13種獸類肱骨的形態(tài)學(xué)比較

摘要 以虎、獅、棕熊、黑熊等13種動(dòng)物的肱骨為研究對(duì)象，觀察了肱骨形態(tài)特征，并測(cè)量了有關(guān)參數(shù)。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，食肉動(dòng)物肱骨與草食動(dòng)物存在明顯差別。不同種類動(dòng)物肱骨的差別呈現(xiàn)一定的規(guī)律性。肱骨的形態(tài)特征與動(dòng)物活動(dòng)方式存在一定的相關(guān)性。進(jìn)行肱骨分類比較時(shí)，肱骨后天活動(dòng)形成的部分形態(tài)特征應(yīng)謹(jǐn)慎使用。該研究將為動(dòng)物骨骼的分類或鑒別提供一定的啟示。

關(guān)鍵詞 骨骼形態(tài);肱骨;比較解剖;外髁上嵴;滑車上孔

中圖分類號(hào) Q954.54? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A

文章編號(hào) 0517-6611（2021）04-0085-03

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2021.04.022

Morphological Comparison of Humerus among 13 Species of Mammals

WANG Zhen （College of Wildlife and Natural Reserve， Northeast Forestry University， Harbin， Heilongjiang 150040）

Abstract The humerus of 13 species of mammals were used as the research objects to observe the morphological characteristics and measure the related parameters.The results showed that there were obvious differences of humerus between carnivorous and herbivorous animals. The difference of humerus among different species of animals showed a certain regularity. There was a certain relationship between the morphological characteristics of humerus and the activity ways of animals. When comparing the classification of humerus， some morphological features generated by the activity of humerus should be used with cautions. This study would provide some inspirations for the classification or identification of mammals bones.

Key words Bone morphology;Humerus;Comparative anatomy;Supercondylar crest of external condyle;Supratrochlear foramen

基金項(xiàng)目 國家林草局林業(yè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)項(xiàng)目。

作者簡介 王震（1979—），男，遼寧興城人，工程師，碩士，從事野生動(dòng)物分類學(xué)和物證鑒定研究。

收稿日期 2020-10-14

傳統(tǒng)獸類分類學(xué)對(duì)頭骨的研究較多，也是以頭骨作為分類的重要依據(jù)，另外對(duì)陰莖骨關(guān)注也較多，但對(duì)其他骨骼的形態(tài)學(xué)研究相對(duì)較少[1-2]。國內(nèi)出于中藥材虎骨、豹骨鑒定的需要，中藥鑒定工作者出版了一些虎骨及相近物種骨骼鑒別的經(jīng)驗(yàn)資料和骨骼圖譜[3-4]。一些古生物研究人員和考古工作者對(duì)出土的動(dòng)物骨骼或化石進(jìn)行了相關(guān)研究[5-7]。

動(dòng)物的骨骼在生物協(xié)同進(jìn)化過程中發(fā)揮了重要作用[8]。在進(jìn)化過程中，物種為適應(yīng)不同生存環(huán)境和生活方式產(chǎn)生了分化和改變，其內(nèi)在的骨骼也相應(yīng)改變，不僅表現(xiàn)在頭骨上，而且表現(xiàn)在其他骨骼上，如鯨類的四肢演化成鰭狀，其四肢長骨也相應(yīng)變得粗短。研究獸類四肢長骨的形態(tài)區(qū)別，有利于從骨骼進(jìn)化方面尋找獸類分類的依據(jù)，也有利于了解不同獸類間的動(dòng)作行為差異。

同時(shí)，骨骼鑒定也是打擊非法虎骨、豹骨貿(mào)易的必要環(huán)節(jié)。目前對(duì)虎骨等鑒定，一般采用DNA的方法進(jìn)行鑒別[9]。然而，由于骨骼受到不同加工方法的影響，有時(shí)難以提取到足量的DNA用于分析[10]。骨骼的形態(tài)學(xué)區(qū)別可以彌補(bǔ)一些不足。筆者對(duì)獸類長骨進(jìn)行了形態(tài)學(xué)比較，以期為動(dòng)物分類以及動(dòng)物骨骼的鑒別提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料

以國家林業(yè)局野生動(dòng)植物檢測(cè)中心收集到的13種動(dòng)物（包括貓科2種、熊科2種、犬科2種、鼬科2種、鹿科2種、?？?種、兔科2種）肱骨為研究對(duì)象，詳見表1，觀察并比較不同肱骨的形態(tài)區(qū)別，并測(cè)量了一些參數(shù)。

