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第33章 世界之最(19)

动物学是研究动物的形态结构及其有关生命活动规律的科学。动物学作为一门学科的创立,首先要归功于亚里士多德。

亚里士多德于公元前384年出生于古希腊的一个医生家庭,由于父亲是个医生,他从小就受到医学、生物学方面的知识的熏陶。他是大哲学家柏拉图的学生,17岁到雅典柏拉图主持的学园学习,讲学达20年。

亚里士多德善于总结前人的知识经验,是一个古代知识的集大成者。这最终使他成为第一个系统掌握生物学知识的人。他强调观察应与实验相结合,在实际观察中,他根据动物的形态、内部结构、栖居地、生活习性、生活方式等特征,首次建立动物分类系统,把动物分成有血和无血动物,并正确描述了哺乳动物的特点。经他观察和描述的动物多达500多种,其中50多种作了解剖实验。至今,观察和实验的方法仍然是动物学及其生命科学中最基本和最重要的方法。他的著作主要有《动物志》、《动物的结构》、《动物的繁殖》等,在1200年至1228年间,亚氏全集被译成了拉丁文。由于他的开创性研究,以及在动物分类、解剖、胚胎发育等方面的巨大贡献,他被公认为生物学的创始人,有“动物学之父”的誉称。

亚里士多德于公元前322年与世长辞,享年62岁。然而,他的著作和思想对后来几个世纪的动物学的思想产生了巨大的影响。

亚里士多德的开创性工作使动物学真正成为了一门科学,但遗憾的是,自亚里士多德之后,很长一段时期,动物学一直处于停顿甚至倒退的状态。直到1543年,出生于比利时的维萨留斯(1514—1564年)的《人体解剖》一书才结束了这种状态,宣告了现代动物学研究的开始;虽然在这个世纪动物学并无其他重要的进展。17世纪为动物学经典学科萌芽时期,在这100来年中,动物学的各个分支学科如原生动物学、分类学、解剖学、生理学、胚胎学、细胞学的萌芽已经出现。到了18世纪,动物学逐步走上了迅速发展的道路。其中有一个人为这一发展作出了巨大的贡献,这个人就是林奈。

林奈(1707—1778年)于1707年出生于瑞典。他从小就对花草树木有天生的爱好,在他8岁时就已经有了“小植物学家”的绰号。林奈在读小学、中学期间,非常喜欢在野外采集植物,这为他后来的成就奠定了坚实的基础。1735年,28岁的林奈获得了荷兰哈尔德韦克大学的医学博士学位。此后他在欧洲各国游学,从1741年起,他一直在一所大学里任教。

1735年林奈的《自然系统》第一版在荷兰得到资助出版。第1版仅7印张224页,基本上是一个动、植物的名录。后来经过不断的修改、补充,1758年《自然系统》第10版出版,这时的《自然系统》已扩展到1384页,并首次对动物分类采用“双名法”,成为近代动物分类学的起点。这也正是林奈一生最大的贡献:确立了生物分类的双名法,结束了长期以来生物分类命名混乱的局面。因而,后人称他为现代分类学的奠基人,自然也是动物分类学的“鼻祖”。

林奈建立了动物的自然分类系统,把动物界分为哺乳纲、鸟纲、两栖纲、鱼纲、昆虫纲及蠕虫纲6个纲,界以下设有纲、目、属、种4个阶元,也就是建立了分类等级。

林奈博学多才,一生著述竟有180多种。遗憾的是,林奈不可避免地受当时时代和宗教的影响,相信上帝造万物,认为物种不变。后来,在实践中林奈逐步认识到物种在不断进化,因而他在晚年时期,看法已有所改变。1768年出版的《自然系统》第12版中,林奈终于删除了有关“种不会变”的论述。

1778年,林奈去世。在他去世后第10年后人为纪念这位现代分类学的奠基人,于1788年创立了林奈学会。1858年,林奈学会宣读了达尔文和华莱士关于自然选择的联合论文,惊动了整个世界,该学会也因此而闻名。

