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第15章 哺乳动物(2)

(15)奇蹄目

奇蹄目包括有奇数脚趾的动物。原始奇蹄动物的脚趾是前四后三,现生的奇蹄动物貘就是这样的脚趾结构。奇蹄目成员胃简单,不具备偶蹄目部分成员那样多的胃室,但盲肠大而呈囊状可协助消化植物纤维。处于衰败中的有蹄类,包括马、貘和犀牛三类,现分布于非洲、亚洲和中南美洲。

(16)偶蹄目

偶蹄目为现代的优势有蹄类,分布于大洋洲和南极洲以外的世界各地,包括猪型亚目、骈足亚目和反刍亚目,其中反刍亚目的牛科是最进步、最繁盛的有蹄类。

(17)鳍足目

鳍足目又称鳍足类。海生食肉兽,体形纺锤状;牙齿与陆栖食肉兽相似,但犬齿、裂齿等分化不明显;肢呈鳍状,大部隐于皮下,后肢在体的后端,与发达的尾部连在一起为主要游泳器官;趾间具蹼。

哺乳动物皮肤的特点

哺乳动物的皮肤致密,结构完善,有着重要的保护作用,有良好的抗透水性,控制体温及敏锐的感觉功能。为适应多变的外界条件,其皮肤的质地、颜色、气味、温度等能与环境条件相协调。哺乳动物皮肤的主要特点为:

皮肤的结构完善。哺乳动物的皮肤由表皮和真皮组成。表皮的表层为角质层,表皮的深层为活细胞组成的生发层。表皮有许多衍生物,如各种腺体、毛、角、爪、甲、蹄。真皮发达,由胶原纤维及弹性纤维的结缔组织构成,两种纤维交错排列,其间分布有各种结缔组织细胞、感受器官、运动神经末梢及血管、淋巴等。在真皮下有发达的蜂窝组织,绝大多数哺乳动物在此贮藏有丰富的脂肪,故又称为皮下脂肪细胞层。

皮肤的衍生物多样。哺乳动物的皮肤衍生物,包括皮肤腺、毛、角、爪、甲、蹄等。

皮肤腺十分发达,来源于表皮的生发层,根据结构和功能的不同,可分为乳腺、汗腺、皮脂腺、气味腺等。

乳腺为哺乳类所特有的腺体,能分泌含有丰富营养物质的乳汁,以哺育幼仔。乳腺是一种由管状腺和泡状腺组成的复合腺体,通常开口于突出的乳头上。乳头分真乳头和假乳头两种类型,真乳头有一个或几个导管直接向外开口;假乳头的乳腺管开口于乳头基部腔内,再由总的管道通过乳头向外开口。乳头的数目随种类而异,从2个至19个,常与产仔数有关。低等哺乳动物单孔类不具乳头,乳腺分泌的乳汁沿毛流出,幼仔直接舐吸。没有嘴唇的哺乳动物如鲸,其乳腺区有肌肉,能自动将乳汁压入幼鲸口腔。另一种皮肤腺为汗腺,是一种管状腺,它的主要机能是蒸散热及排除部分代谢废物。体表的水分蒸发散热即出汗,是哺乳动物调节体温的一种重要方式,一些汗腺不发达的种类,主要靠口腔、舌和鼻表面蒸发来散热。皮脂腺为泡状腺,开口于毛囊基部,为全浆分泌腺,其分泌物含油,有润滑毛和皮肤的作用,也是一种重要的外激素源。气味腺为汗腺或皮脂腺的衍生物,主要功能是标记领域、传递信息,有的还具有自卫保护的作用。气味腺有数十种,如麝香腺、肛腺、腹腺、侧腺、背腺、包皮腺等。气味腺的出现及发达程度,通常是与哺乳类以嗅觉作为主要猎食方式相联系的,而以视觉作为主要定位器的类群,其嗅觉及气味腺均显著退化。

