哺乳动物结构与功能.ppt

哺乳动物的结构和功能,蒲淑萍,脊索动物门：约4万多种，分为六纲。,哺乳动物纲(Mammalia)哺乳动物是全身披毛、运动快速、恒温、胎生的脊椎动物，是脊椎动物中躯体结构、功能行为最为复杂的最高级动物类群。哺乳动物由具有某些两栖动物特征的原始爬行动物发展而来，在躯体结构上还保留着与两栖类更相似的特征：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,哺乳纲最高等的脊椎动物,主要特征：全身被毛，皮肤腺发达，有乳腺和肉质唇。,骨骼：脊柱分五部分，颈椎7块，骶椎愈合与腰带构成骨盆。,家兔的骨骼,呼吸：海绵状肺，具肺泡，膈肌帮助呼吸。,循环：复合式心脏(二心房、二心室)，完全双循环。,神经：大脑特别发达(重量、体积)，大脑皮质由发达的新脑皮构成(皮层加厚，出现沟回)，是高级神经中枢。恒温动物,生殖：胎生(有胎盘)，哺乳。,吃奶的小家猪,兔的胎盘,一、胎生、哺乳及其意义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。1.胎盘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，胚胎与母体之间由这层膜隔开，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：胎盘的绒毛膜和尿囊膜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、保护的恒温发育条件，使外界环境对胎儿的不良影响减少到最小程度。,蜕膜胎盘,无蜕膜胎盘,鲸类、猪,羊、牛,狗,熊、人、兔,妊娠105天的牛的胎儿与胎盘,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。二、哺乳类的进步性特征（p174）1.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(鱼形)，四肢退化呈桨状，水生。蝙蝠型：前肢特化成翼，具皮膜，能飞翔。适应辐射：来源于同一祖先的动物在扩大生存范围和占领分布区的过程中，因遭遇到不同的环境条件逐渐形成了不同的适应器官的现象称为适应辐射。,2.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。披毛：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。,3.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、二趾树懒为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。这三点是哺乳动物骨骼的鉴别特征。,关于骨骼系统的演化（p175）,头骨包括脑颅和咽颅头骨的演化趋势,4.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。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。,5.消化牙齿为再生齿（乳牙和恒牙之分，乳齿脱落后长出恒牙）、槽生齿和异型齿。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。直肠以肛门直接开口于体外。,牙齿,6.呼吸喉部具声带。喉不仅是呼吸气体的通道，还是重要的发音器官，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。,7.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O2的接触面积。,8.排泄哺乳动物的后肾为卵圆形，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，为输尿管起始端的膨大部。,肾单位,肾小体肾小管,血管球肾小囊,肾小管,关于肾脏的演化（p183）,前肾中肾后肾,前肾,位于身体前端，由许多排泄小管（肾小管）组成。排泄小管以肾口开口于体腔内。肾口漏斗状，上面有很多纤毛，可直接从体腔内收集排泄物。在肾口附近还有血管丛形成的血管球，通过过滤把血液中的代谢废物滤出，再进入排泄小管。排泄小管的另一端与一个总的管道相通。这个总管称为前肾导管，其末端通到体外。脊椎动物在胚胎期都有前肾出现，但只在鱼纲和两栖纲的胚胎中前肾才有作用，圆口纲中的盲鳗是以前肾作为排泄器官的。,中肾,位于前肾后方的体腔中部。中肾的肾小管开始退化，部分肾口甚至消失而不能直接与体腔相通。在靠近肾口处的排泄小管外凸成为小支，小支末端膨大内陷形成双层的囊状结构，称为肾球囊。它把血管球包在中间，共同形成肾小体。由肾小体和它的排泄小管组成具有泌尿功能的基本单位，即肾单位。在中肾阶段，原来的前肾导管纵裂为二，一条为中肾导管（伍尔夫氏管），各肾单位与它相连，在雄性兼有有输精作用。另一条米勒氏管在雄性退化，在雌性演变成输卵管。中肾是鱼类和两栖类在胚后期的排泄器官。,后肾,其发生时期和生长的部位都在中肾之后，位于体腔的后部。后肾的排泄小管肾口已完全消失，前端都形成了肾小体，各排泄小管通入后肾导管即输尿管。后肾导管是在中肾导管基部伸出的一对突起，各与一个后肾相连。后肾发生后，中肾和中肾导管都失去了泌尿的机能而转成生殖系统的组成部分，中肾导管完全成为输精管，遗留下来的中肾排泄小管则形成副睾等构造。后肾是羊膜动物胚胎期以后的排泄器官。,关于排泄系统的演化,尾索：无集中排泄器官，仅在肠的弯曲处有一团具有排泄机能的细胞。头索：90-100对肾管。圆口纲：胚胎期前肾，成体中肾。