一、动物知识

生命的起源

我们生活的地球，千姿百态，气象万千，充满生命的朝气。迄今为止，世界上已知的生物种类就有140万种以上，加上许许多多尚未发现的大量新种类，科学家们估计，整个地球上，大概存在着1000万～3000万种生物。奇妙的是，这些数量庞大、形态各异的种类，都是由同一个祖先演化而来的。那么，这个最古老的祖先，是什么时候诞生的，又是怎样发展的呢？

要解答这个问题，最主要的证据就是化石。目前，人类所知道的最古老的化石是在澳大利亚发现的原始细菌类，它的生存年代大约是在35亿年前，据此推测，生命的老祖宗，可能就是在35亿年前出现的。

40亿年前，地球上形成了原始的海洋，当时，海水的温度很高，随着水温的逐渐下降，生命的诞生才具备了必要的外部条件。

不过，大气的情况依然很糟糕，空气中几乎没有氧，这样，最早出现的原始生命只能是不需要氧气的厌氧性生物。而且，由于缺乏氧气，地球上空不可能形成臭氧层，离开了臭氧层的阻挡，紫外线如入无人之境，一路杀来，威胁着脆弱的生命，于是，原始的生命只好龟缩在十几米甚至几十米深的海中生活。

随着生物的缓慢发展，到了26亿年前，蓝绿藻出现了，这种藻类具备了叶绿素，可以通过光合作用制造出氧，于是，适应于有氧环境的单细胞生物登上了历史的舞台。那时候的大部分氧，都与海水中的铁结合而形成了氧化铁，由此而形成了今天依然遍布世界的铁矿床，这一资源，支撑着当今社会70％的用铁需要，可算是古老时代地球留给我们现代人类的巨额遗产。

了解一些遗传规律的人可能会问，生命的延续是通过上一代赋予的DNA遗传密码信息来进行的，这样的话，第一个生命的遗传密码是谁给予的呢？

很多科学家为此作了大量的研究，其中，美国化学家乌雷和米勒设计了一个非常著名的实验，试图揭开这一谜底。他们在烧瓶中装入水和原始地球时期的各种大气成分如氨、甲烷、氢等，并采用放电的形式来模拟闪电。一周后，烧瓶中产生了甲酸、乙酸、乳酸等有机分子，还有构成蛋白质的甘胺酸、丙胺酸等氨基酸成分。显然，闪电等自然现象可以制造出形成生命的分子，但要从分子发展到原始的生命无疑是一个极其漫长的过程，不可能用一个简单的实验就能得出结果。但无论如何，实验带来了生命发展的可能轨迹，并为进一步的研究打下了基础。

生命发展到了16亿年前，多细胞生物形成了，从此，生命的演化变得越来越快捷，到了大约7亿年前，肉眼可辨的海栖无脊椎动物出现了，并得到了迅速的繁荣，澳大利亚著名的埃迪卡拉生物群就是这一时期的产物。

大约在5亿7000万年前，生物发展出了硬组织结构，它与软组织生物明显不同的是，它们很容易变成化石，所以，世界各地的化石记录从这一时期开始迅速增加，地质学上就把这一时期称为寒武纪的开始。

寒武纪的到来，标志着生物的急剧多样化，因此，这一时期也被称为生命的大爆发时期，今天我们在世界上所能列出的许多纲的代表生物，都可以在这一时期的化石群中找到。

动物与植物的区别

动物和植物都属于生物，但它们又是完全不同的两大类生物，几乎人人都可以把它们区分开来。可是，有些种类既像动物又像植物，例如大家都熟悉的珊瑚，在100多年前，因为它看上去仿佛有根、茎、叶和枝条，还误认为它是一种植物呢。

那么，动物和植物究竟有哪些主要的区别呢？科学家归纳出四大方面。

几乎所有的植物，都在同一个地方发芽生长，开花结果，也就是说原地不动地度过一生。当然这中间也有少数例外，如随水漂流的小型水生植物。与植物相反，绝大多数动物为了觅食、避敌或别的原因，经常跑来跑去，处于运动状态。

植物从小到大，各种器官一直在发生不同的增减变化，例如在幼小时期只有根、茎、叶，成年之后长出了花朵，花朵凋谢后再结出果实种子。而大多数动物（低等动物除外）不论老幼，五官四肢等各种器官不增不减，仅仅是体积大小的不同。例如刚生下的小狮子或小老虎，已经具备了与父母同样多的器官。

从两者的生活习性上说，植物有个十分重要的特点，那就是除了少数寄生和腐生植物外，它们都能进行光合作用，能自己制造“粮食”养活自己。而动物却无法做到这一点，它们只能依靠吃植物或捕食其他动物来养活自己。

植物与动物的区别，还有一条十分严格的标准。在显微镜下观察它们的细胞就会发现，植物的细胞都有一层又厚又硬的细胞壁，而动物细胞只有细胞膜，却没有细胞壁。

记录生命历程的化石

什么是化石

化石（fossil）这个词，是由拉丁文fossilis演变而来，其原意是指“从地底挖出来的东西”。人们的确也是运用这个词来形容任何由地球表层挖掘出来的“石质”珍品的，无论其为植物、动物或矿物。现在，随着古生物材料的积累和古生物学的产生和发展，化石这个词当名词用的时候，只限于指保存在岩层中的地质历史时期的生物遗骸和遗迹了。也就是说，化石必须具有生物属性或能反映生物的生活活动，而那些保存在岩层中的矿质结核、漂亮的卵石，由于它们既不具备生物属性，也与生物的活动无关，因此不是化石。此外，化石还必须是保存在地质历史时期形成的岩层中的生物遗骸和遗迹，那些被埋藏在现代沉积物中的生物遗体或人类有史以来的文物都不属于化石的范畴。

人类对化石产生兴趣，可追溯到很古老的年代。但直到18世纪末，人们才开始真正以科学的眼光来从事化石的研究。

我们祖先对化石的生物属性的认识，比西方人要早一千多年。早在公元初年，东汉时的《神农本草经》中就已有龙骨的记载，认为这是龙死后留下的遗骸。南北朝时的陶弘景（456～536）已经知道琥珀中的昆虫是山松树流出来的松脂粘住昆虫后埋入土中，经过长久的地质过程形成的。唐朝中期的书法家颜真卿（708～784）在《抚州南城县麻姑山仙坛记》碑文中记载：南城县有一座麻姑山，山顶有祭坛……山东北麓有一座叫石崇观的道观。山上的巨石中还有螺蚌壳，有人认为这是过去沧海桑田的变化造成的。这说明，他已领悟到地壳沧海桑田的变迁，并能利用化石来判断当时当地的环境。北宋杰出科学家沈括（1031～1095）在《梦溪笔谈》中也提到，当时他奉命去河北赴任，沿着太行山山麓行走，山崖之间常常夹杂有螺蚌壳和像鸟蛋一样的化石，横亘在山石壁上，像一条带子。这里就是以前的海滨，可是此地离大海已经有近千里之遥了。在他看来所谓的大陆，都是由污泥沉积而成的。之后，宋代朱熹（1130～1200）在看见高山上有螺蚌壳夹杂在岩石中的情景后，得出这样的结论：这些岩石就是过去的泥土，而螺蚌则是水中的生物。低处的东西被抬升到了高处成为高山，柔软的也变得坚硬了。然而，在欧洲，虽然古希腊人对化石早已有了一些较正确的认识，但由于教会势力的长期统治，到中世纪时，一般还把化石当做造物主遗弃的废品。直到文艺复兴时期，意大利著名的艺术家兼工程师达·芬奇（1452～1519）才第一个对化石做出了正确的解释。自此之后，人们陆续发掘出大量的化石，并从生物学的角度进行了研究。在18世纪与19世纪交替之际，以化石为研究对象的古生物学已发展成为地球科学的一个重要的分支学科。

化石是怎样形成的

化石是由地质历史时期生物的遗体或其生活活动的遗迹被沉积物埋藏之后，在沉积物的压实、固结成岩的过程中，经过化石化作用形成的。

那么，是不是所有生物的遗体，或者每种生物所有的组织和器官都能成为化石呢？不是的。化石的形成和保存需要一定的条件。条件不同，所形成化石的类型也不同。

化石的形成在古生物学中称作“化石化作用”，它表明物质从生物圈向岩石圈的转移。化石化作用包括三个阶段：一是留下生物遗体或遗迹，二是这些物质的层积，三是成岩作用。必须指出，在化石化过程中，生物硬体原来的成分可能部分或全部被地下水中的矿物质所取代，或者其中稳定性较低的含氮、含氧物质经分解或升馏作用而挥发消失，仅留下了稳定性高的碳质部分。如植物的叶子化石通常是碳质的薄膜。由于化石的形成和保存需要苛刻的条件，因此，保存在岩层中的化石，实际上只是当时生存生物的非常少的一部分（大大低于1％，这就是化石生物史记录的不完备性。尽管如此，我们仍可通过化石的研究，揭示不同地质历史时期生物界的概貌。

