动物标本在高校动物学实践教学中的应用研究

林 和

(福建师范大学 生命科学学院, 福建 福州 350117)



动物标本在高校动物学实践教学中的应用研究

林 和

(福建师范大学 生命科学学院, 福建 福州 350117)

介绍了动物标本制作方法和种类及福建师范大学动植物标本馆动物展厅的历史概况,从3个方面论述了动物标本在动物学实验与实践教学中的重要性。

动物标本; 实验与实践; 标本应用

动物标本在动物学教学中的价值主要体现在作为直观教学工具发挥着重要作用,作为教学材料保证实验课教学的顺利进行。动物标本在科学研究中的价值主要是为新种发表提供实物证据,为系统进化、生物多样性及濒危物种保护等研究提供遗传信息,为了解动物与环境之间相互关系及动物与人类关系提供一种重要依据。

1 动物标本的制作种类及特点

动物标本是研究动物形态、生态、分类、分布和进化历史的基础材料,具有重要的科学、教育、文化和历史价值,依据制作方法[1]的不同有:

(1) 骨骼标本。可分为整体和散装2种类型。整体骨骼标本是指按动物自然位置安装为一整体,散装骨骼标本即为各部件骨骼。步骤:去皮、去内脏及肌肉、腐蚀、脱脂及漂白、装置与整形。

(2) 剥制标本。一般常用于脊椎动物,指剥取脊椎动物的皮,并在皮的内表面涂上防腐剂(传统工艺法),皮毛鞣制(现代工艺法),制支架填充材料或制假体、缝合整形、装义眼等。

(3) 浸制标本。分整体浸制标本和注射标本或透明标本。整体浸制标本:指动物处死后不做解剖,按原来样子体内注射配制药物后,放入浸制液中,既能用来观察动物的外部形态,又能用作动物实验课解剖观察内部结构；注射标本或透明标本:利用物理或化学方法,通过在器官的血管和腔窦中注入填充剂,从而显示器官内部形态结构及血液供应特点。步骤:将实验动物麻醉、解剖，在相关部位结扎、抽取血液后注入相应填充剂，封口固定、漂白、脱水、透明、保存等。

(4) 仿真标本。目前在保护野生动物情况下的制作方法,包括雕塑、制模具、翻模型、粘接和修面等步骤。仿真动物标本大都为兽类和大型鸟类,仿真动物标本神形兼备,既保护了野生动物,特别是珍稀动物,又可用在动物学教学与科普上。

(5) 切片标本。适用于封装微型动物整体、动物的各种组织、器官结构等。方法:取材、固定、浸洗、染色、脱水、透明、封片等步骤。不同材料的整体装片方法不完全相同。

(6) 干制标本。一般常用于昆虫、贝壳或甲壳类动物。昆虫标本制作步骤：还软、展翅、干燥；贝壳或甲壳类采用水煮或沙埋,目的是除去内脏团及其他腐肉,用清水冲洗,晾干即可保存。

(7) 塑化标本。无须浸制液,标本无毒无味,无甲醛的刺激性气味,保存方便,但制作繁琐。步骤:固定、解剖、脱水脱脂、浸渗、定型与修复、硬化、清理等。

动物生存在自然界里是千姿百态的,有陆地奔跑的、停立的、海洋游弋的姿态,有空中飞翔的姿态,有捕食搏斗的姿态,又有大小、色彩的差别[2],因此,制作成标本时其形态、色彩就多种多样,显示出活灵活现的生态姿势以及教学科研价值与观赏价值。

