一、皮肤及其衍生物
哺乳类的皮肤及其衍生物特别明显地使哺乳类另成—类群。位于动物与其环境的接
触的相交处,皮肤是强烈地由其生活方式所塑造。哺乳类皮肤一般的是较其他脊椎动物
纲厚。它由二个典型的部分组成——表皮及真皮。在哺乳类真皮较
表皮厚得多。表皮的厚度不同。在有毛发保护的部位相对地较薄,但与外界接触与使用
较多的部位如手掌与脚底,它的外层变厚并以角蛋白角质化。
毛发尤其是哺乳类所特有虽然人类不是十分多毛的,鲸的毛发退化,仅口鼻部
有少数感觉刚毛。毛囊是个表皮组织,虽然它的大部分位于真皮中或真皮下,毛发是从
毛囊长出来的。毛发的不断生长是由于毛囊基部的细胞迅速增殖,
当毛干向上推也,新细胞脱离营养物质变成和指甲、爪、蹄及羽毛一样的浓缩类型
的角蛋白(硬角蛋白)。按照重量,毛发是身体内最坚固的物质,它们张力可与卷成一卷
的铝相比,从重量对比,其强力约为最坚强的骨的二倍。
一根毛发是超过一股角蛋白,它由三层组成:髓质位于毛发的中央,皮质位于髓质
的外层,内有色素颗粒,最外为角膜,是叠盖的鳞片所组成。各种哺乳类的毛发在结构
范围内有一定的变动。有的没有皮质如鹿的触毛,有的缺少髓质,如中空、充满空气
的狼獾毛皮,由于它能抵制霜的堆积,故为北方人喜爱,用作风雪大衣兜帽上的边。兔
及有些其他动物的毛在贴紧时能如瓦片状构造叠盖在一起。卷毛如羊毛,从弯曲的毛囊
中生长。
每一毛囊有一小束肌肉附着,收缩时可使毛直立。这种竖毛肌是受交感神经系统控
制。许多动物在某些激动状态下(恐惧和刺激)能使毛竖立,特别是颈部与肩部之间的
毛,以扩人身体的外表。人类在兴奋或冷刺激后,竖毛肌收缩使毛直立以及皮肤微凹于
所附着的肌肉上,形成“鸡皮疙瘩”。
哺乳类有二种独特的毛皮型; (1)稠密且柔软的绒毛,用于绝热的; (2)粗且长的针毛用于防磨损并提供色
彩。绒毛保持—层绝缘空气,在水生动物中如海豹、水獭和
海狸的绒毛是如此稠密,几乎不可能弄湿,在水中,粗毛
潮泾并铺在绒毛的上面形成保护毯,当动物跳出水面时,迅速抖动,把水抛
掉,外层的根毛几近干燥。
换毛及色彩 当一根毛发达到一定长度即停止生
长,极少数的例外,如马的鬃毛成熟的毛能终生存在。正
常的,是毛着生于毛囊中,至新的开始生长时即脱落。人类
的毛发终生不断更换。但在大多数的哺乳类,整个毛衣有周期性的换毛。最简单的例子
如在狐狸和海豹毛衣每年在夏天更换一次。在狐狸换毛开始于腿部及后部逐步向前
伸展,当旧的脱掉后,新的毛衣立即长出。
大部分哺乳类一年有二次换毛,一次在春季,一次在秋季。通常夏毛衣较冬毛衣薄
得多,并常常是不同的颜色。几种北方的肉食性鼬(如黄鼠狼)的冬毛友是白色的,而
夏毛衣是有色的。以前曾认为北极动物的白色冬毛皮可以减少辐射的损失而保持身体的
热量但最近的研究表明黑色和白色毛皮的辐射热是相等的。冬季北极动物呈白色只是
单纯的伪装与雪地环境相一致。北美变色的野兔一年换毛三次:白色冬毛衣替换为棕灰
色的夏毛衣,而后替换为深灰色的秋毛衣,不久又脱落从底下长出白色冬毛衣。
北极外的大部分哺乳类有灰色保护色。这些种常为“黑白点子混合”而呈“灰色”
的色彩或呈混乱形式使其在自然环境今不惹人注意如豹的班点老虎的条纹以及幼鹿
的斑点。长久以来动物学家惊奇斑马身上明显的黑白图案是什么适应目的。
虽然斑马对捕食者似乎是显著的目标,但非洲的自然学家报道,当它走动时它的条纱
