哺乳動物:動物界脊索動物門動物-中文百科頻道

名詞定義

中文名稱：哺乳動物

英文名稱：mammals

定義：中華尖齒獸、摩根齒獸類、柱齒獸、三尖齒獸類、單孔類、異獸類、後獸類和真獸類的冠群。其骨學及牙齒特征為：腦顱擴大，鱗骨－齒骨結合，内耳僅由岩骨包裹及擴展的耳蝸和岬，隅骨、關節骨進入中耳成外鼓骨和錘骨，雙生齒，臼齒列具有準确的咬合關系。

應用學科：古生物學（一級學科）；

古脊椎動物學與古人類學（二級學科）；

哺乳動物（三級學科）

簡介

哺乳動物是脊椎動物亞門下的一個綱，其學名是哺乳綱（Mammalia，來自拉丁文“mamma”，意思是乳房）。除五種單孔目的哺乳動物外，所有哺乳動物都是直接生産後代的。全世界一共有估計4000種左右哺乳動物，人類也是其中之一。

哺乳類是指用母乳哺育幼兒的動物，是動物世界中形态結構最高等、生理機能最完美的類群。最初的哺乳動物距今已有二億二千年，現存的有四千餘種，總的來講哺乳動物的智力水平要比其他種類的動物高。

哺乳動物，是動物發展史上最高級的階段，也是與人類關系最密切的一個類群。哺乳動物具備了許多獨特特征，因而在進化過程中獲得了極大的成功。哺乳動物最重要的特征是：1）智力和感覺能力的進一步發展；2）保持恒溫；3）繁殖效率的提高；4）獲得食物及處理食物的能力的增強。

起源

哺乳動物是由拟哺乳動物演化而來的。由于其特有的恒溫優勢以及中生代濕暖潮濕的氣候條件，哺乳動物得以複蘇和大發展。該展廳館分别詳細介紹了長鼻類、奇蹄類、偶蹄類、食肉類、靈長類和被子植物的演化曆程以及著名的山旺生物群。

哺乳動物來自獸齒類爬行動物，但是要進一步确定是哪一類獸齒類則不是一件容易的事。因為在獸齒類動物裡，進步性質和原始性質交錯存在，十分複雜。如早期獸頭類的很多特點都很原始，但颞孔卻增大，而且已出現了2—3—3—3—3的哺乳動物式的趾式。

三列齒獸已有很多進步性質，幾乎可以把它放到哺乳動物中去，然而它卻仍然保留着爬行動物的上下颌連接方式，即關節骨一方骨的連接。因此對哺乳動物的祖先曾作過種種推測，如犬齒獸類、包氏獸類、鼬龍類、三列齒獸類。目前比較一緻的看法是哺乳動物是多源的，即認為絕大多數的哺乳動物（其中有胎盤類占主要地位）起源于犬齒類，但在種類繁多的中生代哺乳動物裡也有起源于其他獸齒類的。

自三疊紀晚期起，哺乳動物便開始登上大自然的曆史舞台。

進化史

最早的哺乳動物化石是在中國發現的吳氏巨顱獸（Hadrocodium wui），它生活在2億年前的侏羅紀。從化石上看，哺乳動物（尤其是早期的哺乳動物）與爬行動物非常重要的區别在于其牙齒。爬行動物的每顆牙齒都是同樣的，彼此沒有區别，而哺乳動物的牙齒按它們在颌上的不同位置分化成不同的形态，動物學家可以透過各種牙齒類型的排列（齒列）來辨識不同品種的動物。此外爬行動物的牙齒不斷更新，哺乳動物的牙齒除乳牙外不再更新。在動物界中隻有哺乳動物耳中有三塊骨頭。它們是由爬行動物的兩塊颌骨進化而來的。

到第三紀為止所有的哺乳動物都很小。在恐龍滅絕後哺乳動物占據了許多生态位。到第四紀哺乳動物已經成為陸地上占支配地位的動物了。

重要特征

哺乳動物具備了許多獨特特征，因而在進化過程中獲得了極大的成功。

最重要的特征是：智力和感覺能力的進一步發展；保持恒溫；繁殖效率的提高；獲得食物及處理食物的能力的增強；胎生，一般分頭、頸、軀幹、四肢和尾五個部分；用肺呼吸；體溫恒定，是恒溫動物；腦較大而發達。哺乳和胎生是哺乳動物最顯著的特征。

