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动物学 (I) General Zoology I —— 无脊椎动物学 Invertebrate Zoology

动物学 (I) General Zoology I —— 无脊椎动物学 Invertebrate Zoology. 教 师 : 赵利敏 博士、教授 Instructor: Prof. Dr. Limin ZHAO 工作单位 : 陕西理工学院 Affiliation: Shaanxi University of Technology. 课程的目的和要求.

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动物学 (I) General Zoology I —— 无脊椎动物学 Invertebrate Zoology

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  1. 动物学(I) General Zoology I ——无脊椎动物学Invertebrate Zoology 教 师: 赵利敏 博士、教授 Instructor: Prof. Dr. Limin ZHAO 工作单位: 陕西理工学院 Affiliation: Shaanxi University of Technology

  2. 课程的目的和要求 《动物学》课程的教学活动,旨在使学生掌握动物学基本理论、动物基本形态、结构与功能,理解动物分类和动物进化原理,了解动物与自然环境、社会经济建设和人类生活之间的关系,增强学生的专业基本功,为其今后胜任动物学及相关学科的教学与科研创新工作打下基础。 为响应中国教育部关于“双语教学”的规定,陕西理工学院已将《动物学》课程确定为双语教学课程。结合本校和生物科学与工程学院的实际条件,动物学课程拟以刘凌云、郑光美主编的《普通动物学》(第三版)为教学蓝本,同时穿插介绍《Zoology》、 《Instant Notes in Animal Biology》(INAB)、《The Biology Problem Solver》(BPS)等英文版教科书中的重要理论。 教师将注重以英语讲授课程内容,指导学生掌握专业基础知识并提高其英语水平,力争逐步达标。

  3. The Biology Problem Solver Staff of Research and Education Association, Dr. M. Fogiel, Director Research and Education Association 505 Eighth Avenue, New York, N. Y. 10018

  4. 动物学课程总时数:120 (= 7学分) 本学期理论课时数: 36 本学期实验课时数: 24 理论课与实验课学时合计: 60 学分: 3.5 本学期理论课讲授计划周数: 14 理论课周学时: (4 + 2) / 2 = 3

  5. 理论部分授课日历Schedule of Lectures

  6. 必读参考文献及内容: 1. Stephen A. Miller and John P. Harley. 2004. Zoology (5th ed.). Beijing: Higher Education Press, China. 2. Jurd, R.D. 1997. Instant Notes in Animal Biology. BIOS Scientific Publishers Limited. 3. Fogiel, M. 1980. The Biology Problem Solver. Research and Education Association, USA.

  7. 鸣 谢 因本课件中广泛引用的文字和图片,作者向下列文献、网站、和其他相关的撰稿人致以衷心感谢! 1. 刘凌云、郑光美. 1997. 普通动物学(第三版). 北京: 高等教育出版社. 2. Stephen A. Miller and John P. Harley. 2004. Zoology (5th ed.). Beijing: Higher Education Press, China. 3. Jurd, R.D. 1997. Instant Notes in Animal Biology. BIOS Scientific Publishers Limited. 4. Fogiel, M. 1980. The Biology Problem Solver. Research and Education Association, USA. 5. URL: http://www.webshots.com

  8. Origin of life: 3,500 millions of years ago Human history: 3 millions of years 3.5x109 / 8.64x104 x 75 = 3.0x106 Recorded human history: 0.01 millions of years 3.5x109 / 8.64x104 x 0.25 = 1.0x104

  9. 绪论 Introduction (计划学时:2) 1. 生物的分界及动物在其中的地位 2. 动物学及其分科 3. 研究动物学的目的意义 4. 动物学发展简史 5. 动物学的研究方法 6. 动物分类的知识 7. BIOLOGICAL PRINCIPLES

  10. 1. 生物的分界及动物在其中的地位 自然界的物质分为生物和非生物两大类。 生物具有新陈代谢、自我复制繁殖、生长发育、遗传变异、感应性和适应性等生命现象。因此,生物世界也称生命世界(Vivicum)。 生物的种类繁多,形形色色,千姿百态,目前已鉴定的约200万种;估计共约有2000万~5000万种有待发现和命名。 人们对生物进行分界(Kingdom),是为了研究、认识并利用如此丰富多彩的自然资源。

