沈阳先生 编著
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动物种类
动物(Animal)是生物的一个种类。它们一般以有机物为食,能感觉,可运动,能够自主运动。活动或能够活动之物。包括人。
根据化石研究,地球上最早出现的动物源于海洋。早期的海洋动物经过漫长的地质时期,逐渐演化出各种分支,丰富了早期的地球生命形态。在人类出现以前,史前动物便已出现,并在各自的活动期得到繁荣发展。后来,它们在不断变换的生存环境下相继灭绝。但是,地球上的动物仍以从低等到高等、从简单到复杂的趋势不断进化并繁衍至今,并有瞭如今的多样性。
科学家们把现存的人类已知的动物根据体内有无脊柱分为无脊椎动物和脊椎动物两大种类。
科学家已经鉴别出46900多种脊椎动物。包括鲨鱼、鳐鱼等软骨鱼类动物,鲤鱼、黄鱼、草鱼等硬骨鱼类动物,青蛙、娃娃鱼等两栖类动物,蛇、蜥蜴等爬行类动物,鸡、鸽子、麻雀等鸟类动物以及猴子、红熊猫等哺乳类动物。
科学家们还发现了130多万种无脊椎动物。这些动物中多数是昆虫,昆虫中多数是甲虫。海绵、蚯蚓、乌贼、牡蛎、红海星、水母、蜘蛛、珊瑚虫、放射虫、蛔虫、猪肉绦虫、沙蚕、蜗牛、蛞蝓等都属于无脊椎动物。
说到动物,好奇的人会问:动物会醉么?其实,有些动物也会“借酒消愁”。
如蝴蝶比较喜欢啤酒,雄性蝴蝶喝啤酒可能是为了提高它们的精囊细胞活跃度,好为雌性蝴蝶献上一份营养大礼包作为结婚礼物。
日本京都大学等国际团队对生活在西非几内亚的野生大猩猩做了研究,发现他们有喝酒的习性。一般年龄在6岁到50岁前后的大猩猩喜欢喝酒,这是首次发现除人以外自发性饮酒的动物。
动物界的“贪杯酒鬼”:黑猩猩喝啤酒降温防暑
笔尾树鼩可能是地球上最早喝酒的动物,早在5500万年前,这些笔尾树鼩就开始了喝酒的历史。这种树鼩喜欢从一种名为“猪马棕榈”的植物上吸取液体,这种液体所含酒精成份与啤酒差不多,尽管这种液体的度数很低,但树鼩几乎每日大量饮用。
笔尾树鼩:可能是地球上最早喝酒的动物
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动物是不能将无机物合成有机物,只能以有机物为食物,会并且靠吃东西,由细胞构成,细胞有细胞核,没有细胞壁,会动,基质,的一类生命体。
因此动物具有与植物不同的形态结构和生理功能,以进行摄食、消化、吸收、呼吸、循环、排泄、感觉、运动和繁殖生命活动。
动物学根据自然界动物的形态、身体内部构造、胚胎发育的特点、生理习性、生活的地理环境等特征,将特征相同或相似的动物归为同一类。
主要分为脊索动物和无脊索动物两大类;根据水生还是陆生,可将它们分为水生动物和陆生动物;根据有没有羽毛,可将它们分为有羽毛的动物和没有羽毛的动物;根据体内有无脊柱,我们可以将所有的动物分为脊椎动物和无脊椎动物两大类。
原始生命出现后,随着生存环境的变化,千百万物种不断地出现、消亡,只有能适应环境变化的物种幸存下来并繁衍至今。这种物种不断演化的过程在生物学上被称为进化。
动物视角
动物是生物的一个主要类群,称为动物界(Animalia)。它们能够对环境作出反应并移动,捕食其他生物。根据当前遗传学研究结果,动物的祖先应是来自多种原生生物的集合,然后进行细胞分化,而不是来自一个多核原生生物。
以有性生殖进行繁殖的后生动物,一生可被人为的划分为:胚前发育,胚胎发育和胚后发育三个阶段。动物的身体的基本结构在发育过程中固定下来,特别是发育早期的胚胎时期,也有一些后来要经历变态过程。
若两不同种的动物具有相同的祖先,它们在胚胎发育阶段会显示出一些共同点。但当进入胚后发育阶段之后,为了适应环境,它们会各自发展出一些特别的器官或功能。
大多数动物是能动的,它们能自发且独立地移动。绝大多数动物是消费者,它们依靠其他生命体(如植物)作为其食粮。但也有少部分动物属于分解者——以已经死亡的生物体(有机质)作为食粮(例如蚯蚓)。
动物有着各种行为,这些行为可以看作是动物对刺激的反应。行为学是研究动物行为的科学。比较有名的行为理论是康纳德·洛兰茨提出的本能理论。
最早的动物暨海洋动物
大多数已知出现在化石中的动物们多是在5亿4千万年前的寒武纪大爆发时的海洋物种。寒武纪大爆发对于进化来说是一个极大的挑战。
海洋就是地球上最大的生态群系,地球上最初的生命便是在此孕育。并且地球早期的生命只在有水的环境中生存,
最早的动物暨海洋动物是无脊椎动物。直到5亿年前,最早的脊椎动物之一——头甲鱼才在海洋中出现。
最早的两栖动物
最早的两栖动物是从鱼类进化而来的脊椎动物,身体还长着尾巴和类似鱼鳞的鳞片。它们主要在海洋中生活,有时也会到陆地上行走。
早期爬行类动物
最早的爬行类出现在石炭纪,是由两栖动物进化而来的。它们偏好生活在干燥的地方,并且快速地扩大活动范围,地球上随处可见它们的身影,如恐龙。
哺乳动物的出现
早期的哺乳动物与爬行类相比,体型小、不强壮。但是,当恐龙和其他爬行类动物灭绝后,哺乳动物就扩大栖息地,逐渐统治陆地,它们的体态也开始向多样化方向发展。
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渊源和发展
动物学历史悠久,与人类生产活动关系密切。在以渔猎为主要生产方式的原始社会,人类就逐步认识了一些与人类关系密切的动物生活习性及其身体结构,并尝试饲养驯化有益的动物,防治有害的动物,积累了一些动物知识。
在4700年以前殷商的甲骨文中,可以辨认出许多兽、鸟、鱼、虫等字,后来的象形文字也把“虫”、“鱼”、“犭”作偏旁,可知已有一定分类观念。
3000多年前的著作《夏小正》中即记载了“五月浮游出现,十二月蚂蚁进窝”等生态现象。
春秋时代的《诗经》中述及动物达100余种。
2500年前的《尚书·禹贡篇》中记载了当时9个大区域的经济动物种类,是中国动物地理学的萌芽。
距今2000多年前的《周礼》中把动物分为毛、羽、介、鳞、蠃5类,大致相当于现代动物分类中的兽类、鸟类、甲壳类、鱼类和软件动物。
汉代《尔雅》中有释虫、释鱼、释鸟、释兽、释畜5类,每篇都写了近百种动物。
隋唐时期的《扁鹊难经》提到人体血液循环现像比英国学者W.哈维约早1000年。
北魏贾思勰的《齐民要术》总结了许多渔、桑、农、牧的经验。
唐代陈藏器的《本草拾遗》中以侧线鳞数作为鱼类分类的重要性状,至今沿用。
公元265~420年的晋代,中国已率先编纂了动物图谱,稽含的《南方草木状》(304),绘制了人们利用蚂蚁扑灭柑橘害虫的情景,是世界生物防治的最早范例。
明代李时珍《本草纲目》描述了400多种动物,许多还附有外形图,堪称动物学史上的伟大典籍。
在西方,动物学的研究开始于古希腊学者亚里士多德,他总结了劳动人民在生产斗争中得来的动物学知识,并对各种动物作细致深入的观察,记述了450种动物,首次建立起动物分类系统,将它们分为有血动物和无血动物二大类,且对比较解剖学、胚胎学也有巨大贡献,被誉为动物学之父。
亚氏之后,欧洲进入封建社会。宗教的统治反映到一切学术领域之中。维护神权和反动的唯心主义阻碍了动物学及其他科学的自由探讨和发展,这种现像一直拖延至资本主义因素萌芽的文艺复兴时期。
古希腊学者亚里士多德
16世纪以后,许多动物学方面的著作纷纷问世。动物分类学及解剖学发展尤为迅速。
17世纪显微镜的问世,更推动了微观领域中组织学、胚胎学及原生动物学的繁荣。
18世纪瑞典生物学家C.von林奈创立了动物分类系统及双名法,将动、植物分为纲、目、属、种和变种5个阶元,奠定了现代分类学的基础。他提出生物皆有种的概念。但他和当时的许多自然科学家一样,持有物种不变的观点,并认为一切物种都是神创造的。
18世纪末至19世纪初,法国生物学家J-Bde拉马克提出了物种进化的思想,认为动物在生活环境的影响下,可以变化、发展和完善。与林奈物种不变的观点相反,这个时期进化论思想传播开来。
同时期的法国自然科学家居维叶(G.Cuvier,1769—1832)也在比较解剖学及古生物学方面作出了贡献。它认为有机体各个部分是相互关联的,确立了器官相关定律。运用这个规律,能够根据所发现的有机体的某一块骨头或碎片,恢复它整个的骨骼、外貌,甚至还能概括出化石动物生活方式的某些详细情节。因此他在比较解剖学及古生动学方面作出了巨大贡献。然而,他是物种不变观点的拥护者,以“激变论”对抗拉马克的进化论。
19世纪中叶,两位德国学者施莱登(M.Schleiden,1804—1881)及施旺(T.Schwann,1810—1882)提出了细胞学说,阐明了动植物体的基本结构单位是细胞。
1859年,英国科学家达尔文( C. Darwin, 1809—1882)在他的伟大著作《物种起源》(1859)一书中,确立了生物进化的学说,用“生存竞争”、“自然选择”的原始和生动具体的实例,剖析自然界动物的多样性、同一性、变异性等,推动了动物学的前进。他总结了他自己的观察,并综合动植物饲养、栽培方面的丰富材料,认为生物没有固定不变的种。种与种之间,至少在当初是没有明确界限的,物种不仅有变化,而且不断地向前发展,由简单到复杂,从低等到高等。同时他以“自然选择”学说解释了动物界的多样性、同一性、变异性等。
《物种起源》的出版,对生物学中的先进思想和工作起了极大的促进作用。马克思和恩格斯都曾高度评价达尔文的著作,马克思认为达尔文的著作给了自然科学中的目的论一个致命的打击。恩格斯把《物种起源》和上面所说的细胞学说,分别列为19世纪自然科学的三大发现之一。
英国科学家达尔文
达尔文虽然从饲养学家那里了解到动植物可以遗传这一事实,但是他却完全不知道遗传的机制。奥国学者门德尔(G.Mendel,1822—1884)用豌豆进行杂交试验,发现后代各相对性状的出现,遵循着一定的比例,称为门德尔定律。这一发现和后来发现的细胞分裂时染色体的行为相吻合,成为摩尔根(THMorgan,1866—1945)派基因遗传学的理论基础之一。
