Τα θηλαστικά είναι εκπληκτικά διαφορετικά ζώα. Ζουν σε σχεδόν όλους τους διαθέσιμους οικότοπους στη Γη - συμπεριλαμβανομένων των βαθιών θαλασσών, των τροπικών τροπικών δασών και των ερήμων - και κυμαίνονται σε μέγεθος από μια ουγγιά έως 200 τόνους φάλαινες. Τι ακριβώς είναι αυτό που κάνει ένα θηλαστικό θηλαστικό και όχι ένα ερπετό, ένα πουλί ή ένα ψάρι; Υπάρχουν οκτώ κύρια χαρακτηριστικά θηλαστικών, που κυμαίνονται από το να έχουν τα μαλλιά έως τις καρδιές των τεσσάρων θαλάμων, που ξεχωρίζουν τα θηλαστικά από όλα τα άλλα σπονδυλωτά.
Όλα τα θηλαστικά έχουν τρίχες που αναπτύσσονται από ορισμένα μέρη του σώματός τους κατά τη διάρκεια τουλάχιστον ενός σταδίου του κύκλου ζωής τους. Τα μαλλιά των θηλαστικών μπορούν να πάρουν διάφορες μορφές, όπως παχιά γούνα, μακριά μουστάκια, αμυντικά πέλματα, ακόμη και κέρατα. Τα μαλλιά εξυπηρετούν μια ποικιλία λειτουργιών: μόνωση από το κρύο, προστασία για ευαίσθητο δέρμα, καμουφλάζ έναντι αρπακτικών (όπως στο ζέβρες και καμηλοπάρδαλες), και αισθητηριακή ανατροφοδότηση (όπως με τα ευαίσθητα μουστάκια την καθημερινή γάτα σπιτιού). Σε γενικές γραμμές, η παρουσία των μαλλιών συμβαδίζει με έναν θερμόαιμο μεταβολισμό.
Τι γίνεται με τα θηλαστικά που δεν έχουν ορατά μαλλιά στο σώμα, όπως οι φάλαινες; Πολλά είδη, συμπεριλαμβανομένωνφάλαινες και δελφίνια, έχουν αραιές ποσότητες μαλλιών κατά τα πρώτα στάδια της ανάπτυξής τους, ενώ άλλοι διατηρούν σγουρά μαλλιά στα πτερύγια ή στα άνω χείλη τους.
Σε αντίθεση με άλλα σπονδυλωτά, τα θηλαστικά θηλάζουν τα μικρά τους με γάλα που παράγεται από μαστικούς αδένες, οι οποίοι είναι τροποποιημένοι και διογκωμένοι αδένες ιδρώτα που αποτελούνται από αγωγούς και αδένες που εκκρίνουν το γάλα μέσω των θηλών. Αυτό το γάλα παρέχει στους νέους πρωτεΐνες, σάκχαρα, λίπη, βιταμίνες και άλατα που χρειάζονται πολύ. Ωστόσο, δεν έχουν όλα τα θηλαστικά θηλές. Μονομερή όπως ο πλατύπολος, ο οποίος αποκλίνει από άλλα θηλαστικά στις αρχές της εξελικτικής ιστορίας, εκκρίνει γάλα μέσω αγωγών που βρίσκονται στην κοιλιά τους.
Αν και υπάρχει τόσο σε άνδρες όσο και σε γυναίκες, στα περισσότερα είδη θηλαστικών, οι μαστικοί αδένες αναπτύσσονται πλήρως μόνο σε γυναίκες, εξ ου και η παρουσία μικρότερων θηλών στα αρσενικά (συμπεριλαμβανομένων των ανθρώπινων αρσενικών). Η εξαίρεση σε αυτόν τον κανόνα είναι το αρσενικό ρόπαλο φρούτων Dayak, το οποίο η φύση έχει προικίσει - για το καλύτερο ή το χειρότερο - με το καθήκον του θηλασμού. Καλύτερα από εμάς.
Το κάτω γνάθο των θηλαστικών αποτελείται από ένα μόνο κομμάτι που προσκολλάται απευθείας στο κρανίο. Αυτό το οστό ονομάζεται οδοντιατρική επειδή κρατά τα δόντια της κάτω γνάθου. Σε άλλα σπονδυλωτά, η οδοντιατρική είναι μόνο ένα από τα πολλά οστά στην κάτω γνάθο και δεν προσκολλάται απευθείας στο κρανίο. Γιατί είναι σημαντικό? Η μεμονωμένη κάτω γνάθο και οι μύες που την ελέγχουν προσδίδουν στα θηλαστικά ένα ισχυρό δάγκωμα. Τους επιτρέπει επίσης να χρησιμοποιούν τα δόντια τους για να κόβουν και να μασά το θήραμά τους (όπως λύκοι και λιοντάρια) ή να αλέθουν σκληρές φυτικές ύλες (όπως ελέφαντες και γαζέλες).
