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动物学

爬行纲

（一）知识总结

一、重点名词

羊膜动物：

胚胎发育中出现羊膜、绒毛膜、尿囊等胚膜结构的脊椎动物，包括爬行纲、鸟纲、哺乳纲。

颞窝：

是从爬行动物开始出现，在头骨两侧眼眶后面的一个或两个孔洞，是由相邻的膜性硬骨缩小或丢失形成的，其形成与咬肌的发达有关。

包括无颞窝、上颞窝、合颞窝和双颞窝四种类型。

次生腭：

在口腔顶壁，由前颌骨和上颌骨的腭突、腭骨以及翼骨形成的水平分隔。

使内鼻孔后移，将口腔和鼻腔分开，解决了进食与呼吸的矛盾，提高了呼吸效率。

（除鳄类外，多数爬行类次生腭并不完整）

皮肤肌：

陆栖动物所特有，一般起自躯干肌、附肢肌或咽部肌肉而止于皮肤。

可以用来活动角质鳞，蛇类发达。

肋间肌：

陆栖动物所特有，位于肋骨与肋骨之间，是由胸部的斜肌分化出来，分为外肋间肌和内肋间肌，用于调节肋骨升降，协助腹壁肌完成呼吸动作。

潘氏孔：

鳄类等爬行类中的高等类群心室中隔膜发达，仅基部有一孔，即潘氏孔。

二、重要语句

1．爬行类躯体外形分为蛇型、龟鳖型、蜥蜴型。

2．爬行动物首次出现外耳道。

开始有了胸廓（羊膜动物特有，保护心脏，加强呼吸）。

开始出现盲肠，其发达程度与消化植物纤维有关。

3．爬行类头骨高而隆起，属于高颅型，反映了脑腔的扩大。

（两栖类为平颅型）

4．爬行类第一、二颈椎分别特化为寰椎和枢椎，保证头部能以齿突作为回转轴作仰俯及左右转动，使头部感觉器官获得更充分的利用，显然是对陆地生活的一种适应。

5．爬行动物胚胎的气体交换是通过尿囊来实现。

6．爬行动物身体从外形上可分为头、颈、躯干、尾部、四肢五部分。

7．爬行类适应陆生的最主要的特征是皮肤干燥，缺乏腺体，角质层增厚，产大型羊膜卵，体内受精。

三、疑难解答

1．爬行纲的主要特征（见课件）

2．羊膜卵的意义（见课件）

3．爬行纲比两栖纲高等表现在：

①爬行类具有坚韧、干燥、防止水分蒸发和身体损伤的保护性鳞被，皮肤角质化程度深，结束了皮肤呼吸。

皮肤缺乏腺体，被覆角质鳞片、盾片或骨板，能阻止体内水分的大量散失。

②爬行类肺比两本类更为发达，有比两栖类更大的呼吸面积，气管和支气管有分化，使呼吸系统趋于完善；胸廓的出现，加强了呼吸机能。

③爬行类的骨骼骨化程度较高，头骨具单枕髁和颞骨，颈椎有寰椎和枢椎的分化，使头部活动更灵活；荐椎数目增多，和腰带联接更牢固；带骨和五趾型附肢更完善，并与支持身体的中轴骨骼联系更密切；趾端具爪，适于陆地爬行。