1953年沃森(JDWatson)和克里克(FHCCrick)提出了DNA双螺旋结构模型后,于是DNA复制、转录、遗传信息的传递等问题得到了更精确的回答,这方面研究的发展,出现了分子生物学这门新兴学科,极大地促进了动物科学在分子水平上的研究和发展。动物学与数、理、化等相关学科以及动物学科内各分支学科间的相互渗透交叉和综合,使得动物科学的发展速度加快,许多分支学科处于领先地位,并不断开拓新的研究领域。
20世纪以来,由于学科的相互渗透和研究手段的不断改进,促成了动物学的飞跃。当今的动物学,已由过去的观察描述阶段,上升到了研究生命活动规律的高峰。而进化学说的新成就又进一步证明,突变产生的新遗传基础在进化中有重要的意义,自然选择和生殖隔离使同一物种的不同种群向不同方向发展。
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学科奠基人
秋天的田鼠
埃尔顿(Charles Sutherland Elton,1900~1991)英国动物生态学家。生于曼彻斯特,卒于牛津。
1922年毕业于牛津大学动物系。他曾作为牛津大学赫胥黎的助教赴挪威参加1921年斯匹次卑尔根岛的考察工作。以后又于1923、1924年参加了北极和瑞典拉普兰的考察。1925年被加拿大哈德逊湾公司聘为生物学顾问。他利用该公司约200年的毛皮收购记录研究了这些动物的数量变动。1932年他在牛津大学建立了动物种群研究所,该所后来成为国际性的动物数量和生态学的研究和情报中心。
他创造性地研究了动物(特别是小哺乳动物)自然种群的数量变动规律,其研究成果集中反映在他所著的《田鼠、小鼠和旅鼠:种群动态问题》(1942)一书中。他对囓齿类动物种群动态规律和鼠害防治方法的研究,直接给第二次世界大战期间的食物保存带来了实际效益。
他对生态学的基本理论很重视,他所著的《动物生态学》(1927,1935,1947)、《动物生态学与进化》(1930),对30~50年代的生态学发生过重大影响。他的晚期著作有《动植物的入侵生态学》(1958)和《动物群落的类型》(1966)。
1953年被选为英国皇家学会会员,1968年被授予美国科学艺术和科学研究院的国外荣誉院士称号。1967获林奈学会金奖、1970获皇家学会达尔文金奖,1976年获泰勒生态学奖,1977年获布朗宁环境保护奖。
阿利美国动物生态学家。1885年6月5日生于美国印第安纳州布卢明顿附近,1955年3月18日卒于佛罗里达。
1908年在印第安纳的厄勒姆学院获学士学位,1910年和1912年在芝加哥大学先后获硕士和博士学位。1910~1912年任该校动物学助教,1914~1915年为俄克拉荷马城大学副教授。1915~1921年任雷克福利斯特学院教授。1921年任芝加哥大学副教授,1925~1927年任教务长,1928~1950年任教授,1950年后为名誉退职教授。1950~1955年为佛罗里达大学生物学教授会主任。
他是美国生态学家谢尔福德(VEShelford)的学生,早年研究池塘动物群落演替,随后研究海洋无脊椎动物生态学。他一生以研究动物的社会行为和集群而闻名;《动物的集群》(1931)、《动物的生活和社会增长》(1932)、《动物的社会生活》(1938)等书为他的主要著作。
他发现集群能提高动物的存活能力,生态学中的阿利规律,就是说明过疏和过密对种群都不利。1949年,以阿利为首的5个生态学家合编的《动物生态学原理》的出版,标志着动物生态学已成熟为一门独立的学科,至今仍有参考价值。
1929年,阿利任美国生态学会主席。1930~1955年任《生理动物学》杂志主编。1944~1950年任《大英百科全书》动物学方面论文的校订委员会主席。
廷伯根(N.Tinbergen, 1907~)英籍荷兰动物行为学家。1907年4月15日出生于海牙。
自幼对动物有浓厚兴趣。自己饲养1缸二棘刺背鱼,常常一连数小时进行观察。他对动物进行观察的习惯,为他以后成为行为生物学家奠定了基础。1932年获莱登大学博士学位,后任该校讲师。1947年任实验动物学教授。1949年任牛津大学动物学教授,并建立了动物行为研究所,一直工作到1974年退休。
他曾与K·符瑞西合作,共同研究了鸟类的行为。后来又继续研究三棘刺背鱼。这种鱼的背部具有3根硬刺,可防止肉食性鱼的吞食。他观察到,在繁殖季节,雄鱼具有强烈保卫自己水域“领地”的行为,不允许其他雄鱼闯入,但对雌鱼的进入却不作任何攻击。由于雄鱼腹部有一处明显的红色斑块,是引起雄鱼产生攻击行为的刺激条件。通过多种模型实验证明,雄鱼对腹部涂有红色的模型也进行攻击。
由此廷伯根认为,大多数动物往往仅对某一物体的局部刺激(信号刺激)产生反应。这种信号刺激引起的行为,多是动物生来就有的,行为的形式比较固定,不随个体的生活改变而改变。雄鱼如见到腹部膨胀的雌鱼进入,就会作“Z”字形的求偶舞蹈。雌鱼如对此发生反应,即可游入雄鱼早已“筑好”的巢内。雄鱼在巢内用嘴触动雌鱼尾部下方,使其排卵,同时又刺激雄鱼射出精液。
廷伯根在英国曾多年主持海鸥的生活习性研究,并到欧洲、美洲、非洲和北冰洋区域观察和考查鸥类的活动,成为研究海鸟行为声誉最高的科学家之一。
由于他对三棘刺背鱼的求偶行为和鸥类社会行为的研究成就而闻名于世。主要著作有《鲱鸥的世界》、《鸟类生活》、《本能的研究》、《动物的群居行为》等。1973年,与K·劳伦兹和K·冯·符瑞西同获诺贝尔生理学医学奖。
弗里希(Karl von Frisch,1886~1982)动物学家。出生在维也纳,童年时热爱大自然,并养了很多动物,中学时就发表过几篇对自然的观察文章。曾在维也纳大学攻读医学学位,后转入慕尼黑大学研究动物学。1910年在慕尼黑大学任助教。1921年被聘为罗斯托克(Rostock)大学动物学教授,1925年又回到慕尼黑大学任教授。第二次世界大战期间在澳大利亚,战后在澳大利亚格拉茨(Graz)大学任教授,但很快又回到了慕尼黑。1973年与廷伯根、洛兰兹共获诺贝尔生理学或医学奖。
弗里希在慕尼黑大学的最早研究是测定鱼对颜色的感受能力,他通过给鱼提供报偿来训练鱼区别不同的颜色,首次证明了鱼类不是色盲。他还用云斑鮰鱼(Amiurus nebulosus)作实验,证明了鱼类具有听觉。
弗里希一生的大部分时间是研究鱼和蜜蜂,通常是冬天研究鱼,夏天隐居家乡研究蜜蜂。使弗里希赢得科学荣誉的是他对蜜蜂行为和感觉能力的研究。本世纪20年代,他曾提出过蜜蜂的气味通讯理论。但40年代所作的一些实验使他对气味通讯理论发生了怀疑,并发现了蜜蜂的舞蹈语言。他的成名之作是1965年出版的《蜜蜂的舞蹈语言和定向》一书。蜜蜂的舞蹈语言理论已被广泛接受。
洛兰兹(Konrad Lorenz, 1903~1988)奥地利动物行为学家,现代行为生物学的奠基人。1903年11月7日生于维也纳。
自幼酷爱动物,尤其喜欢饲养鸟类并对它们的行为产生了极大的好奇心。1928年于美国哥伦比亚大学毕业后留校任比较解剖学助教,1933年获博士学位。1936年,任德国《动物心理学》杂志副主编。1937年,任维也纳大学讲师。1940年,任阿尔伯都斯大学教授兼系主任。
1935年提出“印记学习”这一新的学习类型。1935~1938年就鸟类幼雏的“印记学习”发表了一系列的观察报告,获得学术界的关注,名噪一时。
1949年,在奥地利阿尔滕堡主持比较行为学研究所工作。1951年,在布尔德恩的马克斯·普朗克研究所创办比较行为学系,1954年任副系主任。1958~1973年,在西维森的马克斯·普朗克行为生理学研究所工作,1961年任该所所长。1973年在奥地利科学院比较行为研究所动物社会学系任系主任。大学期间,他研究了比较解剖学并开始用比较解剖学的方法研究动物的行为。
在1935年出版的《鸟类的社会行为》一书中,总结了他对30多种鸟类的比较研究,分析了亲鸟、幼鸟、性配偶和其他亲属的行为功能和引起这些行为的条件。该书是应用比较方法研究动物行为的一个典范。洛兰兹研究鸟类行为的另一个重要方法是使鸟类对他本人产生印记,这样他便能够与所研究的鸟类建立亲密的关系,便于对鸟类行为的研究。利用这种方法他曾研究了灰雁、绿头鸭和寒鸦等各种鸟类的印记行为,并比较了它们之间的差异。
洛兰兹还深入地研究过本能理论并提出了欲求行为的概念。劳伦兹认为,动物的行为是对环境适应的产物。动物行为的方式是能遗传的。因而创立了一个新的研究学派——欧洲自然行为学派。劳伦兹能模仿灰雁鸣声,召唤小灰雁随他一起游泳。他与N·廷伯根合作,共同研究鸟类的行为。也研究过鸭、蛙、鼩鼱、猴和狗等多种动物的行为。著作有《动物和人类行为的研究》、《行为的进化和变异》等。
欧洲的自然行为学家和美国的实验心理行为学派,对劳伦兹都很尊崇。J·赫胥黎称劳伦兹为“现代行为学之父”。由于劳伦兹,N·延伯根和K·冯·符瑞西3人在动物行为领域中作出了出色的工作和优异的成绩,并为新兴的行为生物学奠定了基础,1973年与廷伯根和费里希共同获得了第一次颁发给行为生物学方面的诺贝尔生理学或医学奖。
他的最后一本着作《拯救希望》,警告人们要防止核战争和破坏自然环境。1989年2月27日,与世长辞,享年85岁。主要著作有《鸟类的社会行为》、《所罗门王的戒指》、《人与狗》、《攻击与人性》和《动物与人类行为的研究》等。
动物细胞
施旺(T.Schwann,1810~1882)德国动物学家,细胞学说的创立人之一。出生于德国诺伊斯。他先就读于科伦的耶稣学院,随后又在波恩、维尔茨堡和柏林大学学医,1834年在柏林大学毕业,获医学博士学位。接着为德国著名生理学家缪勒(J.Mǖller,1801~1858)当了4年助手。1839年离开德国到了比利时,1839~1848年在卢万的罗马天主教大学任解剖学教授,随后又在列日大学任解剖学教授,直到1882年在科伦去世。