毛是哺乳动物所特有的结构,为表皮角化的产物。毛由毛干及毛根组成。毛干是由皮质部和髓质部构成;毛根着生于毛囊里,外被毛鞘,末端膨大呈球状称毛球,其基部为真皮构成的毛乳头,内有丰富的血管可输送毛生长所必需的营养物质。在毛囊内有皮脂腺的开口,可分泌油脂,润滑毛、皮;毛囊基部还有竖毛肌附着,收缩时可使毛直立,有助于体温调节。按毛的形态结构,可将毛划分为长而坚韧并有一定毛向的针毛(刺毛),柔软而无毛向的绒毛,以及由针毛特化而成的触毛。哺乳类体外的被毛常形成毛被,主要机能是绝热、保温。

水生哺乳动物基本上无毛的种类如鲸,有发达的皮下脂肪以保持体温的恒定。毛常受磨损和褪色,通常每年有一两次周期性换毛,一般夏毛短而稀,绝热力差,冬毛长而密,保温性能好。陆栖哺乳动物的毛色与其生活环境的颜色常保持一致,通常森林或浓密植被下层的哺乳动物毛呈暗色,开阔地区的呈灰色,沙漠地区多呈沙黄色。

角是哺乳动物头部表皮及真皮特化的产物。表皮产生角质角,如牛、羊的角质鞘及犀的表皮角;真皮形成骨质角,如鹿角。哺乳类的角可分为洞角、实角、叉角羚角、长颈鹿角、表皮角等五种类型。

洞角,由骨心和角质鞘组成,角质鞘也称之为角,成双着生于额骨上,终生不更换,有不断增长的趋势。洞角为牛科动物所特有。实角,为分叉的骨质角,无角鞘。新生角在骨心上有嫩皮,通称为茸角,如鹿茸。角长成后,茸皮逐渐老化、脱落,最后仅保留分叉的骨质角,如鹿角。鹿角每年周期性脱落和重新生长,这是鹿科动物的特征。除少数两性具角如驯鹿,或不具角如麝、獐之外,一般仅雄性具角。叉角羚角,是介于洞角与鹿角之间的一种角型。骨心不分叉而角鞘具小叉,分叉的角鞘上有融合的毛,毛状角鞘在每年生殖期后脱换,骨心不脱落。这种角型为雄性叉角羚所特有,而雌性叉角羚仅有短小的角心而无角鞘。长颈鹿角,由皮肤和骨所构成,骨心上的皮肤与身体其他部分的皮肤几乎没有差别。表皮角,完全由表皮角质层的毛状角质纤维所组成,无骨质成分,为犀科所特有。角的着生位置特殊,在鼻骨正中,双角种类的两角呈前后排列,前角生于鼻部,后角生长在颔部。

爪、甲和蹄均属皮肤的衍生物,是指(趾)端表皮角质层的变形物,只是形状功能不同。爪,为多数哺乳类所具有,从事挖掘活动的种类爪特别发达。食肉类的爪十分锐利,如猫科动物的爪锐利且能伸缩,是有效的捕食武器。甲,实质为扁平的爪,是灵长类所特有。蹄,为增厚的爪,有蹄类特别发达,并可不断增生,以补偿磨损部分。

哺乳动物骨骼的特点

哺乳动物的骨骼系统发达,支持、保护和运动的功能完善。主要由中轴骨骼和附肢骨骼两大部分组成。其结构和功能上主要的特点是:头骨有较大的特化,具两个枕骨踝,下颌由单一齿骨构成,牙齿异形;脊柱分区明显,结构坚实而灵活,颈椎7枚;四肢下移至腹面,出现时和膝将躯体撑起,适应陆上快速运动。

