Les () sont une classe d'animaux vertébrés caractérisés par la présence de fourrure (excepté pour certains mammifères marins), d'une oreille moyenne comportant trois os, d'un néocortex et de glandes mammaires, dont les représentants femelles nourrissent leurs juvéniles à partir d'une sécrétion cutanéo-glandulaire spécialisée appelée lait (on dit alors qu'elles allaitent). Les Mammifères comportent connues en 2018 qui, selon les classifications scientifiques, sont distribuées en , et près de .
En termes de cladistique, qui reflète l'histoire de l'évolution, les Mammifères sont les uniques représentants actuels des Synapsides, un groupe qui comprend notamment de célèbres représentants non-mammaliens comme Dimetrodon. Avec les Sauropsides (« Reptiles » et Oiseaux), ils constituent le clade des Amniotes, au sein de la super-classe des Tétrapodes. Les Synapsides se sont divisés en plusieurs groupes Ils étaient traditionnellement et incorrectement appelés « reptiles mammaliens » ou par le terme Pélycosaures, et sont maintenant connus sous le nom de « mammifères souches » ou « proto-mammifères » avant de donner naissance aux Thérapsides, un groupe majeur issu des Sphénacodontes, durant le début du Permien moyen. Les plus vieux mammifères connus sont des fossiles du Jurassique inférieur et sont issus des Cynodontes, un groupe avancé de thérapsides. Leur aire de répartition est planétaire, ils ont conquis une grande partie des niches écologiques de la macrofaune et demeurent un des taxons terrestres dominants depuis l'Éocène, après l'extinction Crétacé-Paléogène. Les premiers mammifères étaient insectivores, terrestres et généralement nocturnes. Ce groupe s'est ensuite grandement diversifié, au point qu'un certain nombre de lignées ont évolué vers un mode de vie aquatique partiel (phoques, castors, hippopotames, loutres…) ou total (Cétacés, Siréniens…), tout en conservant de leur ancêtre terrestre une respiration pulmonaire pouvant être contrôlée volontairement. L'ensemble des mammifères, terrestres comme aquatiques, partagent en effet, à des degrés divers, le même réflexe d'immersion leur permettant de plonger en apnée et d'évoluer ainsi sous l'eau. Un de ses principaux ordres (les chauves-souris) a également acquis le vol battu. Enfin, l'écholocalisation est bien présente dans certains ordres (Microchiroptères, Cétacés) alors qu'elle se fait rare dans le reste du règne animal.
Homo sapiens et les animaux domestiqués sont passés de 0,1 % de la biomasse des mammifères sur Terre (c’est-à-dire du poids total estimé des mammifères) il y a , à plus de 90 % au début du . Avec plus de 8 milliards d’individus depuis 2022, l'Homme est probablement le mammifère le plus représenté sur Terre. De nombreux mammifères sauvages, en dépit d'un statut d'espèce protégée, figurent sur la liste rouge de l'UICN (notamment les superprédateurs) — certains font l'objet de plans de restauration ou de réintroduction. Quelques espèces sont au contraire devenues envahissantes, notamment après introduction délibérée ou accidentelle dans de nouveaux biotopes en relation avec les activités humaines, alors qu'aucun prédateur n'endigue la croissance de ces nouvelles colonies.
Caractéristiques left|thumb|upright=0.80|Les mammifères sont d'abord caractérisés – comme leur nom le rappelle – par l'allaitement. Les mammifères forment une classe d'animaux vertébrés descendant des Thérapsides.
Ils possèdent tous des glandes mammaires, lesquelles pourraient être issues des glandes sébacées ou des glandes sudoripares. Tous nourrissent leurs jeunes avec du lait produit via ces glandes par les femelles. Chez certaines espèces comme Dyacopterus spadiceus et , la lactation peut se faire chez les mâles... L'allaitement se fait par des mamelles sauf chez les monotrèmes qui possèdent des poils mammaires.
Hormis l'allaitement, plusieurs autres aspects physiologiques et morphologiques permettent de distinguer les mammifères d'autres clades.
Les modes de locomotion varient en fonction de la niche écologique occupée : vol battu chez les chiroptères et vol plané par homoplasie chez plusieurs lignées (Petaurus, Dermoptera), quadrupédie chez la plupart des mammifères terrestres (qu'il s'agisse d'une quadrupédie de marche, de course, arboricole), bipédie occasionnelle ou constante chez une minorité de taxons (Homo, Pangolins terrestres, Pan, probablement certains des plus lourds Sthenurus, les Macropodidés)
Le mammifère terrestre le plus massif connu ayant jamais existé est Paraceratherium transouralicum (environ ), le plus petit est Batodonoides vanhouteni (). Aujourd'hui le plus massif est l'Éléphant de savane d'Afrique () et le plus léger le Pachyure étrusque (), le plus petit (par la taille) est la Kitti à nez de porc ().
Concernant les mammifères aquatiques, la plus volumineuse espèce est la Baleine bleue ou rorqual bleu, avec certains spécimens de plus de de longueur et d'une masse supérieure à .
En 2018, le groupe contient . qui, selon les classifications scientifiques, sont distribuées en près de , et .
Phanères
Les poils sont un trait plésiomorphe au sein des mammifères, peut-être même un héritage des Reptiles mammaliens ayant conduit aux Mammifères. C'est une formation dermique caractéristique, utile à la régulation thermique (ex. : fourrure) et dans certains cas à la mécanoception (vibrisses), voire à la sélection sexuelle (crinière) . Chez certaines lignées, la fourrure a évolué pour laisser place à des piquants ou des écailles (ex. : Pangolin, Échidné), ou quasiment disparu comme chez les Cétacés.
