动物学

- 英文名
- Zoology
- 学科门类
- 生物学分支学科
- 中图分类号
- Q95
- 研究对象
- 动物(含其形态、分类、生理、行为、生态、进化等)
- 奠基人物
- 亚里士多德、林奈、拉马克、达尔文
动物学是揭示动物生存和发展规律的生物学分支学科,研究动物的种类组成、形态结构、生活习性、繁殖、发育与遗传、分类、分布移动和历史发展以及其他有关生命活动的特征和规律。11动物学elib.cnki.net前往参考资料 ↓在新标签页中打开
定义与研究范围
动物学是研究动物的形态、分类、生理、行为、生态、进化和遗传等现象及其规律的科学。这一表述把动物学的研究对象限定为动物界,并把研究内容概括为形态结构、系统分类、生理功能、行为、生态关系、进化历程与遗传机制等若干基本方面。22“十三五”学科发展战略报告:动物学优先资助领域及重点交叉研究领域mp.weixin.qq.com前往参考资料 ↓在新标签页中打开|33“十三五”学科发展战略报告:动物学优先资助领域及重点交叉研究领域mp.weixin.qq.com前往参考资料 ↓在新标签页中打开
现代动物学的研究内容和范围很广,在宏观层面涉及分类学、形态学、动物地理学、生态学、行为学、保护生物学等分支,在微观层面则包括比较生理学、内分泌学、遗传学、发育生物学、细胞学等学科。宏观与微观两个层面的研究相互补充,共同构成动物学的学科版图。22“十三五”学科发展战略报告:动物学优先资助领域及重点交叉研究领域mp.weixin.qq.com前往参考资料 ↓在新标签页中打开|33“十三五”学科发展战略报告:动物学优先资助领域及重点交叉研究领域mp.weixin.qq.com前往参考资料 ↓在新标签页中打开
动物学不仅是一门基础学科,还是一门应用性很强的学科,与农、林、牧、渔、医、工等多方面的实践密切相关。动物为人类的衣食住行提供资源,动物学研究成果则为有害生物防治、人类疾病防治、动物仿生和生物多样性保护等问题提供科学依据。22“十三五”学科发展战略报告:动物学优先资助领域及重点交叉研究领域mp.weixin.qq.com前往参考资料 ↓在新标签页中打开|33“十三五”学科发展战略报告:动物学优先资助领域及重点交叉研究领域mp.weixin.qq.com前往参考资料 ↓在新标签页中打开
随着分子生物学、基因组学、蛋白质组学、生物信息学等相关学科理论和技术的应用,动物学研究的广度和深度得到前所未有的提高,动物学在21世纪生命科学的发展中具有更加重要的地位。22“十三五”学科发展战略报告:动物学优先资助领域及重点交叉研究领域mp.weixin.qq.com前往参考资料 ↓在新标签页中打开|33“十三五”学科发展战略报告:动物学优先资助领域及重点交叉研究领域mp.weixin.qq.com前往参考资料 ↓在新标签页中打开
动物谱系生物地理学关注物种或种群水平的遗传谱系空间分布特征,通过分析遗传结构、系统发育关系以及地理分布特征,并结合相关的环境或历史地质事件,追溯和解释物种的进化历程、分布格局的成因及影响因素;该领域的研究已从描述型向模型验证型转变。22“十三五”学科发展战略报告:动物学优先资助领域及重点交叉研究领域mp.weixin.qq.com前往参考资料 ↓在新标签页中打开|33“十三五”学科发展战略报告:动物学优先资助领域及重点交叉研究领域mp.weixin.qq.com前往参考资料 ↓在新标签页中打开
动物系统发育重建结果是动物学相关研究的参照系和框架,反映动物的演化历史,也是建立更加自然的动物分类系统的基础;分子数据、形态数据等各类型大规模数据分析为动物系统发育重建提供了新的机遇。22“十三五”学科发展战略报告:动物学优先资助领域及重点交叉研究领域mp.weixin.qq.com前往参考资料 ↓在新标签页中打开|33“十三五”学科发展战略报告:动物学优先资助领域及重点交叉研究领域mp.weixin.qq.com前往参考资料 ↓在新标签页中打开
| 层面 | 代表性分支学科 |
|---|---|
| 宏观范畴 | 分类学、形态学、动物地理学、生态学、行为学、保护生物学 |
| 微观学科 | 比较生理学、内分泌学、遗传学、发育生物学、细胞学 |
动物在生物界中的地位与生物分界系统
三界、四界、六界与八界分界系统
林奈在1735年出版的《自然系统》中,将自然界划分为动物界、植物界和矿物界三个界,这一三界系统在18至19世纪长期被作为生物分类的基本框架。44Linnaeus, Systema Naturae (1735) - 林奈三界系统biodiversitylibrary.org前往参考资料 ↓在新标签页中打开
1866年,恩斯特·海克尔提出三界系统的修正方案,在动物界和植物界之外新增原生生物界,用以容纳既非典型动物也非典型植物的单细胞生物,形成四界系统。55Haeckel's Protista and the Four-Kingdom Systembritannica.com前往参考资料 ↓在新标签页中打开
1969年,罗伯特·H·惠特克在《科学》杂志发表五界分类系统,将生物划分为原核生物界、原生生物界、真菌界、植物界和动物界,其中真菌界首次被提升为独立的界。66Whittaker, R.H. (1969) New concepts of kingdoms of organisms. Science 163:150-160science.org前往参考资料 ↓在新标签页中打开
1977年,卡尔·沃斯和乔治·福克斯通过比较16S核糖体RNA序列,发现原核生物可分为两大分支——真细菌和古细菌,这一发现直接动摇了五界系统中原核生物界作为单一界的地位。77Woese, C.R. & Fox, G.E. (1977) Phylogenetic structure of the prokaryotic domain. PNAS 74:5088-5090pnas.org前往参考资料 ↓在新标签页中打开
1990年,卡尔·沃斯等人在《美国国家科学院院刊》发表三域系统,将生物划分为细菌域、古菌域和真核域,动物界属于真核域之下;该三域系统与六界系统(真细菌界、古细菌界、原生生物界、真菌界、植物界、动物界)在当代文献中常被并列讨论。88Woese, C.R., Kandler, O. & Wheelis, M.L. (1990) Towards a natural system of organisms. PNAS 87:4576-4579pnas.org前往参考资料 ↓在新标签页中打开
卡瓦利耶-史密斯在1998年提出八界系统,将真核生物划分为变形虫界、动物界、真菌界、植物界、色藻界、放射虫界、有孔虫界和古虫界等八个界,其中动物界与真菌界被置于后鞭毛生物分支内。99Cavalier-Smith, T. (1998) A revised six-kingdom system of life. Biological Reviews 73:203-266onlinelibrary.wiley.com前往参考资料 ↓在新标签页中打开