中轴骨骼,包括颅骨、脊柱、胸骨及肋骨。

由于哺乳类的脑、感官的发达以及口腔咀嚼的产生,故颅骨相当大。颅腔由额骨、顶骨、枕骨、蝶骨、筛骨、鳞骨、鼓骨等构成,其中枕骨、蝶骨、筛骨等均由多数骨块愈合而成,骨块的减少和愈合使头骨坚而轻,是哺乳类的一个明显特征。脑位于颅腔内,以颅骨后方的枕骨大孔与脊髓连接。枕骨大孔两侧各有一枕踝与第一颈椎相连接。哺乳类的眼眶、鼻腔和口腔主要由泪骨、观骨、鼻骨、鼻甲骨、上颌骨、前颌骨、腭骨、翼骨、犁骨、下颌骨、舌骨等构成。下颌由一对下颌骨(齿骨)组成,为哺乳类实骨的一个标志性特征,下颌骨后端与鳞骨相关节。脊柱由一系列椎骨组成,可分为颈椎、胸椎、腰椎、荐椎和尾椎五部分。颈椎骨通常为7枚,只有少数种类为6枚或8~10枚,绝大多数的哺乳类不论颈的长短都是7枚颈椎。第一个颈椎称寰椎,第二个颈椎称枢椎,寰椎呈环状,前面形成一对关节面与枕踝相关节,枢椎椎体前端形成齿突伸入寰椎的椎孔,赋予头部能灵活转向。胸椎常为13枚左右,各胸椎与肋骨相连接,并与肋骨和胸骨共同构成胸廓。胸骨分节,有飞翔能力的蝙蝠和营地下掘穴生活的鼹鼠等哺乳动物,有与鸟类相类似的龙骨突。腰椎为4~7枚。荐骨为3~8枚,且融合为一,与腰带相关节;无后肢的鲸类,1荐骨不明显。尾椎数随尾的长短而异,变化很大,从数枚至数十枚不等。

附肢骨骼,包括肩带、腰带、前肢骨、后肢骨。

肩带由肩胛骨、乌喙骨、锁骨构成。陆栖哺乳动物肩带的肩胛骨十分发达,乌喙骨退化成肩胛骨上的一个突起。锁骨多趋于退化,有的无锁骨,如奇蹄类和偶蹄类。而在适于攀缘、掘土和飞翔生活的类群中锁骨则发达。可见锁骨发达程度与前肢活动方式关系密切,凡前肢作前后活动的种类其锁骨退化,前肢作左右活动的种类其锁骨发达。腰带由髂骨、坐骨和耻骨构成。髂骨与荐骨相关节,左右坐骨与耻骨在腹中线愈合成一块髓骨,构成关闭式骨盘。哺乳类的腰带愈合,加强了对后肢支持的牢固性。前肢骨及后肢骨,其结构与一般陆生脊椎动物的模式类似,但前后脚掌(跖)、指(趾)骨,随不同的生活方式而有大变化,如蝙蝠特化为翼状肢,鲸为鳍状肢,奇蹄类、偶蹄类为捷行肢。除鲸目、海牛目、翼手目和部分有袋目外,哺乳动物的多数种类股骨下端前方有膝盖骨,膝关节向前转,提高了支撑和运动的能力,这是哺乳类有别于其他陆生脊椎动物的特征。按陆生哺乳动物四肢着地行走的不同方式,足型可分为跖行、趾行和蹄行性。其中以蹄行性与地面接触最小,是适应快速奔跑的足型。

哺乳类肌肉的特点

哺乳类的肌肉系统与爬行类基本相似,但其结构与功能均进一步完善。其主要特征分述如下。

四肢及躯干的肌肉具有高度可塑性。为适应其不同运动方式出现了不同的肌肉模式,如适应于快速奔跑的有蹄类及食肉类四肢肌肉强大。

皮肌十分发达。哺乳类的皮肌可分为两组:一组为脂膜肌,可使周身或局部皮肤颤动,以驱逐蚊蝇和抖掉附着的异物。脂膜肌还可把身体蜷缩成球或把棘刺竖立防御敌害,如鲮鲤、豪猪、刺猬。哺乳类中高等的种类脂膜肌退化,仅在胸部、肩部和腹股沟偶有保留。另一组皮肌为颈括约肌,其表层的颈阔肌沿颈部腹面向下颔及面部延伸,形成颜面肌及表情肌。哺乳类中的低等种类无表情肌,食肉动物出现表情肌,灵长类的表情肌发育好,而人类的表情肌最为发达,约有30块。围绕口周围有复杂的唇肌,在吮吸中发挥了十分重要的作用。