胚胎在母體裡發育，母獸直接産出胎兒。母獸都有乳腺，能分泌乳汁哺育仔獸。這一切涉及身體各部分結構的改變，包括腦容量的增大和新腦皮的出現，視覺和嗅覺的高度發展，聽覺比其他脊椎動物有更大的特化；牙齒和消化系統的特化有利于食物的有效利用；四肢的特化增強了活動能力。有助于獲得食物和逃避敵害；呼吸、循環系統的完善和獨特的毛被覆蓋體表有助于維持其恒定的體溫，從而保證它們在廣闊的環境條件下生存。胎生、哺乳等特有特征，保證其後代有更高的成活率及一些種類的複雜社群行為的發展。

分類

哺乳動物隸屬于動物界，脊索動物門，脊椎動物亞門，哺乳綱。

哺乳動物種類繁多，分布廣泛，主要按外型、頭骨、牙齒、附肢和生育方式等來劃分，習慣上分三個亞綱：原獸亞綱（包括下面的1~3）、後獸亞綱（包括下面的4~10）、真獸亞綱（包括下面的11~28），現存約29個目5400多種。

地理分布

根據哺乳動物的區系特征，全世界被劃分為七個動物地理界：古北界、新北界、新熱帶界、埃塞俄比亞界、東洋界、大洋洲界、南極界。

各地理界均有自己獨特的哺乳動物區系，包括特有的目、科、屬、種和亞種。世界各動物地理界之間的獸類區系從北向南差異愈來愈大。在古北界和新北界的北部，有許多共同的種，隻有亞種的差異；南部開始有不同的種、屬；再向南，各地理界之間則有不同的科、目。中國地跨古北、東洋兩界。北方屬古北界，哺乳綱的代表科有鼠兔科、河狸科、蹶鼠科、跳鼠科、睡鼠科，南方屬東洋界，代表科有長臂猿科、懶猴科、大熊貓科、靈貓科、鼷鹿科、穿山甲科、狐蝠科、象科、豬尾鼠科、竹鼠科等。

适應情況

對環境的适應

在環境條件趨于極端化時，哺乳動物的适應十分明顯。例如在荒漠環境中，駱駝和跳鼠都有許多保持水分的适應：減少尿中水分，不把水分用于調節體溫（出汗），充分利用分解食物産生的水，穴居，夜行等。極地環境的北極狐等都具有十分保暖的毛皮。

對生活方式的适應

運動，原始哺乳動物的适于在地面行走的五趾型四肢随着适應不同的生活方式而衍生出許多特化類型，如營水生生活的鲸類和海牛類的後肢退化，前肢演變為鳍狀；适應飛翔生活的翼手類的指骨延長，指和四肢間發展了翼膜；營地下生活的鼹鼠類的前肢呈鏟形，在開曠草原奔跑的有蹄類的四肢趾端具蹄，為了減輕四肢的重量，巨大的肌肉位于臀部；樹栖的哺乳動物或是具銳爪便于在樹幹上攀爬，如松鼠類，或是具長指（趾）便于抓握樹枝，如靈長類，還有極為特殊的适應樹栖運動的獸類，如南美熱帶森林中的樹懶，其趾端具巨大的鈎狀爪，用以在樹上攀爬和懸挂。

食性，原始哺乳動物主要是以昆蟲為食的雜食動物。後來，因适應不同的生活方式而演變為：雜食者，以動物和植物為食；草食者以植物為食；肉食者以動物為食。

每一類又可細分為許多類型。草食動物牙齒和咬肌發生了許多變化，齧齒類和兔形類發展了可終生生長的鑿形門齒，以适應齧咬粗硬的樹皮、堅果等；牛科和鹿科動物的上門齒消失，代之以厚的皮膚墊，以适應扯斷草莖。犬齒在草食獸類中常常消失，而頰齒則擴大成為有效的研磨結構。肉食獸類與草食獸類相反，有着十分發達的犬齒，便于刺穿捕獲物。臼齒數傾向減退，由第4上前臼齒和第1下臼齒構成的裂齒是适于撕咬的工具。最特化的是各種食蟻獸類，如穿山甲、食蟻獸、土豚、針鼹、袋食蟻獸等，它們由于生活方式上的趨同，牙齒都極端退化，而發展了适于舔食蟻類的長而富于粘液的舌。