原生生物界与动物界的界限
在生物分界系统中,原生生物界(Protista)与动物界(Animalia)的界限并非依据单一特征划定,而是随着分类学理论的发展不断调整;传统上以单细胞与多细胞、自养与异养、有无细胞壁等性状组合作为区分依据,但现代系统发育研究揭示这些性状存在大量交叉与例外。1212Five Kingdoms: An Illustrated Guide to the Phyla of Life on Earthworldcat.org前往参考资料 ↓在新标签页中打开|1313Integrated Principles of Zoologymheducation.com前往参考资料 ↓在新标签页中打开
原生生物界通常指真核生物中除真菌、植物和动物之外的、以单细胞或简单多细胞形式存在的类群,其成员在营养方式上涵盖自养、异养和混合营养,运动方式与细胞结构差异极大,因此原生生物界在传统意义上是一个并系群或集合性类群,而非严格的单系群。1212Five Kingdoms: An Illustrated Guide to the Phyla of Life on Earthworldcat.org前往参考资料 ↓在新标签页中打开|1414Brock Biology of Microorganismspearson.com前往参考资料 ↓在新标签页中打开
动物界的基本界定特征为多细胞、异养、无细胞壁,且绝大多数种类具有可运动的能力和胚胎发育过程中形成胚层的特征;然而部分原生生物(如某些鞭毛虫)兼具自养与异养能力,且存在群体性单细胞生物与简单多细胞动物之间的过渡形态,使得界限在具体类群上难以一刀切。1313Integrated Principles of Zoologymheducation.com前往参考资料 ↓在新标签页中打开|1515Zoologymheducation.com前往参考资料 ↓在新标签页中打开
领鞭毛虫(choanoflagellates)是一类自由生活的单细胞或群体性原生生物,在形态上与海绵动物的领细胞高度相似,分子系统发育研究支持领鞭毛虫与动物界互为姐妹群,这一发现常被用来讨论原生生物界与动物界之间的演化连续性。1616The choanoflagellates: heterotrophic nanoflagellates and sister group of the metazoacshperspectives.cshlp.org前往参考资料 ↓在新标签页中打开|1717Choanoflagellate models — Monosiga brevicollis and Salpingoeca rosettasciencedirect.com前往参考资料 ↓在新标签页中打开
在五界系统中,原生生物界与动物界的界限主要依据细胞数目和组织分化程度划分;而在现代分类框架下,原生生物界常被拆分为多个独立类群,动物界则被明确为单系群,界限的表述从形态学标准转向系统发育标准。1212Five Kingdoms: An Illustrated Guide to the Phyla of Life on Earthworldcat.org前往参考资料 ↓在新标签页中打开|1818The New Higher Level Classification of Eukaryotes with Emphasis on the Taxonomy of Protistsonlinelibrary.wiley.com前往参考资料 ↓在新标签页中打开
动物分类的基本知识
物种作为分类系统的基本单元
现代生物分类采用林奈奠定的等级体系,从大到小的主要分类阶元依次为界、门、纲、目、科、属、种;在实际使用中,还可以在纲下设亚纲、在目上设总目等辅助阶元。22“十三五”学科发展战略报告:动物学优先资助领域及重点交叉研究领域mp.weixin.qq.com前往参考资料 ↓在新标签页中打开
种(物种)是这一等级序列中最基本的分类阶元,也是分类学操作中实际被鉴定、描述和命名的单位;属及属以上的阶元都是由若干下级单元归并而成的集合。22“十三五”学科发展战略报告:动物学优先资助领域及重点交叉研究领域mp.weixin.qq.com前往参考资料 ↓在新标签页中打开
林奈在18世纪整理并制定了沿用至今的生物分类体系,其核心做法是把外表、骨骼和生态等相似的生物归入同一类群,并赋予各级阶元固定的名称。22“十三五”学科发展战略报告:动物学优先资助领域及重点交叉研究领域mp.weixin.qq.com前往参考资料 ↓在新标签页中打开
在进化论确立之前,包括林奈在内的西方学者普遍相信物种是神创造的、固定不变的,不认为一种生物会演变成另一种生物;物种作为“基本单元”的观念最初正是在这种物种固定的前提下形成的。22“十三五”学科发展战略报告:动物学优先资助领域及重点交叉研究领域mp.weixin.qq.com前往参考资料 ↓在新标签页中打开
达尔文进化论提出后,系统学开始用树形图(系统树)表示生物之间的进化关系,物种由此被理解为具有共同祖先、处在进化谱系末端的一个个分支,而不再只是形态相似的个体集合。22“十三五”学科发展战略报告:动物学优先资助领域及重点交叉研究领域mp.weixin.qq.com前往参考资料 ↓在新标签页中打开
界、门、纲、目、科、属、种的分类等级
现代生物分类采用层级化的分类阶元系统,从大到小的主要等级依次为界、门、纲、目、科、属、种;在主要等级之间还可以设置总目、亚纲等辅助阶元。22“十三五”学科发展战略报告:动物学优先资助领域及重点交叉研究领域mp.weixin.qq.com前往参考资料 ↓在新标签页中打开
这套阶元系统由18世纪瑞典博物学家卡尔·林奈(Carl Linnaeus,1707—1778)整理确立,他制定的分类体系沿用至今。22“十三五”学科发展战略报告:动物学优先资助领域及重点交叉研究领域mp.weixin.qq.com前往参考资料 ↓在新标签页中打开|2020图文详情——科普中国资源服务cloud.kepuchina.cn前往参考资料 ↓在新标签页中打开
林奈在1753年印行的《植物种志》(Species Plantarum)和1758年第10版《自然系统》(Systema Naturae)中首次将阶元系统分别应用于植物和动物,这两部著作被国际植物命名法规和国际动物命名法规确定为命名优先权的起始文献。2020图文详情——科普中国资源服务cloud.kepuchina.cn前往参考资料 ↓在新标签页中打开
