浅谈动物标本的教学科研价值

孙媛 李海云 刘清神 朱伟仪 温山鸿 华南农业大学动物科学学院 510642

浅谈动物标本的教学科研价值

孙媛 李海云 刘清神 朱伟仪 温山鸿 华南农业大学动物科学学院 510642

动物标本在教学及科研领域中发挥着重要作用，种类主要包括浸制标本、剥制标本、骨骼标本、干制标本、玻片标本等。华南农业大学动物科学学院动物标本室共保存了动物标本409种，近2930份，包括鹦鹉螺、中华鲟、文昌鱼、大鲵、扬子鳄、虎纹蛙、眼镜蛇、绿孔雀、猕猴等珍稀物种。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作用，作为教学材料保证实践教学，通过制作动物标本提高学生的动手能力。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。

动物标本；教学；科研；价值

将自然界中失去生命力的动物整体或部分有机体，通过科学方法制作成标本而保存下来就是动物标本。动物标本是人类认识自身赖以生存的环境，了解动物与环境、动物与人类之间相互关系的一种重要途径。动物标本作为直观的教学工具在动物学教学中发挥着重要的作用，在分子系统学、生物多样性及濒危物种资源保护等科研领域里具有极高的研究价值，在科学普及宣传中动物标本是重要的展出材料。

1 动物标本的种类

1.1 浸制标本

浸制标本通常是指把动物整体或某一系统、器官浸泡在甲醛溶液或乙醇当中，防止动物体腐烂变质，保持固定在新鲜状态。动物整体浸制标本的制作步骤主要包括选择材料、处死、整理姿态、防腐固定、装瓶保存、粘贴标签等，动物各系统或各器官浸制标本的制作步骤则包括取材、解剖、定形和修正保存。浸制标本既便于保存，又便于观察，适用于大部分动物的标本处理，是最常用的一种动物标本制作方法。

1.2 剥制标本

剥制标本是将失去生命活力的动物体,经过剥皮、去肉、脱脂、防腐、装架、填充或假体、整形、安装义眼、固定、梳理羽毛或毛等工序后, 复原成该动物生活状况时的形象[1]。动物剥制标本的制作主要指脊椎动物而言，特别是哺乳类和鸟类，以及一些不宜采用浸制方法的其它各纲的大型种类，如鲸、鲨鱼、海龟等。

1.3 骨骼标本

骨骼是支持动物和人的体形，保护内部器官、供肌肉附着，作为肌肉运动杠杆的支架。骨骼标本主要应用于脊椎动物，制作步骤主要包括将骨骼剔除肌肉、腐蚀脱脂、漂白，并按照动物的自然状态、位置对骨骼进行整形和装架。对于一些小型脊椎动物及其幼体还可以制作成透明骨骼标本。透明骨骼标本的肌肉和软组织结构无色透明，而骨化中心和硬骨组织被染成紫红色，界限清晰，易于识别，能提供传统解剖方法不易得到的信息[2]。透明骨骼标本的制作过程，主要有剥皮去内脏、材料的固定、透明、染色、分色、脱水、保存等步骤。

1.4 干制标本

干制标本是指以干燥方法制成的标本，通常用于昆虫等小型动物，其优点是制作简单，不需其它溶液或容器保存，但干制标本由于脱水，容易收缩变形和虫蛀霉变。昆虫干制标本制作步骤主要包括采集、固定、整形、风干或烘干。

1.5 玻片标本

一些微型的无脊椎动物如草履虫、华支睾吸虫等，和某些动物的器官组织如蝗虫丝状触角、鱼的肌肉组织等，此类微小形态和细微结构都需要使用显微镜来观察，为了便于观察而制成的标本就是玻片标本。按制作方法的不同，玻片标本可分为装片标本、切片标本、涂片标本等。从保存方法来看，又可分为以水、甘油和固定染色剂处理的临时性玻片标本，以及利用各种封藏剂封固的永久性玻片标本。以鱼类寄生单殖吸虫为例，制作整体永久装片的步骤主要包括：取材、固定、浸洗、染色、分色、脱水、透明、封片等9个步骤[3]。

