa, sobre todo en animales en los que tiene que cubrir grandes masas musculares como ocurre con cetáceos, elefantes o rinocerontes.
Las funciones principales de la piel son:
- Proteger al organismo de las lesiones de origen externo
- Recibir estímulos ambientales
- Excretar sustancias de desecho
- Tomar parte en los mecanismos de termorregulación e intercambio hídrico.
Estructura histórica[editar]
Epidermis[editar]
La capa más superficial o 'epidermis que se compone de un estrato interno de las células pigmentadas que están en continua renovación, migrando empujadas por células nuevas hacia la superficie externa.
Estas células poseen melanina, un pigmento imprescindible para la protección ante las radiaciones ultravioletassolares. Según se hacen más superficiales, se queratinizan dando lugar al estrato córneo de la epidermis, mueren, se hacen escamosas (estrato escamoso de la epidermis) y acaban por desprenderse dejando paso a las que se sitúan en estratos más profundos.
Dermis[editar]
Bajo la epidermis se halla la dermis. Es una capa de células muy activas integradas en un tejido con gran cantidad de colágeno responsable de la elasticidad de la misma. Es un estrato muy vascularizado y con gran cantidad de terminaciones nerviosas, responsable de la continua renovación de las células epidérmicas.
La dermis es el asiento del pelo, que no es sino un conjunto de células del estrato epidérmico muy queratinizadas y modificadas que dan lugar además a la formación de otras estructuras fanerópticas. El folículo piloso posee un pequeño haz de fibras musculares que se insertan bajo el estrato epidérmico y cuya contracción da como respuesta el movimiento del pelo ante estímulos de frío, sorpresa o miedo. Se trata del músculo erector del pelo.
El estrato dérmico incluye varios tipos de glándulas: sebáceas, sudoríparas y especializaciones de éstas en odoríferas y lácteas.
Glándulas sebáceas[editar]
Las glándulas sebáceas desembocan en el folículo piloso o raíz del pelo y tienen como misión sintetizar compuestos grasos que lubrifican piel y pelo protegiéndolos.
Glándulas sudoríparas[editar]
Las glándulas sudoríparas son las encargadas de eliminar agua para intervenir simultáneamente en los mecanismos de intercambio hídrico y termorregulador. A la vez, junto al agua, eliminan sales y sustancias de desecho.
No se reparten uniformemente por la superficie corporal y no existen de manera constante en todos los mamíferos en determinada región corporal.
En el canal auditivo, se transforman en glándulas ceruminosas, que tienen como misión evitar la deshidratación del tímpano y mantener su elasticidad.
Glándulas odoríferas[editar]
Las glándulas odoríferas son las glándulas sudoríparas modificadas, están encargadas de eliminar sustancias aromáticas que tienen como fin primordial la indicación de determinados estados anímicos, sociales o fisiológicos del animal y que, en casos extremos como el de las mofetas, sirven como poderoso sistema defensivo.
Glándulas mamarias[editar]
Las otras glándulas sebáceas modificadas son las lácteas, capaces de sintetizar un compuesto líquido llamado leche que sirve como alimento a los mamíferos durante las primeras etapas de su vida.
Las glándulas se estructuran entre sí para desembocar conjuntamente a través del pezón en el vértice de las mamas.
El orden Monotremata constituye una excepción, pues las glándulas no se estructuran en mamas sino que abren directamente en poros diseminados por la región ventral.
Estas glándulas, como las demás, no se localizan en la misma región en todos los mamíferos, y mientras que las anteriores conocen gran diversidad de localizaciones según las distintas especies, las mamas, se sitúan, en número variable, en la región ventral del cuerpo (frontal en bípedos) formando dos líneas (círculos en algunos marsupiales) a ambos lados del cuerpo, entre las regiones torácica y pélvica.
Hipodermis[editar]
El tejido adiposo subcutáneo, además de formar parte esencial en el metabolismo de las grasas constituyendo depósitos energéticos de gran capacidad de movilización, resulta un perfecto aislante corporal ante bajas temperaturas.
Bajo la hipodermis, la fascia profunda subyacente, concluye la conformación estratificada de un órgano, la piel, que llega a suponer el 16 % del peso total del organismo.
El pelo[editar]
Todos los mamíferos tienen pelo, en mayor o menor cantidad y éste se distribuye de distinta forma según las especies. Su estructura y disposición dependen sobremanera de las circunstancias ambientales en las que se desenvuelve el animal.
Se estructura en una cubierta externa escamosa llamada cutícula, una capa celular intermedia conocida como córtexy una interna de células cúbicas llamada médula.
A cada pelo se le asocia una glándula sebácea y un músculo erector del pelo que interviene en los mecanismos de regulación de la temperatura corporal.
El pelo crece desde la epidermis por una rápida replicación celular en el folículo que da lugar a la migración de las células existentes hacia el exterior, en cuyo trayecto van queratinizándose y mueren formando la cutícula.
La mayoría de las especies lo tienen durante toda la vida, pero en otros sólo existe en determinadas fases de la misma. Por ejemplo los cetáceos, lo pierden de manera uniforme cuando se convierten en adultos, pero está presente al menos durante alguna fase de la ontogénesis.
