1、動物生物學 Animal Biology,第一章 緒論,動物生物學的定義和研究目的 生物的分界和動物的分類系統(tǒng)動物的分類和系統(tǒng)發(fā)生 動物生物學研究的方法與發(fā)展動態(tài),1.動物生物學的定義與研究目的,動物生物學與動物學的內(nèi)容差別,動物學 動物生物學結(jié)構(gòu)與機能 結(jié)構(gòu)與機能 生物多樣性與保護 動物類群 動物類群 發(fā)育與分化 動物進化

2、遺傳與進化 動物行為 動物地理 動物地理動物生態(tài) 動物生態(tài),,,,,,,動物生物學與動物學的定義,動物學(Zoology) 是研究動物各類群的形態(tài)結(jié)構(gòu)和有關(guān)生命活動規(guī)律的科學。動物生物學（ Animal Biology ）是以生物學觀點和技術(shù)來研究動物生命規(guī)律的科學。它研究的動物生命系統(tǒng)涵蓋基因、細胞、器官、個體、種群、群落等多個層次；涉及的研究領(lǐng)域包括形態(tài)、解剖、生理、分類、發(fā)育、生態(tài)、地理、行為

3、、進化、遺傳、動物資源保護等。,動物生物學的研究任務(wù),Zoology is the branch of life science that deals with animal organism including morpha and structure, classification, relationship of life activity with its environment, the laws of growth and

4、development.了解自然界的動物，認識其生命活動的規(guī)律（包括分布、數(shù)量、生理、遺傳、發(fā)育、生態(tài)、行為、進化等） 。動物資源的合理利用與保護： 動物新品種培育、禽畜飼養(yǎng)、水產(chǎn)養(yǎng)殖、野生動物保護等。有害動物的防治：農(nóng)業(yè)、林業(yè)的有害動物控制，畜牧業(yè)、水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)的寄生蟲病防治等。,促進醫(yī)學生物學的發(fā)展：人也是一種有智慧的高等動物，動物生命活動的基本規(guī)律也同樣適用于人類。動物生物學研究有利于改善人類的膳食營養(yǎng)、疾病防治，促進健康長壽

5、，探索人類起源等。改善人類生活質(zhì)量：動物是生態(tài)系統(tǒng)的組成成分，動物生態(tài)學研究有利于解決人口膨脹、環(huán)境污染、資源短缺等重大社會問題，改善人類生活環(huán)境。 因此，動物生物學或動物學的實質(zhì)是：結(jié)構(gòu)、功能、適應(yīng)、進化。,動物生物學研究對象,個體-系統(tǒng)-器官-組織-細胞-分子-電子 個體-種群-群落-生態(tài)系統(tǒng)-生物圈,2.生物的分界和動物的分類系統(tǒng),表1 全球主要生物類群的物種數(shù),生物類群已描述的物種數(shù)（萬種）估計存在

6、的物種數(shù)（萬種）病毒 0.4 40細菌 0.4 100真菌 7.2 150原生動物 4.0 20藻類

7、 4.0 40高等植物 27.0 32線蟲 2.5 40甲殼動物 4.0 15蜘蛛類 7.5

8、 75昆蟲 95.0 800軟體動物 7.0 50脊椎動物 4.5 5其他 11.5 25總計

9、 175.0（其中動物約125萬） 1362,,,,生物的分界,兩界法：植物和動物（夏商代：公元前21-11世紀，古希臘的Aristotle：公元前384-322）；三界法：原生生物界、植物界和動物界（ 19世紀德國的Haeckel，1834—1919）。五界法：原核生物界、原生生物界、真菌界、植物界和動物界（1969，Whittaker）。四界說：原核生物界、植物界、真菌界、動物界

10、（Leedale,1974）。六界說：病毒界、細菌界、藍藻界、植物界、真菌界和動物界（1979，陳世驤）。T. Cavalier & Smith 1989年提出了一個八界系統(tǒng)，古細菌界、真細菌界、古真核生物界、原生動物界、藻界、植物界、真菌界、動物界，有學者認為這一分界是較為合理和清楚。五界系統(tǒng)被比較多的學者所接受。,Theories about kingdoms of organism,,,,,,,,,,,,,,,,,,

11、,,,,生命進化歷史經(jīng)歷的4個階段,,Developing stages of life and classification of kingdoms,動物在生物界的種類比例以及與植物的區(qū)別,,動物界現(xiàn)存種類約占生物界的78%,Chief differnces between plants and animals,定義與類群,動物（animals）: physicochemical system of specific and vary

