第10章 人类对动物的发现(1)
从生物学的角度来讲，动物是多细胞真核生命体中的一大类群，它们不能将无机物合成有机物，只能以有机物——植物、动物或微生物为食物；它们有神经，有感觉，有细胞核，会动，没有细胞壁，没有基质，没有光合作用元素，因此具有与植物不同的形态结构和生理功能，以摄食、消化、吸收、呼吸、循环、排泄、感觉、运动和繁殖生命进行活动。
动物是人类的朋友，像家养的猫、狗等宠物更是许多人心灵上的伙伴；动物有着各种各样的神奇本领，人类对之模仿，进行发明创造，从而形成了一门造福无穷的仿生学；许多动物的肉是食用价值很高的食品，可烹调成美味佳肴，维系人体的生命活动与健康。因此，了解一下人类对动物的认知与发现，对于我们人类与动物和谐的相处或更好地利用动物为我们造福，显然是有帮助的。
无脊椎动物的发展演化
无脊椎动物是背侧没有脊柱的动物，它们是动物的原始形式。无脊椎动物的出现至少早于脊椎动物1亿年。无脊椎动物其种类数占动物总种类数的95%。分布于世界各地，现存约100余万种。包括棘皮动物、软体动物、腔肠动物、节肢动物、海绵动物、线形动物等。科学家们通过考察与研究认为，无脊椎动物的发展演化经历了前寒武纪、早古生代时期、晚古生代时期、中生代时期和新生代时期五个阶段。
前寒武纪
前寒武纪（距今约5.7亿年前）：前寒武纪生物处于开始发生阶段，比较原始的无脊椎动物已在繁衍，特别是前寒武纪后期地层中，已常见的有水母、蠕虫、软舌螺等后生动物化石。但总的说来，这个时期无脊椎动物化石发现零星，保存不多。
早古生代时期
早古生代时期（约5.7亿-4.09亿年前）：是无脊椎动物发展的初期阶段，无脊椎动物的许多较原始的类型开始出现。如节肢动物门的三叶虫；奥陶纪至志留纪的笔石；头足类的鹦鹉螺超目；腕足动物无铰纲的似海豆芽和有铰纲的正形贝、五房贝类等；珊瑚类则从奥陶纪出现至志留纪开始大量发展，以床板珊瑚为主。除上述一些在地层学上有重要作用的类别以外，其他如海绵动物、软体动物中的瓣鳃纲、腹足纲，棘皮动物中的有茎类海百合，海林檎等在这个时期均已出现。
晚古生代时期
晚古生代时期（约4.1亿-2.45亿年前）：是无脊椎动物进一步发展的时期。许多早古生代时期的古老类群已经衰退，如笔石、三叶虫、鹦鹉螺类、腕足类的无铰纲等，除个别种属延续下来以外，已无地层学上的意义。代之而起的是以长身贝和石燕类为代表的腕足类的兴起；以头足类菊石超目中棱菊石及菊面石为代表的兴起，以及有孔虫目蜓科在石炭、二叠纪的出现、发展到衰退；珊瑚类除继续存在的床板珊瑚外，四射珊瑚中的三带型大量出现，构成了晚古生代无脊椎动物的另一繁荣景象。至晚古生代末期，上述类别的大多数相继绝灭。
中生代时期
中生代时期（约2.5亿-6500万年前）：这时期的主要特点是古生代常见的一些类别已衰退或绝灭。如珊瑚类的四射珊瑚和床板珊瑚就被六射珊瑚和八射珊瑚取代，节肢动物开始了一个新的、有意义的发展方向，这就是节肢动物昆虫类、甲壳纲中介形类和叶肢介类大量出现；软体动物如双壳纲、腹足纲自古生代出现以后，到中生代也进一步发展，更加繁荣，特别是它们在征服大陆淡水环境中，是无脊椎动物的优胜者；软体动物头足纲中的菊面石类初期仍存在，中后期为菊石类所代替；与此同时内壳亚纲中的箭石也是海洋生物界的主要类群。
新生代时期
新生代时期（约6500万年前开始延续至今）：中生代发育的一些无脊椎动物，如菊石类、箭石类已绝灭。而瓣鳃类、腹足类、昆虫类则在水陆空中分布。海生无脊椎动物则以孔虫的大量繁盛为特点，整个无脊椎动物的总体特征已与现代接近。寒武纪生命大爆发
寒武纪是地质年代划分中属显生宙古生代的第一个纪，距今约5.7亿至5.1亿年，寒武纪常被称为“三叶虫的时代”，这是因为寒武纪岩石中保存有比其他类群丰富的矿化的三叶虫硬壳。这一时期绝大多数无脊椎动物门在几百万年的很短时间内出现了。这种几乎是“同时”地、“突然”地出现在寒武纪地层中门类众多的无脊椎动物化石（节肢动物、软体动物、腕足动物和环节动物等），而在寒武纪之前更为古老的地层中长期以来却几乎找不到动物化石的现象，被古生物学家称作“寒武纪生命大爆发”。这种“激进”式的发展是对达尔文进化论的极大挑战，至今仍被国际学术界列为“十大科学难题”之一。