Así, desde las escasas cerdas que crecen alrededor de la boca de estos mamíferos marinos hasta las densas y cerradas pelambres de focas o nutrias, pasando por largos mechones en el yak (Bos grunniens), un escaso y débil vello en los humanos, lana en las ovejas (Ovis aries) y otros artiodáctilos, escamas en los pangolines o espinas en puercoespines.
Tampoco el color es homogéneo y salvo raras excepciones que presentan algunos simios como objeto de reclamo sexual, suelen ser miméticos y en no pocas especies cambian de color según la estación meteorológica. Por regla general, en los cuadrúpedos, suele ser más claro en las regiones ventrales y mediales del cuerpo.
Tiene entre otras, las siguientes funciones:
- Aislante térmico. La capa pilosa evita la pérdida de calor corporal.
- Órgano sensorial. Las vibrisas son pelos especializados, dotados de gran cantidad de terminaciones nerviosas, provistos además de gran cantidad de fibras musculares que controlan su posición. Muchos animales se sirven de estos órganos para recibir información cuando entra en contacto con algún objeto en su ambiente. Según la localización, éstas pueden ser:
- Mistacales (en el hocico al lado de la nariz)
- Gemales (posterior a los ojos y las orejas)
- Mentales (en el mentón)
- Superciliares (encima del ojo)
- Carpales (en el carpo)
- Dar una apariencia física al animal que pueda servirle tanto para el camuflaje como para comunicar información. Las mofetas tienen el característico color blanco y negro que advierte a todos sus posibles predadores del riego al que se enfrentan, los lobos erizan el pelo de la espalda en señal de amenaza, los capuchinos presentan un marcado dimorfismo cromático para informar a sus congéneres del sexo al que pertenecen, algunas especies de cérvidos tienen la superficie ventral de la cola de color blanco de tal manera que al erguirla presintiendo un peligro, avisan a sus congéneres próximos de tal incidencia, actuando ésta como una evidente señal óptica.
- Protección frente a las agresiones físicas. El pelo en sí mismo supone una barrera frente a determinadas agresiones como abrasiones o quemaduras, pero además, mediante transformaciones del mismo acaban constituyendo verdaderas defensas como es el caso de las espinas de erizos o equidnas y las escamas o placas de armadillos y pangolines.
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Uñas, garras, cascos, pezuñas...[editar]
Sobre la piel, existen además formaciones de mayor dureza y rigidez, no constantes en todas las especies, ni iguales en aquellas que las poseen: se trata de uñas (o estructuras análogas) y cuernos.
Las garras, uñas y pezuñas son formaciones queratinosas de mayor dureza que la piel que crecen en los extremos de los dedos de todos los mamíferos a excepción de los de vida acuática que tienen modificadas sus extremidades.
Presentan morfologías sumamente distintas según la especie de que se trate y siempre está en función del tipo de vida y hábitat en el que se desenvuelve el animal. Así animales como los carnívoros que han de desgarrar y animales trepadores como las ardillas desarrollan garras curvas y afiladas que les permiten realizar ambas funciones. Otras especies poseen grandes garras de menor curvatura y las utilizan para cavar como el equidna y el topo, o para hurgar en grietas y conseguir alimento como hace el oso hormiguero.
En general poseen garras todos los digitígrados y la mayor parte de los plantígrados. En otras especies no tienen más función que la de proteger el extremo del dedo, constituyéndose en cascos de gran dureza que permiten a estos animales apoyarse con la punta del o los dedos: son los ungulados. Por último, en algunos plantígrados como los simios antropomorfos o el elefante las uñas son más o menos aplanadas y sólo cubren parte de la porción distal de los dedos como escudos protectores de zonas muy sensibles.
Las uñas nacen en el interior de la dermis y crecen constantemente a lo largo de la vida de los individuos. No son estructuras únicas en los mamíferos encontrándose también en aves y reptiles aunque ni unos ni otros presentas estructuras similares a las pezuñas de los ungulados.
Cuernos[editar]
Las otras formaciones queratinosas a las que se ha hecho referencia, los cuernos, sí son exclusivos de la clase, aunque no todas las especies los presentan, ni las que lo hacen guardan similitud entre sí en forma o tamaño.
Los cuernos son protuberancias óseas que crecen en la cabeza de determinados mamíferos, pertenecientes a los órdenes Artiodactyla y Perissodactyla.
En algunas especies del primero, crecen como estructuras pares (dos o cuatro) en el hueso frontal cubriéndose de denso pelo muy queratinizado que da gran consistencia y mayor longitud a la cornamenta.
Los cérvidos tienen la capacidad de evolucionar a lo largo de las estaciones climáticas de forma cíclica. Pierden la masa ósea sobre la que se apoyan y acaban desprendiéndose para, progresivamente a lo largo del año, volver a crecer hasta alcanzar dimensiones similares o mayores a las de la temporada anterior. Para distinguirlos de los cuernos que, como los de los bóvidos, nunca se pierden de forma natural, a los de los cérvidos se les suele llamar cachos.
Por lo que respecta a algunas especies de perisodáctilos, concretamente los rinocerontes, los cuernos son estructuras impares que crecen en número variable según la especie a lo largo de la línea media de la cara. Su estructura no es ósea, sino que es un conjunto de fibras queratinizadas (pelos muy gruesos) muy compactadas y con deposiciones de calcio que le dan mas dureza.
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