第二十章 最高等的脊椎动物 —哺乳纲 (Mammalia)
第一节 哺乳纲的主要特征
哺乳动物是全身被毛、运动快速、恒温、胎生和哺乳的脊椎动物。
它是脊椎动物中躯体结构、功能和行为最复杂的 — 个高等动物类群。
哺乳动物的进步性持征表现在以下几个方面:
1.具有高度发达的神经系统和感官,能协调复杂的机能活动和
适应多变的环境条件。
2.出现口腔咀嚼和消化,大大提高了对能量的摄取。
3.具有高而恒定的体温 (约为 25℃ 一 37℃),减少了对环境的依
赖性。
4.具有在陆上快速运动的能力。
5.胎生、哺乳,保证了后代有较高的成活率。
以上特征在躯体结构上的生物学表现具体为:
第二十章 最高等的脊椎动物 —哺乳纲 (Mammalia)
? 全身被毛,胎生,具有胎盘(单孔类除外),哺乳(具乳腺)。
? 四肢经扭转位于身体腹面。
? 头骨合颞窝型,双枕髁,具有完整的次生硬腭和肌肉质软腭。
? 下颌为单一齿骨,齿骨上着生槽生异型齿,为再生齿。
? 具汗腺;
? 血液完全双循环,保留左体动脉弓。
? 肺泡是气体交换的最终场所。
? 具有肌肉质横隔。
? 发展了外耳壳,听小骨 3块。
? 大脑发达且机能皮层化,发展了新小脑,有迅速学习的能力和灵
活可塑的行为。
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一、胎生、哺乳及其在动物演化史上的意义
1、胎生( vivipary)
? 受精卵(单孔类除外)在进入母体子宫后,植入子宫壁中,其绒毛膜和
尿囊与母体子宫内膜结合形成 胎盘,胎儿发育过程中所需营养和氧气以
及排泄的废物是通过胎盘来传递的。
? 胎盘是由胎儿的 绒毛膜 (chorion)和 尿囊 (a11antois),与母体子宫壁的
内膜结合起来形成的。 胎儿与母体这两套血液循环系统并不通连,而是
被一极薄 (约 2um厚 )的膜所隔开,营养物质和代谢废物是透过膜弥散作用
(用具高度特异选择性)来交换的(允许氧、二氧化碳、盐、糖、尿素、
氨基酸、简单的脂肪以及某些维生素和激素通过,大蛋白质分子、红血
细胞以及其它细胞均不能透过)。
? 哺乳类的胎盘分为 无蜕膜胎盘 和 蜕膜胎盘 。 无蜕膜胚胎 的尿囊和绒毛膜
与母体子宫内膜结合不紧密,易于脱离,胎儿出生时子宫壁不大出血。
蜕膜胎盘 的尿囊和绒毛膜与母体子宫内膜结为一体,胎儿产生时需将子
宫壁内膜一起撕下产出,造成大量流血。蜕膜胎盘的效能高,更有利于
胚胎发育。
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无蜕膜
胎盘
以及某
些有蹄

散布状胎盘 绒毛均匀分布在绒毛膜上。鲸、狐猴
叶状胎盘 绒毛汇集成一块块小叶丛,散布在绒毛膜上,大多数反刍动物。环状胎盘:绒毛呈环带状分布,食肉目、象、海豹
等。
蜕膜胎

环状胎盘 绒毛呈环带状分布,食肉目、象、海豹等
盘状胎盘 绒毛呈盘状分布。食虫目、翼手目、啮齿目和多数灵长目
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? 受精卵发育至胎儿成熟产出期间称为 妊娠期,是在母体子宫内进行(但
胎生有袋类的胎盘不是真正的胎盘,而是卵黄囊胎盘,幼仔发育不完全
即产出,需在母体腹部育儿袋中含着母兽的乳头继续发育直至成熟)。
而胎儿发育完成后产出的过程即为 分娩。 不同类群的兽类所产仔兽数是
不同的。
? 胎生为发育的胚胎提供了保护、营养以及稳定的恒温发育条件,保证酶
活动和代谢活动正常进行,使外界环境条件对胚胎发育的不利影响减低
到最小程度。
2、哺乳
? 母体具有 乳腺 (高度特化的汗腺)和 乳头,乳头的个数通常与一胎所产
胎儿数相当。卵生的原兽亚纲动物具乳腺但无乳头,母兽孵化出的幼兽
舔食母兽腹部乳腺区分泌的乳汁。
? 以乳汁哺育幼兽,是使后代在较优越的营养条件和安全保护下迅速成长
的生物学适应。 乳汁 含有水、蛋白质、脂肪、糖、无机盐、酶和多种维
生素。
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? 哺乳类产幼仔的生长速度因种类而异,新生儿的生长率一般与该种动物
乳汁内所含蛋白质的量相关。
二、哺乳纲躯体结构
(一 )外形
? 体外被毛为哺乳类外形最显著的特点。
? 前肢的肘关节向后转、后肢的膝关节向前转,从而使四肢紧贴于
躯体下方,大大提高了支撑力和跳跃力,有利于步行和奔跑,结
束了低等陆栖动物以腹壁贴地,用尾巴作为运动辅助器官的局面
? 头、颈、躯干和尾等部分,在外形上颇为明显。尾为运动的平衡
器官,大都趋于退化。
? 适应于不同小活方式的哺乳类,在形态上有较大改变。
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飞翔种类
前肢特化,
具有翼膜。
穴居种类体躯粗短,前肢特化如铲状,适应掘土。 水栖种类体呈鱼形,附肢退化呈桨状。
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(二)皮肤及其衍生物
哺乳类的皮肤结构致密,具有敏感的感觉功能和控制体温的功能。
为结构和功能最为完善的脊椎动物皮肤。
致密的皮肤具有良好的抗透水性,能有效地抵抗张力和阻止细菌侵
入,起着重要的保护作用。
哺乳类的皮肤在整个生命过程中是不断更新的。皮肤的质地、颜色、
气味、温度以及其它特性,能够与环境条件相协调。
哺乳类皮肤的主要特点:
1.表皮和真皮均加厚。
? 表皮的角质层发达。
? 真皮为致密的纤维性结缔组织构成,内含丰富的血管、神经和感觉末梢,
能感受温、压及疼觉。
? 表皮及真皮内有黑色素细胞( melanocytes),能产生黑色素颗粒,使
皮肤呈现黄、暗红、褐及黑色。
? 在真皮下有发达的蜂窝组织,能贮蓄丰富的脂肪,构成皮下脂肪层,起
着保温和隔热作用,也是能量的贮备基地。
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小型啮齿类的表皮只有几
层细胞
象、犀牛、河马及猪有几百层厚,
称硬皮动物 (pachyderms)
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2.被毛( hair)
? 毛是由表皮角质化形成,与角质鳞片及羽毛为同源结构。
? 毛由毛干和毛根组成:毛根埋在皮肤深处的毛囊内,外被毛鞘,
毛根末端膨大部分为毛球。毛球基部即为真皮构成的毛乳头,内
具丰富的血管,供应毛生长所需的营养物质。在毛囊内有皮脂腺
的开口,所分泌的油脂能滋润毛和皮肤。毛囊基部有竖毛肌附着。
毛干是由髓质、皮质和鳞片层构成,髓质疏松多孔(保温),皮
质坚韧有弹性(决定毛色),鳞片层为角质细胞(具保护作用)。
? 根据毛的结构特点,可分为针毛(长而坚韧,有毛向,具保护作
用)、绒毛(位针毛下层,无毛向,毛干的髓部发达,保温性强)
和触毛(特化的针毛,起触觉作用)。
? 毛在春秋季有季节性更换,称为换毛。
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3.皮肤腺特别发达
哺乳类皮肤腺来源于表皮的生发层,为多细胞腺。常见的有:
? 皮脂腺( sebaceous gland),泡状腺,多开口于毛囊基部。
? 汗腺 (sweat gland):管状腺,下陷入真皮深处,盘卷成团,外
