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第34章 世界之最(20)

多细胞动物最原始的多细胞动物是两胚层动物、即它们身体是由两层细胞组成的。一是表皮细胞层,一是襟细胞层(它位于体壁内面),两层细胞之间填以胶状物质称中胶层。这类动物分为三个门,即海绵动物门、古杯动物门和腔肠动物门。

海绵动物门从距今6亿年的寒武纪以前开始出现并一直延续到现代,它的细胞虽分化为二层但无器官和组织。海绵体壁多孔为人水孔,体腔是空的,上端开口为出水口,水从入孔流进体内,海绵吸收水中有机质后再由出口排出体外。海绵多为群体生活,彼此用胶质连接,生活在海底,专家称为底栖生活,难怪从海里采出的海绵都是一块块的,用力一捏水就流了出来,放进水里又吸满水。海绵体有骨骼支撑,按其大小分别叫骨针和骨丝,只有骨针才能形成化石,有的地层中可以形成几公分厚的海绵骨针灰岩,但总的来说海绵造岩的能力很弱,这与它体内不保存无机质(如硅、钙等元素)有关。

古杯动物是一种绝灭了的海底动物,形状如同酒杯,其生活方式和新陈代谢作用基本与海绵类相同,但它是个体动物,一般生活在蓝绿藻当中,最合适的生长环境是在水深20—30米的海底。它从早寒武世开始出现,到了中寒武世就绝灭了。因它对生活环境要求很严,不能在海水浑浊的地方生长,故不用它作为划分对比地层的标准化石。

腔肠动物尽管它也是二胚层动物,但要比前二门动物高等,即开始有了神经细胞和原始肌肉细胞的分工并具消化腔,所以叫它腔肠动物。它的身体多为辐射对称,在消化腔口处有一圈或多圈触手,本门动物自寒武纪后期出现至现代,种类繁多,化石丰富,海蜇皮,就是一种大型的腔肠动物。

从以上三门的动物特征上我们可以看出,尽管它们都是二胚层动物,但在进化上也有先进和落后之分,尤其是在胚胎发育中,海绵动物表现为,小细胞内陷形成内层,大细胞留在外面形成外层细胞,这与其他多细胞动物胚胎发育恰好相反。以后出现的更高级的动物没有哪一类是由海绵动物门中分化出来的,说明这类动物在生物演化是一个侧支,又称侧生动物。海绵动物不可能再进化了,古杯门已绝灭,那么向后传递生命进化的接力棒就落在了腔肠动物门中,它传递的速度很快,在奥陶纪时就传给了三胚层动物,从那时开始,生命进化又进入了一个新的阶段。

三胚层动物动物在外壁和内壁细胞层之间进而又分化出了一层细胞——中胚层,这就是三胚层动物,不要小看中胚层的产生,它在动物发展史上是一次巨大的飞跃。中胚层为动物机体各组织器官的形成、复杂和完备,提供了必要的物质基础。来源于它的肌肉组织强化了运动的机能,使动物与环境的接触复杂化,由此促进了感觉器官、神经系统发育,提高了动物对刺激的反应和寻食的效率;高效率的觅食又使动物增加了营养,新陈代谢旺盛,排泄机能随之加强,这样“牵一发而动全身”,使动物形态结构产生了强烈分化;同时,中胚层不仅有再生的能力,而且能贮藏水分和营养物质,大大提高了动物对干旱和饥饿的适应力,为动物摆脱水中生活,进入陆地环境提供了必要的物质条件。

中胚层产生以后,动物的进化产生了两支,一支是原口动物,一支是后口动物。后口动物是进化的主线,从原始的后口动物中,发展出了脊椎动物,最后又在脊椎动物中发展出了我们人类。原口是指细胞内陷形成体腔而留下的与外界相通的孔,这个孔以后就变成了动物的口;后口是指在体腔形成的后期;在原口相反的一端,由内外胚层相互紧贴最后穿成一孔,成为幼虫的口,原口则变成幼虫的肛门。

