附肢骨

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附肢骨(appendicular skeleton),脊椎动物成对的附肢的骨骼,在鱼类就是胸鳍和腹鳍,在陆上生活的脊椎动物,则是前肢骨和后肢骨。
  陆生脊椎动物的四肢和鱼鳍有很大的区别:鱼类的鳍是单支点的杠杆,只能依着躯体作相对应的转动,而陆生脊椎动物的四肢是多支点的杠杆,不仅整个附肢可以依躯体作相对应的转动,而且附肢的各部彼此也可以作相对应的转动,既坚固又灵活,适于载重和沿地面行动。
  四肢的起源  脊椎动物由水登陆后,附肢不仅需要承担体重,而且还要推动身体沿地面爬行。在陆地上行走。于是适于水中游动的鳍逐渐退化,四肢开始出现。一般认为,陆生脊椎动物的四肢是从古总鳍鱼的偶鳍而来。古总鳍鱼的偶鳍和最早的两栖动物坚头类的四肢非常近似:鳍的基部有一块骨片,相当于坚头类的肱骨股骨,其远侧接两块平行的骨片,相当于坚头类的桡、尺骨或胫、腓骨,远端有一系列小骨,相当于腕骨指骨跗骨趾骨。这样的偶鳍能在陆地上支撑起身体并沿陆地移动。此外,总鳍鱼能用呼吸空气,这样,当水域条件不适合它们生存时,总鳍鱼则可以爬上陆地直接呼吸空气。世世代代传下去,由总鳍鱼进化出最早的两栖动物;水生型的偶鳍转变成为最早的陆生型四肢。由早期两栖动物开始的陆生型四肢在进化过程中,以多种多样的方式变化和发展。
  陆生脊椎动物四肢的典型结构  前、后肢各部名称(见表),从表中可以看出前、后肢骨及带骨在结构图案上,几乎完全一致,只是骨片的名称有所区别。

前后肢骨块对照表


两栖纲动物的四肢  两栖动物中的蚓螈目,为营钻穴生活的特化类型,四肢均退化,身体呈蠕虫状,无尾目的代表,蛙或蟾蜍的四肢和典型结构近似,惟桡骨与尺骨愈合成桡尺骨,胫骨与腓骨愈合成胫腓骨。
  爬行纲动物的四肢  典型的5指型四肢,比两栖动物的肢骨更为坚强,指(趾)端具爪,是对陆栖爬行运动的适应。蛇适应于钻穴生活,四肢退化,仅蟒蛇有后肢的残迹:在泄殖腔孔两侧有一对角质爪,内部骨骼保留有退化的髂骨和股骨。海中生活的海龟,四肢变为鳍形,指(趾)骨变平。古代爬行动物四肢的变异更多,如适应飞翔生活的翼龙(见翼龙目),第4指惊人地拉长,翼膜即连于体侧及第四指之间。蛇颈龙和鱼龙的四肢转变为桡状,指骨节数增多,有的整个前肢的指骨节数越过100块。
  鸟的四肢  鸟类适应于空中飞翔生活,四肢发生很大的变化,但是根据始祖鸟及胚胎发育的材料,四肢的同源问题仍是很清楚的。前肢变为翼。前肢骨,尤以末端部分变化最大。桡骨较细,尺骨比较发达,翼羽着生于尺骨外缘。腕骨仅留两块独立的骨,其余腕骨均与掌骨愈合成为腕掌骨。前指只有3指,第1和第3指短,只有一节指骨,第2指长,有两节指骨。闻名的鸟类化石始祖鸟,前肢虽已变为翼,但和现代鸟不同,3指游离,各指末端都有爪。鸟的后肢也具有独特之处,股骨较短,胫骨长而发达,它是由胫骨和近心端的跗骨愈合而成,准确些说,应叫胫跗骨。腓骨退化。跗骨的远心端和跖骨愈合成为跗跖骨。同其他陆生四足动物相比,鸟多出这一节直立的跗跖骨,这可能和鸟起飞和降落着地时增加缓冲力量有关。鸟类一般具4趾,其中3趾向前、1趾向后,鸟类的趾数及朝前朝后趾数的变化是鸟类分类学的标准之一。 美洲鸵和鸸鹋(澳洲鸵)后肢有3趾,均向前,非洲鸵鸟仅具2趾,是鸟类趾数最少的一例。
  哺乳纲动物的四肢  典型的五指型四肢。纲内的变异很大:偶蹄类只有2指(趾):奇蹄类只有1指(趾);鲸的前肢成鳍形,后肢退化;蝙蝠前肢成翅等。变异虽大,但同源关系仍无问题。前后肢骨的基本结构和陆生动物四肢的模式结构近似,但哺乳动物的四肢经过扭转,肘关节向后,膝关节向前,四肢高举身体离开地面,支持体重及行走都极稳固而灵活,和以前各纲动物大不一样。
  哺乳动物脚着地的部位有所不同,猿猴与人以全部脚跖着地行走,叫做跖行性。猫与犬的脚趾着地行走,趾以上的部分抬离地面,名为趾行性。马等有蹄类以端趾着地行走,名为蹄行性,其中以蹄行性与地面接触最少,适于快速奔跑。