第十八章 哺乳纲(Mammalia)
 
 
18-1 进化地位  
    由合颞窝类的一支古代爬行类(兽齿类)于中生代三叠纪末期进化;神经系统和感觉器官高度发达;有极好体温调节能力和适应性。是脊椎动物中最高等的一类。
    由哺乳类中的灵长类进化出直立行走、大脑高度发达的人类。
18-2 生物学特征
    全身被毛,体温恒定,胎生,具胎盘(单孔类除外),哺乳,具汗腺;
四肢经扭转位于身体腹面;头骨合颞窝型,颈椎恒为7块,双枕髁,具完整次生硬腭和肌肉质软腭;齿骨上着生有槽生异型齿,为再生齿;完全双循环,红血球无核,保留左体动脉弓;具肌肉质横膈;有外耳壳,中耳有听小骨3块;大脑发达且机能皮层化,哺乳动物是由具有某些两栖动物特征的原始爬行动物发展而来的,在躯体结构上还保留着与两栖类相似的特征:
两栖类、哺乳类
爬行类、鸟类
头 骨
双枕髁
单枕髁
皮肤腺
丰富
缺乏
排泄物
尿素
尿酸
18-3 哺乳类的主要特征
18-3-1 胎生、哺乳
1、胎生 大多数哺乳动物的生殖方式为胎生,胚胎在母体内发育时通过胎盘吸取母体血液中的营养物质和氧气,同时把排泄物送入母体内。胎盘是胚胎的绒毛膜和尿囊膜与母体子宫内膜结合形成的特殊结构。哺乳动物胚胎的绒毛膜和尿囊膜相愈合,并形成许多指状突起(绒毛)嵌入母体的子宫内膜,胚胎与母体之间由一层膜隔开,胎儿、母体的两套血液循环不相通,营养物质、呼吸气体和代谢废物靠扩散作用进行交换。
胎盘有二种类型:
蜕膜胎盘:胎盘与子宫内膜联系紧密,愈合在一起,分娩时绒毛膜连带子宫内膜一起脱出体外,造成大量出血,如人。
无蜕膜胎盘:胎盘的绒毛膜和尿囊膜与子宫内膜联系不紧密,胎儿出生时胎盘与子宫内膜容易分离,分娩时子宫内膜不受伤害,无大量出血现象。如牛、羊。 胎生为胚胎发育提供了营养、保护及的恒温发育条件,使外界环境对胎儿是不良影响减少到最小程度。
2、哺乳 幼体产出后,依靠母体的乳腺分泌的乳汁供给发育所需的营养。哺乳使后代能在优越的营养条件和安全的保护下迅速成长,大大提高了哺乳类后代的成活率。
18-3-2 体形
前肢肘关节向后转,后肢膝关节向前转,四肢位于身体的腹侧下方,使躯体离开地面,增大了对身体的支撑和弹跳能力。
体形多样化,兽形,四肢发达,有尾,适合奔跑,陆生;鲸形,躯体流线型,四肢退化,呈浆状,水生;蝙蝠型,前肢特化成翼,具皮膜,能飞翔;
18-3-3 皮肤
表皮角质层发达,真皮加厚,含有丰富的血管、神经和感觉末稍,能感受温度、压力和疼觉等。
皮下脂肪层发达,有隔热保温作用。
体表披毛,是哺乳动物区别于其它脊椎动物的最显著特征之一。毛发是表皮角质化的产物,与爬行类的角质鳞片及鸟类的羽毛是同源物。具有保温、保护和触觉作用。