包以丰富的血管。体表的水分蒸发散热,是哺乳类调节体温的一
种重要方式。同时,血液中所含的一部分代谢废物 (如尿素 )也随
之排出。汗腺不发达的种类 (如狗 ),体热散发主要靠口腔、舌和
鼻表面蒸发。
? 乳腺 (mammary gland):为哺乳类所特有的腺体,是一种管状腺
与泡状腺复合的腺体,也可认为是特化的汗腺。乳腺乳腺常丛聚
开口于躯体的特异部位,如鼠蹊部 (牛、羊 )、腹部 (猪 )和胸部
(猴 )。一般乳头对数与所产幼仔的数目相当,例如猪为 4— 5对、
牛羊为 2对、猴与蝙蝠为 1对。
? 味腺 (臭腺 )(secnt gland):味腺为汗腺或皮脂腺的衍生物 (如麝
的麝香腺、黄鼠狼的肛腺 ),对于哺乳类 (特别是社会性集群种类 )
同种的识别和繁殖配对有重要作用。
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4、具有多种皮肤衍生物
1) 爪 〔 claw〕 哺乳类的爪与爬行类的爪同源,皆为指 (趾 )端表皮角质化的
产物,为陆栖步行时指 (趾 )端的保护器官。常见的类型除爪以外,尚有
蹄 (hoof)和指甲 (nail),均为爪的变形。
2) 角 (horn) 角为头部表皮及真皮部分特化的产物,为有蹄类的防卫利器。
一般分为:
? 洞角,不分叉,终生不更换,为头骨的骨角外面套以由表皮角质化形成
的角质鞘构成。如牛角。
? 实角,分叉的骨质角,通常多为雄兽发达,且每年脱换一次。如鹿角。
刚生出的鹿角外包富有血管的皮肤,此期的鹿角称鹿茸,为贵重的中药。
? 瘤角,长颈鹿的角终生包被有皮毛,是另 — 种特殊结构的角。
? 表皮角,表皮角质形成,如犀牛角。
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(三 )骨骼
? 哺乳类的骨路系统十分发达,支持、保护和运动的功能进一步完
善化。
? 脊柱分区明显,结构坚实而灵活。
? 四肢下移至腹面,出现肘 (elbow)和膝 (knee),将躯体撑起,适宜
在陆上快速运动。
哺乳动物骨骼系统的演化趋向是:①骨化完全,为肌肉的附着
提供充分的支持;②愈合和简化,增大了坚固性并保证轻便;③
提高了中轴骨的韧性,使四肢得以较大的速度和范围 (步幅 )活动;
④长骨的生长限于早期,与爬行类的终生生长不同,提高了骨的
坚固性并有利于骨骼肌的完善。
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1.脊柱、肋骨及胸骨
? 脊柱分为颈、胸、腰、荐 5部分。
? 脊椎椎体为双平型,椎体间有软骨的椎间盘相隔,椎
间盘内有一髓核,是脊索退化的痕迹。
? 颈椎数目大多为 7枚,是哺乳类特征之 — 。
? 胸椎连有肋骨,并与肋骨、胸骨形成胸廓。
? 成体的荐椎多愈合为荐骨,在与腰带结合中增加了坚
固性和后肢承重能力。尾推数目不定而且退化。
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2.头骨
? 全部骨化,骨块减少,愈合紧密,枕骨逐渐向腹面移动。是哺乳
类的一个明显特征。
? 双枕髁,头骨合颞窝型。
? 具发达的颧弓 (由颌骨与颞骨的突起以及颧骨本体所构成 ),以作
为强大的咀嚼肌的起点。
? 有完整的骨质次生腭,并有肌肉质的软腭形成,使内鼻孔进一步
后移至咽部,鼻腔和口腔完全分开。从而使咀嚼时能完成正常呼
吸。 |
? 下颌仅由 1对齿骨构成,并直接与脑颅相关。
? 具有哺乳类特有的 3块听小骨:即镫骨、砧骨和锤骨。
? 鼻腔内出现复杂的鼻甲骨,与发达的嗅觉相关。并因鼻腔的扩大
而有明显的, 脸部, 。
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3.带骨及肢骨
? 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,且四肢转而位于躯体下方)。
? 肩带由肩胛骨、锁骨组成,肩胛骨发达而稳定,锁骨
退化。仅在攀缘 (如猴 )、掘土 (如鼹鼠 )和飞翔 (如蝙蝠 )
等类群发达。哺乳类肩带的简化与运动方式的单 — 性
有密切关系。
? 腰带由髂骨、坐骨和耻骨组成,髂骨与荐骨牢固结合,
耻骨和坐骨在腹中线结合,形成 封闭式骨盆 。
? 在足型上有 跖行, 趾行 和 蹄行型 3种类型。
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( 四 ) 肌肉:与爬行类相似, 但更加发达和复杂化 。
? 四肢肌肉发达 。
? 具特有的 隔肌, 参与形成分隔胸腔和腹腔的横隔, 其收缩舒张参
与呼吸动作 。
? 皮肤肌发达;在灵长类面部出现表情肌 。
? 头部有强大的 咀嚼肌 附着于颧弓 。
? 腹部的腹直肌仍保留原始分节状态 。
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(五)消化
从结构和功能方面看,消化系统主要表现在消化管分化程度高、出现
了口腔消化,消化腺十分发达,进一步提高了消化力。
1.口腔及咽部
哺乳类的咀嚼和口腔消化方式面临着一系列新的矛盾 (例如口
腔咀嚼与呼吸的矛盾,食物的粉碎、湿润和酵解问题等 ),因而引
起口和咽部结构发生改变。
? 哺乳类开始出现肉质的唇 (lip),有颜面肌肉附着以控制运动,为
吸乳、摄食及辅助咀嚼的重要器官。草食种类的唇尤其发达,有
的在上唇还具有唇裂 (如兔 )。
? 与口腔咀嚼活动相适应,口裂缩小,出现颊部 (cheek),使咀嚼的
食物碎屑不致掉落。树栖生活类群如松鼠、猴的颊部还发展了袋
状构造,称为颊囊 (cheek pouch),用以暂时贮藏食物。
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? 口腔的顶壁是由骨质的硬腭 (次生腭 )以及从硬腭向后的延伸部分 —— 软
腭 (soft palate)所构成。这个顶壁把鼻腔开口 (内鼻孔 )与口腔分隔开。
腭部常有成排的具角质上皮的棱,与咀嚼时防止食物滑脱有关。草食及
肉食种类角质棱发达;鲸须 (whalebone)即为此种角质棱的特化物所构成
的特殊滤食器官。
? 肌肉质的舌 (tongue)在哺乳类最为发达。与摄食、搅拌及吞咽动作有密
切关系。舌表面分布有味觉器官称味蕾 (taste bud),为一种化学分析器。
舌也是人的发音辅助器官。
? 哺乳类的前颌骨、颌骨及下颌骨 (齿骨 )上着生有异型齿 (heterodont
dentition),为槽生齿,分化为:
门牙 *(切牙,i— incisor):切割食物的功能。
犬牙 (尖牙 c— canine):撕裂功能。
臼齿 (磨牙,m— molar),具有咬、切、压、研磨等多种功能。
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,例如:猪为 =44;牛为 =32;
鼠为 =16;猴与人的齿式均为 =32。
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哺乳类的牙齿有 乳齿 与 恒齿 的区别。乳齿脱落以后即代以恒
齿,恒齿终生不再更换。此种生齿类型称为 再出齿 。与低等种类
的 多出齿 不同,后者牙齿易脱落,一生中多次替换,随掉随生。
