Skip to main content
Global

29.6: יונקים

  1. Last updated
  2. Save as PDF
  • Page ID
    206512

    • \( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)\(\newcommand{\AA}{\unicode[.8,0]{x212B}}\)

    מיומנויות לפיתוח

    • ציין ותאר את המאפיינים המבדילים של שלוש קבוצות היונקים העיקריות
    • תאר את קו הירידה המוצע שייצר יונקים
    • ציין כמה תכונות נגזרות שעשויות להתעורר בתגובה לצורך של יונקים בחילוף חומרים קבוע ברמה גבוהה

    יונקים הם בעלי חוליות בעלי שיער ובלוטות חלב. מספר מאפיינים אחרים ייחודיים ליונקים, כולל מאפיינים מסוימים של הלסת, השלד, האינטגומנט והאנטומיה הפנימית. יונקים מודרניים שייכים לשלושה קלידים: מונוטרמים, חיות כיס ואוטריאנים (או יונקים שליה).

    מאפייני יונקים

    נוכחות השיער היא אחד הסימנים הברורים ביותר של יונק. למרות שהוא אינו נרחב במיוחד על מינים מסוימים, כמו לווייתנים, לשיער יש תפקידים חשובים רבים עבור יונקים. יונקים הם אנדותרמיים, והשיער מספק בידוד לשמירה על החום שנוצר על ידי עבודה מטבולית. שיער לוכד שכבת אוויר קרוב לגוף ושומר על חום. יחד עם בידוד, שיער יכול לשמש כמנגנון חושי באמצעות שערות ייעודיות הנקראות vibrissae, הידועות יותר בשם שפם. אלה נצמדים לעצבים המעבירים מידע על תחושה, שימושי במיוחד ליונקים ליליים או חופרים. שיער יכול גם לספק צבע מגן או להיות חלק מהאיתות החברתי, למשל כאשר שערה של בעל חיים עומד "על קצה".

    אינטגומנט יונקים, או עור, כולל בלוטות הפרשה עם פונקציות שונות. בלוטות החלב מייצרות תערובת שומנים הנקראת סבום המופרשת על השיער והעור לצורך עמידות במים ושימון. בלוטות החלב ממוקמות על רוב הגוף. בלוטות אקרין מייצרות זיעה, או זיעה, המורכבת בעיקר ממים. ברוב היונקים בלוטות האקרין מוגבלות לאזורים מסוימים בגוף, וחלק מהיונקים אינם מחזיקים בהן כלל. עם זאת, אצל פרימטים, במיוחד בבני אדם, הזיעה מופיעה באופן בולט בוויסות תרמי, המסדירה את הגוף באמצעות קירור אידוי. בלוטות הזיעה ממוקמות על פני רוב פני הגוף בפרימטים. בלוטות אפוקריניות, או בלוטות ריח, מפרישות חומרים המשמשים לתקשורת כימית, כמו למשל בבואשים. בלוטות החלב מייצרות חלב המשמש להאכיל תינוקות. בעוד שלמונוטרמים ואותריאנים זכרים יש בלוטות חלב, חיות כיס זכריות אינן. בלוטות החלב ככל הנראה הן בלוטות החלב או האקרין שהשתנו, אך מקורן האבולוציוני אינו ברור לחלוטין.

    מערכת השלד של יונקים בעל תכונות ייחודיות רבות. הלסת התחתונה של היונקים מורכבת מעצם אחת בלבד, השיניים. לסתותיהם של חוליות אחרות מורכבות מיותר מעצם אחת. אצל יונקים עצם השיניים מצטרפת לגולגולת בעצם הקשקש, ואילו אצל בעלי חוליות אחרים עצם הריבוע של הלסת מצטרפת לעצם המפרקית של הגולגולת. עצמות אלו קיימות ביונקים, אך הן שונו לתפקוד בשמיעה ויוצרות עצמות באוזן התיכונה (איור\(\PageIndex{1}\)). לבעלי חוליות אחרים יש רק עצם אוזן תיכונה אחת, הסטים. ליונקים יש שלושה: המאלוס, האינקוס והסטאפים. מקורו של המאלוס בעצם המפרקית, ואילו החתך מקורו בעצם הריבוע. סידור זה של עצמות הלסת והאוזן מסייע בהבחנה בין יונקים מאובנים למאובנים של סינפסידים אחרים.

    האיור מציג את שלוש עצמות האוזן הפנימית, המאלוס, החתך והסטאפים, המחוברים זה לזה בתוך תעלת האוזן.
    איור\(\PageIndex{1}\): עצמות האוזן הפנימית של היונקים משתנות מעצמות הלסת והגולגולת. (אשראי: NCI)

    שריר המוליך הסוגר את הלסת מורכב משני שרירים ביונקים: הטמפורליס והמאסטר. אלה מאפשרים תנועה מצד לצד של הלסת, מה שמאפשר לעיסה, הייחודית ליונקים. לרוב היונקים יש שיניים הטרודונטיות, כלומר יש להם סוגים וצורות שונות של שיניים ולא רק סוג וצורה אחת של שן. רוב היונקים הם דיפיודונטים, כלומר יש להם שתי קבוצות שיניים במהלך חייהם: שיניים נשירות או "תינוקות" ושיניים קבועות. בעלי חוליות אחרים הם פוליפיודונטים, כלומר שיניהם מוחלפות לאורך כל חייהם.