忠实记录生物史的信史

我国有文字的历史已经有3600年。商周时期是我国最早有文字记载的历史时期。从此历代的政治、经济、文化状况，都以文字形式记入了史册。要想了解我国古代社会的发展和不同历史时期的情况，查阅史书是非常重要的。而我国文明的连续性和史书记载的不间断性，正是我国历史更加可靠的重要原因之一。

地球的历史比人类社会史漫长得多，迄今已有45亿多年了。根据地质演化和生物进化，地球历史学家将地球的历史划分为太古代、元古代、古生代、中生代、新生代等各个地质年代。地球上的生物比地球的历史短，只有35亿年。生物界的发展，历经上述各个地质时代，一直延续至今。怎样才能了解不同地质时代生物界的情况呢？惟一的办法是研究保存在不同地质时代形成的沉积岩层中的古生物化石。

我们已经知道，像现在我们看见的各种植物和动物都有或长或短的寿命一样，古代的植物和动物也是有寿命的。除生物个体有寿命外，各种植物和动物的物种也有寿命，只不过物种的寿命比个体的寿命长得多罢了。比如，人的寿命一般为70～80岁。最多也不过150岁，但人种的寿命已有300多万年了。地球上的生物史，实际上是旧的物种先后灭绝，新的物种相继诞生的历史。旧物种的个体死亡之后，它们的遗体被沉积埋藏。在压实和固结成岩的过程中、经化石化作用，形成化石，保存至今。这样，地球上各地质历史时代生物类群及其生活活动的情况，就以化石这种特殊“文字”记录在沉积岩层这部巨厚的“史册”中了。如果你想了解某个地质时代生物界的概况，只要对从该地质时代形成的岩层中发掘出的化石进行研究就可以了。当然，了解地球上的生物史比了解人类社会史要难得多，因为沉积地层这本“书”有成千上万米厚，要想翻阅它，可不是一件容易的事。

18世纪末，英国工程师史密斯在参加开凿运河测量工作时，首先“翻阅”了英国中生代的沉积地层，发现不同时代形成的岩层中所保存的古生物化石有明显差别。他认为，保存有相同化石（尤其是标准化石）的岩层形成于相同的地质时代，可以进行对比。他的这一重要发现和认识，开创了运用地层中保存的化石进行地层的划分、对比和确定其相对地质年代的生物地层学研究方法，为地层学中地质年代表的建立奠定了科学基础。那么，什么是标准化石？标准化石是指生活在特定的地质历史时期，能用来确定其所在地层地质时代的化石。比如，在对笔石属中，“双分对笔石”仅限于奥陶纪早期形成的地层，而“良好对笔石”则只发现于奥陶纪中期形成的地层。当在你所研究的地层中保存有“双分对笔石”时，那就可以确定该地是距今约4.7亿年前的奥陶纪早期形成的。如果在你所研究的地层发现的是“良好对笔石”，那它所反映的地质时代就是奥陶纪中期了。因此，可以把“双分对笔石”当做划分奥陶纪早期地层的标准化石，而把“良好对笔石”作为确定奥陶纪中期地层的依据。

当然，不是保存在地层中的所有化石都能选作标准化石，作为标准化石，必须具备下列条件：①应当是演化速度快，在地球上生存时间短的动、植物种类的化石；②必须是在岩层里有足够数量，通过正常努力能被发现并容易采集和鉴定的化石；③必须是地理分布广，以便根据它建立的化石带能广泛应用的化石。由此看来，选作标准化石的条件还是比较苛刻的。笔石、三叶虫、角石和菊石都有一部分可作为标准化石。在陆相地层研究中，由于高等植物的孢子、花粉可以随风远播各地，故它们的化石常常可以提供全球性的生物时间带，因而也被选作标准化石。

经过各国地层学家和古生物学家几代人的努力，现已经基本上了解了各地质时代生物界概况，建立了地质年代表。从地质年代表中可以看出：不同地质时代的生物界有其明显特征，距现今的时代愈久远，生物愈原始，反之愈接近现代生物的面貌。在距今6亿年以前的前寒武纪海洋中的生物，主要是菌类和藻类，即使有了一些多细胞动物，那也是一些不具坚硬外壳的种类。

动物学发展的两位开创者

早在人类文明出现以前，人类就已经在与动物打交道了。在距今170万年前的云南元谋人和距今约50万年前的北京猿人，过的就是一种采集和渔猎为主的生活。而在稍后的距今7000年前的浙江河姆渡人就已经会饲养猪、狗等动物了。

人类在同自然界长期斗争的过程中，不断积累了越来越丰富的有关动物的知识。在远古石器时代，我国劳动人民已经知道养蚕和饲养家畜，而稍后的《诗经》已提到了100多种动物，而且开始具备了一些动物分类知识。随着人们对有关动物的认识的不断积累，便产生了动物学这门学科。

动物学是研究动物的形态结构及其有关生命活动规律的科学。动物学作为一门学科的创立，首先要归功于亚里士多德。

亚里士多德于公元前384年出生于古希腊的一个医生家庭，由于父亲是个医生，他从小就受到医学、生物学方面的知识的熏陶。他是大哲学家柏拉图的学生，17岁到雅典柏拉图主持的学园学习，讲学达20年。

亚里士多德善于总结前人的知识经验，是一个古代知识的集大成者。这最终使他成为第一个系统掌握生物学知识的人。他强调观察应与实验相结合，在实际观察中，他根据动物的形态、内部结构、栖居地、生活习性、生活方式等特征，首次建立动物分类系统，把动物分成有血和无血动物，并正确描述了哺乳动物的特点。经他观察和描述的动物多达500多种，其中50多种作了解剖实验。至今，观察和实验的方法仍然是动物学及其生命科学中最基本和最重要的方法。他的著作主要有《动物志》、《动物的结构》、《动物的繁殖》等，在1200年至1228年间，亚氏全集被译成了拉丁文。由于他的开创性研究，以及在动物分类、解剖、胚胎发育等方面的巨大贡献，他被公认为生物学的创始人，有“动物学之父”的誉称。亚里士多德于公元前322年与世长辞，享年62岁。然而，他的著作和思想对后来几个世纪的动物学的思想产生了巨大的影响。

亚里士多德的开创性工作使动物学真正成为了一门科学，但遗憾的是，自亚里士多德之后，很长一段时期，动物学一直处于停顿甚至倒退的状态。直到1543年，出生于比利时的维萨留斯（1514～1564年）的《人体解剖》一书才结束了这种状态，宣告了现代动物学研究的开始；虽然在这个世纪动物学并无其他重要的进展。17世纪为动物学经典学科萌芽时期，在这100来年中，动物学的各个分支学科如原生动物学、分类学、解剖学、生理学、胚胎学、细胞学的萌芽已经出现。到了18世纪，动物学逐步走上了迅速发展的道路。其中有一个人为这一发展作出了巨大的贡献，这个人就是林奈。

林奈（1707～1778年）于1707年出生于瑞典。他从小就对花草树木有天生的爱好，在他8岁时就已经有了“小植物学家”的绰号。林奈在读小学、中学期间，非常喜欢在野外采集植物，这为他后来的成就奠定了坚实的基础。1735年，28岁的林奈获得了荷兰哈尔德韦克大学的医学博士学位。此后他在欧洲各国游学，从1741年起，他一直在一所大学里任教。

1735年林奈的《自然系统》第一版在荷兰得到资助出版。第1版仅7印张224页，基本上是一个动、植物的名录。后来经过不断的修改、补充，1758年《自然系统》第10版出版，这时的《自然系统》已扩展到1384页，并首次对动物分类采用“双名法”，成为近代动物分类学的起点。这也正是林奈一生最大的贡献：确立了生物分类的双名法，结束了长期以来生物分类命名混乱的局面。因而，后人称他为现代分类学的奠基人，自然也是动物分类学的“鼻祖”。

