中班《肠道》教案，干货看这篇!豆瓣日记: 一个动物学相关的知识体系，附带一些词表

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上次写这个教案已经两周多了，但大家放心，这个东西会一直用下去的。

上次在自己的教案里提到的是生物，商业和工业设计相关的叙述框架——这些话题非常重要的核心，在于Form Follows Function这个很基本的叙述原则。如果说，商业和工业设计当中，这个原则的体现是非常明显的现世报，那么在动物学的话题上，这个原则的体现不那么明显，但同样是基本的规则。

当然讲到动物学，可能会有一些专业的词汇，我没打算把这些词汇做成一个从A到Z的词表（反正大家也记不住）。我希望把这些知识尽可能放在一些图上，比如下图这样的：

一个我能想到的，关于动物学的叙述思路。

限于自己的书法和情绪问题，这个东西写的有点草，我尽量每个东西都解释一下，诸位将就看吧。

首先，动物的器官(Organ)和行为（Behaviour）都是为了适应环境，这个我上篇文章提过，就不再多说了。国外一些科普读物配的图可能更直观。

关于北极熊，国外一些课本上的介绍。一些显著的外部器官都有明显的适应环境的考量

但是需要注意，就像商业需要考量长期和短期，工业设计需要考察单个的品质和大规模生产一样，对于动物来讲，这一对矛盾在于个体的生存和种群的繁殖。如你所知，有些动物的行为和器官对个体的生存其实是不利的，比如孔雀开屏，其实是一个暴露目标吸引捕食者的行为，但它之所以这么做，无非是为了吸引异性罢了。在这个场景里，孔雀的这个行为不能用“个体生存”的适应来解释，更合适的解释是“种族繁衍”。

更常见的案例是很多动物一生对环境的适应，会从幼体时期纯粹的“生存”演变为成体时候纯粹的“繁殖”。譬如蚕蛾，幼虫期只是吃吃吃（纯粹为了生存的适应），到了成虫期，它的所有器官和行为都为了繁殖（比如极其发达的信息素发送和捕捉机制），完全不顾及生存的需求（蚕蛾甚至都没有嘴，无法进食，寿命也就两天而已）。这是个典型的“适应性从生存到繁殖的转移”。

蚕的生命史，很多昆虫从幼虫到成虫，都要完成从生存到繁殖的适应转化

具体到生存，首先动物考虑到自身的新陈代谢(Metabolism）和隔热保温（Insulation)的水平，动物大概可以分成温血动物(Warm-Blooded Animal)和冷血动物(Cold-Blooded Animal)两类。当然，温血动物在很多情况下被称为内温动物（Endothermal)，而冷血动物在很多情况下被称为外温动物(Exothermal）。需要说明的是，温血动物，冷血动物这一组概念并不是完全等同于内温动物，外温动物这一组概念。但的确，在很大程度上这两组概念有重合的可能。

然后，具体到某个具体的栖息地，动物会针对这个特殊的栖息地的特点（Feature）进化出特定的器官(Specified Organ），比如骆驼为了适应干旱的沙漠环境进化出的驼峰，或者我之前放的图上那只北极熊一样。当然，当环境不友好（Inhospitable)的时候，有些动物可能会迁徙（Migration），这个过程中会有些长途迁徙中如何导航（navigation）的疑问。毕竟如候鸟迁徙这般，每年迁徙都能回到同一个地方，很难相信这样的行为没有一个成熟的导航机制支撑，至于怎么导航的，观星，地磁，或者别的，那这些假说自然要经得起批判性思维的检验啦。

一些美洲鸟类的迁徙路线图。这种跨越几万公里的迁徙，倘若没有导航，很难相信这个壮举如何完成

面对一些不那么友好的环境，倘若动物不愿意迁徙，那还有休眠一途（Dormant or Hibernating），休眠不一定是冬眠，反正很多情况下挖个洞(Burrowing)躲起来就好。

接下来就是动物的能量摄入——觅食（Forage)。如你所知，动物的食性大约是可以分为植食（Herbivore），杂食(Omnivore）和肉食（Carnivore）三类。关于Herbivore（我不太愿意把这词像很多人一样，翻译成“食草动物”，因为并非植物都是草），需要指出的一个很简单的事实在于自然界的植物作为食物，很容易获得（这就能解释为何很多动物在进化过程中，肉食的祖先会演化出植食的后代，譬如熊猫），但是植物比肉难消化多了（牛似乎连秸秆都吃）。在这种情况下，植物的消化就是植食动物适应环境时很重要的考量，如牛一样的动物会进化出n个胃和反刍的行为，最不济，如鸡这类的，也会吞胃石帮助消化的。

