動物身體構造為什麼跟人一樣（你知道動物的構造嗎）

2023-05-10 00:18:44 1

生命的起點——細胞

細胞是生物體形態結構、生理功能和生長發育的基本單位。除了病毒這一類最簡單的生命形式外，其他任何生物體都是由細胞組成的。細胞的體積非常小，通常只有在顯微鏡下才能看到。細胞是最小的生命單位，它可以顯示生命最基本的功能，例如，生長、新陳代謝以及生殖等。某些簡單的有機體只由單一細胞構成，例如，一些原核生物但大多數生物體都是由許多細胞構成的，如成年人的身體大約含有10的14次方個細胞。

動物細胞主要由細胞核、細胞質和細胞膜三部分組成。細胞裡有一些被稱為細胞器的結構，包括內質網、線粒體、溶酶體和高爾基體。動物細胞與植物細胞最顯著的區別是，植物細胞有細胞壁和葉綠體，和動物細胞沒有。動物細胞的表面由一層質膜包裹，控制著細胞內外物質的運輸。在電子顯微鏡下可以看到，質膜的結構變化多端，有的向內摺疊成手指狀，有的則向外凹陷，形成月牙狀。

自從1665年英國人羅伯特.胡克發現了細胞之後，生命之謎的大門逐漸被打開。細胞是生命的原型與基質，細胞雖然很微小，但是卻有著非常精細的結構和複雜的自控功能，這些是細胞能夠進行切生命活動的基礎。

骨胳和牙齒

骨骼和牙齒是動物體的主要組成部分。骨骼是動物體的支架，它為動物體的軟組織提供保護和支持，也為肌肉提供附著的基礎，構成一個彼此連接、可以運動的槓桿系統。由此可見，骨骼的功能主要是供肌肉附著，作為動物體運動的槓桿；支持軀體，使軀體維持一定的體形；保護體內柔軟的器官，如顱骨保護腦和延髓、胸廓保護心和肺等。

脊椎動物體內都有一副骨骼，稱為內骨骼。魚類、兩棲動物、爬行動物、鳥類和哺乳動物等都有內骨骼。魚類的脊椎骨易於彎曲，並有刺狀的骨支撐鰭部，便於它們在水裡遊動。早期兩棲動物只能在水中遊動，成年後才既能在陸地上生活又能在水中生活。鳥類骨骼很輕，它們主要用羽毛保護自己，這樣可以減少飛行時的負荷。大多數哺乳動物的骨骼系統都十分發達，脊柱分區明顯，結構堅實而靈活，四肢下移至腹面，出現了肘和膝，可將軀體撐起，適宜在陸地上快速奔跑。

絕大多數無脊椎動物的骨骼位於體外，如昆蟲體外的硬殼，被稱為外骨骼。某些脊椎動物（如魚、龜等）體表的鱗、甲等也叫做外骨骼。昆蟲等節肢動物的外骨骼由活動關節相連的硬殼所構成，外骨骼一旦形成就不易改變形狀，也不能再擴大，因此，此類動物在生長過程中，必須及時脫去外骨骼，通常稱之為蛻皮。每次蛻皮之後，動物體表又會再長出更大的新外殼。

牙齒是很多脊椎動物身上都存在的結構，是消化器官的一部分。在牙齒的表面覆蓋著一層堅硬的物質，叫故琺瑯質，它能保滬牙齒不被磨損，防止食物中某些化學成分對牙的侵蝕。牙齒的各種形狀適用於不同用途，包括撕裂、磨碎食物等。某些動物，尤其是食肉動物，牙齒也常常是它們搏鬥的武器。

皮膚和肌肉

皮膚是動物體外部的覆蓋物，是一個保護層，包括皮膚和所有由皮膚衍生的或與皮膚結合在一起的結構，如毛髮、剛毛、鱗片、羽毛和角等。大部分動物的皮膚堅韌而柔軟，具有機械保護作用，可防止摩擦、穿刺，並且形成一道有效的屏障，抵禦細菌侵人。皮膚還可以防潮、防止水分喪失或侵人，並能保護皮下細胞免受太陽紫外線的傷害。皮膚除了保護性功能外，還具有各種重要的調節機能。溫血動物（即恆溫動物）的皮膚與體溫調節有著極其重要的關係，身體的大部分熱量都是由皮膚散發的。皮膚組織中含有多種感受器，能感受周圍環境的重要信息。高等動物的皮膚有排洩功能，有些動物的皮膚還有呼吸功能。皮膚的分泌物能釋放出某種氣味，成為一種嗅覺信號，使動物之間互相引誘或排斥，能影響個體間的行為。

動物的皮膚由三層組織構成，由外至內依次是：表皮、真皮及皮下組織。表皮位於皮膚的表面，分為角質層和生發層。角質層由多層角化的細胞組成，可以有效地抵禦外界影響；表皮下面是真皮，含有豐富的血管；真皮下面是皮下組織，含有大量的脂肪細胞，具有保溫作用。