組成系統

哺乳動物涉及身體各部分結構的改變，哺乳動物的主要特征包括如下幾項。

皮膚系統

哺乳動物的皮膚緻密，結構完善，有着重要的保護作用，有良好的抗透水性，控制體溫及敏銳的感覺功能。為适應于多變的外界條件，其皮膚的質地、顔色、氣味、溫度等能與環境條件相協調。

哺乳動物皮膚的主要特點為：

（1）皮膚的結構完善

哺乳動物的皮膚由表皮和真皮組成，表皮的表層為角質層，表皮的深層為活細胞組成的生發層。表皮有許多衍生物，如各種腺體、毛、角、爪、甲、蹄。真皮發達，由膠原纖維及彈性纖維的結締組織構成，兩種纖維交錯排列，其間分布有各種結締組織細胞、感受器官、運動神經末梢及血管、淋巴等。在真皮下有發達的蜂窩組織，絕大多數哺乳動物在此貯藏有豐富的脂肪，故又稱為皮下脂肪細胞層。

（2）皮膚的衍生物多樣

哺乳動物的皮膚衍生物，包括皮膚腺、毛、角、爪、甲、蹄等。

骨骼系統

哺乳動物的骨骼系統發達，支持、保護和運動的功能完善。主要由中軸骨骼和附肢骨骼兩大部分組成。其結構和功能上主要的特點是：頭骨有較大的特化，具兩個枕骨踝，下颌由單一齒骨構成，牙齒異型；脊柱分區明顯，結構堅實而靈活，頸椎7枚；四肢下移至腹面，出現時和膝，将軀體撐起，适應陸上快速運動。

肌肉系統

哺乳類的肌肉系統與爬行類基本相似，但其結構與功能均進一步完善。主妥特征：四肢及軀幹的肌肉具有高度可塑性。為适應其不同運動方式出現了不同的肌肉模式，如适應于快速奔跑的有蹄類及食肉類四肢肌肉強大。

皮肌十分發達。哺乳類的皮肌可分為兩組：一組為脂膜肌，可使周身或局部皮膚顫動，以驅逐蚊蠅和抖掉附着的異物。脂膜肌還可把身體蜷縮成球或把棘刺堅立，以防禦敵害，如鲮鯉、豪豬、刺猬。哺乳類中高等的種類脂膜肌退化，僅在胸部、肩部和腹股溝偶有保留。另一組皮肌為頸括約肌，其表層的頸闊肌沿頸部腹面向下颔及面部延伸，形成顔面肌及表情肌。哺乳類中的低等種類無表情肌，食肉動物出現表情肌，靈長類的表情肌發育好，而人類的表情肌最為發達，約有30塊。

圍繞口周圍有複雜的唇肌，在吮吸中發揮了十分重要的作用。此外，分布于顱側和顴弓，止于下颌骨（齒骨）的颞肌和嚼肌強大，這與捕食、防禦以及口腔的咀嚼密切相關。

隔肌為哺乳類所特有的肌肉，為一橫位的随意肌，把内髒腔分隔成胸腔和腹腔，隔肌的活動有助于呼吸。

消化系統

哺乳動物的消化系統包括消化管和消化腺。在結構和功能上表現出的主要特點是，消化管分化程度高，出現了口腔消化，消化能力得到顯著提高。與之相關聯的是消化腺十分發達。

（1）消化管

包括口腔、咽、食道、胃、小腸、大腸等。

(2)消化腺

哺乳動物的消化腺除3對唾液腺外，在橫隔後面，小腸附近還有肝髒和胰髒，分别分泌膽汁和胰液，注入十二指腸。肝髒除分泌膽汁外，還有貯存糖原、調節血糖，使多餘的氨基酸脫氧形成尿及其他化合物，将某些有毒物質轉變為無毒物質，合成血漿蛋白質等功能