哺乳类的前臼齿 (premolar)和门牙、犬牙有乳齿。臼齿无乳齿。
在进化过程中,哺乳动物出现各种适应辐射,即肉食类、草
食类和杂食类。齿型(特别是臼齿)上的变化能够反映哺乳动物
的演化程度高低。一般认为:原始哺乳动物(以现存食虫目为代
表)臼齿形态为 三尖齿 。在进化过程中臼齿发生, 方化, 现象。
以干草为食者,其齿冠为 高冠齿,臼齿面上的齿尖特化为各种形
态,如齿尖平圆,像小丘的 丘形齿 (杂食性哺乳动物的猪、熊
等);齿尖扩展成为新月状的 新月形齿 (鹿类等);一系列齿尖
连成一线,成屋脊状的 脊形齿 (象类等)。
因此,牙齿尤其是臼齿的结构既可作为分类的依据,又是根
据磨损程度鉴定年龄的一种手段。
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牙齿是真皮与表皮 (齿的釉质 )的衍生物。是由 齿质 (dentine),釉质
(珐琅质 )(enemel)和 齿骨质 (白垩质 )(cement)所构成。齿质内有髓腔,
充有结缔组织、血管和神经,供应牙齿所需营养。釉质是体内最坚硬的
部分,覆盖于齿冠部分。齿骨质覆于齿根外周,与颌骨的齿槽相联合,
它的成分是以磷酸钙为主。象的门牙不具釉质,为艺术雕刻的优质原料。
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? 哺乳类动物口腔内有耳下腺 (parotid gland)、颌下腺
(submaxillary gland)和舌下腺 (sublingual gland) 3对唾液腺
(salivary gland)。其分泌物中含有大量粘液和唾液淀粉酶
(ptyalin),能把淀粉分解为麦芽糖,进行口腔消化。很多哺乳类
能通过唾液腺蒸发失水调节体温。
? 口腔后方即为咽部( pharynx)。后鼻孔即开口于软腭后端而达于
咽部。
? 咽部两侧有耳咽管(欧氏管)的开口。耳咽管连通咽部与中耳腔,
可调整中耳腔内的气压而保护鼓膜。咽部周围还分布有大的淋巴
腺体,即扁桃体 (tonsil)。
? 吞咽反射:软腭上升、咽后壁向前封闭咽与鼻道的通路;舌骨后
推、喉头上升、使会厌软骨 (epiglottis)紧盖喉,封闭咽与喉的
通路。此时呼吸暂停,食物经咽部而进入食管,解决了咽交叉部
位呼吸与吞咽的矛盾。
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2.消化管
消化管的基本功能是传送食糜、完成机械消化和化学消化以及吸收养分。
? 直肠直接以肛门开口于体外 (泄殖腔消失 )是哺乳类与低等脊椎动物的显著区别。
? 哺乳类胃的形态与食性相关。大多数哺乳类为单胃。
? 食草动物中的 反刍类 ( ruminant)则具有复杂的 复胃 (反刍胃 )。反刍胃一般由 4室
组成,即瘤胃 (rumen)、网胃 (蜂巢胃 )(reticulum)、瓣胃 (omasum)和皱胃
(abomasum)。其中前 3个胃室为食道的变形,皱胃为胃本体,具有腺上皮,能分泌
胃液。
? 反刍 (rumination) 过程 是:当混有大量唾液的纤维质食物 (如干草 )进人瘤胃以后,
在微生物 (细菌、纤毛虫和真菌 )作用下发酵分解 (有时也能进入网胃 )。存于瘤胃
和网胃内的粗糙食物上浮,刺激瘤胃前庭和食道沟,引起逆呕反射,将粗糙食物
逆行经食道入口再行咀嚼。咀嚼后的细碎和比重较大的食物再经瘤胃与网胃的底
部,最后达于皱胃。这种反刍过程可反复进行,直至食物充分分解为止。
? 哺乳类小肠高度分化,小肠粘膜富有绒毛、血管和淋巴管,加强了对营养物质的
吸收作用。小肠具乳糜管 (1acteal),为输送脂肪的一种淋巴管,外观呈现乳白色。
小肠与大肠交界处为盲肠,草食性种类特别发达,在细菌的作用下,有助于植物
纤维的消化。大肠分为结肠与直肠。
3.消化腺 哺乳类的消化腺除口腔的唾液腺以外,在小肠附近尚有肝脏和胰脏,分别
分泌胆汁和胰液,注入十二指肠。
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(六 )呼吸
? 呼吸道由鼻腔、咽、喉和气管组成。
? 由于硬腭和软腭的出现,鼻腔和口腔完全分开,鼻腔内有发达的
鼻甲骨,其粘膜表面满布嗅觉神经末梢。伸入到头骨骨腔内的鼻
旁窦加强了鼻腔对空气的温暖、湿润和过滤作用。也是发声的共
鸣器。
? 喉部不仅是呼吸的通道,也是发音的器官,喉部软骨除环状软骨
和勺状软骨外,还具有哺乳类特有的甲状软骨和会厌软骨。喉腔
内有声带,声带紧张程度的改变以及呼出气流的强度可调节音调。
? 肺是由复杂的支气管树和最盲端的肺泡组成。肺泡 (alveolus)是
呼吸性细支气管未端的盲囊,由单层扁平上皮组成,外面密布微
血管,是气体交换的场所。肺泡之间分布有弹性纤维,伴随呼气
动作可使肺被动的回缩。
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? 呼吸中枢位于延脑。血液中二氧化碳含量的改变以及肺内压力的
变化,均能反射性地刺激呼吸中枢,借以调整节律性的呼吸频率。
吸气运动使肺泡膨大,位于肺泡周围的牵张感受器兴奋,所产生
的冲动沿迷走神经传入延脑的吸气中枢,使其抑制而产生被动的
呼气运动,称为肺牵张反射。大脑皮层控制着呼吸中枢的活动,
可直接调整呼吸运动和发声。
? 横膈膜的运动可改变胸腔容积( 腹式呼吸 ),加上肋骨的升降来
扩大或缩小胸腔容积( 胸式呼吸 ),使哺乳类的肺被动地扩张和
回缩,以完成呼气和吸气。
? 肋间肌和膈肌均受来于脊髓的运动神经元支配。四足动物的胸廓
参与支持体重而趋于稳定,加以肩带及前肢位于胸廓两侧,使肋
骨的活动范围受到限制,因而哺乳类膈肌的出现,对于加强呼吸
功能具有重要意义。
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(六 )循环
机体内水和溶解在水中的各种物质,总称为体液。其中细胞内液大约
占 66%,其余为细胞外液,包括细胞间液、血浆、淋巴液及脑脊液等。
细胞外液是细胞直接生活的环境,也是组织细胞与外界进行物质交换的
媒介,称为机体的内环境。尽管外环境经常发生剧烈变化,但内环境的
各种理化因素(例如酸碱度、温度、渗透压、和各种化学成分的浓度)
都是相对恒定的。这些都是在血液参加运输下得以完成的。
1.心脏 分为 4腔。右心室血液经肺动、静脉回左心房,构成 肺循环 。左心
宝血液经体动、静脉回右心房,构成 体循环 。右侧心房与心室壁均较薄,
内贮静脉血,房室间有右房室瓣。左侧心房与心室壁较厚,内贮动脉血,
房室间具有左房室瓣。从心脏发出的大动脉基部内也有 3个半月辨。所有
这些瓣膜的功能,全是防止血液逆流,以保证血液沿一个方向流动。心
脏肌肉的血液供应是由冠状循环完成的。
2.动脉 哺乳动物仅具有 左体动脉弓 。左体动脉弓弯向背方为背大动脉,直
达尾端。沿途发出各个分支到达全身。新出现 奇静脉 (右侧 )及半奇静脉
(左侧 ),相当于低等四足动物的退化的后主静脉前段,收集背侧及肋骨
间静脉血液,注入前大静脉回心。
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3.静脉 哺乳动物静脉系统趋于简化,主要表现在:
(1)相当于低等四足动物的成对的前主静脉和后主静脉,大体上被单一的