Η διφυοδοντία είναι ένα χαρακτηριστικό κοινό στα περισσότερα θηλαστικά στα οποία τα δόντια αντικαθίστανται μόνο μία φορά καθ 'όλη τη διάρκεια ζωής ενός ζώου. Τα δόντια των νεογέννητων και των νεαρών θηλαστικών είναι μικρότερα και ασθενέστερα από αυτά των ενηλίκων. Αυτό το πρώτο σετ, γνωστό ως φυλλοβόλα δόντια, πέφτει πριν από την ενηλικίωση και αντικαθίσταται σταδιακά από ένα σύνολο μεγαλύτερων, μόνιμων δοντιών. Ζώα που αντικαθιστούν τα δόντια τους συνεχώς κατά τη διάρκεια της ζωής τους - όπως καρχαρίες, γκέκο, αλιγάτορες και κροκόδειλοι—Είναι γνωστοί ως πολυϋποδόντες. (Οι πολυφυδόδοντες δεν έχουν νεράιδες με δόντια. Θα έσπασαν.) Μερικά αξιοσημείωτα θηλαστικά είναι δεν τα διφυόντων είναι ελέφαντες, καγκουρό, και μαντέες.
Τα τρία οστά του εσωτερικού αυτιού, ο εγκάρσιος, ο μύλος και τα στάδια - που συνήθως αναφέρονται ως σφυρί, αμόνι και συνδετήρας - είναι μοναδικά για τα θηλαστικά. Αυτά τα μικροσκοπικά οστά μεταδίδουν ηχητικές δονήσεις από την τυμπανική μεμβράνη (δηλαδή το τύμπανο) στο εσωτερικό αυτί και μεταμορφώνουν τις δονήσεις σε νευρικές παρορμήσεις που στη συνέχεια επεξεργάζονται από τον εγκέφαλο. Είναι ενδιαφέρον ότι, ο μύλος και το incus των σύγχρονων θηλαστικών εξελίχθηκαν από το οστό της κάτω γνάθου των άμεσων προκατόχων θηλαστικών, τα "ερπετά που μοιάζουν με θηλαστικά" του Παλαιοζωική εποχή γνωστός ως θεραπευτικά.
Τα θηλαστικά δεν είναι τα μόνα σπονδυλωτά που έχουν ενδοθερμικοί (θερμόαιμοι) μεταβολισμοί. Είναι ένα χαρακτηριστικό που μοιράζονται τα σύγχρονα πουλιά και οι πρόγονοί τους, οι δεινόσαυροι του θερμοπόδου Μεσοζωική εποχήΩστόσο, μπορεί κανείς να υποστηρίξει ότι τα θηλαστικά έχουν χρησιμοποιήσει καλύτερα τις ενδοθερμικές φυσιολογίες τους από οποιαδήποτε άλλη σειρά σπονδυλωτών. Είναι ο λόγος που τα τσιτάχ μπορούν να τρέχουν τόσο γρήγορα, οι κατσίκες να ανεβαίνουν στις πλαγιές των βουνών και οι άνθρωποι μπορούν να γράφουν βιβλία. Κατά κανόνα, τα ψυχρόαιμα ζώα όπως τα ερπετά έχουν πολύ πιο αργούς μεταβολισμούς, δεδομένου ότι πρέπει να βασίζονται σε εξωτερικές καιρικές συνθήκες για να διατηρήσουν τις εσωτερικές θερμοκρασίες του σώματός τους. (Τα περισσότερα ψυχρόαιμα είδη δεν μπορούν να γράψουν ποίηση, αν και μερικά από αυτά φέρεται να είναι δικηγόροι.)
Όπως με ορισμένα από τα άλλα χαρακτηριστικά αυτής της λίστας, τα θηλαστικά δεν είναι τα μόνα σπονδυλωτά που έχουν διάφραγμα, έναν μυ στο στήθος που διαστέλλεται και συστέλλεται στους πνεύμονες. Ωστόσο, τα διαφράγματα θηλαστικών είναι αναμφισβήτητα πιο προχωρημένα από αυτά των πουλιών και σίγουρα πιο προηγμένα από αυτά των ερπετών. Αυτό σημαίνει ότι τα θηλαστικά μπορούν να αναπνέουν και να χρησιμοποιούν οξυγόνο πιο αποτελεσματικά από άλλες διαταγές σπονδυλωτών, οι οποίες, σε συνδυασμό με τον θερμόαιμο μεταβολισμό τους επιτρέπει ένα ευρύτερο φάσμα δραστηριοτήτων και την πληρέστερη εκμετάλλευση των διαθέσιμων οικοσυστήματα.
Όπως όλα τα σπονδυλωτά, τα θηλαστικά έχουν μυϊκές καρδιές που συστέλλονται επανειλημμένα για την άντληση αίματος, το οποίο γυρίζει, παρέχει οξυγόνο και θρεπτικά συστατικά σε όλο το σώμα, ενώ αφαιρεί τα απόβλητα όπως ο άνθρακας διοξίδιο. Ωστόσο, μόνο τα θηλαστικά και τα πουλιά έχουν καρδιές τεσσάρων θαλάμων, οι οποίες είναι πιο αποτελεσματικές από τις καρδιές ψαριών με δύο θαλάμους ή τις καρδιές αμφιβίων και ερπετών με τρεις θαλάμους.
Μια καρδιά τεσσάρων θαλάμων διαχωρίζει το οξυγονωμένο αίμα που προέρχεται από τους πνεύμονες από το μερικώς αποξυγονωμένο αίμα που επιστρέφει στους πνεύμονες για να επανα-οξυγονωθεί. Αυτό διασφαλίζει ότι οι ιστοί των θηλαστικών λαμβάνουν μόνο πλούσιο σε οξυγόνο αίμα, επιτρέποντας μεγαλύτερη παρατεταμένη σωματική δραστηριότητα με λιγότερα διαστήματα ανάπαυσης.