皮肤腺特别发达,皮肤腺来源于表皮生长层,有皮脂腺、汗腺、味腺和乳腺4种类型。皮脂腺,分泌皮脂以润滑皮肤和毛发,防止干燥等; 汗腺,分泌汗液,排泄部分尿素。出汗可调节体温; 味腺,为汗腺和皮脂腺的变形,能分泌特殊物质以吸引异性、识别同种个体或用以自卫;乳腺,为变态的汗腺,若干乳腺集中的一定区域称为乳区。按乳头有无及开口情况可分为三种类型, 无乳头型,乳腺似汗腺,无乳头,如鸭嘴兽。真乳头型,乳腺管都开口乳头表面,如灵长类。 假乳头型,乳头内有一空隙,称乳管,乳腺管开口于乳管基部,如牛。
鳞片、爪、指甲、蹄和角,绝大多数哺乳类指趾端具爪,为表皮角质鞘。在灵长类,爪演变为指甲;在有蹄类,爪演变为蹄。体表结构坚硬的如穿山甲的大型表皮角质鳞片。角为有蹄类所具有,主要分2类,即洞角(由真皮的骨质心和表皮角质鞘组成,无分叉,终生不脱换,雌雄均有,如牛羊角)和实角(为真皮骨质角,分叉,多数为雄性具有,每年脱换一次,如鹿角)。
18-3-4 骨骼
具7节颈椎,除极少数种类外,哺乳动物都具有7节颈椎(海牛、二趾树懒6节颈椎)。
具双枕髁。
下颌由单一齿骨组成,并直接与脑颅相连。
以上三点是哺乳动物骨骼的鉴别特征。
附肢骨
典型五指(趾)型四肢,四肢经历扭转:后肢的膝关节角顶朝前,前肢的肘关节角顶朝后,由位于体侧转而位于躯体下方,躯体抬离地面。陆栖哺乳动物适应于不同的生活方式,在足型上有跖行、趾行和蹄行性。其中以蹄行性与地表接触最小,是适应于快速奔跑的一种足型。
带骨
肩带,肩胛骨、锁骨。
腰带,髂骨、坐骨、耻骨。为后肢承重的主要部位。髂骨与荐骨结合牢固。耻骨和坐骨形成封闭式骨盆。
18-3-5 肌肉
具膈肌,膈肌是哺乳动物所特有的,膈肌将体腔分为胸腔和腹腔二部分,并形成胸廓,有辅助呼吸作用。
皮肤肌发达,高等的动物如灵长类有表情肌,是面部的皮肤肌肉,表情肌的收缩可表现喜怒哀乐。
四肢肌肉发达,以适应四肢的各种活动。
咀嚼肌发达,哺乳类具有发达的咀嚼肌(颞肌和咬肌),使口腔具有强有力的咀嚼功能。
18-3-6 消化
牙齿属于再生齿、槽生齿和异型齿。再生齿,有乳牙和恒牙之分,乳齿脱落后长出恒牙。异型齿,牙齿在形态和功能上有不同的分化。如门齿(切齿) 切断食物。犬齿(尖齿) 穿刺和撕裂食物。前臼齿(磨牙) 研磨食物,有乳齿,需换牙。后臼齿(磨牙) 不具乳齿,也称尽根牙。
哺乳类牙齿的形状和数目均有很大变异。齿型和齿数在同一种类是稳定的,这对于哺乳动物分类学有重要意义。通常以齿式(dentalformula)来表示一侧牙齿的数目。
具肉质的唇,为吮吸、摄食和辅助咀嚼的重要器官。
具唾液腺,口腔内有3对唾液腺(耳下腺、舌下腺和颌下腺),不仅能湿润食物帮助吞咽,还能分泌淀粉酶。
消化道直肠以肛门直接开口体外。
食虫和食肉类,胃为单室胃,消化道短,盲肠退化; 食草类:盲肠发达(大量细菌和原生动物)。
食草的反刍类,(多室胃)如瘤胃,同盲肠作用,网胃,微生物消化,瓣胃,微生物消化,皱胃,分泌胃液。
食物在瘤胃和网胃微生物消化返回口腔咀嚼进入瓣胃和皱胃
18-3-7 呼吸