前大静脉 (上腔静脉 )和后大静脉 (下腔静脉 )所代替。
(2)肾门静脉消失。来于尾部及后肢的血液直接注入后大静脉回心。肾门
静脉 (以及腹静脉 )的消失,使尾及后肢血液回心时,减少了一次通过微
细血管的步骤,有助于加快血流速度和提高血压。
(3)腹静脉在成体消失。
4.淋巴 淋巴系统极为发达。淋巴管发源于组织间隙间的、先端为盲端的微
淋巴管,组织液通过渗透方式进入微淋巴管,微淋巴管再逐渐汇集为较
大的淋巴管,最后主要经胸导管 (thoracic duct)注入前大静脉回心。辅
助静脉血液回心。淋巴管内有瓣膜防止淋巴液逆流。
淋巴系统的发达可能与动静脉内血管压力较大,组织液难于直接经
静脉回心有关。小肠的淋巴管 (乳糜管 )携带脂肪经胸导管注入前大静脉
回心。微淋巴管是一种可变异的结构,因而管壁的缺口时开时闭,可将
不能进入微血管的大分子结构 (如蛋白质、异物颗粒、细菌以及抗原 )从
组织液中摄人,并在淋巴节内把它们过滤掉或加以中和。这种过滤功能
主要是由淋巴节的巨噬细胞完成的。
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淋巴节遍布于淋巴系统的通路上,在某些重要部位如颈部、腋下、鼠
蹊部以及小肠,尤为发达。扁桃体、脾脏和胸腺也是一种淋巴器官。淋
巴节除具有阻截异物,保护机体之外,还制造各种淋巴细胞。
哺乳类淋巴节的极度发达和遍布于全身,可能是温血动物对于防御
细菌等异物滋长的一种特殊机制。
5.血液 哺乳类红血细胞呈双凹透镜形 (骆驼为卵圆形 )。成长后无核,与其
他脊椎动物不同。
(八 )排泄
? 排泄系统是由肾脏 (泌尿 )、输尿管 (导尿 )、膀胱 (贮尿 )和尿道
(urethra)(排尿途径 )所组成。皮肤也是哺乳类特有的排泄器官。
? 肾脏的主要功能是排泄代谢废物,参与水分和盐分调节以及酸碱平衡。
同时,具有高度浓缩尿液的能力。
? 肾单位由肾小体和肾小管组成。哺乳类的肾单位数目十分众多,肾脏血
液供应量大而恒定。
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? 肾小管分为近曲小管 (proximal convoluted tubule)、髓袢 (或称
亨氏袢,loop of Henle)以及远曲小管 (distal convoluted
tubule)等部分。很多肾小管汇入一个集合管( collecting
tubule)。众多集合管汇成一外肾盏,各个肾开口于肾脏髓质部
内的空腔 —— 肾盂。肾盂通过输尿管最终将尿排出体外。刚刚渗
透入肾球囊内的尿称为原尿,经过肾小管和集合管重吸收水分、
无机盐 (主要是钠盐 )以及葡萄等以后的尿液称为终尿。原尿中的
水分约仅有 1%从终尿排出体外。
? 血液中盐类浓度的恒定,是在中枢神经系统的影响下,通过内分
泌腺改变肾小管对盐类的选择性而起重吸收作用,以及抗利尿素
对远曲小管水分的主动吸收作用实现的。
第二十章 最高等的脊椎动物 —哺乳纲 (Mammalia)
第二十章 最高等的脊椎动物 —哺乳纲 (Mammalia)
(九)神经系统
? 神经系统主要表现在大脑和小脑体积增大、神经细胞所聚集的皮层加厚和表面出
现了皱褶 (沟和回 )。
? 大脑皮层 (cerebral cortex)由发达的新脑皮层构成,它接受来于全身的各种感
觉器传来的冲动,通过分析综合,并根据已建立的神经联系而产生合适的反应。
纹状体已显著退化。古脑皮层 (paleopallium)称梨状叶,为嗅觉中枢。原脑皮层
(archipalliun)萎缩,称为海马 (hippocampus),为嗅觉中枢。左右大脑半球间,
由神经纤维所构成的通路称胼脂体 (corpus callosum),是哺乳类特有的结构。
? 间脑大部被大脑所覆盖。脑下垂体为重要的内分泌腺。间脑顶部尚有松果腺,也
是内分泌腺,可抑制性早熟和降低血糖。间脑壁内的神经结构主要包括背方的丘
脑 (视丘 )(thalamus)与腹面的丘脑下部 (hypothalumus)。丘脑是低级中枢与大脑
皮层分析器之间的中间站,来于全身的感觉冲动 (嗅觉除外 )均集聚于此处,经更
换神经元之后达于大脑。丘脑下部与内脏活动的协调有密切关系 (交感神经中枢 ),
并为体温调节中枢。
? 中脑相对不发达。中脑背方具有四叠体 (corpora quadrigemina),前面一对为视
觉反射中枢,后面一对为听觉反射中枢。中脑底部的加厚部分构成大脑脚
(cerebral peduncle),为下行的运动神经纤维束所构成。
第二十章 最高等的脊椎动物 —哺乳纲 (Mammalia)
? 小脑,是运动协调和维持躯体正常姿势的平衡中枢。小脑皮质又称新小
脑,是哺乳类所特有的结构。在延脑底部,由横行神经纤维构成的隆起,
称为脑桥 (ponsvarolii)。它是小脑与大脑之间联络通路的中间站,而且
是哺乳类所特有的结构;愈是大脑及小脑发达的种类脑桥愈发达。
? 延脑后连脊髓。二者的构造可互相比较。延脑除了构成脊髓与高级中枢
联络的通路外,还具有一系列的脑神经核。脑神经核的神经纤维与相应
的感觉和运动器官相联系。延脑还是重要的脏活动中枢,节制呼吸、消
化、循环、汗腺分泌以及各种防御反射 (如咳嗽、呕吐、泪分泌、眨眼
等 ),又称活命中枢。
? 脑内具有脑室,与脊髓的中央管相通连。脑与脊髓外面包有硬膜、蛛网
膜 (或蜘蛛膜 )和软膜等脑膜。在脑室、脊髓中央管以及各种脑膜之间,
充满脑脊液,它对保证脑颅腔内压力的稳定、缓冲震动、维持内环境 (盐
分和渗透压 )平衡和营养物质代谢,均具有重要作用。
? 脑神经 12对,植物性神经系统(包括交感和副交感神经系统)发达。
第二十章 最高等的脊椎动物 —哺乳纲 (Mammalia)
第二十章 最高等的脊椎动物 —哺乳纲 (Mammalia)
第二十章 最高等的脊椎动物 —哺乳纲 (Mammalia)
? 植物性神经系统 (“vegetative,system )(或称自主神经系统 autonomic system)
十分发达,其主要机能是调节内脏话动和新陈代谢过程,保持体内环境的平衡。
植物性神经系统与一般脊神经和脑神经的主要不同有以下方面:①中枢位于脑干、
脑、腰、荐髓的特定部位;②传出神经不直接达于效应器,而是在外周的植物性
神经节内更换神经元,再由这个更换的节后神经纤维 (postganglionic fibre)支
配有关器官;③协调内脏器官、腺体、心脏和血管以及平滑肌的感觉和运动。
? 植物性神经系统包括交感神经系统 (sympathetic system)和副交感神经系统
(parasympathetic system),它们一般均共同分布到同一器官上,其功能是互相
拮抗,对立统一的:交感神经兴奋引起心跳加快,血管收缩,血压升高,呼吸加
深加快,瞳孔放大,竖毛肌收缩,消化道蠕动减弱,有些腺体 (例如唾液腺 )停止
分泌,使有机体处于, 应激, 状态。副交感神经兴奋所引起的效果与此相反。
? 交感神经的中枢位于胸髓至腰髓前段的侧角,所发出的节前神经纤维达于脊柱两
侧的交感神经链,在其神经节上更换神经元或越过交感神经链至独立的神经节
(如肠系膜上的神经节 )上更换神经元,然后以节后神经纤维支配效应器。副交感
神经的中枢位于脑干的一些神经核以及荐髓的侧角,它的副交感神经节位置距效
