《第二十章 最高等的脊椎动物—哺乳纲.ppt》由会员分享,可在线阅读,更多相关《第二十章 最高等的脊椎动物—哺乳纲.ppt(100页珍藏版)》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、第二十章第二十章 最高等的脊椎动物最高等的脊椎动物哺乳纲哺乳纲(MammaliaMammalia)第一节第一节 哺乳纲的主要特征哺乳纲的主要特征 哺乳动物是全身被毛、运动快速、恒温、胎生和哺乳的脊椎动物。它是脊椎动物中躯体结构、功能和行为最复杂的个高等动物类群。哺乳动物的进步性持征表现在以下几个方面:1.具有高度发达的神经系统和感官,能协调复杂的机能活动和适应多变的环境条件。2.出现口腔咀嚼和消化,大大提高了对能量的摄取。3.具有高而恒定的体温(约为25一37),减少了对环境的依赖性。4.具有在陆上快速运动的能力。5.胎生、哺乳,保证了后代有较高的成活率。以上特征在躯体结构上的生物学表现具体为
2、:第二十章第二十章 最高等的脊椎动物最高等的脊椎动物哺乳纲哺乳纲(MammaliaMammalia)n全身被毛,胎生,具有胎盘(单孔类除外),哺乳(具乳腺)。n四肢经扭转位于身体腹面。n头骨合颞窝型,双枕髁,具有完整的次生硬腭和肌肉质软腭。n下颌为单一齿骨,齿骨上着生槽生异型齿,为再生齿。n具汗腺;n血液完全双循环,保留左体动脉弓。n肺泡是气体交换的最终场所。n具有肌肉质横隔。n发展了外耳壳,听小骨3块。n大脑发达且机能皮层化,发展了新小脑,有迅速学习的能力和灵活可塑的行为。第二十章第二十章 最高等的脊椎动物最高等的脊椎动物哺乳纲哺乳纲(MammaliaMammalia)一、胎生、哺乳及其在动
3、物演化史上的意义一、胎生、哺乳及其在动物演化史上的意义1、胎生(vivipary)n受精卵(单孔类除外)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。n胎盘是由胎儿的绒毛膜(chorion)和尿囊(a11antois),与母体子宫壁的内膜结合起来形成的。胎儿与母体这两套血液循环系统并不通连,而是被一极薄(约2um厚)的膜所隔开,营养物质和代谢废物是透过膜弥散作用(用具高度特异选择性)来交换的(允许氧、二氧化碳、盐、糖、尿素、氨基酸、简单的脂肪以及某些维生素和激素通过,大蛋白质分子、红血细胞以及其它细胞均不
4、能透过)。n哺乳类的胎盘分为无蜕膜胎盘和蜕膜胎盘。无蜕膜胚胎的尿囊和绒毛膜与母体子宫内膜结合不紧密,易于脱离,胎儿出生时子宫壁不大出血。蜕膜胎盘的尿囊和绒毛膜与母体子宫内膜结为一体,胎儿产生时需将子宫壁内膜一起撕下产出,造成大量流血。蜕膜胎盘的效能高,更有利于胚胎发育。第二十章第二十章 最高等的脊椎动物最高等的脊椎动物哺乳纲哺乳纲(MammaliaMammalia)第二十章第二十章 最高等的脊椎动物最高等的脊椎动物哺乳纲哺乳纲(MammaliaMammalia)无蜕膜胎盘以及某些有蹄类 散布状胎盘绒毛均匀分布在绒毛膜上。鲸、狐猴 叶状胎盘绒毛汇集成一块块小叶丛,散布在绒毛膜上,大多数反刍动物。
5、环状胎盘:绒毛呈环带状分布,食肉目、象、海豹等。蜕膜胎盘 环状胎盘绒毛呈环带状分布,食肉目、象、海豹等盘状胎盘绒毛呈盘状分布。食虫目、翼手目、啮齿目和多数灵长目第二十章第二十章 最高等的脊椎动物最高等的脊椎动物哺乳纲哺乳纲(MammaliaMammalia)第二十章第二十章 最高等的脊椎动物最高等的脊椎动物哺乳纲哺乳纲(MammaliaMammalia)n受精卵发育至胎儿成熟产出期间称为妊娠期,是在母体子宫内进行(但胎生有袋类的胎盘不是真正的胎盘,而是卵黄囊胎盘,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)。而胎儿发育完成后产出的过程即为分娩。不同类群的兽类所产仔
6、兽数是不同的。n胎生为发育的胚胎提供了保护、营养以及稳定的恒温发育条件,保证酶活动和代谢活动正常进行,使外界环境条件对胚胎发育的不利影响减低到最小程度。2、哺乳n母体具有乳腺(高度特化的汗腺)和乳头,乳头的个数通常与一胎所产胎儿数相当。卵生的原兽亚纲动物具乳腺但无乳头,母兽孵化出的幼兽舔食母兽腹部乳腺区分泌的乳汁。n以乳汁哺育幼兽,是使后代在较优越的营养条件和安全保护下迅速成长的生物学适应。乳汁含有水、蛋白质、脂肪、糖、无机盐、酶和多种维生素。第二十章第二十章 最高等的脊椎动物最高等的脊椎动物哺乳纲哺乳纲(MammaliaMammalia)n哺乳类产幼仔的生长速度因种类而异,新生儿的生长率一般
