Anatomía y fisiología
Ya se han apuntado los
caracteres sinapomórficos de la clase Mammalia. Todas las especies los presentan y son exclusivos además de la clase:
4
- El dentario como único hueso de la mandíbula, que se articula con el escamoso en el cráneo.
- Cadena ósea del oído medio: martillo (malleus), yunque (incus) y estribo (stapes).
- Pelo en la superficie de su cuerpo.
- Producción de leche en las glándulas mamarias.
Los dientes se componen de sustancias que no pertenecen al sistema
óseo, sino al tegumentario, como la piel, las uñas y el pelo. La materia
que forma el cuerpo del diente es el marfil o dentina, que por lo
general está revestido en el exterior de otra sustancia muy dura, el
esmalte, mientras que en la base del diente la envoltura externa está
compuesta por una tercera sustancia llamada cemento. En los mamíferos,
los dientes se hallan siempre insertos en los huesos del cráneo que
rodean la boca, que son, arriba, dos maxilares y dos premaxilares, y
abajo, una mandíbula o quijada, que se articula directamente con la caja
del cráneo. Este último, a su vez, enlaza con la columna vertebral por
medio de dos abultamientos, o cóndilos, que hay a uno y otro lado del
agujero por donde la médula espinal penetra para unirse al encéfalo.
Aunque el número de vértebras de la columna vertebral varía mucho según
las especies, las cervicales o vértebras del cuello son siete en todos
los mamíferos a excepción de los perezosos que pueden tener hasta 10 y
de los manatíes que solo poseen seis. Pero además, existen otras
características comunes a estas especies que sirven también para
identificarlas como parte del taxón:
- Los mamíferos son los únicos animales que poseen un solo hueso en cada mandíbula, el dentario, articulado directamente con el cráneo. Los huesos de la mandíbula de los reptiles, se transformaron en dos de los tres huesos que forman la cadena ósea del oído, el martillo (articular) y el yunque (cuadrado). El estribo procede del único hueso que presentan los reptiles en el oído, la columella.
- Los dientes
están altamente especializados en función de los hábitos alimenticios, y
son sustituidos por regla general, una vez en la vida (diphyodontia).
- Existe un paladar secundario que es capaz de separar el paso del aire hacia la tráquea del tránsito de agua y alimentos al aparato digestivo.
- El diafragma es una estructura muscular que separa la cavidad torácica de la abdominal y contribuye en las funciones digestivas y respiratorias. Solo se encuentra en mamíferos y todas las especies lo poseen.
- El corazón está separado en cuatro cavidades y en los adultos solo se desarrolla el arco aórtico izquierdo.
- Los hematíes son células sin núcleo en la mayoría de las especies de mamíferos.
- Los lóbulos cerebrales están bien diferenciados y la corteza cerebral muy desarrollada, con marcadas circunvoluciones más evidentes en especies con mayor capacidad intelectual.
- El sexo del adulto viene determinado por la existencia de dos cromosomas (X e Y) desde el momento mismo de la formación del cigoto.
- La fertilización es interna en todas las especies.
- Todas las especies son endotérmicas, esto es, que pueden producir calor con su cuerpo, y la mayor parte además son homeotérmicas, o lo que es lo mismo, pueden mantener la temperatura dentro de un rango determinado. Solo los monotremas presentan ciertas limitaciones de esta capacidad.
Piel
La
piel, generalmente espesa, está formada por una capa externa o
epidermis, una capa profunda o
dermis
y un estrato subcutáneo repleto de grasa que le sirve de protección
contra las pérdidas de calor, ya que los mamíferos son animales
homeotermos.
En ella se hallan dos de las
sinapomorfias de la clase Mammalia: el
pelo y las
glándulas mamarias.
Está implicada directamente en la protección del animal, la capacidad
de termorregulación, la excreción de productos de desecho, la
comunicación animal y la producción de leche (glándulas mamarias).
Otras formaciones cutáneas de naturaleza córnea que presentan los mamíferos son las
uñas,
garras, cascos,
pezuñas,
cuernos y el
pico en el caso del
ornitorrinco.
Aparato locomotor
El
aparato locomotor es el conjunto de sistemas y tejidos que posibilitan el mantenimiento del cuerpo del animal y su movimiento.