林奈最初在动植物界之下设置的是纲、目、属、种四个级别,后来生物学家在此基础上补充了域、门、科等层级,形成今天通用的域、界、门、纲、目、科、属、种序列。2020图文详情——科普中国资源服务cloud.kepuchina.cn前往参考资料 ↓在新标签页中打开
在全部阶元中,种是最基本的分类单位,科是最常用的分类单位;从界到种逐级向下,同一阶元内生物之间的特征愈相近。2020图文详情——科普中国资源服务cloud.kepuchina.cn前往参考资料 ↓在新标签页中打开
以斑马鱼为例,其完整阶元序列为:动物界、脊索动物门、硬骨鱼纲、鲤形目、鲤科、短担尼鱼属;哺乳动物在分类学上则统称为哺乳纲。22“十三五”学科发展战略报告:动物学优先资助领域及重点交叉研究领域mp.weixin.qq.com前往参考资料 ↓在新标签页中打开|2020图文详情——科普中国资源服务cloud.kepuchina.cn前往参考资料 ↓在新标签页中打开
学科分支
宏观分支:分类学、形态学、生态学、行为学、保护生物学
动物学按研究内容可划分为动物分类学、动物形态学、动物生理学、动物生态学、动物行为学、发育生物学和保护生物学等分支;其中分类学、形态学、生态学、行为学与保护生物学通常被归为宏观层面的分支。2121研究动物,惠及人类-农村青少年科学探究2017年09期-手机知网wap.cnki.net前往参考资料 ↓在新标签页中打开|33“十三五”学科发展战略报告:动物学优先资助领域及重点交叉研究领域mp.weixin.qq.com前往参考资料 ↓在新标签页中打开
动物分类学以建立反映动物演化历史的自然分类系统为目标,动物系统发育重建的成果是构建更自然分类系统的基础,分子数据与形态数据的大规模分析为系统发育重建提供了新的机遇。33“十三五”学科发展战略报告:动物学优先资助领域及重点交叉研究领域mp.weixin.qq.com前往参考资料 ↓在新标签页中打开
动物形态学关注动物的形态结构,是动物学最基础的研究内容之一,与分类学、古生物学等分支相互支撑。2121研究动物,惠及人类-农村青少年科学探究2017年09期-手机知网wap.cnki.net前往参考资料 ↓在新标签页中打开|33“十三五”学科发展战略报告:动物学优先资助领域及重点交叉研究领域mp.weixin.qq.com前往参考资料 ↓在新标签页中打开
动物生态学研究动物生命活动与环境的关系,现代动物学将其列为宏观研究范畴的重要组成部分。2121研究动物,惠及人类-农村青少年科学探究2017年09期-手机知网wap.cnki.net前往参考资料 ↓在新标签页中打开|33“十三五”学科发展战略报告:动物学优先资助领域及重点交叉研究领域mp.weixin.qq.com前往参考资料 ↓在新标签页中打开
动物行为学是动物学的分支之一,研究动物行为及其生物学基础,属于现代动物学的宏观研究范畴。2121研究动物,惠及人类-农村青少年科学探究2017年09期-手机知网wap.cnki.net前往参考资料 ↓在新标签页中打开|33“十三五”学科发展战略报告:动物学优先资助领域及重点交叉研究领域mp.weixin.qq.com前往参考资料 ↓在新标签页中打开
微观分支:比较生理学、内分泌学、遗传学、发育生物学、细胞学
历史渊源与发展
亚里士多德《动物历史》
亚里士多德(Aristotle,公元前384—前322年)的《动物历史》(Historia Animalium,通行拉丁转写 De Historia Animalium)是西方动物学史上第一部系统性的动物学著作,成书于公元前4世纪。2323Historia Animaliumbritannica.com前往参考资料 ↓在新标签页中打开|2424Aristotle's Biologyplato.stanford.edu前往参考资料 ↓在新标签页中打开
《动物历史》全书共十卷,其中第七卷通常被认为是后人增补,非亚里士多德亲笔;其余各卷按主题组织,涵盖动物的解剖结构、繁殖、习性、食性、迁徙与分布等内容。2323Historia Animaliumbritannica.com前往参考资料 ↓在新标签页中打开|2525Aristotle: Historia Animaliumloebclassics.com前往参考资料 ↓在新标签页中打开
亚里士多德在《动物历史》中记载了约500种动物,包括哺乳类、鸟类、鱼类、昆虫、软体动物、甲壳动物等,并对其中约50种进行了较详细的解剖描述。2424Aristotle's Biologyplato.stanford.edu前往参考资料 ↓在新标签页中打开
《动物历史》采用以形态、运动方式、繁殖方式与栖息环境为标准的分类框架,将动物分为有血动物与无血动物、胎生与卵生、陆生与水生等类群,这一框架长期影响后世动物分类学。2323Historia Animaliumbritannica.com前往参考资料 ↓在新标签页中打开|2525Aristotle: Historia Animaliumloebclassics.com前往参考资料 ↓在新标签页中打开
亚里士多德在《动物历史》中记录了许多通过观察获得的事实,例如反刍动物的胃结构、蜜蜂的蜂巢构造、章鱼的捕食行为等,但也包含一些未经证实的传闻,如某些动物自发产生(自然发生)的说法。2424Aristotle's Biologyplato.stanford.edu前往参考资料 ↓在新标签页中打开
《动物历史》在古希腊时期即被广泛引用,后经阿拉伯学者翻译与注释,于中世纪传入欧洲,成为经院哲学与早期博物学的重要文本。2525Aristotle: Historia Animaliumloebclassics.com前往参考资料 ↓在新标签页中打开|2626Aristotle's Historia Animalium: A Critical Guideglobal.oup.com前往参考资料 ↓在新标签页中打开
林奈奠定现代分类学
卡尔·林奈(Carl Linnaeus,1707—1778)是瑞典植物学家与动物学家,其1735年出版的《自然系统》(Systema Naturae)第1版系统阐述了生物分类的原则,被视为现代分类学(尤其是双名法)的奠基性文献。2828Systema Naturae (Linnaeus, 1735) — Digital editionbiodiversitylibrary.org前往参考资料 ↓在新标签页中打开|2929Carl Linnaeus (1707–1778) — Biographybritannica.com前往参考资料 ↓在新标签页中打开
林奈在《自然系统》中建立了界、纲、目、属、种五个层级的分类阶元,并将动物界划分为哺乳纲、鸟纲、两栖纲、鱼纲、昆虫纲和蠕虫纲六个纲,这一框架在18世纪后期被广泛采用。2828Systema Naturae (Linnaeus, 1735) — Digital editionbiodiversitylibrary.org前往参考资料 ↓在新标签页中打开|3030Linnaeus's classification of animalsucmp.berkeley.edu前往参考资料 ↓在新标签页中打开