7、与该种动物乳汁内所含蛋白质的量相关。二、哺乳纲躯体结构二、哺乳纲躯体结构(一一)外形外形 n体外被毛为哺乳类外形最显著的特点。n前肢的肘关节向后转、后肢的膝关节向前转,从而使四肢紧贴于躯体下方,大大提高了支撑力和跳跃力,有利于步行和奔跑,结束了低等陆栖动物以腹壁贴地,用尾巴作为运动辅助器官的局面n头、颈、躯干和尾等部分,在外形上颇为明显。尾为运动的平衡器官,大都趋于退化。n适应于不同小活方式的哺乳类,在形态上有较大改变。第二十章第二十章 最高等的脊椎动物最高等的脊椎动物哺乳纲哺乳纲(MammaliaMammalia)飞翔种类前肢特化,具有翼膜。穴居种类体躯粗短,前肢特化如铲状,适应掘土。水栖种
8、类体呈鱼形,附肢退化呈桨状。第二十章第二十章 最高等的脊椎动物最高等的脊椎动物哺乳纲哺乳纲(MammaliaMammalia)(二)皮肤及其衍生物(二)皮肤及其衍生物 哺乳类的皮肤结构致密,具有敏感的感觉功能和控制体温的功能。为结构和功能最为完善的脊椎动物皮肤。致密的皮肤具有良好的抗透水性,能有效地抵抗张力和阻止细菌侵入,起着重要的保护作用。哺乳类的皮肤在整个生命过程中是不断更新的。皮肤的质地、颜色、气味、温度以及其它特性,能够与环境条件相协调。哺乳类皮肤的主要特点:哺乳类皮肤的主要特点:1 1表皮和真皮均加厚。表皮和真皮均加厚。n表皮的角质层发达。表皮的角质层发达。n真皮为致密的纤维性结缔组
9、织构成,内含丰富的血管、神经和感觉末梢,真皮为致密的纤维性结缔组织构成,内含丰富的血管、神经和感觉末梢,能感受温、压及疼觉。能感受温、压及疼觉。n表皮及真皮内有黑色素细胞(表皮及真皮内有黑色素细胞(melanocytesmelanocytes),),能产生黑色素颗粒,使皮能产生黑色素颗粒,使皮肤呈现黄、暗红、褐及黑色。肤呈现黄、暗红、褐及黑色。n在真皮下有发达的蜂窝组织,能贮蓄丰富的脂肪,构成皮下脂肪层,起在真皮下有发达的蜂窝组织,能贮蓄丰富的脂肪,构成皮下脂肪层,起着保温和隔热作用,也是能量的贮备基地。着保温和隔热作用,也是能量的贮备基地。第二十章第二十章 最高等的脊椎动物最高等的脊椎动物哺
10、乳纲哺乳纲(MammaliaMammalia)第二十章第二十章 最高等的脊椎动物最高等的脊椎动物哺乳纲哺乳纲(MammaliaMammalia)小型啮齿类的表皮只有几层细胞象、犀牛、河马及猪有几百层厚,称硬皮动物(pachyderms)第二十章第二十章 最高等的脊椎动物最高等的脊椎动物哺乳纲哺乳纲(MammaliaMammalia)2 2被毛(被毛(hairhair)n毛是由表皮角质化形成,与角质鳞片及羽毛为同源结构。n毛由毛干和毛根组成:毛根埋在皮肤深处的毛囊内,外被毛鞘,毛根末端膨大部分为毛球。毛球基部即为真皮构成的毛乳头,内具丰富的血管,供应毛生长所需的营养物质。在毛囊内有皮脂腺的开口,
11、所分泌的油脂能滋润毛和皮肤。毛囊基部有竖毛肌附着。毛干是由髓质、皮质和鳞片层构成,髓质疏松多孔(保温),皮质坚韧有弹性(决定毛色),鳞片层为角质细胞(具保护作用)。n根据毛的结构特点,可分为针毛(长而坚韧,有毛向,具保护作用)、绒毛(位针毛下层,无毛向,毛干的髓部发达,保温性强)和触毛(特化的针毛,起触觉作用)。n毛在春秋季有季节性更换,称为换毛。第二十章第二十章 最高等的脊椎动物最高等的脊椎动物哺乳纲哺乳纲(MammaliaMammalia)第二十章第二十章 最高等的脊椎动物最高等的脊椎动物哺乳纲哺乳纲(MammaliaMammalia)3 3皮肤腺特别发达皮肤腺特别发达 哺乳类皮肤腺来源于
12、表皮的生发层,为多细胞腺。常见的有:n皮脂腺(皮脂腺(sebaceous glandsebaceous gland):泡状腺,多开口于毛囊基部。n汗腺汗腺(sweat gland)sweat gland):管状腺,下陷入真皮深处,盘卷成团,外包以丰富的血管。体表的水分蒸发散热,是哺乳类调节体温的一种重要方式。同时,血液中所含的一部分代谢废物(如尿素)也随之排出。汗腺不发达的种类(如狗),体热散发主要靠口腔、舌和鼻表面蒸发。n乳腺乳腺(mammary gland)mammary gland):为哺乳类所特有的腺体,是一种管状腺与泡状腺复合的腺体,也可认为是特化的汗腺。乳腺乳腺常丛聚开口于躯体的特
