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第2章 哺乳动物的基本概念和发展变化

1.哺乳动物的基本概念

我们大家在中央电视台的《动物世界》上看到的最多的动物可能就是哺乳动物了,哺乳动物是脊椎动物亚门下的一个纲,中文名为哺乳纲,统称兽类。除六种最原始的哺乳动物外,所有的哺乳动物都是直接生仔的。哺乳动物全身被毛,或长或短,包括头发与汗毛。绝大多数不是以卵的方式生育后代,而是通过母体生出幼儿胎生方式,并且以乳汁喂养幼儿。哺乳动物都有特别的颚骨关节。它们的身体温度恒定,但又会随外界环境温度的变化而变化。哺乳动物具有很发达的器官与神经,能对外界的变化快速做出相应的调节、改变,高度适应外界环境。其消化系统分化程度高,出现了口腔消化,从而进一步提高了消化能力,同时感觉器官十分发达,尤其表现突出的是嗅觉和听觉的高度灵敏。

哺乳动物心脏左、右两室完全分开,左心室将鲜血通过左动脉传输至身体各部;脑颅扩大,脑容量增加;中耳具有3块听骨;下颌由1块齿骨构成,与头骨为齿——鳞骨关节式;牙齿分化为门齿、犬齿和颊齿;7个颈椎,第1、2颈椎分化为环椎和枢椎。哺乳动物是动物界进化地位最高的自然类群,除南、北极中心和个别岛屿外,几乎遍布全球,现存约19目、123科、1042属、4237种。中国有11目,都是胎盘类。

全世界现存的4000多种哺乳动物,包括食肉动物(如虎)、食草动物(如兔)、既食肉又食草的杂食动物(如熊)。牛、羊、马等家畜和猫、狗、天竺鼠等宠物也是哺乳动物。哺乳动物分布广泛,遍及全球,与人类关系极为密切。我们人类也是哺乳动物,是动物界最高级的生物。

2.哺乳动物的发展变化

据研究,最早的哺乳动物化石是在中国发现的吴氏巨颅兽化石,吴氏巨颅兽生活在2亿年前的侏罗纪。哺乳动物(尤其是早期的哺乳动物)与爬行动物非常重要的区别在于其牙齿。爬行动物的牙齿都是一样的,同一个动物的牙齿没有区别,而哺乳动物的牙齿在它们颌中的部位不同。此外爬行动物的牙齿不断更新,哺乳动物的牙齿除乳牙外不再更新。在动物界中只有哺乳动物耳中有三块骨头,它们是由爬行动物的两块颌骨进化而来的。

到第三纪为止,所有的哺乳动物都很小。在恐龙灭绝后哺乳动物占据了许多生存环境。到第四纪,哺乳动物已经成为陆地上占支配地位的动物了。

在哺乳动物的进化发展过程中,在环境条件趋于极端化时,它们的适应能力调整十分明显。例如在荒漠环境中,骆驼和跳鼠都有许多保持水分的适应:减少尿液中的水分含量,不把水分用于调节体温,充分利用分解食物产生的水进行穴居或夜行等。极地环境的北极狐等都具有十分保暖的毛皮。

在运动方面,原始哺乳动物的五趾型四肢适于在地面行走,适应不同的生活方式而衍生出许多特殊类型。如在水中生活的鲸类和海牛类的后肢退化,前肢演变为鳍状;适应飞翔生活的翼手类的指骨延长,指和四肢间发展了翼膜;在地下生活的鼹鼠类的前肢呈铲形;在开阔草原奔跑的有蹄类的四肢趾端具有蹄,为了减轻四肢的重量,巨大的肌肉位于臀部;树栖的兽类或是具有锐爪便于在树干上攀爬,或是具有长指(趾)便于抓握树枝,还有极为特殊的适应树栖运动的兽类,如南美热带森林中的树懒,其趾端具有巨大的钩状爪,用以在树上攀爬和悬挂。

在食性方面,原始哺乳动物主要是以昆虫为食的杂食动物,后来,为适应不同的生活方式而逐渐演变。杂食者,以动物和植物为食;草食者以植物为食;肉食者以动物为食。每一类又可细分为许多类型。草食动物牙齿和咬肌发生了许多变化;啮齿类和兔形类发展了可终生生长的凿形门齿,以适应啮咬粗硬的树皮、坚果等;牛科和鹿科动物的上门齿消失,代之以厚的皮肤垫,以适应扯断草茎。犬齿在草食兽类中常常消失,而颊齿则扩大成为有效的研磨结构。肉食兽类与草食兽类相反,有着十分发达的犬齿,便于刺穿捕获物。肉食兽类的臼齿数倾向减退,由第4上前臼齿和第1下臼齿构成的裂齿是适于撕咬的工具。最特别的是各种食蚁兽类,如穿山甲、食蚁兽、土豚、针鼹、袋食蚁兽等,它们由于生活方式上的趋同,牙齿都极端退化,而发展了适于舔食蚁类的长而富有粘液的舌。

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