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主題: 動物學 (生物學分支學科)

  • 踏雪尋梅
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  • 發表于:2017/4/18 22:08:48
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  動物學 (生物學分支學科)

  動物學(Zoology),是揭示動物生存和發展規律的生物學分支學科。它研究動物的種類組成、形態結構、生活習性、繁殖、發育與遺傳、分類、分布移動和歷史發展以及其他有關的生命活動的特征和規律。

  中文名動物學外文名Zoology目錄【1 研究意義2 淵源和發展3 學科分支? 概述? 動物形態學? 動物生理學? 動物分類學? 動物生態學? 動物地理學? 動物遺傳學4 研究方法? 描述法? 比較法? 實驗法5 動物分類基本知識? 分類依據? 分類等級? 物種的概念? 動物的命名? 動物的分門6 學科奠基人? 埃爾頓? 阿利? 廷伯根? 弗里希? 洛倫茲? 施旺? 馮·符瑞西? 華萊士】

  1.研究意義

  由于動物學是一門具多種分支學科的基礎學科,不僅學科本身的理論研究內容廣博,與農、林、牧、漁、醫、工等多方面的實踐也有密不可分的關系。紛紜多彩的動物界不僅為人類的衣、食、住、行提供了寶貴資源,也為美化人們的生活、滿足人們精神生活的需要提供了豐富內容。因此,學習和研究動物學具有十分重要的意義。[1] 動物資源的保護、開發和持續利用方面我國的動物資源十分豐富,動物種類及數量居世界前列,其中許多是我國的特有動物和珍貴動物,有些是珍稀瀕危動物。為了開發利用動物資源,需要首先調查研究摸清動物資源的情況,這在我國尚是一項需要進一步完成的基礎工作。在保護動物資源方面,如何挽救瀕危物種保護受脅動物,都需要了解有關動物的生活環境、食性、繁殖規律以及與其他生物的關系等知識,因為物種的進化是不可逆的,一旦滅絕不可能再現。例如大熊貓、朱鹮等的保護工作已深受世界關注,我國動物學科技工作者已進行了多年深入研究并取得了重要進展,尚有大量工作要做。隨著工業發展,污染加劇、環境日趨惡化的今天,保護物種多樣性、遺傳多樣性及生態系統多樣性已成為當今世界面臨的重要任務。在資源開發和持續利用方面,動物界是一個取之不盡的寶庫,但如果不注意保護、合理利用就不是用之不竭,這需要動物科學與其他學科結合不斷探索研究。在農業和畜牧業的發展方面在控制農業害蟲、生物防治以及家畜、家禽、經濟水產動物、蜂、蠶的養殖等方面,動物學都是必要的基礎。例如,為了發展這些有益動物,就需要了解和掌握它們的形態結構、生命活動規律,滿足其所需生活條件,防治對其有害生物等,才能使其健康迅速發展。為了不斷改良品質培育新品種,也需要動物學與其他學科交叉的先進技術。如自從帕米特(R.D.Palmiter)于1982年將大鼠的生長激素基因注入小鼠的受精卵內培育出巨型小鼠以來,轉基因魚、兔、豬、羊等工作不斷有所報道,使人類改造動物的工作提高到了一個新水平。對大量農林害蟲的防治,需要掌握各有關害蟲的形態結構、生活習性及生活史等,這是害蟲預測預報的基礎,也是掌握最適時機消滅害蟲不可缺少的知識。通過對害蟲及其天敵昆蟲(或動物)關系的研究,了解天敵昆蟲的結構特點及其生活規律,人工大力培養害蟲的天敵昆蟲,用以控制、消滅害蟲。例如人工培養赤眼蜂(該蜂產卵于棉鈴蟲幼蟲體內)殺滅棉鈴蟲。這種利用生物防治害蟲,既避免了農藥的污染,又能達到控制以至消滅害蟲的目的,在我國這方面已取得了很大成績。以昆蟲的外激素誘殺不同性別的害蟲,或利用培育的雄性不育昆蟲來控制其繁殖的方法,也是從動物學的研究中發展起來的。此外,一些昆蟲作為農作物、蔬菜、果樹的傳粉媒介,對提高這些蟲媒受粉植物的產量起重要作用。在醫藥衛生方面動物學及其許多分支學科,諸如動物解剖、組織、細胞、胚胎、生理、寄生蟲學等是醫藥衛生研究不可缺少的基礎。有些寄生蟲直接危害人體健康,甚至造成嚴重的疾病,如瘧原蟲、黑熱病原蟲、血吸蟲、鉤蟲、絲蟲所致的我國有名的五大寄生蟲病,對這些疾病的診斷治療及預防,如果沒有動物學研究的配合是難以完成的。只有掌握其形態特征、生活史或中間寄主、終末寄主的各個環節的生物學特點,才有可能考慮如何切斷其生活史進行治療及綜合防治措施,以達到控制和消滅的目的。在這方面,我國解放后取得了驚人的進展。有些動物雖然本身不能直接使人致病,但它是許多危險的流行病病原體的傳播媒介,如蚊、蠅、跳蚤及一些蜱螨、老鼠等?晒┧幱玫膭游锓N類繁多,例如,廣泛應用的動物藥牛黃、鹿茸、麝香、蜂王漿、蜂毒、全蝎、蜈蚣等。許多醫學中難題的解決以及新藥物的研制,也必須先在動物體上進行試驗或探索。實驗動物已成為專門的學科,為藥物試驗提供實驗對象,還為動物藥物(包括活性物質)的開發利用提供線索,如用于抗血凝的螞蟥的蛭素、用于醫治偏癱的蝮蛇的抗栓酶、治療癲癇的蝎毒的抗癲癇肽等,這方面深入的工作雖屬生物化學和醫學的范疇,但也需配合以動物學的研究。在工業工程方面許多輕工業原料來源于動物界,例如哺乳動物的毛皮是制裘或鞣革的原料,優質的裘皮如紫貂、石貂、水獺等麂皮為鞣革的上品。產絲昆蟲如家蠶、柞蠶、蓖麻蠶所產的蠶絲及羊毛、駝毛、兔毛等為絲、毛紡織提供原料。我國是世界上養蠶歷史最悠久的國家,產絲量居世界首位。雖然化學纖維形形色色日新月異,但絲、毛纖維織物仍有其無比的優越性。又如紫膠蟲產的紫膠、白蠟蟲分泌的蟲白蠟均廣泛用于工業。珊瑚的骨骼及一些軟體動物的貝殼可加工制成工藝品和日用品,珍珠貝類所產生的珍珠,其經濟價值更為突出。在當代工業工程技術方面應用的仿生學,也離不開動物科學的研究。動物在億萬年的進化過程中,形成了各種奇特結構、功能或行為,其高度自動化和高效率是精密儀器所無法比擬的。如模仿蛙眼研制的電子蛙眼,可準確靈敏地識別飛行的飛機和導彈,人造衛星的跟蹤系統也是模仿蛙眼的工作原理。根據蜜蜂準確的導航本領制成的偏光天文羅盤,已用于航海和航空,避免迷失方向。模仿海洋漂浮動物水母的感覺器制成的“水母耳”風暴預測儀,能準確預報風暴。模擬人體的結構與功能研制的人工智能機器人,具有完善的信息處理能力,能按最佳方案進行操作裝配等。仿生學正在探索一些意義更為重大而深遠的課題,潛力巨大,前景誘人。動物學與其他生物科學、醫學、獸醫學、農業、畜牧業以及人類生產和環境保護都有著密切聯系(見生物學)。今日的動物學實際上已發展成為內容十分全面的動物科學。它以整個生物學的普遍規律為基礎,不僅研究以動物為內容的學術和生產活動的各個方面,還以此來闡明廣泛的生物學活動,因而它已成為開拓人類未來的重要手段。