13、异部位,如鼠蹊部(牛、羊)、腹部(猪)和胸部(猴)。一般乳头对数与所产幼仔的数目相当,例如猪为45对、牛羊为2对、猴与蝙蝠为1对。n味腺味腺(臭腺臭腺)()(secntsecnt gland)gland):味腺为汗腺或皮脂腺的衍生物(如麝的麝香腺、黄鼠狼的肛腺),对于哺乳类(特别是社会性集群种类)同种的识别和繁殖配对有重要作用。第二十章第二十章 最高等的脊椎动物最高等的脊椎动物哺乳纲哺乳纲(MammaliaMammalia)4、具有多种皮肤衍生物1)爪claw 哺乳类的爪与爬行类的爪同源,皆为指(趾)端表皮角质化的产物,为陆栖步行时指(趾)端的保护器官。常见的类型除爪以外,尚有蹄(hoof)和
14、指甲(nail),均为爪的变形。2)角角(horn)horn)角为头部表皮及真皮部分特化的产物,为有蹄类的防卫利器。一般分为:n洞角:洞角:不分叉,终生不更换,为头骨的骨角外面套以由表皮角质化形成的角质鞘构成。如牛角。n实角实角:分叉的骨质角,通常多为雄兽发达,且每年脱换一次。如鹿角。刚生出的鹿角外包富有血管的皮肤,此期的鹿角称鹿茸,为贵重的中药。n瘤角瘤角:长颈鹿的角终生包被有皮毛,是另种特殊结构的角。n表皮角表皮角:表皮角质形成,如犀牛角。第二十章第二十章 最高等的脊椎动物最高等的脊椎动物哺乳纲哺乳纲(MammaliaMammalia)第二十章第二十章 最高等的脊椎动物最高等的脊椎动物哺乳
15、纲哺乳纲(MammaliaMammalia)第二十章第二十章 最高等的脊椎动物最高等的脊椎动物哺乳纲哺乳纲(MammaliaMammalia)第二十章第二十章 最高等的脊椎动物最高等的脊椎动物哺乳纲哺乳纲(MammaliaMammalia)(三三)骨骼骨骼 n哺乳类的骨路系统十分发达,支持、保护和运动的功能进一步完善化。n脊柱分区明显,结构坚实而灵活。n四肢下移至腹面,出现肘(elbow)和膝(knee),将躯体撑起,适宜在陆上快速运动。哺乳动物骨骼系统的演化趋向是:骨化完全,为肌肉的附着提供充分的支持;愈合和简化,增大了坚固性并保证轻便;提高了中轴骨的韧性,使四肢得以较大的速度和范围(步幅)
16、活动;长骨的生长限于早期,与爬行类的终生生长不同,提高了骨的坚固性并有利于骨骼肌的完善。第二十章第二十章 最高等的脊椎动物最高等的脊椎动物哺乳纲哺乳纲(MammaliaMammalia)第二十章第二十章 最高等的脊椎动物最高等的脊椎动物哺乳纲哺乳纲(MammaliaMammalia)1 1脊柱、肋骨及胸骨脊柱、肋骨及胸骨n脊柱分为颈、胸、腰、荐5部分。n脊椎椎体为双平型,椎体间有软骨的椎间盘相隔,椎间盘内有一髓核,是脊索退化的痕迹。n颈椎数目大多为7枚,是哺乳类特征之。n胸椎连有肋骨,并与肋骨、胸骨形成胸廓。n成体的荐椎多愈合为荐骨,在与腰带结合中增加了坚固性和后肢承重能力。尾推数目不定而且退
17、化。第二十章第二十章 最高等的脊椎动物最高等的脊椎动物哺乳纲哺乳纲(MammaliaMammalia)第二十章第二十章 最高等的脊椎动物最高等的脊椎动物哺乳纲哺乳纲(MammaliaMammalia)2 2头骨头骨n全部骨化,骨块减少,愈合紧密,枕骨逐渐向腹面移动。是哺乳类的一个明显特征。n双枕髁,头骨合颞窝型。n具发达的颧弓(由颌骨与颞骨的突起以及颧骨本体所构成),以作为强大的咀嚼肌的起点。n有完整的骨质次生腭,并有肌肉质的软腭形成,使内鼻孔进一步后移至咽部,鼻腔和口腔完全分开。从而使咀嚼时能完成正常呼吸。|n下颌仅由1对齿骨构成,并直接与脑颅相关。n具有哺乳类特有的3块听小骨:即镫骨、砧骨
18、和锤骨。n鼻腔内出现复杂的鼻甲骨,与发达的嗅觉相关。并因鼻腔的扩大而有明显的“脸部”。第二十章第二十章 最高等的脊椎动物最高等的脊椎动物哺乳纲哺乳纲(MammaliaMammalia)3 3带骨及肢骨带骨及肢骨n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,且四肢转而位于躯体下方)。n肩带由肩胛骨、锁骨组成,肩胛骨发达而稳定,锁骨退化。仅在攀缘(如猴)、掘土(如鼹鼠)和飞翔(如蝙蝠)等类群发达。哺乳类肩带的简化与运动方式的单性有密切关系。n腰带由髂骨、坐骨和耻骨组成,髂骨与荐骨牢固结合,耻骨和坐骨在腹中线结合,形成封闭式骨盆封闭式骨盆。n在足型上有跖行、趾行和蹄行型3种类型。第二十
