第一節哺乳動物的基本概念和發展變化
1.哺乳動物的基本概念
我們大家在中央電視台的《動物世界》上看到的最多的動物可能就是哺乳動物了,哺乳動物是脊椎動物亞門下的一個綱,中文名為哺乳綱,統稱獸類。除六種最原始的哺乳動物外,所有的哺乳動物都是直接生仔的。哺乳動物全身被毛,或長或短,包括頭發與汗毛。
絕大多數不是以卵的方式生育後代,而是通過母體生出幼兒的胎生方式,並且以乳汁喂養幼兒。哺乳動物都有特別的顎骨關節。它們的身體溫度恒定,但又會隨外界環境溫度的變化而變化。哺乳動物具有很發達的器官與神經,能對外界的變化快速作出相應的調節、改變,高度適應外界環境。其消化係統分化程度高,出現了口腔消化,從而進一步提高了消化能力,同時感覺器官十分發達,尤其表現突出的是嗅覺和聽覺的高度靈敏。
哺乳動物心髒左、右兩室完全分開,左心室將鮮血通過左動脈傳輸至身體各部;腦顱擴大,腦容量增加;中耳具有3塊聽骨;下頜由1塊齒骨構成,與頭骨為齒-鱗骨關節式;牙齒分化為門齒、犬齒和頰齒;7個頸椎,第1、2頸椎分化為環椎和樞椎。哺乳動物是動物界進化地位最高的自然類群,除南、北極中心和個別島嶼外,幾乎遍布全球,現存約19目、123科、1042屬、4237種。中國有11目,都是胎盤類。
全世界現存的4000多種哺乳動物,包括食肉動物(如虎)、食草動物(如兔)、既食肉又食草的雜食動物(如熊)。牛、羊、馬等家畜和貓、狗、天竺鼠等寵物也是哺乳動物。哺乳動物分布廣泛,遍及全球,與人類關係極為密切。
我們人類也是哺乳動物,是動物界最高級的生物。
2.哺乳動物的發展變化
據研究,最早的哺乳動物化石是在中國發現的吳氏巨顱獸化石,吳氏巨顱獸生活在2億年前的侏羅紀。哺乳動物(尤其是早期的哺乳動物)與爬行動物非常重要的區別在於其牙齒。爬行動物的牙齒都是一樣的,同一個動物的牙齒沒有區別,而哺乳動物的牙齒在它們頜中的部位不同。此外,爬行動物的牙齒不斷更新,哺乳動物的牙齒除乳牙外不再更新。在動物界中隻有哺乳動物耳中有3塊骨頭,它們是由爬行動物的2塊頜骨進化而來的。到第三紀為止,所有的哺乳動物都很小。在恐龍滅絕後哺乳動物占據了許多生存環境。到第四紀,哺乳動物已經成為陸地上占支配地位的動物了。
在哺乳動物的進化發展過程中,在環境條件趨於極端化時,它們的適應能力調整十分明顯。例如,在荒漠環境中,駱駝和跳鼠都有許多保持水分的適應:減少尿液中的水分含量,不把水分用於調節體溫,充分利用分解食物產生的水進行穴居或夜行等。極地環境的北極狐等都具有十分保暖的毛皮。
在運動方麵,原始哺乳動物的五趾型四肢適於在地麵行走,適應不同的生活方式而衍生出許多特殊類型。如在水中生活的鯨類和海牛類的後肢退化,前肢演變為鰭狀;適應飛翔生活的翼手類的指骨延長,指和四肢間發展了翼膜;在地下生活的鼴鼠類的前肢呈鏟形;在開闊草原奔跑的有蹄類的四肢趾端具有蹄,為了減輕四肢的重量,巨大的肌肉位於臀部;樹棲的獸類或是具有銳爪便於在樹幹上攀爬,或是具有長指(趾)便於抓握樹枝,還有極為特殊的適應樹棲運動的獸類,如南美熱帶森林中的樹懶,其趾端具有巨大的鉤狀爪,用以在樹上攀爬和懸掛。
在食性方麵,原始哺乳動物主要是以昆蟲為食的雜食動物,後來,為適應不同的生活方式而逐漸演變。雜食者,以動物和植物為食;
草食者以植物為食;肉食者以動物為食。每一類又可細分為許多類型。
草食動物牙齒和咬肌發生了許多變化;齧齒類和爬行類發展了可終生生長的鑿形門齒,以適應齧咬粗硬的樹皮、堅果等;牛科和鹿科動物的上門齒消失,代之以厚的皮膚墊,以適應扯斷草莖。犬齒在草食獸類中常常消失,而頰齒則擴大成為有效的研磨結構。肉食獸類與草食獸類相反,有著十分發達的犬齒,便於刺穿捕獲物。肉食獸類的臼齒數傾向減退,由第4上前臼齒和第1下臼齒構成的裂齒是適於撕咬的工具。最特別的是各種食蟻獸類,如穿山甲、食蟻獸、土豚、針鼴、袋食蟻獸等,它們由於生活方式上的趨同,牙齒都極端退化,而發展了適於舔食蟻類的長而富有黏液的舌。
第二節哺乳動物的基本特征
一般來說,哺乳動物是動物發展史上最高級的階段,也是與人類關係最密切的一個類群。哺乳動物具備了許多獨特特征,因而在進化過程中獲得了極大的成功。下麵逐一介紹他們的特征:
1.皮膚
哺乳動物的皮膚致密,結構完善,有著重要的保護作用。皮膚能控製體溫,還有良好的抗透水性和敏銳的感覺功能。為適應於多變的外界條件,哺乳動物皮膚的質地、顏色、氣味、溫度等能與環境條件相協調。哺乳動物皮膚的主要特點為:(1)皮膚的結構完善。哺乳動物的皮膚由表皮和真皮組成,表皮的表層為角質層,表皮的深層為活細胞組成的生發層。表皮有許多衍生物,如各種腺體、毛、角、爪、甲、蹄。真皮發達,由膠原纖維及彈性纖維的結締組織構成,兩種纖維交錯排列,其間分布有各種結締組織細胞、感受器官、運動神經末梢及血管、淋巴等。在真皮下有發達的蜂窩組織,絕大多數哺乳動物在此儲藏有豐富的脂肪,故又稱為皮下脂肪細胞層。(2)皮膚的衍生物多樣。哺乳動物的皮膚衍生物,包括皮膚腺、毛、角、爪、甲、蹄等。