④爬行类具有比两栖类更为有效的循环系统和较高的血压，心脏二心房一心室，但心室内有隔膜，已接近完全的双循环，循环机能和效率大为提高。

 ⑤爬行类肾脏为进步性后肾，具有较高的排泄机能，能有效地保存水而产少量尿，排泄物为具有低溶解度而易沉淀的尿酸。

 ⑥爬行类具有比两栖类更为发达的神经系统和感觉器官，出现了新脑皮，提高了对外界环境的适应能力，产生了两栖类所没有的复杂行为。

但爬行类仍为变温动物。

⑦体内受精和产具有丰富卵黄和保护性卵壳的大型羊膜卵，解决了在陆地繁殖的问题。

4．爬行与两栖循环系统的比较：

①都为不完全双循环。

②都为两心房、一心室。

③两栖类静脉窦发达，由动脉圆锥，心室无分隔；爬行类动脉圆锥消失，静脉窦退化，成为成为心房一部分，心室出现不完全分隔。

④两栖类由动脉圆锥发出两条动脉干，每条再发出三条动脉弓：

体动脉弓、颈动脉弓、肺皮动脉弓；爬行类从心室左侧发出右体动脉弓，中部发出左体动脉弓，右侧发出肺动脉弓。

⑤两栖类由身体后部回来的血由一条腹静脉汇入肝门静脉；爬行类由身体后部回来的血进入两条侧腹静脉，再由两条侧腹静脉进入肝脏。

四、课外知识

1．龟鳖类四肢短小，背负大而笨重的壳，行动缓慢，但海龟游泳速度相当快，每小时可达3千米。

2．鳄鱼进食之前总要先假惺惺地流出几滴眼泪，然后才长大口将猎物吞食，使“鳄鱼的眼泪”一词成为残忍而又虚伪的代名词。

其实，这是因为鳄类的肾脏不完善，只能通过长期在眼睛附近的一个特殊腺体来帮助排泄体内多余盐分。

另一个解释是鳄类的牙齿没有分化，只能撕扯食物而不能咀嚼，这样就往往会刺痛喉咙和胃，也使得长在眼睛上的腺体受到刺激“落泪”。

第十九章鸟纲（Aves）

鸟类是适应飞翔的高级脊椎动物

鸟类是体表被覆羽毛，有翼，恒温和卵生的脊椎动物。

鸟类是由爬行类进化而来的，是在爬行类的基础上进一步适应飞翔生活的一支高度特化的高等脊椎动物。

鸟类与爬行类有着许多共同特征，被称为是美化了的爬行动物。

第一节鸟纲的主要特征

一、鸟类与爬行类的共同特征

•1、皮肤干燥，缺乏腺体

•2、都具有皮肤衍生物（羽毛和角质鳞片）。

鸟羽与爬行动物的鳞为同源器官（角质衍生物）

•3、头骨仅有一枚枕髁

•4、均产羊膜卵（多具硬壳）。

•5、排泄物为尿酸。

二、鸟类的进步性特征

1）心脏四腔，二心房二心室，完善双循环。

2）具有发达的神经和感官，更好地协调体内外环境的统一。

3）完善的生殖方式和复杂生殖行为，保证后代的成活率。

4）具有高而恒定的体温，减少对环境的依赖性。

–具有迅速飞翔的能力，能借主动迁徙来适应多变的环境。

三、鸟类与飞翔相适应的特化性特征

1.体形为纺锤形，体被羽毛；

2.前肢特化为翼；

3.骨骼为气质骨，轻而坚固；

4.具有发达的气囊与肺气管相连，使鸟类能进行双重呼吸；

5.胸肌发达，皮肤薄、松、软、干；

6.视觉发达；

7.右侧卵巢退化；

8.直肠粗短，不储存粪便，排泄物为尿酸。

四、恒温及其在动物演化史上的意义

•1、恒温：

指鸟、兽类动物具有较高而稳定的新陈代谢水平和调节产热、散热的能力，从而使体温维持在相对恒定、稍高于环境温度的水平。

2、意义：

（1）促进了体内各种酶的活动，发酵过程，提高了新陈代谢水平

（2）提高了快速运动能力，有利于捕食、避敌

（3）减少了对环境的依赖，扩大了生活和分布的范围。

第二节鸟类的躯体结构

一、外部形态特点

•身体呈流线形，体表被羽，前肢特化为翼，身体分为头、颈、躯干、尾、翼和后肢。

头：

小，前端具喙，喙为啄食器官；眼睛发达，耳孔具耳羽。

颈：

细长，转动灵活。

躯干：

坚实，腹面肌肉发达，纺锤形减少阻力。

尾：

短小，具尾羽。

前肢：

特化为翼，具飞羽；

后肢：

为足，一般四指，具爪。

二、皮肤特点

•1.特点：

薄、松、软、干。

•2.表皮衍生物：