- Esqueleto:
- Esqueleto axial:
- Esqueleto apendicular:
- Cintura escapular: clavícula y omóplatos o escápulas.
- Extremidades anteriores: húmero, cúbito, radio, carpos, metacarpos y falanges.
- Cintura pélvica: ilion, isquion y pubis.
- Extremidades posteriores: fémur, rótula, tibia, peroné, tarsos, metatarsos y falanges.
Además existen otras formaciones óseas como los huesos del aparato hioides (sostén de la lengua), del
oído medio, el
hueso peneano de algunos carnívoros e incluso los
huesos cardíacos de algunos bóvidos en los que osifica el cartílago cardíaco.
Además del
sistema óseo, el aparato locomotor está formado por el
sistema muscular y el
sistema articular.
Aparato digestivo
El aparato digestivo consiste en un conducto de entrada, o esófago,
un tubo intestinal con salida al exterior y un estómago, más algunas
glándulas anexas, las más importantes de las cuales son el hígado y el
páncreas. Salvo contadas excepciones, el alimento sufre una preparación
previa, la masticación, por medio de los dientes, órganos duros que
guarnecen la boca y cuyo número y forma varían en gran medida según la
alimentación de cada animal. En la mayoría de los casos hay, ante todo,
unos dientes cortantes, llamados incisivos, a continuación, otros aptos
para desgarrar, que son los colmillos, o caninos, y, por último, otros
que sirven para triturar y moler, denominados muelas o molares. Por
regla general, los mamíferos poseen una serie de dientes cuando son
jóvenes y más tarde los cambian por otros. El
aparato digestivo
de los mamíferos es un complejo visceral tubular en el que los alimentos
se someten a un intenso tratamiento para obtener el máximo
aprovechamiento de los
nutrientes.
Durante el tránsito digestivo desde que se
ingiere hasta que se
excreta,
el alimento es sometido a un intenso proceso de degradación mecánica y
química en el que intervienen una serie de órganos y tejidos encadenados
estratégicamente.
- Esquema del tránsito digestivo:
- Boca: masticación e insalivación con absorción de escasos componentes.
- Esófago: tránsito con escasa absorción.
- Estómago: digestión mecánica y química con absorción parcial de nutrientes.
- Intestino delgado: digestión mecánica y química (enzimática y bacteriana) con absorción abundante de nutrientes.
- Intestino grueso: digestión mecánica y química (bacteriana) con absorción de agua y sales minerales, principalmente.
- Ano: eliminación.
La
dieta del animal determina notablemente la fisiología y la anatomía de este aparato orgánico.
Aparatos respiratorio y circulatorio
Estos dos aparatos son los encargados del intercambio de
gases y su distribución por el organismo.
Los mamíferos respiran el oxígeno presente en el aire, el cuál es inspirado a través de las vías respiratorias (
boca,
nariz,
laringe y
tráquea) y se distribuye por
bronquios y
bronquiolos a todo el complejo sacular que constituyen los
alvéolos pulmonares.
La
sangre procedente de los tejidos transporta
dióxido de carbono y al alcanzar los
capilares alveolares, lo elimina a la vez que capta
oxígeno. este será transportado nuevamente al
corazón y desde allí a todos los
tejidos para proporcionarles el gas necesario para la
respiración celular, volviendo a transportar el
dióxido de carbono residual hasta los
pulmones.
El diseño y el funcionamiento de todos estos órganos y tejidos está
perfectamente sincronizado para rentabilizar el proceso, especialmente
en especies acuáticas o subterráneas en las que el aporte de oxígeno es
limitado.
Sistema nervioso y órganos de los sentidos
El sistema nervioso es un complejo conjunto de células, tejidos y
órganos altamente especializados que tiene como misión recibir estímulos
de distinta naturaleza, transformarlos en electro-químicos para
transportarlos hasta el cerebro, traducirlos aquí y ordenar una
respuesta que será transmitida nuevamente como señales electro-químicas
hasta el órgano o tejido implicado en la ejecución de la misma.
El esquema del sistema nervioso es básicamente:
- Sistema nervioso central:
- Encéfalo: Cerebro, cerebelo y tronco del encéfalo.
- Médula espinal.
- Sistema nervioso periférico:
- Nervios.
- Ganglios neuronales.
