第十九章 哺乳纲

第十七章哺乳纲（Mammalia）——最高等的脊椎动物哺乳纲的特征进化地位生物学特征纲的主要特征哺乳纲的分类原兽亚纲后兽亚纲真兽亚纲哺乳动物的保护、持续利用与害兽防治的生物学基础目的要求：掌握哺乳纲的主要特征（皮肤、骨骼、肌肉、消化、呼吸、循环、神经感觉、排泄、生殖等系统）以及胎生哺乳的意义；了解哺乳纲的分类：原兽亚纲、后兽亚纲的主要特征，真兽亚纲的分目。哺乳纲的特征进化地位由合颞窝类的一支古代爬行类即兽齿类于中生代三叠纪末期进化而来。因神经系统和感觉器官高度发达，有极高的体温调节能力，而具有极好的适应性，几乎生活于地球的每一个角落。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。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（具乳腺）；四肢经扭转位于身体腹面；头骨合颞窝型，双枕髁，具完整次生硬腭和肌肉质软腭；齿骨生有槽生异型齿，为再生齿；颈椎恒为7块；具汗腺；完全双循环，红血球无核，保留左体动脉弓；肺泡是气体交换的最终场所；具肌肉质横膈；有外耳壳，听小骨3块；大脑发达且机能皮层化。具有在陆地上快速运动的能力；能有效防止体内水分蒸发；完善的神经系统能适应复杂多变的陆地生活环境；产羊膜卵，并具胎生、哺乳的繁殖方式；体温恒定。纲的主要特征（哺乳类的完善和躯体结构进步）1、胎生和哺乳胎生和哺乳对后代的发育和生长具有完善、有利的保护。从受精卵、胚胎、胎儿产出、至幼仔自立的整个过程均有母兽良好的保护，使后代的成活率大为提高，而使哺乳类在生存竞争中占有较高的起点，在地球上的生存和发展中具有较大的优势。（1）胎生受精卵发育为羊膜卵。除产卵的单孔类外，受精卵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。受精卵发育至胎儿成熟（妊娠期）在母体子宫内进行。母兽在此期间可自由摄食，胎儿也得到保护。胎生有袋类的胎盘不是真正的胎盘，而是卵黄囊胎盘（卵黄囊与母体的子宫壁形成的胎盘），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。（2）哺乳母体具有乳腺和乳头。乳腺是高度特化的汗腺，母兽以乳汁哺育幼仔。母兽在对幼仔哺乳的同时对其保护，包括营造巢穴。卵生原兽亚纲动物具乳腺而无乳头，母兽孵化出的幼兽舔食母兽腹部乳腺区分泌的乳汁。2、皮肤及其衍生物皮肤表皮和真皮加厚，表皮角质层发达。表皮分角质层和生发层，表皮角质层发达，不断脱落。真皮加厚，由致密结缔组织构成，内有交错排列的胶原纤维和弹性纤维，真皮具极强的韧性。皮下组织疏松结缔组织，缓冲，多脂肪。皮肤衍生物是脊椎动物中最复杂、多样的，功能多样化（保护、调节体温、感受刺激、分泌、排泄）毛趾端表皮衍生物头部表皮和真皮特化产物皮肤腺（1）毛哺乳类特有，表皮角质化形成，与角质鳞片及羽毛同源，组成：毛根：真皮毛囊内，末端膨大成毛球，内有真皮的毛乳头伸入，含丰富毛细血管以供给毛生长所需养料；毛囊内有皮脂腺开口，分泌油脂润泽毛发和皮肤；毛囊基部有竖毛肌附着，收缩时使毛直立，可调节体温。毛干：为髓质、皮质和鳞片层髓质：多孔，保温；皮质：坚韧，细胞含色素；鳞片层：角质细胞，保护。作用：保温和调温。（2）皮肤腺保持毛和皮肤的润泽。皮脂腺：泡状腺，多开口于毛囊基部。汗腺：管状腺，调节体温、排泄的器官；乳腺：变化的汗腺，是表皮的衍生物；气味腺：变化的汗腺，种间识别、吸引异性、防御（如鼬类肛门处的的臭腺、雄麝腹部的麝香腺）。（3）鳞片、爪、指甲、蹄和角哺乳类指趾端多具爪，为表皮角质鞘。功能：防御、抓捕、攀缘、挖掘等。灵长类爪：演变为指甲。有蹄类爪：演变为蹄。穿山甲大型表皮角质鳞片，犰狳的真皮骨质板等。角（有蹄类具有）洞角：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，见于牛羊类。