湖北师范学院生物系

绪论

主讲:顾勇5/27/20231本课程学习的主要参考书任淑仙.无脊椎动物(上、下)陈品健.动物生物学．科学出版社,20013江静波等.无脊椎动物学（第三版)．高等教育出版社，1995杨安峰.脊椎动物学(第二版).

北京大学出版社，1992顾宏达.基础动物学.复旦大学出版社.1992蔡益鹏等译.动物生物学.精要速览系列.北京:科学出版社,2000陈小麟.动物生物学（第3版）.高等教育出版社，2005刘凌云、郑光美.普通动物学(第三版).

扬秀平.动物生理学(面向21世纪课程教材).

2002王玢,左明雪.人体及动物生理学（第二版）.

20015/27/20232学习中可能用到的期刊杂志《动物学杂志》,中国科学院北京动物所编《动物学报》,中国科学院北京动物所编《动物学研究》,中科院昆明动物所编《昆虫学报》,中国科学院北京动物所编《昆虫知识》,中国科学院北京动物所编《水生生物学报》,中科院水生所编《中国实验动物学报》,医科院实验动物研究所编《四川动物》,四川动物学会编《兽类学报》,中科院西北高原生物所编《动物科学与动物医学》,天津市畜牧局编5/27/20233第一节什么是生命

一、生命的本质生命的本质是物质生命运动是最高级、最复杂的物质运动形式二、生命的基本特征（一）严整有序的多层次结构生物大分子→细胞器→细胞→组织→器官→系统→有机体（生物体）→种群→群落→生态系统→生物圈5/27/20234严整有序的多层次结构

1．在不同水平的结构层次之间，下一个层次是上一层次的结构成分2．高度有序性3．每个层次严整有序的结构，使每一层次都具有它自身的性质或运动规律4．每个层次又与其它任何一个层次的运动规律有紧密的联系5/27/20235是维持生物体一切生命活动过程中一系列化学变化的总称。同化作用——合成自身物质，贮存能量→建造自身（合成代谢）物质代谢能量代谢（ATP）异化作用——分解自身物质，释放能量→破坏自身（分解代谢）是矛盾统一的过程是生物体自我更新的过程特点:1、大多数反应由酶催化（1）具严格的顺序性和连续性,有条不紊的进行（2）在体内较温和（常温、常压、pH近中性）条件下进行2、代谢活动具有灵敏的调节:神经调节和体液调节(二、)新陈代谢(metabolism)5/27/20236生长—生物体重量增加，体积增大的现象。发育—在生物体生活史中，其构造和机能要经过一系列的变化，才能由幼体形成一个与亲体相似的成熟个体，然后经过衰老而死亡，这个总的转变过程叫发育。繁殖—生物经过生长发育，到一定大小和一定程度时，就能产生与自身相似的新个体的现象。繁殖是生物在种族上的自我复制、自我更新(三)、生长(growth)、发育(development)和繁殖（reproduction）→生物的个体发展

5/27/20237(四)、遗传(heredity)、变异(variation)和

进化(evolution)

遗传——保持物种的相对稳定和外界环境(外因)生物类型间的区别进化变异——使物种得到改造和发展自然选择(内因)生物种族发展史生物的多样性5/27/20238生命世界的多样性和生命本质的一致性，是一个辨证的统一生命运动是最高级最复杂的物质运动形式生命体是充满对立统一关系的客体(五)、感应性（应激性，irritability）

生物都具有对刺激发生反应的能力（特性）(六)、生命本质的高度一致性5/27/20239第二节生物的分界及动物在其中的地位地球上生活着的生物约有200万种，但每年还有许多新种被发现，估计生物的总数可达2000万种以上。(另说:目前已鉴定的约200万种，约2000-2500万种待发现）对这么宠大的生物类群，必须将它们分门别类进行系统的整理，这就是分类学的任务。

界(Kingdom)5/27/202310全球主要生物类群的物种数生物类群 已描述的物种数（万种） 估计存在的物种数（万种） 病毒 0.4 40 细菌 0.4 100 真菌 7.2 150 原生动物 4.0 20 藻类 4.0 40 高等植物27.0 32 线虫 2.5 40 甲壳动物 4.0 15 蜘蛛类 7.5 75 昆虫 95.0 800 软体动物7.0 50 脊椎动物 4.5 5 其他 11.5 25 总计 175.0（其中动物约125万）1362

