第三篇 動(dòng)物學(xué)
動(dòng)物學(xué)是一門具多種分支學(xué)科的基礎(chǔ)學(xué)科,不僅學(xué)科本身的理論研究內(nèi)容廣博,與農(nóng)、林、牧、漁、醫(yī)、工等多方面的實(shí)踐也有密不可分的關(guān)系。紛紜多彩的動(dòng)物界不僅為人類的衣、食、住、行提供了寶貴資源,也為美化人們的生活、滿足人們精神生活的需要提供了豐富內(nèi)容。因此,學(xué)習(xí)和研究動(dòng)物學(xué)具有十分重要的意義。
第一章 動(dòng)物分類
主要研究動(dòng)物的種類、種類之間的親緣關(guān)系、動(dòng)物界起源和演化等。主要根據(jù)自然界動(dòng)物的形態(tài)、身體內(nèi)部構(gòu)造、胚胎發(fā)育的特點(diǎn)、生理習(xí)性、生活的地理環(huán)境等特征,進(jìn)行綜合研究,將特征相同或相似的動(dòng)物歸為一類,給它們命名,這就是動(dòng)物分類學(xué)所研究的內(nèi)容。 分為脊索動(dòng)物門與無脊椎動(dòng)物門。
第二節(jié) 脊椎動(dòng)物
一、脊索動(dòng)物(約4萬種以上)
1.主要特征
(1)具脊索 背部起支持體軸的一條棒狀結(jié)構(gòu),介于消化道和神經(jīng)管之間。它來源于胚胎時(shí)期的原腸背壁的一部分細(xì)胞,離開腸壁而形成。脊索由富含液泡的脊索細(xì)胞組成,不分節(jié),外面圍以結(jié)締組織性質(zhì)的脊索鞘。脊索在低等類群中終生存在,而高等脊索動(dòng)物只在胚胎時(shí)期出現(xiàn),發(fā)育完全時(shí)即被分節(jié)的骨質(zhì)脊柱所取代。
(2)具背神經(jīng)管 脊索動(dòng)物神經(jīng)系統(tǒng)的中樞部分是一條位于脊索背方的神經(jīng)管,由胚體背中部的外胚層下陷卷褶形成。在高等種類中前、后分化為腦和脊髓。神經(jīng)管腔在腦內(nèi)形成腦室,在脊髓中形成中央管。
(3)具咽鰓裂 低等脊索動(dòng)物在消化管前端的咽部兩側(cè)壁上有一系列左右成對(duì)排列的裂縫,它直接或間接與外界相通,這些裂孔就是咽鰓裂。低等水棲脊索動(dòng)物的鰓裂終生存在并富有毛細(xì)血管,作為呼吸器官。高等陸棲脊索動(dòng)物僅在胚胎期或幼體期具有鰓裂,隨后完全消失。
(4)其他 心臟或相當(dāng)于心臟作用的血管位于消化道腹面。循環(huán)大多為閉管式。肛門后方有肛后尾。
2.脊索動(dòng)物的分類
(1)尾索動(dòng)物亞門(代表動(dòng)物:柄海鞘,圖1-7-19)
①尾索動(dòng)物是脊索動(dòng)物中最低等的類群。由于體外常有被囊,故又稱為被囊動(dòng)物。
②脊索和背神經(jīng)管僅存于幼體的尾部,成體時(shí)消失或退化。鰓裂終生保留。
③循環(huán)系統(tǒng)是開管式,反向循環(huán)。血液無固定的流向,血管不分動(dòng)、靜脈。
④一般為雌雄同體,異體受精,具世代交替。在發(fā)育過程中有逆行變態(tài),即由結(jié)構(gòu)復(fù)雜、自由生活的幼體變?yōu)榻Y(jié)構(gòu)簡單、固著生活的成體。
(2)頭索動(dòng)物亞門(代表動(dòng)物:文昌魚,圖1-7-20)
①頭索動(dòng)物是一類終生具有發(fā)達(dá)脊索、背神經(jīng)管和咽鰓裂等特征的無頭魚形脊索動(dòng)物。
②脊索不但終生保留,而且延伸至背神經(jīng)管的前方,故又成為頭索動(dòng)物。
③缺乏真正的頭和腦;無心臟。
④發(fā)育中有變態(tài)現(xiàn)象。
(3)脊椎動(dòng)物亞門(代表動(dòng)物:青蛙、眼鏡蛇、鴕鳥、兔)
①出現(xiàn)了明顯的頭部(又稱為有頭類)。神經(jīng)管的前端分化成腦、眼、鼻等重要的感覺器官,后端分化為脊髓。
②絕大多數(shù)的種類中,脊索只見于發(fā)育的早期,以后被脊柱所替代。脊柱和頭骨是脊椎動(dòng)物特有的內(nèi)骨骼的重要組成部分,它們和其他骨骼組合一起,共同構(gòu)成骨骼系統(tǒng)。
③原生的水生種類用鰓呼吸,次生的水生種類及陸地種類只在胚胎期間出現(xiàn)鰓裂,成體用肺呼吸。
④除了圓口綱外,其余.都具備上、下頜。頜的作用在于支持口部,加強(qiáng)動(dòng)物主動(dòng)攝食和消化的能力。
⑤完善的循環(huán)系統(tǒng)。出現(xiàn)了能收縮的心臟,促進(jìn)血液循環(huán),有利于生理機(jī)能的提高。
⑥構(gòu)造復(fù)雜的腎臟代替了簡單的腎管,提高了排泄系統(tǒng)的機(jī)能。