  11. 生物的分界随着科学的发展而不断深化。 林奈(Carl von Linné,1735),对生物主要以肉眼所能观察到的特征来区分、以生物能否运动为标准,明确提出动物界(Animalia)和植物界(Plantae)的两界系统。

  12. 鉴于显微镜观察特征,霍格(J. Hogg,1860)和赫克尔(E.H. Haeckel,1866)将原生生物(包括细菌、藻类、真菌和原生动物)另立为界,提出原生生物界(Protista)、植物界、动物界的三界系统。

  13. 鉴于用电子显微镜对细菌、蓝藻细胞细微结构的观察结果,考柏兰(H.F. Copeland,1938),提出原核生物(Prokaryote)和真核生物(Eukaryote)的概念,将原核生物另立为一界,提出了四界系统,即原核生物界(Monera)、原始有核界(Protoctista, 包括单胞藻、简单的多细胞藻类、粘菌、真菌和原生动物)、后生植物界(Metaphyta)和后生动物界(Metazoa)。 随着电镜技术的完善和广泛应用以及生化知识的积累,惠特克(R.H. Whittaker,1969)又根据细胞结构的复杂程度及营养方式提出了五界系统,他将真菌从植物界中分出另立为界,即原核生物界、原生生物界、真菌界(Fungi)、植物界和动物界。

  14. 生命的进化史经历了4个重要阶段: (1) 非细胞阶段(最初的生命是非细胞形态的); (2) 从非细胞到细胞(初期的细胞是原核细胞,所构成的生物称为原核生物,如细菌、蓝藻); (3) 从原核到真核(原生动物); (4) 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,即原核生物代表了细胞的初级阶段,进化到原生生物代表了真核生物的单细胞阶段(细胞结构的高级阶段),再进化到真核多细胞阶段,即植物界、真菌界和动物界。 植物、真菌和动物代表了进化的三个方向,即自养、腐生和异养。 但是,五界系统没有反映出非细胞生物阶段。

  15. 我国著名昆虫学家陈世骧(1979)提出3个总界六界系统,即非细胞总界(包括病毒界),原核总界(包括细菌界和蓝藻界),真核总界(包括植物界、真菌界和动物界)(绪表-1)。我国著名昆虫学家陈世骧(1979)提出3个总界六界系统,即非细胞总界(包括病毒界),原核总界(包括细菌界和蓝藻界),真核总界(包括植物界、真菌界和动物界)(绪表-1)。 绪表-1 生物的界级分类(自陈世骧) 还有许多生物分界理论,如比较紧凑的四界系统、新六界系统、八界系统等。 30亿年古生物化石记录、地球现存生物情况、形态比较、生理、生化例证等,都揭示了生物从原核到真核、从简单到复杂、从低等到高等的进化方向。而生物分界理论则反映了生命世界的发展过程。

  16. 生物生存的基本要求是:摄取食物获得能量、占据一定的空间、繁殖后代。生物解决这些问题的途径是多种多样的。生物生存的基本要求是:摄取食物获得能量、占据一定的空间、繁殖后代。生物解决这些问题的途径是多种多样的。 在获取营养方面,凡能利用二氧化碳、无机盐及能源合成自身所需食物的叫自养生物,绿色植物和紫色细菌是自养生物。故植物是食物的生产者,生物间的食物联系由此开始。 动物则必需从自养生物那里获取营养;植物被植食性动物所食,而后者又是肉食性动物的食料;故动物属于掠夺摄食的异养型,在生物界中是食物的消费者。 真菌为分解吸收营养型,处于还原者的地位。 这三界生物,在营养方面相互联系,在生态系统中相互协调,在物质循环和能量流转过程中发挥着各自特有的作用。

  17. Taxonomy: Categorizing the Variety of Living Things Biologists use the binomial system of nomenclature developed by Linnaeus to categorize the varieties of life on the earth. The system assigns each type of organism to a genus and species. Organisms are then further classified into higher taxonomic categories--family, order, class, division (plants), phylum (animals), and kingdom. Evidence from many subfields of biology, such as biochemistry and comparative anatomy, helpsdefine species and higher taxa (taxon). And whereas species were originally defined in terms of morphological traits, today biologists generally use the criterion of a reproductively isolated population.