羽毛、角质鳞、喙的角质鞘、距、爪、尾脂腺。

羽毛：

a.羽区和裸区

b.种类：

正羽、绒羽、纤羽

a.正羽，包含覆羽、飞羽、尾羽

•结构：

羽轴

羽根（上脐、下脐、副羽）

羽片（羽枝和羽小枝及羽小钧）。

•特征：

羽轴、羽枝和羽小枝及小钩发育正常；形成羽片。

•b.绒羽：

无羽轴，羽根短，羽枝长于羽根上

•c.纤羽：

羽轴毛发状，羽枝和羽小枝缺。

3、羽的颜色

•化学性：

色素沉积：

即在羽毛发生过程中色素细胞侵入并注入色素颗粒产生颜色。

黑色素和脂色素。

•物理性：

结构色：

即色素细胞上方的无色而凹凸不平的蜡质层和色素间无色而多角形的折光细胞引起，并随着观察角度的不同而有色彩的变化。

4、羽的发生

•与爬行类的角质鳞同源。

•真皮乳头——羽乳突——羽柱——羽支、羽鞘——破裂形成羽毛。

5、换羽

•规律换羽，相当于爬行类的蜕皮。

多数鸟类逐步换羽，不影响飞行。

冬羽、夏羽：

小燕鸥羽色冬夏不同。

夏天：

嘴黄色但先端黑色；脚橙黄色。

喉咙到颈部，及胸部为白色，头顶至后颈，及过眼线则为黑色，背部浅灰色。

冬羽：

大致和夏羽相似，但嘴巴为黑色，脚黑褐色；头部的黑色范围较窄，仅头顶至后颈。

三、骨骼

•1、特征：

轻便而坚固；长骨充气；肢骨变形。

•2、脊柱：

分化为颈、胸、腰、荐、尾

•颈椎：

多数，马鞍形关节面称异凹椎骨。

•胸椎：

5枚，前3枚愈合，第4枚可动；

胸椎第5枚

愈合荐椎腰椎（5~6枚）愈合而成

荐椎（2枚）

尾椎的前5枚

尾综骨：

尾椎愈合

•3、胸骨：

1块，宽、薄；有龙骨突起。

•4、肋骨：

胸肋5枚，颈肋2个。

肋骨分两段，可动；有利于呼吸。

肋骨借钩状突连接。

5、头骨

•特征：

薄而轻，充气。

脑颅愈合为一，眼框大；枕骨大孔下移；枕髁1个。

上下颌延长成喙，裂状腭。

6、附肢骨

（1）前肢骨：

•锁骨一v形；称叉骨

•乌喙骨粗壮；肩肿骨狭长。

•腕、掌、指骨愈合。

•前肢只能向一个方向运动，使翅膀成一个整体。

（2）后肢骨

•髂骨、耻骨、坐骨愈合，并与愈合荐椎构成开放式骨盆。

•股骨短，不露出体外，跗骨分为两段，上段与胫骨愈合，下段与跖骨愈合。

垂直于地面

•四趾，有爪。

四、肌肉

•主要的肌肉集中在身体的中部腹侧，对保持身体重心的稳定、保持平衡具有重要的意义。

1．背部肌肉退化。

2．胸部肌肉发达，胸大肌和胸小肌

3．腿部肌肉发达

4．栖肌一贯趾屈肌

5．横纹肌分白肌和红肌

6．有皮肤肌，竖羽。

五、消化

特征：

吃得多，消化快。

1．喙无齿，舌不能伸出很长。

2．唾腺发达（金丝燕一一燕窝）

3．嗉囊（食道的扩大）

4．胃分腺胃和肌胃；肌胃内有角质层，砂子。

5．植食性者盲肠发达

6．直肠短，不储存粪便。

7.幼体有腔上腺（淋巴器官）

六、高效的双重呼吸系统

鸟类具有独特的肺和气囊而构成高效的呼吸器官，并具有独特的呼吸方式而满足鸟类飞翔时高的耗氧量和代谢水平。

1.气管：

长，软骨环0形，半骨化；鹤、鹅气管在胸部盘曲，产生共鸣。

支气管

中支气管

次级支气管（包括：

背、腹、侧、内）

三级支气管

微支气管（无数分支；单层扁平细胞构成，为毛细血管包围，进行气体交换）

•特点：

气体单向流动，与血流方向相反。

2．发声器：

鸣囊；鸣肌；鸣膜，在呼气和吸气时均鸣叫。

鸣管：

鸟类的发声器官是位于气管和支气管交界处的鸣管，而不在喉头处。

鸣管由中央舌状突（半月膜）、侧壁上的鸣膜和鸣肌组成。

鸣肌的收缩可调节鸣膜的紧张程度而发出不同鸣叫。

鸣禽的鸣肌发达，可多达5-9对。

3、肺：

结构特殊，缺乏弹性的实心海绵体，有毛细支气管组成完整的气管网，毛细支气管周围放射排列的微气管，其上富有微血管，是肺气体交换的功能单位，相当哺乳动物的肺泡，但结构不同。

