Молоко и размножение

Млечные железы характерны только для млекопитающих и присущи всем представителям класса. Только у самок железы выделяют молоко (за одним поразительным исключением самцов бурых крыланов). Количество сосков варьируется от 2х (например, у приматов, сумчатого крота) до 19и (у некоторых опоссумов). Обычно число сосков вдвое превосходит среднее количество детенышей в помете.

Брачное ухаживание у млекопитающих разнообразно — от силового воздействия (морские слоны) до сложного заманивающего ритуала (водяные козлы). Пары образуются либо только на один брачный сезон (бурый медведь), либо на всю жизнь (волк), а половые партнеры бывают единственными (моногамия, как у слоновых прыгунчиков) или многочисленными (полигамия, как у благородного оленя). В любом случае для оплодотворения необходима интромиссия, которая может длиться от нескольких секунд (даманы) до нескольких часов (носороги). Каждая из этих вариаций соответствует экологическим особенностям вида: например, среди свинкоподобных грызунов продолжительность интромиссии самая короткая у видов, обитающих в открытых ландшафтах и потому доступных для хищников: у самцов пенис снабжен придатками, которые, возможно, стимулируют самок.

У трех видов однопроходных, единственных выживших яйцекладущих представителей подкласса Prototheria (а также у сумчатых и немногих плацентарных) имеется клоака (общий выводной проток мочеотводящих и половых путей), а семенники заключены в полость тела (так же как у слонов, зайцеобразных и некоторых насекомоядных). У утконоса, как и у птиц, функционирует только левый яичник: оттуда яйца попадают в яйцевод, где они покрываются белком и скорлупой, и откладываются через 12—20 дней после оплодотворения. Ехидны вынашивают яйца в брюшной сумке, а утконосы откладывают их в гнезда и насиживают около трех недель. Эмбрион в это время получает питательные вещества из желтка. После вылупления новорожденные получают материнское молоко: у этих животных нет сосков, молоко выделяется из желез и стекает по волосам.

У сумчатых функционируют оба яичник, из которых яйцеклетки поступают в двойную матку. Там эмбрионы развиваются 12—28 дней, получая питательные вещества как из желтка, так и из "маточного молока", выделяемого железами, расположенными в стенках матки. Сначала эмбрион (на стадии бластоцисты) размещается в углублении маточной стенки, причем его зародышевая оболочка (хорион) тесно прилежит к рыхлой стенке матки. В этой точке контакта, называемой хорион-желточной плацентой (случай хорион-аллантоисной плацентой у бандикутов рассмотрен далее), между организмами матери и эмбриона происходит ограниченный обмен кровью. При рождении детеныш недоразвит, весит меньше грамма (при массе матери до 20—32 кг у гигантских кенгуру). Однако обоняние и передние конечности у него хорошо развиты, что позволяет новорожденному самостоятельно добраться по шерсти матери до сосков, укрытых в сумке. У кенгуру детеныш фактически прирастает единственному соску, который выступает ровно настолько, чтобы соответствовать размерам его рта. Детеныш отпадает от соска приблизительно на той стадии развитая, на которой у плацентарных новорожденные только появляются на свет.

В сравнении с этой простой системой увеличенный период беременности у плацентарных выглядит аномальным. У них в ходе эволюции появилась хорион-аллантоисная плацента — особый орган, через который осуществляется питание и снабжение кислородом зародыша из организма матери и выведение продуктов обмена. Способность матери питать эмбрион в своей матке позволяет увеличить продолжительность беременности и произвести на свет более развитое потомство.

Плацента обеспечивает особую связь между материнским и эмбриональным организмами. Бластоциста сначала прицепляется к стенке матки, после чего при помощи особых ферментов, выделяемых ее наружной оболочкой (хорионом), углубляется в ткань маточной стенки и достигает ее внутреннего слоя (эндометрия) — происходит имплантация. Хорион аналогичен оболочке в яйце рептилий и птиц, поверх которой формируется скорлупа. Хорион имеет ворсинки, проникающие в размягченный участок стенки матки (эмбриотроф). Эти ворсинки поглощают питательную жидкость. В месте имплантации в стенке матки расположена густая сеть кровеносных сосудов, а разросшиеся ворсинки увеличивают всасывающую поверхность: их суммарная длина у эмбриона человека достигает 48 км! У бандикутов (отряд сумчатые) плацента не имеет ворсинок, поэтому она менее эффективна, чем у плацентарных, однако представляет собой еще один пример параллельной эволюции.

Отряды млекопитающих различаются степенью взаимопроникновения тканей, формирующих плаценту. У свиней, лемуров, лошадей и китов ворсинки хориона просто внедряются в материнский эндометрий. Это огромное достижение по сравнению с сумчатыми, и все-таки оно в 250 раз менее эффективно при транспорте питательных веществ от матери к эмбриону, чем у большинства грызунов, зайцеобразных, слоновых прыгунчиков, обезьян Нового Света и рукокрылых. У них материнская и эмбриональная ткани настолько тесно контактируют, что каждое кровяное тельце эмбриона фактически омывается кровью матери. Особое значение плаценты состоит в том, что без нее материнский организм отторг бы эмбриона как инородное тело. Эта "терпимость" к эмбриону позволяет плацентарным млекопитающим иметь продолжительное внутриутробное развитие и рождать более сформированных детенышей. Плацента облегчает питание детеныша в эмбриональный период, а молоком он вскармливается после рождения. В обоих случаях происходит также снабжение потомства материнскими антителами, что повышает его сопротивляемость болезням.

Виды различаются продолжительностью как беременности, так и лактации, а также их соотношением. Беременность довольно жестко регламентирована размером черепа новорожденного, который должен пройти через родовые пути самки. В случае, если самка должна активно двигаться или совершать длительные миграции, беременность будет короче лактации, а размеры плода меньше.

Прилежные отцы

У большинства млекопитающих участие самцов в размножении, как правило, не связано с заботой о потомстве. Однако есть замечательное исключение – южноамериканские обезьяны-прыгуны (род Callicebus). Они живут небольшими моногамными семьями, обычно состоящими из взрослой пары родителей и одного или двух детенышей. Эти обезьянки примечательны не только особым способом переплетения хвостов (1), когда они плотно прижимаются друг к другу, готовясь к ночлегу на "спальных деревьях", но также выдающейся ролью отца семейства. Он является основной "нянькой" и источником эмоционального комфорта для детеныша. Например, самец прикрывает собой детеныша от дождя во время тропических ливней. Какова бы ни была потенциальная опасность, будь то сильный порыв ветра или шум рухнувшего дерева, детеныш тесно прижимается к родителю, ответственному за его безопасность (2), пока не вырастет настолько, что будет способен сам позаботиться о себе, что происходит в возрасте 4-5 месяцев. Отец также постоянно вычесывает детеныша (3).

На рассвете обезьянки - прыгуны устраивают продолжительные "вокализы": родители усаживаются бок о бок на ветке и исполняют дуэтом своеобразную песню. Может пройти год совместной жизни, прежде чем они научатся "подстраивать" голоса друг под друга. Примечательно, что у темных прыгунов разные семейные пары для таких песнопений устраиваются близ границы между своими участками и, сидя друг напротив друга на разных деревьях, соревнуются в силе голоса; тогда как у воротничковых прыгунов "поющие" пары остаются в глубине своих не столь строго охраняемых участков.