  18. Taxonomy reveals a great deal about the evolutionary relationships among organisms. A clade is a taxonomic unit whose members are derived from a common ancestor. The Five Kingdoms A phylogenetic tree is a graphic representation of evolutionary relationships. Your text uses a common five-kingdom arrangement: organisms are grouped into the kingdoms Monera, Protista, Fungi, Plantae, and Animalia. Although this system is a convenient organizational tool, the kingdoms are probably not true clades. Home

  19. 2. 动物学及其分科 动物学 Zoology 是一门内容十分广博的基础学科,它研究动物的形态结构、分类、生命活动与环境的关系,以及动物发生发展的规律;依据内容不同而分为许多分支学科: 动物形态学:研究动物体内外的形态结构以及它们在个体发育和系统发展过程中的变化规律,包括解剖学、比较解剖学、组织学、细胞学和细胞生物学、古动物学等。 动物分类学:研究动物类群(包括各分类阶元)间的异同及其异同程度,阐明动物间的亲缘关系、进化过程和发展规律。 动物生理学:研究动物体的机能(如消化、循环、呼吸、排泄、生殖、刺激反应性等)、机能的变化发展以及对环境条件所起的反应等。与之有关的学科还有内分泌学、免疫学等。 动物胚胎学:研究动物胚胎形成、发育的过程及其规律。近些年来应用分子生物学和细胞生物学等的理论和方法,研究个体发育的机理,是胚胎学发展的新阶段,称为发育生物学。 

  20. 动物生态学:研究动物与环境间的相互关系。包括个体生态、种群生态、群落生态,乃至生态系统的研究。动物生态学:研究动物与环境间的相互关系。包括个体生态、种群生态、群落生态,乃至生态系统的研究。 动物地理学:研究动物种类在地球上的分布以及动物分布的方式和规律。从地理学角度研究每个地区中的动物种类和分布的规律,常被称为地动物学。 动物遗传学:研究动物遗传变异的规律,包括遗传物质的本质、遗传物质的传递和遗传信息的表达调控等。 此外,动物学还按其研究对象、研究重点和服务范畴划分为许多三级学科。由于学科发展和广泛的交叉渗透,使动物学研究向微观和宏观两极展开又相互结合,形成了从分子、细胞、组织、器官、个体、群体、生态系统等多层次的研究。 新兴的保护生物学(Conservation Biology),是生命科学中新兴的一个多学科的综合性分支,研究保护物种、保护生物多样性(biodiversity)和持续利用生物资源等问题。 生物多样性包括物种多样性、遗传多样性和生态系统多样性。生物多样性的研究、保护、保存和合理开发利用亟待加强,这已成为全球性的问题。1992年联合国环境署主持制订的《生物多样性公约》,为全球生物多样性的保护提供了法律保障。 Home

  21. 3. 研究动物学的目的意义 动物学本身研究内容十分广博,同时还与农、林、牧、渔、医、工等多方面的实践密切关联。 动物界不仅为人类的衣、食、住、行提供宝贵资源(物质财富),也为美化人们的生活、满足人们精神生活的需要提供丰富内容(精神财富)。因此,学习和研究动物学十分重要。 动物学研究领域及其主要任务和成就: (1)在动物资源的保护、开发和持续利用方面,需要调查并逐步摸清动物资源,研究动物(例如大熊猫、朱鹮等)的生活环境、食性、繁殖规律及与其他生物的关系,与其他学科结合以不断探索保护物种多样性、遗传多样性及生态系统多样性的有效措施。 (2) 在农业和畜牧业的发展方面,用于养殖家畜、家禽、经济水产动物、蜂、蚕等;改良动物品质,通过转基因技术培育新品种;实施害虫预测预报,控制农业害虫,开展生物防治(如人工培养赤眼蜂,杀灭棉铃虫),利用昆虫外激素诱杀害虫,