应器很近或就在效应器上,因而节后神经纤维很短,这与交感神经有显著不同。
第二十章 最高等的脊椎动物 —哺乳纲 (Mammalia)
(十 )感觉器官
感觉器官十分发达,尤其表现在嗅觉和听觉的高度灵敏。
通常所称的感官,是指外感受器 (即接受外界环境中所发生的刺激 ),包
括物理感觉 (光、热、声、压力变化 )和化学感觉 (嗅、味变化 )。哺乳类对于
光 (视觉 )、声 (听觉 )和嗅 (嗅觉 )的感觉能力强,这对于远距离定向、定位都
有着积极意义。某些哺乳类在视力不足的条件下快速运动时,还发展了特殊
的高、低频声波脉冲系统,借听觉感知声波回声而定位,称回声定位。
蝙蝠以高频声波回声定位
海豚以高频及低频 2种水内声波 (声呐 )
回声定位
第二十章 最高等的脊椎动物 —哺乳纲 (Mammalia)
1.嗅觉 嗅觉高度发达,表现在鼻腔的扩大和鼻甲骨的复杂化。鼻
甲骨外覆有满布嗅神经的嗅粘膜,使嗅觉表面积大为增加。因而
它是哺乳类 (特别是夜行性哺乳类 )的重要感官。水栖种类 (如鲸、
海豚、海牛 )的嗅觉器官则退化。
2.听觉 听觉敏锐。内耳具有发达的耳蜗管 (cochlea)、中耳内具有
3块彼此相关节的听骨 (锤骨、砧骨和镫骨 )以及发达的外耳道和耳
壳。耳壳可以转动,能够更有效地收集声波。
陆生动物鼓膜随声波的振动以推动听骨,听骨撞击耳蜗管 (卵
圆窗部分 ),引起管内淋巴液的震动,从而刺激听觉的感受器 (柯
蒂氏器 ),将神经冲动传入脑而产生听觉。
在水中由于哺乳类的躯体与水的密度相近,声波可以直接穿过
躯体而达于耳。
某些齿鲸的下颌骨是空的,其中充满油液,为声波的优良导体,
因此可将声波迅速地传至紧靠其后面的中耳和内耳。
第二十章 最高等的脊椎动物 —哺乳纲 (Mammalia)
第二十章 最高等的脊椎动物 —哺乳纲 (Mammalia)
(十一)内分泌
? 内分泌系统极为发达,但内分泌腺的种类及基本功能与低等脊椎动物是
相似的。内分泌系统对于调节有机体内环境的稳定、代谢、生长发育和
行为等,都具有十分重要的意义。
? 内分泌腺 (endocrine gland)是不具导管的腺体,其所分泌的活性物质称
为激素 (hormone)。激素随血液循环达于全身的靶器官或组织。
? 含氮类 (蛋白质类、肽类 )激素对于靶细胞的作用,是通过 cAMP的媒介而
实现的。内分泌细胞所分泌的激素,随血液循环作为第 — 信使而作用于
靶细胞膜,使膜内的腺苷环化酶活化。腺首环化酶促使细胞内的 ATP分解,
产生 cAMP。 cAMP作为第二信使再促使细胞内的酶活化、细胞膜通透性的
改变和蛋白质的合成,从而引起 — 系列生理生化效应。
? 固醇类激素 (性激素、肾上腺皮质激素 )是进入细胞质后先和某种受体蛋
白接合,形成, 激素受体复合物, 而起作用。
? 动物机体机能的内分泌调节并非取决于单一激素。只有在各激素间处于
相对平衡状态时,才能体现正常的调节机能。例如,血糖水平在血液内
的相对恒定,除了受胰岛素和胰岛血糖素的主要控制外,还受甲状腺素、
生长素、肾上腺素、肾上腺皮质激素以及促肾上腺皮质激素的影响。这
体现了内分泌腺之间和激素之间的相互作用、拮抗统一。
第二十章 最高等的脊椎动物 —哺乳纲 (Mammalia)
? 哺乳类的内分泌腺主要有脑垂体 (pituitary gland)、甲状腺
(thyroid gland)、甲状旁腺 (parathyroid gland)、胰岛 (islets
of Langerhans)、肾上腺 (adrenal gland)、性腺 (gonad)和胸腺
(thymuas)等。
1.脑垂体 位于间脑腹面,由神经垂体 (neurohypophysis)和腺
垂体 (adenohypophysis)两部分组成。前者在胚胎发生时来源于间
脑的下丘脑,通称脑垂体后叶;后者来于口腔背方所突出的囊,
通称脑垂体前叶。
神经垂体分泌 2种八肽激素,即加压素或称抗利尿激素 (ADH)
以及催产素。前者的主要作用是引起小动脉平滑肌收缩、促进肾
脏对水分的重吸收。后者是分娩时促进子宫收缩及泌乳,在鸟类
则刺激输卵管运动。
腺垂体分泌多种肽激素。
第二十章 最高等的脊椎动物 —哺乳纲 (Mammalia)
腺垂体分泌的激素及其作用
激素 靶细胞或组织 作用
促肾上腺皮质激素
( ACTH)
肾上腺皮质 促进皮质激素(类固醇化合物)的生成与
分泌
促甲状腺激素( TSH) 甲状腺 促进甲状腺激素的合成与分泌
生长激素( GH) 所有组织 促进组织生长,RNA与蛋白质的合成,脂
解与抗体形成,葡萄糖与氨基酸的运输
促卵泡激素( FSH) 卵泡曲精细管 促进卵泡成熟或精子生成
促黄体激素( LH) 卵巢间质细胞精巢间质细胞 促进卵泡成熟,雌激素分泌、排卵,黄体
生成,孕酮分泌,促进雄激素合成与分泌
催乳激素( PRL) 乳腺 促进乳腺生长,乳蛋白合成,分泌乳汁
促黑激素( MSH) 黑色素细胞 促进黑色素的合成及黑色素细胞的散布
第二十章 最高等的脊椎动物 —哺乳纲 (Mammalia)
2.甲状腺 为一对位于喉部甲状软骨腹侧的腺体,在胚胎发生上来
于咽囊,与文昌鱼的内柱同源。
甲状腺激素是唯一含有卤族元素的激素。其主要作用是提高
新陈代谢水平、促进生长发育。它作用于肝脏、肾脏、心脏和骨
骼肌,使肝糖分解,血糖升高;并促进细胞的呼吸作用,提高耗
氧量和代谢率。因而对恒温动物的体温调节有重要作用。
3.甲状旁腺 位于甲状腺的背侧方,通常为 2对,普遍见于陆栖脊椎
动物。其所分泌的激素对血液中的钙和磷的代谢有重要作用,它
作用于骨基质及肾脏,使血钙浓度升高。
4.胰岛 为散布于胰脏中的细胞群。胰岛组织含有 α, β 细胞。前
者分泌胰高血糖素,能促进血糖升高; β 细胞分泌胰岛素,能促
使血液中的葡萄糖转化成糖原,提高肝脏和肌肉中的糖原贮藏量。
当胰岛素分泌不足时,血糖含量就会升高并由尿排出,出现糖尿
病。 1965年我国首次人工合成含有 51种氨基酸的牛胰岛素。
第二十章 最高等的脊椎动物 —哺乳纲 (Mammalia)
5.肾上腺 位于肾脏前方内侧的一对小型腺体,由表皮的皮质和深层的髓质构成。
肾上腺皮质又称肾间组织,在胚胎发生时来源于生肾节与生殖节之间的中胚层;
是腺组织,分泌与性腺同类的类固醇激素。肾上腺皮质激素能调节盐分 (钠、钾 )
代谢、糖分代谢以及促进第二性征的发育。肾上腺髓质在胚胎发生上与交感神经
节同源,也受交感神经支配。它所分泌的激素称肾上腺素,其作用是使动物产生
,应急, 反应,例如心跳加快,血管收缩、血压升高,呼吸加快、血糖增加,内
脏蠕动变慢等类似交感神经兴奋时的反应。
6,性腺 睾丸的曲精细管间的间质细胞能分泌雄激素,是固醇类激素,主要是睾丸酮
和雄烷二酮。雄激素促进雄性器官发育、精于发育成熟和第二性征的发育,也促
进蛋白质 (特别是肌原纤维蛋白层 )合成和身体生长,使雄性具有较粗壮的体格和
肌肉。
雌激素由卵巢的卵泡产生,主要是雌二醇,能促进雌性器官发育、第二性征
形成以及调节生殖活动周期。哺乳类的黄体能分泌孕酮 (或称黄体酮 ),能使子宫
粘膜增厚,为胎儿着床准备条件,并抑制卵泡的继续成熟,促进乳腺的发育等。
低等脊椎动物的卵泡壁或间质组织可分泌孕酮,主要影响输卵管的发育和生理活
动。
胎盘哺乳动物的胎盘也是暂时的内分泌器官,分泌与妊娠和分娩有关的激素
如孕酮、雌激素、促性腺激素、催乳激素等。
7.胸腺 位于心脏的腹前方,在胚胎发生上来源于咽囊,幼体较发达。胸腺究竟是内