林奈建立了动物的自然分类系统，把动物界分为哺乳纲、鸟纲、两栖纲、鱼纲、昆虫纲及蠕虫纲6个纲，界以下设有纲、目、属、种4个阶元，也就是建立了分类等级。

林奈博学多才，一生著述竟有180多种。遗憾的是，林奈不可避免地受当时时代和宗教的影响，相信上帝造万物，认为物种不变。后来，在实践中林奈逐步认识到物种在不断进化，因而他在晚年时期，看法已有所改变。1768年出版的《自然系统》第12版中，林奈终于删除了有关“种不会变”的论述。

1778年，林奈去世。在他去世后第10年后人为纪念这位现代分类学的奠基人，于1788年创立了林奈学会。1858年，林奈学会宣读了达尔文和华莱士关于自然选择的联合论文，惊动了整个世界，该学会也因此而闻名。

从林奈身上，我们可以从中得到许多启示。任何一位科学家，由于时代的局限性，都不可能在科学上达到完美无缺，但知错能改却是难能可贵的。林奈起初一直相信“物种不变”，但后来他终于发现这不符合客观事实，并主动在他的著作中删除有关“种不会变”的论述，这对于一位盛誉之下的大科学家来说，不仅是一种清醒的自我认识，更需要足够的勇气。这值得我们所有人学习。

亚里士多德和林奈，虽然出生于不同时代，但他们都为动物学的发展作出了重大贡献，不愧是动物学发展的“双响炮”。

动物的类别

动物种类世界上的动物种类繁多，已经被人们描述过的大约有150万种。根据动物细胞的多少及身体的形态结构，分为20多个不同的动物门。其中，种类较多、在进化上有一定地位、与人类关系比较密切的有：原生动物门、腔肠动物门、扁形动物门、线形动物门、环节动物门、软体动物门、节肢动物门、棘皮动物门、半索动物门和脊索动物门。在这11门动物中，节肢动物占85％，它们不仅种类多、数量大、分布广，而且与人类关系也最为密切。

扁形动物三胚层无体腔动物。身体扁平，两侧对称。体壁由外胚层、中胚层和内胚层组成。体内无体腔，消化系统有口无肛门。扁形动物大约有6000多种，有营自由生活的，如各种涡虫，也有营寄生生活的，如各种吸虫和绦虫，其中对人体危害较大的有：血吸虫、姜片虫、华枝睾吸虫、猪肉绦虫、细粒棘球绦虫等。这些寄生虫吸取人体营养，分泌毒素，损害人体健康，要注意防除。

线形动物三胚层具初生体腔的动物。多数种类身体细长圆筒形，消化系统体前有口，体后有肛门，在体壁以内还有与外界不相通的初生体腔。寄生种类多，对人畜危害大，蛔虫、蛲虫、钩虫、丝虫等，都是常见的寄生线虫。预防寄生虫病要搞好个人卫生和环境卫生，不要随地大小便，饭前便后要洗手，生吃瓜果要洗烫。家中切生菜和切熟菜用的砧板要分开，以防寄生虫卵进入人体。

原生动物身体仅由一个细胞构成，它能够运动和进行一切生命活动。这一个细胞的身体分化出各种细胞器，来执行不同的生理功能。比如：纤毛是草履虫的运动器；伸缩泡是排泄细胞器；口沟是摄食器等等。原生动物是最原始、最低等的动物，它们的身体都很小，要在显微镜下才能看清。一般认为，这类动物大约有3万多种，多数生活在液体环境和潮湿的土壤中。有寄生生活的，如疟原虫、阿米巴原虫。也有自由生活的，如草履虫、眼虫和变形虫等。

腔肠动物低等的多细胞动物。身体呈辐射对称，体壁由外胚层、内胚层和内、外胚层间非细胞结体腔的动物。两侧对称，三胚层，具有中胚层及中胚层形成的真体腔。体表多具刚毛，有的具疣足，刚毛和疣足为运动器官。多具密闭式循环系统，排泄器官为后肾管。环节动物有8700余种，它们生活于海水、淡水或陆地上潮湿的土壤中，是结构较高等的蠕形动物，除了蚯蚓外，还有蚂蟥、沙蚕、螠虫等。蚯蚓能改良土壤，净化垃圾，增加土壤肥力。它的蛋白质含量也很高，近年来，国内外人工饲养蚯蚓作为有禽饲料，收到了很好的经济效益。

软体动物身体柔软具有贝壳的动物。软体动物的身体由头、足、内脏团三部分组成，体外有坚硬的贝壳保护。贝壳是由包在内脏团外面的叫外套膜的柔软组织分泌形成的。有一种叫珍珠贝的软体动物，其外套膜在沙粒或其他异物进入以后，还能分泌珍珠质形成珍珠。软体动物种类很多，现存8万余种，是仅次于节肢动物门的第二大门。除了蜗牛、田螺、河蚌、牡蛎、贻贝等有壳类以外，乌贼、章鱼等也属软体动物。它们没有坚硬的外壳。而有轻松的内骨骼——海螵蛸，这是与其高速运动相适应的结构。

鱼类脊椎动物亚门中水中生活的一大类群。身体多数被有鳞片，以鳍游泳，用鳃呼吸，体内多数有鳔，心脏具一心耳和一心室，血液循环为单循环。卵生或卵胎生。体温不恒定。分布在地球上的各个水域。全世界约有2万余种，我国海洋和淡水鱼类约2000余种。鱼肉营养丰富，易于消化，是人类优质动物蛋白质的主要来源。

两栖类脊椎动物亚门中水陆两栖动物。幼体在水中生活，用鳃呼吸，经过变态，发育为成体，成体具五趾型附肢，多数栖于陆上，用肺呼吸。皮肤裸露，粘腺发达，有辅助呼吸作用。心脏分两心耳一心室，血液循环为不完全的双循环。体温不恒定，卵生。全世界有近3000种，我国约有210种，例如鱼螈、大鲵、青蛙、蟾蜍等，都是其典型代表种类。

爬行类脊椎动物亚门中一类适于陆生的动物。皮肤干燥，缺乏腺体，而具角质鳞片或骨板，用肺呼吸。心脏由两心耳和分隔不完全的两心室构成（鳄类的心室有发达的隔壁，将心室完全隔成左右两部分）。除鳄类为完全双循环外，多数种类仍为不完全的双循环。体温不恒定，卵生或者卵胎生。个体发生中，有羊膜出现。全世界约有5700种，我国约有315种。龟、鳖、蛇、蜥蜴、扬子鳄等，都是典型的代表种类。

鸟类脊椎动物亚门中营飞翔生活的一大类群众。身体被有羽毛，前肢特化成翼。骨骼薄而轻，有愈合现象。骨内多空隙，并充满气体。呼吸器官除具肺以外，还有由肺壁凸出而形成的气囊，用以辅助肺行双重呼吸。心脏具两心耳和两心室，为完全的双循环。体温恒定，卵生，胚胎外被羊膜。鸟类分布于全球，世界上现存鸟类9021种，估计约1000亿只。我国到1981年底统计，已知有1183种，是世界上拥有鸟类种类最多的国家。鸟类是人类的朋友，在消灭农林害虫、维持生态平衡、给人们提供优质的动物蛋白质以及美化生活方面，都有重要的作用。因此，必须保护鸟类，并使其发展繁衍。

哺乳类脊椎动物亚门中最高等的一类动物，通称“兽类”。体表具毛，身体一般分为头、颈、躯干、尾和四肢五个部分。体腔内以肌肉性的膈分为胸腔和腹腔。牙龄因功能不同而分化为门齿、犬齿、前臼齿和臼齿。用肺呼吸，体温恒定，心脏分为两心耳和两心室，为完全的双循环。除单孔类为卵生外，其余均为胎生，并以乳汁哺育幼儿，故名哺乳动物。全世界哺乳动物约4200种，我国约有400余种。此类动物与人类关系密切，除少数危害人类健康外，绝大多数对人类有益，例如可役用、食用、药用和工业用等。

昆虫具有6足4翅的动物。这类动物最突出的特征是具有6条腿，多数种类还具有2对翅，因此，这类动物运动迅速，善于飞行。根据它们翅的质地、口器的类型、发育变态等情况，又分成许多目，如蝴蝶属鳞翅目；金龟子属鞘翅目；蝽蟓属半翅目；蜜蜂属膜翅目；苍蝇属双翅目等。有的昆虫对人类有益，比如家蚕、蜜蜂被称为经济昆虫；赤眼蜂、蜻蜓、七星瓢虫等，被称为天敌昆虫。有的昆虫对人类有害，比如苍蝇、蚊子、臭虫、蟑螂等，被称为医学昆虫；蝗虫、蝼蛄等被称为农业害虫。