5/27/202311生物的分界及动物在其中的地位1、二界系统公元前300多年，古希腊的亚里士多德将生物分为二界：植物界和动物界代表人物:林奈(CarlvonLinné),1735:是瑞典植物学家、冒险家，首先构想出定义生物属种的原则，并创造出统一的生物命名系统。依据:生物能否运动5/27/202312生物的分界及动物在其中的地位2、三界系统1866年德国生物学家赫克尔（E.Haeckel）提出三界分类系统：

原生生物界：单细胞动物、细菌、真菌、

多细胞藻类

植物界：

动物界：代表人物:霍格(J.Hogg)，1860赫克尔(E.H.Haeckel)，1866依据:光镜应用许多单细胞生物兼有动物和植物的特性5/27/202313生物的分界及动物在其中的地位3、四界系统原核生物界(Monera)原始有核界(Protoctista):藻类、黏菌、真菌、原生动物后生植物界(Metaphyta)后生动物界(Metazoa)代表人物:考柏兰(H.F.Copeland)，1938依据:电镜技术的发展，揭示细菌、蓝藻结构与其它生物显著不同原核生物和真核生物概念的提出5/27/202314生物的分界及动物在其中的地位4、五界系统：原核生物界：细菌、立克次体、支原体、蓝藻原生生物界：单细胞的原生动物、藻类真菌界：真菌（从植物界分离出来）植物界：动物界：代表人物:惠特克(R.H.Whittaker)，1969依据:电镜技术和生化知识细胞结构的复杂程度及营养方式被广泛使用至90年代

5/27/202315生物的分界及动物在其中的地位5/27/202316生物的分界及动物在其中的地位生命进化经历的重要阶段第一阶段：非细胞阶段第二阶段：从非细胞到原核细胞第三阶段：从原核生物到真核生物第四阶段：从单细胞真核生物到多细胞真核生物五界系统反映了生物进化的三个阶段和多细胞生物阶段的三个分支5/27/202317生物的分界及动物在其中的地位5、三总界六界系统非细胞生物总界病毒界原核生物总界细菌界蓝藻界真核生物总界植物界真菌界动物界代表人物:陈世骧，1979依据:反映非细胞生物阶段5/27/202318生物的分界及动物在其中的地位6、六界系统原核生物界(Monera古细菌界(Archaebacteria)原生生物界(Protista)真菌界(Fungi)植物界(Plantae)动物界(Animalia)代表人物:R.C.Brusca,19905/27/202319生物的分界及动物在其中的地位7、八界系统分界：

古细菌界(Archaebacteria)真细菌界(Eubacteria)古真核生物界(Archezoa)原生生物界(Protista)藻界(Chromista)真菌界(Fungi)植物界(Plantae)动物界(Animalia)代表人物:T.Cavalier-Smith,19895/27/202320第三节动物学及其分科

动物学(Zoology)——是研究动物的形态结构、分类、生命活动与环境的关系以及发生发展的规律的科学。（一）依研究内容的不同分动物形态学

——研究动物体内外机体的形态和结构以及变化规律.解剖学、比较解剖学、组织学、细胞学、古生物动物分类学——研究动物类群之间彼此相类似的程度,亲缘关系,进化过程,发展规律.动物生理学——研究动物体的生活机能(消化等),机能的变化,对环境的反应.动物生态学——研究动物的生活规律及其与环境中非生物因子的相互关系.动物胚胎学、动物地理学、动物遗传学5/27/202321动物学及其分科