从林奈身上,我们可以从中得到许多启示。任何一位科学家,由于时代的局限性,都不可能在科学上达到完美无缺,但知错能改却是难能可贵的。林奈起初一直相信“物种不变”,但后来他终于发现这不符合客观事实,并主动在他的著作中删除有关“种不会变”的论述,这对于一位盛誉之下的大科学家来说,不仅是一种清醒的自我认识,更需要足够的勇气。

这值得我们所有人学习。

亚里士多德和林奈,虽然出生于不同时代,但他们都为动物学的发展作出了重大贡献,不愧是动物学发展的“双响炮”。

动物的类别动物种类世界上的动物种类繁多,已经被人们描述过的大约有150万种。根据动物细胞的多少及身体的形态结构,分为20多个不同的动物门。其中,种类较多、在进化上有一定地位、与人类关系比较密切的有:原生动物门、腔肠动物门、扁形动物门、线形动物门、环节动物门、软体动物门、节肢动物门、棘皮动物门、半索动物门和脊索动物门。在这11门动物中,节肢动物占85%,它们不仅种类多、数量大、分布广,而且与人类关系也最为密切。

扁形动物三胚层无体腔动物。身体扁平,两侧对称。体壁由外胚层、中胚层和内胚层组成。体内无体腔,消化系统有口无肛门。扁形动物大约有6000多种;有营自由生活的,如各种涡虫,也有营寄生生活的,如各种吸虫和绦虫,其中对人体危害较大的有:血吸虫、姜片虫、华枝睾吸虫、猪肉绦虫、细粒棘球绦虫等。这些寄生虫吸取人体营养,分泌毒素,损害人体健康,要注意防除。

线形动物三胚层具初生体腔的动物。多数种类身体细长圆筒形,消化系统体前有口,体后有肛门,在体壁以内还有与外界不相通的初生体腔。寄生种类多,对人畜危害大,蛔虫、蛲虫、钩虫、丝虫等,都是常见的寄生线虫。预防寄生虫病要搞好个人卫生和环境卫生,不要随地大小便,饭前便后要洗手,生吃瓜果要洗烫。家中切生菜和切熟菜用的砧板要分开,以防寄生虫卵进入人体。

原生动物,身体仅由一个细胞构成,它能够运动和进行一切生命活动。这一个细胞的身体分化出各种细胞器,来执行不同的生理功能。比如:纤毛是草履虫的运动器;伸缩泡是排泄细胞器;口沟是摄食器等等。原生动物是最原始、最低等的动物,它们的身体都很小,要在显微镜下才能看清。一般认为,这类动物大约有3万多种,多数生活在液体环境和潮湿的土壤中。有寄生生活的,如疟原虫、阿米巴原虫。也有自由生活的,如草履虫、眼虫和变形虫等。

腔肠动物低等的多细胞动物。身体呈辐射对称,体壁由外胚层、内胚层和内、外胚层间非细胞结体腔的动物。两侧对称,三胚层,具有中胚层及中胚层形成的真体腔。体表多具刚毛,有的具疣足,刚毛和疣足为运动器官。多具密闭式循环系统,排泄器官为后肾管。环节动物有8700余种,它们生活于海水、淡水或陆地上潮湿的土壤中,是结构较高等的蠕形动物,除了蚯蚓外,还有蚂蟥、沙蚕、蜢虫等。蚯蚓能改良土壤,净化垃圾,增加土壤肥力。

它的蛋白质含量也很高,近年来,国内外人工饲养蚯蚓作为有禽饲料,收到了很好的经济效益。

软体动物,身体柔软具有贝壳的动物。软体动物的身体由头、足、内脏团三部分组成,体外有坚硬的贝壳保护。呗壳是由包在内脏团外面的叫外套膜的柔软组织分泌形成的。有一种叫珍珠贝的软体动物,其外套膜在沙粒或其他异物进入以后,还能分泌珍珠质形成珍珠。