2 我校动植物标本馆动物展厅的历史概况

我校动物标本馆历史悠久,馆藏标本丰富。早在1907年福建优级师范学堂(福建师范大学前身)创立之初就开始收集动植物标本。1940年,在已故郑作新院士主持下,创建了私立福建协和大学(福建师范大学前身)动物标本室。经几代动物学家和动物学工作者的艰辛努力,不断地采集、制作、收藏积累,形成了非常丰富的馆藏标本。馆藏动物标本约3万多号、3 000多种,分别隶属动物界[3-5]10多个门类,并建成目前的动物展厅。展厅分为7个板块,展出具有代表性种类800多种,近1 000号标本,属国家重点保护的珍贵物种90多种,以及十分难得的野生华南虎(1942年制作)、小腺蛙、索氏桃花水母等。表1列出动物展厅标本具有代表性动物,表2为动物学实验室常用实验标本材料与观察标本。动物展厅标本与实验室标本(昆虫纲另列)能很好地满足动物学本科课程实验课与实践教学的需要。

表1 福建师范大学动植物标本馆动物展厅标本

表2 福建师范大学生命科学学院动物学实验室标本

表2(续)

表2(续)

3 动物标本实践教学中发挥着重要作用

3.1 发挥了直观和形象教具的重要作用

动物学理论课教学是要以动物学实验课教学来配合完成的,动物标本运用于动物学实验教学中,可以使教学和观察研究不再受到时间、空间、地理分布、种群密度以及极地动物在其他区域没有分布、珍稀濒危动物平常难以见到等限制[6-7]。

动物标本作为一种直观教具在动物学实验课教学中发挥着越来越重要的作用,可使学生正确理解和掌握所学动物学知识及进化关系,树立生物进化论观点。例如,通过对脊椎动物各纲骨骼标本的比较观察[8],学生能理解并掌握从鱼类脊椎分化程度低、椎体为双凹型，到两爬脊椎开始出现分化、低等种类椎体为双凹型、高等种类椎体为前凹型或后凹型，再到鸟类脊椎进一步分化,椎体为异凹型，即椎体水平切面为前凹型、矢状切面为后凹型，到了哺乳类，脊椎分化更为完善,椎体为双平型结构。又如,通过对昆虫不同口器装片的观察,使学生很容易理解由于食性及取食方式的不同其口器的形状不同:咀嚼式口器适于研磨、咀嚼食物；刺吸式口器则适于吸食动植物体内液体物质,如刺破动物皮肤并吸取血液等。

学生通过标本进行比较观察,容易理解动物演化过程中的变化以及相互之间的同源和同功能器官的变化,达到学有所得的效果。

3.2 在野外实习中发挥着重要作用

野外实习是生物学科动物学专业实践教学环节的重要组成部分,对提高动物学教学质量具有重要作用[9]。通过野外实习,学生可以从课堂和实验室走向大自然,在种类繁多、千姿百态的动物世界中进一步辨认各种动物,观察它们的生活方式、它们与周围环境之间的关系,它们的分布、种群动态及其在大自然中的地位和作用[10]。

在对动物标本的认识和掌握以及具备相关理论和检索知识积累的前提下[11]，对于脊椎动物——鸟类，要善于根据其形态特征、羽毛颜色、飞翔与停落姿势、鸣叫声等进行判断和识别。如豆雁与鸿雁的区别,2种都属雁形目,初看不好辨别,豆雁俗称野鹅,鸿雁系家鹅的祖先,这时让学生利用所学知识与鉴别方法,依据现有的标本找它们显著的区别。又如白脸鹡鸰,飞行时呈波浪式,着地时尾不停地上下摆动,脸白色,尾羽长等。对于无脊椎动物的海滨实习,让学生对现有常见的各门类无脊椎动物标本进行甄别,了解海滨动物种类的形态特征、生活习性、栖息环境[12]:在浅海软泥或泥沙滩底,栖息着各种江珧、缢蛏、大竹蛏、辐射荚蛏、鼓虾等；在潮间带至浅海泥沙底或浅海沙滩上,栖息着各种蛙螺、棘骨螺、织纹螺、浅缝骨螺、等边浅蛤、镜蛤、日本蟳等；在潮间带岩礁间,栖息着核果螺、锈凹螺、荔枝螺等。此外，海滨沿岸还栖息着各种海葵、柳珊瑚、沙蚕、海豆芽、海胆、海笋等动物。