19、章第二十章 最高等的脊椎动物最高等的脊椎动物哺乳纲哺乳纲(MammaliaMammalia)第二十章第二十章 最高等的脊椎动物最高等的脊椎动物哺乳纲哺乳纲(MammaliaMammalia)第二十章第二十章 最高等的脊椎动物最高等的脊椎动物哺乳纲哺乳纲(MammaliaMammalia)(四)肌肉:与爬行类相似,但更加发达和复杂化。n四肢肌肉发达。n具特有的隔肌,参与形成分隔胸腔和腹腔的横隔,其收缩舒张参与呼吸动作。n皮肤肌发达;在灵长类面部出现表情肌。n头部有强大的咀嚼肌附着于颧弓。n腹部的腹直肌仍保留原始分节状态。第二十章第二十章 最高等的脊椎动物最高等的脊椎动物哺乳纲哺乳纲(Mammal
20、iaMammalia)(五)消化(五)消化 从结构和功能方面看,消化系统主要表现在消化管分化程度高、出现了口腔消化,消化腺十分发达,进一步提高了消化力。1 1口腔及咽部口腔及咽部 哺乳类的咀嚼和口腔消化方式面临着一系列新的矛盾(例如口腔咀嚼与呼吸的矛盾,食物的粉碎、湿润和酵解问题等),因而引起口和咽部结构发生改变。n哺乳类开始出现肉质的唇(lip),有颜面肌肉附着以控制运动,为吸乳、摄食及辅助咀嚼的重要器官。草食种类的唇尤其发达,有的在上唇还具有唇裂(如兔)。n与口腔咀嚼活动相适应,口裂缩小,出现颊部(cheek),使咀嚼的食物碎屑不致掉落。树栖生活类群如松鼠、猴的颊部还发展了袋状构造,称为颊
21、囊(cheek pouch),用以暂时贮藏食物。第二十章第二十章 最高等的脊椎动物最高等的脊椎动物哺乳纲哺乳纲(MammaliaMammalia)n口腔的顶壁是由骨质的硬腭(次生腭)以及从硬腭向后的延伸部分软腭(soft palate)所构成。这个顶壁把鼻腔开口(内鼻孔)与口腔分隔开。腭部常有成排的具角质上皮的棱,与咀嚼时防止食物滑脱有关。草食及肉食种类角质棱发达;鲸须(whalebone)即为此种角质棱的特化物所构成的特殊滤食器官。n肌肉质的舌(tongue)在哺乳类最为发达。与摄食、搅拌及吞咽动作有密切关系。舌表面分布有味觉器官称味蕾(taste bud),为一种化学分析器。舌也是人的发音
22、辅助器官。n哺乳类的前颌骨、颌骨及下颌骨(齿骨)上着生有异型齿(heterodont dentition),为槽生齿,分化为:门牙*(切牙,iincisor):切割食物的功能。犬牙(尖牙ccanine):撕裂功能。臼齿(磨牙,mmolar):具有咬、切、压、研磨等多种功能。哺乳类牙齿的形状和数目均有很大变异。齿型和齿数在同一种类是稳定的,这对于哺乳动物分类学有重要意义。通常以齿式(dentalformula)来表示一侧牙齿的数目,例如:猪为=44;牛为 =32;鼠为=16;猴与人的齿式均为=32。第二十章第二十章 最高等的脊椎动物最高等的脊椎动物哺乳纲哺乳纲(MammaliaMammalia)
23、哺乳类的牙齿有乳齿与恒齿的区别。乳齿脱落以后即代以恒齿,恒齿终生不再更换。此种生齿类型称为再出齿。与低等种类的多出齿不同,后者牙齿易脱落,一生中多次替换,随掉随生。哺乳类的前臼齿(premolar)和门牙、犬牙有乳齿。臼齿无乳齿。在进化过程中,哺乳动物出现各种适应辐射,即肉食类、草食类和杂食类。齿型(特别是臼齿)上的变化能够反映哺乳动物的演化程度高低。一般认为:原始哺乳动物(以现存食虫目为代表)臼齿形态为三尖齿。在进化过程中臼齿发生“方化”现象。以干草为食者,其齿冠为高冠齿,臼齿面上的齿尖特化为各种形态,如齿尖平圆,像小丘的丘形齿(杂食性哺乳动物的猪、熊等);齿尖扩展成为新月状的新月形齿(鹿类
24、等);一系列齿尖连成一线,成屋脊状的脊形齿(象类等)。因此,牙齿尤其是臼齿的结构既可作为分类的依据,又是根据磨损程度鉴定年龄的一种手段。第二十章第二十章 最高等的脊椎动物最高等的脊椎动物哺乳纲哺乳纲(MammaliaMammalia)第二十章第二十章 最高等的脊椎动物最高等的脊椎动物哺乳纲哺乳纲(MammaliaMammalia)牙齿是真皮与表皮(齿的釉质)的衍生物。是由齿质(dentine)、釉质(珐琅质)(enemel)和齿骨质(白垩质)(cement)所构成。齿质内有髓腔,充有结缔组织、血管和神经,供应牙齿所需营养。釉质是体内最坚硬的部分,覆盖于齿冠部分。齿骨质覆于齿根外周,与颌骨的齿槽
25、相联合,它的成分是以磷酸钙为主。象的门牙不具釉质,为艺术雕刻的优质原料。第二十章第二十章 最高等的脊椎动物最高等的脊椎动物哺乳纲哺乳纲(MammaliaMammalia)n哺乳类动物口腔内有耳下腺(parotid gland)、颌下腺(submaxillary gland)和舌下腺(sublingual gland)3对唾液腺(salivary gland)。其分泌物中含有大量粘液和唾液淀粉酶(ptyalin),能把淀粉分解为麦芽糖,进行口腔消化。很多哺乳类能通过唾液腺蒸发失水调节体温。n口腔后方即为咽部(pharynx)。后鼻孔即开口于软腭后端而达于咽部。n咽部两侧有耳咽管(欧氏管)的开口。