此外,分布于颅侧和颧弓,止于下颌骨的颞肌和嚼肌强大,这与捕食、防御以及口腔的咀嚼密切相关。膈肌为哺乳类所特有的肌肉,为一横位的随意肌,把内脏腔分隔成胸腔和腹腔,膈肌的活动有助于呼吸。

哺乳动物消化的特点

哺乳动物的消化系统包括消化管和消化腺。在结构和功能上表现出的主要特点是:消化管分化程度高,出现了口腔消化,消化能力得到显著提高;与之相关联的是消化腺十分发达。

消化管包括口腔、咽、食道、胃、小肠、大肠等。哺乳动物的口腔咀嚼和口腔消化方式,引起了口腔结构的较大改变。出现了肉质的唇,为吸乳、摄食、辅助咀嚼的重要器官,并为发音吐字器官的组成部分。草食类哺乳动物的唇特别发达,有的上唇有唇裂,如兔。为适应口腔咀嚼活动,哺乳类口裂缩小,并在两侧牙齿的外侧出现了颊部,一些种类的颊部还发展了呈袋状结构的颊囊,用以贮藏食物,如猴。口腔顶壁由骨质的硬腭及软腭所构成,从而把鼻腔开口(内鼻孔)与口腔分隔开,鼻的通路即沿硬腭、软腭后行,直至正对喉的部位,后鼻孔开口于咽腔。腭部常有角质上皮的棱,可防止食物滑脱。草食及肉食种类有发达的角质棱。口腔内有十分发达的肌肉舌,有助于摄食、搅拌及吞咽,并为人类发音的辅助器官。舌表面分布有味蕾,为味觉器官。上、下颌骨上着生有异型齿,齿由齿槽长出,中有髓腔,充有结缔组织、血管和神经。因齿的形状和功用不同,可分为———门齿切割食物,犬齿用来撕裂食物,臼齿具有咬、切、压、研磨食物等多种功能。不同食性的哺乳动物,其牙齿的形状、数目均有很大变化。但同一种类的齿型及齿数是稳定的。故齿型及齿数为哺乳类分类的重要依据,通常用齿式来表示。上颌齿的一半写在线上,下颌齿的一半写在线下(相当于分子式的写法),如狼和狐,上下颌每侧各有3个门齿,4个前臼齿和2个上臼齿及3个下臼齿。有胎盘类的基本齿数最多是44个,但许多动物趋于减少,有些种类完全无齿;唯有一些特化的鲸,牙齿超过44个;有袋类的一些科,也有更多的齿数。哺乳动物的口腔内有耳下腺、颌下腺和舌下腺等3对唾液腺,有导管开口于口腔,可分泌唾液淀粉酶,对食物进行口腔消化。此外,一些哺乳动物以口腔唾液腺的蒸发失水,作为体温调节的一种形式。

哺乳动物的咽构造完善,前接口腔,后通喉与食道。由于次生腭的形成,内鼻孔也开口达咽部,故咽部是消化管与呼吸道的交叉处。在咽部两侧还有耳咽管(欧氏管)的开口,可调节中耳腔内的气压而保护鼓膜。咽部周围有淋巴腺体分布。喉门外有一会厌软骨,其启闭以解决咽、喉交叉部位呼吸与吞咽的矛盾。

食道紧接咽之后,为一细长的管,下端接胃。食道为食物通过之通道,无消化作用。

胃是哺乳动物消化道的重要部分,其形态常因食性的不同而变化,多数哺乳类为单胃;草食性哺乳动物为复胃,又称反刍胃,一般由四室组成,即瘤胃、蜂巢胃、瓣胃和腺胃。仅腺胃为胃本体,具有腺上皮,能分泌胃液,其他三个胃室均为食道的变形。具有复胃的草食性动物,在食物消化过程中要进行多次反刍,直至食物充分分解为止。

哺乳动物的小肠是消化道中最长的部分,包括十二指肠、空肠及回肠。小肠分化程度高,其黏膜富有绒毛、血管、淋巴和乳糜管,加强了对营养物质的吸收作用。

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