  22. 利用培育的雄性不育昆虫来控制害虫繁殖;保护传粉昆虫,以提高虫媒受粉植物的产量和质量。利用培育的雄性不育昆虫来控制害虫繁殖;保护传粉昆虫,以提高虫媒受粉植物的产量和质量。 (3)在医药卫生方面,动物学及其许多分支学科(如动物解剖、组织、细胞、胚胎、生理、寄生虫学等),是医药卫生研究不可缺少的基础,已用于诊断、治疗及预防人体重病(如疟原虫、黑热病原虫、血吸虫、钩虫、丝虫所致的我国有名的五大寄生虫病),防治流行病病原体的传播媒介(如蚊、蝇、跳蚤及一些蜱螨、老鼠等);广泛应用的动物药有:牛黄、鹿茸、麝香、蜂王浆、蜂毒、全蝎、蜈蚣等;实验动物学不但为解决医学难题及研制新药物提供实验对象,还能为动物药物及其活性物质的开发利用提供线索(如抗血凝的蛭素、医治偏瘫的蝮蛇抗栓酶、治疗癫痫的蝎毒抗癫痫肽等)。 (4) 在工业工程方面,许多轻工业原料来源于动物界,如哺乳动物的毛皮,家蚕、柞蚕、蓖麻蚕所产的蚕丝,及羊毛、驼毛、兔毛, 紫胶虫产的紫胶,白蜡虫分泌的虫白蜡,珊瑚骨骼;由一些软体动物的贝壳制作工艺品和日用品,以珍珠贝类生产珍珠,等等。

  23. (5)在当代工业工程技术方面应用的仿生学,依赖对动物本能的研究:如模仿蛙眼研制的电子蛙眼,可准确灵敏地为飞机、导弹、和人造卫星导航;根据蜜蜂准确的导航本领制成偏光天文罗盘,已用于航海和航空;模仿水母感觉器制成“水母耳”风暴预测仪,准确预报风暴;模拟人体结构与功能研制人工智能机器人(仿人机),能按最佳方案进行操作。仿生学正在探索一些意义更为重大而深远的课题,潜力巨大,前景诱人。(5)在当代工业工程技术方面应用的仿生学,依赖对动物本能的研究:如模仿蛙眼研制的电子蛙眼,可准确灵敏地为飞机、导弹、和人造卫星导航;根据蜜蜂准确的导航本领制成偏光天文罗盘,已用于航海和航空;模仿水母感觉器制成“水母耳”风暴预测仪,准确预报风暴;模拟人体结构与功能研制人工智能机器人(仿人机),能按最佳方案进行操作。仿生学正在探索一些意义更为重大而深远的课题,潜力巨大,前景诱人。 Home

  24. 4. 动物学发展简史   动物学的历史,一方面反映了人们同自然作斗争的历史,另一方面也反映了社会发展的变迁史。它的全部发展史是与人类社会生产力的发展分不开的。 4.1 西方动物学的发展   古希腊学者亚里士多德(ARISTOTLE, c.384-322 B.C.),总结了2300多年前的动物学知识,观察、记述了450种动物,首次建立起动物分类系统,将它们分为有血动物和无血动物二大类,且对比较解剖学、胚胎学也有巨大贡献。

  25. 亚氏之后,欧洲进入封建社会。宗教统治渗透到一切学术领域之中;维护神权和唯心主义阻碍了动物学及其他科学的自由探讨和发展,并延续至资本主义因素萌芽的文艺复兴时期。亚氏之后,欧洲进入封建社会。宗教统治渗透到一切学术领域之中;维护神权和唯心主义阻碍了动物学及其他科学的自由探讨和发展,并延续至资本主义因素萌芽的文艺复兴时期。 16世纪以后,动物分类学及解剖学方面的成就很大,许多动物学方面的著作纷纷问世。 17世纪,显微镜的发明,大大地推进了人们对微观结构的认识;组织学、胚胎学及原生动物学等都相继得到了发展。 18世纪,瑞典生物学家林奈(Carl von Linné,1707-1778),创立了动物分类系统,将动物划分为哺乳纲、鸟纲、两栖纲、鱼纲、昆虫纲和蠕虫纲,设立了纲、目、属、种及变种五个分类阶元,并创立了动植物的命名法——双名法,为现代分类学奠定了基础。他提出生物皆有种的概念,但认为物种不变、都是神创造的。 法国生物学家拉马克(J. B. Lamarck, 1744-1829),提出物种进化的思想,并且证明动植物在生活条件影响下可以变化、发展和完善,具有“用进废退”及“获得性遗传”的著名论点。