棘皮动物身体呈次生性辐射对称，体表具棘、棘钳和皮鳃，具发达的体腔和水管系统，全部生活在大海之中。棘皮动物的种类很多，有海百合、海星、海胆、海参和蛇尾五大类。它们食性多样，再生能力很强。棘皮动物有一定的经济意义，我国沿海有20多种海参可供人类食用，海胆卵也是比较高级的食品，棘皮动物的骨骼可作肥料，但海盘车是贝类养殖业的重要敌害，海胆能啮食海带及裙带菜，对海藻养殖亚危害大。

脊索动物动物界最高等的一门动物。脊索动物具有三大特点：具有脊索、背神经管和咽鳃裂。这三大特点是以上无脊椎动物所不具备的。现存脊索动物大约有4.1万种，根据脊索存在的情况，人们将脊索动物门分成三个亚门：尾索动物亚门，如海鞘；头索动物亚门，如文昌鱼；脊椎动物亚门，如鱼、蛙、龟、雀、大象等等。脊椎动物都具有由脊椎骨组成的脊柱，它们的个体一般比较大，是人类动物蛋白质的主要来源。根据它们的生活环境、外形特征、内部结构，人们又将它们分成鱼纲、两栖纲、爬行纲、鸟纲和哺乳纲。其中哺乳纲为脊索动物中最高等的类群。

单细胞动物

当生命进化到真核细胞以后，便有了动物和植物之分。最早的动物叫原生动物，是最低等的一类动物，它的个体是由一个细胞构成的。尽管如此，它还是一个完整的生命活体，拥有作为一个动物应具备的主要生活机能，如新陈代谢、刺激感应、运动和繁殖等，它的体内有了原始的分化，各具一定功能，形成了类器官。原生动物身体微小，一般在250微米以下，需要在显微镜下才能见到。本门动物分布广泛，既有绝灭的，也有生活在现代的；既可以生活在水里、土里，也可以生活在动、植物身体里，根据运动“器官”的有无，本门动物一般可以划分为鞭毛虫纲、纤毛虫纲、孢子虫纲和肉足纲。下面看看其中的几个代表动物：

1．眼虫身体呈梭形能分出前后来，前端有一根鞭毛，靠其搅动能在水中游泳，它最明显的特征是有一个能感光的“眼点”，故名眼虫。它有两种生活方式：一种是寻找泥里的有机物为食；另一种依靠自己体内有叶绿素，和植物一样可进行光合作用为自己制造食物。后一种生活方式反映了在某些环境下它是植物，这说明在原始最低等动物中，动、植物之间的界线还并不明显。

2．有孔虫自我保护方面要比眼虫好，体内分泌粘液粘住沙粒，在体表形成一个硬壳，壳口伸出许多丝状的肉足即伪足，当触到一块食物，伪足就包围住送进“口”吃掉，伪足还能排出废物、使虫体移动。有孔虫通常有两种生殖方式，在发育过程中交替进行，即世代交替。无性生殖是由成熟的有孔虫向外放出大量的配子母体，配子母体成熟后又大量放出带鞭毛能游动的配子，有性生殖是两个配子结合成合子，合子再发育，长大成为新的有孔虫。

3．纺锤虫是一种已经绝灭的动物，生活在大约100米深的热带或亚热带海底。它有钙质壳，壳体随着虫子的长大不断增多，并随着它的演化而不断增大，从发现的化石来看，最小的它不足1毫米，而大者可达到20～30毫米。它最早出现在早石炭世晚期，早二迭世时极盛，不仅数量丰富且种类繁多，构造也变得复杂，但到了二迭纪末期就全部绝灭了。此类动物分布时间短、演化迅速，地理分布十分广泛，更因其体形小，在二迭纪地层划分上已成为十分重要的标准化石。

单细胞的动物之所以被称为原生动物，意思是指它们生来就具备了各部分分化和必备的生活机能。当生命进化到多细胞动物后就称后生动物，即谓卵细胞要经过胚胎发育变形阶段后才能出生的动物。后生动物范围很广，它包括二胚层、三胚层、原口动物、后口动物……随着生命的进化阶段，这些动物都将一一讲到。

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。

1．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。海绵体壁多孔为入水孔，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。

2．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。

3．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。

美丽的腔肠动物珊瑚

现代的珊瑚虫，生活在热带的海洋里，过独生或群体固着的生活。单体的珊瑚（如常见的海葵），圆柱体状，一端固着于他物，另一端环绕中央的口孔，长有很多触手。珊瑚体的外层细胞能分泌出石灰质（碳酸钙）骨骼，分泌的快慢又与太阳光强弱有关，白天分泌得多，夜晚分泌得少，甚至不分泌。季节的变化也影响着这种分泌的速率。这样，生活着的珊瑚虫，在那昼夜交替、四季循环的漫长历史中，在自己的体壁上留下了一道道粗细不同的生长环纹。有人研究过：从一个最粗的（或最细的）环纹到相邻的另一个最粗的（或最细的）环纹之间，即相当于植物的一个年轮，有365条环纹，这个数目正好和一年的天数相等。

地史上泥盆纪时期是珊瑚繁衍的旺盛时期，专家们发现，该地质年代中的某些珊瑚化石表面上也满布环状细纹，粗细递增递减，交替出现。只是相邻两个最粗（或最细）的环纹之间的环纹数，不是365条，而是400条左右。珊瑚化石外表的这些特有环纹，就像是一种特殊的文字，记载了当时一年有400来天。

所有的珊瑚都属于腔肠动物门珊瑚纲，它包括现代的海葵、石珊瑚、红珊瑚和已绝灭的四射珊瑚、横板珊瑚等，全部是海生（即在海水中长大）。

在珊瑚化石中四射珊瑚是重要的化石，由于它在地球上存在的时间短，内部结构变化很快并有阶段性，因此古生物学家利用它来作为古生代地层中的标准化石。四射珊瑚从产生到灭绝，骨骼发育很有规律，专家们主要是从它的内骨骼演化上划分时代。珊瑚虫除了分泌钙质形成外壁，还要形成内壁，内壁自下而上，从边缘往中心生长，专家们称它为隔壁，意思是它把体腔隔开了。早期的珊瑚隔壁单一仅一种，称为单带型，生活的时代为奥陶纪和志留纪；以后在隔壁之间又长出骨板叫鳞板，这时的珊瑚化石就称双带型，时代为志留纪和泥盆纪；到了石炭纪和二迭纪时，内骨骼在体腔的中心部位彼此连接、膨大形成了一根从下到上的柱子（学名叫中轴或中柱），这时它就变成了三带型。

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：

1）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）。

2）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。

3）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。

鸟鸣叫的内容也很复杂，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，雄鸟发出的鸣叫声，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”的鸣叫，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，却感到冷冰冰的。前一类动物因具有完善的体温调节机制，能在环境温度变化的情况下，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入消化道。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。

呼吸系统人和动物与外界空气进行气体交换的一系列器官的总称。人和哺乳动物的呼吸系统由呼吸道和肺两部分组成。呼吸道又包括鼻、咽、喉、气管和支气管等部分。肺是人和哺乳动物气体交换的场所。两栖类、爬行类、鸟类也是用肺呼吸的类群。昆虫和多足纲动物用气管系统呼吸；水生动物多用鳃呼吸；涡虫、蚯蚓等低等动物用表皮进行呼吸；许多寄生动物，例如绦虫、蛔虫等无呼吸器管而行厌氧呼吸。呼吸是动物重要的生命活动，呼吸停止，生命即将结束。

循环系统人和动物输送血液和淋巴的一套封闭的管道的总称。人和哺乳动物的循环器官一般包括心脏、动脉、毛细血管、静脉和淋巴管。其循环途径有两条，即体循环和肺循环。体循环又称“大循环”，血液从左心室涌入主动脉，再经中、小动脉，到达全身毛细血管进行物质交换，最后由小静脉、大静脉和上、下腔静脉而回到右心房，进入肺循环。肺循环又称“小循环”，血液从右心室涌下肺动脉，通过肺毛细血管进行气体交换，再经肺静脉回到左心房。淋巴系统由小淋巴管集合成大的淋巴管，最后汇合成胸导管和右淋巴导管，开口于颈根部的大静脉，将淋巴输入静脉参入血液循环。这种血液在封闭的管道内周而复始地运输养料和氧气的循环现象，又称为闭管式循环。河蚌、昆虫等动物的血液自心脏经动脉流入窦或血腔后，直接浸润各种组织和器官，最后经静脉或血窦回到心室。这种血液并不完全封闭在血管中流动的循环现象，称为开管式循环。循环系统具有运输物质、调节体温和内环境、抵抗疾病等功能。