呼吸系統

哺乳動物的呼吸系統十分發達，特别在呼吸效率方面有了顯著提高。空氣經外鼻孔、鼻腔、喉、氣管而入肺。

循環系統

哺乳動物的循環系統包括血液、心髒、血管及淋巴系統。其顯著特征是在維持快速循環方面十分突出，以保證有足夠的氧氣和養料來維持體溫的恒定。具左體動脈弓。紅細胞無核。

（1）血液

血液哺乳動物的血液與其他脊椎動物不同的是：紅細胞無核，呈兩凹扁圓盤狀，僅駱駝科和長頸鹿科的紅細胞呈橢圓形；紅細胞體積較其他各綱脊椎動物小。這些特征大大增加其表面積，并提高了與氧氣結合的能力。

（2）心髒

哺乳動物的心髒位于胸腔中部偏左處的心包腔内，腔内有少量液體，可減少心髒搏動時的摩擦。心髒的内部結構與鳥類基本一樣，也為四腔，完全的雙循環，動靜脈血不在心髒内混合。右心房、右心室與肺動靜脈構成肺循環。右側心房與心室壁均較薄，内貯靜脈血，房室間有三尖瓣。左心房、左心室與體動靜脈構成體循環。左側心房與心室壁較厚，内貯動脈血，房室間具二尖瓣。所有這些瓣膜的功能，是保證血液沿一個方向流動，防止血液逆流。心髒肌肉的血液供應是由冠狀循環完成的。

（3）血管

包括動脈、靜脈和毛細血管。哺乳動物動脈系統的突出特征是：僅具有左體動脈弓。左體動脈弓彎向背方為背大動脈直達尾部，沿途發出各個分支到達全身。哺乳動物的靜脈系統趨于簡化，以單一的前大靜脈（上腔靜脈）和後大靜脈（下腔靜脈）代替了低等四足動物的成對的前主靜脈和後主靜脈。

(4)淋巴

哺乳動物的淋巴系統十分發達，這可能與動、靜脈内血管壓力較大，組織液難于直接經靜脈回心有關。淋巴結節是生成淋巴細胞的主要器官，并具有阻截異物、保護機體的功能。哺乳類淋巴節極為發達，遍布全身淋巴系統的通路上，尤其在頸部、腋下、鼠溪部、腸系膜等部位較集中。此外，扁桃體、脾髒和胸腺也是一種淋巴器官。

排洩系統

哺乳動物的排洩系統構造完善，包括腎髒、輸尿管、膀胱和尿道。此外，皮膚也是哺乳類特有的排洩器官。排洩系統主要的功能是，将細胞代謝的廢物排出體外，以及保持細胞生存所依賴的内環境相對穩定。腎髒是主要的排洩器官，哺乳動物的腎通常由一對組成，位于腹腔背面，脊柱的兩側。

尿的形成包括腎小球的濾過作用、腎小管至集合管的重吸收作用及分泌作用。血液流經腎小球時，由于出球小動脈的管徑較入球小動脈小，故使毛細血管内血壓增加，因此血漿中的水分和除蛋白質以外的大部分物質可透過毛細血管壁及腎小囊壁而進入腎小囊。故尿之産生，系由血壓高低濾過所緻。哺乳動物的尿是由尿素構成，而其他羊膜動物則為尿酸構成。尿素由腎小管的分泌作用所産生，可使尿變濃。

神經系統

哺乳動物的神經系統高度發達，主要表現在大腦和小腦體積增大，發展了新腦皮，腦表面形成了複雜皺褶（溝和回），大大增加了新腦皮的表面積。

(1）新腦皮

是由側腦室外壁的神經物質生長而成，并包圍着初生腦皮層（原腦皮），原腦皮的殘餘稱為海馬，在側腦室内，仍為嗅覺中樞。大腦皮層由發達的新腦皮層構成，它接受來自全身的各種感覺器傳來的沖動，通過分析綜合，并根據已建立的神經聯系而産生相應反映。左右大腦半球通過許多神經纖維互相聯絡。神經纖維所構成的通路稱胼胝體，是哺乳動物（有贻盤類）特有的結構。