  26. 法国自然科学家居维叶(G. Cuvier,1769-1832)认为有机体各个部分是相互关联的,确立了器官相关定律。他在比较解剖学及古生动学方面做出了巨大贡献。 19世纪中叶,两位德国学者施莱登(M. Schleiden,1804-1881)及施旺(T. Schwann,1810-1882)提出了细胞学说,认为动植物的基本构造是细胞。 英国科学家达尔文( C. Darwin, 1809-1882),发表了《物种起源》(1859),认为生物没有固定不变的种,至少在当初没有明确界限;物种不仅有变化,而且不断地向前发展,由简单到复杂,从低等到高等。同时,他以“自然选择”学说解释了动物界的多样性、同一性、变异性等。 马克思认为达尔文的著作给了自然科学中的目的论一个致命的打击。恩格斯把《物种起源》和上面所说的细胞学说,分别列为19世纪自然科学的三大发现之一。(其三为能量守衡定律)

  27. 奥国学者孟德尔(G. Mendel,1822-1884),用豌豆进行杂交试验,发现后代各相对性状的出现,遵循着一定的比例,称为孟德尔定律。这一发现和后来发现的细胞分裂时染色体的行为相吻合,成为摩尔根(T.H. Morgan,1866-1945)派基因遗传学的理论基础之一。 1953年沃森(J.D. Watson)和克里克(F.H.C. Crick)提出了DNA双螺旋结构模型。这一模型使DNA复制、转录、遗传信息的传递等问题得到了更精确的回答,启发了分子生物学这门新兴学科,极大地促进了动物科学在分子水平上的研究和发展。 动物学与数、理、化等相关学科以及动物学科内各分支学科间的相互渗透、交叉和综合,使得动物科学的发展速度加快。

  28. 4.2 我国动物学的发展 早在公元前3000多年的原始社会里,我们的祖先就知道养蚕和饲养家畜。 甲骨文记载,在夏商时期(约2100-1100 B.C.),马、牛、羊、鸡、犬、豖等家畜饲养都已发展起来。 公元前2000年的著作《夏小正》,记每月之物候,其中也谈到动物[如浮游(蜉蝣)和蚂蚁]。 西周(1100-771 B.C.)和春秋(770-476 B.C.)战国(475-221 B.C.)时期的《诗经》,记载的动物达100多种;文字的“虫”、“鱼”、“犭”等偏旁说明当时已具备一些动物分类知识。 《周礼》一书将生物分为两大类,相当于动物和植物;将动物分为毛物、羽物、介物、鳞物和蠃物五类,相当于现代动物分类中的兽类、鸟类、甲壳类、鱼类、软体动物和无壳动物。

  29. 秦(221-207 B.C.)汉(206 B.C. – 220 A.D.)至南北朝(420-589),许多农业种子和马匹等优良品种的广泛培育和交换,进一步促进了农业和畜牧业的发展。 晋朝(265-420)稽含著的《南方草木状》,记载了利用蚂蚁扑灭柑橘害虫。这是世界上最早利用天敌消灭害虫的事例。 北魏贾思勰(486-534)著的《齐民要术》,包括了畜牧业(家畜、家禽)、养蚕、养鱼、农副产品加工等技术经验。 唐朝(618-907)陈藏器著的《本草拾遗》,记有鱼类的分类;其分类特征有侧鳞数目,仍为现今鱼类的分类依据之一;书中还提到不少动物的名称。 明朝李时珍(1518-1593)所著《本草纲目》,描记了1800余种药用动植物,其中有400多种动物,并附图1100余幅,载明动植物的名称、性状、习性、产地及功用,还将动物分为虫、鳞、介、禽、兽几类;全书52卷,是我国古代科学著作的伟大典籍。

  30. 我国古代医药学的成就也是非常卓越的。 甲骨文中已有关于疾病的字。 《黄帝内经》和公元前4世纪战国时期秦越人所著的《扁鹊难经》都是我国早期著名的医学著作。这两本著作包括了人体解剖、生理、病理、治疗等方面的丰富知识。当时秦越人对血液循环已有认识,并估计了每一循环所需的时间,还首创了基于血液循环的脉诊。可见我国发现血液循环较之西方英人哈维(W. Harvey)的“心血运动论”(1628)要早1900多年。 宋朝王维德的《铜人针灸经》,已把人体的穴位做成铜质人体模型用于教学,可见当时针灸学之发达。 除上面讲到的秦越人(扁鹊)、李时珍等外,我国古代在医药学方面作出重要贡献的医学家还有:张仲景(150-219)、华陀(?-208)、葛洪(283-363)、陶弘景(452-536)、孙思邈(581-682)等,使中国医学在全世界的医学上独成一派。