    ליונקים, כמו לציפורים, יש לב בעל ארבעה חדרים. ליונקים יש גם קבוצה מיוחדת של סיבי לב הממוקמים בדפנות האטריום הימני שלהם הנקרא הצומת הסינואטריאלי, או קוצב לב, הקובע את קצב פעימות הלב. לאריתרוציטים של יונקים (תאי דם אדומים) אין גרעינים, ואילו האריתרוציטים של בעלי חוליות אחרים הם בעלי גרעין.

    לכליות היונקים יש חלק מהנפרון הנקרא לולאה של הנל או לולאה נפריטית, המאפשרת ליונקים לייצר שתן בריכוז גבוה של מומסים, גבוה מזה של הדם. ליונקים אין מערכת פורטל כלייתית, שהיא מערכת ורידים המעבירה דם מהגפיים האחוריות או התחתונות ואזור הזנב לכליות. מערכות פורטל כליות קיימות בכל שאר החולייתנים למעט דגים חסרי לסת. שלפוחית השתן קיימת בכל היונקים.

    למוח היונקים יש מאפיינים מסוימים השונים מחולייתנים אחרים. בחלק מהיונקים, אך לא בכולם, קליפת המוח, החלק החיצוני ביותר של המוח הגדול, מקופלת מאוד, ומאפשרת שטח פנים גדול יותר ממה שאפשר בקליפת המוח החלקה. האונות האופטיות, הממוקמות במוח התיכון, מחולקות לשני חלקים ביונקים, בעוד שלחוליות אחרות יש אונה אחת ולא מחולקת. ליונקים אותריים יש גם מבנה מיוחד המקשר בין שתי ההמיספרות המוחיות, הנקראות corpus callosum.

    אבולוציה של יונקים

    יונקים הם סינפסידים, כלומר יש להם פתח יחיד בגולגולת. הם הסינפסידים החיים היחידים, שכן צורות קודמות נכחדו בתקופת היורה. ניתן לחלק את הסינפסידים המוקדמים שאינם יונקים לשתי קבוצות, הפליקוזאורים והתראפסידים. בתוך התרפסידים, קבוצה הנקראת צינודונטים נחשבת לאבותיהם של היונקים (איור). \(\PageIndex{2}\)

    האיור מראה חיה הדומה לכלב קצר שיער.
    איור\(\PageIndex{2}\): סינודונטים, שהופיעו לראשונה בתקופה הפרמית המאוחרת לפני 260 מיליון שנה, נחשבים לאבותיהם של היונקים המודרניים. (קרדיט: נובו טמורה)

    מאפיין מרכזי של סינפסידים הוא אנדותרמיה, ולא האקטותרמיה הנראית ברוב החולייתנים האחרים. קצב חילוף החומרים המוגבר הנדרש לשינוי פנימי של טמפרטורת הגוף הלך יד ביד עם שינויים במבני שלד מסוימים. לסינפסידים המאוחרים יותר, שהיו להם מאפיינים מפותחים יותר ייחודיים ליונקים, יש לחיים להחזקת מזון ושיני הטרודונט, המתמחות ללעיסה, פירוק מכני של מזון כדי להאיץ את העיכול ושחרור האנרגיה הדרושה לייצור חום. לעיסה דורשת גם יכולת ללעוס ולנשום בו זמנית, מה שמקל על ידי נוכחות של חיך משני. חיך משני מפריד בין אזור הפה בו מתרחשת הלעיסה מהאזור שמעל בו מתרחשת הנשימה, ומאפשר לנשימה להמשיך ללא הפרעה במהלך הלעיסה. חיך משני אינו נמצא בפליקוזאורים אך קיים בצינודונטים ויונקים. עצם הלסת מראה גם שינויים מסינפסידים מוקדמים למאוחרים יותר. הקשת הזיגומטית, או עצם הלחי, קיימת אצל יונקים ותרפסידים מתקדמים כמו צינודונטים, אך אינה קיימת בפליקוזאורים. נוכחות הקשת הזיגומטית מרמזת על נוכחות שריר העיסוי, הסוגר את הלסת ומתפקד בלעיסה.

    בשלד התוספתן, חגורת הכתפיים של יונקים תריאנים משתנה מזו של חוליות אחרות בכך שאין לה עצם פרוקורקואידית או בין-עצם, והשכמה היא העצם הדומיננטית.