排泄系统人和动物体排除体内废物及有毒物质的器官的总称。在新陈代谢过程中，动物所摄取的蛋白质、核酸等含氮化合物，不断地合成和分解，产生氨、尿素、尿酸等有毒含氮废物，危害动物肌体，必须排除。不同类型的动物，其排泄系统是不同的。涡虫用体表排除代谢废物；蚯蚓等环节动物，用后肾管系统排泄；河蚌等软体动物，用肾脏排泄；昆虫用马氏管排泄；人和脊椎动物主要用肾脏排泄。人和哺乳类的汗腺，也有部分的排泄作用。

生殖系统人和动物与生殖有关的各器官的总称。包括生殖腺和一系列附属器官。生殖腺是产生生殖细胞与性激素的器官，附属器官有输送生殖细胞的管道及附属腺等。多孔动物还没有形成生殖腺，生殖细胞分散在中胶层中。腔肠动物的生殖腺较原始，只是一堆由外胚层或内胚层来源的间细胞分化为生殖细胞，无生殖导管。扁形动物除有生殖腺外，还有中胚层形成的生殖导管与其相连，形成较完善的生殖系统。从线形动物开始，生殖器官为雌雄异体。环节动物不仅有完善的生殖系统，且生殖腺与体腔紧密相联。脊椎动物一般都是雌雄异体，雌性生殖系统主要包括卵巢、输卵管、子宫等。雄性生殖系统主要包括精巢（睾丸）、输精管等。生殖系统的主要功能是产生生殖细胞来延续种的生命。

神经系统指人和多细胞动物体内调节务器官的活动和适应外界环境的全部神经装置。主要由神经细胞即神经元组成。低等动物如水螅，神经系统是一个简单的网络，称网状神经系；涡虫等扁形动物为梯状神经系；环节、节肢动物为链状神经系；脊索动物为管状神经系。人和高等动物的神经系统复杂，包括中枢神经系统、周围神经系统和感觉器官三大部分。其中枢神经系统又分为脑髓和脊髓两部分。周围神经系统包括从脑和脊髓发出并分散到全身的神经以及植物性神经系统。脊椎动物的感觉器官可分为感受物理刺激和化学刺激的两大类。前者有皮肤感觉器、侧线器、平衡器、听觉器、视觉器，化学感受器有味觉器和嗅觉器。

内分泌系统人和多细胞动物体内能分泌激素以调节各系统机能的全部内分泌腺的总称。现在已知的内分泌腺有：甲状腺、肾上腺、脑垂体、副甲状腺、胰岛腺、胸腺和性腺等。这些内分泌腺所分泌的活性物质，称为激素。内分泌腺是没有导管的，所以也称无管腺，它所分泌的激素直接进入血管，随着血液循环分散到整个有机体，以加强或减弱某些内部器官的活动，从而协调动物个体的各种生理活动。例如甲状腺分泌甲状腺素，以提高动物体新陈代谢，促进生长发育，刺激各种组织细胞进行氧化，释放能量。甲状腺呼吸是动物重要的生命活动，呼吸停止，生命即将结束。

动物的睡眠

睡眠是动物的一种周期性的本能行为，这种行为并不是高等动物的“专利”，昆虫、软体动物、鱼类、两栖动物和爬行类也有睡眠行为，动物睡眠时总是长时间处于不动状态，对外界刺激的反应迟钝或完全没有反应。长期以来，人们主要是从生理学的角度研究动物的睡眠现象，其实从行为学和进化的角度研究动物的睡眠活动则更加有趣，并能大大丰富睡眠的概念。

动物睡眠的几种行为表现

（1）长时间保持不活动状态。虽然有些动物的睡眠时间很短，但大多数动物的睡眠都要持续很多小时，在这期间一直保持不活动状态。动物在睡眠中一般要进行多次姿势调整（特别是恒温动物），幼小动物可在睡眠中吸吮奶汁，反刍动物也可在睡眠中进行反刍，甚至各种无意识的修饰活动也可在睡眠期间发生。但有一点是不变的，即动物在睡眠时绝不离开它们的睡眠地点。

（2）对外界刺激反应迟钝。睡眠中的动物对外界刺激或是没有反应，或是反应非常迟钝。例如，一条正在睡觉的鱼，有时可以把它拿在手里，甚至把它拿出水面后它才开始挣脱。最胆小的动物往往也最难把它们从睡眠中惊醒，这是因为它们易受攻击的特点常常使它们选择最安全的地点睡觉，在这里它们通常是不会受到任何干扰的。但并不是所有动物的睡眠都很深，很多草食哺乳动物的睡眠是很浅的（如大象、野牛和野兔等），它们对哪怕是很小的危险都非常警觉，并能作出迅速而强烈的反应。对大象的观察表明，它们在睡眠中对来自同伴的较大扰动毫无反应，但对它们所不熟悉的轻微响声却极为敏感。这说明，睡眠中的动物仍然保留着对环境刺激的辨别能力，而且对刺激的反应比苏醒时有更大的选择性。

（3）入睡与苏醒互相交替。睡眠同昏迷、麻醉和药物所引起的沉睡状态不同，它很容易被强烈的刺激惊醒，并恢复到清醒状态。一般认为，入睡和苏醒都有特定的神经控制机理在起作用，这些机理对体内的生理条件和外界刺激都能作出反应。变温动物从睡眠中醒过来的速度比恒温动物要慢得多，因为它们的体温在睡眠时可以大大低于最适体温。

（4）睡眠姿势五花八门。各种动物的睡眠姿势是五花八门的，但同一种动物的睡眠姿势通常是不变的。马、象、牛和鹿等动物，由于有特殊的骨骼适应性，它们总是站着睡觉。树懒和某些蝙蝠是头朝下挂着睡觉。很多肉食动物都在不同程度上蜷曲着身体睡觉，蜷曲的程度常常与环境温度有关。每一种动物的睡觉姿势同它们的生理学和解剖学特点以及所处的环境特点最相适应。

（5）选择睡眠地点各有所好。各种动物所选择的睡眠地点是很不相同的，但同一种动物大都选择相似的地点睡觉，而且天天都在同一个地方睡觉。动物的睡眠地点一般是经过仔细选择的，一为减少被捕食的危险，一为不致暴露在严酷的环境条件（如极冷或极热）。因此，很多动物都在地下洞穴里和高高的树上睡觉。而一些凶猛的动物，如狮子则常常睡在毫无隐蔽的地方。还有一些动物主要是依靠高度的警觉性来保证睡眠时的安全，而不是靠选择睡眠地点，因为生活在开阔草原上的大型食草动物很难找到隐蔽地点。动物的睡眠地点与活动地点通常是分开的。椋鸟夜晚在大城市中心睡觉，白天则飞到城郊区去觅食。河马喜欢站立在湖里睡觉，但取食时则要到河岸上去。牛鹭整个白天都栖息在食草动物的背上取食昆虫，但夜晚却要飞到几公里以外的大树上去睡觉。

（6）睡眠有节律。有的动物晚上睡觉，有的动物白天睡觉，还有的动物白天晚上都睡觉，只是在黎明和黄昏时活动。大多数动物都在一天的某一特定时刻睡觉，其中的道理很简单：鸟类在黑暗中大都看不见东西，不能进行正常活动；爬行动物在夜晚时体温最低，也不能有效地进行活动。捕食动物的活动时间则取决于什么时候最容易获得猎物。一般说来，动物的睡眠时间总是选择在环境对它最不利和食物最短缺的时候。对陆生动物来说，昼夜交替是影响动物睡眠节律的主要因素，但是在海洋里（特别是沿岸带）影响动物睡眠节律的最重要因子很可能是潮汐现象。

在实验室里用哺乳动物、鸟类、甲壳动物和昆虫所作的实验表明：环境变化并不是决定动物睡眠节律的惟一因素，动物的某种内在机制也对睡眠节律有影响，有人把这种内在机制称为生物钟，生物钟使动物能够预知环境的周期变化，并使动物对反常的气候变化（如温度、湿度和光）变得不那么敏感。这些生物钟可影响睡眠的控制机制，使动物在每天特定的时刻进入睡眠状态。

动物一天要睡多少觉？

就哺乳动物来说，一天的睡眠时间依种类不同而有很大差异。睡眠最多的动物是二趾树懒，一天要睡20个小时的觉；其次是犰狳、负鼠和蝙蝠，一天睡19小时；狐猴一天16小时；仓鼠、松鼠、河狸一天14小时；鼠、猫、小家鼠、猪和袋鼠13小时；绒鼠和食蚁兽12小时；美洲虎11小时；刺猬、黑猩猩、兔和瞎鼠10小时；人和鼹鼠8小时；豚鼠和牛7小时；山羊6小时；马、宽吻海豚和巨头鲸5小时；长颈鹿和大象4小时。