⑦除了圓口綱外,都有成對(duì)的附肢作為運(yùn)動(dòng)器官。
二、圓口綱
圓口綱又稱無頜類,是無成對(duì)偶肢和上下頜的低等脊椎動(dòng)物,是迄今所知地層中最早出現(xiàn)和最原始的脊椎動(dòng)物。代表動(dòng)物為七鰓鰻,如圖1-7-21所示。
圓口綱主要特征如下:
(1)體形 體呈鰻形,分頭、軀體和尾三部分。背部中央有一短管狀‘的單鼻孔,因此又稱為單鼻類。頭部腹面有杯形的口漏斗,是一種吸盤式的構(gòu)造,周邊附生著細(xì)小的穗狀皮褶,內(nèi)壁有黃色的角質(zhì)齒。無成對(duì)的偶鰭,背中線上有1-2個(gè)背鰭,尾部側(cè)扁,有尾鰭,有側(cè)線。皮膚柔軟,表面光滑無鱗,富含黏液腺。
(2)原始性 無上下頜,由于無頜骨的分化,其口為軟骨環(huán)所支持而呈圓形,稱口漏斗。因?yàn)闊o上下頜之分,口漏斗永遠(yuǎn)張開,故又稱為圓口類。
①終生保留脊索,外圍有脊索鞘,用于支持體軸。
②消化管沒有胃的分化,腸管內(nèi)有許多的縱行的黏膜褶及螺旋瓣,是增加吸收養(yǎng)料面積的結(jié)構(gòu)。
③開始出現(xiàn)心臟,由靜脈竇、一心房和一心室組成。
④軀體部和尾部肌肉為一系列按節(jié)排列的弓形肌節(jié)及肌隔。
⑤腦的各部分排列在同一平面上,無任何腦曲。腦顱不完整,由軟骨底盤、嗅軟骨囊、耳囊軟骨及支持口漏斗和舌的一些軟骨構(gòu)成。內(nèi)耳平衡器只有1或2個(gè)半規(guī)管。
⑥雌雄異體(七鰓鰻)或同體(盲鰻),生殖單孔,無生殖導(dǎo)管。
三、魚綱
魚綱是體表被骨鱗,以鰓呼吸,用鰭作為運(yùn)動(dòng)器官和憑上下頜攝食的變溫水生脊椎動(dòng)物,分布廣泛,是脊椎動(dòng)物中種類最多的一個(gè)類群,超過其他各綱脊椎動(dòng)物的總和,包括硬骨魚和軟骨魚兩大類。魚綱出現(xiàn)于古生代的志留紀(jì),到泥盆紀(jì)已演化出四大類:棘魚類、盾皮魚類、軟骨魚類和硬骨魚類。
1.主要特征
(1)體形 魚類由于生活習(xí)性和棲息場(chǎng)所不同,常分化成各種不同體型。紡錘型:適應(yīng)快速而持久的游泳;側(cè)扁型:游泳較慢,不太敏捷;平扁型:行動(dòng)遲緩,為底棲生活魚類的體型;鰻型:適于穴居生活。
魚體可分為化頭、軀干和尾三部分。頭和軀干之間以鰓蓋后緣的鰓孔為界,而軀干與尾的分界線是肛門或泄殖孔。魚類不僅有背鰭、臀鰭和尾鰭等奇鰭,還出現(xiàn)了偶鰭(包括胸鰭和腹鰭)。鰭由支鰭骨和鰭條構(gòu)成,鰭條包括棘和軟鰭條兩類。胸鰭位于頭的后方,協(xié)助平衡魚體和控制運(yùn)動(dòng)方向。腹鰭具有穩(wěn)定身體和輔助升降的作用,體積略小于胸鰭。背鰭位于背部正中,其形態(tài)、大小和數(shù)目因魚而異。臀鰭位于肛門和尾鰭之間,是維持魚體垂直的平衡器官。尾鰭是在魚的運(yùn)動(dòng)中起著舵和推進(jìn)的作用。
口位于頭的前部,由活動(dòng)性的上下頜支持,是脊椎動(dòng)物從魚類開始出現(xiàn)的結(jié)構(gòu)。頜的出現(xiàn)是一個(gè)極其重要的形態(tài)發(fā)展和進(jìn)步。有了頜,增加了獲取食物的機(jī)會(huì),提高了生命活動(dòng)能力,增強(qiáng)了動(dòng)物的適應(yīng)性。
(2)皮膚及其衍生物 魚類的皮膚由表皮和真皮組成,還有色素細(xì)胞、鱗片等皮膚衍生物及附屬結(jié)構(gòu)。皮膚的功能主要是用于保護(hù)身體,某些種類還有輔助呼吸、感受外界刺激和吸收少量營養(yǎng)物質(zhì)的功能。表皮內(nèi)的單細(xì)胞腺分泌大量黏液,減少游泳時(shí)與水的摩擦,還能保護(hù)魚體免受病菌、寄生物和病毒的侵襲。真皮位于表皮下方,由縱橫交錯(cuò)的纖維結(jié)締組織組成。
大多數(shù)魚類的全身或一部分被有鱗片,具保護(hù)作用。魚鱗分三種:骨鱗、盾鱗、硬鱗,分別被覆于硬骨魚類、軟骨魚類及硬鱗魚類的體表。骨鱗是魚鱗中最常見的一種,依據(jù)其游離緣的形狀可分為圓鱗和櫛鱗,由表皮層和真皮層形成。盾鱗由基板和棘構(gòu)成,由表皮層和真皮層形成。硬鱗由斜方形骨板及上面覆蓋一層琺瑯質(zhì)的硬鱗質(zhì)組成,由真皮形成。
(3)骨骼系統(tǒng) 魚類已有較發(fā)達(dá)的內(nèi)骨骼系統(tǒng)。按功能及所在部位,可分為中軸骨骼和附肢骨骼兩部分。中軸骨骼包括頭骨和脊柱,附肢骨骼包括帶骨和鰭骨。頭骨可分為腦顱和咽顱兩部分。包圍和保護(hù)腦及頭部各種感覺器官的骨骼稱為腦顱,而包圍口腔和咽的弧狀骨骼稱為咽顱。脊柱緊接于腦顱之后,由一連串的脊椎連接而成,取代了脊索的地位。脊柱的分化程度低,分為軀椎和尾椎兩部分。軀椎由椎體、椎弓、髓棘和椎體橫突等各部分構(gòu)成。尾椎由椎體、髓弓、髓棘、脈弓和脈棘等構(gòu)成。附肢骨骼包括鰭骨及懸掛鰭骨的帶骨,而鰭骨又可分為奇鰭骨和偶鰭骨。