植食动物的肠道可比肉食动物长多了。

对于肉食动物，它们一个很重要的生存底线在于保证一次捕猎获得的能量要大于之前所有失败的捕猎消耗的能量（从这个意义上讲，猎豹这东西大约很难有在进化上被高看一眼的理由）。当然，捕猎过程很随机，充满危险，若能用各种办法减少捕猎的随机性，或者降低捕猎的风险（万一捕猎的时候摔了一跤伤筋动骨，对于大型掠食者是致命的，譬如那只叫Big Al的异特龙，大约就是骨折后无法捕猎被活活饿死的），肉食动物活下来的概率就会大大增加。

在这种情况下，有些动物发展出了食腐肉(Scavenger)的习性，譬如秃鹫鬣狗之类。这样做固然减少了捕猎时受伤的风险，但也增加了自己被细菌感染的风险（风险利弊一直都存在）。另外一些动物学会了伏击猎物（Ambush)，如鳄鱼蜘蛛之类，伏击降低了捕猎时的能量消耗，但相比于主动出击，这更像是守株待兔靠天收。还有些动物，譬如某些蛇，进化出了毒液(Venom)，毒液可以减少捕猎的风险，但这东西并不能全天候使用，每次产生足够的毒液都要很久。最后，如狮子，狼和白垩纪的恐爪龙(Deinonichus）一类的猎食者学会了集群捕猎（Pack)。集群捕猎虽然提高了击杀效率，但随之而来的，群居动物如何分配战利品，又是个似乎永远没有答案的问题。

关于生存，我想说的最后一些点在于动物的自我防护。首先，伪装和保护色（Canouflage/ Disguise）是很常见的一种自保策略，比如竹节虫啦，枯叶蝶啦之类。再比如我家养的某些鱼：

自己养的马面鲀，它的体色和岩石完美融合

需要注意的是，Camouflage和Ambush虽然都是躲起来，但目的不同。Camouflage是躲起来自保，而Ambush是躲起来袭击别人。在我看来，英文的词汇并无高级低级之分，只有使用场合上是否合适，是否精确的区别而已。

接下来，有的动物会用警戒色一类的东西(Warning)警告大家我有毒我有危险，别靠近我，比如南美热带雨林的某些颜色鲜艳的树蛙，如你所知，这些树蛙另一个称呼是箭毒蛙。另外，一个更常见的案例是胡峰之类的昆虫。

某天飞到我家的一只胡蜂

当然，河豚鼓气也是一种警告。嗯，很多人总在说要看我的河豚鼓气，其实这很不好。

除了警告之外，有些动物会用各种物理和化学的手段驱散（Ward off）对手，比如臭鼬（Skunk）和豪猪，或者啊啊叫的土拨鼠，嗯。

倘若既没有伪装或者警告的手段，很多弱小的动物选择群居（Living in Herd，或者说，Gregarious）来自保，这方面的典型是鱼群（School），一大群沙丁鱼的确让一般的掠食者很难消灭掉全体成员（一般的掠食者不包括人类）。当然，再次强调一遍，这样的大群，和作为捕猎者存在的小群（Pack）目的不同，自然，所用的词肯定也是不同的。

在我的另一个淡水鱼缸里，鳑鲏显示了自发的群游习性，作为对虎视眈眈掠食者（鳜鱼）的回应

当然，最不济，动物也可以逃跑，藏匿（Flee）或者转移掠食者注意力(Distraction)。壁虎断尾巴，章鱼喷墨汁，都算是这类。笔者自己的海水鱼缸里有几条比目鱼，一遇到危险就钻沙子，煞是有趣。

钻沙子的比目鱼

以上就是对于动物生存，我想要讲的东西。

关于动物的繁殖，首先在有性生殖当中，不可避免会有吸引异性这个东西。这方面鸟类算是动物界的翘楚。雄性鸟类的各种求偶仪式名目繁多，眼花缭乱。当然，人类和鸟类在某种程度上也类似，只是现在男人不需要跳舞来吸引女人了吧（除了某些原始部落）。

