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哺乳动物下高等脊椎动物的进步特征 [复制链接]

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哺乳动物(下):高等脊椎动物的进步特征

本篇内容是NakedZoology经典动物学知识中哺乳类的第二篇,简单地讨论了现生哺乳动物的进步特征。

从起源来说,鸟类和哺乳动物都是从原始爬行动物祖先演化而来,各自以不同的方式解决陆生生活所带来的问题。

与此同时哺乳动物则也在演化,并最终成为演化意义上最为复杂的高等脊椎动物类群。并且,哺乳动物通过胎生和哺乳的方式,获得了比鸟类更高的后代存活率,并在成体的结构和功能上获得了更加高等的进步性特征。

原始爬行类的演化辐射viaPANS

哺乳动物的演化进步特征表现为如下几点:

在地面运动快而灵活,骨骼角度变化,肌肉发达

神经系统和感官发达,新脑皮加厚、出现胼胝体

消化吸收效率高,出现次生腭有助于口腔咀嚼和消化

体温恒定,调节完善,出现膈肌

后代成活率较高,胎生并出现哺乳行为

下文将分别讨论一下哺乳动物的进步性特征。

运动系统

哺乳动物活动范围大大扩展,从陆地生境到海洋生境都有分布。其中,除去海洋哺乳动物四肢的特化之外,哺乳动物在陆地上的广泛分布则主要由于其具有的、陆上快速而灵活运动的功能。

这种功能的获得,伴随着生理结构的相应变化,主要是骨骼和肌肉的改变。

首先,哺乳动物的四肢主要是前后运动,故四肢着生部位位于身体的腹面。这样一来,四肢与躯体的关系就发生了转变,后肢的膝关节顶角转向前方,而前方的肘关节顶角朝后。这种角度的改变使得哺乳类可以利用四肢把躯体长期而完整地完全撑离地面,从而减少可能的摩擦,为进一步的快速运动打下基础。

值得注意的是,原始爬行动物也可以将身体撑离地面,哺乳动物保留了这种特征,并进一步改变了关节角度。

两种不同的陆上行进方式viaUniversityofBristol

哺乳类的脊柱分化为颈椎,胸椎、腰椎、荐椎和尾椎。颈椎数目大多是七枚是哺乳类的特征之一。荐椎的数目比较多,不同的种类三到五枚不等,且有愈合现象,构成了对后肢腰带的稳固支撑。

腰带由髂骨、坐骨和耻骨构成,左右坐骨和左右耻骨在腹中线的地方愈合,形成了闭合式的骨盆,这种愈合加强了对后肢的支撑作用。

人类的脊椎viaSpineUniverseandAnatomyNote

脊椎动物的椎骨是双平行的椎体,这种形态可以增加脊柱的负重能力。椎体间有软骨构成椎间盘,可以缓冲运动时造成的震荡,侧面有利于快而灵活的运动。

人类上肢肌肉,可见最发达的与屈伸相关

byOpenStaxonWikimedia

另外,哺乳动物的四肢肌肉出现特化可以适应快速的奔跑。这些特化的肌肉都是与四肢运动密切相关的屈伸肌,与屈伸无关的肌肉相对退化,这样反过来又减轻身体的重量。

感官和神经

神经系统也是伴随着躯体的结构、功能和行为的复杂化而发展的,哺乳动物具有更发达的神经系统和感官。这种高度发达的神经系统主要表现在大脑、小脑体积增大、神经细胞聚集的皮层加厚,并在表面出现了沟回。哺乳动物的大脑皮层由发达的新脑皮构成,是神经活动的高级中枢。

哺乳类的左右大脑半球,通过许多神经纤维相互联络,称为胼胝体(Corpuscallosum,即callosal

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