从生物解剖学解析虚幻生物中的真实性

 


本教学由柳叶刀原创分享

现在首先从牙齿谈起,看过的生物设定中,很多造型都很不错,结构也比较合理,可就是被那口牙给搞得败笔了,安错物种了!而且类似情况不胜枚举。头部是表现生物特征的重要组成部分,如果牙齿处理不当,岂不遗憾

就以哺乳动物举例!向大家谈谈它们的不同特征,让大家更好的了解生物的多样性!

哺乳动物从早期的原始食虫类沿着不同的辐射适应的方向发展。有一些哺乳动物的类群改变了其祖先吃虫的特点,而演变为吃植物性的食物,或者演变为杂食性。另一些类群却继续向着吃动物性食物的方向发展,以捕捉其他动物或寻觅其他动物的尸体为食,进而演化为食肉类动物肉类大体可分成两大类,即犬形类(包括狗类、熊类、大熊猫、浣熊类、鼬类、獾类和水獭类等)和猫形类(包括灵猫类、鬣狗类、土狼和猫类等)。在食肉类动物中也有少数种类,仍然以吃植物性食物为主,如我国的大熊猫、小熊猫等,是以竹子等植物为主要食物的,或者是杂食性的,如熊类、貂类等。

哺乳动物的牙齿是各齿形态相异的异型齿,分为不同功能的门齿、犬齿、前臼齿和臼齿四种。颊齿(前臼齿和臼齿合称颊齿)齿冠形态变化更为复杂.根据牙齿和食性的关系大致可分为三种类型:一为食肉动物的切尖型;二为食草动物的脊齿型;三为杂食动物的瘤齿型。

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哺乳动物食肉目中的猫、犬、狼、虎、豹、狮等动物的牙齿为切齿型。

由于大多数食肉类动物以捕杀其他动物为食,因此具有一系列与这种捕食的生活习性相适应的形态。食肉的主要适应之一就表现在牙齿上,它们牙齿的构造发生 了很多变化,门齿一般为尖锐的凿状,上下颚各有3对用于切取食物。用于刺戳捕食对象的犬齿十分强大,为圆锥形,就象匕首一样,是它们的主要武器,其长度、 粗细和弯曲程度随种类不同而异。前臼齿和臼齿咀嚼面构造变化极大,数目也均有不同程度的减少。与食虫类由上牙后缘与下牙前缘担负切割作用的方式不同,食肉 目动物具有特化的裂齿,或称为食肉齿,由非常发达的上颔最后一枚前臼齿和下颔第一枚臼齿构成,这也是其区别于其他动物的主要特点之一。上裂齿内侧的前后两 个齿尖和下裂齿外侧的两个齿尖均较高而粗大,呈剪刀状。咬合时,呈侧铡刀样对切,以撕裂韧带、切碎软骨等。在进食的时候,可以把衔在口内的肉,慢慢移向嘴 角,用裂齿侧切开。但在不同种类的食肉兽中,裂齿的大小和发达程度往往不一致,其中以猫类和鼬类的部分种类最为发达。熊类和浣熊类等的裂齿不够发达,其前 臼齿和臼齿均较粗大,齿列的结构适于咀嚼。

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食肉类动物的咀嚼肌也都比较发达而粗大,颌关节比较紧密,下颚骨(齿骨)强大,其关节突和鳞骨的横向关节窝构成关节,使 下颌限制在上、下直线范围内,不能前后移动,左右活动也极其有限,所以能够用力咬合,以利于牙齿切割肉类,但也因此而抑制了牙齿的研磨作用。俗话所说的 “狼吞虎咽”一词,就形象地说明了它们缺乏咀嚼、吞咽进食的习性。它们所谓的咀嚼也不是象食草动物那样的研磨作用,而是用强力将食物压扁、压皱。

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杂食动物的瘤齿型。猪、灵掌类也是我们常见的。它们食性广泛,所以前臼齿和臼齿都进化成瘤齿型,咀嚼肌也很发达。因为食性广泛,咀嚼时间加长,臼齿扩大适于咀嚼,才使它们进化出了宽厚的下颚了。

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下面这是远古人类至今演化过程的头骨变化演示动画,可看出颅骨和下颚的巨大变化。

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草食的动物它们的门齿如铲型是方便剪切草叶,也对应进化出较高齿冠的臼齿和宽大的下颚来研磨粗糙坚硬的草纤维,方便消化。它们中头上有的有角或者有奔跑速度很快;角有三种:

①表皮角,是由毛发胶结而成,如犀牛的角; ②洞角,又叫虚角,额骨长出骨质角心,外面由角质套所覆盖,牛、羊的角属此种; ③实角,是额骨长出各种形态的骨质角,生长时外面为皮肤所覆盖,角长成后完全骨化,皮肤脱落,如鹿类的角。 草食动物有蹄,分奇蹄和偶蹄。

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河流与海洋中的捕猎者的牙齿大多为圆锥形,而且相互交错如同钳子,这样结构的牙齿对付滑溜的猎物是再合适不过的了。一般 来说以鱼类为主食的动物中逆戟鲸、海豚、海狮基本上都是这样的一口牙。这样的牙齿特点反映出它们不需要咀嚼,所以它们咬肌不发达,下颚也就比较细小。它们 身体呈圆筒流线型,有的皮肤裸出,没有体毛,前肢鳍状或者指间有蹼,后肢退化或者演化成水中推进器官。这些都是水生哺乳动物的主要特征!

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~生物的体形,从他们的生活环境、食性反映出来。体重较大的动物,四肢会由于支撑身体的重量而趋于粗壮笔直 。桡骨和尺骨、胫骨和腓骨之间进化的相当密合,这就大大加大支撑力度,掌骨也呈扇形状几乎贴到地面。这些从古生物的梁龙、阿根廷龙、腕龙和现代的大象等重 型动物上得到了印证。因为它们受到体重约束,步幅小,行动速度慢,所以桡()骨、胫()骨要相对上一级骨骼短一些,这样的话它们不需要抬很高的腿就可迈出步伐了,是很省力的办法哦。

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~从这这里代表性动物中可以看出四肢骨骼的变化和功用。善运动的捕猎者和猎物多呈三折形后腿,这是为了奔跑速度和弹跳力的爆发力,奔跑速度的快慢可从其后腿的胫骨相对于股骨长短便可分辨出来的。

动物们的特点在于应势进化,对它们有利的才会特化,可以说多种因数 影响了他们的身体 结构,生物的多样性是必须的,但还是有很多表现的趋同进化,也就是说两者之间进化的非常相象,只会在小地方有些差别。比如狼和澳洲袋狼,他们的同系原始祖 先在几百万年前就分道扬镳,澳洲脱离大陆大海隔绝,独立进化,至此两个物种从没见面。但它们却进化的非常相象,这是因为在大自然食物链中间必须有形成一种 可消耗和制约其他动物的掠食者,还有袋狮、袋熊等。

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再怎么奇怪的动物,他们的生理结构是相互呼应的,一些不合理的特征结合在上面反而会导致 突兀,不是说一定要按照我们所知道的东西来左右作品,但知道一些基础的实际的东西,设计起来也可有个合理的解释,要知道,我们不是设计架空的不切实际的世 界,而是要让大家觉得它真的存在,而产生联想!那我们的工作就做到了。

简单谈一下依照进化理论的物种特点。
在设定这些直立型生物的时候,要先考虑想做属于半直立还是全直立。

半 直立在这里是指那种靠后肢短时间直立的动物,这些动物本身很多时间还是靠四肢行动较多 的,为了站立,支撑身体,他们的骨盆发达很多,至少比完全四肢着地的要宽大一些,而且髋骨上沿髂脊承担了不少力量而增大。他们的后肢还是保持的原本的三折 型特点,靠趾骨为接触面直立,脚趾为了支撑身体的稳定性,进化的较以前长很多,脚趾张开保持平衡。

完全直立的动物的体重完全压到双腿上,它们的趾骨和跖骨缩短形成一个平面,股骨、胫骨也趋于平直,关节之间增大接触面,这样就很好的稳定了上身的平衡。这就是下肢比上肢粗的缘故。如下图。

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当动物进化形成双足站立行动后,他们的上身体重就完全压到两个后腿上,骨盆也相应改变了格局和大小,承担起托起内脏和加强下肢支点的作用。下图是骨盆变化的过程。

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下面是灵掌类动物、古猿和人类骨盆正面比较图,从中可 以看出,经过几百万年的进化,负重重心改变,盆腔宽阔,趋于盆状,附着肌肉的部位更厚更阔;关节球增大,股骨也随着粗壮了。由这个例子可以说明,当假想的 一个物种需要靠双脚直立行动,它们骨盆的样子,和现在举的例子差别不是非常大的。11

后记:

动物形体结构上的这些资料都是我多年“研究”的一些总结,虽然我研究的还不透,但从中已很受益匪浅!现在,用闲暇时间写一些出来献给大家,为了方便阅读,短小精悍是我的目的,若可以帮助到你们,我将不胜荣幸!写的仓促了,难免纰漏,请大家多多包涵~:)

二零零六年三月八日柳叶刀于上海


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