实角：真皮骨质角，分叉，多为雄性有，（例外：驯鹿雌雄都有角，麝和獐雌雄都无角），每年脱换一次。新生鹿角被有带茸毛的皮肤，后干枯脱落。见于鹿类。表皮角：无骨心，由表皮角蛋白纤维形成，见于犀牛。3、支持和运动系统（1）骨骼：骨骼高度简化灵活头骨：骨块减少，颅腔增大；合颞窝型；完整的次生腭和肌肉质的软腭，内鼻孔进一步后移至咽部，鼻腔和口腔完全分开；下颌由1块齿骨构成，提高捕食和咀嚼的效率，直接与脑颅相关节；三块听小骨（锤骨、砧骨、镫骨，哺乳类特有）。次生腭（或称硬腭）分隔口腔内呼吸（背面）与消化（腹面）通路的隔板。完整的硬腭出现在某些爬行类（如鳄）和哺乳类。哺乳类的硬腭是由前颌骨，上颌骨及腭骨的突起合成。脊柱、胸骨和肋骨：椎体双平型；具椎间盘：软骨（可吸收和缓冲运动时对脊柱的震动，增加脊柱的灵活性）；颈椎:7块，前2块为寰椎和枢椎；胸椎:10-13块，与肋骨、胸骨形成胸廓；腰椎:4-7块；荐椎:3-6块，成体多愈合为荐骨；尾椎:数目不定。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。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，耻骨和坐骨在腹中线形成封闭式骨盆。（2）肌肉与爬行类相似，更发达复杂。四肢肌肉发达，以适应四肢的各种活动。具膈肌，成分隔胸腔和腹腔的横膈（哺乳类特有）。皮肤肌发达，抖动皮肤、蜷缩身体。灵长类面部皮肤肌发达（表情肌，人类尤为发达）；咀嚼肌附着于颧弓，有口腔内物理性消化的咀嚼；腹部的腹直肌保留原始分节状态。4、食性和消化系统消化道包括口腔、咽、食道、胃、小肠（十二指肠、空肠、回肠）、大肠（盲肠、结肠、直肠）、肛门。消化腺有唾液腺、肝脏、胰脏。哺乳类的消化系统具有以下特点：发达的舌、异形槽生齿（咀嚼和搅拌）；唾液腺发达，含消化酶；有肌肉质软腭，口腔和鼻腔完全分开；消化道分化完全，消化吸收面积扩大；消化道：复杂化和长短与食性有关。依食性分：食虫类、食肉类食草类、杂食类(1)牙齿门齿、犬齿、前臼齿、臼齿（齿式）着生上下颌齿槽中，一生仅脱换1次。分类标志食性、取食行为、生活方式、体型、代谢水平等。齿式(dentalformula)齿式表示哺乳类一侧上下颌各类牙齿的数目。如：猪的齿式为3.1.4.3/3.1.4.3＝44，即猪上颌一侧门牙3枚，犬牙1枚，前臼齿4枚，臼齿3枚，计11枚，全口计44枚。齿式是哺乳类分类的重要依据。不同种类的牙齿形状和数目存在着差异，同物种内的不同个体之间则比较稳定。兔的齿式为：2（I2/1、C0/0、Pm3/2、M3/3）人的齿式为：2（I2/2、C1/1、Pm2/2、M3/3）I：门齿（切齿）C：犬齿Pm：前臼齿M：后臼齿(2)消化道食虫类和食肉类：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)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。（3）代谢率与食量哺乳类与鸟类一样为恒温动物，为维持高代谢率和恒定体温，每天必须取食足够量的食物，且体型越小代谢率越高，所需食物相对于体重就越大，因而食物量也是维持和调节体温的一个重要因素。1只3克重的鼠与10kg的狗比较，每克体重多消耗5倍的食物，而与5t重的大象比较则多消耗30倍的食物。因而小型哺乳类需花费更多时间寻找食物。5、呼吸系统鼻腔、咽、喉、气管。硬腭和软腭鼻腔和口腔完全分开。喉部软骨：环状软骨、勺状软骨外，甲状软骨和会厌软骨（哺乳类特有）。喉腔是哺乳动物发音的场所。6、循环系统心脏分为四腔，分别有房室瓣分隔，大动脉基部有3个半月瓣，这些瓣膜的作用全是防止血液逆流。完全双循环，红细胞无核。右体动脉弓退化静脉主干血管简化（多留右前大静脉）肾门静脉完全退化血液循环速度加快血压升高循环效率提高淋巴系统发达。