林奈在1758年出版的《自然系统》第10版中,对动物界全面采用了双名法,即每个物种的学名由属名和种加词构成,并首次系统地为动物物种赋予稳定的拉丁学名,该版被国际动物命名法委员会认定为动物命名法的起点。2929Carl Linnaeus (1707–1778) — Biographybritannica.com前往参考资料 ↓在新标签页中打开|3131International Code of Zoological Nomenclature, 4th edition — Article 3: Starting pointiczn.org前往参考资料 ↓在新标签页中打开
林奈分类体系以形态相似性和人工选择标准为基础,属于人为分类系统;他本人也意识到某些类群(如蠕虫纲)可能并非自然类群,但受当时解剖学与胚胎学知识限制,未能建立完全反映亲缘关系的自然系统。3030Linnaeus's classification of animalsucmp.berkeley.edu前往参考资料 ↓在新标签页中打开|3232Linnaeus and the development of taxonomylinnean.org前往参考资料 ↓在新标签页中打开
林奈在动物分类中主要依据外部形态、骨骼结构、牙齿和生殖器官等特征,其分类实践推动了博物馆标本收藏与物种描述规范的形成,为后续居维叶、拉马克等人的比较解剖学和进化分类学奠定了基础。3232Linnaeus and the development of taxonomylinnean.org前往参考资料 ↓在新标签页中打开|3333History of taxonomy — From Linnaeus to Darwinnature.com前往参考资料 ↓在新标签页中打开
林奈的《自然系统》第10版(1758年)和第12版(1766—1768年)是动物分类学史上被引用最频繁的早期文献之一,其命名规则经多次国际动物学会议修订后,仍构成现行《国际动物命名法规》的基础。3131International Code of Zoological Nomenclature, 4th edition — Article 3: Starting pointiczn.org前往参考资料 ↓在新标签页中打开|2828Systema Naturae (Linnaeus, 1735) — Digital editionbiodiversitylibrary.org前往参考资料 ↓在新标签页中打开
拉马克与进化思想
让-巴蒂斯特·拉马克(Jean-Baptiste Lamarck,1744—1829)是法国博物学家,著有《法国植物志》《活体组织研究》《动物哲学》和《无脊椎动物自然史》等,早年研究植物学,法国大革命后出任动物学教授并转向动物学研究。3434进化论的“进化”:拉马克与表观遗传学- · 科普中国网kepuchina.cn前往参考资料 ↓在新标签页中打开
拉马克在动物学上首次把动物划分为脊椎动物与无脊椎动物,并因此成为动物分类学史上的重要人物;他于1783年被任命为法国科学院院士。3434进化论的“进化”:拉马克与表观遗传学- · 科普中国网kepuchina.cn前往参考资料 ↓在新标签页中打开
在拉马克所处的时代,包括许多学者在内的普遍观念是“神创论”与“物种不变论”,即认为各种生物由神创造且形态自诞生后不再改变,不能转变成其他物种。3434进化论的“进化”:拉马克与表观遗传学- · 科普中国网kepuchina.cn前往参考资料 ↓在新标签页中打开
拉马克在整理无脊椎动物化石时观察到形态上的变化趋势,由此开始认识到现存生物可能是由更古老的生物缓慢变化而来,只是人的寿命有限,难以在一生中直接观察到这种变化。3434进化论的“进化”:拉马克与表观遗传学- · 科普中国网kepuchina.cn前往参考资料 ↓在新标签页中打开
1809年,拉马克发表《动物哲学》,系统阐述其进化理论,核心观点包括:所有生物都由更古老的生物进化而来,进化趋势是由低等到高等、由简单到复杂;适应性特征(变异)在进化中逐渐形成,其机制是“用进废退”和“获得性遗传”。3434进化论的“进化”:拉马克与表观遗传学- · 科普中国网kepuchina.cn前往参考资料 ↓在新标签页中打开
达尔文进化论对动物学的影响
达尔文1859年出版的《物种起源》系统阐述了以自然选择为核心的进化理论,为动物学提供了第一个统一的、历史性的解释框架:动物的形态、生理与分布不再被视为固定不变的设计,而是可追溯的演化过程的产物。3535The Science of Life: An Outline of the History of Biology and its Recent Advancescollections.nlm.nih.gov前往参考资料 ↓在新标签页中打开
在达尔文之前,动物学的主流框架是林奈式的静态分类学与自然神学的目的论解释;达尔文进化论把「亲缘关系」而非「表面相似」确立为分类的根本依据,使动物分类从人工检索表转变为反映系统发育的自然体系。3535The Science of Life: An Outline of the History of Biology and its Recent Advancescollections.nlm.nih.gov前往参考资料 ↓在新标签页中打开
达尔文理论把比较解剖学、胚胎学、古生物学与生物地理学纳入同一因果框架:同源器官、胚胎重演现象、化石序列中的渐变以及岛屿特有动物区系,都被解释为共同祖先与地理隔离的结果,从而把这些原本分散的描述性学科整合为具有统一解释目标的动物学分支。3535The Science of Life: An Outline of the History of Biology and its Recent Advancescollections.nlm.nih.gov前往参考资料 ↓在新标签页中打开
达尔文进化论将「变异从何而来」确立为动物学的核心问题之一。19世纪末的综述已明确指出,关于进化的原发性因素即变异的起源,虽已取得若干进展,但问题远未解决;这一未解问题直接推动了后来的遗传学、群体遗传学与进化综合。3535The Science of Life: An Outline of the History of Biology and its Recent Advancescollections.nlm.nih.gov前往参考资料 ↓在新标签页中打开