  2.淵源和發展

  動物學歷史悠久,與人類生產活動關系密切。在以漁獵為主要生產方式的原始社會,人類就逐步認識了一些與人類關系密切的動物生活習性及其身體結構,并嘗試飼養馴化有益的動物,防治有害的動物,積累了一些動物知識。在4700年以前殷商的甲骨文中,可以辨認出許多獸、鳥、魚、蟲等字,后來的象形文字也把“蟲”、“魚”、“犭”作偏旁,可知已有一定分類觀念。3000多年前的著作《夏小正》中即記載了“五月浮游出現,十二月螞蟻進窩”等生態現象。春秋時代的《詩經》中述及動物達100余種。2500年前的《尚書·禹貢篇》中記載了當時 9個大區域的經濟動物種類,是中國動物地理學的萌芽。距今2000多年前的《周禮》中把動物分為毛、羽、介、鱗、蠃5類,大致相當于現代動物分類中的獸類、鳥類、甲殼類、魚類和軟體動物。漢代《爾雅》中有釋蟲、釋魚、釋鳥、釋獸、釋畜 5類,每篇都寫了近百種動物。隋唐時期的《扁鵲難經》提到人體血液循環現象比英國學者W.哈維約早1000年。北魏賈思勰的《齊民要術》總結了許多漁、桑、農、牧的經驗。唐代陳藏器的《本草拾遺》中以側線鱗數作為魚類分類的重要性狀,至今沿用。公元265~420年的晉代,中國已率先編纂了動物圖譜,稽含的《南方草木狀》(304),繪制了人們利用螞蟻撲滅柑橘害蟲的情景,是世界生物防治的最早范例。明代李時珍《本草綱目》描述了 400多種動物,許多還附有外形圖,堪稱動物學史上的偉大典籍。

