鸟类适应飞翔生活的高等脊椎动物,属于鸟纲,是脊椎动物亚门的一纲。鸟类属于恒温、卵生的动物,用肺呼吸,身体内有气囊,并且具有角质喙,几乎全身有羽毛,后肢能行走,前肢变为翼,有极高的新陈代谢速率,长骨多是中空的,所以大部分的鸟类都可以进行快速的飞翔。
鸟类溯源于中生代侏罗纪始祖鸟。历史上曾经存在过大约10万种鸟,而幸存至今的只有1/10,不及10000种,20余目。现在全世界的鸟类有9000多种,我国占1300多种。绝大多数的鸟类过树栖生活,也有少数过地栖生活。水禽类在水中寻食,部分种类有迁徙的习性。许多鸟都会进行长距离迁徙,以寻找最佳栖息地。少数长时间在海上度过,如信天翁。
鸟类主要分布在热带、亚热带和温带,我国的种类多分布在西南、华南、中南、华东和华北地区。
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尖尾雨燕平时飞行的速度为170千米/小时,最快时可达350千米/小时,堪称飞得最快的鸟。
二、鸟类的起源
鸟类最先出现在侏罗纪时期,人们根据发掘的化石推测,鸟类由大约2亿年前的一支爬行动物进化而来,最早的鸟类表现出与恐龙中的虚古龙明显的相似性。白垩纪鸟类有了很大的发展,到新生代,已经发展到和现代鸟类无明显差别。随着鸟类的繁盛,在适应多变环境条件的同时,鸟类也在向不同环境的不同地区进行扩张。
最早的鸟类大约出现在1.5亿年前。他们的身体呈纺锤形、前肢退化为翼,体表有羽毛,体温恒定,肌胸发达,骨骼愈合、薄、中空,脑比较发达。有气囊可以进行双重呼吸,没有膀胱则可以减少身体重量。这些特征使鸟类最终飞向了蓝天。
20世纪90年代,我国辽西地区陆续发现了孔子鸟、中华龙鸟、顾氏小盗龙等长着羽毛的恐龙化石,它们有的长着原始羽毛,有的是现代羽毛。曾被认为是鸟类祖先的始祖鸟已经被科学家归在了恐龙一类,而真正的鸟类祖先很可能是目前发现的,第一批会飞的顾氏小盗龙。
三、鸟类的主要特征
鸟类最典型的特点是有极高的新陈代谢功能,身体结构极适于飞行。它们由古代爬行类进化而来,所以身体的形态结构有许多地方与爬行动物相似。但它们又有许多比爬行类进步的特征:高而恒定的体温,减少对环境的依赖;心脏与体重的比例在所有脊椎动物中最大,心跳快,心脏为二心房和二心室,动脉血与静脉血是分开的,血压高,消化能力极强,可以保证飞行时需要的较多能量供应;小脑极为发达,有极好的平衡感觉;体内受精、体外发育;本能中枢发达,所以有复杂的本能行为,如占区、炫耀、筑巢、孵卵和育雏,有些还有迁徙行为。
鸟类为适应飞翔生活还有许多特化特征:如体表有羽毛,使身体呈流线型,以减少飞行时的空气阻力;前肢特化,变成飞行器官——翅膀,能到处飞行,主动迁徙来适应多变的环境;骨骼中空,具有气囊,没有牙齿而靠嗉囊磨碎食物,尾骨退化,均可减轻体重;呼吸功能极强,吸气和呼气时,都可以进行气体交换;视觉极敏锐,适于在快速飞行中观察物体。
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鸟击又称鸟撞,是指鸟类与飞行中的人造飞行器、高速运行的列车、汽车等发生碰撞,造成伤害的事件。一只0.45千克的鸟与时速80000米的飞机相撞,会产生1500牛顿的力,与时速960000米的飞机相撞,会产生21.6万牛顿的力,其冲击力是非常大的。
四、鸟类动物的分类
已发现的鸟类分为4个亚纲:古鸟亚纲、齿鸟亚纲、反鸟亚纲和今鸟亚纲。古鸟亚纲、齿鸟亚纲、反鸟亚纲早已全部灭绝,如始祖鸟。现存的鸟类都属于今鸟亚纲,又可分为平胸总目、企鹅总目和突胸总目。
平胸总目是适于奔走生活的鸟类,大多数体型巨大,因为胸部没有龙骨突起而得名。它们的翅膀退化,羽毛不形成羽片,骨骼不充气,足趾适应奔走生活而减少到2~3趾。主要有鸵鸟、美洲鸵鸟、鸸鹋和几维鸟等。