使它的外形模糊不清并与其背景及与非洲平原上颜色较相同的种类难于区分。其他哺乳
动,如臭鼬鼠用显著的警戒色以宣扬它们在场。
色泽的一个有趣的方面是叉角羚羊的一对臀部斑块是由能被特殊肌肉竖起长白的
毛组成。当惊急时,动物能于瞬息间闪出这斑块使在一般长距离内可以见到。这可能是
作为对兽群中其他成员的警告信号。佛吉尼亚的白尾鹿著名的“旗”有类似的意图。
哺乳类的色彩主要是由于毛发的色素少数裸露皮肤的表面有发亮的色彩,如西非
洲的狒狒的面颊及坐骨的阱眠,这可能是由于皮肤内的色素或毛细血管所形成。哺乳类
至少有二种载色体——黑色素细胞(黑及褐色素)及黄色素细胞(红及黄色素)。正规
豹色素细胞外可能也有色素颗粒。毛的颜色虽然在某种程度上也许会褪色,但哺乳类毛
皮颜色显著的改变必然是脱毛引起的。
白化或缺少色素,在哺乳类的大部分种类中可能会遇到,但不要与
白色相混合。白色是北极哺乳动物和鸟类的色彩。白化名有红眼
睛和谈红色皮肤,而白色冬毛衣的北极哺乳类有黑色的眼睛,其耳尖、鼻子及尾尖常为
黑色。黑化或黑色素过多也偶然在动物中见到。
毛的衍生物 哺乳动物的毛发衍变以适应许多不同的用途。例如公猪的刚毛,大
多数动物口鼻部的须以及豪猪类的棘。
许多哺乳类的须,一般不恰当地称之为“髯” (络腮胡子)实际上是感觉毛,有特
珠的感觉作用。每一毛囊基部的毛球有一大的感觉神经。须的最轻微的移动都能引起神
经末梢产生冲动传至脑的特殊感觉区,夜间活动的和穴居动物的须毛特别长。在海豹
它们是明显地作为一个远距离的感觉器官能觉察其他物体或鱼类路过时,在水中引起的
波浪或湍流的压力。常在混浊水中猎取食物的海豹,其视力退化。研究发现盲海豹如同
正常海豹一样的肥胖与健康。
豪猪、刺猬、针鼬以及其他一些哺乳类生出有效且危险的刺甲胄;北美豪猪的刺被
击中时能于基部断裂,加上末端有向后的尖钩深刺于受害者。为使迟钝的初遇者如狗了
解它们的利害这时豪猪使刺发出卡塔卡喀声并凸出刺k的白色标志朝向它们的干扰
者。
犰狳的甲壳有着十分不同的来源。鳞片是真皮来源的小骨骼,被以韧且角化的表
皮。照片中为一只呈防御姿态的犰狳,毛发从鳞片之间与无鳞的身体腹
部长出。
角及鹿角(鹿角)
哺乳类有三种角或似角物。
洞角 为反刍动物的角,如羊及牛,是由表皮角质化形成的中空的鞘内含来源
子头骨的骨核心。角正常时不更抵不分叉(虽然它仍可能有大幅度的弯曲),且两性
都有。唯一的北美叉角羚羊的角每年生殖季节后更换一次,但与鹿角的更换不一样,新
角由内部长出并将外鞘推离以替换旧的。
茸角 仅为鹿科的雄性所有。当成熟时,它们完全骨化。在每年生长期间,鹿角
在覆有富有血管的柔软皮肤称“鹿茸的嫩皮”下发生。恰好在生殖季节前,当鹿角的生
长已完成时,血管收缩,雄鹿对着树磨擦鹿角以撕破鹿茸的嫩皮。生殖季节
后鹿角脱换,几个月后新芽出现发育为第二副鹿角。几年后每一对新的鹿角较以前一对
大且复杂。每一年度鹿角的生长需要矿物质的代谢,在生长季节期间一头大的驼鹿或
麋鹿必须从它的植物性饲料小摄取50磅或更多的钙盐。
犀牛角 为第三种的角,是从真皮乳头发生的毛状角质纤维粘结形成的角
腺体
所有脊椎动物中,哺乳类的皮肤腺有最多的变化大多数转变为四种类型中的一
种,汗腺,味腺,皮脂腺及乳腺,全是由表皮衍生的。
汗腺 为单管,高度盘统的腺体,在大多数哺乳类,分布于身
体的大部分,但不存在于其它的脊椎动物。汗腺可以分为二种,局部