  在西方,動物學的研究開始于古希臘學者亞里士多德,他總結了勞動人民在生產斗爭中得來的動物學知識,并對各種動物作細致深入的觀察,記述了450種動物,首次建立起動物分類系統,將它們分為有血動物和無血動物二大類,且對比較解剖學、胚胎學也有巨大貢獻,被譽為動物學之父。亞氏之后,歐洲進入封建社會。宗教的統治反映到一切學術領域之中。維護神權和反動的唯心主義阻礙了動物學及其他科學的自由探討和發展,這種現象一直拖延至資本主義因素萌芽的文藝復興時期。16世紀以后,許多動物學方面的著作紛紛問世。動物分類學及解剖學發展尤為迅速。17世紀顯微鏡的問世,更推動了微觀領域中組織學、胚胎學及原生動物學的繁榮。18世紀瑞典生物學家C.von林奈創立了動物分類系統及雙名法,將動、植物分為綱、目、屬、種和變種5個階元,奠定了現代分類學的基礎。他提出生物皆有種的概念。但他和當時的許多自然科學家一樣,持有物種不變的觀點,并認為一切物種都是神創造的。 18世紀末至19世紀初,法國生物學家J-Bde拉馬克提出了物種進化的思想,認為動物在生活環境的影響下,可以變化、發展和完善。與林奈物種不變的觀點相反,這個時期進化論思想傳播開來。同時期的法國自然科學家居維葉(G.Cuvier,1769—1832)也在比較解剖學及古生物學方面作出了貢獻。它認為有機體各個部分是相互關聯的,確立了器官相關定律。運用這個規律,能夠根據所發現的有機體的某一塊骨頭或碎片,恢復它整個的骨骼、外貌,甚至還能概括出化石動物生活方式的某些詳細情節。因此他在比較解剖學及古生動學方面作出了巨大貢獻。然而,他是物種不變觀點的擁護者,以“激變論”對抗拉馬克的進化論。19世紀中葉,兩位德國學者施萊登(M.Schleiden,1804—1881)及施旺(T.Schwann,1810—1882)提出了細胞學說,闡明了動植物體的基本結構單位是細胞。1859年,英國科學家達爾文( C. Darwin, 1809—1882)在他的偉大著作《物種起源》(1859)一書中,確立了生物進化的學說,用“生存競爭”、“自然選擇”的原始和生動具體的實例,剖析自然界動物的多樣性、同一性、變異性等,推動了動物學的前進。他總結了他自己的觀察,并綜合動植物飼養、栽培方面的豐富材料,認為生物沒有固定不變的種。種與種之間,至少在當初是沒有明確界限的,物種不僅有變化,而且不斷地向前發展,由簡單到復雜,從低等到高等。同時他以“自然選擇”學說解釋了動物界的多樣性、同一性、變異性等!段锓N起源》的出版,對生物學中的先進思想和工作起了極大的促進作用。馬克思和恩格斯都曾高度評價達爾文的著作,馬克思認為達爾文的著作給了自然科學中的目的論一個致命的打擊。恩格斯把《物種起源》和上面所說的細胞學說,分別列為19世紀自然科學的三大發現之一。

  達爾文雖然從飼養學家那里了解到動植物可以遺傳這一事實,但是他卻完全不知道遺傳的機制。奧國學者孟德爾(G.Mendel,1822—1884)用豌豆進行雜交試驗,發現后代各相對性狀的出現,遵循著一定的比例,稱為孟德爾定律。這一發現和后來發現的細胞分裂時染色體的行為相吻合,成為摩爾根(T.H.Morgan,1866—1945)派基因遺傳學的理論基礎之一。[1] 1953年沃森(J.D.Watson)和克里克(F.H.C.Crick)提出了DNA雙螺旋結構模型后,于是DNA復制、轉錄、遺傳信息的傳遞等問題得到了更精確的回答,這方面研究的發展,出現了分子生物學這門新興學科,極大地促進了動物科學在分子水平上的研究和發展。動物學與數、理、化等相關學科以及動物學科內各分支學科間的相互滲透交叉和綜合,使得動物科學的發展速度加快,許多分支學科處于領先地位,并不斷開拓新的研究領域。20世紀以來,由于學科的相互滲透和研究手段的不斷改進,促成了動物學的飛躍。當今的動物學,已由過去的觀察描述階段,上升到了研究生命活動規律的高峰。而進化學說的新成就又進一步證明,突變產生的新遺傳基礎在進化中有重要的意義,自然選擇和生殖隔離使同一物種的不同種群向不同方向發展。

  3.學科分支

  概述以研究對象劃分,可分為無脊椎動物學、原生動物學、寄生蟲學、軟體動物學、昆蟲學、甲殼動物學、魚類學、鳥類學、哺乳動物學等。按研究重點和服務的范疇,又可劃分為理論動物學、應用動物學、資源動物學、仿生學等。傳統的主要分支為:

  動物形態學研究動物體內外形態結構,以及在個體發育及系統進化中的變化規律。包括:①解剖學,專門研究動物器官的構造及相互關系,它最初是純描述性的科學,布豐和居維葉證明結構與功能相關,現代形態學也注意研究功能②細胞學和組織學,研究細胞和器官的顯微結構③比較解剖學,用比較現代器官系統的差異,來研究動物的進化關系,19世紀曾對進化論的建立作出了很大貢獻④胚胎學和發育生物學,研究胚胎的形成、發育以及整個動物生長發育的全過程另外還有古動物學等。隨著科學的發展,有的已發展成為獨立的學科。

  貓的骨骼

  動物生理學研究動物機體功能,以及一般生理現象,如營養、生長、繁殖等,與醫學和畜牧學的關系密切。另外,還依研究進展的情況,分出內分泌學、免疫學、酶學等。

  動物分類學已由過去的簡單分類,發展為系統分類學,研究動物各類群間彼此的異同及其相同和相異的程度,把它們分門別類,列為系統,以闡明它們的親緣關系及進化過程和規律現代分類學已在過去林奈分類階元的目之下,補加了科,在界和綱之間,增加了門,每一階元又可細分,如亞綱、亞目、總科、亞種等。20世紀的分類學,力圖使分類系統反映物種間的進化關系和歷史。

  動物生態學研究動物與其所處環境因子(包括生物的和非生物的)間的相互關系,已由過去的個體生態研究,發展為種群生態、群落生態乃至于生態系統研究。隨著航天技術的發展,引起了生態學家對于外層空間的注意,從而將動物放進生物圈來作更加深入的研究。與此有關的還有動物行為學,研究動物的行為,包括本能、學習、記憶等,從原生動物的游泳模型到人猿社群組織和通訊,作了大量工作,取得了突出成績。