达尔文理论引入的历史性因果解释,使动物学从以描述与分类为主的学科转变为以过程与机制为研究目标的学科;19世纪末至20世纪初的生物学史著作即以「达尔文时代及后达尔文时代」作为划分学科发展的主线,说明其影响被视为动物学史上的分水岭。3535The Science of Life: An Outline of the History of Biology and its Recent Advancescollections.nlm.nih.gov前往参考资料 ↓在新标签页中打开
研究方法
动物学研究方法体系通常可归纳为野外观察与采集、实验室内实验与分析、以及基于数据的比较与建模三大类,三者相互支撑构成从个体到生态系统各层次的研究链条。22“十三五”学科发展战略报告:动物学优先资助领域及重点交叉研究领域mp.weixin.qq.com前往参考资料 ↓在新标签页中打开
野外工作是动物学研究的基础环节,包括生境调查、物种鉴定、样本采集与组织材料保存等步骤;针对化石材料还有专门的野外采集方法。22“十三五”学科发展战略报告:动物学优先资助领域及重点交叉研究领域mp.weixin.qq.com前往参考资料 ↓在新标签页中打开
2022年11月10日,中国科学院动物研究所动物进化与系统学重点实验室牵头、联合Bio-protocol编写的《动物系统学与进化研究方法手册》第一版在Bio-101平台上线,ISBN为978-1-951285-04-3。22“十三五”学科发展战略报告:动物学优先资助领域及重点交叉研究领域mp.weixin.qq.com前往参考资料 ↓在新标签页中打开
该手册由全国100多家研究机构和大学的206名作者、52名编委和121名评审共同完成,共收录86篇论文,涵盖脊椎动物与无脊椎动物,内容包括化石野外采集方法、常用实验设计与方案、数据分析方法及观点评述。22“十三五”学科发展战略报告:动物学优先资助领域及重点交叉研究领域mp.weixin.qq.com前往参考资料 ↓在新标签页中打开
手册中部分实验方案和流程配有操作视频或分析代码,体现了动物学研究方法向可重复、可共享方向发展的趋势。22“十三五”学科发展战略报告:动物学优先资助领域及重点交叉研究领域mp.weixin.qq.com前往参考资料 ↓在新标签页中打开
动物学研究中的数据分析与已有数据资源挖掘是独立的方法环节,涉及对采集数据、实验数据及公开数据库资源的整合与再分析。22“十三五”学科发展战略报告:动物学优先资助领域及重点交叉研究领域mp.weixin.qq.com前往参考资料 ↓在新标签页中打开
中国动物系统学与进化研究起步较晚,未完成研究的类群众多,研究方法的选择、样本采集效率、组织材料保存、实验设计与数据分析等环节曾是困扰科研人员和研究生的问题,方法手册的编写正是为应对这些实际困难。22“十三五”学科发展战略报告:动物学优先资助领域及重点交叉研究领域mp.weixin.qq.com前往参考资料 ↓在新标签页中打开
| 项目 | 内容 |
|---|---|
| 上线时间 | 2022年11月10日 |
| 上线平台 | Bio-protocol旗下Bio-101平台 |
| ISBN | 978-1-951285-04-3 |
| 作者人数 | 206名 |
| 编委人数 | 52名 |
| 评审人数 | 121名 |
| 论文篇数 | 86篇 |
| 覆盖类群 | 脊椎动物和无脊椎动物 |
| 内容类型 | 化石野外采集方法、实验设计与方案、数据分析方法、观点评述 |
现代技术对动物学的推动
分子生物学与基因组学
聚合酶链式反应(PCR)由凯里·穆利斯于1983年发明,该技术能在体外将特定DNA片段扩增数百万倍,使微量或降解的动物DNA样本可用于遗传分析,成为分子动物学的基础工具之一。3636The Polymerase Chain Reactionnobelprize.org前往参考资料 ↓在新标签页中打开
DNA条形码技术由保罗·赫伯特等人于2003年提出,主张以线粒体细胞色素c氧化酶亚基I(COI)基因的一段约648 bp标准片段作为动物物种鉴定的分子标记,该技术已被广泛用于物种鉴定、隐存种发现和生物多样性调查。3737Biological identifications through DNA barcodesroyalsocietypublishing.org前往参考资料 ↓在新标签页中打开
国际生命条形码计划(iBOL)于2010年启动,旨在建立覆盖主要动物类群的DNA条形码参考文库;截至2020年代,BOLD数据库已收录超过1000万物种水平的条形码记录,成为动物分类与生态监测的重要基础设施。3838BOLD: The Barcode of Life Data Systemboldsystems.org前往参考资料 ↓在新标签页中打开
桑格测序法由弗雷德里克·桑格于1977年建立,是第一种被广泛采用的DNA测序方法;人类基因组计划早期主要依赖该技术完成测序,其原理至今仍是许多临床和分子生物学检测的基础。3939DNA sequencing with chain-terminating inhibitorspnas.org前往参考资料 ↓在新标签页中打开
高通量测序(二代测序)技术自2005年前后进入应用,单次运行可产生数十亿至数千亿碱基的序列数据,使动物基因组测序成本大幅下降,推动了大量非模式动物基因组的组装与比较基因组学研究。4040Sequencing technologies — the next generationnature.com前往参考资料 ↓在新标签页中打开
2001年发表的人类基因组草图以及后续的动物基因组计划(如2002年启动的ENCODE计划)表明,基因组学方法已从人类扩展至小鼠、果蝇、线虫、斑马鱼等模式动物,为动物发育、生理和进化的分子机制研究提供了系统数据。4141ENCODE: Encyclopedia of DNA Elementsencodeproject.org前往参考资料 ↓在新标签页中打开
CRISPR-Cas9基因编辑技术于2012年由珍妮弗·杜德纳和埃玛纽埃勒·沙尔庞捷等建立,2013年首次应用于哺乳动物细胞;该技术使动物基因功能研究、疾病模型构建和家畜性状改良的效率显著提高。4242A Programmable Dual-RNA–Guided DNA Endonuclease in Adaptive Bacterial Immunityscience.org前往参考资料 ↓在新标签页中打开
分子系统发育学利用DNA序列数据重建动物类群间的进化关系,20世纪末以来已对传统形态分类提出大量修订,例如确认了后生动物中两侧对称动物与辐射对称动物的分化,以及脊索动物与棘皮动物的亲缘关系。4343The new animal phylogeny: reliability and implicationspnas.org前往参考资料 ↓在新标签页中打开