各种动物在睡眠时间上的这种巨大差异是很难用这些动物的生理差异来解释的。但是，如果研究一下各种动物不同的生活方式以及它们的生存对积极活动期（即苏醒期）的依赖性，我们就能找到比较满意的答案了。

大型食草动物每天必须花费大量时间进食，睡眠时间必然减少，而负鼠以营养丰富的腐肉、昆虫、果实和谷物为食，每天只需花很少的时间取食就能满足能量需要，同时，它们选择的睡眠地点又十分安全，因此一天可以睡19个小时的觉。

另外，很多动物的活动都受环境条件的限制，使它们每天有很多时间不能从事任何活动。如大多数鸟类的夜视力不好，夜晚无法飞行，因此只好睡觉。温度的日变化也能对动物的活动起限制作用，特别是对一些小型陆生爬行动物，因为它们的体温是随着环境温度的变化而变化的。例如：生活在高海拔地区的滑喉蜥，那里白天太阳晒得很热，夜晚却非常寒冷并有冰冻，因此，滑喉蜥夜晚必须躲到地下深洞里去，白天从洞里出来靠太阳把身体晒暖后才能进行各种活动。

总之，动物的睡眠时间主要取决于它对非睡眠时间（积极活动期）的需要，这一原理完全适用于幼小动物。对所有动物来说，幼小动物的睡眠时间都毫无例外地比成年动物多，而且，幼小动物睡眠时间的长短与它们出生时的成熟程度有关。猫和鼠在出生时发育程度最差，所以猫仔和鼠仔的睡眠时间也最长。相对说来，新生豚鼠的睡眠时间要少得多，因为它们在出生时神经系统已发育得非常好。个体发育的研究表明，动物出生以后，睡眠时间将随着年龄的增长而缩短，而睡眠最多的是早产儿。幼小动物多睡眠有利于双亲对它们的抚育和减轻双亲的劳累。

从进化角度看睡眠

人和哺乳动物的睡眠现象在本质上与其他脊椎动物的睡眠现象是一样的。不仅如此，脊椎动物与某些无脊椎动物（如软体动物和昆虫）的睡眠现象也非常相似，这表明，在动物的进化史上，睡眠现象的发生可以追溯到很远。

哺乳动物和鸟类在睡眠时都有特定的脑电活动形式，而爬行动物则没有。这主要是由于爬行动物的脑与哺乳动物的脑和鸟类的脑在形态学上有着明显差异。因此，在它们之间很难找到一个统一的睡眠标志。事实上，爬行动物睡眠时和活动时的脑活动是相似的，而且在很多方面也与哺乳动物非睡眠时的脑活动相似。因此，要想知道爬行动物是不是在睡眠，主要应当采用行为学的标准。例如，避役每天在太阳落山时都回到一个树枝上去，整个夜晚都显示出一种特定的姿态，眼球回收，这是睡眠的一个明显行为标志。凯门鳄的长期休眠分为警觉期和非警觉期，这两个时期都各有特定的体态。在非警觉期对外界刺激几乎没有反应，实际上是在深眠。

虽然我们对两栖动物的研究很少，但已知有些种类是有睡眠现象的，如古巴雨蛙和蟾蜍等。蝾螈和蟾蜍在睡眠时脑电活动发生相应改变。雨蛙在睡眠中受到刺激时懒得跳起。蟾蜍在睡眠时眼睛是闭着的，头位下降。据观察，美西螈成群悬浮在水中睡觉，下面有水生植物托举着它们。此时它们对刺激的反应非常迟钝，而且鳃的活动频率大大下降。但至今还没有人观察到牛蛙有睡眠现象。鱼也在白天或晚上进入睡眠状态，睡眠时静静地呆在石上、石下、砂上或钻入砂堆中，有时隐藏在水生植物丛中。有些鱼在睡眠时会改变颜色，这可能与防御有关。

至今还有很多人不愿意把无脊椎动物（特别是昆虫）的不活动期理解为是睡眠。实际上，很多昆虫在不活动期具有明显的睡眠特征。已知蝶类和蛾类会选择特定的睡眠地点，那里往往是最好的隐蔽场所。其中有些种类在不活动期还采取特定的睡眠姿势，如地中海粉螟其触角在正常情况下是向前伸的，睡眠时则倒向后方紧贴在翅上，两触角互相交叉，末端隐藏在翅下。它们在睡眠时对外界刺激极不敏感，甚至用一个微型刷把它的一只翅挑起来再放回时也毫无反应。其他无脊椎动物也有类似现象，特别是软体动物（如头足类）表现非常明显。这说明，睡眠现象已经经历了一个很长的进化过程了。

多姿多彩的求爱艺术

动物求偶行为的形式是极其多种多样的，复杂的求偶可以持续几个小时，甚至几天。求偶常常以奇特的动作、炫耀鲜艳的色彩和发出复杂的声音而非常引人注目，这是因为求偶的一个重要功能就是吸引配偶。通常是雄性吸引雌性，如雄鸟在生殖季节的歌唱，主要是为了吸引异性。也有些动物是雌性吸引雄性，如雌蛾释放性信息素吸引雄娥。鸟类具有极好的视觉和听觉，但嗅觉不发达，因此，鸟类主要靠表演各种动作和鸣叫来吸引异性。生活在森林中的鸟类，由于视野受到限制，因此主要是靠叫声和发出其他声响（如啄木鸟的啄木声）来吸引异性。生活在开阔地域的鸟类则主要是利用行为炫耀求偶。例如，麦头风鸡通过在空中翱翔和翻滚，再加上它黑白分明的羽衣，使雌鸟从很远的地方就能注意到它。夜行性动物主要是靠听觉和嗅觉信息吸引异性，如夜莺的歌唱和夜鹰的颤鸣都是为了吸引雌鸟。夜出活动的昆虫则具有多种吸引异性的方法，除了释放出气味物质外，还有蝉和蟋蟀的鸣叫，萤火虫的发光等。有些动物还可以借助于改造环境来增强对异性的吸引力，如园丁鸟用细树枝编织成巨大的鸟巢，然后用鲜花和各种物件装饰起来，极为醒目。又如沙蟹在沙地上掘穴，在穴中等待雌蟹到来，挖出的沙子堆成像金字塔一样的沙丘，使雌蟹从远处就能看到，这显然是吸引异性的一种视觉信号。

有些动物是通过聚集在一个特定地点来寻找配偶的。例如：蟾蜍常常迁移到一个池塘或湖泊中进行配对和产卵，每个个体都有机会同大量异性个体相遇。有趣的是，普通蟾蜍常常不加区别地抱握雌蟾和其他雄蟾。但当抱住雄蟾时，被抱握的雄蟾就会发出意思是“放开我”的特定叫声，听到这种叫声，雄蟾就会停止抱握。

在自然界，防止同异种个体杂交是非常重要的，因为异种杂交很难产生后代，即使产生了后代，杂种后代也很难继续繁殖。因此，动物的求偶行为往往具有物种特异性，只能引起同种异性个体的反应。例如：刺蜥属的雄蜥是靠有节奏的摆头来吸引配偶的，但不同种的雄刺蜥摆头的速率是不一样的，而且雌蜥只对同种雄蜥的摆头作出反应。鸭类也是一样，不同种的雄鸭，其羽饰既漂亮而又互相有别，而雌鸭的羽色则都非常相似，这是因为雄鸭是积极的求偶者，炫耀其独特的羽饰再加上特有的求偶姿态和叫声，可以大大增强种间生殖隔离的效果。

一旦雌雄个体到了一起，往往是雄性的性兴奋水平高于雌性，使两性的性活动不协调。因此，求偶行为的另一个功能就是激发对方的性欲望。动物激发配偶性欲望的方法很多，许多鸟类的雄鸟在雌鸟面前所摆出的姿势恰好能最大限度地展示自己鲜艳的羽衣，如孔雀和松鸡等。滑北螈的求偶则包括炫耀自己华丽的色彩和用尾击水，把水流送向雌螈，而水流中则含有自己的气味，同时，水流本身对雌螈也构成一种震动刺激。可见，雌螈是通过三种感觉渠道（即视觉、嗅觉和触觉）被激起性欲的，而且也为雌螈提供了三个信息来源，以便判断雄螈与自己是不是属于同一个物种。

