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第六章哺乳动物

哺乳动物简介

现存的哺乳动物超过4000种，是当今世界上躯体结构和功能最复杂、进化水平最高的动物类群。多数哺乳动物的体表覆盖着毛发，可以防止热量散失。胎生、哺乳、恒温是哺乳动物的三大特征。

分布于澳大利亚和新几内亚的鸭嘴兽具有鸭子一样宽而扁的嘴，指（趾）间有适于游泳的蹼，是哺乳动物中的低等类群。和多数哺乳动物不同，鸭嘴兽是卵生的，属于哺乳纲中的原兽亚纲。和它进化水平相当的现存原始哺乳动物还有针鼹和长吻针鼹。

分布于澳大利亚的大袋鼠、考拉（树袋熊）属于后兽亚纲。这些哺乳动物还没有真正的胎盘，幼崽出生以后需要在育儿袋里继续发育。

真兽亚纲的动物是高等哺乳动物。它们有了真正的胎盘，胎儿在母体内发育完善才生产出来。高等哺乳动物的乳腺发达，可以为幼崽提供充足的营养。刺猬、蝙蝠、猕猴、野兔等都是真兽亚纲的动物。

哺乳动物为什么是最高等的动物？

哺乳动物在繁衍后代方面的优势在于胎生和哺乳。对鱼类来说，它们产完卵后就任其自生自灭，而水环境是复杂多变、敌害众多的，所以鱼类需要大量地产卵来弥补生存率低的不足。例如，一条30～40厘米长的鲤鱼一次就产卵20万至40万粒。爬行动物出现了羊膜卵，使动物的繁殖摆脱了水的束缚，母亲可以选择一个更安全、更适宜的环境孵化幼崽，这样它们的产卵数就可以大大降低。例如，鳄鱼一般每次产卵20～90枚，比鱼类的产卵数少了很多。胎生的出现，是动物进化史上的一个飞跃。胎生使哺乳动物的子代生存在一个稳定的**环境——羊水里，这里温度恒定，营养由母体通过血液提供，遇到危险能随母体迅速转移，所以哺乳动物的子代受外界影响更小，成活率更高。因此，哺乳动物的繁殖效能更高，它们只需要繁殖少数几个子代，就能完成延续种族的任务。例如，马、牛、羊等动物一般每年繁殖一次，每次只产一胎。哺乳动物中除鸭嘴兽、针鼹等少数种类是卵生外，其他的都是胎生动物。

哺乳动物的幼崽可以不必在对外界非常陌生时就为食物奔波，也避免了因为没有经验摄入有毒的食物，还避免了在消化系统还很脆弱时就消化粗劣的食物，更避免了因自己取食带来的种种危险。母乳是养分充足且易于消化的纯天然的优质婴幼食品，可以有效地保证后代有较高的成活率，使无效繁殖的数量大大降低。初生的幼小生命不再会因自然灾害和恶劣的气候环境而缺吃少喝，母亲体内的脂肪足以维持小型“乳汁厂”的开工投产。动物的乳汁含有蛋白质、脂肪、乳糖、钙、钠、镁、氯、钾等多种营养物质，还含有调节生命活动的维生素和激素。海豹和鲸鱼的乳汁富含营养，脂肪含量超过50%，因而一头小鲸每天能靠乳汁增重100千克。野兔每周仅给仔兔喂两三次奶就够了，原因是它们的乳汁中含有25%的脂肪。

恒定的体温使哺乳动物有更高的代谢效能，能获得更充足的能量，充足的能量又使它们的捕食效率更高，这样它们就可以从每天繁忙的摄食活动中解脱出来。同吃同住的家庭生活模式，使幼小的哺乳动物获得了更多的生存机会。哺乳动物在家庭生活的圈子里不仅养育和护卫自己的后代，更注重培养后代的觅食和防卫御敌能力。食物结构的改善促进了大脑的发展，从而使哺乳动物能够将智能和经验代代相传，长久受益。这一切都促进了哺乳动物向更高的层次进化。

一、哺乳动物中的另类

你知道吗？动物界常有许多怪事，像鱼的鲸不是鱼，善于在水中游泳的企鹅却是鸟，无翼不能飞的鸵鸟是鸟，而有翼能飞的蝙蝠却不是鸟。

蝙蝠不是鸟

为什么蝙蝠不是鸟呢？蝙蝠没有真正的翅膀。它们的翅是由前后肢和尾之间的一层薄薄的皮膜连接而成的，没有羽毛。虽然它们的身体结构和鸟类有相似的地方，比如胸骨和胸肌都很发达，能像鸟类那样展翼飞翔，但它们不是鸟类而是哺乳动物。因为蝙蝠的体表没有羽毛而有毛发；它们的嘴里有牙齿，而鸟类角质的喙里没有牙齿；蝙蝠体内有膈，将体腔分为胸腔和腹腔，鸟类则没有这样的构造。另外，从生殖方式上看，蝙蝠是胎生哺乳，而不像鸟类那样卵生。这些特征说明蝙蝠是名副其实的哺乳动物。