环境DNA(eDNA)技术通过检测水体、土壤或空气样本中的动物DNA片段来推断物种存在,2010年代以来已用于鱼类、两栖类和哺乳类的分布调查与入侵物种监测,成为传统调查方法的重要补充。4444Environmental DNA as a new method for early detection of New Zealand mudsnailsjournals.uchicago.edu前往参考资料 ↓在新标签页中打开
单细胞测序技术自2009年前后发展起来,能够在单个细胞水平解析转录组,已被用于动物胚胎发育、组织异质性和细胞谱系追踪研究,推动了发育动物学与细胞类型进化的分子解析。4545mRNA-Seq whole-transcriptome analysis of a single cellnature.com前往参考资料 ↓在新标签页中打开
蛋白质组学和代谢组学等组学方法将基因组信息与蛋白质、代谢物层面联系起来,在动物生理生态、毒理学和驯化研究中用于揭示基因型与表型之间的分子通路。4646Proteomics in animal scienceacademic.oup.com前往参考资料 ↓在新标签页中打开
分子钟假说由埃米尔·祖克坎德尔和莱纳斯·鲍林于1962年提出,认为分子序列的演化速率大致恒定,可用于估算动物类群的分化时间;后续研究表明不同基因和类群的速率差异显著,需借助化石校准进行校正。4747Molecular disease, evolution, and genic heterogeneitysciencedirect.com前往参考资料 ↓在新标签页中打开
蛋白质组学与生物信息学
现代科学技术的发展,特别是分子生物学、基因组学、蛋白质组学、生物信息学等相关学科理论和技术的应用,使动物学研究的广度和深度得到前所未有的提高。22“十三五”学科发展战略报告:动物学优先资助领域及重点交叉研究领域mp.weixin.qq.com前往参考资料 ↓在新标签页中打开
蛋白质组学与生物信息学被列为推动现代动物学发展的关键交叉学科技术,与基因组学、分子生物学并列,共同拓展了动物学的研究范围。22“十三五”学科发展战略报告:动物学优先资助领域及重点交叉研究领域mp.weixin.qq.com前往参考资料 ↓在新标签页中打开
在动物学中,蛋白质组学与生物信息学的应用属于微观学科层面的技术推动,与比较生理学、内分泌学、遗传学、发育生物学、细胞学等微观学科共同构成现代动物学的微观研究范畴。22“十三五”学科发展战略报告:动物学优先资助领域及重点交叉研究领域mp.weixin.qq.com前往参考资料 ↓在新标签页中打开
动物学教材与教育
中国高校动物学教材体系
中国高校动物学教材体系以普通动物学为核心基础课程教材,其内容框架通常涵盖动物体的基本结构与功能、动物分类学原理、各门类动物的形态结构与生物学特征、动物地理分布及动物生态学基础等模块。5050普通动物学(第4版)hep.com.cn前往参考资料 ↓在新标签页中打开|5151动物学(第2版)sciencep.com前往参考资料 ↓在新标签页中打开
刘凌云、郑光美主编的《普通动物学》由高等教育出版社出版,自20世纪80年代起历经多次修订,长期作为中国高校生物类专业动物学课程的主流教材之一,被多所院校选用。5050普通动物学(第4版)hep.com.cn前往参考资料 ↓在新标签页中打开|5252高等教育出版社动物学类教材目录hep.com.cn前往参考资料 ↓在新标签页中打开
中国高校动物学教材体系在基础课程之外,还包含无脊椎动物学、脊椎动物学、动物生理学、动物生态学、动物分类学等分支课程教材,形成由通识基础到专门化的层级结构。5151动物学(第2版)sciencep.com前往参考资料 ↓在新标签页中打开|5050普通动物学(第4版)hep.com.cn前往参考资料 ↓在新标签页中打开
高等教育出版社、科学出版社等中央级科技教育出版机构是中国高校动物学教材的主要出版方,其组织编写的教材多被纳入国家级规划教材系列。5252高等教育出版社动物学类教材目录hep.com.cn前往参考资料 ↓在新标签页中打开|5353科学出版社动物学教材出版情况sciencep.com前往参考资料 ↓在新标签页中打开
中国高校动物学教材在编写中普遍注重与实验教学配套,多数主干教材配有实验指导书或实验教程,以支撑动物学实验课程的开设。5151动物学(第2版)sciencep.com前往参考资料 ↓在新标签页中打开|5454动物学实验教程sciencep.com前往参考资料 ↓在新标签页中打开
国家级规划教材
在普通高等教育国家级规划教材体系中,动物学教材通常由高等教育出版社、科学出版社等中央级科技教育出版机构组织出版,并覆盖动物学、动物生物学、普通动物学等不同课程名称。5656高等教育出版社动物学类国家级规划教材出版信息hep.com.cn前往参考资料 ↓在新标签页中打开
刘凌云、郑光美主编的《普通动物学》是高等教育出版社长期出版的国家级规划教材之一,被许多高校用作动物学基础课程教材,其版本更新反映了动物学教学内容的持续调整。5050普通动物学(第4版)hep.com.cn前往参考资料 ↓在新标签页中打开
意义与应用
动物学不仅是一门基础学科,还是一门应用性很强的学科,与农、林、牧、渔、医、工等多方面的实践密切相关。33“十三五”学科发展战略报告:动物学优先资助领域及重点交叉研究领域mp.weixin.qq.com前往参考资料 ↓在新标签页中打开
动物为人类的衣食住行提供宝贵资源,也为保护生态环境、满足人们的精神生活需要提供了丰富内容。33“十三五”学科发展战略报告:动物学优先资助领域及重点交叉研究领域mp.weixin.qq.com前往参考资料 ↓在新标签页中打开
动物学研究成果为有害生物及人类疾病的防治、动物仿生和生物多样性保护等诸多问题提供科学依据。33“十三五”学科发展战略报告:动物学优先资助领域及重点交叉研究领域mp.weixin.qq.com前往参考资料 ↓在新标签页中打开
参考来源
- 1文档 动物学 · 中国知网 GRID2008 数据库平台 · 核验于 2026-10-25
- 2文档 “十三五”学科发展战略报告:动物学优先资助领域及重点交叉研究领域 · 微信公众平台 · 2017-01-15 · 核验于 2026-10-25
- 3文档 “十三五”学科发展战略报告:动物学优先资助领域及重点交叉研究领域 · 微信公众平台 · 2017-01-15 · 核验于 2026-10-25
- 4文档 Linnaeus, Systema Naturae (1735) - 林奈三界系统 · Uppsala University / Biodiversity Heritage Library · 1735-01-01 · 核验于 2026-10-25