企鹅总目包括一类善游泳和潜水而不能飞的鸟,如企鹅。它们的前肢变为鳍状,羽毛为鳞片状,骨骼不充气,胸部有发达的龙骨突起,以连接发达的肌肉,用于划水;腿短,长在身体后侧,趾间有蹼;皮下脂肪发达,可以在寒冷的地区及水中保持体温。
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据研究,企鹅羽毛的密度要比同一体型鸟类的羽毛密度大三四倍。企鹅能在寒冷的极地生存,显然与它们的羽毛有着密切的关系。生物学家通过显微镜观察发现,企鹅的每根小羽毛都是空的。空心的羽毛或纤维要比实心的羽毛具有更好的保温性能。
突胸总目包括两翼发达能飞的鸟,绝大多数鸟类属于这个总目。分布遍及全球,达8500种以上。它们具有鸟类的典型特征。根据它们的生活方式和结构特征,又可分为猛禽、攀禽、鸣禽、涉禽、游禽、陆禽和走禽多种生态类群。
(第六节)最高级的脊椎动物——哺乳类动物
哺乳动物在动物世界里是进化地位最高的自然类群,也是与人类关系最密切的一种类群,它们占据了动物世界领袖和支配地位。世界上现存的哺乳动物有4000多种,广泛地分布于世界各地,栖息于各种类型的环境中,它们在各自的环境中行动自如。有些哺乳动物生活在海洋里,能在水中自由地游动;有些哺乳动物栖息在树上,能在树上、树与树之间随意攀爬、跳跃;有些哺乳动物栖息在地下洞穴中……
一、什么是哺乳动物
哺乳动物属于哺乳纲,是脊椎动物中最高等的一类。我们人类就属于哺乳动物,而且是最高级的哺乳动物。
一般来说哺乳动物的身体可分为头、颈、躯干、尾和四肢五部分,属于恒温动物,它们大多数体表长有毛发,皮肤致密,结构完善,有良好的抗透水性及敏锐的感觉功能。
哺乳动物的身体结构进化和发展更加完善,骨骼系统发达,肌肉具有高度可塑性,消化能力和呼吸效率显著提高。消化系统和呼吸器官更加完备,循环系统进一步完善,排泄系统组织增加,更有利于本体的新陈代谢。哺乳动物大脑和小脑体积增大,体内神经系统完善,视觉、嗅觉和听觉有更大的进化和提高。
哺乳动物种类繁多,从肩高数米的非洲象,到体长仅几厘米的小香鼠,从会爬树的猴子、会游泳的海豚,到会飞的蝙蝠,都是哺乳动物的家族成员。它们广泛分布在世界各地,从寒冷的极地、炎热干燥的沙漠、植物茂盛的林地,到水量丰沛的湖泽、海洋,到处都有它们的踪迹。
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会飞的哺乳动物是什么时候开始在地球上出现的?据科学家最新的研究成果表明:至少在1.25亿年前,能够在空中飞行的哺乳动物就已经出现了。这一发现将飞行哺乳动物的历史推前了至少7000万年。
二、哺乳动物的起源与进化
(一)哺乳动物演化
最早的哺乳动物,来源于三叠纪的似哺乳爬行动物,是从其分化出来的。新生代时,随着板块的分离或聚合、气候的不断分化、被子植物的迅猛发展和广泛的分布,哺乳动物开始迅速分化、辐射,从而得到了空前的发展,取代了似哺乳爬行动物,在地球上居于优势地位,从而脊椎动物的演化又进入了一个更高的阶段——哺乳动物时代。哺乳动物经历了由爬行动物的变温、卵生逐渐发展为恒温、胎生和哺乳的过程,并且具有高度发达的神经系统和感觉器官,这在脊椎动物演化史上,是一次重大的飞跃。
一般认为,白垩纪和新生代有袋类和有胎盘类的共同祖先是中生代的古兽类。白垩纪时,世界各个大陆,都有袋类哺乳动物的分布。第三纪繁盛于南美,而现代袋类哺乳动物只生活在澳大利亚。有胎盘类是比有袋类更高等的哺乳动物。到了始新世末期,新食肉类逐渐繁盛起来,如猫、虎、狗等。在新食肉类出现没多长时间,海生鳍脚类(海狮、海豹、海象)又开始大量出现。