软体动物种类很多,现存8万余种,是仅次于节肢动物门的第二大门。除了蜗牛、田螺、河蚌、牡蛎、贻贝等有壳类以外,乌贼、章鱼等也属软体动物。它们没有坚硬的外壳。而有轻松的内骨骼——海螵蛸,这是与其高速运动相适应的结构。

鱼类脊椎动物亚门中水中生活的一大类群。身体多数被有鳞片,以鳍游泳,用鳃呼吸,体内多数有鳔,心脏具一心耳和一心室,血液循环为单循环。卵生或卵胎生。体温不恒定。分布在地球上的各个水域。全世界约有2万余种,我国海洋和淡水鱼类约2000余种。鱼肉营养丰富,易于消化,是人类优质动物蛋白质的主要来源。

两栖类脊椎动物亚门中水陆两栖动物。幼体在水中生活,用鳃呼吸,经过变态,发育为成体,成体具五趾型附肢,多数栖于陆上,用肺呼吸。皮肤裸露,粘腺发达,有辅助呼吸作用。心脏分两心耳一心室,血液循环为不完全的双循环。体温不恒定,卵生。全世界有近3000种,我国约有210种,例如鱼螈、大鲵、青蛙、蟾蜍等,都是其典型代表种类。

爬行类脊椎动物亚门中一类适于陆生的动物。皮肤干燥,缺乏腺体,而具角质鳞片或骨板,用肺呼吸。心脏由两心耳和分隔不完全的两心室构成(鳄类的心室有发达的隔壁,将心室完全隔成左右两部分)。除鳄类为完全双循环外,多数种类仍为不完全的双循环。体温不恒定,卵生或者卵胎生。个体发生中,有羊膜出现。全世界约有5700种,我国约有315种。龟、鳖、蛇、蜥蜴、扬子鳄等,都是典型的代表种类。

鸟类脊椎动物亚门中营飞翔生活的一大类群众。身体被有羽毛,前肢特化成翼。骨骼薄而轻,有愈合现象。骨内多空隙,并充满气体。呼吸器官除具肺以外,还有由肺壁凸出而形成的气囊,用以辅助肺行双重呼吸。心脏具两心耳和两心室,为完全的双循环。体温恒定,卵生,胚胎外被羊膜。鸟类分布于全球,世界上现存鸟类9021种,估计约1000亿只。我国到1981年底统计,已知有1183种,是世界上拥有鸟类种类最多的国家。鸟类是人类的朋友,在消灭农林害虫、维持生态平衡、给人们提供优质的动物蛋白质以及美化生活方面,都有重要的作用。因此,必须保护鸟类,并使其发展繁衍。

哺乳类脊椎动物亚门中最高等的一类动物,通称“兽类”。体表具毛,身体一般分为头、颈、躯干、尾和四肢五个部分。体腔内以肌肉性的膈分为胸腔和腹腔。牙龄因功能不同而分化为门齿、犬齿、前臼齿和臼齿。用肺呼吸,体温恒定,心脏分为两心耳和两心室,为完全的双循环。除单孔类为卵生外,其余均为胎生,并以乳汁哺育幼儿,故名哺乳动物。全世界哺乳动物约4200种,我国约有400余种。此类动物与人类关系密切,除少数危害人类健康外,绝大多数对人类有益,例如可役用、食用、药用和工业用等。

昆虫具有6足4翅的动物。这类动物最突出的特征是具有6条腿,多数种类还具有2对翅,因此,这类动物运动迅速,善于飞行。根据它们翅的质地、口器的类型、发育变态等情况,又分成许多目,如蝴蝶属鳞翅目;金龟子属鞘翅目;蝽蟓属半翅目;蜜蜂属膜翅目;苍蝇属双翅目等。有的昆虫对人类有益,比如家蚕、蜜蜂被称为经济昆虫;赤眼蜂、蜻蜓、七星瓢虫等,被称为天敌昆虫。有的昆虫对人类有害,比如苍蝇、蚊子、臭虫、蟑螂等,被称为医学昆虫;蝗虫、蝼蛄等被称为农业害虫。

