Según Hickman (2000), menciona las siguientes características distintivas de los mamíferos:
*Cuerpo cubierto con pelo, aunque reducido en algunos.
*Tegumento provisto de glándulas.
*Caracteres del esqueleto: cráneo con dos cóndilos occipitales y paladar óseo secundario; oído medio con tres osículos (martillo, yunque y estribo); siete vértebras cervicales /excepto algunos edentados y el manatí); huesos pélvicos fusionado.
*Boca con dientes difiodontos (dientes de leche, deciduos, reemplazados por un juego de dientes permanentes); dientes heterodontos en la mayoría (varían en estructura y función); un único hueso (dentario) en la mandíbula inferior.
*Párpados móviles y oído externo carnoso.
*4 extremidades (reducidas o que faltan en algunos); adaptadas para muchos tipos de locomoción.
*Circulación con un corazón tetracameral, aorta izquierda persistente y eritrocitos no nucleados y bicóncavos.
*Sistema respiratorio pulmonar con alvéolos y una caja de resonancia para la voz (laringe); paladar secundario (un paladar óseo anterior y una continuación posterior de tejido blando, el paladar falso) que separa las vías respiratorias de la alimentaria; diafragma muscular que separa las cavidades torácicas y abdominal.
*Sistema excretor de riñones metanéfricos y uréteres que normalmente comunican con una vejiga.
*Encéfalo altamente desarrollado, especialmente el neopalio; 12 pares de nervios craneales.
*Endotérmicos y homeotérmicos.
*Cloaca sólo en los monotremas (en los marsupiales, una cloaca poco profunda).
*Sexo separado; órganos reproductores que comprender un pene testículos (normalmente dentro de un escroto); ovarios, oviductos y vagina.
*Fecundación interna; los huevos se desarrollan en un útero con unión placentaria (placenta rudimentaria en los marsupiales, inexistente en los monotremas); membranas fetales (amnios, corion, alantoides); determinación sexual debida a los machos (heterogaméticos).
*Jóvenes alimentados con la leche de las glándulas mamaria.
Anatomía
Todos los mamíferos tienen una cabeza que presenta dos orificios nasales, dos orejas, dos ojos, una boca y tres tipos de dientes los incisivos, molares y premolares. En el tronco tienen las extremidades que sobresalen como el cuello y las patas que están adaptadas para cada territorio y hábitat, en este sentido, en el caso de los animales terrestres, las extremidades terminan en patas, que pueden tener pezuñas, garras, cascos o uñas según las características del ejemplar. En los casos de los mamíferos acuáticos (focas, orcas) las extremidades terminan en aletas hidrodinámicas, mientras que en los mamíferos voladores (murciélagos) terminan en alas membranosas.
Por otro lado, este grupo tienen en común una piel flexible y cubierta en su totalidad de un pelaje grueso que le ayuda a protegerse de daños, evitar que bacterias y gérmenes, regular su temperatura corporal. También, sirve para camuflarse y protegerse de algún depredador o para cazar a otras presas, y poseen otras estructuras como glándulas, cuernos, astas y cola.
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