（2）間腦

被大腦半球所覆蓋，其上有松果體，為内分泌體，哺乳類之松果體趨于縮小。在間腦腹面發出的視神經，形成交叉稱視神經交叉，其後以一柄與腦下垂體相聯。間腦腔又稱為第三腦室，十分發達。間腦壁内的神經結構主要有背方的丘腦又稱為視丘與腹面的丘腦下部。丘腦是低級中樞與大腦皮層分析器之間的中間站，來自全身的感覺沖動均集中于此處，經間腦灰質換一神經原再入大腦皮層。腹面的丘腦下部是植物神經活動中樞，與内髒活動的協調有密切關系，并為體溫調節中樞。

（3）中腦

哺乳動物的中腦不發達，體積甚小，中腦腔狹窄呈一管，稱中腦導水管，與第三、第四腦室交通。中腦背方具有四疊體，前面一對為視覺反射中樞，後面一對為聽覺反射中樞。中腦底部由下行的運動神經纖維束構成較顯著的腦足。

（4）小腦

哺乳動物後腦的背部為極為發達的小腦，其主要機能是協調軀體肌肉運動和維持軀體正常姿勢的平衡中樞。哺乳類的小腦在結構上所具有的特有的特征是具有小腦皮質，其灰質覆蓋在表面，形成小腦皮層，白質呈樹枝狀深入灰質。此外，在兩小腦半球之間以橫行的神經纖維束構成哺乳類特有的腦橋，腦橋是小腦與大腦之間聯絡通路的中間站。

（5）延腦

與脊髓相連接，兩者結構相似。延腦除了構成脊髓與高級中樞聯絡的通路外，在白質内有上行的和下行的傳導徑路。灰質分散為一些神經核，神經核的神經纖維與相應的感覺和運動器官相聯系。延腦還是重要的内髒活動中樞，可調節呼吸、消化、循環、汗腺分泌以及各種防禦反射。延腦的背面有第四腦室。

感官系統

哺乳動物靠高度發達的感官來發現食物，躲避敵害，以及尋找合适的栖息環境，同時也是種類間通訊聯系和一系列行為反應不可分的器官。當然，并非所有的類群感官都達到高度發展的水平，有些種類在許多方面處于退化狀态，而在某一方面卻高度特化。如哺乳類中視力退化的某些種類，快速運動時，還發展了特殊的高、低頻聲波脈沖系統，借聽覺和聲波回音來定位，蝙蝠即以高頻聲波回聲定位，海豚以高頻及低頻兩種水内聲波回聲定位。這在仿生學研究中有重要意義。

哺乳動物的感官高度發達，主要體現在它們的視覺、聽覺和嗅覺構造的完善。

内分泌系統

哺乳動物的内分泌系統極為發達。由散在身體各處的内分泌腺體組成，包括腦垂體、甲狀腺、副甲狀腺、腎上腺、胰島腺、胸腺和性腺等。它們所分泌的不同激素，有着不同的作用，彼此間也有一定的關聯，共同組成一個内分泌系統。有關内分泌腺的形态。

生殖系統

（1）雄性生殖腺

哺乳類的雄性生殖腺為一對睾丸，其位置常因種類的不同而異。多數種類的睾丸在繁殖期有移位或下降現象。除單孔目動物象、犀牛等的睾丸終生留在腹腔内以外，絕大多數哺乳動物的睾丸，在胚胎時便從腹腔經腹股溝下降到腹腔外的陰囊内。

（2）雌性生殖腺

為一對卵巢，其表層為生殖上皮，内有由生殖上皮産生的處于不同發育時期的濾泡，每個濾泡内含有一個卵細胞，其外有濾泡液，含有雌性激素，卵成熟濾泡破裂，卵及卵泡液即排出。其他殘餘的濾泡即萎縮，由一種黃色細胞所充滿，成為黃體，可分泌激素，促進子宮和乳腺發育，為妊娠做好準備。成熟的卵排出後進入輸卵管前端的開口，在輸卵管上段完成受精後，沿輸卵管下行達于子宮，受精卵即種植于子宮壁上進行發育。