26、耳咽管连通咽部与中耳腔,可调整中耳腔内的气压而保护鼓膜。咽部周围还分布有大的淋巴腺体,即扁桃体(tonsil)。n吞咽反射:软腭上升、咽后壁向前封闭咽与鼻道的通路;舌骨后推、喉头上升、使会厌软骨(epiglottis)紧盖喉,封闭咽与喉的通路。此时呼吸暂停,食物经咽部而进入食管,解决了咽交叉部位呼吸与吞咽的矛盾。第二十章第二十章 最高等的脊椎动物最高等的脊椎动物哺乳纲哺乳纲(MammaliaMammalia)2 2消化管消化管 消化管的基本功能是传送食糜、完成机械消化和化学消化以及吸收养分。n直肠直接以肛门开口于体外(泄殖腔消失)是哺乳类与低等脊椎动物的显著区别。n哺乳类胃的形态与食性相关。大
27、多数哺乳类为单胃。n食草动物中的反刍类(ruminant)则具有复杂的复胃(反刍胃)。反刍胃一般由4室组成,即瘤胃(rumen)、网胃(蜂巢胃)(reticulum)、瓣胃(omasum)和皱胃(abomasum)。其中前3个胃室为食道的变形,皱胃为胃本体,具有腺上皮,能分泌胃液。n反刍(rumination)过程是:当混有大量唾液的纤维质食物(如干草)进人瘤胃以后,在微生物(细菌、纤毛虫和真菌)作用下发酵分解(有时也能进入网胃)。存于瘤胃和网胃内的粗糙食物上浮,刺激瘤胃前庭和食道沟,引起逆呕反射,将粗糙食物逆行经食道入口再行咀嚼。咀嚼后的细碎和比重较大的食物再经瘤胃与网胃的底部,最后达于皱胃
28、。这种反刍过程可反复进行,直至食物充分分解为止。n哺乳类小肠高度分化,小肠粘膜富有绒毛、血管和淋巴管,加强了对营养物质的吸收作用。小肠具乳糜管(1acteal),为输送脂肪的一种淋巴管,外观呈现乳白色。小肠与大肠交界处为盲肠,草食性种类特别发达,在细菌的作用下,有助于植物纤维的消化。大肠分为结肠与直肠。3 3消化腺消化腺 哺乳类的消化腺除口腔的唾液腺以外,在小肠附近尚有肝脏和胰脏,分别分泌胆汁和胰液,注入十二指肠。第二十章第二十章 最高等的脊椎动物最高等的脊椎动物哺乳纲哺乳纲(MammaliaMammalia)(六六)呼吸呼吸 n呼吸道由鼻腔、咽、喉和气管组成。n由于硬腭和软腭的出现,鼻腔和口
29、腔完全分开,鼻腔内有发达的鼻甲骨,其粘膜表面满布嗅觉神经末梢。伸入到头骨骨腔内的鼻旁窦加强了鼻腔对空气的温暖、湿润和过滤作用。也是发声的共鸣器。n喉部不仅是呼吸的通道,也是发音的器官,喉部软骨除环状软骨和勺状软骨外,还具有哺乳类特有的甲状软骨和会厌软骨。喉腔内有声带,声带紧张程度的改变以及呼出气流的强度可调节音调。n肺是由复杂的支气管树和最盲端的肺泡组成。肺泡(alveolus)是呼吸性细支气管未端的盲囊,由单层扁平上皮组成,外面密布微血管,是气体交换的场所。肺泡之间分布有弹性纤维,伴随呼气动作可使肺被动的回缩。第二十章第二十章 最高等的脊椎动物最高等的脊椎动物哺乳纲哺乳纲(MammaliaM
30、ammalia)n呼吸中枢位于延脑。血液中二氧化碳含量的改变以及肺内压力的变化,均能反射性地刺激呼吸中枢,借以调整节律性的呼吸频率。吸气运动使肺泡膨大,位于肺泡周围的牵张感受器兴奋,所产生的冲动沿迷走神经传入延脑的吸气中枢,使其抑制而产生被动的呼气运动,称为肺牵张反射。大脑皮层控制着呼吸中枢的活动,可直接调整呼吸运动和发声。n横膈膜的运动可改变胸腔容积(腹式呼吸腹式呼吸),加上肋骨的升降来扩大或缩小胸腔容积(胸式呼吸胸式呼吸),使哺乳类的肺被动地扩张和回缩,以完成呼气和吸气。n肋间肌和膈肌均受来于脊髓的运动神经元支配。四足动物的胸廓参与支持体重而趋于稳定,加以肩带及前肢位于胸廓两侧,使肋骨的活
31、动范围受到限制,因而哺乳类膈肌的出现,对于加强呼吸功能具有重要意义。第二十章第二十章 最高等的脊椎动物最高等的脊椎动物哺乳纲哺乳纲(MammaliaMammalia)第二十章第二十章 最高等的脊椎动物最高等的脊椎动物哺乳纲哺乳纲(MammaliaMammalia)(六六)循环循环 机体内水和溶解在水中的各种物质,总称为体液。其中细胞内液大约占66,其余为细胞外液,包括细胞间液、血浆、淋巴液及脑脊液等。细胞外液是细胞直接生活的环境,也是组织细胞与外界进行物质交换的媒介,称为机体的内环境。尽管外环境经常发生剧烈变化,但内环境的各种理化因素(例如酸碱度、温度、渗透压、和各种化学成分的浓度)都是相对恒