7、排泄系统由肾脏（泌尿）、输尿管（导尿）、膀胱（贮尿）和尿道（排尿途径）组成。肾脏分皮质、髓质和肾盂，其结构单位是肾单位，由肾小球（滤过）和肾小管（重吸收）组成，肾小管主要在髓质，肾小球集中在皮质。8、生殖系统（1）生殖器官和生殖周期雄性生殖系统：精巢（睾丸）、附睾、输精管、副性腺和交配器。交配器（阴茎）发达，阴茎海绵体和尿道海绵体有助于交配。雌性生殖系统：卵巢、输卵管、子宫、阴道、外阴等。子宫是输卵管后端膨大，是胎儿发育的地方。（2）生殖方式产卵：单孔类，鸭嘴兽卵经大约14天孵化，幼兽出壳，舔食母兽乳腺区乳汁。胎生：有袋类：无真正的胎盘，绒毛膜光滑，由卵黄囊与母体子宫壁形成卵黄囊胎盘，母体提供胎儿的营养有限；妊娠期短，胚胎主要发育阶段在母兽的育儿袋中进行。真兽类：真正胎生，胎儿在母体子宫内发育完全后产出。9、神经和感官神经系统高度发达。古脑皮称梨状叶，为嗅觉中枢；原脑皮萎缩，称海马，仍为嗅觉中枢；大脑表面形成沟、回；神经元数量大增，两大脑半球之间出现了互相联系的横向神经纤维即胼胝体，是哺乳类特有的结构。大脑成为强大的高级神经活动中枢。中脑成为次要的视、听反射中枢。间脑成为感觉传导的中继站、调节植物性神经中枢；最重要的内分泌腺脑下垂体也位于间脑。小脑发达，首次出现小脑半球，有完善的协调动作和姿势的功能。延脑仍是许多维持生命活动的重要神经中枢。脑神经12对，植物性神经系统发达。10、内分泌系统脑垂体：分腺垂体（生长、促甲状腺、促肾上腺皮质、促卵泡、促黄体、催乳、促黑激素）和神经垂体（抗利尿素和催产素）。甲状腺：甲状腺激素。（副甲状腺：降钙素）甲状旁腺：甲状旁腺素（增高血钙）。肾上腺：分皮质（皮质激素）和髓质（肾上腺素）。胰岛：胰高血糖素、胰岛素和胃泌素。性腺：睾丸（雄性激素）、卵巢（雌性激素）胸腺、松果体、消化道腺、前列腺等。哺乳纲的分类现存动物约有5400种，是动物界分化最大的类群。分为3个亚纲：原兽亚纲后兽亚纲真兽亚纲体长：由头的先端至尾端；尾长：由尾基至尾的尖端（不包括尾毛)；耳长：由耳尖（不包括耳毛）至耳着生处；后足长：后肢跗跖的全长（不计爪）。原兽亚纲（又称为单孔类）唯一产卵的哺乳动物。起源于1.3亿多年前，仅产于澳洲，因澳洲在中生代末期与大陆脱离，而在5000万年前即被隔离在那里。单孔类具有单一的泄殖腔孔与体外相通，用于产卵、排遗和排泄。口缘无肉质唇。大脑半球不发达，无胼胝体。体温在26-35℃之间波动。体表被毛。有乳腺但无乳头，腹部有乳腺区。所有种类后腿上具有距，用于雄性间的争斗。代表动物：针鼹，鸭嘴兽。后兽亚纲又称有袋类，腹部有育儿袋。胎生但无真正的胎盘，产出的胎儿发育不完全，必须在育儿袋中继续发育。大脑半球仍不发达，无胼胝体存在，体温在33-35℃之间波动。约270多种，主要分布于澳洲及附近岛屿。因地理隔离而没有更高级的有胎盘哺乳类的竞争之下在澳洲独立、大量地发展起来。但由于适应不同生存环境和生活习性而在外形上与大陆上有相同环境和习性的真兽类相似。真兽亚纲又称有胎盘亚纲，与有袋类的主要区别在于有真正的胎盘，且胎盘对胎儿的支持时间大为延长，胚胎在母体子宫内发育完全后产出。乳腺发达，有乳头。大脑皮层发达，两大脑半球之间有胼胝体相联系。体温恒定在37℃左右。最早的真兽类出现于7,000万年前，现存的真兽类有4,000多种，被分为19个目。舌野生动物资源的持续利用与保护猎场猎期和猎量野生动物的训养野生动物资源的保护野生动物资源的持续利用与保护结构图哺乳动物的保护、持续利用与害兽防治的生物学基础猎场猎期和猎量1、确定狩猎动物的猎场猎期和猎量2、制定合理的猎期和猎量3、重视狩猎方法和技术野生动物的训养面临的两个问题:1、饲料问题；2、皮毛质量退化以及与之相关的选育优良品种问题。野生动物资源的保护具体措施:1、栖息地的保护；2、受胁物种的保护。害兽及与其斗争的原则主要害兽:鼠类和某些兽类。斗争原则:控制数量,降低种群密度。小结思考题1、