原口动物虽不是动物进化的主干,但它也分出了不少的门类,而且它们的总数是最多的,以陆地动物为例,除脊椎动物以外,所有的动物都是原口类的。如大家熟悉的蟋蟀、蚯蚓、蜻蜓、蝉、蜘蛛……所有这些都是原口动物。

原口动物和后口动物尽管日后差别极大,但是直到今天仍然有很多共同特征的,这除了共同具有中胚层外,还有以下几方面:

身体分节仔细看看昆虫,它们的身体是由形状结构大体相同的体节组成,称同律分节,蚯蚓和蚕就是典型的代表。动物身体分节增加了灵活性,扩大了生活领域,加强了对环境的适应性,此外,同律分节又为后来进化的异律分节打下了基础(身体分成头、胸、腹三部分)。

雏形的附肢在出现体节的同时,腹部皮肤突起形成疣足,其上有硬毛,每节一对,是运动器官,是附肢出现的最初形式。它是动物强化运动的产物,而产生后又加强了爬行和游泳效能,为扩大动物的生活领域提供了条件。

具有体腔体腔是指消化道与体壁之间的腔,体腔中充满体腔液。体腔的出现使内脏器官处于一种相对稳定的环境中,并使它们具有运动的可能性(如肠子的蠕动、心脏的跳动等),因而大大加强了新陈代谢作用,是运动进化过程中的一大进步。体腔有原生体腔(假体腔)和真体腔(次生体腔)之分,中胚层与内胚层(消化道)外壁之间没有膜的称原生体腔,有膜的为次生体腔。在低等的原口动物中是原生体腔或根本没有体腔,高等的动物具有次生体腔。

在原口动物和后口动物分化过程中,还出现了一类中间动物,它们这些方面像原口动物,如具有次生体腔,生殖细胞是从体腔膜上产生的,但它们的体腔形成方式却与后口动物相同。这说明在动物分化初期,还没有显示出优劣势的情况下,万物竞争,走哪条进化道路任意选择。这类过渡动物有苔藓动物和腕足动物。对苔藓动物(形状似苔藓植物而得名)我们比较陌生,但对腕足动物就较为熟悉了,我们吃的淡菜(一种贝类肉)、海豆芽都是腕足动物。

由于它们都生活在水里,没有同陆地上过渡动物和侧生动物一样遭到绝灭,也使我们得以品尝到了它们的美味。

动物的本能行为如果有人问:老鼠为什么怕猫?蜜蜂为什么也能采花酿蜜?母鸡为什么能像母亲爱护自己的孩子一样地爱护小鸡?恐怕没有人能说得清楚。因为这都是动物的本能行为。本能是动物在进化过程中形成的,也是动物适应生存环境的一种最基本的行为。

动物为了种族的延续,都有产卵育幼的本能,而雏鸟索食本能表现得特别突出。一窝小雏鸟出生约十天,便有主动面向亲鸟张口索食的行为,其实雏鸟并不认识亲鸟,这只是一种张口索食的本能行为。

哺乳动物一般都有疼爱下一代的本能。母牛生下一头小牛,老牛一步都舍不得离开孩子。后来,人们把小牛牵走了,老牛便显露出很悲伤的样子。为了宽慰老牛,人们在牛棚里放了一个肚子里装满草料的小牛标本,老牛以为自己的孩子又回来了,不停地舔吻这头“小牛”。当标本的外皮裂开,露出里面的草料时,老牛似乎忘记了“母爱”,便大口大口地吃起来,直至把“小牛”吃光。由此可知,老牛对小牛的关怀只是一种本能,随着时间的流逝,这种本能就会消失。

杜鹃总是把自己的蛋下在其他鸟类的窝里,由这些鸟代劳孵化。为使这些鸟分辨不出它的蛋,杜鹃在进化过程中形成了一种奇特的本领,能使自己蛋的大小和颜色,与为自己孵蛋的鸟的蛋一模一样,使其不能分辨。这是一种非常绝妙的本能。