12、ing levels of organization patterns, self- regulative, self-perpetuating, and in continuous adjustment with its environment.脊椎動物（Vertebrate）: animals that have a back-bone in their body, which is made up of lots of litt

13、le bones called vertebrae.無脊椎動物（Invertebrate）: animals that does not have a back-bone.,原核生物：不存在細胞核膜的細胞型生物，其染色體單由核酸組成。通常原核生物包括細菌、藍藻、原綠藻和放射菌。真核生物：具明顯的核膜、細胞分裂出現(xiàn)染色體，染色體由脫氧核糖核酸、組蛋白及非組蛋白等成分構(gòu)成。真核生物包括單細胞和多細胞的各種生物。自養(yǎng)生物：能夠進行光合作

14、用、將光能轉(zhuǎn)化為化學能的生物，如植物。異養(yǎng)生物：需要從外界獲取營養(yǎng)物質(zhì)和能量維持生命的生物，如動物。,原生生物包括所有真核單細胞有機體。包括：1.含葉綠素的真核單細胞鞭毛藻，稱為原生藻類，如衣藻；2.不含葉綠素的真核細胞異養(yǎng)生物，有的稱之為原生動物，如變形蟲、纖毛蟲等。3.眼蟲類（Euglenaceae），兼有自養(yǎng)和異養(yǎng)特性，是介于動物和植物之間的生物。它們不是原核生物，但又非典型的真核生物，具核膜，屬真核細胞，但其染色質(zhì)成環(huán)形

15、，由DNA與非組蛋白構(gòu)成，性質(zhì)接近原核細胞，為原始或接近原始的真核生物，是原核生物向真核生物進化的中介生物的后代。,真菌界：真核細胞，不具有葉綠素，全部異養(yǎng)，多數(shù)是腐生的，以分解動植物尸體或壞死的組織獲得營養(yǎng)，也有些營寄生生活；包括真菌（Eumycota）和粘菌（Myxomycota）及一些小類群，以真菌數(shù)量占優(yōu)勢。1.真菌：菌體為單細胞或菌絲組成，菌絲為單細胞或多細胞分枝的絲狀體，為專性異養(yǎng)真核生物，常見的有酵母、霉菌、菇蕈、還有與

16、單胞藻共生形成地衣。2.粘菌：由多細胞聚合為團塊，胞間分化很低，亦不具葉綠素，具植物和動物的特性。,動物界的主要特性：真核細胞、無細胞壁；典型的異養(yǎng)生物，需要從外界獲取營養(yǎng)物質(zhì)和能量才能得以生存；對環(huán)境刺激能夠產(chǎn)生行為反應(yīng)，即具有活動性（Activity），多數(shù)組織和器官發(fā)達。植物界：廣義上包括光合自養(yǎng)真核生物的所有類型。,生物分類系統(tǒng)的常用等級（階元）,按照動物之間的異同程度、親緣關(guān)系的遠近，根據(jù)動物的相似特征，將動物劃分為界、

17、門、綱、目、科、屬、種等7個分類等級。在分類等級中，物種是分類的基本單元。幾個相近的物種歸并為同一屬，幾個相近的屬歸并為同一科，依此類推，一直到分類的最高等級——界。有時為了更精確地表示動物間的相似程度，在綱、目、科、屬、種之前加上總（Super-），在門、綱、目、科、屬、種之后加上（Sub-），于是就有了總綱、亞綱之類的名稱。,生物分類等級示例,等級 Category 白鷺界

18、 Kingdom 動物界 Animal門 Phylum 脊索動物門 Chordata綱 Class 鳥 綱 Aves目 Order 鸛形目 Ciconiiformes科 Family 鷺 科 Ardeidae屬

19、 Genus 白鷺屬 Egretta種 Species 白 鷺 garzetta,,,,動物的分類系統(tǒng),動物界根據(jù)動物體細胞的數(shù)量而分為單細胞的原生動物（Protozoa）和多細胞的后生動物（Metazoa）兩個類型。后生動物又可根據(jù)胚層分化、體制、體腔、身體分節(jié)、附肢性狀、脊索和脊椎構(gòu)造等又分為30多個門。,分類學家對動物門類的劃分尚有