最原始的哺乳动物是以虫为主要食物。古老的有蹄动物踝节类,也是从原始食虫类演化而来的,是由食虫发展到食草过程中最原始的一个分支,是后来大多数有蹄动物——包括马、貘、犀等奇蹄类和猪、牛、羊等偶蹄类的共同祖先。
在奇蹄类中,对马的演化研究历史最清楚。马最早出现是始新世早期的始马,大小如同现在的狐狸,前足长有4个脚趾,后足有5个脚趾。渐新世出现了中马,前、后足只有3个脚趾,都着地。始马和中马都生活在森林里。
始新世时,偶蹄类开始出现,经过渐新世、中新世和上新世,偶蹄类迅速发展,从更新世到现在,无论是在种类和数量上,偶蹄类在食草动物中都占有绝对优势。偶蹄类主要有3种,分为猪型类、骆驼类和反刍类。骆驼类的发展是从始新世的骆驼,经过渐新世的鹿驼,到中新世和上新世的原驼,一直到现代亚洲的真驼和南美的羊驼。反刍类包括鼷鹿、鹿、长颈鹿、牛、羊、羚羊等。这一类的主要特征是消化系统复杂,能很好地加工和消化粗糙的草类。鼷鹿是最原始的反刍类。在中国发现的鹿化石很多,有中新世的皇冠鹿、上新世的上新鹿、更新世的四不像鹿和大角鹿等。
三、哺乳动物的家族
哺乳动物是动物界进化地位最高的自然类群,它的家族非常庞大,种类繁多。现存19目123科1042属4237种。
(一)单孔目
单孔目是哺乳纲中原亚兽亚纲仅有的一目,下分鸭嘴兽科和针鼹科两科,只分布在大洋洲地区,主要在澳大利亚东部及塔斯马尼亚生活。单孔目动物像鸟类一样以卵生的方式进行繁殖。
(二)啮齿目
啮齿目是哺乳纲中种类最为繁多的一目,全世界有2000种左右,几乎遍布除南极和少数海岛以外的世界各地。啮齿目动物只有一对门齿,喜欢啮咬较坚硬的物体,门齿无根,能终生生长。
(三)翼手目
翼手目是哺乳纲中仅次于啮齿目的第二大类群,约962种,除极地和大洋中的一些岛屿外,足迹遍布全世界。翼手目动物是哺乳动物家族中惟一会飞行的动物,它们的四肢和尾之间覆盖薄而坚韧的皮脂膜,可以像鸟一样鼓翼飞行。
(四)灵长目
灵长目是哺乳纲中,也是动物界中最高等的类群,约180种,主要分布在亚洲、非洲和美洲的温暖地带,大多栖息在林区,生活在树上。灵长目动物大脑发达,大多过群体生活,群体的规模大小根据种类的不同而有所差异。
(五)食肉目
食肉目动物是哺乳纲中体型差异最大的一个目,约250种,小的体长十几厘米,大的体长可达几米。食肉目动物体型矫健,肌肉发达,牙齿锋利,长有锐爪,有利于捕捉猎物。猫科、犬科、熊科、大熊猫科和鬣狗科都属于这一目。
(六)有袋类
有袋类是哺乳纲中的一大类群,现生的有袋类动物共有237种左右,包括负鼠目、袋鼬目、袋狸目、双门齿目等8个目,主要分布在大洋洲,少数在美洲。有袋类动物因长有育儿袋而得名,幼体出生后会待在母体的育儿袋里吸食母乳。有袋类的代表动物有袋鼠、树袋熊等。
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袋狼,又名塔斯马尼亚虎,起源于澳大利亚塔斯马尼亚岛和巴布亚新几内亚,奔跑起来像狼,有像袋鼠那样的育儿袋。人类所知的最后一只袋狼于1936年9月在澳大利亚霍巴特动物园暴晒而死。1986年,这一物种被正式宣布灭绝。
(七)有蹄类
有蹄类泛指四肢强健、趾端有角质蹄的哺乳动物,包括奇蹄目和偶蹄目。其中,奇蹄目因趾数多为单数而得名,包括马、貘和犀牛等动物。偶蹄目因趾数多为双数而得名,在种类、数量和分布上远远超过奇蹄目,包括鹿、长颈鹿、骆驼等动物。
(八)海洋中的哺乳类
海洋中的哺乳类包括鲸目、海牛目和鳍脚亚目。其中,鲸目动物主要以海洋鱼类、中小型海洋哺乳动物为食,海牛目以植物为食。鳍脚亚目动物的四肢已经进化成鳍肢,能在陆地上行走,也能在水中游泳。