(4)消化系統(tǒng) 魚類消化系統(tǒng)包括消化道和消化腺兩部分。消化道包括口腔、咽、食管、胃(有些魚類無)、腸(軟骨魚和硬骨魚有螺旋瓣)和肛門,消化道分化不明顯。消化腺一般有胃腺、腸腺、肝臟和胰腺而無唾液腺。
(5)呼吸系統(tǒng) 鰓是魚類的呼吸器官,位于口咽腔兩側(cè),對(duì)稱排列。除鰓外,還可通過皮膚(鰻鱺、鲇魚、烏鱧等)及氣囊(肺魚)等各種器官進(jìn)行輔助呼吸。此外,鰓也有排泄代謝廢物和參與:體內(nèi)、外環(huán)境的滲透調(diào)節(jié)機(jī)能。
鰓由鰓弓、鰓膈、鰓瓣組成,氣體交換是在鰓瓣的鰓絲上的鰓小葉中進(jìn)行的。魚類一般具5對(duì)鰓弓,前4對(duì)鰓弓的內(nèi)緣著生鰓耙,最后一對(duì)特化成咽下骨。軟骨魚類的鰓膈發(fā)達(dá),但無鰓蓋,而硬骨魚鰓膈退化,有鰓蓋。硬骨魚在水中主要依靠口和鰓蓋的運(yùn)動(dòng)完成呼吸動(dòng)作。首先,魚口張開,鰓條骨下沉,口咽腔的容積擴(kuò)大,水便吸人口中,接著魚口關(guān)閉,鰓蓋骨往上提起,鰓膜仍緊貼體表并蓋著鰓孔,口咽腔和鰓腔內(nèi)壓減少,于是水由口咽腔進(jìn)入兩側(cè)鰓腔,并通過鰓區(qū),水流經(jīng)過鰓腔時(shí),口腔瓣已經(jīng)關(guān)閉,鰓蓋下落,使鰓腔內(nèi)的壓力增大,水便沖開鰓膜從鰓孔流出體外。魚鰾的主要功能是使魚體懸浮在水層中,減少鰭的運(yùn)動(dòng)而降低能量消耗。魚類實(shí)現(xiàn)升降運(yùn)動(dòng)的主要器官則是鰭和大側(cè)肌的運(yùn)動(dòng)。
(6)循環(huán)系統(tǒng) 魚類的循環(huán)系統(tǒng)包括液體和管道兩部分。液體是指血液和淋巴液,管道為血管和淋巴管。魚類的心臟小,由靜脈竇、心房、心室等3部分構(gòu)成。血液循環(huán)方式屬于單循環(huán)。淋巴系統(tǒng)不發(fā)達(dá)。
(7)排泄系統(tǒng) 魚類的排泄主要通過腎臟和鰓來完成,但大部分代謝廢物是以尿的形式由腎臟濾出,并通過輸尿管排出體外。排泄系統(tǒng)由一對(duì)腎臟及輸尿管組成,除排泄尿液外,對(duì)維持體液的濃度,進(jìn)行滲透壓調(diào)節(jié)也具重要作用。
(8)神經(jīng)系統(tǒng)和感覺器官 魚的腦分五部,由端腦、間腦、小腦、延腦等五部分組成,結(jié)構(gòu)比較簡單,所占比例小。腦神經(jīng)10對(duì)。
魚類的感覺器官包括:側(cè)線系統(tǒng),能感知水流方向、水壓及低頻振動(dòng)。視覺器官,多數(shù)魚類無活動(dòng)的眼瞼,晶狀體呈球狀,無彈性。聽平衡感覺器:內(nèi)耳,體表無耳痕,有平衡感覺功能。
(9)生殖系統(tǒng) 魚類的生殖器官主要由生殖腺和生殖導(dǎo)管兩部分組成,雌雄異體,體外(內(nèi))受精,體外(內(nèi))發(fā)育。
2.魚綱的分類
(1)軟骨魚系(代表動(dòng)物:鯊魚,圖1-7-22)
①終生具軟骨質(zhì)骨骼,決不具硬骨;體被盾鱗(由真皮和表皮聯(lián)合形成);鼻腹位。
②鰓間隔發(fā)達(dá),直接與外界相通;腸內(nèi)具螺旋瓣;無鰾。
③歪尾型。
④體內(nèi)受精;絕大多數(shù)為海產(chǎn)。
(2)硬骨魚系(代表動(dòng)物:鯽魚)
①骨骼一般為硬骨,體被骨鱗或硬鱗;鼻位于吻背面。
②鰓間隔退化,有骨質(zhì)的鰓蓋;腸內(nèi)無螺旋瓣;有鰾。
③正尾型。
④體外受精。
⑤重要目的主要特征:
硬鱗總目(代表動(dòng)物:中華鱘,圖1-7-23):體被硬鱗;內(nèi)骨骼為軟骨;吻長;口腹位;腸內(nèi)具螺旋瓣;歪尾型;脊索發(fā)達(dá),無椎體。
鯡形總目(代表動(dòng)物:鯡魚、鰳魚、鰣魚):腹鰭腹位,一般不少于6枚;胸鰭基部位置低,接近腹緣;鰭無棘;圓鱗。
四、兩棲綱
兩棲類是一類在個(gè)體發(fā)育中經(jīng)歷幼體水生和成體水陸兼棲生活的變溫動(dòng)物。由水生到陸生,生存條件具有顯著的差異,動(dòng)物將面臨許多必須克服的問題,主要表現(xiàn)在呼吸和運(yùn)動(dòng)。在漫長的進(jìn)化歷程中,有了肺和五趾型附肢的出現(xiàn),初步解決了這一問題。但由于為了防止水分散失,順利繁殖,兩棲類雖然登陸,但仍離不開水。兩棲動(dòng)物很可能是由古代泥盆紀(jì)時(shí)的總鰭魚演化而來的,最早發(fā)現(xiàn)的兩棲類化石為魚頭螈。