  動物地理學研究動物種類在地理上分布的狀況,以及動物分布的方式和規律,同時,從地理學角度來研究各個區域中的動物種類和分類的規律。常被稱為地動物學。這個分支與分類學、形態學、生態學相結合,對各地區的動物區系進行全面的研究,提出自然保護、資源管理及自然改造等規劃,可稱之為動物區系學。

  動物遺傳學向來是動物學的一個分支,但由于遺傳學研究對象常常包括整個生物界,故有人認為,動物遺傳難以繼續列為分支。當前,遺傳學和細胞學、酶學等結合,從微觀上研究生命現象的本質。其中研究蛋白質和核酸分子結構和演變的分子生物學,已成為特別活躍的研究領域。由于對基因物質的深入探索,使定向改變動物性狀,引導新種形成,已成為可能。

  4.研究方法

  動物門類繁多,作為學科也極其復雜,但綜合起來,其研究方法不外 :

  描述法即通過觀察,將動物外形、內部結構、生活習性及經濟和學術意義用文字和圖形如實記錄下來。

  比較法通過動物間的系統比較,推究異同,認識它們之間的內在聯系,從而得出規律。

  實驗法在人為條件下,用物理的、化學的和生物學的方法對動物的生活和生命活動現象進行觀察,以揭示動物生活和生命活動的本質。實驗法往往和比較法同時進行。

  5.動物分類基本知識

  分類依據現在所用的動物分類系統,是以動物形態或解剖的相似性和差異性的總和為基礎的。根據古生物學、比較胚胎學、比較解剖學上的許多證據,基本上能反映動物界的自然類緣關系,稱為自然分類系統。近20余年來,動物分類學的理論和研究方法有了很大的發展。在分類理論方面出現了幾大學派,雖然在基本原理上有許多共同之處,但各自強調的方面不同。支序分類學派(Cladistic sys-tematics或 Cladistics)認為最能或唯一能反映系統發育關系的依據是分類單元之間的血緣關系,而反映血緣關系的最確切的標志為共同祖先的相對近度進化分類學派(Evolutionary systemat-ics)認為建立系統發育關系時單純靠血緣關系不能完全概括在進化過程中出現的全部情況,還應考慮到分類單元之間的進化程度,包括趨異的程度和祖先與后裔之間漸進累積的進化性變化的程度數值分類學派(Numerial systematics)認為不應加權(Weighting)于任何特征,通過大量的不加權特征研究總體的相似度,以反映分類單元之間的近似程度,借助電子計算機的運算,根據相似系數,來分析各分類單元之間的相互關系。在分類特征的依據方面,迄今形態學特征尤其是外部形態仍然是最直觀而常用的依據。掃描電鏡的應用,可觀察到細微結構的差異,使動物分類工作更加精細。生殖隔離、生活習性、生態要求等生物學特征均為分類依據。細胞學特征,如染色體數目變化、結構變化、核型、帶型分析等,均已應用于動物分類工作。隨著生化技術的發展,生化組成也逐漸成為分類的重要特征,DNA、RNA的結構變化決定遺傳特征的差異,蛋白質的結構組成直接反映基因組成的差異,這些都可作為分類的依據。DNA核苷酸和蛋白質氨基酸的新型快速測序手段及DNA雜交等方法,均已受到分類工作者的重視和應用。

  分類等級分類學根據生物之間相同、相異的程度與親緣關系的遠近,使用不同等級特征,將生物逐級分類。動物分類系統,由大而小有界(Kingdom)、門(Phylum)、綱(Class)、目(Order)、科(Farmi-ly)、屬(Genus)、種(Species)等幾個重要的分類階元(分類等級)(category)。任何一個已知的動物均可無例外地歸屬于這幾個階元之中,例如[1] :

  狼

  意大利蜜蜂

  界Kingdom

  動物界Animal

  動物界Animal

  門Phylum

  脊索動物門Chordata

  節肢動物門Arthropoda

  綱Class

  哺乳綱Mammalia

  昆蟲綱Insecta

  目Order

  食肉目Carnivora

  膜翅目Hymenoptera

  科Family

  犬科Canidae

  蜜蜂科Apidae

  屬Genus

  犬屬Canis

  蜜蜂屬Apis

  種Species

  狼lupus

  意大利蜂mellifera

  以上兩種動物在動物系統中各自的地位可以從這個體系中相當精確地表示出來。有時,為了更精確地表達種的分類地位,還可將原有的階元進一步細分,并在上述六個階元之間加入另外一些階元,以滿足這種要求。加入的階元名稱,常常是在原有階元名稱之前或之后加上總(Super-)或亞(Sub-)而形成。于是就有了總目(Superorder)、亞目(Suborder)、總綱(Superclass)、亞綱(Subclass)等名稱。為此,一般采用的階元如下:界Kingdom門Phylum亞門Subphylum總綱Superclass綱Class亞綱Subclass總目Superorder目Order亞目Suborder總科Superfamily(- oidea)科Family(-idae)亞科Subfamily(-inae)屬Genus亞屬Subgenus種Species亞種Subspecies按照慣例,亞科、科和總科等名稱都有標準的字尾(科是-idae,總科是-oidea,亞科是-in-ae)。這些字尾是加在模式屬的學名字干之后的。因而對一些不常見的類群名稱,也可以一見就知道是亞科名、科名或總科名。在上述所有分類階元中,除種以外,其他較高的階元,都是同時具有客觀性和主觀性的。所以是客觀性的,是由于它們都是客觀存在的,可以劃分的實體它們所以又是主觀性的,則是由于各階元的水平以及階元與階元之間的范圍劃分完全是由人們主觀確定的,并沒有統一的客觀準則。例如,林奈所確定為屬的準則,后來的分類學家卻把它作為劃分科的特征。同樣地,像昆蟲,有的人把它列為節肢動物門的一個綱,而另一些人卻把它分作一個亞門。此外,盡管同是目這一階元,在不同的類群中其含義也是不相等的,例如鳥類目與目之間存在的差異遠比昆蟲或軟體動物目與目之間的差異為小。至于種下的分類,過去多從單模概念出發,現今從種群的概念出發,則多以亞種作為種下分類階元,也是種內唯一在命名法上被承認的分類階元。亞種是一個種內的地理種群,或生態種群,與同種內任何其他種群有別。人工選育的動植物種下分類單元稱為品種。