（二）依研究对象的不同分无脊椎动物学、脊椎动物学、原生动物学、寄生动物学、软体动物学、甲壳动物学、昆虫学、鱼类学、鸟类学、哺乳动物学（三）依研究重点和服务范畴的不同分理论动物学、应用动物学、医用动物学、资源动物学、畜牧学、桑蚕学、水产学、仿生学仿生学(bionics)——研究生物各系统的结构性质,能量转换,信息过程,并将所获得的知识用来改善现有的或模拟生物的器官,创造新仪器设备.5/27/202322第四节研究动物学的目的意义动物资源的保护：野生动物保护动物资源的合理利用：养蚕、养蜂、禽畜饲养、水产养殖等有害动物的控制：农林业有害动物控制、医学昆虫的防治、人体寄生虫的防治促进医学生物学的发展：人也是一种有智慧的高等动物，动物生命活动的基本规律也同样适用于人类。动物生物学研究有利于改善人类的膳食营养、疾病防治，促进健康长寿，探索人类起源等。改善人类生活质量：动物是生态系统的组成成分，动物生态学研究有利于解决人口膨胀、环境污染、资源短缺等重大社会问题，改善人类生活环境。5/27/202323动物学战略地位的重要性⑴动物是在自然界中适应、生存和进化发展的，它的发展变化与宇宙、地球和自然环境有密切的关系。因而动物学的研究必然要借助于宇宙学、地学和植物学等学科的研究成果，而在研究动物的进化和分布中所得到的资料，亦可用来验证这些学科的研究成果。⑵动物的进化和人类的起源是人们关心的两个重要课题。动物的进化是动物学本身探讨的问题，如达尔文关于物种起源的观点就包括了他在这一领域的许多研究成果。人自身说到底也是动物中的一种。人类要了解自身的起源、演变、生存和今后的前景，都离不开动物学的研究。5/27/202324动物学战略地位的重要性⑶保存、保护和恢复地球生态系统是当前全球为之奋斗的一个目标。动物学的研究可为环境检测提供有价值的资料。保护环境、保护包括动物物种在内的生物多样性已成为保护人类自身的一个不可分割的课题。⑷动物作为食物、饲料、工业原料、药材、害虫天地、传粉媒介、观赏和装饰物在人类物质和精神生活中成为不可缺少的财富，动物资源的持续利用是人类赖以生存的一个重要因素。随着地球上资源的日益短缺，对动物这一再生资源的保护和合理利用已成为一个公认的重要课题。为解决这一难题，需要加强动物学的研究。保护生物学这一新兴学科随即应运而生。动物学是农业科学（包括林业科学、畜牧学、动物医学、蚕桑学、水产学等）的基础学科之一，动物学的发展对推动农业科学的进步显然有重要意义。5/27/202325动物学战略地位的重要性⑸医学的发展始终与动物学的发展伴随而行。动物解剖学、发育生物学生理学、内分泌学、病理学、免疫学、寄生虫学和动物流行病学不但为动物医学同时也为人体医学提供重要资料。许多医学中的难题和药物亦必先以动物为材料进行试验或探索，而动物学的研究又为这些探索提供基本的知识。甚至动物的休眠、疾病自愈、动物进化的自然选择原则均对医学有一定的启示。动物学还为动物活性物质的研究和开发提供信息，如用于抗血凝的蚂蝗的蛭素、用于医治偏瘫的蝮蛇的抗栓酶、治疗癫痫的蝎毒中的抗癫痫肽等。虽然深入一步的工作属于生物化学和医学范畴，但必须有动物学研究的配合。⑹动物中奇特的结构、功能或行为，包含着令人感兴趣的许多生命奥秘，已经并将继续为仿生学提供新课题，推动包括物理、化学几军事科学中某些领域的发展。5/27/202326动物学战略地位的重要性动物学与几乎所有生命和非生命科学中的领域有这样或那样的联系。从对人类生存和生活的关系看，动物学又是解决环境、资源、疾病预防和治疗中许多问题的基础。人类进步有赖于动物科学的不断发展。5/27/202327第五节动物学发展简史动物生物学的发展历史大体上可以划分为四个阶段：描述性动物学阶段；实验生物学阶段；分子生物学阶段；生物学多学科交叉阶段。5/27/20232819世纪前：描述性动物学阶段希腊的亚里士多德(Aristotle公元前384—前322)在动物学方面的主要著作有《动物自然史》、《动物的组成部分》、《动物的繁殖》等。他认识了520多种动物，并首次运用了“属”genus和“种”species作为分类的范畴，因此被认为是系统分类学的先驱，他的工作被看作是动物学作为一门学科正式创立的开始。1735年瑞典的林奈（Linnaeus,C.1707—1778）的《自然系统》（NaturalSystem）一书，创立了纲、目、属、种、变种五个分类阶元和“双名法”。5/27/20232919世纪前：描述性动物学阶段中国古代动物学史历史悠久、丰富精湛、学用结合、比西方早，但是近代动物学研究薄弱。公元前3000多年，我们的祖先就知道养蚕和饲养家畜。公元前2000年就有了记述动物方面的著作《夏小正》，“五月浮游出现，十二月蚂蚁进窝”《诗经》（公元前1100）提到鸟类77次，如鸠、鸡、鹭、鹤、鹳、鸳鸯等，为最早记载鸟类的古籍。5/27/20233019世纪前：描述性动物学阶段中国古代动物学史《尔雅》（作者不详）是出自秦和西汉时期（约在公元前200）的辞典性著作，精辟定义鸟兽等动物，如“二足而羽谓之禽，四足而毛谓之兽”。远溯西周(公元前1027)的《尔雅》一书，有释虫、鱼、鸟、兽及畜等五章，可算是动物研究的最早记录秦、汉时期(公元前221年)，产生“五行”和“四灵”动物分类法。魏、晋、南北朝(约220—-580)时，已开始编撰动、植物图谱5/27/20233119世纪前：描述性动物学阶段中国古代动物学史稽含著的《南方草木状》记载有广东柑农利用黄惊蚁扑灭柑橘害虫的事例------这是世界上第一个利用天敌扑灭害虫的典范。隋唐、五代时期(约581—959)，陈藏器的《本草拾遗》详记了鱼的分类及不少其他动物名称。宋、元(约960一1367)和明、清(约1368—1911)时期，博物学大有进展，除通志外，还有专刊。明朝李时珍（1518——1593）的《本草纲目》（1596年出版）列有动物400种，分隶于虫、鳞、介、禽、兽等类型。5/27/202332实验生物学阶段19—20世纪30年代：