1,主要特征
(1)體形 兩棲動(dòng)物的體型可分為蚓螈型、鯢螈型和蛙蟾型。蚓螈型:眼和四肢退化,尾短而不顯,營隱蔽的穴居生活,如蚓螈和魚螈等。鯢螈型:種類四肢短小,尾發(fā)達(dá),營水棲或繁殖期營水生生活,如蠑螈和鯢類。蛙蟾型:體形短寬,四肢強(qiáng)健,無尾,適于陸棲爬行和跳躍生活,是兩棲動(dòng)物發(fā)展最繁盛和種類最多的類群,如蛙類和蟾蜍。
(2)皮膚 兩棲類的皮膚由表皮和真皮構(gòu)成。表皮:角質(zhì)層不發(fā)達(dá),含多細(xì)胞的皮膚腺,尤其黏液腺發(fā)達(dá)。真皮:有成層分布的色素細(xì)胞,它們通過形態(tài)變化,引起體色的改變。
(3)骨骼系統(tǒng) 頭骨的骨化程度不高,骨塊數(shù)目也很少。頭骨自接型,舌頜骨轉(zhuǎn)化為耳柱骨,枕髁2個(gè)。脊柱有了較大的分化,由頸椎、軀干椎、薦椎和尾椎組成,與頭部上下運(yùn)動(dòng)有關(guān)。薦椎的分化,使腰帶與脊柱連接,從而使后肢獲得了牢固的支持。四肢為典型的五趾型附肢,包括上臂、前臂、腕、掌和指等五部分。
(4)呼吸系統(tǒng) 成體用肺和皮膚呼吸。具一對(duì)囊狀的肺,結(jié)構(gòu)簡單,肺內(nèi)僅少數(shù)皺褶,呼吸面積不大。由于無胸廓,呼吸采用吞咽式呼吸。
(5)循環(huán)系統(tǒng) 兩棲類的循環(huán)系統(tǒng)包括血管系統(tǒng)和淋巴系統(tǒng)。心臟由兩心房、一心室、靜脈竇、動(dòng)脈圓椎四部分構(gòu)成。血液循環(huán)方式發(fā)展為肺循環(huán)和體循環(huán)的雙循環(huán),提高了血循環(huán)的壓力和速度。不完善的雙循環(huán)和體動(dòng)脈內(nèi)含混合血液,是兩棲類的特征。
(6)排泄系統(tǒng) 兩棲類的排泄器官是腎臟、皮膚和肺等。腎臟(中腎)一對(duì),除了泌尿功能外,還有調(diào)節(jié)體內(nèi)水分和維持滲透壓的作用。中腎管為其輸尿管,具泄殖腔和膀胱。
(7)神經(jīng)系統(tǒng)和感覺器官 兩棲類開始出現(xiàn)了原腦皮,形成了左右大腦半球,腦神經(jīng)10對(duì),小腦不發(fā)達(dá)。
兩棲類的視覺器官調(diào)節(jié)能力不強(qiáng),所以在陸地上只能算是近視動(dòng)物。聽覺器官,有中耳和內(nèi)耳。內(nèi)耳包括三個(gè)半規(guī)管和橢圓囊、球狀囊。中耳包括鼓膜、耳柱骨、鼓室和耳咽管。嗅覺器官,開始兼有嗅覺和呼吸的兩重機(jī)能。
(8)生殖系統(tǒng) 雄蛙具睪丸一對(duì),精子經(jīng)中腎管排出。雌蛙具卵巢、輸卵管和子宮,其輸卵管和輸尿管是分開的。
2.兩棲綱的分類
(1)蠑螈目,又稱有尾目(代表動(dòng)物:大鯢,圖1-7-24)
①皮膚光滑無鱗;頭平扁;一般有上、下眼瞼;上、下頜具齒,具梨骨齒。
②具肋骨和胸骨
(2)蛙形目,又稱無尾目(代表動(dòng)物:蟾蜍、中國林蛙)
①體形短闊,四肢強(qiáng)健,適于跳躍和游泳;成體無尾。
②皮膚裸露,富含皮膚腺;具眼瞼和瞬膜;下頜無齒。
③頭骨骨化程度不高;一般不具肋骨,胸骨發(fā)達(dá)。
五、爬行綱
爬行綱是體表被角質(zhì)鱗或硬甲,在陸地繁殖的變溫羊膜動(dòng)物。爬行類是真正的陸棲脊椎動(dòng)物,在脊椎動(dòng)物進(jìn)化中有重要意義。
1.主要特征
(1)羊膜卵 羊膜卵的出現(xiàn)使羊膜動(dòng)物徹底擺脫了個(gè)體發(fā)育初期對(duì)水的依賴,保證了脊椎動(dòng)物在陸地上能進(jìn)行繁殖。羊膜卵的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是在胚胎發(fā)育過程中,發(fā)生絨毛膜、羊膜、尿囊等一系列胚膜包圍胚胎。卵殼堅(jiān)韌,由石灰質(zhì)或纖維質(zhì)構(gòu)成,能維持卵的形狀,減少卵內(nèi)水分蒸發(fā),防止病原體侵入。卵殼表面有許多小孔,通氣性良好,保證了氣體的代謝。卵具卵黃,為胚胎的發(fā)育提供營養(yǎng)物質(zhì)。
(2)外形 身體外形差異顯著,可分為蜥蜴型(如蜥蜴、鱷)、龜鱉型(如龜、鱉)、蛇型(如蛇)。除蛇型種類外,身體可明顯區(qū)分為頭、頸、軀干和尾部。四肢強(qiáng)健有力,前后肢五指(趾)。尾發(fā)達(dá)。