  物種的概念物種是分類系統中最基本的階元,它與其它分類階元不同,純粹是客觀性的,有自己相對穩定的明確界限,可以與別的物種相區別。關于物種的概念、對于物種的認識,也隨著科學的發展而發展,隨著人們對自然界認識的不斷深入而加深。在林奈時代,種的概念遠比現在簡單,18世紀時認為物種是固定不變的。當進化的概念被廣泛接受以來,人們逐漸公認當前地球上生存的物種,是物種在長期歷史發展過程中,通過變異、遺傳和自然選擇的結果。種與種間在歷史上是連續的,但種又是生物連續進化中一個間斷的單元,是一個繁殖的群體,具有共同的遺傳組成,能生殖出與自身基本相似的后代。物種是變的又是不變的,是連續的又是間斷的。變是絕對的,是物種發展的根據,不變是相對的,是物種存在的根據。形態相似(特征分明、特征固定)和生殖隔離(雜交不育)是其不變的一面,為藉以鑒定物種的依據。因而物種的定義可以表達如下:物種是生物界發展的連續性與間斷性統一的基本間斷形式在有性生物,物種呈現為統一的繁殖群體,由占有一定空間,具有實際或潛在繁殖能力的種群所組成,而且與其他這樣的群體在生殖上是隔離的。

  動物的命名國際上除訂立了上述共同遵守的分類階元外,還統一規定了種和亞種的命名方法,以便于生物學工作者之間的聯系。目前統一采用的物種命名法是“雙名法”。它規定每一個動物都應有一個學名(Science name)。這一學名是由兩個拉丁字或拉丁化的文字所組成。前面一個字是該動物的屬名,后面一個字是它的種本名。例如狼的學名為 Canis lupus,意大利蜂的學名是 Apismellifera。屬名用主格單數名詞,第一個字母要大寫后面的種本名用形容詞或名詞等,第一字母不須大寫。學名之后,還附加當初定名人的姓氏,例如 Apis mellifera Linnaeus就是表示意大利蜂這個種是由林奈定名的。寫亞種的學名時,須在種名之后加上亞種名,構成通常所稱的三名法。例如北狐是狐的一個亞種,其學名為 Vulpes vulpes schiliensis。

  動物的分門動物學者根據細胞數量及分化、體型、胚層、體腔、體節、附肢以及內部器官的布局和特點等,將整個動物界分為若干門,有的門大,包括種類多,有的則是小門,包括種類很少。正如前面已指出的種以上各階元既具有客觀性又具有主觀性,學者們對于動物門的數目及各門動物在動物進化系統上的位置持有不同的見解,并根據新的準則、新的證據,不斷提出新的觀點。例如,腹毛類和輪蟲,有的人各立為門,也有的將它們列入線形動物門中,作為綱原氣管動物為節肢動物門中的一個綱,但也有人將其等級提升為門,在分類系統上置于環節動物之前的位置上對于軟體動物在分類系統上,位置的排列也有不同的意見。近年來根據許多學者的意見,將動物界分為如下34門:原生動物門(Protozoa)、中生動物門(Mesozoa)、多孔動物門(Porifera)、扁盤動物門(Placo-zoa)、有刺胞動物門( Cnidaria)、櫛水母動物門(Ctenophora)、扁形動物門( Platyhelminthes)、紐形動物門(Nemertea)、顎胃動物門(Gnathostomulida)、輪蟲動物門(Rotifera)、腹毛動物門(Gastro-tricha)、動吻動物門(Kinorhyncha)、線蟲動物門(Nematoda)、線形動物門(Nematomorpha)、鰓曳動物門(Priapula)、棘頭動物門(Acanthocephala)、內肛動物門(Entoprocta)、鎧甲動物門(Loric-ifera)、環節動物門(Annelida)、螠蟲動物門(Echiura)、星蟲動物門(Sipuncula)、須腕動物門(Pogonophora)、須腕動物門(Vestimentifera)、緩步動物門(Tardigrada)、有爪動物門(Onychopho-ra)、節肢動物門(Arthropoda)、軟體動物門(Mollusca)、腕足動物門(Brachiopoda)、外肛動物門(Ectoprocta)、帚蟲動物門(Phoronida)、毛顎動物門(Chaetognatha)、棘皮動物門(Echinoderma-ta)、半索動物門(Hemichordata)、脊索動物門(Chordata)。