有些动物的雄性个体在求偶时要向雌性个体奉献一点食物，这种有趣的喂食求偶现象可为雌性个体提供额外的食物来源，以供产卵和产仔的需要。同时，喂食求偶也可诱发雌性个体的性反应和减少它产生逃跑和攻击反应的可能性。

在蜘蛛类中，求偶的雄蛛有被雌蛛当成猎物吃掉的极大危险，因为雌蛛一般比雄蛛大得多，而且视力不佳。因此，雄蛛要实现与雌蛛交配，必须首先抑制雌蛛的攻击反应。在这方面，雄蛛有着各种各样的求偶技巧。有些种类的雄蛛，先与雌蛛保持一个安全距离，用足作波浪式的运动向雌蛛发出求偶信号，待雌蛛作出明确无误的性反应后，才敢上前接触雌蛛。有些织网蛛，雄蛛求偶时先在网的一角以特定的频率使网发生震颤（与昆虫落网的挣扎绝不相同），只要雌蛛不作出适当的反应，雄蛛绝不会冒险上网。更有趣的是，有一种雄蛛在与雌蛛交配前先用蛛丝把雌蛛捆绑起来，以保证绝对安全。另一种雄蛛则生有一种专门的附器，交配时用它堵塞住雌蛛张开的口器，使它失去咬噬的能力。还有一些蜘蛛，雄蛛先带给雌蛛一件“结婚礼品”（用丝缠捆的猎物），当雌蛛忙于处理和吃食礼品时便乘机和它交配。

对体外受精的动物来说，雄性个体排精的时间和雌性个体排卵的时间必须配合得很好，才能达到生殖的目的，排精或排卵的明显提前或延误都会造成配子的散失，使生殖成功率大大下降。求偶行为则有助于使两性的排精排卵时间趋于一致，就拿三刺鱼来说吧，当雄刺鱼向雌刺鱼求偶时，如果雌刺鱼对求偶行为作出了反应，雄刺鱼就会把雌刺鱼带到自己事先已建好的巢中，并激发雌刺鱼在巢中产卵，然后，雄刺鱼立即游入巢中排精，使卵及时受精。三刺鱼的求偶程序实际上是雄鱼和雌鱼行为相互作用的一个链式反应（又称求偶反应链）。也就是说，任何一方的一个行为如果得不到对方的反应，下一个行为就不会出现，整个求偶程序就会中断。例如：雌刺鱼如果对雄刺鱼最初的求偶行为无动于衷，雄刺鱼就不会把雌刺鱼带回自己的巢内。这种一环扣一环的刺激——反应链可以确保无论哪一方的性兴奋状态都不会太超过对方或太落后于对方，这样就可以大大减少排精和排卵不同时发生的危险性，从而提高卵的受精率。

求偶行为还有一个重要功能就是尽可能从众多的异性个性中选择一个最好的作配偶。例如：杜父鱼常常等在洞穴中，只要有雌鱼经过它的洞口，它就会立刻冲出来，用颚咬住雌龟的头部，此时，性已成热的雌鱼会保持安静，允许雄鱼把它拖入洞内并开始产卵。如果是一只性尚未成熟的雌鱼，它的反应就像受到了攻击一样，拚命挣扎试图逃脱。可见，雄杜父鱼是用明显的攻击行为来检验雌鱼是不是适合于作配偶，这种方法可以保证雄鱼总是能同性发育良好的雌鱼进行婚配。

刺鱼更加有趣，当一只雌鱼进入雄鱼的领域后，雄刺鱼往往是求偶行为和攻击行为兼而用之，据研究，两种行为交替使用，对雌雄双方都有好处，一方面雄鱼的攻击行为可以吓跑那些性兴奋不强烈的雌鱼，保证雄鱼只同性发育较充分的雌鱼配对。另一方面，雄鱼的表现也为雌鱼提供了一种依据，以便判断雄鱼保卫领域和家庭的能力，这可确保雌鱼把卵产在一只能很好抚育后代的雄鱼巢内（刺鱼是一种典型的雄性护卵护幼的动物）。

眼花缭乱的保护色

每一种动物都具有一定的外部形态，这是动物长期适应环境的结果。可以说，动物的体态是对环境的一种适应，因为每一种动物都生活在特定的环境中。不过，自然界中不同的动物适应环境的方式却是多种多样的，保护色便是其中的一种。

所谓保护色，就是指动物适应所栖息的环境而具有与环境相适应的色彩的现象，因为这种协调的体色，对动物起到了一种保护作用，因而称为“保护色”。

有些动物，它们的“保护色”是可以随着环境而不断变化的。最有名的例子恐怕要数“变色龙”了。“变色龙”又称避役，是一种生活在热带丛林中的爬行动物。它躲在深草丛中的时候，颜色是绿的，与绿草颜色一致；当它爬上长满枯黄叶子的树上时，身上的颜色又跟着变成枯黄了。有一种叫鬣蜴的大蜥蜴，它变色的本领也是很有名的。当它游在水中时，全身呈淡绿灰色；当它爬上岸后，身体则变成了褐色，同泥土的颜色相一致。比目鱼在海底中生活，它的体色也能不断地随着水中背景的变化而变化，变化的色泽几乎包括了我们所见到的各种颜色！

有些动物，它们虽然也有“保护色”，却不能像“变色龙”那样随时改变体色。不过，它们可以通过体色、姿势和行动上来相互配合协调，例如生活在海水上层的鱼，它们的背脊大都是浓青色或黑色，腹部和两侧大都是银灰色或白色。空中天敌若从上向下看，鱼背颜色同深蓝色的海水相似；水里天敌若从下往上看，鱼肚的颜色又同天空类同。

有些动物生活在不同的环境，会有不同颜色的变化。在稻田里活动的青蛙，往往带灰褐色；在小溪边和池塘草丛或荷叶上活动的青蛙，还有在树林中活动的树蛙，往往都带有绿色，色泽与绿叶相和谐一致。这类保护色又称隐蔽色。

有些动物，它们的体色在周围环境的配合下，能够使自己的轮廓变得模糊起来，不容易发现，就好比我们在树林中穿着色彩斑斓的“迷彩服”不易让人看得清楚一样。例如，菜花蛇身上有不同的花斑，在树林丛中就不易让人发现；生活在海底的衬托下看起来就像是树枝上的棘刺鱼，它们的体色往往同海底的泥土、岩石和水草的颜色“打成一片”，加上不同的斑纹和暗色的背景，使鱼的轮廓变得模糊不清，这种情况与非洲草原上有着不同色彩条纹的斑马、长颈鹿非常类似。这样一类保护色又可叫分割色。

在动物中，还有一些动物，它们的体色明显与环境不一样，鲜艳无比，十分醒目。原来这类动物身体大都含有某种毒素或者嗅味，其他的动物若是不小心吃了，要么非常“难吃”，要么中毒，给这些动物留下“非常深刻”的记忆，渐渐地，鲜艳的色彩成了危险的信号：“我有毒，不能吃！”如一些有毒的毒蛾、箱纯等。这实际上也是一种“保护色”，只不过它们色彩鲜艳，起到的是一种“警戒”作用，因而又可称为“警戒色”。许多鸟类都不敢吃那些“花里花哨”的“毛毛虫”。

让人惊奇的是，生活在北极地区的一些动物，如雪鸟、雪兔、北极熊等，它们在春夏间长着稀疏的棕黄色或灰褐色的毛，但一到寒冷的冬天，大地上覆盖着厚厚的冰雪时，它们能换上浓密的冬毛，变得浑身雪白，就好像是得了“白化病”一样。这也是它们适应北极生活环境的一种保护色，你要不仔细看，还真在白茫茫的世界中发现不了它们呢！

由此可见，动物的体态与它们所栖息的环境是相适应的，这种适应是在长期的生存斗争中通过自然选择逐渐进化而来的。

奇妙的复眼

昆虫和甲壳动物的眼是别具一格。从外观上来说，它们头部是长着一对不小的眼，但仔细分析，其实每只眼是由几百只甚至成千上万只小眼组成，故特称为复眼。整个复眼呈半球状，每个小眼则呈锥状。如象鼻虫的复眼，如果在中部剖开一小部分，可以看到小眼一个挨一个地紧密地排列着。每只小眼朝外的一面有一层角质的晶状体，光线可以从此处透入，其他部分的表面是一层色素层，使光线不能穿过，从而使相邻的小眼相互隔开，成为功能上各自独立的小眼。复眼本身不会转动，动物是靠转动头部才使复眼朝向所要看的地方。经研究发现，在复眼注视某一目标时，通过小眼角膜晶体的折光系统，可同时在每个小眼形成一个物像。既然对于同一个目标，却由小眼形成许许多多相同的景象，人们不禁会问，这有什么必要？这不是“多此一举”吗？其实不然，它非但不是“多此一举”，相反，这一装置有着许多美妙功能，人类还要拜它为师呢。例如，有模仿蝇眼而研制出的“蝇眼”照相机，有模仿复眼测量运动的物体的速度的特别速度计等等。