20、爭論。Johnson(1977)將動物界分為28門，Webb(1978)分為33門，Alexender(1979)分為30門。隨著近年來研究的進展，動物界分為34門的觀點被大多數(shù)學者所接受。其中一些原來的“綱”升為“門”，如輪蟲綱升為輪蟲動物門，并增加了一些種類少的動物門類，如星蟲動物門。,Classes of animals,,動物的常用分類系統(tǒng),（門）,（門）,（門）,（門）,（門）,（門）,（門）,（門）,,中生動物（Meso

21、zoa） 中生動物門側(cè)生動物（Parazoa） 側(cè)生動物門真后生動物（Eumetazoa） 兩胚層、輻射對稱動物 腔腸動物門 兩胚層、兩側(cè)對稱動物 無體腔動物（Acoelomata） 扁形動物門 假體腔動物（Pseudocoelomata） 輪蟲動物門、腹毛動物門、動吻動物門、線蟲

22、 動物門、線形動物門、棘頭動物門、內(nèi)肛動物 門等。 真體腔動物（Eucoelomata） 不分節(jié)動物（Unmetameric）

23、 軟體動物門 分節(jié)原口動物（Metameric Protostomata） 環(huán)節(jié)動物門 節(jié)肢動物門 后口動物（Deuterostomata） 無脊椎動物（invertebrate） 棘皮動物門

24、 半索動物門 脊索動物 脊索動物門

25、 尾索動物亞門 頭索動物亞門

26、 脊椎動物亞門,3.動物的分類和系統(tǒng)發(fā)生,物種的概念,物種（Species）是自然地分布在一定的區(qū)域、具有共同基因組成（由此具有共同的祖先，相似的外形、內(nèi)部結(jié)構(gòu)、生理、行為、發(fā)育等生物學特性）以及能夠自然繁殖出有生殖力的后代的所有生物個體(A species may be defined as a group of organisms of interbreeding natural populations th

27、at are reproductively isolated from other groups and that share in common gene pools)。物種是客觀存在于自然界的生命形式。,物種之間的生殖隔離,生殖隔離：在自然情況下，不同物種的個體不發(fā)生雜交或雜交不育。生殖隔離的形式：（1）不發(fā)生交配。由于性行為不同、雌雄性器官不相配合等。（2）配子不親和。即使發(fā)生交配，但雌雄配子不能完成受精或受精后雜種胚胎不

28、能正常發(fā)育。（3）雜種不育。雜種即使能夠生長和發(fā)育，但不能繁殖后代。,生殖隔離的示例,馬和驢屬于不同的物種，它們的形態(tài)特征（個體大小等）不同，具有不同的基因庫（馬和驢的染色體數(shù)量分別為64和62條，且染色體形態(tài)存在很大差別）。雄驢和雌馬雜交后產(chǎn)生的后代為騾（mule)，騾是不育的，其染色體數(shù)量為63條?？梢姡R和驢的基因庫是不能混合的，雙方因此都保持了物種所特有的基因庫。,亞種與品種,亞種（subspecies）：物種內(nèi)部由于地理上充

29、分隔離后所形成的形態(tài)上有一定差別的群體(geographic or ecological populations with conspicuous differences from other groups in a species ) 。 如東北虎和華南虎。豐富的亞種保證了物種能夠適應(yīng)于各種不同的生態(tài)環(huán)境。如果消除了地理隔離，亞種可互相交配和繁衍。品種（variety or breed）：經(jīng)過人工選擇，物種內(nèi)部所產(chǎn)生

30、的具有特定經(jīng)濟性狀或形態(tài)的群體。如：家鴨可分為肉用型（如：北京鴨）、卵用型（金定鴨）和卵肉兼用型（土北鴨）等不同品種。,動物分類的基本原則,分類依據(jù):1.自然分類系統(tǒng) 以動物形態(tài)或解剖的相似性和差異性的總和為基礎(chǔ)的，并根據(jù)古生物學、比較胚胎學、比較解剖學上的許多證據(jù)，來反映動物界的自然親緣關(guān)系。2.近代分類系統(tǒng)及學派綜合進化系統(tǒng)學派Evolutionary Systematics（Simpson 1961； Mayr 1969）