4、气囊（9个）

•气囊：

是气管分支的一部分，某些中支气管和二级支气管未端扩大成薄囊状，伸出肺外，分布于内脏之间。

•作用：

储气，减少摩擦，调节体温，辅助呼吸

•种类：

前气囊（由二级支气管形成），包括颈2、颈间1、前胸2。

•后气囊（由中支气管形成），包括后胸2、腹2）

5、呼吸动作（双重呼吸）

•A．吸气时，大部分空气经中支气管直接进入后气囊（未经气体交换）还有一部分空气进入次级支气管，再进入副支气管，在此处的微支气管处进行气体交换。

•B．吸气时，前气囊也扩张，但不接受吸进来的气体，而是接受从肺来的气体。

•C．呼气时，后气囊中的气体（含氧丰富）排人肺内，经次级支气管入副支气管，在微支气管处进行气体交换，交换后的气体入前气囊。

•D．呼气时，前气囊中的气体排出，经次级支气管人中支气管排出体外。

鸟肺显微结构及肺循环

七、循环特点

•1.心脏：

心脏比例大，是同等体重哺乳类心脏的1.4-2倍。

分为左、右心房和左、右心室，多氧血和缺氧血在心脏得以完全分开，完全双循环。

2.静脉窦萎缩与右心房合并

3.右体动脉弓保留，左体动脉弓退化。

4.肾门静脉明显退化，血压和血流速度提高，循环加速，心跳加快（供氧充分，保证高的代谢率和体温的恒定）

5.红细胞仍保留细胞核。

八、排泄

•后肾，占体重的2%或以上。

•肾小球数目多，肾小管简单，其中髓袢较短或缺失。

•排泄物以尿酸为主，无膀胱。

•排泄器官重吸收水分的功能较强，尿中水分很少，排泄物随粪便随时排出。

•海生及盐碱地区的有盐腺。

位于眼眶上部，开口接近鼻孔，可排出浓度为5%的氯化钠液

九、生殖系统

•1、雄性一般无交接器。

睾丸季节性膨大（达千倍）

•2、雌性左侧卵巢、输卵管发达。

右侧退化；卵成熟后排入输卵管伞。

受精发生在输卵管上部。

卵经蛋白分泌部被包上蛋白，经过子宫时形成蛋壳，最终经泄殖腔孔排出体外

十、神经系统及感官特点

大脑发达增大，但不是皮层的发达，而是皮层下的纹状体高度发达，它是鸟类筑巢、求偶、育雏等复杂行为的中枢；新脑皮似爬行类；

小脑发达，是与飞翔复杂运动的协调和平衡有关。

中脑视叶和视觉发达，能迅速调节远视和近视；

嗅叶，嗅觉退化。

纹状体极为发达而使大脑体积增大。

纹状体是鸟类复杂的本能行为（求偶、营巢、孵卵、育雏等）和学习行为的中枢。

十一、感觉器官

感觉器官：

视觉和位听器官发达，嗅觉和味觉不发达。

1、视觉器官

•特征：

双重调节：

可改变角膜凸度和晶体凸度，前者是鸟类所特有。

可在瞬间由远视调节为近视。

视网膜上视锥细胞数量极多，密度大，有极强的分辨物象和色彩的能力。

•栉膜：

眼后房内有一富有色素细胞的折叠梳状结构，从视网膜后壁伸入玻璃体中。

•瞬膜：

除眼睑外还有发达的瞬膜，飞翔时以覆盖眼球以湿润和保护角膜。

2、位听器官：

具发达的听觉和平衡功能。

内耳：

听壶（球状囊后面的突起，内有听觉细胞一一听斑）较发达，但未形成耳蜗。

中耳：

听小骨一块（耳柱骨）。

外耳：

外耳道较长，有耳羽。

第三节鸟类的生态

一、鸟类的生态类群

根据生活环境和相适应的生活方式以及外部形态的差异可将鸟类分为7个生态类型，即走禽类、游禽类、涉禽类、鹑鸡类和鸠鸽类、攀禽类、猛禽类、鸣禽类，其中走禽类为平胸鸟类。