盲鳗终身前肾。鱼纲软骨鱼：中肾，无膀胱，尿素。硬骨鱼：中肾，具输尿管膀胱，尿素。,无集中的肾脏，排泄器官是咽壁背方两侧的数10对按体节排列的肾管。肾管一端有肾孔开口于围鳃腔，另一端以管细胞紧贴体腔，代谢废物渗透管细胞肾管肾孔围鳃腔体外。,两栖类：中肾，具泄殖腔膀胱，尿素。爬行纲：后肾，具尿囊膀胱，尿酸。鸟纲：后肾，无膀胱，尿酸。哺乳纲：后肾，具尿囊膀胱，尿素。,9.神经和感觉大脑的体积增大，皮层加厚，表面出现褶(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，为大、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(槌骨、砧骨、镫骨)。,Mammalianbrains,大脑皮层,大脑,耳的构造,10.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（精囊腺、前列腺和尿道球腺）和阴茎组成。雌性生殖系统由卵巢、输卵管、子宫和阴道组成。,三、哺乳动物的分类约4180种，分为三个亚纲，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；有危害，如鼠传播鼠疫等疾病。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。尾巴扁而阔，前、后肢有蹼和爪。卵生，雌性孵卵，无乳头，具泄殖腔，大脑无胼胝体，体温调节能力不高，体温低而不太恒定，变化于2535之间。此亚纲仅有单孔目1个目。由于泌尿、生殖和粪便均通过泄殖腔孔排出体外，故称为单孔目。主要分布在澳大利亚，有二个科：鸭嘴兽科，针鼹科。,鸭嘴兽,幼体有齿，但成体牙床无齿，而由能不断生长的角质板所代替。,雄性鸭嘴兽后足有刺，内存毒汁，喷出可伤人。,鸭嘴兽是现存最原始的哺乳动物，它把哺乳动物和爬行动物之间的进化关系联系了起来，在动物进化上有很大的科学研究价值。它历经亿万年，既未灭绝，也无多少进化，始终在“过渡阶段”徘徊。已列为国际保护动物。,针鼹,树脂针鼹鼠,生殖期雌兽腹面皮肤褶襞成囊状，即临时性的育儿袋。卵在袋中约710天孵化。乳区位于育儿袋内。有冬眠现象。,2.后兽亚纲(Metatheria)(有袋亚纲)为低等哺乳动物，如袋鼠、袋狼、袋熊等。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。孕期约40天，新生幼兽仅几厘米长，需在母亲育儿袋内继续发育7-8个月。育婴袋内具乳头。大脑皮层不发达，不具胼胝体。体温在3335间波动。,大袋鼠和红大袋鼠,育儿袋里的小袋鼠胎儿,育儿袋中的小红袋鼠,袋熊,长吻袋貂(蜜袋貂),体型很小，不过15-20克。尾长而有缠绕性。鼻吻狭长。长的舌尖有细刺，它像蜂鸟和食蜜蝠一样用长舌伸进花朵，取食花蜜、花粉和一些小型昆虫。它的精子居然是哺乳动物里最大的，比人类的要大三倍，比蓝鲸的也要大。其睾丸大小按照身体比例也是最大的，就像是男人带着两个大西瓜。,为哺乳动物的高等类群，共有17个目，在我国有13个目分布。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37左右在我国分布的13个目包括生活在海洋中的三个目：鲸目、海牛目、鳍足目，以及兔形目、啮齿目、奇蹄目、偶蹄目、食虫目、食肉目、长鼻目、翼手目、鳞甲目、灵长目。,3.真兽亚纲(Eutheria),生活在海洋中的有三个目：(1)鲸目(Cetacea),白鳍豚,海豚,海豹,海豹,(2)鳍足目(Pinnipedia),(3)海牛目,海牛,海牛的前肢变为桨状，指端还保留有蹄的痕迹；后肢退化，仍保留有残存的后肢骨。足以证明海牛起源于陆生脊椎动物。,上、下颌都有门齿，无犬齿的哺乳动物：(4)兔形目(Lagomorpha)：具2对门齿，上唇有唇裂。,野兔,鼠兔,穴兔,（5）啮齿目(Rodentia)：具1对门齿，上唇有唇裂。,灰鼠,黄鼠,黄鼠,旱獭,河狸,仓鼠,麝鼠,小家鼠,褐家鼠,三趾跳鼠,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。(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。,奇蹄与偶蹄,长颈鹿,梅花鹿,(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)食肉目：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。(10)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、非洲象。,褐熊,北极熊,大熊猫,狮子,东北虎,美洲豹,想一想：,物种杂交是新物种产生的有效方式吗？杂交优势由哪些因素决定？,驴和马交配，可生下骡。如果是公马和母驴交配，生下的叫“驴骡”，个较小。如果是公驴和母马交配，生下的叫“马骡”，个较大。骡具有驴的负重能力和抵抗能力，有马的灵活性和奔跑能力，是非常好的役畜，但一般不能生育。马的染色体数是64条，驴的染色体数是62条，通过精卵结合发育成的新个体骡子的染色体数是63条。正常骡子的染色体不配对，因此骡子无法正常进行减数分裂产生配子，也就不能进行生育。但国内外历史都有记载表明，极个别驴骡是有生育能力的。具体原因暂时还不清楚。国外记载最早的是俄国人夫格米申柯1888年翻译的Herodot所写一书九本书中的历史故事，说公元前600年左右的巴比仑被波斯帝国围困时，为了保证战争的食物供给，有一支由骡子组成的运输队，半路上一匹母骡子出人意料地生下了一匹马驹。,虎、狮同属猫科动物