1.2 研究方法

1.2.1 形態(tài)學(xué)方法。通過觀察每種動(dòng)物的肱骨，比較各種動(dòng)物肱骨的異同之處。肱骨各部分名稱見圖1。

1.2.2 形態(tài)計(jì)量法。通過測(cè)量獲得肱骨的長、寬、厚等數(shù)據(jù)，并進(jìn)行比較分析。該研究參照安格拉·馮登德里施（Angelavonden-Driesch）等的骨骼測(cè)量方法[11-12]進(jìn)行測(cè)量，將肱骨置于平面上測(cè)量有關(guān)數(shù)據(jù)。該試驗(yàn)所用的主要器具為電子游標(biāo)卡尺和高度游標(biāo)卡尺。需要測(cè)量的部分參數(shù)如下：肱骨長度L、上端寬度Ws、上端厚Ts、下端寬度Wx、下端厚Tx、1/2 L骨干處寬度Wz和厚度Tz，見圖2。

2 結(jié)果與分析

2.1 肱骨形態(tài)特征

通過觀察發(fā)現(xiàn)，肱骨形態(tài)在不同類群呈現(xiàn)了不同特征，各種動(dòng)物的肱骨特征比較見表2。如草食動(dòng)物肱骨的大結(jié)節(jié)形態(tài)與食肉動(dòng)物肱骨存在明顯差異，前者大結(jié)節(jié)呈尖狀突出、高出肱骨頭甚多，后者大結(jié)節(jié)呈嵴狀、與肱骨頭幾乎等高;與食肉動(dòng)物存在較明顯的大結(jié)節(jié)嵴或前緣嵴不同，3種草食動(dòng)物的肱骨骨干均比較光滑。

在食肉動(dòng)物中，各科間動(dòng)物肱骨也存在一定的區(qū)別。貓科、熊科和鼬科動(dòng)物的外髁上嵴均非常發(fā)達(dá)，而犬科動(dòng)物卻不明顯;貓科和鼬科動(dòng)物具有髁上孔，熊科和犬科動(dòng)物無此特征，而犬科的狼和犬均具有滑車上孔。

通過以上比較發(fā)現(xiàn)，同類動(dòng)物間肱骨的形態(tài)具有共性特征，不同科的動(dòng)物肱骨形態(tài)存在著一定的區(qū)別，這些異同之處對(duì)于獸類學(xué)分類和骨骼鑒定具有一定的研究價(jià)值。

2.2 肱骨有關(guān)參數(shù)

2.2.1 肱骨兩端寬度。從圖3可以看出，幾乎所有肉食動(dòng)物的下端寬度都大于上端寬度，相反的是，鹿科、?？坪屯每频?種動(dòng)物的下端寬度小于上端寬度。其中，熊科和貓科動(dòng)物肱骨下端寬/長度明顯大于其他動(dòng)物，綿羊肱骨上端寬/長度最大。

2.2.2 肱骨兩端高度。

通過比較發(fā)現(xiàn)，肱骨上端高/長度在這些動(dòng)物中呈現(xiàn)出一定的規(guī)律，即貓科、熊科、犬科動(dòng)物肱骨上端高/長度大多大于鹿科、鼬科和兔科的6種動(dòng)物（圖4）。在食肉動(dòng)物中，貓科、熊科、犬科動(dòng)物肱骨下端高/長度大于鼬科的2種動(dòng)物。

2.2.3 肱骨兩端寬度與高度的比值。從圖5可以看出，肱骨上端的寬度均小于高度，因此肱骨上端的寬高比（寬度與高度的比值）均小于100%，其中紫貂和水貂較高;下端則與之相反，下端的高度均小于寬度，其中熊科和鼬科的4種動(dòng)物肱骨下端寬高比明顯大于其他動(dòng)物。

3 討論

3.1 肱骨下端寬度與外髁上嵴的作用

貓科和熊科動(dòng)物肱骨下端寬/長度明顯大于其他動(dòng)物，還具有明顯的外髁上嵴。這可能與增加前肢肘部橫向受力強(qiáng)度相關(guān)，這些動(dòng)物尺骨和橈骨可靈活扭轉(zhuǎn)并可進(jìn)行擊打動(dòng)作。其他動(dòng)物（如犬科、鹿科、?？频葎?dòng)物）動(dòng)物尺骨彎曲、與橈骨關(guān)節(jié)緊密，幾乎不能扭轉(zhuǎn)，其肱骨的左右橫向作用力強(qiáng)度可能無需加強(qiáng)，因此其肱骨下端的寬度相對(duì)較小，也不具有明顯的外髁上嵴。

