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第3章 物种丰富,千奇百怪——动物界的家族

自然界中生存着千奇百怪、物种奇特的动物。根据它们的外貌特征、生活习性、生存原理等因素,可以化分成丰富多彩的种类。

动物的分类方法有很多: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。除了以上两种特征外,我们还可以根据其他的特征对它们进行分类。

通过对不同动物的解剖,可以发现有的动物体内有脊椎骨,有的动物体内没有脊椎骨,根据体内有无脊椎骨,可以将所有的动物分为脊椎动物和无脊椎动物两大类。

1.无脊椎动物

无脊椎动物是动物类群中比较低等的类群,如蛔虫、蚯蚓、河蚌、虾、蟹及昆虫等。它是与脊椎动物相对应的一类。

无脊椎动物,不论种类、数量还是在分布上都是非常庞大的。现存约100多万种,已绝灭的则更多。无脊椎动物的种类总数占整个动物界种类总数的90%以上。

生活环境:海洋、江河、湖泊、池沼、盐滩以及陆地上都有它们的踪迹。

生活方式:有自由生活的种类,寄生生活的种类,半寄生生活的种类等等。

繁殖方式:无性繁殖类,有性繁殖类,两性均可繁殖类,个别还可以进行幼体生殖,孤雌生殖类等等。

随着对动物的各个方面研究得更加详尽,人们对动物彼此间亲缘关系的认识也更加深入。因此,无脊椎动物的种类也随着动物学的发展而不断地变化。

根据形态、生活习惯、生理原理、存活环境、外貌类型可将无脊椎动物进行如下分类:

有的身体是由一个细胞构成,构造简单,称为原生动物,又称单细胞动物。有的身体由多细胞构成,体形多不规则,由二层细胞构成,无口,无消化腔,称为多孔动物。有的动物体具有二胚层,呈辐射对称,消化腔有口、无肛门,这是腔肠动物。三胚层,两侧对称,无体腔的是扁形动物。动物发展到身体分节,具有真体腔的为环节动物。身体分节并有分节的附肢,已分化出头、胸、腹或头胸和腹的为节肢动物。体柔软不分节,真体腔退化,常备外壳的为软体动物。

体呈辐射对称,表有棘或刺,具有体腔,有内骨骼的是棘皮动物等等。

无脊椎动物形形色色,非常繁多复杂。有的酷似植物,固着生活,终生不移动;有的寄生在其他动物或植物体内、外生活;有些动物为雌雄同体,单个个体既可产生精子,又可产生卵子;也有的动物没有性的分化;更有的单独雌性个体就能繁殖后代,不需雄性参加;有的动物生有翅,可以飞翔;有些穴居木材或在岩石中生活。

总之,无脊椎动物形态万千,它是与人类关系密切的重要的动物资源。

尽管无脊椎动物形态万千,但无脊椎动物具有很多共同的特征:

(1)无脊椎动物多数体小,但软体动物中乌贼属的动物体长可达18米,腕长11米,体重约30吨。

(2)无脊椎动物多数水生,大部分海产,如有孔虫、放射虫、钵水母、珊瑚虫、乌贼及棘皮动物等,全部为海产。部分种类生活在淡水里,如水螅、一些螺类、蚌类及淡水虾蟹等。蜗牛、鼠妇等则生活在潮湿的陆地,而蜘蛛、多足类则绝大多数是陆生动物。

(3)无脊椎动物大多自由生活。在水生的种类中,体小的进行浮游生活;身体具有外壳的或在水底爬行(如虾、蟹),或埋栖在水底泥沙中(如沙蚕蛤类),或固着在水中外物上(如藤壶、牡蛎等)。