(3)皮膚 爬行類的皮膚特點(diǎn)是表皮高度角質(zhì)化,約由10層細(xì)胞構(gòu)成,且外被角質(zhì)鱗,構(gòu)成完整的鱗被,可以有效地防止體內(nèi)水分的蒸發(fā)。皮膚干燥,缺乏腺體。真皮內(nèi)含豐富的色素細(xì)胞,可引起體色的變化。
(4)骨骼系統(tǒng) 爬行類的骨骼系統(tǒng)大多由硬骨構(gòu)成,骨骼的骨化程度高,很少保留軟骨部分。頭骨的骨化程度高,產(chǎn)生次生腭,單髁。脊柱分化為頸椎、胸椎、腰椎、薦椎、尾椎。頸椎分別特化為寰椎和樞椎,提高了頭部的靈活性。軀干部發(fā)達(dá)的肋骨和胸骨形成胸廓,加強(qiáng)了對(duì)內(nèi)臟的保護(hù)并加強(qiáng)了呼吸作用的機(jī)能。
(5)消化系統(tǒng) 從爬行動(dòng)物開始出現(xiàn)了盲腸,具肌肉質(zhì)的舌,頜骨上具端生齒(飛蜥、沙蜥)、側(cè)生齒(大多數(shù)蜥蜴和蛇)、槽生齒(鱷類),均為同型齒,有的大牙特化為毒牙。
(6)呼吸系統(tǒng) 爬行類的內(nèi)鼻孔呈裂縫狀,因次生腭的出現(xiàn)而后移,接近咽喉。隨著頸的分化出現(xiàn)了氣管和支氣管,具復(fù)雜褶壁的囊狀肺。呼吸方式除可進(jìn)行咽式呼吸外,還發(fā)展了胸腹式呼吸。
(7)循環(huán)系統(tǒng) 爬行類的心臟包括兩心房、一心室,心室具不完全中隔,使動(dòng)脈血和靜脈血混合程度大大降低,但仍為不完善的雙循環(huán)。動(dòng)脈系出現(xiàn)了肺動(dòng)脈弓、左體動(dòng)脈弓和右體動(dòng)脈弓。靜脈系中的腎門靜脈開始退化。
(8)排泄器官 爬行動(dòng)物以后腎管作為濾尿器官,后腎管為輸尿管,除了鱷類和蛇類外,均有膀胱。排泄物是尿酸。有腎外排泄器官——鹽腺。
(9)神經(jīng)系統(tǒng)和感覺器官 爬行類的大腦半球較發(fā)達(dá),出現(xiàn)了新腦皮。間腦小,小腦發(fā)達(dá),延腦出現(xiàn)了頸曲。腦神經(jīng)12對(duì)。
嗅覺器官,蛇類和蜥蜴具梨鼻器,各種化學(xué)氣味物質(zhì)進(jìn)入梨鼻器后將溶解于嗅黏膜上,產(chǎn)生嗅覺。視覺器官,具有改變晶狀體凸度來調(diào)節(jié)視距的環(huán)狀肌,具眼瞼和瞬膜。聽覺器官,出現(xiàn)了外耳道。
(10)生殖系統(tǒng) 雄性個(gè)體具睪丸,輸精管和交配器。雌性個(gè)體具卵巢和輸卵管。體內(nèi)受精,產(chǎn)羊膜卵。
2.爬行綱的分類
(1)龜鱉目(代表動(dòng)物:烏龜、甲魚)
①身體寬短,軀干部被包含在堅(jiān)固的骨質(zhì)硬殼內(nèi),頭、頸、四肢和尾外露;甲板常與脊柱、肋骨、胸骨愈合。
②頭骨無顳窩;頜和口內(nèi)無齒;舌無伸縮性;有瞬膜和活動(dòng)性眼瞼。
③泄殖腔縱裂或圓形;雄性具交配器。
(2)蜥蜴目(代表動(dòng)物:蜥蜴、壁虎)
①蜥蜴目是爬行綱中種類最多的一個(gè)類群。
②四肢發(fā)達(dá),指趾5枚,末端有爪,適于爬行和挖掘。
③體被角質(zhì)鱗;雙顳窩;兩頜具端生齒或側(cè)生齒;眼瞼可動(dòng)。
④泄殖腔橫裂;雄性具一對(duì)交配器。
(3)蛇目(代表動(dòng)物:金環(huán)蛇、眼鏡蛇)
①體細(xì)長,分頭、軀干和尾三部分;頸部不明顯,四肢退化。
②雙顳窩;端生齒或側(cè)生齒;無活動(dòng)性眼瞼、瞬膜和淚腺。
③泄殖腔孔橫裂;雄性具一對(duì)交配器。
(4)鱷目(代表動(dòng)物:揚(yáng)子鱷,圖1-7-25)
①頭骨有發(fā)達(dá)的次生腭;兩頜有槽生齒;具橫隔。
②顱骨雙顳孔型;心室完全隔開,兩動(dòng)脈基部具潘氏孔。
③泄殖腔孔縱裂,雄性具單個(gè)交配器。
六、鳥綱
鳥類是體表被覆羽毛,有翼,恒溫和卵生的高等脊椎動(dòng)物。鳥類最突出的特征是新陳代謝旺盛,并能在空氣中飛行,種類(9000余種)僅次于魚類,遍布全球。
1.主要特征
(1)外形 鳥類身體呈紡錘型,體表被覆羽毛,具流線型外廓,從而減少了飛行中的阻力。身體分為頭、頸、軀干、尾和四肢。頭端具喙,是啄食器官。頸長而靈活,尾退化,軀干結(jié)實(shí),后肢強(qiáng)大,前肢特化為翼,后肢具四趾(區(qū)別于其他脊椎動(dòng)物)。
(2)皮膚 鳥類皮膚的特點(diǎn)是薄、松而且缺乏腺體。有許多皮膚衍生物,如羽毛、角質(zhì)喙、鱗片和爪等。根據(jù)羽毛的構(gòu)造和功能,可分為正羽、絨羽和纖羽。