早在1833年,法国化学家佩耶(A.Payen,1795~1871)就从麦芽中分离出一种酶。次年,施旺着手研究消化过程。两年后,他从胃粘膜中分离出一种能消化蛋白质的化学物质,他称之为胃蛋白酶。这是从动物组织中分离出来的第1种酶。1836~1837年,施旺研究发酵,指出糖的发酵是活酵母细胞生命活动的结果。
后来,他又创造了“新陈代谢”一词,以表示活组织中的化学变化。他的发酵研究遭到了以德国化学家乌勒(F.Whler, 1800~1882)和李比希(J. von Liebig, 1803~1873)的攻击,使他不得不离开德国。直到19世纪50年代巴斯德的发酵研究成功后,施旺的观点才得到公认。
同时施旺还研究过有机物的腐败,目的是驳斥当时还影响着某些科学家的自然发生说。1839年,施旺出版了《动植物的结构和生长一致性的显微研究》一书,系统地阐述了细胞学说。1938年前,施莱登已提出植物方面的细胞学说,施旺将这种观点扩展到动物,并加以明确的阐述。施旺借助从各种动物组织得来的大量实例,在上述著作中断言,所有生物(包括动物和植物)均由细胞或细胞产物构成,每个细胞的生命活动,均从属于整个生物的生命活动。细胞学说提出后不久就被人们广泛接受。如今,它已成了生物学最重要的概念之一。
施旺还研究了环绕神经轴突的髓鞘细胞(即施旺细胞);并探讨过食道上部横纹肌的功能。
冯·符瑞西(K.von Frisch, 1886~)德籍奥地利动物行为学家。1886年11月20日出生于奥地利的维也纳。1910年在慕尼黑大学获博士学位,曾先后任研究助教、讲师和教授。1950年重返慕尼黑大学任教授,直至1958年退休。
他的突出贡献是极详尽地研究了蜜蜂的行为。数十年如一日,细心观察蜜蜂的各种活动,终于揭开了蜜蜂“语言”的奥秘。解释了侦察蜂的两种舞蹈(圆舞、摆尾舞)是向其同伴通报蜜源方向、距离等信息的一种方式。
蜜蜂采蜜
他在蜜蜂的身上编上号码作为标记,便于在特制的玻璃窗向巢内跟踪观察它们的活动。他用含酒精的快速涂料溶剂调和成的5种油画颜料,在蜜蜂背部前端点上白点、红点、蓝点、黄点、绿点,分别代表1、2、3、4、5号;在胸部后端用同样颜色的小点,分别代表6、7、8、9、10号;在胸部的前侧面用2种颜色的小点来表示十位数,如白、红点表示12,在前左和后右分别点上红、黄点,则表示29号;在后腹上的小点则代表百位数。他采用5种颜色的小点编到599号,对蜜蜂行为作了深入的观察。
此外,冯·符瑞西的研究还证实蜜蜂不是色盲,能分辨不同的颜色,花卉的鲜艳色彩对蜜蜂具有吸引作用。
早在1919年他已证明,经过训练的蜜蜂,还能够辨别不同的味道和气味。
他又用无脊椎动物和鱼类作实验,发现它们的感觉能力很强,不仅能辨别亮度,而且还能辨别色彩的差异。尤其是弄清鱼确有听觉作用。鉴于他对动物行为研究的成就,1973年,他与K·劳伦兹和N·廷伯根共同获得诺贝尔奖。
冯·符瑞西的名著《蜜蜂的生活》,于1927年出版后,历经50年,不断补充新的发现内容,并进行全面的重新修订后,于1977年出版第9版。时年已满91岁。他那惊人的毅力和严谨治学的精神,给青年生物学家以鼓舞和力量。
华莱士(Alfred Russel Wallace,1823~1913)英国博物学家和动物地理学家。解释生物进化的自然选择学说的创始人之一。家贫,13岁即辍学,自学成才。曾当过7年勘测员,游历了荒原和山川,成为一名热爱自然的博物学家。
他最初采集植物,自从认识了英国著名昆虫学家贝茨(HWBates,1825~1892)以后,又增添了对蝴蝶和甲虫的兴趣。1848年与贝茨一道去亚马孙河流域采集标本,企图解决物种起源问题。1852年回英途中,因轮船失火沉没,全部标本资料损失殆尽;但他并不灰心,1854年又到马来群岛采集考察,1855年写成《控制新种出现的规律》一文,提出了解释物种灭绝、产生、更替和进化的见解,明确反对“生物神创”的教条。
华莱士Alfred
Russel Wallace
1858年2月又写成《论变种无限地偏离原始类型的倾向》一文,阐述了他的物种进化观点。他指出,生物大都有过度繁殖的倾向,但由于食物、天敌、气候等自然环境条件的变化,造成了大量个体的死亡,才保持着生物体间的一定比例。他认为,环境变了,那些在结构、习性、“能力”上产生了“有益变异”的个体将在生存竞争中占优势并趋于增多,而产生了“有害变异”的个体则趋于减少或消灭。这样,占优势的变种最终将取代原始物种。变种的这种“不断地偏离原始类型的前进趋势”就是生物的进化。
华莱士将写好的这篇论文寄给了达尔文征求意见,并托他转给地质学家莱尔审阅,看看能否交付出版。达尔文看到华莱士的观点与自己的“自然选择”见解不谋而合,就想放弃发现的优先权。后经莱尔和植物学家胡克商量和推荐,华莱士的这篇论文与达尔文在1844年起草的有关自然选择学说的论文摘要连同达尔文1857年9月5日写给美国学者爱沙·葛雷(AsaGray)的信一起,在1858年7月1日的林奈学会上宣读,并发表在同年的“林奈学会会报”上。这就是著名的有关自然选择学说的“联合论文”,它奠定了科学进化论的基础。
华莱士对动物地理学也有重要贡献,1868年提出爪哇东端的巴利岛与对岸的龙目岛之间为“东洋区”与“澳洲区”的分界线,世称“华莱士线”。主要著作有《亚马孙地区旅行记》(1853)、《马来群岛》(1869)、《对自然选择学说的贡献》(1876)、《动物的地理分布》(1876)、《海岛生物》(1882 )和《达尔文主义》(1889)等。
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分类与特征
由于动物种类繁多,人类对某一些类群还缺乏深入的研究和了解,因此,直到现在对全世界动物的分类都还没有一个比较完善的分类系统。造成差异的原因,在于有的学者将若干有差异的纲都已提升为门,如原假体腔动物中的轮虫、腹毛、动吻、线形、线虫等纲动物,一些学者均将其提升为门。
另外有一些新的类群被发现,放在原有的各门中均觉不合适,索性新建立为单独的一门,如栉水母动物门,即由于发现了栉水母动物等。对于药用动物的研究来说,早期如《药材学》1960,将其划分为10门,后来《中药鉴定学》1977年等也都采用,仍将动物界划分为10门。
根据的特征仍然是:细胞的分化,胚层的形成,体腔的有无,对称的形式,体节的划分,骨骼的性质,附肢的特点,以及其他器官系统的发生和发展,并参照了地质学上关于地层的划分等数据。
无脊椎动物
尽管无脊椎动物是动物界中比较低等的类群,但它们却是一个令人难以置信的多样化的动物种系。无论是在种类上,还是在数量上,无脊椎动物都远远超过脊椎动物。在种类繁多的动物界中,无脊椎动物的群体占据了超过90%的比重,不仅包括海洋中的水母、章鱼等动物,还包括各种昆虫,寄生虫也属于无脊椎动物。
特征:
1.物种体系:无脊椎动物是个多样化的物种体系,除没有脊椎骨外,它们几乎没有什么其他的共同特征,只是存在着一点点相互有别的亲缘关系。各种无脊椎动物都有各自不同的形态和生活方式。
2.生命周期:不同种类的无脊椎动物的生命周期存在差异。多数无脊椎动物是卵生动物,有些需要经历多种幼虫形态,例如蝶、蛾等昆虫;有些则一孵出便是成体。
3.运动习性:大多数无脊椎动物有着明显的前端和后端,感觉器官靠近口部簇生,这种构造能帮助它们在向前运动时及时发觉新情况,并迅速采取应对措施,使运动更快、更敏捷。
4.环节躯体:许多无脊椎动物都有着可以分成一些分离环节的躯体,这种躯体构造有利于它们随意改变形状,以复杂的方式进行运动。例如,蜈蚣的大多数环节上都长有一双腿,运动时异常灵活。
包括:
原生类
单一细胞动物,身体的构造十分简单,会吃,会动,会繁殖和死亡。身体非常小,要用显微镜才观察得到的动物。栖息在淡水,海水或者共其他动物的体液内。例如变形虫。
包括:
1.原生动物门:全都是单细胞动物,是最原始的动物,少数聚合形成群体,生活于水中或湿土内,一部分并营寄生生活,具无性或有性生殖。本门无药用动物种类,但在进化上为原始类群,与人类生活关系也十分密切,某些寄生种类对人类的健康和经济动物的养殖,可造成极大的危害。如眼虫、草履虫等;
2.菱形虫门:结构简单的内寄生动物,有记录的种类不多;
3.直泳虫门:与菱形虫类似的动物;
6.古杯动物门:顾名思义,“古”意思是此类动物已灭绝了,“杯”就是说它们长得像杯子;
7.刺胞动物门:包括水螅、水母、海葵和珊瑚等;
8.栉水母动物门:也有人把这个门归入腔肠动物门,作为栉水母纲。
蠕虫
典型身体细长柔软而通常无附属肢体的各种无脊椎动物。蠕虫属于数个无脊椎动物门,包括扁形动物门、环节动物门、纽形动物门、袋形动物门、星虫动物门、螠虫动物门、棘头动物门、须腕动物门及毛颚动物门。
特征:
1.身体柔软,分环节,每一个环节都有一对排泄器。例如蚯蚓和沙蚕。
2.柔软圆形的身体,寄生在动物或植物体内。例如蛔虫和蛲虫。
包括:
1.扁形动物门:有涡虫、吸虫、绦虫等寄生虫;
2.环节动物门:包括蚯蚓、蚂蟥、沙蚕等;
3.螠虫动物门:海洋底栖动物,身体呈柱形或长囊形;
4.纽形动物门:比扁形动物略高等的类似动物;
5.线虫动物门:一个庞大的家族,包含蛔虫等;
6.线形动物门(袋形动物门):与线虫动物类似的一类动物;
7.星虫动物门:与螠虫动物相似;
8.棘头动物门:身体前端有吻的一类动物;
9.须腕动物门:多生活在200米以下的海床上,身体蠕虫状,体细长;
10.毛颚动物门:只有50种左右,还是海洋动物。
软件类
软件动物外形多样化,是十分成功的生物类别,包括所有“贝壳类”动物,八爪鱼及墨鱼。大部分软件动物生活在海里,部分生活在咸淡水交界或淡水,亦有小部分是陆生的。