  6.學科奠基人

  埃爾頓(Charles Sutherland Elton,1900~1991) 英國動物生態學家。生于曼徹斯特,卒于牛津。1922年畢業于牛津大學動物系。他曾作為牛津大學赫胥黎的助教赴挪威參加1921年斯匹次卑爾根島的考察工作。以后又于1923、1924年參加了北極和瑞典拉普蘭的考察。1925年被加拿大哈德遜灣公司聘為生物學顧問。他利用該公司約200年的毛皮收購記錄研究了這些動物的數量變動。1932年他在牛津大學建立了動物種群研究所,該所后來成為國際性的動物數量和生態學的研究和情報中心。他創造性地研究了動物(特別是小哺乳動物)自然種群的數量變動規律,其研究成果集中反映在他所著的《田鼠、小鼠和旅鼠:種群動態問題》(1942)一書中。

  秋天的田鼠他對嚙齒類動物種群動態規律和鼠害防治方法的研究,直接給第二次世界大戰期間的食物保存帶來了實際效益。他對生態學的基本理論很重視,他所著的《動物生態學》(1927,1935,1947)、《動物生態學與進化》(1930),對30~50年代的生態學發生過重大影響。他的晚期著作有《動植物的入侵生態學》(1958)和《動物群落的類型》(1966)。1953年被選為英國皇家學會會員,1968年被授予美國科學藝術和科學研究院的國外榮譽院士稱號。1967獲林奈學會金獎、1970獲皇家學會達爾文金獎,1976年獲泰勒生態學獎,1977年獲布朗寧環境保護獎。

  阿利美國動物生態學家。1885年6月5日生于美國印第安納州布盧明頓附近,1955年3月18日卒于佛羅里達。1908年在印第安納的厄勒姆學院獲學士學位,1910年和1912年在芝加哥大學先后獲碩士和博士學位。1910~1912年任該校動物學助教,1914~1915年為俄克拉荷馬城大學副教授。1915~1921年任雷克福利斯特學院教授。1921年任芝加哥大學副教授,1925~1927年任教務長,1928~1950年任教授,1950年后為名譽退職教授。1950~1955年為佛羅里達大學生物學教授會主任。他是美國生態學家謝爾福德(V.E.Shelford)的學生,早年研究池塘動物群落演替,隨后研究海洋無脊椎動物生態學。他一生以研究動物的社會行為和集群而聞名《動物的集群》(1931)、《動物的生活和社會增長》(1932)、《動物的社會生活》(1938)等書為他的主要著作。他發現集群能提高動物的存活能力,生態學中的阿利規律,就是說明過疏和過密對種群都不利。1949年,以阿利為首的5個生態學家合編的《動物生態學原理》的出版,標志著動物生態學已成熟為一門獨立的學科,至今仍有參考價值。1929年,阿利任美國生態學會主席。1930~1955年任《生理動物學》雜志主編。1944~1950年任《大英百科全書》動物學方面論文的校訂委員會主席。

  廷伯根(N.Tinbergen, 1907~)英籍荷蘭動物行為學家。1907年4月15日出生于海牙。自幼對動物有濃厚興趣。自己飼養1缸二棘刺背魚,常常一連數小時進行觀察。他對動物進行觀察的習慣,為他以后成為行為生物學家奠定了基礎。1932年獲萊登大學博士學位,后任該校講師。1947年任實驗動物學教授。1949年任牛津大學動物學教授,并建立了動物行為研究所,一直工作到1974年退休。他曾與K·符瑞西合作,共同研究了鳥類的行為。后來又繼續研究三棘刺背魚。這種魚的背部具有3根硬刺,可防止肉食性魚的吞食。他觀察到,在繁殖季節,雄魚具有強烈保衛自己水域“領地”的行為,不允許其他雄魚闖入,但對雌魚的進入卻不作任何攻擊。由于雄魚腹部有一處明顯的紅色斑塊,是引起雄魚產生攻擊行為的刺激條件。通過多種模型實驗證明,雄魚對腹部涂有紅色的模型也進行攻擊。由此廷伯根認為,大多數動物往往僅對某一物體的局部刺激(信號刺激)產生反應。這種信號刺激引起的行為,多是動物生來就有的,行為的形式比較固定,不隨個體的生活改變而改變。雄魚如見到腹部膨脹的雌魚進入,就會作“Z”字形的求偶舞蹈。雌魚如對此發生反應,即可游入雄魚早已“筑好”的巢內。雄魚在巢內用嘴觸動雌魚尾部下方,使其排卵,同時又刺激雄魚射出精液。廷伯根在英國曾多年主持海鷗的生活習性研究,并到歐洲、美洲、非洲和北冰洋區域觀察和考查鷗類的活動,成為研究海鳥行為聲譽最高的科學家之一。由于他對三棘刺背魚的求偶行為和鷗類社會行為的研究成就而聞名于世。主要著作有《鯡鷗的世界》、《鳥類生活》、《本能的研究》、《動物的群居行為》等。1973年,與K·勞倫茲和K·馮·符瑞西同獲諾貝爾生理學醫學獎。

  弗里希

  弗里希(Karl von Frisch,1886~1982) 動物學家。出生在維也納,童年時熱愛大自然,并養了很多動物,中學時就發表過幾篇對自然的觀察文章。曾在維也納大學攻讀醫學學位,后轉入慕尼黑大學研究動物學。1910年在慕尼黑大學任助教。1921年被聘為羅斯托克(Rostock)大學動物學教授,1925年又回到慕尼黑大學任教授。第二次世界大戰期間在澳大利亞,戰后在澳大利亞格拉茨(Graz)大學任教授,但很快又回到了慕尼黑。1973年與廷伯根、洛倫茲共獲諾貝爾生理學或醫學獎。弗里希在慕尼黑大學的最早研究是測定魚對顏色的感受能力,他通過給魚提供報償來訓練魚區別不同的顏色,首次證明了魚類不是色盲。