喉部具声带,在喉腔两侧有粘膜皱壁形成的声带,长颈鹿无声带。
肺泡是肺的结构和功能单位。肺呈海绵状,是支气管在肺内反复分支后形成的一个复杂的气管树,其末端的微支气管互不相连。在微支气管末端膨大成囊状,形成肺泡囊,在肺泡囊内又分隔成许多小室,每一小室即一个肺泡。肺泡由单层扁平细胞组成,外面与毛细血管紧贴,在肺泡之间有弹力纤维分布,具有弹性。
进行腹式和胸式呼吸:肺泡之间虽有弹力纤维,具一定的弹性,但没有肌肉,肺不能主动地扩大和缩小,呼吸动作主要靠胸腔的扩大和缩小来压迫肺进行收缩。腹式呼吸,靠膈肌的收缩。胸式呼吸,靠肋间肌的收缩。
18-3-8 血液循环

具左体动脉弓;
静脉系统趋于简化:成对的前后主静脉变成单一的前、后大静脉;肾门静脉消失;成体腹静脉消失。静脉系统简化缩短了循环路径,有利于提高血压,加快循环速度。
红细胞不具细胞核,体积小,呈双凹形。不具细胞核:降低红细胞自身对氧的消耗,提高输氧效率。体积小,数量多,及双面凹陷都增加了红细胞与氧气的接触面积。
18-3-9 排泄

哺乳动物的后肾卵圆形,排泄物主要为尿素。肾的结构从剖面看分三部分: 皮质部 为最外层红褐色,由许多肾小体组成。
髓质部 位于皮质内层,色较淡,有放射状条纹,由肾小管和集合管组成。
肾盂 漏斗状,为输尿起始端的膨大部。
18-3-10 神经和感觉

大脑的体积增大,皮层加厚,表面出现褶折(沟和回)。
形成胼胝体、小脑皮层、脑桥等,哺乳动物特有的结构。 胼胝体 左右大脑半球之间由神经纤维组成的神经通路。 小脑皮层 小脑半球发达,出现小脑皮层(灰质)。 脑桥 位于小脑腹面,大、小脑之间的联系桥梁。
嗅觉特别发达。
听觉敏锐,具有发达的外耳和耳壳,中耳具三块听骨(锤骨、砧骨、镫骨)。
18-3-11 生殖 哺乳动物生殖器官发达,除原兽亚纲外,全部胎生。
雄性生殖系统由睾丸、附睾、输精管、尿道、副性腺和阴茎组成。
雌性生殖系统由卵巢、输卵管、子宫和阴道组成。
18-4 哺乳动物的分类
全球约4180种,我国约509种。与人关系密切,如毛皮资源、肉、脂肪、珍贵药材(鹿茸、虎骨)等;危害如鼠传播鼠疫等疾病。共分为三个亚纲:原兽亚纲、后兽亚纲、真兽亚纲。
18-4-1 原兽亚纲(Prototheria)
哺乳动物中最原始的类群,仍保留着一些近似于爬行类的原始特征:■卵生。■具泄殖腔,以单一泄殖腔孔开口体外,称为单孔类。■成体口腔内无齿。■大脑皮层不发达,无胼胝体。■无乳头。
同时具有哺乳动物的特征:■体表披毛。■有乳腺,以乳汁哺育幼仔。■具横膈膜。■体温在26-35℃之间,为变温向恒温过渡的中间类型。原兽亚纲分布在澳大利亚,有二个科:鸭嘴兽科,针鼹科。
18-4-2 后兽亚纲(Metatheria)
也称有袋亚纲,为低等哺乳动物,如袋鼠、袋狼、袋熊等。 主要特征:■胎生,但不具真正的胎盘,胚胎借卵黄囊(不是尿囊)与母体接触,幼仔发育不良。■母体具育婴袋。■具乳头,乳头位于育婴袋中。■大脑皮层不发达,不具胼胝体。■体温在33-35℃间波动。