脊椎动物的发展演化
脊椎动物是脊索动物的一个亚门。这一类动物一般体形左右对称，全身分为头、躯干、尾三个部分，有比较完善的感觉器官、运动器官和高度分化的神经系统。包括鱼类、两栖动物、爬行动物、鸟类和哺乳动物等五大类科学家们通过考察与研究认为，脊椎动物的发展演化经历了4个阶段。
奥陶纪-志留纪时期
奥陶纪-志留纪时期（约5亿-4亿年前）：脊椎动物最原始的类型——无颚纲出现，其结构简单，无颚，无真正偶鳍，体内也没有硬骨，因此不是真正的鱼，仅具鱼的外形。志留纪末由无颚纲演化为盾皮鱼纲，盾皮鱼已是真正的鱼，但无内骨骼，仅具盾皮而得名。
泥盆纪-二叠纪时期
泥盆纪-二叠纪时期（约4亿-2.5亿年前）：盾皮鱼纲达到极盛，特别从泥盆纪至石炭、二叠纪盾皮鱼类已大大衰退，软骨鱼纲和硬骨鱼纲代之而起。在脊椎动物的演化中，泥盆纪末期，由硬骨鱼类的一种总鳍鱼演化出了两栖纲，是脊椎动物演化中极重要的一个进程。它标志着脊椎动物由水生过渡到陆生，征服陆地的开始。两栖纲在石炭一二叠纪达到了它自己历史中的繁盛时代。二叠纪爬行纲就由其演化而来，是中生代爬行动物演化的前奏。
三叠纪-白垩纪时期
三叠纪-白垩纪时期（约2.5亿-6500万年前）：鱼类中，软骨鱼退居次要地位，硬骨鱼继续发展。两栖纲兴旺时间并不长，在完成了它的历史使命后，三叠纪开始大量减退。中生代是爬行动物的时代，有名的恐龙即为其代表。爬行动物在向环境作斗争中，还产生了辐射适应，向空中发展，出现了飞龙，重新返回水中生活又出现了鱼龙，可能是哺乳动物鲸类的祖先。中生代的爬行动物，在白垩纪晚期很快衰退和灭亡。在爬行动物大发展的同时，由它演化出了两个新的类型鸟纲和哺乳纲，但其数量很少，化石也很少，在仅有的化石研究中，已知其当时为极原始的类型，体小，尖齿和臼齿尚未分化出来。
二叠纪末期生物大灭绝
二叠纪（约2.95亿-2.5亿年前）末期发生了有史以来最严重的大灭绝事件，估计地球上有96%的物种灭绝，其中95%的海洋生物和75%的陆地脊椎动物灭绝。三叶虫、海蝎以及重要珊瑚类群全部消失。陆栖的单弓类群动物和许多爬行类群也灭绝了。这次大灭绝使得占领海洋近3亿年的主要生物从此衰败并消失，让位于新生物种类，生态系统也获得了一次最彻底的更新，为恐龙类等爬行类动物的进化铺平了道路。科学界普遍认为，这一大灭绝是地球历史从古生代向中生代转折的里程碑。灭绝原因一直在争论，有人认为是海平面下降和大陆漂移弓引起的，有人认为是气候突变、沙漠范围扩大、火山爆发等一系列原因造成，有人认为是陨石撞击引起的，但大多数生物科学家认为这场灭绝是由地球上的自然变化引起的。
新生代时期
新生代时期（约6500万年前开始延续至今）：从新生代开始动物界已发展进入高级阶段。除硬骨鱼类继续发育外，其他如两栖纲，爬行纲都极大的衰退了，只遗留了少数后裔，而鸟类开始大发展。最有意义的是哺乳动物的演化发展，由于其高度的适应性，精细的器官分化等在与环境的斗争中，终于成了优胜者。哺乳纲中人类出现是划时代质的飞跃。从此，利用自然规律改造自然，在改造自然环境中也不断改造自己的最高代表——人类的时代开始了。
恐龙灭绝之谜
恐龙，一种巨大的爬行动物，在地球上兴旺发达、统治地球达1.6亿年之久。然而在距今6500万年时，不可一世的恐龙王朝却突然灭亡了，自19世纪20年代发现恐龙化石以来，对于恐龙灭绝的原因，一直是人们探讨的热点。
统治地球1.6亿年
从2.45亿年前到6500万年前的中生代，爬行类成了地球生态的支配者，因此中生代又被称为爬行类时代。大型爬行类恐龙即出现于中生代早期。爬行类在地球上繁荣了约1.8亿年左右。这个时代的动物中，最为大家所熟知的就是恐龙。