包括:
1.软件动物门:包含有大量常见动物,如田螺、蜗牛、牡蛎、章鱼等;
2.软舌螺动物门:已灭绝。
节肢动物
即节肢动物门:动物界中种类占三分之二以上的动物,昆虫、蜘蛛、螃蟹等都属于该门。
主要特征:
1.身体两侧对称,身体分节,但部分体节融合成特别部位,如头部及胸部。有些节肢动物,例如蜘蛛类,头部及胸部进一步融合成头胸部。身体的附肢,例如足部、触角、口器等都分节。
2.体壁坚硬,主要由几丁质组成,可提供保护,亦作为外骨骼之用。由于体壁坚硬,妨碍生长,节肢动物需要在生长期蜕皮多次。
3.感官系统甚为发达,眼有单眼和复眼两种。复眼用作视物,而单眼用作感光。另外,还有触觉、味觉、嗅觉、听觉及平衡器官,好些昆虫还有特别的发声器。
4.呼吸系统颇为多样化,可以利用体表,鳃(水生的)及气管(陆生的)呼吸。蜘蛛等则利用书肺进行呼吸。
其他
包括:
1.叶足动物门:包括寒武纪的奇虾等;
2.缓步动物门:很强的一类动物,能忍受高温、绝对零度、高辐射真空和高压;
3.有爪动物门:身体呈蠕虫状,足呈圆柱形,末端有爪,近乎灭绝;
4.腹毛动物门:身体腹面长有纤毛的一类动物;
5.轮虫动物门:很小,与原生动物类似;
6.鳃曳动物门:生活在靠近两极的冷水中的海洋底栖动物,有记载的种类极少;
7.动吻动物门:和鳃曳动物类似;
8.铠甲动物门:1983年才发现的一个新门,没有准确分类;
9.内肛动物门:苔藓状的小动物;
10.环口动物门:新发现的一类动物;
11.舌形动物门:全都是“吸血不眨眼”的寄生虫,分类地位尚难确定;
12.微颚动物门:在1994年新发现的一类动物,人类对它们所知甚少;
13.颚胃动物门:体形很小,生活在浅海的细沙中,人们了解得不多;
14.腕足动物门:有时你会在街头地摊上看见一些像贝壳的化石就是这类动物留下的;
15.外肛动物门:曾经与内肛动物为同一门合称苔藓动物,现已分开;
16.帚虫动物门:一个只有10几种动物的很小的门,都是海洋底栖动物;
17.古虫动物门:在5.3亿年前的生命大爆发中早就灭绝了,在近几年才发现;
18.棘皮动物门:包括海星、海胆、海参和海百合等;
19.须腕动物门:没有嘴和消化管的非寄生动物,生活在深海中,分类地位有争议;
20.异涡动物门:仅2种,在波罗的海附近分布,曾先后被认为扁形动物和软件动物;
21.半索动物门:身体呈蠕虫形,有人将它们归入脊索动物门。
尾索动物与头索动物
属于脊索动物门的两个亚门,尾索动物亚门与头索动物亚门的所有生物。介于无脊椎动物与脊椎动物之间。
脊椎动物
即脊索动物门下的脊椎动物亚门的所有生物
脊椎动物最显著的特征是一条脊椎骨或脊柱支撑着身体。典型的脊椎动物体内有连接肌肉、四肢的复杂的感觉器官和大脑。内部复杂的骨架使脊椎动物可以长得相当大,而且适应性强。
脊椎动物在动物界中所占的比重非常小,人类已知的脊椎动物约有4万多种,分为鱼纲、两栖纲、爬行纲、鸟纲和哺乳纲。它们几乎遍及地球上的每个角落。
主要特征:
1.骨骼:脊椎动物的骨骼主要由脊椎、四肢和头盖骨组成。脊椎是脊椎动物骨架的主要支撑部分,头盖骨能保护大脑,心、肺等内脏器官被包在脊椎骨和肋骨之间。
2.四肢:许多脊椎动物都有四肢。鱼类是靠鳍划水的,陆生动物的四肢就是由鳍演化而来的。四肢帮助脊椎动物四处游动、行走或飞行。
3.皮肤:脊椎动物的皮肤呈鳞状,或黏滑,或多毛,或呈羽状,不同类型的皮肤功能也不相同。鳞状皮肤能帮助鱼类保护躯体;黏滑的皮肤能帮助两栖动物在陆地上呼吸;多毛的皮肤能帮助鸟类和哺乳动物御寒。
4.感觉:不同种类的脊椎动物都具有自己独特的灵敏感官,帮助它们察觉危险、觅食或求偶,如视觉、听觉、触觉、味觉、嗅觉、回声定位以及对电、磁、地球引力的敏感度等。
5.繁殖:脊椎动物的繁殖方式分为两种:一种是有性繁殖,即雌雄动物交配,雌性的卵子经过雄性受精才能繁衍后代;另一种是无性繁殖,因为少数脊椎动物没有性别的区分。
包括:
鱼类(有5纲)
1.盲鳗纲:盲鳗纲生活在深海,几乎全盲,身体细长,雌雄同体。
2.七鳃鳗纲:顾名思义,七鳃鳗有七对鳃。和盲鳗纲同属圆口总纲。身体细长,吸盘大,外形很像一般的鳗鱼。
3.软骨鱼纲:与硬骨鱼相似,但没有鱼鳔、鱼鳞,体型通常较大,只在海洋生存,齿发达。内骨骼完全由软骨组成,常钙化,但无任何真骨组织。
4.肉鳍鱼纲:与辐鳍鱼纲同属硬骨鱼总纲。有4亿多年的历史,现在绝大多数物种已灭绝。特点是鱼鳍上有轴骨,因此部分肉鳍鱼可离开水生活很长时间。
5.辐鳍鱼纲:辐鳍鱼纲有超过3万个物种。淡水、咸水都有。有鱼鳔、鱼鳞,鱼鳍呈放射状。绝大多数都不能离开水生活。
以上5纲虽都被叫做“鱼”,事实上却差异很大。
两栖动物
青蛙
特征:
1. 需在水中渡过其幼年时期。
2. 具有适应陆生的骨骼结构,有四肢,皮肤湿润,有很多腺体。
3. 身体无鳞片或体毛。
4. 舌分叉,倒生,能向外伸展。
5. 交配及受精在水中进行。
6.幼体以鳃呼吸,成体则用皮肤,口腔内壁及肺呼吸。
爬行动物
即爬行纲,是完全适应陆地生活的脊椎动物。与两栖类相比,它们有减少水分流失的干燥鳞状皮肤,包括有鳞目、龟鳖目、鳄目等。
特征:
1.身体表面覆有鳞片或角质板;
2.运动时采用典型的爬行方式即:四肢向外侧延伸,腹部着地,匍匐前进。
3.都用肺呼吸,体温不恒定,会随外界的温度变化而变化,所以在严寒的冬季要冬眠,在炎热的夏季要夏眠。
4.爬行动物为有脊椎的冷血动物,它们的身体表面覆盖着鳞片。
5.爬行动物的心脏只有三个心室,不像其他动物有四个。
6.绝大多数爬行动物为卵生,但也有的种类卵在母体中先孵化再出生。
包括:
鸟类
即鸟纲,目前较公认由爬行类进化而来。由于能飞行,鸟类可以在世界的任何一个角落生存。现存的鸟类共9000多种。
主要特征:
1.
体表被羽毛,有翼,能飞翔。皮肤薄而软,便于肌肉的剧烈运动。
鹰
2.新陈代谢旺盛,体温恒定。高而恒定的体温,促进体内新陈代谢的速度。恒温减少了动物对外界温度条件的依赖性,获得夜间活动的能力和在极地大陆上存活的能力。
3.具有发达的神经系统和感官。鸟类的大脑、小脑、中脑都很发达。大脑半球较大,这主要是由于大脑底部纹状体的增大。在鸟类中,纹状体是管理运动的高级部位,也和一些复杂的生活习性相关。实验证明:切除鸟的一部分纹状体后,它的正常的兴奋和抑制就被破坏,视觉受影响,求偶、营巢等习性丧失。鸟类的大脑皮层并不发达,小脑很发达,这与鸟类飞翔运动的协调和平衡相关。
包括:
1.平胸总目:后肢强大,胸扁平,无龙骨突,不具飞翔能力;羽毛分布全身,无羽区及裸区之分,羽枝不具羽小钩,因而不形成羽片。常见种类有鸵鸟。
2.企鹅总目:潜水生活的中、大型鸟类,具有一系列适应潜水生活的特征。前肢鳍状,适于划水。具鳞片状羽毛(羽轴短而定,羽片窄),均匀分布于体表。尾短,腿短而移至躯体后方,趾间具馍,适应游泳生活。在陆上行走时躯体近于直立,左右摇摆。皮下脂肪发达,有利于在寒冷地区及水中保持体温。骨骼沉重而不充气。胸骨具有发达的龙骨突起,这与前划水有关。游泳快速。该目分布限在赤道及南半球。代表为帝企鹅。
3.突胸总目:通常翼发达,善于飞翔,龙骨突发达,最后4~6枚尾椎愈合为一块尾综骨。一般具有充气性骨骼,正羽发达,构成羽片,体表有羽区、裸区之分。雄鸟绝大多数不具交配器官。该总目的鸟类种类繁多,为了研究方便,可以从两个方面来讨论它们的类群:
一个方面是根据生态类型分为:
游禽:喙扁阔或尖长,腿短而具蹼,翼强大或退化。
涉禽:喙细而长,脚和趾均很长,蹼不发达,翼强大。
鹑鸡:啄短而强,足和爪强健,翼短圆。
鸠鸽:喙短、基部具蜡膜,足短健,翼发达。
攀禽:喙强直,足短健、对趾型,翼较发达。
猛禽:喙强大呈钩状,足强大有力,爪锐钩曲,翼强大善飞。
鸣禽:喙外形不一,足短细,翼较发达。
另一个方面是根据形态结构特点分为:
鹈形目:四处向前,处间俱全噗;嘴端成钩状,具发达的喉囊,雏鸟属于晚成鸟,游禽类,如鸬鹚等。
鹳形目:颈长、喙长、腿长、趾三前一后,四趾在同一平面上,幼鸟属晚成乌,涉禽类,常见种类有白鹭等。
雁形目:嘴扁平,具加厚的嘴甲,边缘具栉状突起;腿短后移,趾三前一后,前趾间具蹼,雄性翼上常具翼镜;雄鸟具交配器;雏鸟为早成鸟,游禽类。常见种类有天鹅、绿头鸭。
隼形目:嘴具利钩,爪发达,飞翔力强;视觉敏锐,猛禽类,雏鸟为晚成鸟。常见种类有鸢、红隼、金雕等。
鸡形目:体结实;喙短,为圆锥形;翅短圆,善走;雄鸟头顶有肉冠,羽色鲜艳;繁殖期行为复杂,鹑鸡类,幼鸟属早成鸟。如褐马鸡、红腹锦鸡等。
鹤形目:喙长,颈长和腿长,趾三前一后,趾间蹼不发达,后趾着生位置较高,与其他三趾不在同一平面上,幼鸟为早成鸟,涉禽类。常见种类有丹顶鹤、灰鹤等。
鸽形目:嘴短、具蜡膜;四趾位于同一平面上,足短健、善走;嗉囊发达,雏鸟为晚成鸟或早成鸟,鸠鸽类。常见种类有原鸽、毛腿沙鸡等。
鸮形目:俗称猫头鹰。嘴爪强大而钩曲;头大,眼大向前,眼周羽毛形成面盘;耳孔大,具耳羽,听觉敏锐;第四处能向后反转;幼鸟属晚成鸟,属猛禽类。主要种类有长耳鸮、短耳鸮等。
鴷形目:嘴呈锥状,适于啄木;舌长具角质小钩;趾两前两后;幼鸟属晚成鸟,攀禽类。常见种类如斑啄木鸟。
……
哺乳动物
即哺乳纲所有的哺乳动物都是温血动物,用母乳喂养后代是它们最显著的特征之一。
包括:
3.后兽亚纲:即有袋类动物。
6
动物行为
攻击
动物的攻击行为是指同种个体之间所发生的攻击或战斗。在动物界中,同种动物个体之间常常由于争夺食物、配偶,抢占巢区、领域而发生相互攻击或战斗。
防御
动物的防御行为是动物为对付外来侵略、保卫自身的生存、或者对本族群中其他个体发出警戒而发生的行为。
动物摄取食物,从根本上说,就是为了摄取构成躯体的营养——各种有机物和无机物,以及进行各种生理活动所必需的能量。这是动物的摄食行为。故食物丰富时,有些动物会贮存一些食物等饥饿时再取来食用。这样的行为称为贮食行为。