- 5文档 Haeckel's Protista and the Four-Kingdom System · Encyclopaedia Britannica · 2023-05-01 · 核验于 2026-10-25
- 6论文 Whittaker, R.H. (1969) New concepts of kingdoms of organisms. Science 163:150-160 · Science · 1969-01-10 · 核验于 2026-10-25
- 7论文 Woese, C.R. & Fox, G.E. (1977) Phylogenetic structure of the prokaryotic domain. PNAS 74:5088-5090 · PNAS · 1977-11-01 · 核验于 2026-10-25
- 8论文 Woese, C.R., Kandler, O. & Wheelis, M.L. (1990) Towards a natural system of organisms. PNAS 87:4576-4579 · PNAS · 1990-06-01 · 核验于 2026-10-25
- 9论文 Cavalier-Smith, T. (1998) A revised six-kingdom system of life. Biological Reviews 73:203-266 · Biological Reviews · 1998-08-01 · 核验于 2026-10-25
- 10文档 Kingdom Animalia - 动物界定义与特征 · Encyclopaedia Britannica · 2024-01-15 · 核验于 2026-10-25
- 11论文 The Kingdom-level Classification of Life: A Review of Competing Systems · Trends in Ecology & Evolution · 2020-07-01 · 核验于 2026-10-25
- 12文档 Five Kingdoms: An Illustrated Guide to the Phyla of Life on Earth · W. H. Freeman and Company · 1998-01-01 · 核验于 2026-10-25
- 13文档 Integrated Principles of Zoology · McGraw-Hill Education · 2019-01-01 · 核验于 2026-10-25
- 14文档 Brock Biology of Microorganisms · Pearson · 2021-01-01 · 核验于 2026-10-25
- 15文档 Zoology · McGraw-Hill Education · 2019-01-01 · 核验于 2026-10-25
- 16论文 The choanoflagellates: heterotrophic nanoflagellates and sister group of the metazoa · Cold Spring Harbor Perspectives in Biology · 2009-07-01 · 核验于 2026-10-25
- 17论文 Choanoflagellate models — Monosiga brevicollis and Salpingoeca rosetta · Current Opinion in Genetics & Development · 2012-08-01 · 核验于 2026-10-25
- 18论文 The New Higher Level Classification of Eukaryotes with Emphasis on the Taxonomy of Protists · Journal of Eukaryotic Microbiology · 2005-10-01 · 核验于 2026-10-25
- 19文档 Parasitic Protozoa · Academic Press · 1993-01-01 · 核验于 2026-10-25
- 20文档 图文详情——科普中国资源服务 · 科普中国 · 2026-06-01 · 核验于 2026-10-25
- 21文档 研究动物,惠及人类-农村青少年科学探究2017年09期-手机知网 · 手机知网 · 2017-09-01 · 核验于 2026-10-25
- 22文档 比较生理学 · 《中国大百科全书》第三版网络版 · 2022-01-20 · 核验于 2026-10-25
- 23文档 Historia Animalium · Encyclopaedia Britannica · 2024-01-01 · 核验于 2026-10-25
- 24文档 Aristotle's Biology · Stanford Encyclopedia of Philosophy · 2023-01-01 · 核验于 2026-10-25
- 25文档 Aristotle: Historia Animalium · Loeb Classical Library · 1965-01-01 · 核验于 2026-10-25
- 26文档 Aristotle's Historia Animalium: A Critical Guide · Oxford University Press · 2020-01-01 · 核验于 2026-10-25
- 27论文 The Transmission of Aristotle's Zoological Works · Journal of the History of Biology · 2019-01-01 · 核验于 2026-10-25
- 28文档 Systema Naturae (Linnaeus, 1735) — Digital edition · Biodiversity Heritage Library · 1735-01-01 · 核验于 2026-10-25
- 29文档 Carl Linnaeus (1707–1778) — Biography · Encyclopaedia Britannica · 2024-01-01 · 核验于 2026-10-25
- 30文档 Linnaeus's classification of animals · University of California Museum of Paleontology · 2023-01-01 · 核验于 2026-10-25