31、：建立系統(tǒng)發(fā)育關(guān)系時單純依靠血緣關(guān)系不能完全概括在進化過程中出現(xiàn)的全部情況，應(yīng)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；生物的多樣化以及種和種上生物單元的起源可以由遺傳機制及自然選擇而得到解釋；判別系統(tǒng)發(fā)育關(guān)系的標準是基因型相似性，在實際研究中基因型的相似性可以通過特征的后驗加權(quán)從表型上來予以判斷；分類系統(tǒng)與系統(tǒng)發(fā)育之間并不要求存在一一對應(yīng)關(guān)系，生物的分類系統(tǒng)不僅應(yīng)表現(xiàn)生物的譜系關(guān)系，也應(yīng)表

32、現(xiàn)生物的進化階段和進化水平，如生態(tài)適應(yīng)性、進化速率、形態(tài)距離等。進化系統(tǒng)學派的主要缺點是：沒有明確的、行之有效的工作方法和程序，對于系統(tǒng)發(fā)育關(guān)系的判斷及分類系統(tǒng)的建立常常依賴研究者個人的經(jīng)驗及特征加權(quán)，研究結(jié)果難以檢驗。 綜合進化分類學通過決定同源特征或同功特征、原始特征或衍生特征、及估計兩個類群中的特征之間進化差異來分類，并以進化樹來表示。,,表相分類學派Phenetics or Numerical Taxonomy：真正

33、的系統(tǒng)發(fā)育關(guān)系是無法重建的，人們只能基于生物體表現(xiàn)型的總體相似性（total similarity）去對生物進行歸類和編級，特征的相似性反映了共同基因，因此生物表現(xiàn)出來的所有特征都具有同等的重要性，物種或類群之間的親緣關(guān)系可被表達為相似性的數(shù)值指數(shù)，相似性指數(shù)較高的物種或類群被歸類在一起，而不論這種相似性是來自真正的同源相似還是來自由平行、趨同或反向進化形成的非同源相似。由于表型學派排除將生物系統(tǒng)發(fā)育、進化等內(nèi)容作為生物系統(tǒng)學的基礎(chǔ)，因

34、而受到廣泛批評。,,支序分類學派(分支系統(tǒng)學)Cladistics（Hennig 1950， 1966），最初被稱為系統(tǒng)發(fā)育系統(tǒng)學（Phylogenetic Systematics）。它與傳統(tǒng)的進化系統(tǒng)學的不同之處在于：它用經(jīng)驗的方法重建生物的系統(tǒng)發(fā)育關(guān)系，并應(yīng)用嚴格的進化原理，而不是只根據(jù)主觀的特征加權(quán)，形成分類。它與表型學的不同之處在于：它嘗試找出分類單元間的譜系關(guān)系，而不是表型的或總體相似性的關(guān)系。Cladistics支序系統(tǒng)學派

35、的主要觀點是：最能或唯一能反映系統(tǒng)發(fā)育關(guān)系的依據(jù)是分類單元之間的血緣關(guān)系，而反映血緣關(guān)系的最確切的標志為共同祖先的相對近度；（recency of commonancestry），共同祖先關(guān)系可以通過特征的分布分析來發(fā)現(xiàn)，支序?qū)W派將特征分為祖征（plesiomorphy）、共有祖征（symplesiomorphy）、衍征（apomorphy）、共有衍征（synapomorphy）和自體衍征（autapomorphy），認為只有共有衍征才

36、是共同祖先的證據(jù)，共有祖征及由趨同進化和平行進化形成的相似性均不能作為共同祖先的證據(jù)。 支序系統(tǒng)學派強調(diào)：分類系統(tǒng)必須嚴格反映系統(tǒng)發(fā)育關(guān)系，認為只有在共同祖先基礎(chǔ)上根據(jù)共有衍征建立的單系類群（ monophyletic group；包括一個共同祖先的所有后裔）才是生物學上有意義的、真正的自然類群，支序分析的基本目標就是尋找單系群。支序系統(tǒng)學派不接受根據(jù)共有祖征建立的并系類群（ paraphyletic gr

37、oup；包括一個共同祖先的部分后裔）和根據(jù)趨同現(xiàn)象建立的多系類群（ polyphyletic group；包括多個共同祖先的后裔）。 支序系統(tǒng)學派引進哲學上的假設(shè)--演繹方法（hypothetico-deductive methods）進行系統(tǒng)發(fā)育關(guān)系的假設(shè)與檢驗，提出了外群比較（out－group comparison）等方法進行特征演化極向（polarity）的判別，引進了簡約法則（parsimony）