1838—1839年，两位德国学者施莱登（Schleiden，M.J.1804—1881）和施旺（Schwann,T.1810—1882）创立了细胞学说，1859年英国的达尔文（Darwin,C.R.1809—1882）在《物种起源》（TheOriginofSpecies）一书创立了进化学说。1876年英国的华莱士（Wallace,A.R.1823—1913）写出的《动物的地理分布》（Thegeographicaldistributionofanimals）是动物地理学发展的一个标志。5/27/202333实验生物学阶段奥地利的孟德尔（G.Mendel，1822—1884）以豌豆的杂交试验发现其后代相对性状遵循一定比例，即遗传学的两个基本规律——分离律和自由组合律；美国的摩尔根（T.H.Morgan，1866—1945）等人以果蝇为材料，研究发现了连锁、互换和伴性遗传规律，并把遗传学和细胞学结合起来，确立和发展了染色体遗传学说。摩尔根等人把遗传因子命名为“基因”（gene），因此染色体遗传学说又称基因学说。5/27/202334分子生物学阶段20世纪30—60年代，研究集中于生命本质密切相关的生物大分子，即蛋白质、核酸和酶等方面。美国的华特生（JamesWatson）和英国的克立克（FrancisCrick）合作，于1953年阐明了DNA分子双螺旋结构，获得诺贝尔奖。5/27/202335生物学多学科交叉阶段20世纪70年代以来，分子生物学的突破性成就和引入物理学、化学、计算机科学的概念、方法和技术，生命科学各个领域取得了巨大进展。宏观生命科学——生态学研究生态系统的物质和能量流动。生态学的理论和知识正在为解决人口膨胀、环境污染、资源短缺等重大社会作出积极贡献。微观生命科学——基因工程、细胞工程、酶工程、发酵工程、蛋白质工程等新技术，逐步应用于医药卫生、农林牧渔、食品、化工和能源等领域，对人类社会将产生深远的影响。5/27/202336中国的动物学的发展、研究现状20世纪20年代开始建立动物学的研究机构，同时在大学开设生物学系培养动物学研究人才。1928年，建立北平研究院动物研究所。1929年在南京建立中央研究院自然历史博物馆，1934年改为动植物研究所，1944年分别独立为动物研究所和植物研究所。私立研究机构有：1922年设立在南京的中国科学院生物研究所，1928年在北京的静生生物调查所以及1930年在四川的西部科学院。1934年成立中国动物学会。5/27/202337新中国成立后，动物学的教学和研究有了迅速的发展