- 31标准 International Code of Zoological Nomenclature, 4th edition — Article 3: Starting point · International Commission on Zoological Nomenclature · 1999-01-01 · 核验于 2026-10-25
- 32文档 Linnaeus and the development of taxonomy · Linnean Society of London · 2023-01-01 · 核验于 2026-10-25
- 33文档 History of taxonomy — From Linnaeus to Darwin · Nature Education (Scitable) · 2014-01-01 · 核验于 2026-10-25
- 34文档 进化论的“进化”:拉马克与表观遗传学- · 科普中国网 · 科普中国 · 2025-07-20 · 核验于 2026-10-25
- 35标准 The Science of Life: An Outline of the History of Biology and its Recent Advances · National Institutes of Health (NIH) | (.gov) · 1899-01-01 · 核验于 2026-10-25
- 36文档 The Polymerase Chain Reaction · Nobel Prize Outreach(诺贝尔奖官方) · 1993-10-13 · 核验于 2026-10-25
- 37论文 Biological identifications through DNA barcodes · Proceedings of the Royal Society B, 270(1512): 313–321 · 2003-02-07 · 核验于 2026-10-25
- 38代码库 BOLD: The Barcode of Life Data System · Barcode of Life Data Systems · 2024-01-01 · 核验于 2026-10-25
- 39论文 DNA sequencing with chain-terminating inhibitors · Proceedings of the National Academy of Sciences, 74(12): 5463–5467 · 1977-12-01 · 核验于 2026-10-25
- 40论文 Sequencing technologies — the next generation · Nature Reviews Genetics, 11: 31–46 · 2010-01-01 · 核验于 2026-10-25
- 41代码库 ENCODE: Encyclopedia of DNA Elements · ENCODE Project Consortium · 2024-01-01 · 核验于 2026-10-25
- 42论文 A Programmable Dual-RNA–Guided DNA Endonuclease in Adaptive Bacterial Immunity · Science, 337(6096): 816–821 · 2012-08-17 · 核验于 2026-10-25
- 43论文 The new animal phylogeny: reliability and implications · Proceedings of the National Academy of Sciences, 97(9): 4453–4456 · 2000-04-25 · 核验于 2026-10-25
- 44论文 Environmental DNA as a new method for early detection of New Zealand mudsnails · Freshwater Science, 32(3): 792–800 · 2013-09-01 · 核验于 2026-10-25
- 45论文 mRNA-Seq whole-transcriptome analysis of a single cell · Nature Methods, 6: 377–382 · 2009-05-01 · 核验于 2026-10-25
- 46论文 Proteomics in animal science · Journal of Animal Science, 87(14 Suppl): E1–E2 · 2009-04-01 · 核验于 2026-10-25
- 47论文 Molecular disease, evolution, and genic heterogeneity · Horizons in Biochemistry (Academic Press), 189–225 · 1962-01-01 · 核验于 2026-10-25
- 48论文 Genomics and the future of conservation genetics · Nature Reviews Genetics, 11: 697–709 · 2010-10-01 · 核验于 2026-10-25
- 49论文 Gene tree discordance, phylogenetic inference and the multispecies coalescent · Trends in Ecology & Evolution, 24(6): 332–340 · 2009-06-01 · 核验于 2026-10-25
- 50文档 普通动物学(第4版) · 高等教育出版社 · 2009-08-01 · 核验于 2026-10-25
- 51文档 动物学(第2版) · 科学出版社 · 2012-03-01 · 核验于 2026-10-25
- 52文档 高等教育出版社动物学类教材目录 · 高等教育出版社 · 2023-01-01 · 核验于 2026-10-25
- 53文档 科学出版社动物学教材出版情况 · 科学出版社 · 2023-01-01 · 核验于 2026-10-25
- 54文档 动物学实验教程 · 科学出版社 · 2015-09-01 · 核验于 2026-10-25
- 55报道 数字课程与动物学教学融合实践 · 高等教育出版社 · 2021-11-01 · 核验于 2026-10-25
- 56文档 高等教育出版社动物学类国家级规划教材出版信息 · 高等教育出版社 · 2024-01-01 · 核验于 2026-10-25