(3)骨骼系統(tǒng) 鳥類適應(yīng)于飛翔生活,在骨骼系統(tǒng)有顯著的特化,表現(xiàn)為骨骼輕且堅(jiān)固,骨骼內(nèi)具充滿氣體的腔隙。頭骨、脊柱、骨盆和肢骨有愈合現(xiàn)象。肢骨和帶骨有較大的變形,頭骨薄而輕且愈合,單枕髁。脊柱分化為頸椎、胸椎、腰椎、薦椎和尾椎五部分。頸椎,為異凹型椎骨,第一枚頸椎稱寰椎,第二枚頸椎稱樞椎。胸椎5-6枚,與硬骨質(zhì)的肋骨和胸骨聯(lián)合構(gòu)成胸廓。會(huì)飛的鳥類胸骨發(fā)達(dá),具龍骨突,由少數(shù)胸椎、腰椎、薦椎及一部分尾椎愈合而成。綜薦骨,是鳥類所特有的結(jié)構(gòu)。具開放式的骨盆。
(4)消化系統(tǒng) 鳥類消化系統(tǒng)特點(diǎn)是:具有角質(zhì)喙及相應(yīng)輕便的頜骨和咀嚼肌群,這與牙齒退化,以吞食方式將食物貯存于消化道有關(guān)。有些鳥類具嗉囊。鳥類的胃分為腺胃(前胃)和肌胃(砂囊)兩部分。鳥類消化能力強(qiáng),消化速度快,直腸較短,不儲(chǔ)存糞便。
(5)呼吸系統(tǒng) 鳥類的呼吸系統(tǒng)十分特化,具發(fā)達(dá)的氣囊系統(tǒng)與肺氣管連通。氣囊存在于內(nèi)臟、骨腔以及某些運(yùn)動(dòng)肌肉之間,一般有腹氣囊、后胸氣囊、頸氣囊、鎖間氣囊和前胸氣囊。氣囊的存在,使鳥類產(chǎn)生獨(dú)特的呼吸方式——雙重呼吸。鳴管是器官特化的發(fā)聲器官,位于氣管與支氣管的交界處。
(6)循環(huán),系統(tǒng) 鳥類的循環(huán)系統(tǒng)主要表現(xiàn)在:動(dòng)靜脈完全分開,完全的雙循環(huán)。心臟容量大,心跳快,動(dòng)脈壓高,血液循環(huán)迅速,因而氣體、營養(yǎng)物質(zhì)和廢物的代謝旺盛。
(7)排泄系統(tǒng) 鳥類的腎臟,在成體時(shí)為后腎,后腎管為輸尿管,不具膀胱。排泄尿酸,隨糞便一起排出體外。
(8)神經(jīng)系統(tǒng)和感覺器官 鳥類大腦半球發(fā)達(dá),主要部分為紋狀體。大腦和小腦的表面都比較平滑。嗅葉退化。腦神經(jīng)12對(duì)。鳥類的感覺器官以視覺最發(fā)達(dá),聽覺其次,嗅覺最退化。
(9)生殖系統(tǒng) 雄性個(gè)體具成對(duì)睪丸和輸精管(開口于泄殖腔);雌性個(gè)體僅具單一(左 側(cè))有功能的卵巢和輸卵管。產(chǎn)大型硬殼卵,有孵卵和育雛等本能。
2.鳥綱的分類
(1)平胸總目(代表動(dòng)物:鴕鳥、幾維鳥,圖1-7-26)
①為現(xiàn)存體型最大的鳥類,適于奔走生活。
②翼退化,胸骨不具龍骨突起,不具尾綜骨和尾脂腺。
③羽毛均勻分布(無羽區(qū)和裸區(qū)之分);羽毛枝不具羽小鉤(不形成羽片)
④雄鳥具發(fā)達(dá)的交配器;足趾減少。
(2)企鵝總目(代表動(dòng)物:王企鵝,圖1-7-27)
①前肢鰭狀,適于劃水;尾短;腿短而移至軀體后方;趾間具蹼,適應(yīng)游泳生活;具發(fā)達(dá)的龍骨突。
②具鱗片狀羽毛(羽軸短而寬,羽片狹窄)。
(3)鸛形目(代表動(dòng)物:蒼鷺、白鸛,圖1-7-28)
①為大中型涉禽,棲于水邊,涉水生活。
②嘴、頸及腿均長;脛部裸露;趾細(xì)長,4趾在同一平面上。
③晚成鳥。
(4)鶴形目(代表動(dòng)物:丹頂鶴,圖1-7-29)
①體型大小不等的涉禽。
②腿、頸、喙多較長,頸部裸露無羽,趾不具蹼或微具蹼,4趾不在一平面上。
③早成鳥。
(5)雁形目(代表動(dòng)物:綠頭鴨,圖1—7—30,鴻雁,豆雁)
①大中型游禽,是重要的經(jīng)濟(jì)鳥類。
②嘴扁,邊緣具有梳狀櫛板(具濾過功能),嘴端具加厚的“嘴甲”;腿后移,前3趾間具蹼。
③雄鳥具交配器;尾脂腺發(fā)達(dá);早成鳥。
(6)隼形目(代表動(dòng)物:游隼、禿鷲、蒼鷹,圖1-7-31)
①肉食性鳥類,體多大、中型。
②嘴具利鉤,具撕裂作用;腳強(qiáng)健有力;視力敏銳;善疾飛及翱翔。
③晚成鳥。
(7)雞形目(代表動(dòng)物:鵪鶉、鷓鴣、石雞)
①適應(yīng)于陸棲步形。
②腿腳健壯,具適于挖掘的鈍爪;上嘴弓形;嗉囊發(fā)達(dá);翼短圓,不善遠(yuǎn)飛。
③雌雄大多異色;雄鳥羽毛鮮艷;早成鳥。
(8)鴿形目(代表動(dòng)物:毛腿沙雞,原鴿,山斑鳩,家鴿,圖1-7—32)
①陸禽。
②嘴短,基部大多柔軟;鼻孔外具有蠟?zāi)?;腿腳健壯,4趾位于一平面上。嗉囊發(fā)達(dá)。
③晚成鳥。
(9)鴇形目(代表動(dòng)物:貓頭鷹)
①夜行性猛禽。
②外趾后轉(zhuǎn)成對(duì)趾型,以利攀緣;眼大而向前,眼周有放射性細(xì)羽構(gòu)成的“面盤”,以利夜間分辨聲響;耳孔特大;羽片柔軟,飛時(shí)無聲。
③晚成鳥。
(10)鴷形目(代表動(dòng)物:啄木鳥)
①攀禽。