38、進行同源特征的一致性（congruence）檢驗，經(jīng)過近幾十年的不斷改進和完善，該學派已建立了一整套科學的理論依據(jù)和實用的計算方法的體系。由于其嚴謹?shù)姆椒ㄕ?、清晰的推理過程與表達方法及其所得結(jié)果的可檢驗性，支序系統(tǒng)學已被大多數(shù)生物系統(tǒng)學工作者所接受，成為當今生物系統(tǒng)學研究的主要理論與方法，并在國際范圍內(nèi)對生物系統(tǒng)學的研究產(chǎn)生了深刻的影響，其應(yīng)用已擴展到生物地理學、分子生物學、生態(tài)學、協(xié)同進化、生物多樣性等進化生物學的諸多研究領(lǐng)域。,,分

39、子系統(tǒng)學發(fā)生學學派（molecular phylogenetics systematics）。采用不同動物類群中的同源分子作為特征來源來推斷動物類群系統(tǒng)發(fā)生的方法。堿基序列或氨基酸序列中相似和差異的數(shù)量，可用于測量兩個類群之間在進化上的差異。新的方法與新的手段，給生物系統(tǒng)學的研究帶來了活力與挑戰(zhàn)。,,數(shù)值分類學派（Numerial systematics）認為不應(yīng)加權(quán)（Weighting）于任何特征，通過大量的不加權(quán)特征研究總體的相似度

40、，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(jù)相似系數(shù)，來分析各分類單元之間的相互關(guān)系。在分類特征的依據(jù)方面，迄今形態(tài)學特征尤其是外部形態(tài)仍然是最直觀而常用的依據(jù)。而生殖隔離、生活習性、生態(tài)環(huán)境、細胞學特征（如染色體體數(shù)目變化、結(jié)構(gòu)變化、核型分析等）、DNA、RNA的結(jié)構(gòu)變化、蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)組成等都可作為分類的依據(jù)。 正是由于以上不同學派的產(chǎn)生，因而對物種有不同的定義。如表型種概念（pheneti

41、c species concept, PSC）、進化種概念（evolutionary species concept, ESC）、分支種概念（cladistic species concept, CSC）等。,動物分類的方法,動物分類有3項主要任務(wù)：（1）鑒定（identification），就是確認物種及精確描述分種的工作；（2）分類（classification），就是將物種排列成序，區(qū)別并排列出較高級的階元，建立一個分類系統(tǒng)；

42、（3）對物種形成和進化因素進行研究，研究該物種如何發(fā)生，物種間的關(guān)系如何，以及這種關(guān)系具有什么意義等。分類所使用的工具及方法主要包括檢索表、標本和命名。,動物鑒定基礎(chǔ)知識（identification）,動物鑒定的基本過程包括：（1）檢索到目和科（2）屬和種的鑒定（3）查找近期目錄或常年的文獻目錄和文摘（3）查詢原始文獻（4）與模式標本或已正確鑒定的標本比較（5）鑒定標簽,物種的命名規(guī)則,國際上對生物的學名（scienti

43、fic name）統(tǒng)一規(guī)定了命名方法：物種的命名法—“雙名法”，亞種的命名法—“三名法” 。物種的命名法—“雙名法”；物種的學名是由兩個拉丁字或拉丁化的文字（用斜體字表示！或者在學名下面劃橫線標注）所組成。,如：黃嘴白鷺 Egretta eulophotes （Swinhoe）。前面一個文字為屬名，第一個字母要大寫，后面的文字為物種名。學名之后還附加初定該物種的人的姓氏。如果人的姓氏加上括號，表明該物種的學名與原定學名之間已經(jīng)發(fā)生了改

44、變。 如黃嘴白鷺的原定學名為Herodias eulophotes Swinhoe。,亞種的命名法—“三名法”：在物種之后再加上亞種名。例如：華南虎是虎的一個亞種，其學名為Panthera tigris amoyensis (Hilzheimer)。,4.動物生物學的研究方法與發(fā)展動態(tài),4.1動物生物學的基本研究方法,學科的發(fā)展有賴于其研究技術(shù)的進步。綜觀生物科學的發(fā)展史，其基本研究方法主要經(jīng)過4次跨越：1.觀察描述(Descri

45、ption and Observation )：形態(tài)結(jié)構(gòu)描述、物種分類鑒定等：2.綜合比較(Comparison )：通過對不同動物的系統(tǒng)比較來探究其異同，可以找出它們之間的類群關(guān)系，揭示出動物生存和進化規(guī)律。從動物體宏觀形態(tài)結(jié)構(gòu)深入到細胞、亞細胞和分子的比較，是當今研究的熱點之一。3.實驗論證(Experiment) ：在一定的人為控制條件下，對動物的生命活動或結(jié)構(gòu)機能進行觀察和研究。將數(shù)、理、化等各種實驗技術(shù)運用于研究；實驗法經(jīng)