3.2 滑車上孔的產(chǎn)生

狼、犬、東北兔和家兔，具有滑車上孔。通過與尺骨相關(guān)節(jié)的比較，這可能是由于尺骨鉤狀突長期作用所致。這幾種動(dòng)物尺骨鉤狀突均很突出，突出尺骨突很多，尺骨與肱骨大幅度動(dòng)作時(shí)，尺骨鉤狀突已經(jīng)接觸到肱骨鷹嘴窩底部時(shí)，尺骨鉤狀突以上未與肱骨有所接觸。狍、獐、綿羊等鉤狀突與尺骨突接近持平，后者也可與肱骨有所接觸。據(jù)報(bào)道，狼的滑車上孔亦有不存在的情況[13]。該研究中高加索犬的體型遠(yuǎn)大于狼，但其中一個(gè)滑車上孔存在，另一個(gè)滑車上孔尚未貫通，而且孔的大小遠(yuǎn)小于狼，也驗(yàn)證了上述推論。

據(jù)報(bào)道，熊類也可能存在滑車上孔[13]，其產(chǎn)生可能與上述研究相似。因此，以滑車上孔作為分類或鑒別依據(jù)時(shí)需謹(jǐn)慎使用，存在時(shí)可作為排他性推斷。

4 結(jié)論

該研究對(duì)13種動(dòng)物肱骨的形態(tài)區(qū)別進(jìn)行了初步分析，以期為從事骨骼形態(tài)分類或鑒別的研究人員提供啟示。該研究結(jié)果表明，食肉動(dòng)物肱骨與草食動(dòng)物存在明顯差別;不同種類動(dòng)物間肱骨存在一定的差別，具有一定的分類意義，仍需進(jìn)一步研究;肱骨的形態(tài)特征與動(dòng)物活動(dòng)方式存在一定的關(guān)系，如肱骨下端寬度、外髁上嵴和滑車上孔等;進(jìn)行肱骨分類比較時(shí)，肱骨后天活動(dòng)產(chǎn)生的部分形態(tài)特征應(yīng)謹(jǐn)慎使用。

參考文獻(xiàn)

[1]夏武平.動(dòng)物分類學(xué)工作之我見[J].獸類學(xué)報(bào)，2009，29（2）：112-115.

[2] 西本豐弘著，陳杰譯.動(dòng)物考古學(xué)的方法[J].北方文物，2000（1）：102-108.

[3] 盧慧卿.虎骨、豹骨、熊骨組織的鑒別研究[J].藥學(xué)學(xué)報(bào)，1982，17（5）：365-377.

[4] 趙仁庚，丁振成.假虎骨假豹骨的又一經(jīng)驗(yàn)鑒別方法[J].中國藥學(xué)雜志，1988（5）：29.

[5] 黃可佳.哈爾濱閻家崗遺址動(dòng)物骨骼圈狀堆積的初步研究[J].考古學(xué)報(bào)，2008（1）：1-14.

[6] 朱誠，馬春梅，李中軒，等.重慶忠縣中壩遺址出土的動(dòng)物骨骼揭示的動(dòng)物多樣性及環(huán)境變化特征[J].科學(xué)通報(bào)，2008，53（S1）：66-76.

[7] 格羅莫娃B.哺乳動(dòng)物大型管狀骨檢索表[M].劉后貽，等譯.北京：科學(xué)出版社，1960.

[8] 彭一良，李艷杰.淺析動(dòng)物骨骼的起源及其在生物進(jìn)化上的意義[J].黑龍江農(nóng)墾師專學(xué)報(bào)，2002（2）：85-87.

[9] 周用武，楊玉華.動(dòng)物物種鑒定的非DNA方法評(píng)述[J].通化師范學(xué)院學(xué)報(bào)，2009，30（10）：58-61.

[10] 唐曉晶.DNA分子標(biāo)記在中藥材鑒定中的應(yīng)用研究[D].北京：中國中醫(yī)科學(xué)院，2006.

[11] 周牧萱.動(dòng)物考古研究的科學(xué)化：讀《考古遺址出土動(dòng)物骨骼測(cè)量指南》[J].華夏考古，2009（4）：132-135.

[12] 安格拉·馮登德里施.考古遺址出土動(dòng)物骨骼測(cè)量指南[M].馬蕭林，侯彥峰，譯.北京：科學(xué)出版社，2007.

[13] 伊麗莎白·施密德.動(dòng)物骨骼圖譜[M].李天元，譯.武漢：中國地質(zhì)大學(xué)出版社，1992.