  31. 明朝以前,中国动物学知识及结合农医实践成就在世界上并不落后,但明、清朝时期的封建社会及鸦片战争后的半殖民地半封建社会制度,严重阻碍了我国科学事业的发展,最终导致动物学因发展极慢而落伍。明朝以前,中国动物学知识及结合农医实践成就在世界上并不落后,但明、清朝时期的封建社会及鸦片战争后的半殖民地半封建社会制度,严重阻碍了我国科学事业的发展,最终导致动物学因发展极慢而落伍。 我国现代动物学的研究出现于20世纪初。高等学校开办生物学系科培养人才,并于20年代在南京、北京相继建立了动物学研究机构,开展了一些较零散的研究工作,但进展缓慢。 解放后,动物学的发展与其他学科一样进入了崭新阶段,取得了辉煌成就。80年代以来,在改革开放政策的指引下,动物学的科学研究提高到了一个新水平。 我国现代动物科学经过广大动物科技工作者的不懈努力,在基础研究、应用基础研究和应用研究方面均取得了很大的成绩。在对我国动物的形态、分类、发生、生态、生理、进化、遗传等进行研究的基础上,动物学科技人员发表了大量论文、动物志和其他论著,为丰富我国动物学教育内容,为解决生产

  32. 和科研问题,为查清我国动物资源及保护、开发和持续利用,为学科的进一步发展,提供了丰富的基础资料。和科研问题,为查清我国动物资源及保护、开发和持续利用,为学科的进一步发展,提供了丰富的基础资料。 在诸如农、林、牧、渔业的发展规划、长江葛洲坝水利工程、三峡工程、三北防护林工程、黄淮海平原中低产地区综合治理、黄土高原综合治理等项目中,动物学的研究对于规划的制定和实施,都发挥了应有的作用。 此外像农、林业重大害虫发生的控制,鼠疫、血吸虫病(中间宿主钉螺)、疟疾、乙型脑炎(媒介昆虫为蚊)等的预防和控制方面所进行的动物学研究,成绩显著,令世人瞩目。 我国的动物科学,正朝着前所未有的深度和广度发展,向着起点高、难度大、科学意义和应用前景明显的高层次发展。 Home

  33. 5. 动物学的研究方法 动物学是对动物界客观存在的概括。在研究自然界的动物时,必须具有辩证唯物主义观点,以对立统一的规律来看待动物与周围环境之间的关系;以发展的眼光看待动物的过去与现在;必须多方面接触自然与实际,丰富感性认识;再通过整理和概括,上升到理性阶段,揭露问题的实质和规律。 动物学研究涉及的具体方法,一般属于以下三个方面: 5.1 描述法 观察法和描述法相辅相成,是动物学研究的基本方法。 传统的描述主要是通过观察将动物的外部特征、内部结构、生活习性、经济意义等用文字或图表如实地系统地记述下来。采用先进的观察与记录技术有助于获得详细记述。

  34. 5.2 比较法 通过对不同动物的系统比较来探究其异同,寻找个体或种群之间的关系,揭示出动物生存和进化规律。 5.3 实验法 是在一定的人为控制条件下,对动物的生命活动或结构机能进行观察和研究。 实验法经常与比较法同时使用,并与方法学及实验手段的进步密切相关。 研究动物时不论采取什么方法,最重要的是需要周密思考,精心设计,认真操作,准确记载,忠于事实,杜绝捏造。 须对观察到的现象进行分析和归纳,做出科学解释,把事物的本质揭示出来。 Home

  35. 6. 动物分类的知识 动物分类的知识是研究动物学必需的基础。研究任何动物,包括宏观的、微观的以及与农林牧渔等相关的研究,首先都需要正确地鉴定、判明它是哪一个物种(species);否则,再高水平的研究,也会失去其客观性、对比性、重复性和科学价值。 6.1 分类依据   现在所用的动物分类系统,是以动物形态或解剖的相似性和差异性的总和为基础的。根据古生物学、比较胚胎学、比较解剖学上的许多证据,基本上能反映动物界的自然类缘关系,称为自然分类系统。