二、鸟类的生殖行为

鸟类具有占区、求偶、配对、营巢、孵卵、育雏等复杂的繁殖行为，提高后代的成活率。

1．占区

•鸟类在繁殖期间，每对亲体都要占有一定区域作为取食，营巢，繁殖的范围，这个区域叫巢区。

在巢区内又有一个范围不大的区域，不准其他同种个体侵入，并以武力保护之，不因受到威胁而轻易退出，这个区域叫占区，对于小型鸟类来说，巢区=占区

•繁殖之先，先占有占区，才求偶，无占区则求不到偶，成为游荡个体。

•保卫占区的方式有：

鸣叫、格斗

•占区的大小：

依个体大小、活动能力大小而异。

•占区的特点：

弹性大小

•占区的意义：

（1）保证幼体食物来源、资源分摊；

（2）调节种群密度；（3）减少干扰；（4）互相影响，一起进入繁殖状态。

•占区的实质：

鸟类自己建立起来的最适生境，在占区内，繁殖成功率达最高点。

2、求偶

•方式：

鸣叫、显势、跳舞、送礼

•意义：

（1）雌雄互相吸引，为育雏过程的通力合作打下基础

•

（2）激发雌雄体内激素水平，使交配、受精过程同步化。

•（3）保证同种繁殖、防止种间杂交，保证生殖隔离。

3、婚配制度

•鸟类配对是为了繁殖，繁殖期一过，各散东西，少数是终生的。

•一雄一雌制：

双方共同负担育雏职责。

•一雄多雌制：

雄不负担

•一雌多雄制：

极少数的鹤形目、行形目有之，雌性是产卵机器，不负担育雏，所以，雌性体型大，凶狠，占区，保护地盘。

第四节、鸟类的分类

全世界现生鸟类约9,700种，而且每年平均有4个新种被发现。

分为3个总目，约28个目，其中雀形目就有5,000。

分类学特征：

1.喙的类型；2.足的类型；3.翼的类型；

一、平胸总目

•特点：

走禽，翼退化不能飞，胸骨平不具龙骨突，锁骨退化或消失，羽不发达。

例：

鸵鸟。

二、企鹅总目

•特点：

善于游泳和潜水的海鸟，前肢变成鳍足，后肢短，移到躯体后方；趾间具蹼，不能飞而善游泳，水下潜泳，非气质骨，而含多脂肪骨髓，羽毛鳞片状，

代表动物：

王企鹅

三、突胸总目：

•特点：

a.翼发达，善于飞翔；趾型二、三、四趾向前，一趾向后。

b.具冲气性骨骼，胸骨具龙骨突起；最后4-6枚尾椎骨愈合成一块尾综骨；

c.正羽发达，构成羽片，体表有羽区、裸区之分；

d.雄鸟决大多数均不具交配器官。

第五节、鸟类的起源和演化

起源于古爬行类，目前多认为从兽脚类恐龙起源，与鸟类共有特征为：

长颈，双颞窝。

认为从蜥龙目恐龙中的肉食性兽脚类中，于晚白垩纪和侏罗纪发展出体型小、骨骼轻、以后足行走的腔骨龙类。

腔骨龙出现年代与始祖鸟相同，鸟类且除羽毛外的特征都可在腔骨龙中找到。

•始祖鸟使过渡类型。

•始祖鸟的发现：

由于鸟类骨骼脆弱，留下的化石很少。

自从1861年在德国的巴伐利亚第一次发现了距今1.45亿年前晚侏罗纪地层中的鸟类化石即始祖鸟。

至今，人们对鸟类的起源有了较深入的了解并对此产生了许多争论。

始祖鸟的特征：

与爬行类相似的特征：

无喙，具槽生齿，长而灵活的尾。

椎体双凹型，不具气质骨，掌骨彼此分离，具三个完全带爪的指，肋骨不具钩状突，腰带各骨不愈合；

•与鸟类相似的特征：

全身被羽，羽毛已分为初级飞羽、次级飞羽和尾羽，具V型锁骨，耻骨向后伸长，跗骨与跖骨愈合为跗跖骨，脚具四趾，第一趾向后，其余三趾向前，由此可看出鸟类与爬行类具有密切的亲缘关系。

•1986年在北美晚三叠纪陆相沉积中发现原鸟化石，早于始祖鸟7,500万年，是迄今最早的鸟类。

在很多方面证实鸟类是爬行动物的后代。

如果这一发现被正式肯定，鸟类起源将提前7,500万年至三叠纪。

1995年在中国辽宁出土了1.3-1.4亿年前（晚侏罗纪或早白垩纪）的孔子鸟化石，接近始祖鸟的年代。

鸟类真正的祖先比我们以往所了解的更加原始。

鸟类在白垩纪得到了很大的发展，有更强的飞翔能力，但还保留牙齿，而新生代开始，已与现代鸟类的结构无明显差别。