恐龙是生活在距今大约2.35亿年至6500万年前的、能以后肢支撑身体直立行走的一类动物，支配全球陆地生态系统超过1.6亿年之久。大部分恐龙已经灭绝，但是恐龙的后代——鸟类存活下来，并繁衍至今。
人们一说起恐龙，眼前就会浮现出一只巨大而凶暴的动物，其实恐龙中亦有小巧且温驯的种类。目前已知最长的肉食性恐龙棘龙，身长16～19米，重量16～26.5吨。最大的植食性恐龙易碎双腔龙，身长可达58米，重150～180吨。最小的恐龙体型相当于鸽子。目前已知最小型的成年恐龙标本属于近鸟龙，体重估计为110克左右。而且已知最小型的草食性恐龙则是微角龙与皖南龙，身长约60厘米。
生活于地球上的恐龙很可能在1000种以上，但是恐龙时代和我们相距如此遥远，我们只能通过已发现的化石去了解它们。被发现的恐龙有上百种。随着恐龙研究工作的不断进展，我们所知的恐龙种类还会不断增加。
恐龙在地球上生存了1.6亿年的时间，在这么长的时间里，地球的环境也发生了许多变化。原本连成一整片的盘古大陆逐渐漂移，分裂成为我们熟知的形态。这些地球板块漂移到全球各处后，由于光照不再均匀，热量的传导也被海洋阻断，气候环境也跟着发生了改变。在恐龙时代早期，蕨类植物构成的矮灌丛是地球上主要的植被。板块漂移，再加上气候变化，使得地球上的植物种类产生了巨大的变化。不过，由于这些变迁是在非常漫长的时间内逐渐发生的，因此生长其中的动物依然能够很好地适应。但是由于恐龙时代中期，地壳运动加剧，使得地质活动频繁，造成了陆地气候变化。到了恐龙时代晚期，由于气候变得干燥寒冷，地球上出现了沙漠。由于地球板块的漂移，造成高山隆起，深谷下沉，板块携带大陆向不同的方向运动，使得环境发生了一系列翻天覆地的变化。
恐龙统治地球1亿多年，可是在白垩纪末期，它们却突然在世界各地销声匿迹了。恐龙的灭绝是地球生命史上的一大悬案，自20世纪70年代以来，各种有关恐龙灭绝的理论、假说纷纷出台，展开了一场规模空前的大争论。
灭绝原因探讨
物种斗争说：7000万年前，比恐龙更高等的哺乳动物已大量存在，哺乳动物对外界环境的适应能力以及生活能力都比恐龙强，尤其是哺乳动物常以恐龙蛋为食，这样在二者的生存竞争中，哺乳动物占了上风，恐龙逐渐走向衰亡。
气候变迁说：中生代，四季常春，气候温暖，适宜恐龙生息繁衍；而到了白垩纪晚期，整个地球发生了广泛的寒冷，恐龙皮肤裸露，缺乏调节体温的机制和保温的羽毛，同时因为脑量太少，行动迟钝，不能像其他小型爬行动物那样挖洞穴居，冬眠度寒，而最终走向了灭绝。
大陆漂移说：在恐龙生存的时代，地球的大陆只有一块，被称为泛古陆，气候温和，植物常青。但到了侏罗纪，从三迭纪末期即已开始缓慢割裂的两块古陆，发生了漂移，而大陆漂移导致造山运动、地壳变化以及环境和气候的变化，裸子植物逐渐消亡，为春天开花结果、秋冬落叶的被子植物所取代。食物的短缺以及气候的寒冷加快了恐龙走向灭亡的脚步。
地磁变化说：实验生物学证明某些生物的死亡与磁性有关，如细菌在低磁场下72小时，其再生繁殖能力降低15倍；鸟类在低磁场下影响飞行能力；老鼠在低磁场下体内酶的活动能力发生强烈变化，从而影响其新陈代谢作用，使其寿命缩短。对磁场敏感的生物，在磁场发生变化时都可能导致灭绝。由此推论，恐龙的灭绝可能与地磁的变化有关，因为在地质历史时期的古地磁曾发生过多次变化。
碰撞说：在6500万年前，曾有一颗直径7～10千米的小行星坠落地球，引起大爆炸，把大量的尘埃抛入大气层，形成了遮天蔽日的尘雾，使植物因光合作用停止而普遍枯萎，地球上的生态系统为之崩溃，导致了恐龙灭绝。这一理论的依据是，在地中海、丹麦、意大利、西班牙、中国、新西兰、美国以及太平洋和大西洋的若干处沉积岩中发现铱的含量相当高，而铱在地球上的岩石中不多见，含铱量较高的是陨星和宇宙尘埃，通过对化石绝对年龄的测定，发现该铱层沉积的年代恰巧与恐龙灭绝的年代吻合。