鸭嘴兽
针鼹
大袋鼠和红大袋鼠
袋熊
18-4-3 真兽亚纲(Eutheria)
为哺乳动物的高等类群,共有17个目,在我国有13个目分布。
主要特征:■胎生,具真正的胎盘。■不具泄殖腔,消化道以肛门单独向体外开口。■大脑皮层发达,具胼胝体。■体温恒定,一般在37C左右。
生活在海洋中的有二个目:
(1)鲸目(Cetacea)
如白鳍豚、海豚等。
(2)鳍脚目(Pinnipedia)
海豹。
海豚
海豹
白暨豚
(3)树鼩目(Scandentia)
小型树栖食虫的哺乳动物。在结构上兼具食虫目和灵长目的特征,例如嗅叶较小、脑颅宽大、有完整的骨质眼眶环等。仅有1科16种,分布于东南亚热带森林内。代表动物树鼩,分布我国云南、广西及海南岛。
树鼩
树鼩
上、下颌都有门齿,而无犬齿的哺乳动物
(4)兔形目(Lagomorpha) 具2对门齿,上唇有唇裂。
穴兔
野兔
鼠兔
(5)啮齿目(Rodentia) 具1对门齿,上唇有唇裂。
灰鼠
灰鼠
旱獭
仓鼠
小家鼠
河狸
有蹄类
(6)奇蹄目(Perisso-dactyla) 第三趾发达,其余各趾退化,趾端具蹄。如:马科、犀牛科。
野马
野驴
亚洲犀牛
(7)偶蹄目(Artiodactyla) 第三、四趾同等发达,其余各趾退化,趾端具蹄。如:猪科、牛科、驼科、河马科、鹿科、长颈鹿科。
野猪
梅花鹿
长颈鹿
双峰驼
山羊
河马
(8)食虫目(Insectivora) 个体小,吻部细,牙齿结构原始,齿尖锐而分化不明显。如(刺)猬科。
(9)贫齿目(Edentata)
牙齿趋于退化的一支食虫哺乳动物。不具门牙和犬牙;若臼齿存在时亦缺釉质,且均为单根齿。大脑几无沟、回。后足5趾、前足仅有2—3个趾发达,具有利爪以掘穴。吻突出,舌长且能灵活伸缩,舔食蚁类。如三趾树懒。
刺猬
鼩鼱
三趾树懒
(10)食肉目(Carnivora) 门齿小,犬齿强大而尖锐,四肢发达,行动敏捷,上颌最后一枚前臼齿与下颌第一枚臼齿如剪刀状相交,特化为裂齿。大多为肉食性,少数种类演变为杂食性(黑熊)和植食性(熊猫)。如犬科、熊科、大熊猫科、鼬科。
黑熊
大熊猫
黄鼬

水獭

(11)长鼻目(Proboscidea) 鼻与上唇延长成长鼻,上门牙特别发达,特化为象牙。不具齿,为最大的陆栖哺乳动物。现仅存1科2种:亚洲象和非洲象。
亚洲象
非洲象
蝙蝠
(12)翼手目(Chiroptera) 前肢特化翼,指骨特别延长,指骨、体侧、后肢和尾之间具皮膜,适于飞翔,如蝙蝠。
(13)鳞甲目(Pholidota) 躯体、四肢被三角形覆瓦状排列的角质鳞片,鳞片间有少量毛。四肢短而强大,口内无齿,以蚂蚁为食,如穿山甲。
(14)灵长目(Primates) 具眼眶骨,双眼前视,拇指能与其它四指相对,多数具指甲。
懒猴
卷尾猴
猕猴
金丝猴
黑长臂猿
山魈
黑猩猩
大猩猩
穿山甲

胎盘结构
哺乳动物胎盘种类
蝙蝠型
兽形
鲸形
皮肤
皮肤腺
爪、指甲、蹄

骨骼
足型
腰带
牙齿
多室胃
喉和气管

心脏