几乎所有的动物都会进行某种类型的有性生殖。成熟的个体是双倍体或多倍体的。它们有一些特化的生殖细胞,进行减数分裂以产生较小可游动的精子或较大不可动的卵子。精子和卵子会结合成为受精卵,且发育成新的个体。
许多动物也能够进行无性生殖。这可能发生在孤雌生殖(成熟卵没有经过交配而产生),或一些经由断裂生殖。
受精卵一开始会发育成一个小球,称之为胚胎,在此进行重整和分化。在海绵里,胚胎幼体会游到一个新的位置上并发育成一个新的海绵。而在其他大多数的类群中,胚胎则会进行更为复杂的重整。胚胎一开始会内套以形成具有消化腔的原肠胚和两个各别的胚层-外胚层和内胚层。在大多数的情况下,还会有个中胚层在两者之间。这些胚层接着分化成各式组织和器官。
7
动物分类基本知识
分类依据
动物分类系统,是以动物形态或解剖的相似性和差异性的总和为基础的。根据古生物学、比较胚胎学、比较解剖学上的许多证据,基本上能反映动物界的自然类缘关系,称为自然分类系统。
近20余年来,动物分类学的理论和研究方法有了很大的发展。在分类理论方面出现了几大学派,虽然在基本原理上有许多共同之处,但各自强调的方面不同。支序分类学派(Cladistic sys-tematics或Cladistics)认为最能或唯一能反映系统发育关系的依据是分类单元之间的血缘关系,而反映血缘关系的最确切的标志为共同祖先的相对近度;进化分类学派(Evolutionary systemat-ics)认为建立系统发育关系时单纯靠血缘关系不能完全概括在进化过程中出现的全部情况,还应考虑到分类单元之间的进化程度,包括趋异的程度和祖先与后裔之间渐进累积的进化性变化的程度;数值分类学派(Numerial systematics)认为不应加权(Weighting)于任何特征,通过大量的不加权特征研究总体的相似度,以反映分类单元之间的近似程度,借助电子计算器的运算,根据相似系数,来分析各分类单元之间的相互关系。
在分类特征的依据方面,迄今形态学特征尤其是外部形态仍然是最直观而常用的依据。扫描电镜的应用,可观察到细微结构的差异,使动物分类工作更加精细。生殖隔离、生活习性、生态要求等生物学特征均为分类依据。细胞学特征,如染色体数目变化、结构变化、核型、带型分析等,均已应用于动物分类工作。随着生化技术的发展,生化组成也逐渐成为分类的重要特征,DNA、RNA的结构变化决定遗传特征的差异,蛋白质的结构组成直接反映基因组成的差异,这些都可作为分类的依据。DNA核苷酸和蛋白质氨基酸的新型快速测序手段及DNA杂交等方法,均已受到分类工作者的重视和应用。
分类等级
分类学根据生物之间相同、相异的程度与亲缘关系的远近,使用不同等级特征,将生物逐级分类。动物分类系统,由大而小有界(Kingdom)、门(Phylum)、纲(Class)、目(Order)、科(Farmi-ly)、属(Genus)、种(Species)等几个重要的分类阶元(分类等级)(category)。任何一个已知的动物均可无例外地归属于这几个阶元之中。有时,为了更精确地表达种的分类地位,还可将原有的阶元进一步细分,并在上述六个阶元之间加入另外一些阶元,以满足这种要求。加入的阶元名称,常常是在原有阶元名称之前或之后加上总(Super-)或亚(Sub-)而形成。于是就有了总目(Superorder)、亚目(Suborder)、总纲(Superclass)、亚纲(Subclass)等名称。为此,一般采用的阶元如下:
界Kingdom
门Phylum
亚门Subphylum
总纲Superclass
纲Class
亚纲Subclass
总目Superorder
目Order
亚目Suborder
总科Superfamily(- oidea)
科Family(-idae)
亚科Subfamily(-inae)
属Genus
亚属Subgenus
种Species
亚种Subspecies
按照惯例,亚科、科和总科等名称都有标准的字尾(科是-idae,总科是-oidea,亚科是-in-ae)。这些字尾是加在模式属的学名字干之后的。因而对一些不常见的类群名称,也可以一见就知道是亚科名、科名或总科名。
在上述所有分类阶元中,除种以外,其他较高的阶元,都是同时具有客观性和主观性的。所以是客观性的,是由于它们都是客观存在的,可以划分的实体;它们所以又是主观性的,则是由于各阶元的水平以及阶元与阶元之间的范围划分完全是由人们主观确定的,并没有统一的客观准则。例如,林奈所确定为属的准则,后来的分类学家却把它作为划分科的特征。同样地,像昆虫,有的人把它列为节肢动物门的一个纲,而另一些人却把它分作一个亚门。此外,尽管同是目这一阶元,在不同的类群中其含义也是不相等的,例如鸟类目与目之间存在的差异远比昆虫或软件动物目与目之间的差异为小。
至于种下的分类,过去多从单模概念出发,现今从种群的概念出发,则多以亚种作为种下分类阶元,也是种内唯一在命名法上被承认的分类阶元。亚种是一个种内的地理种群,或生态种群,与同种内任何其他种群有别。人工选育的动植物种下分类单元称为品种。
学科分支
以研究对象划分,可分为无脊椎动物学、原生动物学、寄生虫学、软件动物学、昆虫学、甲壳动物学、鱼类学、鸟类学、哺乳动物学等。按研究重点和服务的范畴,又可划分为理论动物学、应用动物学、资源动物学、仿生学等。
传统的主要分支为:
动物形态学
猫的骨骼
研究动物体内外形态结构,以及在个体发育及系统进化中的变化规律。包括:①解剖学,专门研究动物器官的构造及相互关系,它最初是纯描述性的科学,布丰和居维叶证明结构与功能相关,现代形态学也注意研究功能;②细胞学和组织学,研究细胞和器官的显微结构;③比较解剖学,用比较现代器官系统的差异,来研究动物的进化关系,19世纪曾对进化论的建立作出了很大贡献;④胚胎学和发育生物学,研究胚胎的形成、发育以及整个动物生长发育的全过程;另外还有古动物学等。随着科学的发展,有的已发展成为独立的学科。
动物生理学
研究动物机体功能,以及一般生理现象,如营养、生长、繁殖等,与医学和畜牧学的关系密切。另外,还依研究进展的情况,分出内分泌学、免疫学、酶学等。
动物分类学
已由过去的简单分类,发展为系统分类学,研究动物各类群间彼此的异同及其相同和相异的程度,把它们分门别类,列为系统,以阐明它们的亲缘关系及进化过程和规律;现代分类学已在过去林奈分类阶元的目之下,补加了科,在界和纲之间,增加了门,每一阶元又可细分,如亚纲、亚目、总科、亚种等。20世纪的分类学,力图使分类系统反映物种间的进化关系和历史。
动物生态学
研究动物与其所处环境因子(包括生物的和非生物的)间的相互关系,已由过去的个体生态研究,发展为种群生态、群落生态乃至于生态系统研究。随着航天技术的发展,引起了生态学家对于外层空间的注意,从而将动物放进生物圈来作更加深入的研究。与此有关的还有动物行为学,研究动物的行为,包括本能、学习、记忆等,从原生动物的游泳模型到人猿社群组织和通讯,作了大量工作,取得了突出成绩。
动物地理学
研究动物种类在地理上分布的状况,以及动物分布的方式和规律,同时,从地理学角度来研究各个区域中的动物种类和分类的规律。常被称为地动物学。这个分支与分类学、形态学、生态学相结合,对各地区的动物区系进行全面的研究,提出自然保护、资源管理及自然改造等规划,可称之为动物区系学。
动物遗传学
向来是动物学的一个分支,但由于遗传学研究对象常常包括整个生物界,故有人认为,动物遗传难以继续列为分支。当前,遗传学和细胞学、酶学等结合,从微观上研究生命现象的本质。其中研究蛋白质和核酸分子结构和演变的分子生物学,已成为特别活跃的研究领域。由于对基因物质的深入探索,使定向改变动物性状,引导新种形成,已成为可能。
8
研究方法
动物门类繁多,作为学科也极其复杂,但综合起来,其研究方法不外 :
描述法
即通过观察,将动物外形、内部结构、生活习性及经济和学术意义用文字和图形如实记录下来。
通过动物间的系统比较,推究异同,认识它们之间的内在联系,从而得出规律。
实验法
在人为条件下,用物理的、化学的和生物学的方法对动物的生活和生命活动现象进行观察,以揭示动物生活和生命活动的本质。实验法往往和比较法同时进行。 [3]
物种的概念
物种是分类系统中最基本的阶元,它与其它分类阶元不同,纯粹是客观性的,有自己相对稳定的明确界限,可以与别的物种相区别。
关于物种的概念、对于物种的认识,也随着科学的发展而发展,随着人们对自然界认识的不断深入而加深。
在林奈时代,种的概念很简单,18世纪时认为物种是固定不变的。当进化的概念被广泛接受以来,人们逐渐公认当前地球上生存的物种,是物种在长期历史发展过程中,通过变异、遗传和自然选择的结果。种与种间在历史上是连续的,但种又是生物连续进化中一个间断的单元,是一个繁殖的群体,具有共同的遗传组成,能生殖出与自身基本相似的后代。物种是变的又是不变的,是连续的又是间断的。变是绝对的,是物种发展的根据,不变是相对的,是物种存在的根据。形态相似(特征分明、特征固定)和生殖隔离(杂交不育)是其不变的一面,为藉以鉴定物种的依据。因而物种的定义可以表达如下:
物种是生物界发展的连续性与间断性统一的基本间断形式;在有性生物,物种呈现为统一的繁殖群体,由占有一定空间,具有实际或潜在繁殖能力的种群所组成,而且与其他这样的群体在生殖上是隔离的。
动物的命名