46、常與比較法同時使用，并與方法學及實驗手段的進步密切相關(guān)。 4.多學科技術(shù)交叉：分子生物學技術(shù)、系統(tǒng)分析、計算機技術(shù)等交叉運用。,4.2 動物生物學的發(fā)展史,動物生物學的發(fā)展歷史大體上可以劃分為四個階段：描述性動物學階段；實驗生物學階段；分子生物學階段；生物學多學科交叉階段 。,19世紀前：描述性動物學階段,希臘的亞里士多德(Aristotle 公元前384—前322)在動物學方面的主要著作有《動物自然史》、《動物的組成部分》、

47、《動物的繁殖》等。他認識了520多種動物，并首次運用了“屬”genus和“種”species作為分類的范疇，因此被認為是系統(tǒng)分類學的先驅(qū)，他的工作被看作是動物學作為一門學科正式創(chuàng)立的開始。1735年瑞典的林奈（ Linnaeus, C. 1707—1778）的《自然系統(tǒng)》（Natural System）一書，創(chuàng)立了綱、目、屬、種、變種五個分類階元和 “雙名法” 。,中國古代時期的動物學史,歌謠《詩經(jīng)》（公元前1100）提到鳥類77次，

48、如鳩、雞、鷺、鶴、鸛、鴛鴦等，為最早記載鳥類的古籍?！稜栄拧罚ㄗ髡卟辉敚┦浅鲎郧睾臀鳚h時期（約在公元前200 ）的辭典性著作，精辟定義鳥獸等動物，如“二足而羽謂之禽，四足而毛謂之獸”。明朝李時珍（1518——1593）的《本草綱目》（1596年出版）列有動物400種，分隸于蟲、鱗、介、禽、獸等類型。,19世紀— 20世紀30年代：實驗生物學階段,1838—1839年，兩位德國學者施萊登（ Schleiden， M. J. 1804

49、—1881）和施旺（ Schwann, T. 1810—1882）創(chuàng)立了細胞學說，1859年英國的達爾文（ Darwin, C.R. 1809—1882）在《物種起源》（The Origin of Species）一書創(chuàng)立了進化學說。1876年英國的華萊士（ Wallace, A.R. 1823—1913） 寫出的《動物的地理分布》（The geographical distribution of animals）一書是動物地理學發(fā)

50、展的一個標志。,奧地利的孟德 爾（G.Mendel，1822—1884）以豌豆的雜交試驗發(fā)現(xiàn)其后代相對性狀遵循一定比例，即遺傳學的兩個基本規(guī)律——分離律和自由組合律；美國的摩爾根（T.H.Morgan，1866—1945）等人以果蠅為材料，研究發(fā)現(xiàn)了連鎖、互換和伴性遺傳規(guī)律，并把遺傳學和細胞學結(jié)合起來，確立和發(fā)展了染色體遺傳學說。摩爾根等人把遺傳因子命名為“基因”（gene），因此染色體遺傳學說又稱基因?qū)W說。,20世紀30—60年代：

51、分子生物學階段,20世紀30—60年代，研究集中于生命本質(zhì)密切相關(guān)的生物大分子，即蛋白質(zhì)、核酸和酶等方面。 美國的華特生（James Watson）和英國的克立克（Francis Crick）合作，于1953年闡明了DNA分子雙螺旋結(jié)構(gòu)，獲得諾貝爾獎。,20世紀70年代以來：生物學多學科交叉階段,20世紀70年代以來，分子生物學的突破性成就和引入物理學、化學、計算機科學的概念、方法和技術(shù)，生命科學各個領(lǐng)域取得了巨大進展。宏觀生命科

52、學——生態(tài)學研究生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)和能量流動。生態(tài)學的理論和知識正在為解決人口膨脹、環(huán)境污染、資源短缺等重大社會作出積極貢獻。微觀生命科學——基因工程、細胞工程、酶工程、發(fā)酵工程、蛋白質(zhì)工程等新技術(shù)，逐步應(yīng)用于醫(yī)藥衛(wèi)生、農(nóng)林牧漁、食品、化工和能源等領(lǐng)域，對人類社會將產(chǎn)生深遠的影響。,4.3 中國的動物生物學研究現(xiàn)狀,20世紀20年代開始建立動物學的研究機構(gòu)，同時在大學開設(shè)生物學系培養(yǎng)動物學研究人才。1928年在北京建立北平研究院動物研究