②腳形似鑿,專食樹皮下棲息的害蟲。尾羽的尾軸堅(jiān)硬而具彈性,起支架的作用。
③晚成鳥。
(11)雀形目(代表動(dòng)物:百靈、家燕、喜鵲)
①鳴禽,占現(xiàn)存鳥類的絕大多數(shù)。
②鳴管及鳴肌復(fù)雜,善于鳴囀;足趾三前一后,后趾與中趾等長;附跖后部的鱗片愈合成一塊完整的鱗板。
③晚成鳥。
七、哺乳綱
哺乳動(dòng)物是全身被毛,運(yùn)動(dòng)快速,恒溫,胎生和哺乳的脊椎動(dòng)物,是脊椎動(dòng)物中最復(fù)雜的一個(gè)高等動(dòng)物類群。
1.進(jìn)步性特征
(1)具高度發(fā)達(dá)的神經(jīng)系統(tǒng)和感覺器官,能協(xié)調(diào)復(fù)雜的機(jī)能活動(dòng)和適應(yīng)多變的環(huán)境條
件。
(2)出現(xiàn)了口腔的咀嚼和消化,提高對(duì)能量的攝取。
(3)體表被毛,具高而恒定的體溫(25—37℃),減少了對(duì)環(huán)境的依賴o
(4)具有陸上快速運(yùn)動(dòng)的能力。
(5)胎生和哺乳,保證了后代較高的存活率。
2.主要特征
(1)外形 哺乳類外形最顯著的特點(diǎn)是體外被毛。軀體的結(jié)構(gòu)和四肢的著生方式,均適應(yīng)在陸上步行和快速奔跑。
(2)皮膚及衍生物 皮膚由表皮、真皮和皮下組織構(gòu)成。表皮又分為發(fā)達(dá)的角質(zhì)層和生發(fā)層。真皮為致密的纖維性結(jié)締組織構(gòu)成,內(nèi)含豐富的血管、神經(jīng)和感覺末梢,能感受溫、壓及痛覺。
皮膚的衍生物,屬于表皮衍生的角質(zhì)結(jié)構(gòu),如毛、皮膚腺、爪、蹄、指甲等。毛為表皮角質(zhì)化的產(chǎn)物,由毛干和毛根組成,可分為針毛、絨毛和觸毛三種類型。針毛長而堅(jiān)韌,按一定方向著生,具保護(hù)作用。絨毛位于針毛下層,無方向,起保溫作用。觸毛長而硬,在嘴邊,具觸覺作用,是特化的針毛。皮膚腺來源于表皮的生發(fā)層,為多細(xì)胞腺,主要有四種類型:皮脂腺、汗腺、乳腺(特有)和味腺。角為頭部表皮及真皮部分特化的產(chǎn)物,常見的有洞角及實(shí)角。洞角不分叉,終生不更換,如牛角。實(shí)角是分叉的骨質(zhì)角。每年脫換一次,如鹿角。犀牛角為毛的特化產(chǎn)物。
(3)骨骼系統(tǒng) 哺乳類的中軸骨包括頭骨、脊柱、胸骨和肋骨。頭骨的骨塊減少,愈合,下頜由單一的恥骨構(gòu)成,具雙髁骨和次生腭。脊柱分為頸椎、胸椎、腰椎、薦椎和尾椎五部分。椎骨為雙平型。頸椎數(shù)目為7枚,是哺乳類特征之一。胸椎、胸骨和肋骨構(gòu)成胸廓,為保護(hù)內(nèi)臟,完成呼吸動(dòng)作和間接地支持前肢運(yùn)動(dòng)的重要器官。
哺乳類的附肢骨由帶骨——肩骨和腰骨、肢骨——前肢和后肢組成。
(4)肌肉系統(tǒng) 哺乳類的肌肉系統(tǒng)的特點(diǎn):具特殊的膈肌,是呼吸運(yùn)動(dòng)的重要組成部分;皮膚肌發(fā)達(dá);咀嚼肌強(qiáng)大,是捕食和防御的重要武器。
(5)消化系統(tǒng) 哺乳類的消化系統(tǒng)主要表現(xiàn)在消化管分化程度高,出現(xiàn)了口腔消化,消化腺十分發(fā)達(dá)。消化管包括口、口腔、咽、食道、胃(反芻動(dòng)物為復(fù)胃)、小腸、大腸和肛門。消化腺包括唾液腺(耳下腺、頜下腺和舌下腺)、肝、胰、胃腺及腸腺。
(6)呼吸系統(tǒng) 哺乳類的呼吸系統(tǒng)很發(fā)達(dá),由呼吸道和肺兩部分組成。鼻具發(fā)達(dá)的鼻甲骨,鼻腔具有使吸人空氣增溫、濕潤和過濾作用。喉由肌肉、軟骨、韌帶和黏膜構(gòu)成,是空氣的人口和發(fā)聲器官。喉除了會(huì)厭軟骨外,由甲狀軟骨和環(huán)狀軟骨構(gòu)成喉腔。在甲狀軟骨和勺狀軟骨之間有黏膜皺襞構(gòu)成聲帶,是哺乳動(dòng)物的發(fā)聲器官;肺為海綿狀,由許多微細(xì)支氣管和肺泡組成。肺泡上有彈性纖維,呼吸肌有肋間肌和膈肌。
(7)循環(huán)系統(tǒng) 哺乳類的心臟由左心房、左心室和右心房、右心室組成。具左體動(dòng)脈弓;大靜脈的主干趨于簡化,腎門靜脈消失,新出現(xiàn)了奇靜脈和半奇靜脈。血液循環(huán)屬于完全的雙循環(huán),動(dòng)靜脈血不混合。
(8)排泄器官 哺乳類的排泄系統(tǒng)由腎(屬后腎)、輸尿管(屬后腎管)、膀胱(貯尿)和尿道。哺乳類是以尿素的形式將代謝產(chǎn)物排出體外。腎臟還參與了調(diào)節(jié)水鹽平衡、酸堿平衡的作用,從而保持了體內(nèi)環(huán)境的相對(duì)穩(wěn)定。無泄殖腔。