国际上除订立了上述共同遵守的分类阶元外,还统一规定了种和亚种的命名方法,以便于生物学工作者之间的联系。目前统一采用的物种命名法是“双名法”。它规定每一个动物都应有一个学名(Science name)。这一学名是由两个拉丁字或拉丁化的文字所组成。前面一个字是该动物的属名,后面一个字是它的种本名。例如狼的学名为Canis lupus,意大利蜂的学名是Apismellifera。属名用主格单数名词,第一个字母要大写;后面的种本名用形容词或名词等,第一字母不须大写。学名之后,还附加当初定名人的姓氏,例如Apis mellifera Linnaeus就是表示意大利蜂这个种是由林奈定名的。写亚种的学名时,须在种名之后加上亚种名,构成通常所称的三名法。例如北狐是狐的一个亚种,其学名为Vulpes vulpes schiliensis。
动物学者根据细胞数量及分化、体型、胚层、体腔、体节、附肢以及内部器官的布局和特点等,将整个动物界分为若干门,有的门大,包括种类多,有的则是小门,包括种类很少。正如前面已指出的种以上各阶元既具有客观性又具有主观性,学者们对于动物门的数目及各门动物在动物进化系统上的位置持有不同的见解,并根据新的准则、新的证据,不断提出新的观点。例如,腹毛类和轮虫,有的人各立为门,也有的将它们列入线形动物门中,作为纲;原气管动物为节肢动物门中的一个纲,但也有人将其等级提升为门,在分类系统上置于环节动物之前的位置上;对于软件动物在分类系统上,位置的排列也有不同的意见。
近年来根据许多学者的意见,将动物界分为如下34门:
原生动物门(Protozoa)、中生动物门(Mesozoa)、多孔动物门(Porifera)、扁盘动物门(Placo-zoa)、有刺胞动物门( Cnidaria)、栉水母动物门(Ctenophora)、扁形动物门( Platyhelminthes)、纽形动物门(Nemertea)、颚胃动物门(Gnathostomulida)、轮虫动物门(Rotifera)、腹毛动物门(Gastro-tricha)、动吻动物门(Kinorhyncha)、线虫动物门(Nematoda)、线形动物门(Nematomorpha)、鳃曳动物门(Priapula)、棘头动物门(Acanthocephala)、内肛动物门(Entoprocta)、铠甲动物门(Loric-ifera)、环节动物门(Annelida )、螠虫动物门(Echiura)、星虫动物门(Sipuncula)、须腕动物门(Pogonophora)、被腕动物门(Vestimentifera)、缓步动物门(Tardigrada)、有爪动物门(Onychopho-ra)、节肢动物门( Arthropoda)、软件动物门(Mollusca)、腕足动物门(Brachiopoda)、外肛动物门(Ectoprocta)、帚虫动物门(Phoronida)、毛颚动物门(Chaetognatha)、棘皮动物门(Echinoderma-ta)、半索动物门(Hemichordata)、脊索动物门(Chordata)。
研究意义
由于动物学是一门具多种分支学科的基础学科,不仅学科本身的理论研究内容广博,与农、林、牧、渔、医、工等多方面的实践也有密不可分的关系。纷纭多彩的动物界不仅为人类的衣、食、住、行提供了宝贵资源,也为美化人们的生活、满足人们精神生活的需要提供了丰富内容。因此,学习和研究动物学具有十分重要的意义。
动物资源的保护、开发和持续利用方面我国的动物资源十分丰富,动物种类及数量居世界前列,其中许多是我国的特有动物和珍贵动物,有些是珍稀濒危动物。为了开发利用动物资源,需要首先调查研究摸清动物资源的情况,这在中国尚是一项需要进一步完成的基础工作。在保护动物资源方面,如何挽救濒危物种保护受胁动物,都需要了解有关动物的生活环境、食性、繁殖规律以及与其他生物的关系等知识,因为物种的进化是不可逆的,一旦灭绝不可能再现。例如大熊猫、朱鹮等的保护工作已深受世界关注,中国动物学科技工作者已进行了多年深入研究并取得了重要进展,尚有大量工作要做。随着工业发展,污染加剧、环境日趋恶化的今天,保护物种多样性、遗传多样性及生态系统多样性已成为当今世界面临的重要任务。在资源开发和持续利用方面,动物界是一个取之不尽的宝库,但如果不注意保护、合理利用就不是用之不竭,这需要动物科学与其他学科结合不断探索研究。
在农业和畜牧业的发展方面在控制农业害虫、生物防治以及家畜、家禽、经济水产动物、蜂、蚕的养殖等方面,动物学都是必要的基础。例如,为了发展这些有益动物,就需要了解和掌握它们的形态结构、生命活动规律,满足其所需生活条件,防治对其有害生物等,才能使其健康迅速发展。为了不断改良质量培育新品种,也需要动物学与其他学科交叉的先进技术。如自从帕米特(RDPalmiter)于1982年将大鼠的生长激素基因注入小鼠的受精卵内培育出巨型小鼠以来,转基因鱼、兔、猪、羊等工作不断有所报导,使人类改造动物的工作提高到了一个新水平。
对大量农林害虫的防治,需要掌握各有关害虫的形态结构、生活习性及生活史等,这是害虫预测预报的基础,也是掌握最适时机消灭害虫不可缺少的知识。通过对害虫及其天敌昆虫(或动物)关系的研究,了解天敌昆虫的结构特点及其生活规律,人工大力培养害虫的天敌昆虫,用以控制、消灭害虫。例如人工培养赤眼蜂(该蜂产卵于棉铃虫幼虫体内)杀灭棉铃虫。这种利用生物防治害虫,既避免了农药的污染,又能达到控制以至消灭害虫的目的。以昆虫的外激素诱杀不同性别的害虫,或利用培育的雄性不育昆虫来控制其繁殖的方法,也是从动物学的研究中发展起来的。
此外,一些昆虫作为农作物、蔬菜、果树的传粉媒介,对提高这些虫媒受粉植物的产量起重要作用。
在医药卫生方面动物学及其许多分支学科,诸如动物解剖、组织、细胞、胚胎、生理、寄生虫学等是医药卫生研究不可缺少的基础。有些寄生虫直接危害人体健康,甚至造成严重的疾病,如疟原虫、黑热病原虫、血吸虫、钩虫、丝虫所致的中国有名的五大寄生虫病,对这些疾病的诊断治疗及预防,如果没有动物学研究的配合是难以完成的。只有掌握其形态特征、生活史或中间寄主、终末寄主的各个环节的生物学特点,才有可能考虑如何切断其生活史进行治疗及综合防治措施,以达到控制和消灭的目的。
有些动物虽然本身不能直接使人致病,但它是许多危险的流行病病原体的传播媒介,如蚊、蝇、跳蚤及一些蜱螨、老鼠等。可供药用的动物种类繁多,例如,广泛应用的动物药牛黄、鹿茸、麝香、蜂王浆、蜂毒、全蝎、蜈蚣等。许多医学中难题的解决以及新药物的研制,也必须先在动物体上进行试验或探索。实验动物已成为专门的学科,为药物试验提供实验对象,还为动物药物(包括活性物质)的开发利用提供线索,如用于抗血凝的蚂蟥的蛭素、用于医治偏瘫的蝮蛇的抗栓酶、治疗癫痫的蝎毒的抗癫痫肽等,这方面深入的工作虽属生物化学和医学的范畴,但也需配合以动物学的研究。
在工业工程方面许多轻工业原料来源于动物界,例如哺乳动物的毛皮是制裘或鞣革的原料,优质的裘皮如紫貂、石貂、水獭等;麂皮为鞣革的上品。产丝昆虫如家蚕、柞蚕、蓖麻蚕所产的蚕丝及羊毛、驼毛、兔毛等为丝、毛纺织提供原料。中国是世界上养蚕历史最悠久的国家,产丝量居世界首位。虽然化学纤维形形色色日新月异,但丝、毛纤维织物仍有其无比的优越性。又如紫胶虫产的紫胶、白蜡虫分泌的虫白蜡均广泛用于工业。珊瑚的骨骼及一些软件动物的贝壳可加工制成工艺品和日用品,珍珠贝类所产生的珍珠,其经济价值更为突出。
在当代工业工程技术方面应用的仿生学,也离不开动物科学的研究。
动物在亿万年的进化过程中,形成了各种奇特结构、功能或行为,其高度自动化和高效率是精密仪器所无法比拟的。如模仿蛙眼研制的电子蛙眼,可准确灵敏地识别飞行的飞机和导弹,人造卫星的跟踪系统也是模仿蛙眼的工作原理。根据蜜蜂准确的导航本领制成的偏光天文罗盘,已用于航海和航空,避免迷失方向。模仿海洋漂浮动物水母的感觉器制成的“水母耳”风暴预测仪,能准确预报风暴。仿真人体的结构与功能研制的人工智能机器人,具有完善的信息处理能力,能按最佳方案进行操作装配等。仿生学正在探索一些意义更为重大而深远的课题,潜力巨大,前景诱人。
动物学与其他生物科学、医学、兽医学、农业、畜牧业以及人类生产和环境保护都有着密切联系。今日的动物学实际上已发展成为内容十分全面的动物科学。它以整个生物学的普遍规律为基础,不仅研究以动物为内容的学术和生产活动的各个方面,还以此来阐明广泛的生物学活动,因而它已成为开拓人类未来的重要手段。
中国多在初中二年级或继植物学之后开设。主要介绍各类动物的形态结构、生活习性和经济意义,有时还介绍农业、动物的饲养和管理、动物的地理分布。教学目的是:要求学生比较系统地掌握关于动物的形态结构、生理、分类、进化和生态学等方面的基础知识,以及这些知识在农业、医药、工业、国防上的应用;使学生通过这些知识的学习,受到生物进化观点、生态学观点、辩证唯物主义观点和爱国主义思想的教育;训练学生掌握使用显微镜、制作临时装片、采集和制作昆虫标本等基本技能;培养学生在动物学方面的自学能力、观察能力以及分析和解释一些生物现象的初步能力。
10
濒危动物
一,产于中国的濒危动物主要有以下几种:
1.草原陆龟
陆龟是生活在内陆草原地区的龟类。背甲长12~16厘米,宽10~14厘米。头部与四肢均具黄色;头小,顶部有对称的大鳞;喙缘锯齿状。盾片中央棕黑色,边缘黄色,并有同心环纹。四肢均有四爪,指、趾间无蹼。前臂与胫部有坚硬大鳞,股后有一丛锥形大鳞。属于国家一级保护动物。
2.大鲵
大鲵是现存有尾目中最大的一种,最长可超过1米。头部扁平、钝圆,口大,眼不发达,无眼睑。身体前部扁平,至尾部逐渐转为侧扁。体两侧有明显的肤褶,四肢短扁,指、趾前五后四,具微蹼。尾圆形,尾上下有鳍状物。体表光滑,布满粘液。身体背面为黑色和棕红色相杂,腹面颜色浅淡。属于国家二级保护动物。
3.蜂猴
蜂猴体型较小而行动迟缓,是较低等的猴类,体长32~35厘米。两只小耳朵隐藏于毛茸茸的圆脑袋中;眼圆而大。四肢短粗而等长,第二个脚趾还保留着钩爪,尾短而隐于毛丛中。体背棕灰色或橙黄色,正中有一棕褐色脊纹自顶部延伸至尾基部,腹面棕色,眼、耳均有黑褐色环斑。在中国还有大熊猫、金丝猴、白鳍豚、中华鲟等。