Los órganos de los sentidos, por su parte, son órganos ricos en
terminaciones nerviosas capaces de traducir los estímulos externos en
información para relacionar al individuo con su entorno. De manera
general, los más importantes en los mamíferos son el olfato, el oído, la
vista y el tacto, si bien en determinados grupos, otros sentidos como
la
ecolocalización, la
magnetosensibilidad o el gusto adquieren mayor importancia.
Reproducción
En todos los mamíferos se presentan los sexos separados y la reproducción es de tipo
vivípara, excepto en el grupo de los
monotremas, que es
ovípara.
El desarrollo del
embrión va acompañado de la formación de una serie de anexos embrionarios, como son el
corion,
amnios,
alantoides y el
saco vitelino. Las vellosidades del corion, junto con el alantoides, se unen a la pared del
útero y dan lugar a la
placenta. esta permanece unida al embrión por el
cordón umbilical, y es a través de él por donde pasan las sustancias procedentes del cuerpo de la madre al del feto.
El periodo de
gestación y el número de crías por camada varían mucho según los grupos. Normalmente, cuanto mayor es el tamaño del
animal,
más largo es el periodo de gestación y menor el número de crías. La
mayor parte de los mamíferos proporcionan a sus hijos cuidados
paternales.
Por último, es también característico de los mamíferos su modo de
reproducirse. Si bien algunas especies son ovíparas, es decir, el óvulo
fecundado sale al exterior formando un huevo, en la inmensa mayoría el
embrión se desarrolla dentro del cuerpo de la madre y nace en un estado
más o menos avanzado. De aquí se deriva una primera clasificación del
grupo en mamíferos que ponen huevos y mamíferos vivíparos. A los
segundos se les ha llamado terios, término derivado del griego clásico
que significa «animales», y a los que son ovíparos, prototerios, esto
es, «primeros animales», ya que el registro fósil permite suponer que
los primeros mamíferos que aparecieron en el mundo pertenecían a esta
categoría.
Todavía en los terios cabe distinguir entre los mamíferos cuyos hijos
nacen en un estado de desarrollo muy atrasado, teniendo que pasar algún
tiempo en una bolsa que la hembra posee en la piel del vientre, y
aquellos otros en que no se observa semejante particularidad. Los
primeros son los metaterios (también denominados marsupiales), es decir,
«los animales que vienen detrás», los que siguen a los prototerios, y
los últimos los euterios o mamíferos placentarios. Dentro de la clase
que nos ocupa, estos constituyen la gran mayoría.
Diversidad
Solo con comparar la especie animal de mayor envergadura que ha existido, la ballena azul (
Balaenoptera musculus), que puede alcanzar las 160
tm, con el murciélago de hocico de cerdo de Kitti (
Craseonycteris thonglongyai), considerado el mamífero de menor tamaño, cuyos adultos apenas alcanzan los 2
g
de peso, podemos observar que entre las especies más y menos
voluminosas la diferencia en masa corporal es de 80 millones de veces.
La gran adaptabilidad de los individuos que integran la clase los ha llevado a habitar todos los
ecosistemas del
planeta, lo que ha dado lugar a multitud de diferencias
anatómicas,
fisiológicas y de
comportamiento,
convirtiéndolos en su conjunto en uno de los grupos dominantes sobre La
Tierra. Han sido capaces de colonizar el dosel verde de la
jungla y el subsuelo de los
desiertos, los fríos
hielos polares y las
cálidas aguas tropicales, los enrarecidos ambientes de las
altas cumbres y las fértiles y extensas
sabanas y
praderas.
Reptan, saltan, corren, nadan y vuelan. Muchos de ellos son capaces
de aprovechar la más variada gama de recursos alimenticios, mientras
otros están especializados en determinados alimentos. Este sinfín de
circunstancias ha forzado a estos animales a
evolucionar adoptando una multitud de formas, estructuras, capacidades y funciones.
Resulta curioso comprobar cómo en muchos casos, especies muy distanciadas entre sí
geográfica y
filogenéticamente
han adoptado estructuras morfológicas, funciones fisiológicas y
aptitudes de comportamiento similares. A este fenómeno se le conoce como
evolución convergente. La similitud en la cabeza de un lobo gris (
Canis lupus, un
placentario), y un tilacino (
Thylacinus cynocephalus, un
marsupial), es sorprendente, siendo dos especies tan distanciadas filogenéticamente.