通过标本的鉴别与野外实习，不仅使学生对动物的知识点产生兴趣,掌握和学会了辨认动物的种类与采集方法,而且还可以培养和锻炼学生的团队合作精神,同时让学生亲身体验我国丰富的野生动物资源,了解野生动物保护方面取得的成绩及面临的严峻现实,增强学生对野生动物的保护意识。

3.3 通过动物标本制作提高学生的动手能力

动物标本的制作是一项非常重要的动物学实验技能,它需要制作者具有扎实的基本功、持久的工作能力、极大的耐心、熟练的操作技巧和灵活的思维[6]。学生通过教师的指点动手制作标本,同时在标本制作过程中,还能获得许多新认识,增加学习动物学的兴趣。如动物整体浸制标本制作,看似是一种简单的制作方法,但有一定的技巧。鲜活的动物采集回来后,如果直接放进固定药液里,让其自行挣扎死亡,结果形态很难看,时间久了要想整形是很难的。为此,要使学生懂得先按一定浓度的预固定液配比进行体内注射处死后进行所需的形态固定,再用一定浓度甲醛溶液对动物体内注射至完全固定后,最后放入7%～10%浓度(浓度依动物大小而定)的保存液中固定。又如动物的骨骼标本制作,关键点在于除脂这一过程,因未除净脂肪的标本,在长久的使用和保存中,油脂会缓慢渗出,污染发霉,使标本受损,有碍使用和美观[13]。学生在教师指导下,尝试着用不同脱脂剂与不一样浓度进行试验,以选取理想的脱脂方法。无论哪种标本制作法,在方法上都有其特别之处,但都较花时间,学生只要通过克服时间上的困难,不仅能丰富动物学知识,还能很好地掌握动物标本制作的技能。

References)

[1] 唐子英,唐子明,唐庆瑜.脊椎动物标本制作[M].上海:复旦大学出版社,1992.

[2] 肖方.野生动植物标本制作[M].北京:科学出版社,1999.

[3] 任淑仙.无脊椎动物学[M].北京:北京大学出版社,2007.

[4] 刘敬泽,吴跃峰.动物学[M].北京:科学出版社,2013.

[5] 刘凌云,郑光美.普通动物学[M].北京:高等教育出版社,2015.

[6] 刘雨芳,丰愈雄,谭立军,等.动物标本在动物学教学中的功能分析[J].湘潭师范学院学报:自然科学版,2001,23(1):90-92.

[7] 汪安泰.动物学实验教学改革探索[J].实验技术与管理,2006,23(12):119-122.

[8] 耿宝荣.动物学实验[M].北京:科学出版社,2012.

[9] 史海涛,熊燕,梁伟,等.动物学野外实习的改革与实践[J].四川动物,2007,26(3):712-714.

[10] 黎红辉.运用动物标本 提高学生科学素质[J].益阳师专学报,2001,18(6):86-88.

[11] 齐龙.动物野外实习教学的现状、问题与对策[J].陕西农业科学,2008(5):135-137.

[12] 杨文,蔡英亚,邝雪梅.中国南海经济贝类原色图谱[M].北京:中国农业出版社,2013.

[13] 李梦云,张自强,熊建利.动物骨骼标本的制作[J].畜牧与饲料科学,2010,31(10):18-19.

Research on application of animal specimens to practical teaching in colleges and universities

Lin He

(College of Life Sciences,Fujian Normal University,Fuzhou 350117,China)

The methods and types of animal specimens are introduced.This paper briefly introduces the history of animal exhibition hall of animal and plant in our university, and discusses the importance of animal specimens in animal experiments and practical teaching from three aspects.

animal specimens; experiment and practice; application of specimen

10.16791/j.cnki.sjg.2016.11.046

2016-06-27

生物学国家级实验教学示范中心资助项目

林和(1961—),男,福建福州,学士,高级实验师,从事动物学及标本制作研究.

E-mail：ofss@fjnu.edu.cn

G642.0

B

1002-4956(2016)11-0183-03