东南亚雨林里某种鸟类的求偶仪式

接下来，繁殖行为本身有卵生和胎生两种机制（卵胎生是另一种），这是生理层面。但是从策略层面讲，动物的繁殖有两个策略，数量策略（Quantity）和质量策略（Quality）。

顾名思义，有很多动物产卵之后就死了，为了保证有后代遗留下来，这些动物倾向于一次尽可能留下尽可能多的后代。我记得有种叫翻车鱼的鱼，一次产卵量是3亿颗（不过这当中能长到成年的也就两三个吧）。质量策略与之相反，虽然后代数量不多，但保证尽可能每个后代都能活下去，比如很多鸟类和哺乳动物。当然，为了达到这个目的，筑巢（Building Nest），父母照料（Parental Care）之类的行为都是不可或缺的。

顺便说一句，关于恐龙，至少我们有充足的证据证明某些和鸟类亲缘关系很近的恐龙是有筑巢和父母照顾行为的，至于那些巨型的蜥脚类，大约只能用数量策略了吧。

当然，动物之间会竞争（种内竞争和种间竞争都算）。在种间竞争不可避免的情况下，动物一个很重要的策略就是尽可能避免幼体和成体的种内竞争。在这种情况下，有些动物会洄游（Breeding Migration），通过这种方式使得幼体和成体的栖息地分开。

一个非常典型的洄游案例，鲑鱼的洄游

也有些其他的动物，会采用变态发育（Metamorph）使得幼体和成体避免种内竞争。很多完全变态的昆虫和青蛙之类的就是典型的变态发育案例。

青蛙的变态发育

以上就是我对于动物学，能讲的大部分东西了。不过我还是要讲几句，这些都只是一个理论的叙述框架而已。至于这个理论是怎么得出来的，那还是要靠批判性思维的理论，证据这些东西。

这也就是古生物学叙述方式和一般形态生物学的不同。一般的形态生物学叙述体系中，真的只要把“器官或行为如何让动物适应环境的”表达清楚就好，但在古生物不行，因为无法见到活物，古生物的叙述一定要加上一个从证据推出这套理论最终再用新的证据验证的过程。

一种生活在侏罗纪的上龙类咬合力的研究，当然是基于化石证据做出类比最终得出这个画的不怎么好看

关于这些研究可能报道的比较多的是霸王龙（Trannosaurus Rex），这家伙到底聪明么？它跑起来速度有多快？诸如此类的各种问题，在很多情况下是需要把化石送进CT机去扫描，得出靠谱的“对证据的解读”，在这个基础上，才有相对靠谱的复原。

对霸王龙头骨的力学重建

对霸王龙腿骨的力学模型重建

很多关于霸王龙的影视形象，比如侏罗纪公园的电影，其实都是靠着对这些证据的解读得来的理论。虽然这些电影被人诟病不少，但负责任地讲一句，这些电影里的霸王龙形象已经相当好了。

嗯，剩下的地方我要讲一讲动物的分类，在我看来，这也是“我中学那会儿就有的常识”。

一个基于栖息地对动物极其不严谨的分类

很多时候对动物的分类不那么严谨，那就按照栖息地分吧。对于动物的栖息地，陆地是Terrestrial，水生是Aquatic，海生是Marine。除此之外，有些动物栖息在树上，树栖叫Aboreal，在天上飞的（翼龙，鸟，蝙蝠之类）叫avian。

当然，关于天上飞的动物的起源，有两个假说，要么，这些动物原来是在陆地上（Terrestrial）跑，跑着跑着就有了飞行的能力；要么，这些动物原来是树栖（Aboreal），后来在攀援树枝时学会了滑翔（Glide），最后学会了飞。无论鸟类，翼龙，它们的起源，大体上假说都是这俩。

关于鸟类起源的俩假说，树栖起源和地栖起源的理论

然后想讲一讲，基于进化的动物分类。当然我接下来列的这个东西按照严格的动物学定义是有很多谬误之处（比如武断地把动物分成脊椎动物和无脊椎动物其实不对，严格来讲不存在无脊椎动物这个概念）。但这属于“作为合格的小学毕业生该掌握的常识”，所以就把一张粗制滥造的图放上来好了。 在放这张粗制滥造的图之前，还有一个我觉得是“小学毕业生应该掌握的常识”放在这里说明一下，那就是瑞典植物学家林奈创立的严格的生物分类体系，他把生物界从大到小分成七级，界（Kingdom），门（Phylum），纲（Order），目（Class），科（Family），属（Genus），种（Species）。当然在这七个级别之外，有时候学者会为了研究的方便建立些别的层级，像超科啦，下目啦，亚种啦等等，结果就是分类体系越来越乱，无比繁杂。不过，还是那句话，知道这基本的七层就好了。