鲸类“集体自杀”令人费解。当一头鲸在遇难搁浅时,成群结队的鲸都会冲上海滩。原来,鲸在遇难时会发出一种超声波,在附近海域的同伴们接到这种信号,就会奋不顾身地游向遇难的同伴。分析鲸类的这种行为,最好的解释就是出自保护同类的本能。

动物的语言动物和人类的很重要的区别是动物不会说话,但这并不证明动物之间没有“语言”,其实动物有它们自己的表达方式,一个地区的同类动物甚至有自己的“方言”。

非洲长尾猴的叫声是它们相互沟通的语言。它的叫声结合其不同动作表达不同的意思:

当它抬头仰天叫时,意通知同伴要注意,天上的老鹰来了;而俯视地面叫时,则是发现地上有蛇叫同伴快躲开;既不望天又不低头时的叫声,是表达它要上树。所以,动物的叫声很多时候是遇到天敌,借以通知同伴的一种方式。

鸟呜叫的内容也很复杂,能表达高兴,烦恼、领域防御、取食、进攻等多种含义。可以利用几个基本单音的组合,表达不同的信息。最简单的组合方式是利用停顿,如鹅发出“嘎”的叫声超过6次,表达的信息是:“吃的东西很多,留在这里吧!”5次表示“加快步伐”,4次表示“全速前进”,而3次的意思为“拼命跑啊,飞起来吧!”在繁殖季节,雄鸟发出的呜叫声,还有吸引雌鸟和驱逐竞争对手双重功能。雄金鸡在求偶时,会把翅膀抬起,同时把背部五光十色的羽毛充分展开进行炫耀,希望引起雌金鸡的注意。这时,雌金鸡如不加理会,雄金鸡便会挡住它的去路,更加卖力地展示自己美丽的羽毛,同时发出“嚓”的呜叫,意思是恳求雌金鸡:“再好好看看我!”这样的情形要持续半个多小时,直至雌鸟接受了雄鸟的求爱,双双离去。

生活在我国黄海及渤海的黄花鱼群,生殖季节也会发出声势浩大的“咕咕”声,可以传得很远,以至于过往客船的旅客以为是海怪而睡不安稳,而过了它的繁殖期,便听不到这种声音了。

人类的语言因地域差异会形成各地方言,有趣的是,动物也有“方言”。动物除了懂得当地的方言外,还能向别处的同类学习其他方言。同样是美国的乌鸦,定居在宾夕法尼亚州的乌鸦可以和当地的乌鸦“说”自己的“方言”,而对缅因州乌鸦的信号却没有反应,但一些乌鸦因种种原因,常从一个州飞到另一州,却能同时懂得两地的方言。

动物是不会说话的,但有些鸟类经过训练却可以“学舌”。学舌只是一种模仿行为。而不能懂得其中的意思。鹦鹉和八哥是“学舌”中的佼佼者,不仅会学人说话,还可模仿人唱歌和乐器的演奏声。

动物的语言复杂多样,会学舌的动物妙趣横生,如果你有兴趣的话,可以留心观察一下,或许你也会懂得一两种动物的语言呢。

动物的体温当你用手摸鸡或哺乳动物的身体时,会感到热乎乎的;可是摸到鱼类、青蛙等两栖类、爬行类动物的身体时,却感到冷度变化的情况下,保持体温的相对稳定,所以称为恒温动物或温血动物。后一类动物的体温随着环境温度的改变而变化,所以叫做变温动物或冷血动物。

除鸟类、哺乳类动物以外,其他动物都是变温动物,它们的体温能随着外界生活环境温度的变化而变化。夏天,蛇的体温清晨是25℃,可是到了烈日炎炎的中午却猛升到40℃。变温动物体内虽则没有完善的体温调节机制,但有办法对付过低或过高的气温。在气温变化剧烈的环境中,它们会把自己隐藏起来,以减少温度的影响。如昆虫、爬行动物等,在气温较低的清晨往往不大活动,要到阳光充足的地方晒热身体,才能恢复活力。鱼类、两栖类动物到了冬天,可以不吃不喝进行冬眠,以躲过寒冷环境的影响。像海参、蜗牛等变温动物,总是通过夏眠来躲避高温环境的影响。