  魚他還用云斑鮰魚(Amiurus nebulosus)作實驗,證明了魚類具有聽覺。弗里希一生的大部分時間是研究魚和蜜蜂,通常是冬天研究魚,夏天隱居家鄉研究蜜蜂。使弗里希贏得科學榮譽的是他對蜜蜂行為和感覺能力的研究。本世紀20年代,他曾提出過蜜蜂的氣味通訊理論。但40年代所作的一些實驗使他對氣味通訊理論發生了懷疑,并發現了蜜蜂的舞蹈語言。他的成名之作是1965年出版的《蜜蜂的舞蹈語言和定向》一書。蜜蜂的舞蹈語言理論已被廣泛接受。

  洛倫茲(Konrad Lorenz, 1903~1988)奧地利動物行為學家,現代行為生物學的奠基人。1903年11月7日生于維也納。自幼酷愛動物,尤其喜歡飼養鳥類并對它們的行為產生了極大的好奇心。1928年于美國哥倫比亞大學畢業后留校任比較解剖學助教,1933年獲博士學位。1936年,任德國《動物心理學》雜志副主編。1937年,任維也納大學講師。1940年,任阿爾伯都斯大學教授兼系主任。1935年提出“印記學習”這一新的

  蜜蜂學習類型。1935~1938年就鳥類幼雛的“印記學習”發表了一系列的觀察報告,獲得學術界的關注,名噪一時。1949年,在奧地利阿爾滕堡主持比較行為學研究所工作。1951年,在布爾德恩的馬克斯·普朗克研究所創辦比較行為學系,1954年任副系主任。1958~1973年,在西維森的馬克斯·普朗克行為生理學研究所工作,1961年任該所所長。1973年在奧地利科學院比較行為研究所動物社會學系任系主任。大學期間,他研究了比較解剖學并開始用比較解剖學的方法研究動物的行為。在1935年出版的《鳥類的社會行為》一書中,總結了他對30多種鳥類的比較研究,分析了親鳥、幼鳥、性配偶和其他親屬的行為功能和引起這些行為的條件。該書是應用比較方法研究動物行為的一個典范。洛倫茲研究鳥類行為的另一個重要方法是使鳥類對他本人產生印記,這樣他便能夠與所研究的鳥類建立親密的關系,便于對鳥類行為的研究。利用這種方法他曾研究了灰雁、綠頭鴨和寒鴉等各種鳥類的印記行為,并比較了它們之間的差異。洛倫茲還深入地研究過本能理論并提出了欲求行為的概念。 勞倫茲認為,動物的行為是對環境適應的產物。動物行為的方式是能遺傳的。因而創立了一個新的研究學派——歐洲自然行為學派。勞倫茲能模仿灰雁鳴聲,

  灰雁召喚小灰雁隨他一起游泳。他與N·廷伯根合作,共同研究鳥類的行為。也研究過鴨、蛙、鼩鼱、猴和狗等多種動物的行為。著作有《動物和人類行為的研究》、《行為的進化和變異》等。歐洲的自然行為學家和美國的實驗心理行為學派,對勞倫茲都很尊崇。J·赫胥黎稱勞倫茲為“現代行為學之父”。由于勞倫茲,N·延伯根和K·馮·符瑞西3人在動物行為領域中作出了出色的工作和優異的成績,并為新興的行為生物學奠定了基礎,1973年與廷伯根和費里希共同獲得了第一次頒發給行為生物學方面的諾貝爾生理學或醫學獎。他的最后一本著作《拯救希望》,警告人們要防止核戰爭和破壞自然環境。1989年2月27日,與世長辭,享年85歲。主要著作有《鳥類的社會行為》、《所羅門王的戒指》、《人與狗》、《攻擊與人性》和《動物與人類行為的研究》等。

  施旺(T.Schwann,1810~1882)德國動物學家,細胞學說的創立人之一。出生于德國諾伊斯。他先就讀于科倫的耶穌學院,隨后又在波恩、維爾茨堡和柏林大學學醫,1834年在柏林大學畢業,獲醫學博士學位。接著為德國著名生理學家繆勒(J.Mǖller,1801~1858)當了4年助手。1839年離開德國到了比利時,1839~1848年在盧萬的羅馬天主教大學任解剖學教授,隨后又在列日大學任解剖學教授,直到1882年在科倫去世。早在1833年,法國化學家佩耶(A.Payen,1795~1871)就從麥芽中分離出一種酶。次年,施旺著手研究消化過程。兩年后,他從胃粘膜中分離出一種能消化蛋白質的化學物質,他稱之為胃蛋白酶。這是從動物組織中分離出來的第1種酶。1836~1837年,施旺研究發酵,指出糖的發酵是活酵母細胞生命活動的結果。后來,他又創造了“新陳代謝”一詞,以表示活組織中的化學變化。他的發酵研究遭到了以德國化學家烏勒(F.Whler, 1800~1882)和李比希(J. von Liebig, 1803~1873)的攻擊,使他不得不離開德國。直到19世紀50年代巴斯德的發酵研究成功后,施旺的觀點才得到公認。同時施旺還研究過有機物的腐敗,目的是駁斥當時還影響著某些科學家的自然發生說。1839年,施旺出版了《動植物的結構和生長一致性的顯微研究》一書,系統地闡述了細胞學說。1938年前,施萊登已提出植物方面的細胞學說,施旺將這種觀點擴展到動物,并加以明確的闡述。施旺借助從各種動物組織得來的大量實例,在上述著作中斷言,所有生物(包括動物和植物)均由細胞或細胞產物構成,每個細胞的生命活動,均從屬于整個生物的生命活動。細胞學說提出后不久就被人們廣泛接受。如今,它已成了生物學最重要的概念之一。施旺還研究了環繞神經軸突的髓鞘細胞(即施旺細胞)并探討過食道上部橫紋肌的功能。