32、定的。这些都是在血液参加运输下得以完成的。1 1心脏心脏 分为4腔。右心室血液经肺动、静脉回左心房,构成肺循环。左心宝血液经体动、静脉回右心房,构成体循环。右侧心房与心室壁均较薄,内贮静脉血,房室间有右房室瓣。左侧心房与心室壁较厚,内贮动脉血,房室间具有左房室瓣。从心脏发出的大动脉基部内也有3个半月辨。所有这些瓣膜的功能,全是防止血液逆流,以保证血液沿一个方向流动。心脏肌肉的血液供应是由冠状循环完成的。2 2动脉动脉 哺乳动物仅具有左体动脉弓。左体动脉弓弯向背方为背大动脉,直达尾端。沿途发出各个分支到达全身。新出现奇静脉(右侧)及半奇静脉(左侧),相当于低等四足动物的退化的后主静脉前段,收集背
33、侧及肋骨间静脉血液,注入前大静脉回心。第二十章第二十章 最高等的脊椎动物最高等的脊椎动物哺乳纲哺乳纲(MammaliaMammalia)3 3静脉静脉 哺乳动物静脉系统趋于简化,主要表现在:(1)相当于低等四足动物的成对的前主静脉和后主静脉,大体上被单一的前大静脉(上腔静脉)和后大静脉(下腔静脉)所代替。(2)肾门静脉消失。来于尾部及后肢的血液直接注入后大静脉回心。肾门静脉(以及腹静脉)的消失,使尾及后肢血液回心时,减少了一次通过微细血管的步骤,有助于加快血流速度和提高血压。(3)腹静脉在成体消失。4 4淋巴淋巴 淋巴系统极为发达。淋巴管发源于组织间隙间的、先端为盲端的微淋巴管,组织液通过渗透
34、方式进入微淋巴管,微淋巴管再逐渐汇集为较大的淋巴管,最后主要经胸导管(thoracic duct)注入前大静脉回心。辅助静脉血液回心。淋巴管内有瓣膜防止淋巴液逆流。淋巴系统的发达可能与动静脉内血管压力较大,组织液难于直接经静脉回心有关。小肠的淋巴管(乳糜管)携带脂肪经胸导管注入前大静脉回心。微淋巴管是一种可变异的结构,因而管壁的缺口时开时闭,可将不能进入微血管的大分子结构(如蛋白质、异物颗粒、细菌以及抗原)从组织液中摄人,并在淋巴节内把它们过滤掉或加以中和。这种过滤功能主要是由淋巴节的巨噬细胞完成的。第二十章第二十章 最高等的脊椎动物最高等的脊椎动物哺乳纲哺乳纲(MammaliaMammali
35、a)淋巴节遍布于淋巴系统的通路上,在某些重要部位如颈部、腋下、鼠蹊部以及小肠,尤为发达。扁桃体、脾脏和胸腺也是一种淋巴器官。淋巴节除具有阻截异物,保护机体之外,还制造各种淋巴细胞。哺乳类淋巴节的极度发达和遍布于全身,可能是温血动物对于防御细菌等异物滋长的一种特殊机制。5 5血液血液 哺乳类红血细胞呈双凹透镜形(骆驼为卵圆形)。成长后无核,与其他脊椎动物不同。(八八)排泄排泄n排泄系统是由肾脏(泌尿)、输尿管(导尿)、膀胱(贮尿)和尿道(urethra)(排尿途径)所组成。皮肤也是哺乳类特有的排泄器官。n肾脏的主要功能是排泄代谢废物,参与水分和盐分调节以及酸碱平衡。同时,具有高度浓缩尿液的能力。
36、n肾单位由肾小体和肾小管组成。哺乳类的肾单位数目十分众多,肾脏血液供应量大而恒定。第二十章第二十章 最高等的脊椎动物最高等的脊椎动物哺乳纲哺乳纲(MammaliaMammalia)n肾小管分为近曲小管(proximal convoluted tubule)、髓袢(或称亨氏袢,loop of Henle)以及远曲小管(distal convoluted tubule)等部分。很多肾小管汇入一个集合管(collecting tubule)。众多集合管汇成一外肾盏,各个肾开口于肾脏髓质部内的空腔肾盂。肾盂通过输尿管最终将尿排出体外。刚刚渗透入肾球囊内的尿称为原尿,经过肾小管和集合管重吸收水分、无机盐
37、(主要是钠盐)以及葡萄等以后的尿液称为终尿。原尿中的水分约仅有1从终尿排出体外。n血液中盐类浓度的恒定,是在中枢神经系统的影响下,通过内分泌腺改变肾小管对盐类的选择性而起重吸收作用,以及抗利尿素对远曲小管水分的主动吸收作用实现的。第二十章第二十章 最高等的脊椎动物最高等的脊椎动物哺乳纲哺乳纲(MammaliaMammalia)第二十章第二十章 最高等的脊椎动物最高等的脊椎动物哺乳纲哺乳纲(MammaliaMammalia)(九)神经系统(九)神经系统n神经系统主要表现在大脑和小脑体积增大、神经细胞所聚集的皮层加厚和表面出神经系统主要表现在大脑和小脑体积增大、神经细胞所聚集的皮层加厚和表面出现了