La quasi-totalité des espèces présentent aussi des griffes ou des sabots, sauf chez les espèces strictement aquatiques qui les ont perdus au cours de leur évolution.
Physiologie Les mammifères sont homéothermes à de très rares exceptions près (exemple : certains rats-taupes, les paresseux, Myotragus balearicus qui est une espèce caprine désormais éteinte). Pour maintenir une température corporelle constante (comprise dans une fourchette entre et (hors hibernation ou estivation) selon les espèces), les mammifères consomment beaucoup de dioxygène et d'énergie — ce qui est rendu possible par la présence d'un tissu pulmonaire alvéolé ainsi que d'un muscle propre aux mammifères séparant cavités abdominales et cavité thoracique, appelé diaphragme, qui amplifie les mouvements respiratoires effectués avec la respiration costale. Ces animaux sont aussi dotés d'un type de tissu entièrement destiné à la production de chaleur qu'on appelle graisse brune.
Chez certaines espèces, la progéniture n'est pas apte à autoréguler sa température à la naissance, conférant un rôle parental supplémentaire de thermorégulation à la mère en plus de l'allaitement. Ces espèces ne sont cependant pas considérées comme poïkilothermes.
Hibernation, hivernation, estivation
Certaines espèces sont capables de survivre à des variations environnementales en altérant leur taux métabolique le temps de passer la mauvaise période. Ces altérations prennent diverses appellations selon la saisonnalité et l'altération métabolique observée : l'hibernation : diapause rattachée à la période froide hivernale, comprenant entre autres un état léthargique profond, une chute importante de la température corporelle, une modification des dépenses énergétiques (avec suspension de certaines fonctions non vitales) et la consommation des réserves ; l'hivernation : altération comportementale rattachée à la période froide hivernale, comprenant entre autres une somnolence importante se manifestant par de longues périodes de sommeil entrecoupées de réveils plus ou moins réguliers (dont prises de nourriture, élimination, etc), une hypothermie modérée et guère de suspension de fonctions métaboliques ; l'estivation : altération comportementale rattachée à la période sèche estivale, comprenant entre autres une somnolence importante se manifestant par de longues périodes de sommeil entrecoupées de réveils plus ou moins réguliers (dont prises de nourriture, élimination), une hypothermie modérée et guère de suspension de fonctions métaboliques.
Système circulatoire Le cœur est constitué de deux demi-cœurs complets, chacun composé d'un ventricule et d'une oreillette ; d'où complète séparation circulatoire des sangs de différentes provenances (poumons, autres organes) et destinations (autres organes, poumons).
Une communication temporaire entre les deux oreillettes existe pendant la période embryofœtale. Cette communication se ferme peu après la naissance. Il existe des malformations cardiaques dues à un problème de fermeture de cette communication ; elles peuvent être mortelles à terme (ex. : cœur univentriculaire) ou quelquefois passer inaperçues durant la majeure partie de la vie de l'individu (ex. : foramen ovale perméable).
Cerveau vignette|gauche|Schéma de la structure du cerveau d'un chien. 1 - Cerveau antérieur, 2 - Cerveau moyen, 3 - Pont, 4 - Corps calleux, 5 - Diencéphale, 6 - cervelet, 7 - Medulla oblongata, 8 - moelle épinière Le cerveau est pourvu d'une couche supplémentaire de tissus nerveux appelée néocortex.
Squelette Étant des tétrapodes, les mammifères possèdent tous une ceinture scapulaire (dite aussi ceinture pectorale) et une ceinture pelvienne — que cette dernière soit développée (ex. : pattes des macropodidés) ou vestigiale (comme chez les cétacés ou les siréniens). Les membres antérieurs sont, comme chez les reptiles mammaliens, à autopode dirigé vers l’avant. Ancestralement, les pattes sont pentadactyles avec un carpe constitué d'une dizaine d'os évoluant différemment selon les mammifères.
La colonne vertébrale est différenciée, il y a présence de côtes et d’un diaphragme — certaines caractéristiques physiologiques comme la ventilation pulmonaire à diaphragme expliquent potentiellement la disparition des côtes ventrales qu'on retrouve chez les non-mammifères (par exemple chez les pélycosauriens). La plupart des mammifères ont sept vertèbres cervicales, exception faite des lamantins, des paresseux didactyles qui en ont six et les paresseux tridactyles qui en ont neuf.
Le crâne vignette|Crâne de synapside Légende : j : jugal ; p : pariétal ; po : postorbitaire ; q : carré ; qj : quadratojugal ; sq : squamosal.|alt=
Le crâne des mammifères est synapside. Il possède deux condyles occipitaux permettant l’articulation à l'os atlas, la première vertèbre cervicale.
Le volume de la boîte crânienne est important, en comparaison avec les reptiles par exemple, pour loger un encéphale et surtout un cervelet plus important.
La cavité buccale est partagée entre un étage olfactivo-respiratoire et un étage masticateur par une structure osseuse : le palais. Certains paléontologues proposent que cela permettrait la respiration et mastication simultanées. Plus probablement cette surface dure permet la manipulation des aliments et donc une meilleure mastication puisque beaucoup d'espèces non-mammifères possèdent un palais charnu qui leur permet déjà de manger et respirer en même temps.
La mâchoire est puissante et richement innervée. Elle est constituée d'un seul os dentaire appelé mandibule, et s'articule avec l'os squamosal pour se mouvoir.
vignette|gauche|Os auditifs de l'oreille moyenne. Malleus = le marteau, Incus = l'enclume, Stapes = l'étrier