El erizo común europeo (
Erinaceus europaeus, placentario) y el equidna común (
Tachyglossus aculeatus,
monotrema)
pueden confundir a cualquier profano, pues no solo han adoptado la
misma estructura de defensa, sino que comparten morfologías parecidas
para explotar recursos alimenticios similares.
Adaptación a ambientes muy diversos
La
gran diversidad de los mamíferos es fruto de una extraordinaria
capacidad de adaptación que les ha permitido distribuirse por la gran
mayoría de los ambientes del
planeta.
Los mecanismos desarrollados por cada especie para conseguir
adaptarse al medio evolucionaron de forma independiente. Así, mientras
que algunas especies como el oso polar (
Ursus maritimus) se protegieron del frío con una densa capa de
pelo que con el reflejo de luz se ve blanco, otros como los
pinnípedos o los
cetáceos lo hicieron produciendo una densa capa de
tejido graso bajo la
piel.
En otros casos, especies muy distanciadas filogenéticamente recurren a
mecanismos similares para adaptarse a circunstancias parecidas. El
desarrollo de los pabellones auriculares del fénec (
Vulpes zerda) y del elefante africano (
Loxodonta africana) para incrementar la superficie de intercambio calórico y favorecer la
homeostasis es un claro ejemplo.
La reconquista de las
aguas
por parte de animales que eran completamente terrestres es otra de las
muestras de la capacidad de adaptación de los mamíferos. Distintos
grupos de la clase han evolucionado de forma totalmente independiente
para retornar al medio acuoso y explotar los
nichos marinos y fluviales.
Por citar algunos ejemplos que ilustren la variabilidad de los
mecanismos desarrollados para adaptarse a la vida acuática, dos órdenes
cuyas especies son estrictamente acuáticas,
Cetacea y
Sirenia, las familias de
carnívoros Odobenidae (morsa),
Phocidae (Focas) y
Otariidae (Osos y leones marinos),
mustélidos como la nutria de mar (
Enhydra lutris) y otras especies fluviales, roedores como el castor (
Castor sp.) o la capibara (
Hydrochoerus hydrochaeris), el desmán de los Pirineos (
Galemys pyrenaicus), el hipopótamo (
Hippopotamus amphibius), el yapok (
Chironectes minimus), el ornitorrinco (
Ornithorhynchus anatinus)...
Junto con las
aves y los extintos
pterosaurios, un grupo de mamíferos, los
quirópteros
han sido capaces de desplazarse mediante vuelo activo. No solo han
desarrollado estructuras anatómicas imprescindibles como las
alas,
sino que también han desarrollado adaptaciones fisiológicas que
permiten el ahorro energético compensando así el tremendo gasto que
supone el vuelo.
Estos animales, además, teniendo que desenvolverse en la más estricta oscuridad de la noche y en el interior de las
cavernas, han evolucionado perfeccionando el sistema de
ecolocalización que les permite percibir con exactitud el mundo que los rodea.
Topos y otros zapadores, principalmente
roedores,
lagomorfos y algunos
marsupiales
habitan bajo tierra, algunos pasando enterrados la mayor parte de su
vida. Han conseguido conquistar el interior de la superficie terrestre,
pero la percepción del exterior, el movimiento bajo tierra, las
relaciones entre individuos y los requerimientos nutritivos y
respiratorios han sido algunas de las cuestiones que han tenido que
resolver a lo largo de su evolución, sufriendo durante ella notables
transformaciones y especializaciones imprescindibles.
Y tal especialización convierte a la vez a estos animales en los más
poderosos y los más frágiles. A lo largo de toda su andadura evolutiva,
no han sido pocas las especies, familias e incluso órdenes enteros los
que han desaparecido al verse modificado el hábitat natural en el que se
desenvolvían. Y en este sentido, en la actualidad, quizás otro
mamífero, el
Homo sapiens,
ha sido el causante directo o indirecto de la desaparición de muchas
otras especies. Así, la desaparición de terrenos de caza vírgenes está
haciendo desaparecer al lince ibérico (
Lynx pardina), el felino más amenazado del planeta, la tala indiscriminada ha estado a punto de acabar con el panda gigante (
Ailuropoda melanoleuca) o la introducción de especies foráneas como gatos, perros o zorros, con los gatos marsupiales australianos.