譬如人类，严格来讲在这七层体系中对应着一个唯一的位置，动物界（Animalia），脊索动物门（Chordata），哺乳纲（Mammalia），灵长目（Primates），人科（Hominidae），人属（Homo），人种（sapiens）。一般而言，辨认到“科”是生物爱好者都可以做到的事情，但辨认到属和种这就是生物学者的任务。

20世纪之前西方有些白人至上的种族主义，从这个生物分类的角度讲，种族主义是站不住脚的。黑种人，白种人和黄种人彼此没有生殖隔离，所以人类也就只有一个种，不存在“某个种族天然比其他种族高贵”的生物学依据。

那么对生物（不光动物，植物亦是如此）严格命名的时候，一般而言是要遵循二名法的原则，也就是说，一个物种的名字是由两个拉丁词确定的，前面的一个是属名，后面是种名。像人类的生物学名字，Homo是属名，人属，sapien是种名，人种。一般而言，一个科下面会有很多属，一个属底下可能也会有很多种。但人类比较特殊，人科底下只有一个属一个种，大约除了现存的人类之外，人科的其他成员都没活到现在吧。

一般而言，二名法当中，属名是不能随便起的，但种名就很随意了。我看到过一个女生说自己的男朋友拿自己的名字命名了一个蝴蝶，大概就是这么来的。再比如说在马达加斯加发现的某种恐龙，Masiakasaurus Knopfleri，属名是定好的，种名嘛，是为了纪念自己在马达加斯加挖化石的时候只能靠听音乐打发日子的苦逼岁月，Knopfler是那些学者爱听的恐怖海峡乐队的主唱。

有时候我会跟我那个研究古生物的哥们儿开玩笑，他表示以后发现的某个新的三叠纪鱼类可以拿我的名字命名下，我说，嗯，就豆瓣名吧，Zuikakui之类的（拉丁文后缀i是很多物种名都会带的），你在同一个生态系统里头发现的其他鱼类可以拿赤城加贺苍龙飞龙之类的一直命名下去，反正那会儿的日本海军航母和战舰加起来不少，嗯。

废话不说，把这张草图扔出来吧。

一个基于进化的动物分类体系，草图

我说过，虽然不存在“无脊椎动物”（Invertebrate）这个概念（因为无脊椎动物中的节肢动物，腔肠动物，等等，每一个单独拿出来都是可以和脊索动物并列的门），但把动物大体分为脊椎动物（Vertebrate）和无脊椎动物（Invertebrate）是小学时候自然课都会讲的。无脊椎动物里门类众多，但有一个门，它占据了地球上最多的生物多样性和数量，那就是节肢动物（Anthropod），就是腿明显有分节的那种吧，水生的节肢动物当中，甲壳动物是很重要的一类，它包括虾（Shrimp），龙虾（Lobster）和螃蟹（Crab）。陆生的节肢动物包括蝎子（Scorpion），蜈蚣（Centepede），蜘蛛（Spider）之类，当然也包括昆虫（Insect），比如双翅目的蚊子（Mosquito），苍蝇（Fly）；鳞翅目的蝴蝶（Butterfly），蛾子（Moth）；膜翅目的某些社会性昆虫，蚂蚁（Ant），蜜蜂（Bee），黄蜂，胡峰（Wasp/ Hornet）之类。还有很多，我就不一一列举了。

所以我经常跟朋友开玩笑，吃什么螃蟹啊，你看螃蟹不就是水里爬来爬去的大蜘蛛么，还长着毛，这么恶心的东西你还吃！（当然我的偶像是贝爷，所以，嗯~~）

脊椎动物大概分成两类，鱼（Fish）和四足动物（Tetrapod）。鱼嘛，我就不多讲了，就在后面缀了个希腊词根，那是很多物种命名时表示“鱼”的词缀（作为学渣，我似乎拼错了），比如某种爬行动物，鱼龙，字面意思是“像鱼一样的蜥蜴”，那么它的名字， Ichthyosauria ，就代表了这个意思。ichthyo是鱼的意思，sauria是蜥蜴的意思，这么一凑，也就是“像鱼的蜥蜴”——鱼龙。