无脊椎动物也有不少寄生的种类,寄生在其他动物、植物体表或体内(如寄生原虫、吸虫、绦虫、棘头虫等)。有些种类如蚓蛔虫和猪蛔虫等可给人类带来危害。

2.脊椎动物

脊椎动物是我们最常见的动物,也是结构最复杂、进化程度最高的动物。

脊椎动物是由种类繁多复杂的软体动物进化而来,它们的形态结构悬殊,生活方式差别很大,但是组成躯体的器官系统及其功能基本一致。

脊椎动物身体左右对称,一般分为头、躯干和尾三部分。它们体内有由许多脊椎骨连接而成的脊柱,并有发达的头骨,中枢神经系统在身体背侧,心脏在腹侧。

脊椎动物包括鱼类、爬行类、鸟类、两栖类、哺乳类等五大类,在地球上的总数约有5万余种。

距今5亿到6亿年前,是无脊椎动物繁盛的时代。后来,随着动物的不断进化,海洋中出现了原始的鱼类,这是低等的脊椎动物。在以后的若干万年中,由于海面缩小和陆上水域分割,某些古代的鱼类逐渐演变为两栖类。为适应改变的环境,一些古代的两栖类又逐渐变为爬行类。爬行动物曾经有过1亿年左右的繁盛时期,登上陆地,那时是爬行类中的恐龙类雄霸着地球。

后来,随着恐龙类爬行动物的大量消亡,由一些古代爬行类动物进化而成的鸟类与哺乳类,像被子植物一样兴起并繁盛起来,最终成为地球上最占优势的动物群落。

脊椎动物具有以下的特征:

(1)有由脊椎骨组成的脊柱(脊索只见于胚胎期),脊柱保护脊髓,脊柱与其他骨骼组成脊椎动物特有的内骨骼系统。

(2)有明显的头部,背神经管的前端分化成脑及神经传导系统和其他感觉器官,例如眼、耳等。脑及感觉器官集中在头部,可加强动物对外界的感应,从而更好的适应生活环境。

(3)身体由表皮及真皮覆盖,皮肤有腺体。大部分脊椎动物的皮肤都有保护性性能的外构造所覆盖,例如鳞片、羽毛、体毛等,对动物体起到全方位保护作用。

(4)体内有完整的生理系统。消化系统包括口腔、舌头、食道、胃腺、肝脏、胰脏及小肠等;循环系统包括心脏、动脉、静脉及血管;排泄系统包括两个肾脏和一个膀胱;此外还有内分泌腺,能分泌激素(荷尔蒙),用来调节身体的机能、生长发育及生殖。

3.动物分类的历史

人类对动物的认识历史悠久,记载众多,积累了动物学的基本内容。

我国最古老的甲骨文中就记述了家畜及家禽的内容。公元前11世纪,我国的《尔雅》一书中就有了虫、鱼、鸟、兽、畜等分类知识的描述。在公元前8世纪到公元前2世纪时,我国的农牧业已相当的发展,在植物栽培技术、动物饲养技术方面已培育及筛选了许多优良品种,对人类做过很大贡献。到公元6世纪时,我国的《齐民要术》一书对当时的栽培技术及饲养技术做了系统的总结。明朝的李时珍著《本草纲目》一书(公元1596年),书中记述了2000多种动植物。全书共分52卷,有1100多幅插图,其中记述的动物有400多种。这本驰名中外的巨著是我国分类学上的一部伟大著作,是当时生物学水平的体现和总结。

我国古代的医学、生物学、文学等方面成就辉煌,但由于长时期的封建制度压制和近代半殖民地半封建的统治,严重阻碍了我国科技的发展,束缚了自然科学的传播,生物学研究处于落后状态。

西方的生物科学奠基于希腊的亚里士多德(公元前384~公元前322年),他被誉为动物学之父。早在公元前3世纪时,他就对动物进行了分类,描写了约454个种。

在15世纪之后,西方进入了文艺复兴时期,西方的生物科学也随着工业、农业及科学技术的发展而发展起来,并逐渐在世界上处于领先地位。

英国约翰·雷确立了“物种”的概念,划分了“种”、“属”及其他分类等级的范畴。荷兰的列文虎克(1632~1723)发明了显微镜,被誉为原生动物之父。

瑞典的林奈(1707~1829)建立了物种的双名命名法,奠定了现代分类学的基础。

法国拉马克(1744~1829)提出了物种进化思想,对无脊椎动物分类学做了巨大贡献。

德国施莱登(1804~1881)和施旺(1810~1882)发现细胞是动、植物的基本结构单位,奠定了细胞学说。是生物细胞学说之父。

英国达尔文(1809~1882)从自然选择观点确立了进化论,发表了《种物起源》一书。德国赫克尔(1834~1919)澄清了许多无脊椎动物的亲缘关系。

美国海曼(1888~1969年)对无脊椎动物及其亲缘关系做了系统的叙述及总结。

尽管生物学是较年轻的自然科学,但已是硕果累累,研究生物学对人类的生存有着至关重要的作用。