運動是動物的特徵之一，而所有動物的運動都通過肌肉收縮來完成。肌肉由許多成束的肌纖維構成，附著在骨骼韌帶上，當肌纖維接收到神經系統發出的信號後，肌肉就收縮變短，同時牽動連接骨骼的韌帶，帶動骨骼運動，由此做出各種動作。

肌肉可分為三種類型，即骨骼肌、平滑肌和心臟肌。骨骼肌也叫做隨意肌，它附著在骨骼上，是脊椎動物體內最多的肌肉，大多數運動都是由骨骼肌來完成的。平滑肌也稱非隨意肌，收縮比較緩慢，能作出諸如腸道蠕動和動脈收縮式的運動。心臟肌簡稱心肌，由排列成十字交叉圖案的條紋纖維構成，主要功能是維持心臟的跳動。

血液與血液循環

血液是流動在心臟和血管內的不透明紅色液體，主要成分為血漿、血細胞和血小板。血細胞又分為紅細胞和白細胞。血液中含有各種營養成分，如無機鹽、氧、代謝產物、激素、酶和抗體等，具有營養組織、調節器官活動和防禦有害物質的作用。血液是流體性狀的結締組織，它通過心臟的搏動，經由靜脈、動脈和微血管構成的網絡流遍全身，這一過程稱為血液循環。血液通過血液循環來運送養分、廢物和其他物質。血液充滿於心血管系統（循環系統），在心臟的推動下不斷地循環流動。流經體內任意一個器官的血流量如果不足，都會造成嚴重的組織損傷，進而危害身體健康。

然而，並不是所有的動物體內都有血液，那些低等的無脊椎動物（如原生動物、海綿動物、腔腸動物、扁形動物及線蟲動物等）體內就沒有血液。在稍高等的環節動物（如蚯蚓）中，才開始有血液的存在。不過它們的血液構成十分簡單，處於血液的萌芽階段，血細胞只是一些形似變形蟲樣的無色細胞，而且僅有一種類型。軟體動物、節肢動物、棘皮動物等的血液構成也處於低級階段，直到脊椎動物中的圓口類動物，血液的構成才開始有了明顯的分化，血細胞中有了白細胞和紅細胞的區別。魚類、兩棲類、爬行類、鳥類和哺乳類的血液逐漸達到了更高的分化程度。

動物的血液循環系統是由心臟、血管和血液共同構成的。在循環過程中，依靠心臟的搏動，血液被推入動脈並經由動脈的各級分支輸送到全身各個器官和組織，然後又經靜脈回流到心臟。哺乳動物的循環系統包括心臟，動脈、毛細血管、靜脈和淋巴系統。血液循環時，血液由心臟的左心室經由動脈流經身體的各個器官，然後經過毛細血管進人靜脈，經由靜脈回到右心房；接著，血液又自右心室經肺動脈流到肺，在肺的毛細血管中實現氣體交換；最後，血液又經肺靜脈流至左心房，由左心房進人左心室，再由左心室經由動脈流至身體的各部位，如此循環往復。

消化與排洩

消化是動物將食物分解為較小分子，使之成為可供身體吸收利用的成分的過程。動物所攝取的食物營養素，如碳水化合物、蛋白質、脂肪等都要經過消化過程，使複雜的大分子有機物分解為簡單的小分子物質，以便機體吸收。這些小分子物質在消化系統的作用下被血液吸收，並通過血液循環流至全身，為機體活動提供能量。

單細胞的原生動物在攝取食物時，也會帶進體內一些水分，形成食物泡。食物泡在細胞質中沿著一定路線運行流動，並與溶酶體結合，對食物進行消化並吸收營養物質，同時將食物殘渣運行到胞肛排出體外。這種消化是細胞內消化，如海綿就是靠領鞭毛細胞將食物顆粒吞人細胞內後進行消化的。食物被消化後，食物泡即消失。

多細胞動物體內則有或簡單或複雜的消化腔。多細胞動物的食物由消化管的口端攝人，然後在消化管中消化，這叫細胞外消化。它的消化能力更強，可消化大量化學組成較複雜的食物。機體消化食物和吸收營養素的結構總稱為消化系統。動物的消化系統大都是一條彎曲的管道，裡面有很多能分泌消化液的腺體，食物進人食管後與消化液混合在一起，經由消化系統被充分分解，以供機體吸收。各種動物的消化方式不同，消化系統的組成也各不相同。

動物體在新陳代謝過程中會不斷產生一些不能再利用甚至是有毒的廢物，同時，動物在攝取食物時又會將過多的水、鹽以及一些有毒物質攝人體內，這些物質必須儘快排出體外，這就需要進行排洩。在動物界，排洩的主要途徑是通過腎以尿液形式將廢物排出；其次是隨同膽汁混入糞便從消化管排出。其他各種腺體的分必液，如唾液、乳汁、淚液及胃腸道的分泌物等，也有一定的排洩作用。