38、皱褶现了皱褶(沟和回沟和回)。n大脑皮层大脑皮层(cerebral cortex)cerebral cortex)由发达的新脑皮层构成,它接受来于全身的各种感觉由发达的新脑皮层构成,它接受来于全身的各种感觉器传来的冲动,通过分析综合,并根据已建立的神经联系而产生合适的反应。纹器传来的冲动,通过分析综合,并根据已建立的神经联系而产生合适的反应。纹状体已显著退化。古脑皮层状体已显著退化。古脑皮层(paleopalliumpaleopallium)称梨状叶,为嗅觉中枢。原脑皮层称梨状叶,为嗅觉中枢。原脑皮层(archipalliunarchipalliun)萎缩,称为海马萎缩,称为海马(hippoc
39、ampus)hippocampus),为嗅觉中枢。左右大脑半球间,为嗅觉中枢。左右大脑半球间,由神经纤维所构成的通路称胼脂体由神经纤维所构成的通路称胼脂体(corpuscorpus callosum callosum),是哺乳类特有的结构。是哺乳类特有的结构。n间脑大部被大脑所覆盖。脑下垂体为重要的内分泌腺。间脑顶部尚有松果腺,也间脑大部被大脑所覆盖。脑下垂体为重要的内分泌腺。间脑顶部尚有松果腺,也是内分泌腺,可抑制性早熟和降低血糖。间脑壁内的神经结构主要包括背方的丘是内分泌腺,可抑制性早熟和降低血糖。间脑壁内的神经结构主要包括背方的丘脑脑(视丘视丘)()(thalamus)thalamus)
40、与腹面的丘脑下部与腹面的丘脑下部(hypothalumushypothalumus)。丘脑是低级中枢与大脑丘脑是低级中枢与大脑皮层分析器之间的中间站,来于全身的感觉冲动皮层分析器之间的中间站,来于全身的感觉冲动(嗅觉除外嗅觉除外)均集聚于此处,经更均集聚于此处,经更换神经元之后达于大脑。丘脑下部与内脏活动的协调有密切关系换神经元之后达于大脑。丘脑下部与内脏活动的协调有密切关系(交感神经中枢交感神经中枢),并为体温调节中枢。,并为体温调节中枢。n中脑相对不发达。中脑背方具有四叠体中脑相对不发达。中脑背方具有四叠体(corporacorpora quadrigemina quadrigemina)
41、,前面一对为视前面一对为视觉反射中枢,后面一对为听觉反射中枢。中脑底部的加厚部分构成大脑脚觉反射中枢,后面一对为听觉反射中枢。中脑底部的加厚部分构成大脑脚(cerebral peduncle)cerebral peduncle),为下行的运动神经纤维束所构成。为下行的运动神经纤维束所构成。第二十章第二十章 最高等的脊椎动物最高等的脊椎动物哺乳纲哺乳纲(MammaliaMammalia)n小脑,是运动协调和维持躯体正常姿势的平衡中枢。小脑皮质又称新小脑,是哺乳类所特有的结构。在延脑底部,由横行神经纤维构成的隆起,称为脑桥(ponsvarolii)。它是小脑与大脑之间联络通路的中间站,而且是哺乳类
42、所特有的结构;愈是大脑及小脑发达的种类脑桥愈发达。n延脑后连脊髓。二者的构造可互相比较。延脑除了构成脊髓与高级中枢联络的通路外,还具有一系列的脑神经核。脑神经核的神经纤维与相应的感觉和运动器官相联系。延脑还是重要的脏活动中枢,节制呼吸、消化、循环、汗腺分泌以及各种防御反射(如咳嗽、呕吐、泪分泌、眨眼等),又称活命中枢。n脑内具有脑室,与脊髓的中央管相通连。脑与脊髓外面包有硬膜、蛛网膜(或蜘蛛膜)和软膜等脑膜。在脑室、脊髓中央管以及各种脑膜之间,充满脑脊液,它对保证脑颅腔内压力的稳定、缓冲震动、维持内环境(盐分和渗透压)平衡和营养物质代谢,均具有重要作用。n脑神经12对,植物性神经系统(包括交感
43、和副交感神经系统)发达。第二十章第二十章 最高等的脊椎动物最高等的脊椎动物哺乳纲哺乳纲(MammaliaMammalia)第二十章第二十章 最高等的脊椎动物最高等的脊椎动物哺乳纲哺乳纲(MammaliaMammalia)第二十章第二十章 最高等的脊椎动物最高等的脊椎动物哺乳纲哺乳纲(MammaliaMammalia)n植物性神经系统植物性神经系统(“(“vegetative”system)(vegetative”system)(或称自主神经系统或称自主神经系统autonomic autonomic system)system)十分发达,其主要机能是调节内脏话动和新陈代谢过程,保持体内环境的十分
44、发达,其主要机能是调节内脏话动和新陈代谢过程,保持体内环境的平衡。植物性神经系统与一般脊神经和脑神经的主要不同有以下方面:平衡。植物性神经系统与一般脊神经和脑神经的主要不同有以下方面:中枢位中枢位于脑干、脑、腰、荐髓的特定部位;于脑干、脑、腰、荐髓的特定部位;传出神经不直接达于效应器,而是在外周传出神经不直接达于效应器,而是在外周的植物性神经节内更换神经元,再由这个更换的节后神经纤维的植物性神经节内更换神经元,再由这个更换的节后神经纤维(postganglionic postganglionic fibrefibre)支配有关器官;支配有关器官;协调内脏器官、腺体、心脏和血管以及平滑肌的感觉和