分泌与顶浆分泌。
局部分泌腺,分泌水伏汗液主要有调节体温的作用(蒸发散
热)。它们位于无毛区,在大多数哺乳类,特别是足的肉趾,虽然在
马、有的猿类及人类分布于全身,但在啮齿类、兔鲸及其他动物较退
化或没有。日前知道狗的汗腺遍布全身。在人类,种族的差异很明
显。黑种人较白种人有较多的汗腺,以忍受较热的气温。
顶浆分泌腺是汗腺的第二种类型,较全浆腺大,并有长而盘卷
成团的管。它们的分泌管在皮下盘曲。它们常开口于毛囊内,或在生过毛发的地方。它
们在系统发育上较局部分泌腺古老并存在于所有的哺乳类,有的仅有这一类的腺。女人
的顶浆腺较男人多二倍。它们约于青春期发生(在人类),限于腋下,生长阴毛的区
域、乳房、外耳道、阴茎包皮:阴囊及少数其他部位。这种分泌物不象一般似水的汗
(局部分泌腺),而是乳状,白色或黄色分泌物,干后在皮肤上形成一层似有粘性的薄
膜。在分泌过程中仅分泌细胞的顶端受损伤。它们的分泌物与体温的调节无关,但它们
的活力与性周期的某些方面有关。
味腺(臭腺) 几乎所有的哺乳类都有。它们的处置和作用有很大的不同。它们
用来与自己的同类联系,对周围环境作标记以作为警告或防御用。味腺位于
眼窝、趾间(鹿)、眼的后面以及在面颊上(无尾野兔和土拨鼠);也有在阴茎包
皮处(麝鼠、海狸和许多犬类)、尾的基部(狼和狐狸)、头的背而(单峰骆驼)以及
在肛区(臭鼬、水貂和鼬鼠)最后这些是所有腺体中气味最浓的,有管道开口于肛门
内;它们的分泌物可以有力地射至几尺远。当交配季节,许多哺乳类分泌浓
厚的气味借以引诱异性。人类也有味腺,但传统的文化教导我们不喜欢自己的气味,鼓
励赚钱的除臭剂工业生产无数的肥皂产品以及除臭味化合物。
皮脂腺 与毛囊紧密地联系在一起,虽然有的呈游离状,直接开口
于表面。它们属于全浆分泌腺,因在分泌过程中,腺体的内层细胞整个破坏,必须通过
细胞再生以维持进一步的分泌。腺细胞由于脂肪的堆积而膨胀然后坏死并成为一种多
脂的混合物被排出,称之皮脂,进入毛囊。由于它没有陈腐脂肪的臭味,称
之“文雅脂肪”,其作为敷料以维护皮肤及毛发的柔韧和光泽。大多数哺乳类的皮脂腺
遍及全身;人类在头皮和脸上最多。
乳腺 哺乳类名称由之而来,可能是顶浆分泌腺衍生的,而最近的研究认为其
可能是由皮脂脓衍化而来。无论是由哪一种进化起源,它存在于所有的雌性哺乳动物和
大多数(如不是全部)雄性哺乳类:在维性,它们是无活性,常复以毛发。在胚胎时期
沿着腹部的两侧,由表皮增厚发育形成乳房线,在线上的某些部位出现乳房,而介于隆
起的其他增厚部位消失。
人类女性乳腺在青春期由于脂肪的堆积开始增大,约发育至二十岁到顶峰。乳房于
时得到额外的发育。其他哺乳类的乳房仅征怀孕及哺育幼儿期间充满乳汁时局期性
地膨胀。腺的开口是通过高突的乳头(单孔类没有乳头)。灵长类、蝙蝠以及少数其他动物
的腺体位于胸部,但在其他哺乳类位于腹部或腹股沟处。乳头的数目不一,从人类、马、蝙蝠
及其他动物的二个到考拉熊(一种有袋类)的二十四个。同一种类中,数目也常不桓定。
乳汁的化学成分不同,人类含有1一2%的蛋白质3—6%的脂肪 6—8%的
碳水化合物,0.2%的盐分,余下的是水。牛乳有较多的蛋白质,约同样量的脂肪(平均
4%)以及较少的碳水化合物。在海洋哺乳类f鲸和海豹)及北极的哺乳类(北极熊和北
美驯鹿)为了种的生存,很重要的一点是使幼儿迅速生长,其乳汁含有30一40%的脂肪。