师:同学们,大家好!这节课我们一起来学习第六单元第一章第一节——尝试对生物进行分类的第二课时。上节课我们了解了千姿百态的植物,知道可以根据它们的形态结构特征进行分类。那么动物又是如何分类的呢?我国汉初的《尔雅》把动物分为虫、鱼、鸟、兽四类,这是中国古代最早的动物分类。16世纪,李时珍在他的《本草纲目》一书中将动物分为虫部、鳞部、介部、禽部、兽部五部,人另属一部,即人部。古希腊哲学家亚里士多德采取性状对比的方法区分物类,例如根据动物的运动方式,将动物分为天上飞的、水里游的、陆地上运动的。
近代分类学诞生于18世纪,它的奠基人是瑞典植物学者林奈。直到1859年达尔文的《物种起源》出版以后,人们才逐渐意识到,生物的分类不仅要考虑生物的形态、结构、功能等,更要考虑生物之间的亲缘关系和演化历史,自然分类学由此诞生。那么在自然分类学中,动物的分类依据又是什么呢?请同学们看这幅图片。
绿孔雀是全球性濒危物种,近30年来,我国野生绿孔雀的数量急剧下降,已不足500只。绿孔雀之所以未能得到很好的保护,与之前公众未能对孔雀进一步分类和认识有关。那么,如何科学地对动物进行分类呢?请同学们观察这四幅图片,并尝试对它们进行分类。
通过抓住动物的形态结构特征,并以此为分类依据,我们发现它们脸颊不同。左侧雌雄孔雀的冠羽是簇状的,脸颊上都有黄色,它们是全球性濒危物种绿孔雀;而右侧雌雄孔雀的冠羽都是扇状的,脸颊上都有白色,它们是蓝孔雀,属于无危物种。再来看这三种动物的分类,鲸鲨到底该与鲨鱼分为一类,还是与鲸分为一类呢?请同学们看素材,思考并回答。
鲸鲨是一种鲨鱼而不是鲸,属于软骨鱼纲须鲨目鲸鲨科,只用鳃呼吸。常有人质疑鲸鲨“最大的鱼”的地位,认为蓝鲸才是最大的鱼。对此,鲸鲨可不认同,因为蓝鲸根本就不是鱼,而是最大的哺乳动物。目前观测到的鲸鲨体长可达20米,体重则高达34吨,大约是三头非洲象加起来那么重,是名副其实的最大的鱼。
从视频中我们了解到,鲸鲨和鲨鱼一样都是用鳃呼吸,无哺乳行为,而鲸用肺呼吸,具有胎生哺乳的特征,所以鲸鲨应该与鲨鱼分为一类。刚才在区分鲸鲨时考虑了哪些特征?考虑了它们的呼吸方式、哺育后代的方式。这些特征属于哪方面的特征呢?像动物的呼吸方式、繁殖方式、哺育后代的方式以及能否维持恒定的体温,都属于动物生理功能方面的特征。所以动物的分类依据,我们不仅要考虑它的形态结构,还要考虑动物的生理功能。接下来我们就根据此依据尝试对动物进行分类。
如果将这10种动物分为两组,应该如何划分?每组里又有哪些动物呢?生物学家通过对动物进行解剖,比较不同生物内部结构方面的异同,发现一些动物,如这里的白尾海雕、鹈鹕、鱼、雨蛙、虎,它们的体内都有由脊椎骨组成的脊柱,统称为脊椎动物;而螳螂、蜗牛、蝴蝶、蚯蚓、涡虫,它们的体内没有由脊椎骨组成的脊柱,称为无脊椎动物。所以我们可以根据有无脊柱将这10种动物一分为二,进行初步的分类。将每组中的动物再进行分类,又可以分为哪几类呢?我们先来对这5种脊椎动物进行分类,不同的同学有不同的分类方法,我们来听听这三位同学的想法。
生1:我首先考虑到这5种动物的呼吸方式不同,鱼用鳃呼吸,白尾海雕、鹈鹕、蝠鲼用肺呼吸。根据此生理功能方面的不同作为依据,采用一分为二法进行如下分类。
生2:我首先考虑到这5种动物的繁殖方式不同,虎是胎生哺乳,而白尾海雕、鹈鹕、雨蛙是卵生。
生3:我首先考虑到这些动物的体温是否恒定,将它们进行分类。虎、白尾海雕,它们的体温不会随着环境温度的变化而改变,是恒温动物;岩蜥、鱼、雨蛙的体温随环境温度的变化而改变,是变温动物。
师:这三位同学都是依据动物生理功能方面的不同,采用一分为二法进行的分类,当然你也可以根据自己的观察和思考进行不同方式的分类。在这里我们就以第一位同学的思路继续往下分。剩下的4种动物中又有什么特征可以将其区别呢?比如说虎体表被毛,有助于维持恒定的体温,牙齿出现了分化,特别是有发达的犬齿,提高了摄取食物和消化食物的能力,还具有胎生哺乳的特点,提高了后代的成活率。所以可以按照繁殖方式的不同,虎胎生,白尾海雕、岩蜥、雨蛙卵生,从而将它们区分开来。白尾海雕属于鸟类,体表覆盖羽毛,前肢变成翼,有喙无齿,有气囊辅助呼吸,体温恒定,所以白尾海雕属于恒温动物;而岩蜥、雨蛙是变温动物,从而一分为二进行分类。岩蜥属于爬行动物,体表覆盖角质的鳞片,用肺呼吸,在陆地上产卵,卵表面有坚韧的卵壳;雨蛙属于两栖动物,用肺呼吸,湿润的皮肤辅助呼吸,体表无角质的鳞片覆盖,所以可以根据此外部形态的不同将它们分开。对于这些无脊椎动物,我们也可以按照同样的方式进行分类,回忆之前所学习过的内容。可以想到蝴蝶和螳螂都有一对触角、3对足、两对翅,是昆虫,属于节肢动物,体表有外骨骼,而蚯蚓、涡虫、蜗牛体表则没有。因此我们可以按照有无外骨骼将这5种动物分为两类。蝴蝶和螳螂在生殖发育方面也有不同的特征,我们来了解一下蝴蝶的生殖发育过程。
蝴蝶的生殖发育经历了卵、幼虫、蛹、成虫四个时期,而螳螂的生殖发育过程中却没有蛹这个时期,因此我们可以根据有无蛹期将两者分类。蜗牛柔软的身体表面有外套膜,蚯蚓身体由许多彼此相似的环形体节组成,涡虫身体背腹扁平,有口无肛门,所以可以根据有无外套膜将蜗牛与蚯蚓、涡虫这两种生物一分为二,根据蚯蚓有口有肛门,涡虫有口无肛门将两者分开。至此,我们通过对这10种动物的形态结构和生理功能方面的异同进行比较,运用二歧分类的方法,一分为二,对比排列,直至完全分开。分类学家采用形态生理学技术将其应用于分类学研究,将具有某些共同特征的动物归为一类。比如说某些动物有这样一些共同特征:背腹扁平,两侧对称,有口无肛门,于是把这样一类群的动物称为扁形动物,例如涡虫。