（1）50-60年代期间，各高校和有关研究机构培养了大批的动物学人才。（2）80年代以来，众多学者出国合作研究和深造，不少人带回学术新思想、新理论和新技术。（3）经过多年的努力，高校和研究所配备了部分的先进仪器设备，逐步开展一些动物生物学的基础、前沿以及学科交叉性的研究。但就总体而言，我国的动物生物学基础仍然薄弱。人才、设备、经费与发达国家仍无法相比，尚须努力赶超世界先进水平。5/27/202338动物学的发展趋势动物学由于分子生物学、生态学及相关研究方法和技术的渗透和应用，而使研究的范围向微观和宏观两个方向展开，形成了从基因—细胞—器官、器官系统—个体—种群—群落与生态系统等多个层次的分支学科。学科的渗透和研究工作在不同层次的展开，使传统动物学的界限变得模糊。5/27/202339动物学的发展趋势动物学分子生物学生态学……细胞——————器官系统个体种群群落生态系统微观宏观形成交叉学科：保护生物学、仿生学等●●5/27/202340动物分类学（taxonomy）或系统分类学（systematicbiology）动物生物学的研究离不开对研究对象（物种）的正确鉴定；此外地球上还有众多物种未被认识和鉴定；哪些物种是特定生态系统的关键种，需要加以保护？动物之间的演化关系如何？各国的发展趋势是：分类鉴定工作结合生物多样性或生物进化研究，并趋向于使用多种方法（数值分类、分子系统学），加快建立物种库。5/27/202341生物多样性（biodiversity）生物多样性（biodiversity）：从宏观和微观两个方向，了解现在生存的生物多样性（遗传多样性、物种多样性、生态系统多样性和景观多样性）和分布格局，解释其在生物进化过程中是如何形成的，需要从生态学、遗传学、细胞学、分子生物学、古生物学、动物地理学、地质学等多学科的广泛介入。最终目的是保护生物多样性。生物多样性保护是各国政府和科学家关注的一个重要课题。5/27/202342动物的功能生物学（functionalbiology）动物的功能生物学（functionalbiology）:即动物的解剖学、生理学和行为学等特点在整体功能上的相互一致。动物的生存及其基因能够得以传递，取决于它们具有一套适应环境变化的功能系统。在自然选择过程中，不同类群的动物产生出特定的功能系统，具有不同的身体结构、行为方式和栖息环境等（进化设计或称为生活对策），解决它们所面临的生存和繁衍问题。5/27/202343动物的功能生物学（functionalbiology））功能生物学所研究的问题已不再是停留在回答“what”（一般性的描述)，而是要解答“why”或“how”。例如：研究动物的取食已不再停留在回答某种动物取食什么，而是更侧重于回答为什么该动物要取食这些食物，其食性为什么比其它动物广或窄，其取食对策在进化过程中是如何产生或得以保留。5/27/202344动物学工作者的必备条件要作为一个动物生物学工作者，首先必须对动物有兴趣，对动物的生命活动感兴趣；动物生物学工作者的兴趣必须与实践活动相结合，经常到大自然、生产实际中观察、研究动物，发现新问题；能够将不同层次或领域的思想、理论、技术综合起来，用于探索动物的整体结构和机能等问题。5/27/202345第六节动物学的研究方法和基本观点一、基本生物学观点：1动态地注意形态和功能的统一。2生物体对环境的适应。3整体和局部之间的相互关系。4有机体各层次之间的联系。5个体发育与系统发育的统一。5/27/202346动物学的研究方法和基本观点二、研究方法

1.描述法描述动物外形特征,内部结构,生活习性等.描述即将观察的结果如实地记录下来。包括：文字描述绘图（生物图）摄影、摄像、仪器记录5/27/202347动物学的研究方法和基本观点2.比较法不同动物系统比较,例如,哺乳动物七个颈椎.没有比较就没有鉴别没有比较就无从揭示生命的统一性和多样性之间的关系。没有比较无法处理生物界从简单到复杂，从低等到高等的大量材料。只有通过对不同种属动物从宏观的形态结构到微观的细胞、分子水平的比较，才能对有关动物学的各种问题进行研究并得到正确的结论。

5/27/202348动物学的研究方法和基本观点3.实验法控制条件,对动物观察,生态习性等.实验是在人为地干预、控制所研究对象的条件下对动物生命现象进行观察研究的方法。5/27/202349第七节动物分类的基本知识一、分类依据以动物形态上或解剖上的相似性和差异性的总和为基础.包括：形态学特征细胞学特征生化及分子生物学特征5/27/202350动物分类的基本知识二、分类等级

动物界(KingdomAnimal)门(phylum)脊索动物门(PhylunChordata)亚门(Subphylum)脊椎动物亚门(SubphylumVertebrata)总纲(Superclass)纲(Class)哺乳纲(ClassMammalia)亚纲(Subclass)真兽亚纲(SubclassEutheria)总目(Superorder)目(Order)灵长目(OrderPrimates)亚目(Suborder)类人猿亚目(SuborderAnthropoidea)总科(Superfamily)(-oidea)科(Family)(-oidea)人科(FamilyHomonidae)亚科(Subfamily)(-inae)属(Genus)人属（GenusHomo）亚属(Subgenus)种(Species)人种(Speciessapienes)亚种(Subspecies)学名：Homo