复眼美妙功能之一，是提高时间分辨率。一件物体摆在眼前，人通常需要盯住物体观看0.05秒才能看清楚，但苍蝇或蜜蜂，只需约0.01秒就够了。螳螂从发现猎物到用带锯齿的前足捉住猎物，整个过程只需0.05秒就可完成。所以，有些一晃而过的物体，对人类来说根本未能看清，但具复眼的昆虫，可能已辨别出其形状大小了。上面提到的模拟蝇眼研制出的“蝇眼”照相机，它的镜头由1329块小透镜粘合而成，一次能拍摄出1329张照片，分辨率高达每厘米4000多条线条。这种照相机可以用来复制十分精细的显微电路，这些显徽电路在电子计算机中是广泛使用的。复眼的另一美妙功能，是它的高效测速功能，它可称得上是一精巧的测速计。如前所说的象鼻虫，它的复眼呈半球形，整个复眼的视野超过180°，就看东西的范围——“视野”来说，比人的要宽广得多。对一个在活动着的物体，如小虫子，复眼中的所有小眼，并不是同时看到它的，各个小眼是有先有后地看到这个物体的。反过来说，当具复眼的昆虫在空中飞舞时，对地上的花草等静止不动的物体，也不会像我们坐汽车、火车时看窗外的树木、电线杆那样，看到这些东西像在连续运动似的，而是看到一个个单个的景象。我们知道，放电影时，尽管电影画面是一幅幅的，但如果以每秒钟放映25幅的速度放映，那么那些动作不连续的画面，看起来会觉得是连续的。但如果让有复眼的昆虫去看电影，会是一幅幅不动的“定格”般的画面，若要它们感到是连续动作，每秒钟至少要放映几百个镜头才行。这对昆虫来说是很有好处的，因为在它快速飞行时，不会把各种不动的物体看成是连续活动的。不然的话，既发现不了要“着陆”的花朵，要捕食的猎物，也不能准确地发现敌人，有效地躲避敌人。由于昆虫飞行时，每个小眼都在观看它的视野范围内的景物，并获得它所观测到的“数据”，而根据这些数据，它们的脑就能“计算”出自身相对于地面物体的飞行速度，所以，在“着陆”时，能调整它的飞行运动，自动控制飞行速度，不快不慢，恰到好处地完美着陆。人们正是从中受到启发，于是模仿复眼的功能原理，研制出一种飞行器（如飞机、火箭等）对地速度计。这种速度计是在飞行器上装备两个成一角度的光电接收器，而在地上一固定地点发出光学信号。由于两个光电接收器的位置是两者成某一角度（夹角）的，有如复眼中的某两个小眼，故它们必然是按顺序地接收地面上同一目标发来的光信号，因此，只要将两者接收到地面光信号的时间差，和飞行器的飞行高度，以及两个接收器所形成的夹角的度数等数据输入计算机，就能得出该飞行器相对于地面的相对速度，据此，就可以按要求来调整飞行器的飞行速度。

动物的尾巴

不同的动有不同的尾巴，它们的大小形状有巨大的差别，为什么会形成如此多千差百异、形态不同的尾巴呢？那就是动物长期在适应周围的生活环境过程中，通过不断地变异，于是就演变出各种各样形态的尾巴，并且，不同的尾巴也具有各自不同的作用。

大多数鱼类，为了适应水中生活，尾巴的形状都有点像扇子，用力摆动时，好像推进器一样，推动身体向前游。同时，鱼类的尾巴还能够控制方向，起着舵的作用。

袋鼠的尾巴用处很大，运动时能使身体保持平衡，休息时，大尾巴支在地上，与两条后腿组成一个三角支架，稳稳地支撑住身体。

生活在南美洲热带森林中的蜘蛛猴，有一条比身体还长的尾巴，用处比四肢还大，因此人们管它叫第五只“手”。在吃东西时，蜘蛛猴缠绕长尾，把身体稳稳悬在树枝上，手脚并用地进餐。休息时，它常常倒挂着睡觉，即使睡熟了，尾巴也不会脱落。在树与树之间跳跃游荡时，具有极强卷握力的尾巴也发挥了极大的作用。

号称“百兽之王”的老虎，除了有尖牙利齿之外，身后那条又粗又长的尾巴，是它另一个有力武器。当老虎攻击猎物扑空时，会抡动尾巴，像钢鞭似的扫向对方，把猎物击倒。

平时，我们看见马不停地甩动它的长尾巴，仿佛在做毫无意义的动作。其实，马经常受到蚊蝇的骚扰，甩动长尾就像舞动掸子，赶走那些讨厌的小昆虫。

松鼠有条特别大的尾巴，能起到的作用就更多了。由于松鼠经常在树上跳来跳去，很容易从高高的树上摔下，有了这条大尾巴起平衡作用，它就安全多了。当然，万一不留神摔下来，大尾巴上的毛会蓬散松开，好像一顶降落伞，使下落速度大大减慢，保护它不容易受伤。在寒冷的冬天，松鼠夜晚在树洞里睡觉，蜷起身子缩在大尾巴内，这样，大尾巴又成了御寒保暖的“被子”。最近科学家还发现，松鼠把摆动尾巴的变化，当做它们互相交流的“语言”呢。

动物的群体生活

有些动物具有独来独往的天性。比如有名的山林之王老虎，除了繁殖季节以外，从来不喜欢和同类做伴，甚至容不得同类的接近，所以，成语中有“一山难容二虎”的说法。但也有很多动物却耐不住孤独和寂寞，天生喜欢集群。例如企鹅、海象、蚂蚁等等。那么，这些动物为什么要集群呢？

要回答这个问题，不妨反过来想一想，老虎为什么能独来独往？这当然涉及到老虎的本事。老虎有锐利的虎爪，有快速奔跑的能力，即使是捕食强悍的对手，它也能挥洒自如，当然，这样获取的食物，也无需和任何同类分享。猫科动物中的大部分种类如豹、猫、猞猁等，仗着自己的灵巧和凶悍，都不屑与同类为伍。

自然界之所以引人入胜，就是因为它的千姿百态。有些动物，它们的本领不足以使自己与其他动物有一对一的抗争能力，只好借助于群体的力量，狼就是这样一种动物。单只的狼见到野猪恐怕连逃都来不及，哪里还会有什么非分之想，但群狼似乎什么都不怕，这就是集群捕食的好处。

除此之外，集群也有其他作用，如极地生活的企鹅，常常是成千上万聚集在一起。因为它们身处的是冰天雪地的世界，虽然身上有着厚厚的脂肪，但集群无疑可以相互取暖，这种集群对御寒有好处。猴子也集群生活，虽然猴子的灵活和聪明有目共睹，但它的弱小也是显而易见的。不少大型肉食动物如虎、豹等常常要把猴子当做它们的美餐，这就使得猴子们不得不联合起来以防不测。在高高的树枝上，一只猴子手搭凉棚，原来是在放哨呢，这是对安全有利的集群。

无论是哪一种形式的集群，它们的目的都是互利，从这个意义上来说，弱者更容易集群，不过，集群的规模还要依据生存的空间、食物的丰富与否以及捕食者的数量和强弱来决定。如果群内个体数量过多，有限的食物无法分配，有限的空间无法共享，这种集群就显得没有必要。反过来，如果群内个体数量太少，不足以形成对捕食者的优势，也就达不到集群的目的，同样毫无意义。所以，群体的大小也要根据需要，这样才能对生存具有一定的作用。不同的种类，根据自身的需要，会形成完全不同的集群规模，白蚁可以组成100万只以上的大群体，沙丁鱼也常常是成千上万聚在一起，但是，大多数集群动物只是几只、几十只或者几百只聚在一起。

有时候，当集群动物的群体数量达到一定的规模后，就会出现分群的情况。我们大家熟知的蝗虫，在群内密度达到极限时，一部分个体的翅膀会变长，飞翔能力会提高，为了能更好地生存，这部分蝗虫就主动迁徙出去，去寻找新的生存空间。需要说明的是，有些不同种类的弱小个体，为了共同的利益，也会暂时聚集到一起，利用各自的听觉、视觉和嗅觉，来防范共同的敌人。