说到四足动物，我经常跟自己的学生说一些看起来不那么像四足动物的家伙，比如鸡，蛇和鲸鱼，这些动物看起来没有四只脚，但它们的祖先都是有四只脚的。以鸡为代表的鸟类，是从肉食恐龙进化来的，在这个过程中，鸟类的前肢变成了翅膀（诸位可以看看超市的冷鲜鸡）。蛇的祖先是一种白垩纪的穴居蜥蜴（蛇和蜥蜴都是爬行动物中的“有鳞目”），这种蜥蜴在进化过程中丢失了四条腿，变成了蛇。至于鲸鱼，它的祖先实际上是四条腿到处乱跑的哺乳动物，后来回到了海洋而已。

鲸鱼早期的演化，很清楚地看到了这厮四足动物的由来

四足动物当中最原始的就是两栖动物（Amphibian），这种动物最早是由登陆的某些肉鳍鱼类进化而来，它们能在陆地上苟活，但还得回到水里产卵，而且幼体完全水生，变态发育（从这个意义上讲，乌龟和鳄鱼就不可能是两栖动物）。两栖动物的现生代表包括了青蛙（Frog），蟾蜍（Toad），蝾螈（Salamander）之类，某些两栖动物的幼体是蝌蚪（Tadpole）。目前还活着的两栖动物都生活在淡水生态系统中，并没有在海洋中生存的物种被发现。

接下来，再进步一点的就是爬行动物（Reptile）。这类动物可以在陆地上产卵（卵的外围有蛋壳保护，可以让羊水不外漏），体表覆盖的鳞片也可以有效降低水分的流失。在这种情况下，这种动物就具备了完全陆生的可能（当然从爬行动物开始，有不少动物纷纷返回了水里）。代表性的爬行动物有很多，比如乌龟，海龟这类（Turtle），蜥蜴（Lizard），蛇（Snake），鳄鱼（Crocodile），短吻鳄（Alligator），恐龙（Dinosaur），翼龙（Pterosaur）等等。需要注明的，首先，恐龙不是蜥蜴，拉丁文当中那个“saur”，代表蜥蜴的词根是当时人们无知造成的将错就错。其次，翼龙，鱼龙之类的其实都不算恐龙，我姑且称它们为“恐龙的小伙伴”好了。

严格来讲，爬行动物这个词其实就不应该存在的。古生物学家把传统的爬行动物分成蜥型纲（Reptillia）和合弓纲（ Synapsida ）两类。刚才我列举的爬行动物都是蜥型纲的物种，甚至蜥型纲的恐龙当中，有一支进化出了鸟类（Bird），所以从严格意义上讲，恐龙没有灭绝，它们的后代无论如何衡量，都是地球上最成功的物种（占据了天空这个最没有压力的生态位）。

关于鸟类如何从恐龙进化而来，这张图蛮直观的

合弓纲的动物现在基本上灭绝了，但这当中的有一支进化出了现在的哺乳动物。所以在我的草图上，我把鸟类和哺乳类放在了平行的位置，嗯，大家都是从爬行动物进化来的，甚至哺乳类的进化开始的更早，从这个意义上讲，哺乳类比鸟类原始些，要不是有人类这个智商bug的加成，哺乳类相比于鸟类在我看来真的是战五渣（当然小猫小鹿小牛还是可爱哒）。

这张经过简化的图表明了现生哺乳动物怎么从典型的合弓纲动物进化来的

大概就这么多，再讲的话，我觉得就已然超出“小学毕业生该有的常识”这个范畴了。不过，以我教书这么多年的经验看，很多学生上了高中，到了大学，这些知识都不具备，带着这样的无知去考托福，去考雅思，去考SAT，面对许多动物学的话题，这考试不考砸才叫见鬼。

很多人在说，托福雅思之类的考试只是语言考试，嗯，我觉得这话是骗鬼。

下个文章我要写写植物学，嗯。

(全文完)

本文作者“瑞鹤”，现居上海，目前已发表了293篇原创文字，至今活跃在豆瓣社区。下载豆瓣App搜索用户“瑞鹤”关注Ta。