  36. 此外尚有支序分类学派,进化分类学派,数值分类学派等。此外尚有支序分类学派,进化分类学派,数值分类学派等。 支序分类学派(Cladistic systematics或 Cladistics)认为最能或唯一能反映系统发育关系的依据是分类单元之间的血缘关系,而反映血缘关系的最确切的标志为共同祖先的相对近度。 进化分类学派(Evolutionary systematics)认为建立系统发育关系时单纯靠血缘关系不能完全概括在进化过程中出现的全部情况,还应考虑到分类单元之间的进化程度,包括趋异的程度和祖先与后裔之间渐进累积的进化性变化的程度。 数值分类学派(Numeral systematics)认为不应加权(Weighting)于任何特征,应通过大量的不加权特征研究总体的相似度,以反映分类单元之间的近似程度,借助电子计算机的运算,根据相似系数,来分析各分类单元之间的相互关系。

  37. 在分类特征的依据方面,形态学特征,尤其是外部形态,仍然是迄今最直观而常用的依据。在分类特征的依据方面,形态学特征,尤其是外部形态,仍然是迄今最直观而常用的依据。 扫描电镜的应用,可使研究人员观察到细微结构的差异,使动物分类工作更加精细。 生殖隔离、生活习性、生态要求等生物学特征均为分类依据。 细胞学特征,如染色体数目变化、结构变化、核型、带型分析等,均已应用于动物分类工作。 随着生化技术的发展,生化组成也逐渐成为分类的重要特征,DNA、RNA的结构变化决定遗传特征的差异,蛋白质的结构组成直接反映基因组成的差异,这些都可作为分类的依据。DNA核苷酸和蛋白质氨基酸的新型快速测序手段及DNA杂交等方法,均已受到分类工作者的重视和应用。

  38. 6.2 分类等级   分类学根据生物之间相同、相异的程度与亲缘关系的远近,使用不同等级特征,将生物逐级分类。 动物分类系统,从大而小有界(Kingdom)、门(Phylum)、纲(Class)、目(Order)、科(Family)、属(Genus)、种(Species)等几个重要的分类阶元(分类等级)(category)。

  39. 任何一个已知的动物均可无例外地归属于这几个阶元之中,例如:任何一个已知的动物均可无例外地归属于这几个阶元之中,例如: 阶元 狼 意大利蜜蜂 界 Kingdom 动物界 Animalia 动物界 Animalia 门 Phylum 脊索动物门 Chordata 节肢动物门 Arthropoda 纲 Class 哺乳纲 Mammalia 昆虫纲 Insecta 目 Order 食肉目 Carnivora 膜翅目 Hymenoptera 科 Family 犬科 Canidae 蜜蜂科 Apidae 属 Genus 犬属 Canis蜜蜂属 Apis 种 Species 狼 lupus意大利蜂 mellifera 以上两种动物各自在动物系统中的地位可以从这个体系中相当精确地表示出来。

  40. 有时,为了更精确地表达种的分类地位,还可将原有的阶元进一步细分,并在上述六个界下阶元之间加入另外一些阶元,以满足这种要求。加入的阶元名称,常常是在原有阶元名称之前或之后加上总(Super-)或亚(Sub-)而形成。于是就有了总目(Superorder)、亚目(Suborder)、总纲(Superclass)、亚纲(Subclass)等名称。有时,为了更精确地表达种的分类地位,还可将原有的阶元进一步细分,并在上述六个界下阶元之间加入另外一些阶元,以满足这种要求。加入的阶元名称,常常是在原有阶元名称之前或之后加上总(Super-)或亚(Sub-)而形成。于是就有了总目(Superorder)、亚目(Suborder)、总纲(Superclass)、亚纲(Subclass)等名称。 为此,一般采用的阶元如下: 界 Kingdom    门 Phylum    亚门 Subphylum 总纲 Superclass    纲 Class    亚纲 Subclass    总目 Superorder    目 Order 亚目 Suborder 总科 Superfamily(-oidea)