恒温动物的身体保持着一定的温度。鸟类体温一般在37.0—44.6℃范围内,哺乳类动物一般约为25~37℃,从而减少了对环境的依赖性。恒温动物体内有完善的体温调节机制,如发达的呼吸循环系统,厚厚的皮毛,发达的汗腺等,而且每种动物又都有各自独特的保持恒定体温的巧妙方法。如生活在严寒南极的企鹅、海豹,有浓密而厚实的羽毛和厚厚的脂肪抵御严寒;生活在热带的大象却早、晚活动,中午“避暑”,通过皮肤辐射散热,也通过皮肤渗透水分和四只大脚掌与温度较低的地面接触来散发热量,同时大象非常爱洗澡,用鼻子向身上喷水,巧妙降温。生活在热带的猴子,会利用长长的尾巴来增大与空气的接触面积而散热,冷天又能用它的尾巴来减少体内热量的散失。

人们常常看见在炎热的夏日狗伸长舌喘气,因为狗的汗腺长在舌头上,只能通过长长的舌头散发体内热量。

恒温动物为了保持体温,需要通过消耗体内的能量物质来维持,所以恒温动物的食量比冷血动物大。鸟类每天要吃下和自己体重相等的食物,才能保持恒温。重量相等的猪与大蟒蛇,如果猪每天消耗150份重量的能源物质的话,蛇只要一份就够了。

动物的结构皮肤系统指人和动物身体外表面的一切构造,包括皮肤和皮肤的衍生物。

无脊椎动物仅有外胚层来源的表皮层。脊椎动物的皮肤一般由外胚层形成的表皮和中胚层形成的真皮构成。哺乳动物的表皮较薄,没有血管。真皮较厚,由结缔组织构成,有血管、神经束、淋巴管、汗腺、毛囊、平滑肌、皮脂腺、色素细胞等结构。由皮肤形成的各种适应构造,如鳞、羽、毛发、蹄、爪、甲、角等,统称为皮肤衍生物。皮肤系统具有保护身体,感受外来刺激,防止体温丧失,排出代谢废物,辅助调节体温及分泌和参与呼吸等功能。皮肤衍生物种类繁杂,各种其特殊的功能。

骨骼系统人和脊椎动物器官系统之一。包括骨和软骨两部分,借韧带连接,构成骨骼系统。按其所在部位,分中轴骨和附肢骨两部分。前者包括颅(头)骨和躯干骨;后者包括肩带、腰带和四肢骨。骨骼系统有支持躯体,保护内脏器官,供肌肉附着,作运动的杠杆等作用。骨是钙和磷的储存场所。骨髓腔在成体动物的身体中还能制造血细胞。

肌肉系统是一个通过其本身能收缩的特性使动物机体进行各种动作的系统。脊椎动物的肌肉系统大体可分为体肌和脏肌两类。体肌是由横纹肌组成的具有一定形态的肌肉块,分布于皮肤下层躯干部的一定位置,附着在骨骼上,受运动神经的支配。脏肌是平滑肌,形成内脏器官的肌肉部分,受植物性神经的支配,不能随意运动。心脏的肌肉,虽在组织学上与一般的平滑肌不同,但因心脏属于内脏,所以心肌也可列入脏肌的范畴。

消化系统人和多细胞动物所有消化器官的总称。不同类型的动物,其消化系统的结构有简有繁,但都有摄取食物、暂时贮存食物、进行消化、吸收营养物质以及排出废物等功能。人和哺乳动物的消化系统由消化道和消化腺两部分组成。消化道包括口腔、咽、食管、胃、小肠和大肠;消化腺有唾液腺、胃腺、肝、胰和小肠腺等。这些消化腺有管道通人消化道。食物在消化道里受到消化液和物理的作用,营养物质便被吸收,而食物的残渣则形成粪便,通过肛门排出体外。

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