分泌腺还是淋巴腺尚有争议,其所分泌的胸腺素能增强免疫力。
第二十章 最高等的脊椎动物 —哺乳纲 (Mammalia)
8.其他内分泌腺
? 松果体 (松果腺 )位于间脑顶部,分泌的激素主
要是褪黑激素,可能与体色、生长和性成熟有
关。
? 消化管分泌的激素有促胃液素、促胰液素、促
肠液素等,能激发有关消化液的分泌。
? 哺乳类雄性的前列腺能分泌前列腺素,它对精
子的生长、成熟以及全身的许多生理活动均有
影响。已知前列腺素还存在于卵巢、子宫内膜、
脐带甚至一些植物组织中。
第二十章 最高等的脊椎动物 —哺乳纲 (Mammalia)
(十二)生殖
1.结构和功能
(1)雄兽有一对睾丸, 通常位于阴囊 (scrotum)中。
? 睾丸是由众多的曲精细管 (精小管 )(seminiferous tubule)构成,它是产生精子
的地方。
? 曲精细管间具有间质细胞 (interstitial cell),能分泌雄性激素、促进生殖器
官发育、成熟和第二性征的形成及维持。曲精细管经输出小管 (vas efferens)而
达于附睾 (epididymis)。
? 附睾是大而卷曲的管,它的壁细胞分泌弱酸性粘液 (氢离子浓度比曲精细管大 10
倍 ),构成适宜于精子存活的条件;精子在这里经过重要发育阶段而成熟。附睾
下端经输精管而达于尿道。精液经尿道、阴茎而通体外。
? 重要的附属腺体有精囊腺 (seminal vesicle)、前列腺 (prostate g1and)和尿道
球腺 (bulbourethral gland),它们的分泌物构成精液的主体,所含的营养物质,
能促进精子的活性。前列腺还分泌前列腺素,对于平滑肌的收缩有强烈影响。精
液中含有高浓度的前列腺素,可使子宫收缩,有助于受精。尿道球腺在交配时首
先分泌,腺液为偏碱性的粘液,起着冲洗尿道及阴道、中和阴道内的酸性,以利
于精子存活的作用。
? 温度对于精子生成过程有显著影响。阴囊中的温度比腹腔低 3℃ 一 4℃,可以保证
精子在生成过程的正常进行和存活。
第二十章 最高等的脊椎动物 —哺乳纲 (Mammalia)
第二十章 最高等的脊椎动物 —哺乳纲 (Mammalia)
? 哺乳类的睾丸有的种类终生下降于阴囊中 (如有袋类、食肉类、有蹄类、
灵长类 );
? 有的在繁殖期下降于阴囊中 (如啮齿类、翼手类 )。
? 少数终生保留在腹腔内 (如单孔类、鲸、象等 )。睾丸终生下降的种类,
在胚胎发育早期,睾丸仍位于腹腔内,至后期则降入阴囊。其降入的通
路即为腹股沟管 (鼠蹊管 )(inguinal canal)。
? 阴茎 (pcnis)为雄兽的交配器官,由附于耻骨上的海绵体 (corpus
cavernosum)所构成,海绵体包围尿道。尿道兼有排尿及输送精液的功能 。
第二十章 最高等的脊椎动物 —哺乳纲 (Mammalia)
(2)雌兽有一对卵巢。
? 主要由 3部分构成:①结缔组织构成的基质;②围绕表层的生殖上
皮 (germinal epithelium);③数目繁多、处于不同发育阶段的滤
泡 (follicle)。
? 每个滤泡内含有一个卵细胞,其外有滤泡液含有雌性激素,能促
进生殖管道及乳房的发育以及第二性征的成熟。
? 卵成熟后,滤泡破裂,卵及滤泡液一起排出。所残余的滤泡即逐
渐缩小,并由一种黄色细胞所充满,成为黄体 (corpus luteum)。
黄体是一种内分泌组织,所分泌的激素 (孕酮 )可抑制其他滤泡的
成熟和排卵,并促进子宫和乳腺发育,为妊娠做好准备。
? 成熟卵排出后,进入输卵管前端的开口 (输卵管伞 ),沿输卵管下
行达于子宫 (uterus)。受精作用发生于输卵管上段,已受精的卵
即种植于子宫壁上,在这里接受母体营养而发育。子宫经阴道开
口于体外。
第二十章 最高等的脊椎动物 —哺乳纲 (Mammalia)
第二十章 最高等的脊椎动物 —哺乳纲 (Mammalia)
? 哺乳类的子宫有多种类型。原始类型为 A、双体子宫 (如啮齿类 ),
较高等种类则为; B、分隔子宫 (如猪 ),C、双角子宫 (如有蹄类、
食肉类 ),D、单子宫 (如蝙蝠、灵长目 )。单子宫一般产仔数目较
少。
第二十章 最高等的脊椎动物 —哺乳纲 (Mammalia)
2,动情周期 (oestrous eycle)
? 哺乳类性成熟的时间,从几个月到数年不等。性成熟晚于体成熟。
? 性成熟以后,规律性地进入发情期,称为动情。卵在动情期排出,非动
情期卵巢处于休止状态。大多数哺乳类一年中仅出现 1— 2次动情期 (例如
某些单孔类、有袋类、偶蹄类、食肉类 );少数为多动情期,在一年的某
些时期内不断地出现几天为一周期的动情 (如啮齿类及灵长类 )。大家鼠
的每一动情周期为 4— 5天。旧大陆猿猴具有 28天的周期 (与人相同 ),在
此期间具有月经 (menstral flow)。
3.控制繁殖期的因子
? 繁殖行为是内外因子综合影响的结果。在神经系统控制下,通过脑下垂
体的分泌以及性腺分泌的激素,调节着性器官的话动,但同时也通过一
定的条件 (外因 )而起作用。例如,猕猴尽管一年中间有多次月经周期,
但仅在有限的动情期内发生妊娠,其余时期则处于不排卵状态。啮齿类
的动情期也具有季节性。显然环境因子的季节变化有重要影响。
? 环境因子主要涉及营养、光照变化、异性刺激等方面。
第二十章 最高等的脊椎动物 —哺乳纲 (Mammalia)
? 在营养条件充足的情况下,家畜(牛、羊)从野生种类的单动情周期改
变为多动情周期。人工控制光照的改变,可诱导使春季动情的毛皮兽
(狐、貂)提前在冬季配种。
? 异性刺激可产生类似激素(外激素 pheromones)的效果,通过嗅觉引起
反射。兔的滤泡只有经过交配(交配后 10小时)才能排卵。一般认为外
激素是一种挥发性的气味物质,由一些皮肤腺所释放的,引起受纳者的
化学感受器(如嗅觉)反应。外激素对于哺乳类的性引诱、性成熟、母
兽的性周期、妊娠以及母性行为等,都有明显的影响。这种个体间交换
信息的形式称为化学通讯。
第二十章 最高等的脊椎动物 —哺乳纲 (Mammalia)
第二节 哺乳纲分类
现存哺乳类约有 4.000余种,分为 3个亚纲:
一、原兽亚纲 (Prototheria)
现存哺乳类中的最原始类群。具接近爬行类的原始持征:
1.卵生,
2.产具壳的多黄卵,
3.雌兽具孵卵行为。
4.乳腺仍为一种特化的汗腺,
5.不具乳头。
6.肩带结构似爬行类 (具有乌喙骨、前乌喙骨及间锁骨 )。
8.有泄殖腔,因而本类群又称单孔类。
9.雄兽尚不具高等哺乳类那样的交配器官 (阴茎 )。
10.大脑皮层不发达、无胼脂体。
11.成体无齿,代以角质鞘。
12.体温调节能力弱,能维持体温基本恒定 (波动在 26℃ 一 35℃ 之
间 )。一般在寒冷季节冬眠,热天蛰伏不出。
第二十章 最高等的脊椎动物 —哺乳纲 (Mammalia)
现存种类仅产于澳洲及其附近的某些岛屿上。主要种类主要是
针鼹和鸭嘴兽。
针鼹 鸭嘴兽
第二十章 最高等的脊椎动物 —哺乳纲 (Mammalia)
二、后兽亚纲( Metatheria)
较低等的哺乳动物类群,主要分布于澳洲及南美洲草原地带。典型
代表有灰袋鼠( Macropus giganteus)。主要特征为:
1,胎生,但不具真正的胎盘,
2,胚胎借卵黄囊与母体的子宫壁接触,