  馮·符瑞西(K.von Frisch, 1886~)德籍奧地利動物行為學家。1886年11月20日出生于奧地利的維也納。1910年在慕尼黑大學獲博士學位,曾先后任研究助教、講師和教授。1950年重返慕尼黑大學任教蜜蜂采蜜授,直至1958年退休。他的突出貢獻是極詳盡地研究了蜜蜂的行為。數十年如一日,細心觀察蜜蜂的各種活動,終于揭開了蜜蜂“語言”的奧秘。解釋了偵察蜂的兩種舞蹈(圓舞、擺尾舞)是向其同伴通報蜜源方向、距離等信息的一種方式。他在蜜蜂的身上編上號碼作為標記,便于在特制的玻璃窗向巢內跟蹤觀察它們的活動。他用含酒精的快速涂料溶劑調和成的5種油畫顏料,在蜜蜂背部前端點上白點、紅點、藍點、黃點、綠點,分別代表1、2、3、4、5號在胸部后端用同樣顏色的小點,分別代表6、7、8、9、10號在胸部的前側面用2種顏色的小點來表示十位數,如白、紅點表示12,在前左和后右分別點上紅、黃點,則表示29號在后腹上的小點則代表百位數。他采用5種顏色的小點編到599號,對蜜蜂行為作了深入的觀察。此外,馮·符瑞西的研究還證實蜜蜂不是色盲,能分辨不同的顏色,花卉的鮮艷色彩對蜜蜂具有吸引作用。早在1919年他已證明,經過訓練的蜜蜂,還能夠辨別不同的味道和氣味。他又用無脊椎動物和魚類作實驗,發現它們的感覺能力很強,不僅能辨別光度,而且還能辨別色彩的差異。尤其是弄清魚確有聽覺作用。鑒于他對動物行為研究的成就,1973年,他與K·勞倫茲和N·廷伯根共同獲得諾貝爾獎。馮·符瑞西的名著《蜜蜂的生活》,于1927年出版后,歷經50年,不斷補充新的發現內容,并進行全面的重新修訂后,于1977年出版第9版。時年已滿91歲。他那驚人的毅力和嚴謹治學的精神,給青年生物學家以鼓舞和力量。

  Alfred Russel Wallace

  華萊士(Alfred Russel Wallace,1823~1913) 英國博物學家和動物地理學家。解釋生物達爾文進化的自然選擇學說的創始人之一。家貧,13歲即輟學,自學成才。曾當過7年勘測員,游歷了荒原和山川,成為一名熱愛自然的博物學家。他最初采集植物,自從認識了英國著名昆蟲學家貝茨(H.W.Bates,1825~1892)以后,又增添了對蝴蝶和甲蟲的興趣。1848年與貝茨一道去亞馬孫河流域采集標本,企圖解決物種起源問題。1852年回英途中,因輪船失火沉沒,全部標本資料損失殆盡但他并不灰心,1854年又到馬來群島采集考察,1855年寫成《控制新種出現的規律》一文,提出了解釋物種滅絕、產生、更替和進化的見解,明確反對“生物神創”的教條。1858年2月又寫成《論變種無限地偏離原始類型的傾向》一文,闡述了他的物種進化觀點。他指出,生物大都有過度繁殖的傾向,但由于食物、天敵、氣候等自然環境條件的變化,造成了大量個體的死亡,才保持著生物體間的一定比例。他認為,環境變了,那些在結構、習性、“能力”上產生了“有益變異”的個體將在生存競爭中占優勢并趨于增多,而產生了“有害變異”的個體則趨于減少或消滅。這樣,占優勢的變種最終將取代原始物種。變種的這種“不斷地偏離原始類型的前進趨勢”就是生物的進化。華萊士將寫好的這篇論文寄給了達爾文征求意見,并托他轉給地質學家賴爾審閱,亞馬孫河看看能否交付出版。達爾文看到華萊士的觀點與自己的“自然選擇”見解不謀而合,就想放棄發現的優先權。后經賴爾和植物學家胡克商量和推薦,華萊士的這篇論文與達爾文在1844年起草的有關自然選擇學說的論文摘要連同達爾文1857年9月5日寫給美國學者愛沙·葛雷(AsaGray)的信一起,在1858年7月1日的林奈學會上宣讀,并發表在同年的“林奈學會會報”上。這就是著名的有關自然選擇學說的“聯合論文”,它奠定了科學進化論的基礎。華萊士對動物地理學也有重要貢獻,1868年提出爪哇東端的巴厘島與對岸的龍目島之間為“東洋區”與“澳洲區”的分界線,世稱“華萊士線”。主要著作有《亞馬孫地區旅行記》(1853)、《馬來群島》(1869)、《對自然選擇學說的貢獻》(1876)、《動物的地理分布》(1876)、《海島生物》(1882)和《達爾文主義》(1889)等。來源百科
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