4.大熊猫
学名:猫熊英文:Giant
Panda 学名:Ailurpoda melanolenca
大熊猫是一种以食竹为主的食肉目动物,不仅集珍稀、濒危、特产于一身,而且非常古老,有“活化石”之称。
与其同时代的古动物剑齿虎、猛犸象、巨貘等均已因冰川的侵袭而灭绝,惟有大熊猫因隐退山谷而遗存下来。现仅分布于中国四川、陕西、甘肃约40个县境内的群山迭翠的竹林中,过着与世无争的隐居生活。
传说中,过去大熊猫是白色的,在一次动物葬礼上,为表达哀思,它们把煤灰涂在胳膊上,相互拥抱后,形成了延至后背的黑色,擦眼泪又染黑了眼眶……这当然是杜撰,但大熊猫与许多动物一样,生存状况十分可悲,处在灭绝的边缘。原因无非是人类活动范围扩大,使其退缩于山顶,呈孤岛化分布,食物与配偶资源贫乏,近亲繁殖严重、体质下降、抗病力弱。
总数仅1000多只,被列为一级保护动物,国际自然保护联盟(IUCN)红皮书“濒危物种”。作为中国的“国宝”和“友谊使者”被中国野生动物保护协会和世界野生动物基金会(WWF)选为自己的会徽标志。
5.仰鼻蓝面金丝猴
英名:Snub-nosed
Golden Monkey 学名:Rhinpitheius roxellanae 中国金丝猴包括川、滇、黔三种,因滇金丝猴远居滇藏的雪山杉树林,数量仅千余只,黔金丝猴仅见于贵州梵净山,数量才700多只,大家比较熟悉的当属川金丝猴,川金丝猴,布于四川、陕西、湖北及甘肃,深居山林,结群生活。背覆金丝“披风”,攀树跳跃、腾挪如飞。金丝猴刚被命名时,因其仰鼻金发,使动物学家爱德华先生联想起欧洲十字军司令的翘鼻金发的夫人洛克安娜,于是,他便把这个美人之名放到了金丝猴身上(请看金丝猴的学名)。
金丝猴为灵长目、猴科、仰鼻猴属。在这个仰鼻猴属中,还有一支中国以外的金丝猴家族,即越南仰鼻猴,这是一种小型、黑色腹及四肢内侧浅黄的长尾素食猴子,1910年才被发现,曾失踪半个世纪,到1989年才又发现,仅有200只,栖息于越南北部。三种金丝猴都是一级保护动物,滇金丝猴和黔金丝猴是国际自然保护联盟(IUCN)红皮书的“濒危”级,川金丝猴为“易危”级(越南金丝猴为“极危”级)。它们都面临盗猎、伐木、毁林开荒、生境退缩的威胁,可谓“树倒猢狲散”
6.长江奇兽白鳍豚
英名:Yangtze
river dolphin 学名:Lipotes vexlifer 白鳍豚为中国长江中下游的特有水兽,全球豚类有70多种,淡水仅5种,中国仅此一种淡水鲸。分布狭窄,比大熊猫更古老、更稀少。白鳍豚体态娇美、皮肤滑腻、长吻似剑、身呈纺锤。眼小如豆、耳小像针,上下颌密布小牙130多颗,头顶左上方有一圆形鼻孔,每隔20秒出水换一次气,虽然视听能力欠佳,但声纳系统发达,对超声波的回声定位能力是任何现代潜艇所望尘莫及的,当群体被冲散后,它们利用高频率的声纳可与在十几公里外的同伴取得联系。
白鳍豚是法国动物学家米勒于1918年在洞庭湖采到首只标本命名的,实际上中国人早就记叙过它,如汉代的《尔雅》、明代的《本草纲目》。清代蒲松龄更在《聊斋》中有白秋练与暮生的爱情故事,白秋练就是白鳍豚的化身。白鳍豚已是一种注定要灭绝于我们手中的美丽传奇的动物,它被国际保护人士称为“活着的死物种”。人工饲养仅有一只,名为“淇淇”。
长江的围湖造田、有害渔具、修闸建坝、繁忙的航运、渔业及严重的污染都在威胁其生存。已经被国际自然保护联盟(IUCN)红皮书列为“极危”物种,也是中国一级保护动物。
7.中华之魂华南虎
英名:Chinese
Tiger学名:Panthera tigris amoyensis华南虎的英文为“中国虎”,是中国特有的亚种,原为中国分布最广、数量最多、体型较小,但资格最老的一个虎种。
全球的虎仅有一种,均产于亚洲,上个世纪尚有8个亚种:孟加拉国虎、东北虎、爪哇虎、华南虎、里海虎、巴利虎、苏门达腊虎,但后三个亚种相继灭绝,中国的新疆虎(尚未搞清属于哪个亚种)是在20世纪初灭绝的。华南虎雄性约重149~190千克,雌性约重100千克,个头虽然不是最大,但对华夏民族文化的影响可谓源远流长,人们谈虎色变、畏虎、敬虎,认为“老虎吃人”的心理根深蒂固。
但结果是,老虎几乎被人类吃光了。华南虎正处于垂危状态,野外数量约20只,呈孤岛分布,且捕食对象稀缺。人工饲养下的50只呈严重近亲,退化现象十分明显。我们连作为具有民族精神“虎虎有生气”“龙腾虎跃”象征的这种大猫都保护不了,还能保护好我们自己吗?虎的消失,将预示人类灵魂的失落。
虎有几种奇异色形,如产于印度中央邦雷瓦的白虎、产于中国河北省东陵的黑虎(已于19世纪末灭绝)及产于中国福建的蓝虎(灭绝)。华南虎被国际自然保护联盟(IUCN)红皮书列为“濒危”级别,中国一级保护动物。
8.东方之珠朱鹮
英名:Crested
Ibis 学名:Nipponia nippon 要问中国最珍稀的鸟是什么,那朱鹮应当名列前茅。这种被动物学家誉为“东方明珠”的美丽涉禽是一种人们一度认为已经灭绝的鸟类,新世纪初,朱鹮在中国的数量已达248只,可以说已经摆脱了灭绝、甚至高度濒危的厄运。IUCN红皮书“濒危”级。
9.堪称国鸟褐马鸡
英名:Brown
Eared Pheasand学名:Crossoptilon mantchuricum ,褐马鸡为国际自然保护联盟(IUCN)红皮书“濒危”级,中国一级保护动物。
10.孑遗物种扬子鳄
英名:Chinese
Alligator学名:Alligator sinensis扬子鳄是中国唯一的鳄种。国际自然保护联盟(IUCN)红皮书“极危”级,中国一级保护动物。
11.高原神鸟黑颈鹤
世界上唯一一种高原鹤类,已经被列为国际自然保护联盟(IUCN)红皮书的“易危”级,一级保护动物。
二, 产于世界其他地方的濒危动物主要有以下几种:
栖息地:印度尼西亚和越南
剩余:少于60只
也许它们是地球上最最稀有的大型哺乳动物。它们珍贵的角是偷猎者的目标,它们栖息的森林被开发商开发。两者都是导致该物种灭绝的原因。
小头鼠海豚(Vaquita)
栖息地:美国加利福尼亚湾、墨西哥
剩余:200至300只
是世界上濒临灭绝的一个稀有鲸种,小头鼠海豚本身的数量,和时常被渔网困住是其将要灭绝的主要原因。
小头鼠海豚
主要栖息地:尼日利亚和喀麦隆
剩余:不到300只
被认为在20世纪80年代已经灭绝的物种,仍有存活。猎杀牠们食用和因为发展而被挤出栖息地,它们可能不会持续很长时间。
栖息地:印度尼西亚苏门达腊岛
剩余:少于600只
这种老虎只在苏门答腊生活已经有数百万年,因此难以逃脱人类扩张。大多数幸存者被保护起来,但约100只仍然生活在保护区外的地方。
栖息地:越南
剩余:少于70只
在2000年,这个灵长类动物被开始保护起来。它仍然是处于严重危险之中,但其数量在2003年出现几十年来第一次上升
栖息地:北美大平原
剩余:1000 只
美洲大陆上唯一的一种鼬,它们是最濒危的哺乳动物。在1986年,只剩下18只,但物种的数量正在回升。
息地:北婆罗洲
剩余:1500 只
矮于亚洲象约50厘米,也更加温顺。棕榈园的减少,让它们生活在拥挤的空间。
栖息地:北极的北极圈
剩余:少于25000只
长期的人类发展和偷猎威胁着北极熊的生存,但气候变化和丧失海冰正成为导致其减少的主要原因。
栖息地:湄公河区域的东南亚
剩余:数百只
因其巨大的个头而特别珍贵(有史以来规模最大的发现是293千克) ,在泰国、老挝和柬埔寨是受到保护的物种,但捕捞仍在继续。
紫色沼泽蟹
这种紫色的沼泽蟹只在西非的上几内亚的湿地中发现,生活在即使在旱季也保持湿润的泥坑中。2005年收集了这种蟹的第一批活体标本。在2008年的濒危物种红色名录上从“关键”重新分类为“濒危”。
降落伞蜘蛛(Rameshwaram
Parachute Spider)
仅限于少数种植岛上的Rameshwaram和附近大陆的印度, Rameshwaram降落伞蜘蛛是一种极度濒危的狼蛛的2008年红色名录的受威胁物种。
蜘蛛的数量可能不到500只,作为其栖息地的林地被毁坏种植转换成旅游目的地。
霍尔德里奇氏蟾蜍(Holdridge's
Toad)
哥斯达黎加雨林地区的特有物种,在2008年10月被宣布灭绝,因为自1986年以来,就没有人再看到霍尔德里奇蟾蜍的踪影。2000年至2007年间,科学家进行了定期摸查和全面搜寻,但均无功而返。科学家认为,这种蟾蜍数量急剧减少并最终灭绝的主要原因是,两栖动物常见的壶菌病和全球变暖的影响。IUCN红色名录的濒危物种, 10月6日公布。
古巴鳄(Crocodylus
rhombifer )
只在古巴发现的淡水鳄鱼。在过去三十年数量减少了百分之八十以上,导致其在2008年红色名录中,从“濒危”提升到“极度濒危”。与其他鳄鱼物种的杂交、人类的狩猎、和生存环境质量的下降是该物种减少的原因
三,濒危原因
地球上许多最濒危动物,同样也是了不起的。这里有一些大自然的超级明星,它们来自亚洲、美洲、亚太和其他地区,可能很快将不再会有。
爬行动物,蝾螈
(1)灭绝物种中,迁徙能力差的两栖爬行类及无处迁徙的岛屿种类更为明显,马达加斯加上的物种有85%为特有种,狐猴类就有60多种,1500年前人类登岛后,90%的原始森林消失,狐猴类动物仅剩下28种(包括神秘的、体大如猫的指猴)。
大陆生境的片断化、岛屿化是近百年来日趋严重的事件,这不仅限制了动物的扩散、采食、繁殖,还增加了对生存的威胁,当某动物从甲地向乙地迁移时,被发现、被消灭的可能性就大大增加了。中国计划为大熊猫建的绿色走廊,就是为了解决这个矛盾。