3,幼仔发育不良,需继续在雌兽腹部的育儿袋中长期发育。因而本类
群又称有袋类。
4,泄殖腔已趋于退化,但尚留有残余。
5,肩带表现有高等哺乳类的特征 (前乌喙骨与乌喙骨均退化,肩胛骨增
大 )。
6,具有乳腺,乳头位于育儿袋内。
7,大脑皮层不发达,无骈胝体。
8,异型齿,但门牙数目较多 (常为 5/ 3,20,3/ 2),属低等哺乳类性
状。
9,后兽亚纲的体温更接近于高等哺乳类( 33℃~35℃ ),而且能在环境
温度大幅度变动的情况下维持体温恒定。
主要种类如:灰袋鼠、袋熊等。
第二十章 最高等的脊椎动物 —哺乳纲 (Mammalia)
澳洲大陆由于很早即与地球的主要大陆隔离,高等哺乳类(有胎盘类)未能侵入。
有袋类适应于各种不同的生活方式。发展了类似有胎盘类的各种生态类群。例如,以肉
食为生的袋狼、袋鼬;草食类的袋鼠 (生活方式似有胎盘类的鹿、羊和羚羊 )以及类似于
啮齿类 (旱獭、松鼠、兔 )生活方式的袋熊、袋貂和袋兔。因而 是研究动物适应辐射和进
化趋同的重要对象。
第二十章 最高等的脊椎动物 —哺乳纲 (Mammalia)
三、真兽亚纲 (Eutheria)
真兽亚纲又称有胎盘类,是高等哺乳动物类群。占现存哺乳类
的 95%。
本亚纲的主要特征是:
1,具有真正的胎盘 (借尿囊与母体的子宫壁接触 ),胎儿发育完
善后再产出。
2,不具泄殖腔。
3,肩带为单一的肩胛骨所构成。
4,乳腺充分发育,具乳头。
5,大脑皮层发达,有胼胝体。
6,异型齿,但齿数趋向于减少,门牙数目少于 5枚。
7,有良好的调节体温的机制,体温一般恒定在 37℃ 左右。
真兽亚纲的现存种类有 18个目,其中 14个目在我国有分布。我
国种类约 500种。
第二十章 最高等的脊椎动物 —哺乳纲 (Mammalia)
(一 )食虫目( Insetivora)
较原始的有胎盘类。个体较小,吻部细尖,适于食虫。四肢多短小,
指 (趾 )端具爪,适于掘土。牙齿结构比较原始。体被绒毛或硬刺。主要
以昆虫及蠕虫为食,大多数为夜行性。
常见代表种类有刺猬 (Erinaceus europaeus),鼩鼱 (Sorex araneus),
缺齿鼹 (Mogera robusta) 等。
(二 )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 (Tupaia glis)分布我国云南、广西及
海南岛。
(三 )翼手目 (Chiroptera)
唯一能真正飞翔的哺乳动物。前肢特化,具特别延长的指骨。由指
骨末端至肱骨、体侧、后肢及尾间,着生有薄而柔韧的冀膜,借以飞翔。
前肢仅第一或第一及第二指端具爪。后肢短小,五趾具长而弯的钩爪,
适于悬挂栖息。胸骨具胸骨突起,锁骨发达,均与特殊的运动方式有关。
齿尖锐,适于食虫,一些种类以果实为主食,少数种类特化为吸血。夜
行性。常见代表如 蝙蝠 (Vespertilio superans)。
第二十章 最高等的脊椎动物 —哺乳纲 (Mammalia)
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(四)灵长目( Primates)
直接起源于食虫类祖先。树栖生活类群,只有狒狒和人例外,下到
地面生活,群栖。杂食性。分布于热带、亚热带和温带地区。除少数种
类外,拇指 (趾 )多能与它指 (趾 )相对,适于树栖攀缘及握物。锁骨发达,
手掌 (及跖部 )裸露,并具有两行皮垫,有利于攀缘。指 (趾 )端部除少数
种类具爪外,多具指甲。大脑半球高度发达。眼眶周缘具骨,两眼前视,
视觉发达,嗅觉退化。雌兽有月经。
常见的主要类群有,懒猴科 (Lorisidae), 卷尾猴科 (Cebidae),
猴科 (cercopithecidae)、长臂猿科( Hylobatidae)、猩猩科
(Pongidae)、人科 (Hominidae)。
第二十章 最高等的脊椎动物 —哺乳纲 (Mammalia)
第二十章 最高等的脊椎动物 —哺乳纲 (Mammalia)
第二十章 最高等的脊椎动物 —哺乳纲 (Mammalia)
(五 )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。分布于中、南美的森林中。
著名的代表动物有大食蚁兽、三趾树懒和懒犰狳。
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(六 )鳞甲目 (Pholidota)
体外覆有角质鳞甲,鳞片间杂有稀疏硬毛。头小,不具齿,
吻尖、舌发达,前爪长,适应于挖掘蚁穴、舐食蚁类等昆虫。分
布于亚洲、非洲的热带和亚热带地区。我国南方产穿山甲( Manis
pentadactyla),其鳞片为中药原料。
第二十章 最高等的脊椎动物 —哺乳纲 (Mammalia)
(七 )兔形目 (Lagomorpha)
中小型草食性动物,与啮齿目有较近的亲缘关系。上颌具有 2对前后着生的
门牙,后一对很小.隐于前一对门牙的后方,又称重齿类。门牙前后缘均具珐琅
质。无犬牙,在门牙与前臼齿间呈现空隙,便于食草时泥土等杂物溢出。上唇具
有唇裂,也是对食草习性的适应。主要分布在北半球的草原及森林草原地带。
本目常见代表有达乌尔鼠免 (Ochotona daurica)、草兔 (Lepus capensis) 及
欧洲地中海周围地区的穴兔 (Oryctolagus cuniculus)。
第二十章 最高等的脊椎动物 —哺乳纲 (Mammalia)
(八 )啮齿目( Rodentia)
哺乳类中种类及数量最多的一个类群 (约占种数的 1/ 3),适应生活于在多种
生态环境,遍布全球。体中、小型。上下颌各具一对门牙,仅前面被有釉质,呈
凿状,终生生长。无犬牙,门牙与前臼齿间具有空隙。嚼肌特别发达,适于啮咬
坚硬物质。臼齿常为 3/ 3。常见的类群主要有,松鼠科 (Sciuridae), 河狸科、
仓鼠科 (Cricetidae)、鼠科 (Muridae)、跳鼠科 (Dipodidae)等。
第二十章 最高等的脊椎动物 —哺乳纲 (Mammalia)
(九)鲸目 (Cetacea)
水栖兽类。适应于游泳,在体型上及结构上有很大变异:体
毛退化 (胎儿头部尚具毛 )、皮脂腺消失、皮下脂肪层发达,前肢
鳍状、后肢消失,颈椎有愈合现象,具, 背鳍, 及水平的叉状
,尾鳍, 。鼻孔位于头顶,其边缘具有瓣膜,入水后关闭,出水
呼气时声响极大,形成甚高的雾状水柱,因而又称喷水孔
(bolwhole)。肺具弹性,体内具有能贮存氧气的特殊结构,从而
能在 15分钟至 1小时出水呼吸一次。外耳退化。齿型特殊,具齿的
种类为多数同型的尖锥形牙齿。雄兽睾丸终生位于腹腔内。雌兽
在生殖孔两侧有一对乳房,外为皮囊所遮蔽,授乳时借特殊肌肉
的收缩能将乳汁喷入仔鲸口内。本目具有重大经济价值,除皮肉
可利用外,鲸油为高级油脂。
分为须鲸类 (Mystacoceti)和齿鲸类 (Odontoceti)。
第二十章 最高等的脊椎动物 —哺乳纲 (Mammalia)
第二十章 最高等的脊椎动物 —哺乳纲 (Mammalia)
第二十章 最高等的脊椎动物 —哺乳纲 (Mammalia)
(十 )食肉目 (Carnivora)
猛食性兽类。门牙小,犬牙强大而锐利,具裂齿 (食肉齿 ),即上颌
最后一枚前臼齿和下颌第一枚臼齿的齿突如剪刀状相交。指 (趾 )端常具