鲸鱼不是鱼

图6-1鲸

鲸（图6-1）拥有像鱼一样的梭形身体，后肢完全退化，多数种类背上还长有背鳍，尾巴也适应水中生活而呈水平鳍状，这些都使它们适于在水中游泳。所以人们常称鲸为鲸鱼。但鲸的体表是光滑的皮肤，没有鱼那样的鳞片；它们的前肢特化成鳍状，内部结构则与哺乳动物的前肢构造相似；还有，鲸用肺呼吸，拥有恒定的体温，胎生哺乳，幼体体表长有体毛，小鲸要吃一年的乳汁才能长大。这些特征说明鲸是哺乳动物而不是鱼。

我们有时看到电视节目报道某处海滩发现了搁浅的鲸鱼或海豚。有人说这是它们集体“自杀”。科学家在研究了搁浅致死的抹香鲸的骨骼后发现，许多抹香鲸都出现了骨头坏死的现象。这种情况与潜水员类似，潜水员在潜到深海之后如果上升过快，一些惰性气体，如氮气或氦气就会以气泡的形式残留在体内，造成身体不适或急性障碍。抹香鲸在海洋里捕食经常需要下潜到超过3200米深的地方，有时还需要迅速浮上浅海。这时体液中的氮气就会涌出形成气泡。如果这些气泡影响到骨骼，那么一些骨骼组织会因局部坏死而留下许多小凹洞。

近年来，越来越多的人类活动改变了海洋哺乳动物的活动规律。海军的军事演习、潜艇活动产生的水底噪声，都会让鲸鱼和海豚惊慌失措，让它们迅速浮上水面。长期如此，它们的骨头坏死严重，最终出现了在海滩搁浅死亡的结局。

鸭嘴兽不是鸟

鸭嘴兽（图6-2），又称鸭獭，虽然长着鸭子一样的嘴，但它不属于鸟类，而是现存最原始的哺乳动物。鸭嘴兽属哺乳纲单孔目鸭嘴兽科，栖息于澳大利亚东部地区和塔斯马尼亚州。

图6-2鸭嘴兽

鸭嘴兽体长约60厘米，全身密被浅黄到深褐色的软毛。身体短粗，尾巴又扁又宽，特别像海狸的尾巴。鸭嘴兽通过宽扁的嘴在水下淤泥中挖掘甲壳类、软体动物等作为食物。鸭嘴兽在水中进行**，雌兽每次可以产下1～3枚软壳卵，然后自己孵卵，孵化期大约14天。小鸭嘴兽孵化出来之后，通过可以伸缩的舌舐吮从母亲乳腺流出的乳汁，4个月后断奶。

鸭嘴兽有好多性状与爬行动物相似，也有一些性状与鸟类相似。例如，它的嘴很像鸭子嘴，脚上有蹼和趾，口中没有牙齿的特征很像鸟类；缺乏完善的调节体温的能力，受环境温度限制大，这一点又很像爬行动物；它还具有泄殖腔、卵生、幼胚借卵黄的滋养而成长等特性，就更像鸟类和爬行动物。但鸭嘴兽体温相对恒定，通过乳汁哺育后代等特征更接近哺乳动物。鸭嘴兽的身体构造表明，现存的哺乳动物和鸟类是由古代爬行动物进化而来的。鸭嘴兽是一种在地球上生活了2200万年的古老动物，现在仍在继续适应和进化的途中，具有重要的科研价值。

直到20世纪初，鸭嘴兽还被人猎杀获取皮毛，后来由于实行保护政策，脱离了灭绝的危险。鸭嘴兽现在已经成为澳大利亚的象征，常常被选为全国性活动的吉祥物。

二、蝙蝠的回声探测器

你知道吗？猎隼在白天活动，可以猎杀麻雀等小型鸟类，也吃老鼠，有时也吃一些昆虫，靠敏锐的视觉和高超的飞行技术捕获猎物。猫头鹰在夜间捕食，通过敏锐的视觉和出色的听觉锁定猎物的方位。蝙蝠视力极差，基本上只能分清白天和黑夜，而它们又是昼伏夜出的动物。那么，在漆黑的夜里，蝙蝠是怎样准确地锁定猎物，躲避障碍物的呢？

图6-3蝙蝠

蝙蝠（图6-3）发射超声波主要是为了探测食物的方位、躲避障碍物。它们使用的声波频率通常为40000～300000赫兹，波长为1～3毫米。

以几乎静止不动的小型对象为食物的蝙蝠（吃停在树上的昆虫或浆果之类的蝙蝠种类），觅食所用的声波频率较低，相对恒定，约为150000赫兹。

而在飞行中捕食猎物的蝙蝠不光要确定猎物的方位，还要测定猎物的移动速度，它们都善用频率不断变换的声波探测。食虫蝙蝠常将自己的身体倒挂在树枝上或岩壁上，而它们的头却不停地向四面八方旋转，每秒发出10～20个信号，每个信号包含50个声波振**，起始频率与结束频率分别为90000赫兹和45000赫兹，使两种不同的频率在一条信息中出现。蝙蝠通过测量与定位回声声波变化来给飞行中的猎物定位定向。猎物迎面飞来，蝙蝠就会收到由长变短的反射声波，猎物的飞行速度与反射声波波长压缩的程度成正比。倘若猎物与蝙蝠逆向飞行，则收到的回声的波长会变大，速度越快，收到的回声频率也就越低。

蝙蝠的回声探测器具有很高的精确性。不同质地的物体对声波的反射不尽相同，平整光滑的物体反射声波效果最佳，柔软粗糙者则使声波衰减。科学家经研究发现，蝙蝠竟能将面积相同的绒布、胶合板以及砂纸区别开来。