(9)神經(jīng)系統(tǒng)和感覺器官 哺乳動(dòng)物具有高度發(fā)達(dá)的神經(jīng)系統(tǒng),能夠有效地協(xié)調(diào)體內(nèi)外環(huán)境的統(tǒng)一并對(duì)復(fù)雜的外界條件的變化迅速作出反應(yīng)。哺乳類的神經(jīng)系統(tǒng)主要表現(xiàn)在大腦和小腦體積增大、神經(jīng)細(xì)胞聚集及皮層加厚和表面出現(xiàn)了皺褶(溝和回)。
哺乳類的感覺器官十分發(fā)達(dá),主要表現(xiàn)在嗅覺和聽覺(有三對(duì)聽小骨和外耳道)的高度靈敏。
(10)生殖系統(tǒng) 雄性個(gè)體具睪丸、輸精管和陰莖等;雌性個(gè)體具卵巢、輸卵管、子宮和陰道等。胎生、哺乳。
3.哺乳綱的分類
(1)原獸亞綱(代表動(dòng)物:鴨嘴獸、針鼴)
①卵生,產(chǎn)具殼的卵,雌獸具孵卵行為。
②乳腺仍為一種特化的汗腺,無乳頭。
③大腦皮層不發(fā)達(dá)、無胼胝體;成體無齒,代以角質(zhì)鞘。
④有泄殖腔;雄獸不具交配器官。
⑤能維持體溫基本恒定在26—35℃,但缺乏完善地調(diào)節(jié)體溫的能力。
(2)后獸亞綱(代表動(dòng)物:袋鼠)
①胎生,但尚不具有真正的胎盤,因而幼仔發(fā)育不良,需繼續(xù)在雌獸腹部的育兒袋中長期發(fā)育,又稱有袋類。
②具有乳腺,乳頭位于育兒袋內(nèi);大腦皮層不發(fā)達(dá),無胼胝體;無異型齒,門齒數(shù)目較多,屬低等哺乳類性狀。
③泄殖腔趨于退化,交配器具雙陰莖和雙陰道。
④體溫維持在33-35℃之間。
以下均為真獸亞綱。
(3)食蟲目(代表動(dòng)物:刺猬、鼴鼠)
①個(gè)體一般較小,吻部細(xì)尖,適于食蟲。
②肢多而短小,指(趾)端具爪,適于掘土。牙齒結(jié)構(gòu)比較原始;體被絨毛或硬刺。
(4)翼手目(代表動(dòng)物:蝙蝠)
①前肢特化,具特別延長的指骨;前肢僅第——或第二指端具爪;后肢短小,具長而彎的鉤爪,適于懸掛棲息;胸骨具胸骨突起,鎖骨發(fā)達(dá);齒尖銳。由指骨末端至肱骨、體側(cè)、后肢及尾間,著生有薄而柔軟的翼膜。
②飛行中發(fā)出高頻聲波,并借耳及顏面部的特殊感官收集從物體折回的聲波(回聲定位)。
(5)嚙齒目(代表動(dòng)物:松鼠、黃鼠)
①為哺乳類中種類及數(shù)量最多的一個(gè)類群。
②體中、小型;上下頜各具一對(duì)門齒,僅前面有釉質(zhì),呈鑿狀,終生生長;無犬牙,門牙于前臼齒間具有間隙。
③咀嚼肌特別發(fā)達(dá),適于嚙咬堅(jiān)硬物質(zhì)。
(6)食肉目(代表動(dòng)物:狼、狐、大熊貓)
①門牙小,犬牙強(qiáng)大而尖銳,上頜最后一枚前臼齒和下頜第一枚臼齒的齒突如剪刀狀相交,特化為裂齒(食肉齒)。
②指(趾)端常具利爪以撕裂食物;腦及感官發(fā)達(dá)
③毛厚密且多具光澤,為重要的毛皮獸。
(7)長鼻目(代表動(dòng)物:非洲象)
①現(xiàn)存最大的陸棲動(dòng)物。具長鼻,為延長的鼻與上唇所構(gòu)成。
②體毛退化,具5指(趾),腳底有厚層彈性組織墊;上門牙特別發(fā)達(dá),突出唇外,即通常的“象牙”,臼齒咀嚼面具多行橫棱,以磨碎堅(jiān)韌的植物纖維。
(8)奇蹄目(代表動(dòng)物:馬、犀牛)
①主要以第三指(趾)負(fù)重,其余各趾退化或消失;指(趾)端具蹄,有利于奔跑。
②門牙適于切草,犬牙退化,臼齒咀嚼面上有復(fù)雜的棱脊;胃簡單。
(9)偶蹄目(代表動(dòng)物:豬、河馬、梅花鹿、羚羊、雙峰駝)
①第三、四指(趾)同等發(fā)育,以此負(fù)重,其余各指(趾)退化;具偶蹄;尾短。
②上門牙常退化或消失,臼齒結(jié)構(gòu)復(fù)雜,適于草食。
(10)鯨目(代表動(dòng)物:須鯨、抹香鯨)
①體毛退化(胎兒頭部尚具毛),皮脂腺消失、皮下脂肪增厚,前肢鰭狀、后肢消失;具“背鰭”及水平的叉狀“尾鰭”,適于游泳。
②鼻孔位于頭頂,其邊緣具有瓣膜,入水關(guān)閉,出水呼氣時(shí)聲響極大,形成水柱,稱為“噴水孔”。
(11)靈長目(代表動(dòng)物:金絲猴、獼猴、黑長臂猿)
①拇指(趾)多能與它指(趾)相對(duì),適于樹棲和攀援及握物。鎖骨發(fā)達(dá),手掌(及跖部)裸露,并具有兩行皮墊,有利于攀緣。指(趾)端多具指甲。
②大腦半球高度發(fā)達(dá);眼眶周緣具骨,兩眼前視,視覺發(fā)達(dá),嗅覺退化。
③雌獸有月經(jīng)。
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