  41.   科 Family(-idae)    亚科 Subfamily(-inae)    属 Genus    亚属 Subgenus 种 Species   亚种 Subspecies   按照惯例,亚科、科和总科等名称都有标准的字尾(亚科是-inae,科是-idae,总科是-oidea)。这些字尾都被加在模式属的学名字干之后,以形成相应的亚科名、科名或总科名。 种以上的分类阶元,同时都具有客观性和主观性。其客观性说明它们都是客观存在的、可以划分的实体;而其主观性是指各阶元以及阶元与阶元之间的划分完全是由人们主观确定的,没有统一的客观准则。 至于种下的分类,现今从种群的概念出发,多以亚种作为种下分类阶元,也是种内唯一在命名法上被承认的分类阶元。亚种是一个种内的地理种群,或生态种群,与同种内任何其他种群有别。人工选育的动植物种下分类单元称为品种。

  42. 6.3 物种的概念 物种是分类系统中最基本的阶元,它纯粹是客观性的,有自己相对稳定而明确的界限,可以与别的物种相区别。 物种的定义可以表达如下:物种是生物界发展的连续性与间断性统一的基本间断形式;在有性生物,物种呈现为统一的繁殖群体,由占有一定空间,具有实际或潜在繁殖能力的种群所组成(表达),而且与其它这样的群体在生殖上是隔离的。 6.4 动物的命名 国际上除订立了上述共同遵守的分类阶元外,还统一规定了种和亚种的命名方法,以便于生物学工作者之间的联系。

  43. 目前统一采用的物种命名法是“双名法”。它规定每一个动物都应有一个学名(Scientific name)。这一学名是由两个拉丁字或拉丁化的文字所组成。前面一个字是该动物的属名,用主格单数名词,首字母要大写;后面一个字是它的种本名,用形容词或名词,首字母不必大写。 学名之后,还附加当初定名人的姓氏,例如 Apis mellifera Linnaeus就是表示意大利蜂这个种是由林奈定名的。 写亚种的学名时,须在种名之后加上亚种名,构成通常所称的三名法。例如北狐是狐的一个亚种,其学名为 Vulpes vulpes schiliensis。

  44. 6.5 动物的分门 动物学者根据细胞数量及分化、体型、胚层、体腔、体节、附肢以及内部器官的布局和特点等,将整个动物界分为若干门,有的门大,包括种类多,有的则是小门,包括种类很少。 近年来根据许多学者的意见,将动物界分为如下34门: 原生动物门(Protozoa)、中生动物门(Mesozoa)、多孔动物门(Porifera)、扁盘动物门(Placozoa)、有刺胞动物门(Cnidaria)、栉水母动物门(Ctenophora)、扁形动物门(Platyhelminthes)、纽形动物门(Nemertea)、颚胃动物门(Gnathostomulida)、轮虫动物门(Rotifera)、腹毛动物门(Gastrotricha)、动吻动物门(Kinorhyncha)、线虫动物门(Nematoda)、线形动物门(Nematomorpha)、鳃曳动物门(Priapula)、棘头动物门(Acanthocephala)、内肛动物门(Entoprocta)、兜甲形动物门(Loricifera)、环节动物门(Annelida)、螠虫动物门(Echiura)、星虫动物门(Sipuncula)、须腕动物门(Pogonophora)、被腕动物门(Vestimentifera)、缓步动物门(Tardigrada)、有爪动物门(Onychophora)、节肢动物门(Arthropoda)、软体动物门(Mollusca)、腕足动物门(Brachiopoda)、外肛动物门(Ectoprocta)、帚虫动物门(Phoronida)、毛颚动物门(Chaetognatha)、棘皮动物门(Echinodermata)、半索动物门(Hemichordata)、脊索动物门(Chordata)。 Home

  45. BIOLOGICAL PRINCIPLES Animals are united with all other forms of life by the biological processes that they share with other organisms. Understanding these processes helps us to know how animals function and why animals are united with other forms of life from the evolutionary and ecological perspectives. Chapter 1 examines some of these unifying themes and sets the stage for the evolutionary and ecological perspectives that are developed throughout this book.

  46. An understanding of the cell as the fundamental unit of life is a key to understanding life on this planet. As you learn more about cell structure and function, you will find that many cellular components and processes are very similar in cells from a variety of organisms. One of the common functions of all cells is reproduction. Reproduction may involve individual cells within a multicellular organism, a single-celled organism, or the formation of single reproductive cells in multicellular organisms. The processes involved in cellular reproduction, and the processes involved in determining the characteristics of the new cells and organisms that are produced, are based on common biological themes. Chapters 2 and 3 present cell structure and inheritance as an important, unifying framework within which biologists approach the diversity of organisms.

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