    יונקים התפתחו מתרפסידים בסוף תקופת הטריאס, שכן מאובני היונקים המוקדמים ביותר הם מתקופת היורה המוקדמת, לפני כ -205 מיליון שנה. יונקים מוקדמים היו קטנים, בערך בגודל של מכרסם קטן. יונקים החלו לגוון לראשונה בעידן המזוזואיק, מתקופת היורה ועד לתקופת הקרטיקון, אם כי מרבית היונקים הללו נכחדו בסוף המזוזואיקון. בתקופת הקרטיקון החלה ונמשכה קרינה נוספת של יונקים לאורך התקופה הקנוזואית, לפני כ -65 מיליון שנה.

    יונקים חיים

    האותרים, או יונקי השליה, וחיות הכיס יחד מהווים את מצעד היונקים הטריים. מונוטרמים, או מטאתרים, יוצרים את מצעד אחותם.

    ישנם שלושה מינים חיים של מונוטרמים: הברווזן ושני מינים של אכידנות, או נמלים קוצניות. הפלטיפוס המקורי מעור שייך למשפחת Ornithorhynchidae ("מקור ציפור"), ואילו אכידנות שייכות למשפחת Tachyglossidae ("לשון דביקה") (איור). \(\PageIndex{3}\) הפלטיפוס ומין אחד של אכידנה נמצאים באוסטרליה, ושאר המינים של אכידנה נמצאים בגינאה החדשה. מונוטרמים ייחודיים בקרב יונקים כשהם מטילים ביצים, במקום ללדת צעירים חיים. קליפות הביצים שלהן אינן כמו קליפות הציפורים הקשות, אלא הן קליפה עורית, הדומה לקליפות ביצי הזוחלים. למונוטרמים אין שיניים.

    איורים אלה מראים שני יונקים קצרי שיער (פלטיפוס ואכידנה) עם כפות רגליים, זנבות שטוחים וחוטם שטוח.
    איור \(\PageIndex{3}\): (a) The platypus, a monotreme, possesses a leathery beak and lays eggs rather than giving birth to live young. (b) The echidna is another monotreme. (credit b: modification of work by Barry Thomas)

    Marsupials are found primarily in Australia, though the opossum is found in North America. Australian marsupials include the kangaroo, koala, bandicoot, Tasmanian devil (Figure \(\PageIndex{4}\)), and several other species. Most species of marsupials possess a pouch in which the very premature young reside after birth, receiving milk and continuing to develop. Marsupials differ from eutherians in that there is a less complex placental connection: The young are born at an extremely early age and latch onto the nipple within the pouch.

    The illustration shows an animal resembling a small bear lying in the grass.
    Figure \(\PageIndex{4}\): The Tasmanian devil is one of several marsupials native to Australia. (credit: Wayne McLean)

    Eutherians are the most widespread of the mammals, occurring throughout the world. There are 18 to 20 orders of placental mammals. Some examples are Insectivora, the insect eaters; Edentata, the toothless anteaters; Rodentia, the rodents; Cetacea, the aquatic mammals including whales; Carnivora, carnivorous mammals including dogs, cats, and bears; and Primates, which includes humans. Eutherian mammals are sometimes called placental mammals because all species possess a complex placenta that connects a fetus to the mother, allowing for gas, fluid, and nutrient exchange. While other mammals possess a less complex placenta or briefly have a placenta, all eutherians possess a complex placenta during gestation.

    Summary

    Mammals in general are vertebrates that possess hair and mammary glands. The mammalian integument includes various secretory glands, including sebaceous glands, eccrine glands, apocrine glands, and mammary glands. Mammals are synapsids, meaning that they have a single opening in the skull. A key characteristic of synapsids is endothermy rather than the ectothermy seen in other vertebrates. Mammals probably evolved from therapsids in the late Triassic period, as the earliest known mammal fossils are from the early Jurassic period. There are three groups of mammals living today: monotremes, marsupials, and eutherians. Monotremes are unique among mammals as they lay eggs, rather than giving birth to young. Eutherian mammals are sometimes called placental mammals, because all species possess a complex placenta that connects a fetus to the mother, allowing for gas, fluid, and nutrient exchange.

    Glossary

    apocrine gland
    scent gland that secretes substances that are used for chemical communication
    dentary
    single bone that comprises the lower jaw of mammals
    diphyodont
    refers to the possession of two sets of teeth in a lifetime
    eccrine gland
    sweat gland
    eutherian mammal
    mammal that possesses a complex placenta, which connects a fetus to the mother; sometimes called placental mammals
    heterodont tooth
    different types of teeth that are modified for different purposes
    mammal
    one of the groups of endothermic vertebrates that possesses hair and mammary glands
    mammary gland
    in female mammals, a gland that produces milk for newborns
    marsupial
    one of the groups of mammals that includes the kangaroo, koala, bandicoot, Tasmanian devil, and several other species; young develop within a pouch
    monotreme
    egg-laying mammal
    Ornithorhynchidae
    clade that includes the duck-billed platypus
    sebaceous gland
    in mammals, a skin gland that produce a lipid mixture called sebum
    Tachyglossidae
    clade that includes the echidna or spiny anteater