利爪以撕捕食物。脑及感官发达。毛厚密而且多具色泽,为重要毛皮兽。
我国常见代表有,犬科 (Canidae)、熊科 (Ursidae)、大熊猫科
(Ailuropodidae),鼬科 (Mustelidae)、猫科 (Felidae)等。
第二十章 最高等的脊椎动物 —哺乳纲 (Mammalia)
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第二十章 最高等的脊椎动物 —哺乳纲 (Mammalia)
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(十一 )鳍脚目( Pinnipedia)
海产兽类。四肢特化为鳍状,前肢鳍足大而无毛,后肢转向体后,
以利于上陆爬行。不具裂齿。我国代表种类为斑海豹 (Phoca vitulina)。
体色灰黄具棕黑色斑,不具耳壳。齿式为 。皮张及泊脂有一定经济价值。
第二十章 最高等的脊椎动物 —哺乳纲 (Mammalia)
(十二 )长鼻目 (Proboscidea)
现存最大的陆栖动物。具长鼻,为延长的鼻与上唇所构成。体毛退化,具 5指
(趾 ),脚底有厚层弹性组织垫。上门牙特别发达,突出唇外,即通称的, 象牙, 。
臼齿咀嚼面具多行横棱,以磨碎坚韧的植物纤维。植物食性。睾丸终生留于腹腔
内。我国云南南部所产的亚洲象 (Elephas maximus)为国家 I级重点保护动物。鼻
端部具有一个突起,耳较非洲象小,雌象无象牙,后足 4趾。
第二十章 最高等的脊椎动物 —哺乳纲 (Mammalia)
(十三 )奇蹄目( Perissodactyla)
草原奔跑兽类。主要以第三指 (趾 )负重,其余各趾退化或消失。指
(趾 )端具蹄,有利于奔跑。门牙适于切草,犬牙退化,臼齿咀嚼面上有
复杂的棱脊。胃简单。本目代表种类有:
1.马科 (Equidae) 马型兽类。仅第三指 (趾 )发达承重,其余各趾均退
化。颈背中线具一列鬃毛。腿细而长。尾毛极长。门牙凿状,臼齿齿冠
高、咀嚼面复杂。野马 (Equusprzewalskii)和野驴 (Equus hemionus)为
本科代表。野马原产于蒙古及我国新疆等地,现已绝迹。近年我同从国
外向新疆引入十余只饲养种群,长势良好,野驴在我国西北各省普遍分
布,但数量不多,应严加保护。
2,犀牛科 (Rhinocerotidae) 体粗壮。前后足各具 3个负重的趾。头
顶具 1— 2个单角,系由毛特化所构成,与牛角、鹿角不同。皮厚而多裸
露。腿短。亚洲犀 (独角犀 )(Rhinoceros unicornis)为本科代表。栖于
热带沼泽地,具独角。犀角为珍贵药材及饰物,由于滥猎已成濒危物种,
犀角已列入国际禁止买卖对象。
第二十章 最高等的脊椎动物 —哺乳纲 (Mammalia)
第二十章 最高等的脊椎动物 —哺乳纲 (Mammalia)
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(十四)偶蹄目 (Artiodactyla)
第三、四指 (趾 )同等发育,以此负重,其余各指 (趾 )退化。具偶蹄。尾短。上
门牙常退化或消失,臼齿结构复杂,适于草食。除澳洲外,遍布各地。代表性种
类有,猪科 (Suidae)、河马科 (Hippopotamidae)、驼科 (Camelidae)、鹿科
(Cervidae)、长颈鹿科 (Giraffidae)、牛科 (Bovidae)等。
第二十章 最高等的脊椎动物 —哺乳纲 (Mammalia)
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第二十章 最高等的脊椎动物 —哺乳纲 (Mammalia)
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第三节 起源和适应辐射
? 哺乳类出现于中生代三叠纪末期,其祖先可追溯到更早时期的二叠纪
(约 2.8亿年)前。
? 早在恐龙兴起之前,就有一些类哺乳爬行类已在陆地生活,这些类群属
于合颞窝类。
? 最早的肉食性合颞窝类是盘龙类(最早的羊膜类动物),外形与蜥蜴接
近。其后被兽孔类所代替。
? 兽孔类的大部分后裔多在二叠纪末期绝灭,只有兽齿类生存下来进入中
生代。
? 兽齿类朝着哺乳类的方向发展,其代表动物是犬颌兽(中国云南的卞氏
兽就是其中的代表之一,但终因其下颌骨除齿骨外还有其他骨片残余而
又划回爬行类中)。
? 合颞窝爬行类很快走向绝灭,它们的后代哺乳动物在爬行类盛行的时代
悄悄地存活下来。
第二十章 最高等的脊椎动物 —哺乳纲 (Mammalia)
? l哺乳动物的历史经历了三个基本辐射阶段,( 1) 中生代侏罗
纪, 由三结齿齿类演化出三个大支, 其中二支不久灭绝, 第三支
古兽类得到蓬勃发展, 即为真兽亚纲与后兽亚纲的祖先 。 ( 2) 中
生代末期, 出现了有袋类和有胎盘类 。 多结节齿类尚存 。 ( 3) 新
生代, 现存各目哺乳类得到空前发展, 5000万年以来一直成为陆
生占有优势的动物类群 。 多结节类在此灭绝, 单孔类化石出现 。
l 现代哺乳动物是在更新世及其以后建立起来的, 它们在各大
陆间进行迁徙混杂, 地理的和生态的因子导致隔离而产生了适应
于多种生活条件的动物群 。
第二十章 最高等的脊椎动物 —哺乳纲 (Mammalia)
小 结
? 哺乳类是具有乳腺、有哺乳和抚育后代能力的动物,绝大多数哺乳动物
具有胎盘,极大提高了幼仔成活率和向成体成长过渡的能力。
? 最原始的现生哺乳类是产卵的原兽单孔类,其他哺乳类均为胎生哺乳类。
? 除原兽亚纲动物外,均有再生性的异型槽生齿,并由于不同食性而产生
很大变异。食性又在很大程度上影响了动物的体型、器官结构和生理机
能。
? 哺乳类全身被毛,具有汗腺,其神经系统有较强的感觉整合能力和调节
体温的能力,有灵活快速的运动能力,有冬眠、半冬眠以及迁徙的习性,
有极强的行为可塑性。
? 哺乳类的祖先是一支似哺乳的合颞窝类爬行动物,经中生代二叠纪的盘
龙类、三叠纪的兽孔类、兽齿类,在三叠纪末期进化出真正的哺乳类。
? 哺乳类在中生代的白垩纪和新生代的第三纪得到空前大发展,迅速辐射
开来,形成现在的、在多种生态环境中的哺乳类多样性。
第二十章 最高等的脊椎动物 —哺乳纲 (Mammalia)
复 习 题
1,哺乳类的进步特征表现在哪些方面?结合各个器官系统的结构功能加以归纳。
2,恒温及胎生哺乳对于动物生存有什么意义?
3,简要总结皮肤的结构、功能以及皮肤衍生物类型。
4,哺乳类骨路系统有哪些特征?简单归纳从水生过渡到陆生的过程中骨骼系统的进化趋势。
5,口腔消化的意义及吞咽反射的完成过程。
6,哺乳类牙齿的结构特点。齿式在分类学上的意义。
7,简述哺乳类完成呼吸运动的过程。
8,总结哺乳类血液循环系统的特征。理解动脉、静脉、毛细血管以及淋巴管之间的关系。
9,试述肾的结构、功能与泌尿过程。
10,绘哺乳类生殖系统结构简图,
11,结合内分泌腺活动来了解繁殖过程。
12.试述哺乳类脑的主要结构特征和各部的功能。脑神经、脊神经和植物性神经系统的主要结构
和功能。
13,主要内分泌腺及其功能。
14,哺乳类各亚纲和主要目的特征及代表动物。
15,野生动物资源的保护与持续利用的原则是什么,
16,就所感兴趣的领域收集实例加以介绍。
17,与有害功物作斗争的原则和途径有哪些?