45、协调内脏器官、腺体、心脏和血管以及平滑肌的感觉和运动。运动。n植物性神经系统包括交感神经系统植物性神经系统包括交感神经系统(sympathetic system)sympathetic system)和副交感神经系统和副交感神经系统(parasympathetic system),parasympathetic system),它们一般均共同分布到同一器官上,其功能是互相拮它们一般均共同分布到同一器官上,其功能是互相拮抗,对立统一的:交感神经兴奋引起心跳加快,血管收缩,血压升高,呼吸加深抗,对立统一的:交感神经兴奋引起心跳加快,血管收缩,血压升高,呼吸加深加快,瞳孔放大,竖毛肌收缩,消化道蠕动
46、减弱,有些腺体加快,瞳孔放大,竖毛肌收缩,消化道蠕动减弱,有些腺体(例如唾液腺例如唾液腺)停止分停止分泌,使有机体处于泌,使有机体处于“应激应激”状态。副交感神经兴奋所引起的效果与此相反。状态。副交感神经兴奋所引起的效果与此相反。n交感神经的中枢位于胸髓至腰髓前段的侧角,所发出的节前神经纤维达于脊柱两交感神经的中枢位于胸髓至腰髓前段的侧角,所发出的节前神经纤维达于脊柱两侧的交感神经链侧的交感神经链,在其神经节上更换神经元或越过交感神经链至独立的神经节在其神经节上更换神经元或越过交感神经链至独立的神经节(如如肠系膜上的神经节肠系膜上的神经节)上更换神经元,然后以节后神经纤维支配效应器。副交感神经
47、上更换神经元,然后以节后神经纤维支配效应器。副交感神经的中枢位于脑干的一些神经核以及荐髓的侧角,它的副交感神经节位置距效应器的中枢位于脑干的一些神经核以及荐髓的侧角,它的副交感神经节位置距效应器很近或就在效应器上,因而节后神经纤维很短,这与交感神经有显著不同。很近或就在效应器上,因而节后神经纤维很短,这与交感神经有显著不同。第二十章第二十章 最高等的脊椎动物最高等的脊椎动物哺乳纲哺乳纲(MammaliaMammalia)(十十)感觉器官感觉器官 感觉器官十分发达,尤其表现在嗅觉和听觉的高度灵敏。通常所称的感官,是指外感受器(即接受外界环境中所发生的刺激),包括物理感觉(光、热、声、压力变化)和
48、化学感觉(嗅、味变化)。哺乳类对于光(视觉)、声(听觉)和嗅(嗅觉)的感觉能力强,这对于远距离定向、定位都有着积极意义。某些哺乳类在视力不足的条件下快速运动时,还发展了特殊的高、低频声波脉冲系统,借听觉感知声波回声而定位,称回声定位。蝙蝠以高频声波回声定位蝙蝠以高频声波回声定位海豚以高频及低频海豚以高频及低频2 2种水内声波种水内声波(声呐声呐)回声定位回声定位第二十章第二十章 最高等的脊椎动物最高等的脊椎动物哺乳纲哺乳纲(MammaliaMammalia)1 1嗅觉嗅觉 嗅觉高度发达,表现在鼻腔的扩大和鼻甲骨的复杂化。鼻甲骨外覆有满布嗅神经的嗅粘膜,使嗅觉表面积大为增加。因而它是哺乳类(特别
49、是夜行性哺乳类)的重要感官。水栖种类(如鲸、海豚、海牛)的嗅觉器官则退化。2 2听觉听觉 听觉敏锐。内耳具有发达的耳蜗管(cochlea)、中耳内具有3块彼此相关节的听骨(锤骨、砧骨和镫骨)以及发达的外耳道和耳壳。耳壳可以转动,能够更有效地收集声波。陆生动物鼓膜随声波的振动以推动听骨,听骨撞击耳蜗管(卵圆窗部分),引起管内淋巴液的震动,从而刺激听觉的感受器(柯蒂氏器),将神经冲动传入脑而产生听觉。在水中由于哺乳类的躯体与水的密度相近,声波可以直接穿过躯体而达于耳。某些齿鲸的下颌骨是空的,其中充满油液,为声波的优良导体,因此可将声波迅速地传至紧靠其后面的中耳和内耳。第二十章第二十章 最高等的脊椎
50、动物最高等的脊椎动物哺乳纲哺乳纲(MammaliaMammalia)第二十章第二十章 最高等的脊椎动物最高等的脊椎动物哺乳纲哺乳纲(MammaliaMammalia)(十一)内分泌(十一)内分泌n内分泌系统极为发达,但内分泌腺的种类及基本功能与低等脊椎动物是相似的。内分泌系统对于调节有机体内环境的稳定、代谢、生长发育和行为等,都具有十分重要的意义。n内分泌腺(endocrine gland)是不具导管的腺体,其所分泌的活性物质称为激素(hormone)。激素随血液循环达于全身的靶器官或组织。n含氮类(蛋白质类、肽类)激素对于靶细胞的作用,是通过cAMP的媒介而实现的。内分泌细胞所分泌的激素,随