53、所。1929年在南京建立中央研究院自然歷史博物館，1934年改為動植物研究所，1944年分別獨立為動物研究所和植物研究所。私立研究機構(gòu)有：1922年設(shè)立在南京的中國科學院生物研究所，1928年在北京的靜生生物調(diào)查所以及1930年在四川的西部科學院。1934年成立中國動物學會。,新中國成立后，動物生物學的教學和研究有了迅速的發(fā)展。（1）50-60年代期間，各高校和有關(guān)研究機構(gòu)培養(yǎng)了大批的動物學人才。（2）80年代以來，眾多學者出

54、國合作研究和深造，不少人帶回學術(shù)新思想、新理論和新技術(shù)。（3）經(jīng)過多年的努力，高校和研究所配備了部分的先進儀器設(shè)備，逐步開展一些動物生物學的基礎(chǔ)、前沿以及學科交叉性的研究。但就總體而言，我國的動物生物學基礎(chǔ)仍然薄弱。人才、設(shè)備、經(jīng)費與發(fā)達國家仍無法相比，尚須努力趕超世界先進水平。,4.4 動物生物學的發(fā)展趨勢,動物生物學由于分子生物學、生態(tài)學及相關(guān)研究方法和技術(shù)的滲透和應(yīng)用，而使研究的范圍向微觀和宏觀兩個方向展開，形成了從基因—細胞

55、—器官、器官系統(tǒng)—個體—種群—群落與生態(tài)系統(tǒng)等多個層次的分支學科。學科的滲透和研究工作在不同層次的展開，使傳統(tǒng)動物生物學的界限變的模糊。,動物分類學（taxonomy）或系統(tǒng)分類學（systematic biology）：動物生物學的研究離不開對研究對象（物種）的正確鑒定；此外地球上還有眾多物種未被認識和鑒定；哪些物種是特定生態(tài)系統(tǒng)的關(guān)鍵種，需要加以保護？動物之間的演化關(guān)系如何？各國的發(fā)展趨勢是：分類鑒定工作結(jié)合生物多樣性或生物進化研

56、究，并趨向于使用多種方法（數(shù)值分類、分子系統(tǒng)學），加快建立物種庫。,生物多樣性（biodiversity）：從宏觀和微觀兩個方向，了解現(xiàn)在生存的生物多樣性（遺傳多樣性、物種多樣性、生態(tài)系統(tǒng)多樣性和景觀多樣性）和分布格局，解釋其在生物進化過程中是如何形成的，需要從生態(tài)學、遺傳學、細胞學、分子生物學、古生物學、動物地理學、地質(zhì)學等多學科的廣泛介入。最終目的是保護生物多樣性。生物多樣性保護是各國政府和科學家關(guān)注的一個重要課題。,動物的功能生物

57、學（functional biology）:即動物的解剖學、生理學和行為學等特點在整體功能上的相互一致。動物的生存及其基因能夠得以傳遞，取決于它們具有一套適應(yīng)環(huán)境變化的功能系統(tǒng)。在自然選擇過程中，不同類群的動物產(chǎn)生出特定的功能系統(tǒng)，具有不同的身體結(jié)構(gòu)、行為方式和棲息環(huán)境等（進化設(shè)計或稱為生活對策），解決它們所面臨的生存和繁衍問題。,功能生物學所研究的問題已不再是停留在回答“what” （一般性的描述)，而是要解答“why”或“how”

58、。例如：研究動物的取食已不再停留在回答某種動物取食什么，而是更側(cè)重于回答為什么該動物要取食這些食物，其食性為什么比其它動物廣或窄，其取食對策在進化過程中是如何產(chǎn)生或得以保留。,4.5 動物生物學工作者的必備條件,要作為一個動物生物學工作者，首先必須對動物有興趣，對動物的生命活動感興趣；動物生物學工作者的興趣必須與實踐活動相結(jié)合，經(jīng)常到大自然、生產(chǎn)實際中觀察、研究動物，發(fā)現(xiàn)新問題；能夠?qū)⒉煌瑢哟位蝾I(lǐng)域的思想、理論、技術(shù)綜合起來，用于