棘皮动物身体呈次生性辐射对称,体表具棘、棘钳和皮鳃,具发达的体腔和水管系统,全部生活在大海之中。棘皮动物的种类很多,有海百合、海星、海胆、海参和蛇尾五大类。它们食性多样,再生能力很强。棘皮动物有一定的经济意义,我国沿海有20多种海参可供人类食用,海胆卵也是比较高级的食品,棘皮动物的骨骼可作肥料,但海盘车是贝类养殖业的重要敌害,海胆能啮食海带及裙带菜,对海藻养殖亚危害大。

脊索动物动物界最高等的一门动物。脊索动物具有三大特点:具有脊索、背神经管和咽鳃裂。这三大特点是以上无脊椎动物所不具备的。现存脊索动物大约有4.1万种,根据脊索存在的情况,人们将脊索动物门分成三个亚门:尾索动物亚门,如海鞘;头索动物亚门,如文昌鱼;脊椎动物亚门,如鱼、蛙、龟、雀、大象等等。脊椎动物都具有由脊椎骨组成的脊柱,它们的个体一般比较大,是人类动物蛋白质的主要来源。根据它们的生活环境、外形特征、内部结构,人们又将它们分成鱼纲、两栖纲、爬行纲、鸟纲和哺乳纲。其中哺乳纲为脊索动物中最高等的类群。

单细胞动物当生命进化到真核细胞以后,便有了动物和植物之分。最早的动物叫原生动物,是最低等的一类动物,它的个体是由一个细胞构成的。尽管如此,它还是一个完整的生命活体,拥有作为一个动物应具备的主要生活机能,如新陈代谢、刺激感应、运动和繁殖等,它的体内有了原始的分化,各具一定功能,形成了类器官。原生动物身体微小,一般在250微米以下,需要在显微镜下才能见到。本门动物分布广泛,既有绝灭的,也有生活在现代的;既可以生活在水里、土里,也可以生活在动、植物身体里,根据运动“器官”的有无,本门动物一般可以划分为鞭毛虫纲、纤毛虫纲、孢子虫纲和肉足纲。下面看看其中的几个代表动物:

眼虫身体呈梭形能分出前后来,前端有一根鞭毛,靠其搅动能在水中游泳,它最明显的特征是有一个能感光的“眼点”,故名眼虫。它有两种生活方式:一种是寻找泥里的有机物为食;另一种依靠自己体内有叶绿素,和植物一样可进行光合作用为自己制造食物。

后一种生活方式反映了在某些环境下它是植物,这说明在原始最低等动物中,动、植物之间的界线还并不明显。

有孔虫自我保护方面要比眼虫好,体内分泌粘液粘住沙粒,在体表形成一个硬壳,壳口伸出许多丝状的肉足即伪足,当触到一块食物,伪足就包围住送进“口”吃掉,伪足还能排出废物、使虫体移动。有孔虫通常有两种生殖方式,在发育过程中交替进行,即世代交替。无性生殖是由成熟的有孔虫向外放出大量的配子母体,配子母体成熟后又大量放出带鞭毛能游动的配子,有性生殖是两个配子结合成合子,合子再发育,长大成为新的有孔虫。

纺锤虫是一种已经绝灭的动物,生活在大约100米深的热带或亚热带海底。它有钙质壳,壳体随着虫子的长大不断增多,并随着它的演化而不断增大,从发现的化石来看,最小的它不足1毫米,而大者可达到20~30毫米。它最早出现在早石炭世晚期,早二迭世时极盛,不仅数量丰富且种类繁多,构造也变得复杂,但到了二迭纪末期就全部绝灭了。此类动物分布时间短、演化迅速,地理分布十分广泛,更因其体形小,在二迭纪地层划分上已成为十分重要的标准化石。

单细胞的动物之所以被称为原生动物,意思是指它们生来就具备了各部分分化和必备的生活机能。当生命进化到多细胞动物后就称后生动物,即谓卵细胞要经过胚胎发育变形阶段后才能出生的动物。后生动物范围很广,它包括二胚层、三胚层、原口动物、后口动物……随着生命的进化阶段,这些动物都将一一讲到。

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