低級動物的排洩系統很簡單，原生動物以伸縮泡來完成體內的水分平衡和排洩。扁形動物的排洩器官是焰細胞。環節動物、軟體動物及其他無脊椎動物的排洩器官是腎管。脊椎動物已有了集中的腎和輸尿管，並與生殖系統產生了密切的聯繫。哺乳動物的排洩系統包括腎、輸尿管、膀胱和尿道。此外，皮膚也是哺乳類動物特有的排洩器官，它還參與體溫調節。

大腦與神經系統

任何動物都會感受外界環境的變化，並採取特定的反射行為，這種能力稱為「反應」。動物的機體能隨著天氣的冷熱變化作出相應的調節，以適應外界環境；骨骼和肌肉能在瞬間做出巧妙的應激動作，以應付外來的侵襲。這一切都是在動物機體神經系統的指揮下完成的。神經系統是眾多有組織的神經細胞（神經元）的集合體，是調節動物體內各種器官活動以適應內、外環境變化的全部神經裝置的總稱，由腦、脊髓及它們所延伸出的神經組成。

脊椎動物和人的神經系統是地球上所有動物裡最複雜的，可分為中樞神經系統和周圍神經系統兩部分，前者包括腦和脊髓，後者包括周圍神經和神經節。神經系統的形成及其結構和功能的完善是低等無脊椎動物向高等脊椎動物長期進化的結果。

大腦又稱端腦，是動物神經系統中最大也是最重要的一部分。在脊椎動物中，腦位於顱骨內，受顱骨保護；無脊椎動物的腦則簡單得多，只是神經管頭端薄壁的膨起部分而已。大腦由左右兩半球組成，是控制運動、產生感覺及實現高級腦功能的神經中樞。人腦位於顱腔內，包括大腦、小腦和腦幹三部分。

兩棲類和爬行類動物的端腦略顯發達，但小腦卻不甚發達。在進化過程中，小腦及大腦的日益發達是和應付外界環境的運動功能的發展和辨別外部刺激的中樞功能的進步分不開的。例如，鳥類的小腦相對比較發達，而哺乳動物的大腦則更發達些，特別是靈長類動物，大腦的發達程度更高。其中，人類大腦皮質的高度發達使人類高居腦進化的巔峰位置。

感官與感覺

動物的感官系統分為視覺、嗅覺、觸覺、聽覺和味覺器官五類。動物依靠感官系統來感知周圍的環境，獲得各種信息。視覺器官可以辨認物體的形狀；聽覺器官可以判斷物體的位置與方向；嗅覺和味覺器官不但能察覺四周的食物，還能識別敵人或同伴的氣味；觸覺器官可以通過與物體表面的接觸來感受物體的體態特徵。有些動物還有第六感官，它們可以通過探知熱量、電壓、磁性和聲波等來感知周圍的環境。總之，由於所處的環境不同，各種動物在長期的演變進化中，各自都演變出了側重不同功能的感官。

生長的環境不同，對感官的需求也不同。如鼴鼠長期在地下活動，對視覺能力的要求就不是很高，不過，為了尋覓地下洞穴裡的蠕蟲為食，它發展出非常敏銳的嗅覺，利用嗅覺和觸覺來找尋食物。相比之下，人類就非常依賴視覺了。據研究，人類大腦所「知道」的事情，有4/5是通過眼睛接收到的。因此，我們無法想像嗅覺敏銳的鼴鼠是如何利用氣味來「嗅聞」世界；而聽覺敏銳的蝙蝠又是如何以尖叫的回聲來「聽聞」世界。儘管人類對眼睛的依賴性很強，但是人類的視力卻沒有一些哺乳動物發展得好。鰻魚體內有好幾根「發電肌肉」，它們利用低壓電流來導航，遊速越快，電力就越強，在襲擊獵物的一剎那，其電力可高達500伏特。非洲有200多種身上帶電的魚，這種電可以起到導航作用，幫它們在大海中辨別方向。

動物體內的磁性是比電更為奇怪的第六感官。黑雁依靠磁性導航，能從格陵蘭飛到蘇格蘭，行程1800千米。鴨嘴獸身上的磁場可感應到淡水蝦在1米外所發出的0.001伏特的電。蜜蜂總是能在風暴來臨之前返回蜂窩，原因是它翅膀上的電磁波能探測到空氣中電場的改變。鱷魚能通過口部小孔內的磁場來探測其他魚類放出的電，如果感知到的電力較強，鱷魚就知道來的是一條大魚，它會急忙躲避；如果感知的電力較弱，它就知道來的是小魚，它會毫不猶豫地把小魚吞進腹中。