(2)过度开发在濒临灭绝的脊椎动物中,有37%的物种是受到过度开发的威胁,许多野生动物因被做为“皮可穿、毛可用、肉可食、器官可入药”的开发利用对象而遭灭顶之灾。象的牙、犀的角、虎的皮、熊的胆、鸟的羽、海龟的蛋、海豹的油、藏羚羊的绒……更多更多的是野生动物的肉,无不成为人类待价而沽的商品,大肆捕杀地球上最大的动物:鲸,就是为了食用鲸油和生产宠物食品;惨忍地捕鲨,这种已进化4亿年之久的软骨鱼类被割鳍后抛弃,只是为品尝鱼翅这道所谓的美食。
人类正在为了满足自己的边际利益(时尚、炫耀、取乐、口腹之欲),而去剥夺野生动物的生命。对野生物种的商业性获取,往往结果是“商业性灭绝”。全球每年的野生动物黑市交易额都在100亿美元以上,与军火、毒品并驾齐驱,销蚀着人类的良心,加重着世界的罪孽。北美旅鸽曾有几十亿只,是随处可见的鸟类,大群飞来时多得遮云蔽日,殖民者开发美洲100多年,就将这种鸟捕尽杀绝了。当1914年9月最后一只旅鸽死去,许多美国人感到震惊,眼瞧着这种曾多得不可胜教的动物竟在人类的开发利用下灭绝,他们为旅鸽树起纪念碑,碑文充满自责与忏悔:“旅鸽,作为一个物种因人类的贪婪和自私,灭绝了。”
(3)盲目引种人类盲目引种对濒危、稀有脊椎动物的威胁程度达19%,对岛屿物种则是致命的。公元400年,波利尼西亚人进入夏威夷,并引入鼠、犬、猪,使该地半数的鸟类(44种)灭绝了。
1778年,欧洲人又带来了猫、马、牛、山羊,新种类的鼠及鸟病,加上砍伐森林、开垦土地,又使17种本地特有鸟灭绝了。人们引进猫鼬是为了对付以前错误引入的鼠类,不料,却将岛上不会飞的秧鸡吃绝了。15世纪欧洲人相继来到毛里求斯,1507年葡萄牙人,1598年荷兰人把这里做为航海的中转站,同时随意引入了猴和猪,使8种爬行动物,19种本地鸟先后灭绝了,特别是渡渡鸟。在新西兰斯蒂芬岛,有一种该岛特有的异鹩,由于灯塔看守人带来1只猫,这位捕食者竟将岛上的全部异鹩消灭了,1894年,斯蒂芬岛异鹩灭绝,是1只动物灭绝了1个物种。
(4)环境污染1962年,美国的雷切尔·卡逊着的《寂静的春天》引起了全球对农药危害性的关注;人类为了经济目的,急功近利地向自然界施放有毒物质的行为不胜枚举:化工产品、汽车尾气、工业废水、有毒金属、原油泄漏、固体垃圾、去污剂、制冷剂、防腐剂、水体污染、酸雨、温室效应……甚至海洋中军事及船舶的噪音污染都在干扰着鲸类的通讯行为和取食能力。
科学家发现,对环境质量高度敏感的两栖爬行动物正大范围的消逝。温度的增高、紫外光的强化,栖息地的分割、化学物质横溢,已使蝉噪蛙鸣成为儿时的记忆。与其它因素不同,污染对物种的影响是微妙的、积累的、慢性的致生物于死地的“软刀子”,危害程度与生境丧失不相上下。
动物之最
现存世界上最大的脊椎动物是蓝鲸。它身长33米,重达181吨。
世界上最小的脊椎动物是阿马乌童蛙。它身长仅7.3毫米。
世界上最大的无脊椎动物是大王酸浆鱿。它身长15米,重达400公斤。
世界上最小的无脊椎动物是单细胞生物草履虫。它的身长仅280微米。
世界上最大的恐龙是易碎双腔龙。它身长62米,重达180吨。
世界上最小的恐龙是秀颌龙。它身长0.75米,体重只有3.5公斤。
世界上最小的昆虫是膜翅目缨小蜂科的一种卵蜂。它的身长只有0.21毫米。体重只有0.005毫克。
世界上最大的昆虫是生活在距今约3亿年到2.5亿年前的巨蜻蜓。它的双翼展开能达到一米。
最小的蜘蛛是在巴拿马的热带森林里发现的,它体长0.8毫米。
世界上最小的鸟类是“吸蜜蜂鸟,它体重2克,从嘴尖到尾尖长5厘米。
世界上最小的鱼类是胖婴鱼。它的身长只有7毫米,体重只有1毫克。
世界上最小的爬行动物是雅拉瓜壁虎。它的身长只有1.6厘米。
世界上最小的两栖动物是阿马乌童蛙。它的体形比一元硬币还要小。
牙齿最多的动物是蜗牛。它的牙齿数量足足有26000颗。
脚最多的动物是马陆。它的足的数量多达750只。
最大的食肉恐龙是棘龙。它身长19米,重达18吨。
世界上蛋最大的恐龙是高棘龙。它的蛋长30厘米,直径25厘米。约和鸵鸟蛋一样大。
世界上眼睛最大的恐龙是奔龙。眼睛直径约8厘米。
世界上最像鸟的恐龙是似鸵龙。头颅很像鸟,有些科学家认为它有羽毛并能飞。
世界上脖子最长的恐龙是马门溪龙。马门溪龙的脖子有11米长。
速度最快的动物是尖尾雨燕。它的时速高达每小时352.5千米。
在泰国设有“猴子学校”,训练猴子采摘椰子。一只训练有素的豚尾猴一天之内可以摘到1400个椰子。
小鼩鼱被认为是世界上最小的哺乳动物:成年体重仅2克,体长约为4厘米(若连尾则更长一些)。
几年以前,在泰国的热带丛林里发现了“最小哺乳动物”这一称号的新的争夺者——小飞鼠。它体重约为2克,体长3厘米,头长11毫米,翼展5.5厘米,以小昆虫为食。
2007年春天,世界上最老的“狗寿星”在奥地利的布里斯班去世,终年32岁,相当于人活了224岁。
产奶量最大的哺乳动物显然是鲸了。一条蓝鲸在哺乳期里每天可产奶430升,相当于最好的奶牛产奶量的5倍。
津巴布韦的三只非洲象创造了这种动物远距离游泳的纪录。它们连续游了不下于30小时,行程超过35公里。
在所有动物中,名称最古怪的要算生活在夏威夷的卡乌阿伊岛上某些洞穴里的一种盲蜘蛛了。这就是无眼大眼蛛。原来,根据各方面的特征它都属于大眼蛛科,只是由于它乔居洞穴,造成双目失明,空留下“大眼”之称。
现存世界上最大的爬行动物——湾鳄,它的外形像蜥蜴,最长达7米多,重1.6吨。
世界上最大的鱼类是生活在距今约1.65亿年到1.55亿年前的利兹鱼。它身长27米,重达40吨。
世界上最大的两栖动物是大鲵。
世界上最大的哺乳动物是蓝鲸。
一只成年猎豹能在几秒之内达到每小时80公里。
世界上最大的鸟类是非洲鸵鸟。
陆地上最高的动物是生活在中生代的蜥脚类恐龙,其中生活在白垩纪早期的波塞东龙身高可达17米高,相当于6层楼的高度。
头骨最大的恐龙是牛角龙。它的头骨最大能长到2.7米长。
大脑最小的恐龙是剑龙,它的大脑重70克,只有一颗核桃那么大。
陆地上最大的哺乳动物是非洲象,身高可达4.1米,重达7吨。
世界上最长的冠的恐龙是副栉龙。中空的冠从头骨后伸出近1.8米。
世界上最大的利爪的恐龙是镰刀龙。最长的一只爪的骨头长度为70厘米,臂长2.4米。
世界上最大的蝴蝶是凤蝶。
世界上最大的囓齿类动物是水豚,身长超过一米。
世界上最大的灵长类动物是大猩猩,站立时高1.8米。
身体最柔软的动物是黄鼬,它可以钻进很狭窄的缝隙。
世界上最小的灵长类动物是狨猴,身高仅10厘米,体重只有100克。
世界上最大的鹿科动物是驼鹿,它身高2.4米,重达一吨。
世界上最小的鹿科动物是鼷鹿,它身长63厘米,肩高20厘米,体重只有2千克。只有一只兔子那么大。
声音最大的动物是蓝鲸。
世界上最原始最特殊的哺乳动物是单孔目动物,因为它们会产蛋。
世界上嘴巴最大的陆生哺乳动物是河马。
世界上种类最多的脊椎动物是鱼类。
世界上种类最多的无脊椎动物是昆虫。
现存体形最大的陆龟是加拉帕戈斯像龟。成年加拉帕戈斯像龟身长1.2米,重达300公斤。寿命可达200岁。
世界上最大的蜥蜴是科莫多巨蜥。体长可达3米,重达108千克。
世界上最大的蛇是亚马逊森蚺。它身长10米以上,体重在250公斤以上。
世界上最大的鳄鱼是生活在距今约7300万年前的恐鳄。它身长可达12米。是当之无愧的“食肉动物之王”。
世界上体形最大的犀牛是白犀牛。它身长4.2米,最重可达3.6吨。
体形最大的斑马是细纹斑马。它体长2.75米,肩高1.6米,重达450千克。
体形最大的貘是马来貘。它体长2.5米,肩高1.2米,重达540千克。
牙齿最长的恐龙是霸王龙,它的牙齿超过30厘米长。
寿命最长的恐龙是蜥脚类恐龙,寿命约在100年到200年或更长。
生长速度最慢的动物是一种生活在北大西洋的深海蚌。它100年才能长8毫米。
被人类发现最晚的哺乳动物是霍加狓,霍加狓直到1901年才被欧洲探险家首次发现。
被人类发现最晚的两栖动物是紫蛙,紫蛙直到2003年才在西印度群岛被发现。专家认为,紫蛙之所以一直没被人发现,是因为它们生活在地下,只会在雨季的时候现身两周,其他时间过着隐居的生活。
地球上有史以来出现过的最大的脊椎动物是新西兰大鱼龙,它身长38.6米,重达311.5吨。比现在地球上最大的哺乳动物蓝鲸和最大的恐龙易碎双腔龙还要大。
动物与数学
在黄金矩形(宽长之比为0.618的矩形)里靠着三边做成一个正方形,剩下的那部分则又是一个黄金矩形,可以依次再做成正方形。将这些正方形中心都按顺序联结,可得到一条“黄金螺线”。而海洋学家发现,在鹦鹉螺的身上,在一些动物角质体上,或有甲壳的软件动物身上,都曾发现有“黄金螺线”。
科学家另外发现,珊瑚虫可以在自己身上巧妙地记住“日历”;它们每年都在自己的体壁上刻画出365条环纹,即一天“画”一条,更奇怪的是,古生物学家也发现,在3亿五千万年前的珊瑚虫每年所“画”出来的环纹是400条。这是为何呢?天文学家告诉我们,那时地球自转一天仅有21.9小时,一年却不是365天,而为400天。由此可见珊瑚虫可以根据天象的变化来“计算”、“记载”一年的时间,结果十分精确。
蚂蚁同样是出色的“数学家”。英国科学家亨斯顿曾做过一个有趣的实验:他将一只死蚱蜢切成为三块,第二块比第一块大一倍、第三块又比第二块大一倍,在蚂蚁发现那三块食物40分钟之后,聚集在最小一块蚱蜢地方的蚂蚁仅有28只,第二块却有44只,第三块竟有89只,后一组差不多比前一组多一倍。
蜜蜂可以算得上是“天才的数学计算和设计师”。工蜂所建造的蜂巢相当奇妙。它所建蜂巢底部的菱形的钝角全部都是109°28′,所有的锐角都等于20°32′。经过数学家自理论上计算,若要消耗最少的材料,而制成最大的菱形也正是这种角度。
丹顶鹤老是成群结队地迁徙,并且排成“人”字形和“一”字形。那“人”字形的角度永远都是110°。“人”字形的夹角的一半正好为54°44′8″,然而金刚石结晶体的角度也刚好是这个度数。
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