2 华南农业大学动物科学学院动物学标本室概况

动物科学学院动物标本室保存了动物标本409种，近2930份，其中浸制标本219种、941份，剥制标本106种、117份，骨骼标本7种、9套，干制标本35种、61份，玻片标本42种、1801份。所保存的动物标本共涉及15个动物门类，包括鹦鹉螺、中华鲟、文昌鱼、大鲵、扬子鳄、虎纹蛙、眼镜蛇、绿孔雀、猕猴等珍稀物种。

3 动物标本在动物学教学中的价值

3.1 作为直观教学工具发挥重要作用

动物学是研究动物各类群的形态结构和有关生命活动规律的科学[4]，是高等院校动物科学、生命科学、兽医、蚕学、水产、农学等专业的重要基础课程。动物学课程具有知识点多、内容广、概念抽象、实践性强、不易理解的特点，为使学生更好地掌握动物学知识，动物标本作为必不可少的直观教具发挥着重要的作用。

动物标本能够如实地反映动物的形态和构造, 在教学过程中运用动物标本，能使授课内容生动、立体、形象，激发学生的学习兴趣，有助于学生理解和掌握动物学知识。如珍稀动物鹦鹉螺属软体动物，具有美丽的外壳和独特的构造，在讲授软体动物分类知识时，向学生展示鹦鹉螺的干制标本，并指出鹦鹉螺与乌贼章鱼同属于头足纲，是国家一级保护动物，人类正是模仿了鹦鹉螺排水吸水的上浮下沉方式，制造出第一艘潜水艇，通过这样的标本展示和讲解过程，能够大大加深学生对相关分类知识点的印象，并激发起学生的强烈求知欲望。再如，讲授完哺乳动物神经系统时，通过观察脊椎动物包括鱼、蛙、蜥蜴、鸽、兔大脑比较的浸制标本，学生就能得出脊椎动物大脑的主要特点，并对脊椎动物大脑的进化有了直观立体的认识。

3.2 作为实验材料，保证实践教学的顺利进行

动物学的实践教学主要包括动物学实验和动物学实习，二者的顺利完成都离不开动物学标本。目前高等院校开设的动物学实验一般包括原生动物、扁形动物系列实验，罗氏沼虾、鱼的解剖等实验，相关动物的玻片标本、浸制标本、骨骼标本在实验课中必不可少。如扁形动物里除涡虫纲营自由生活外，绦虫纲、吸虫纲的扁形动物大部分是体内寄生虫。实验课可以向学生提供活体涡虫进行观察，而吸虫纲、绦虫纲则必须准备动物标本，学生通过观察华支睾吸虫的玻片标本、猪带绦虫的浸制标本及玻片标本，来认识常见的寄生性扁形动物，并了解它们适应寄生生活的基本特征。罗氏沼虾解剖实验中，虾神经系统的浸制标本能够帮助学生确定虾神经系统的位置和形状，使学生先对解剖内容有感官印象，避免在解剖过程中出错，虾的神经系统位于虾体腹面，解剖时应该从背面进行。

动物学实习通常包括野外实习和室内实习，动物标本是室内实习的主要材料。通过比较从原生动物到脊椎动物各门类动标本的形态和构造，来了解动物的多样性和认识动物界的进化发展。利用昆虫干制标本、鸟类剥制标本等动物标本，结合分类检索表，来学习动物分类的基本原理和方法。野外实习同样需要动物标本，只有结合了动物标本，野外实习才能达到目的。动物与植物最大的区别之一在于动物能主动且迅速地产生位移，加之保护环境、保护生物资源的要求，不能随意捕捉动物，尤其是哺乳类和鸟类，因而野外实习主要是对动物的生活环境进行观察，了解动物的行为习性、生理状态等方面的信息。然后将这些信息与动物标本结合起来，才能够理解动物的形态特征是与其生活环境相适应的，理解结构与功能、生物与环境的统一和物种多样性的形成机制。

3.3 通过制作动物标本，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技能,需要制作者具备扎实的基本功、熟练的操作技巧以及灵活的思维。学生通过自己动手制作标本，不仅可以增加动物标本的数目，巩固复习所学的理论知识，更重要的是在标本制作过程中，能够提高动手实践的能力，获得许多新的认识和体验。如在制作鲤鱼脑浸制标本的过程中，笔者发现多数学生在生活当中从未动手解剖过鱼，是典型的“眼高手低”。通过这样一个标本制作，学生的动手能力得到了锻炼，获得了崭新的生活体验，同时在制作过程中需要分工合作，学生的团队意识也得到加强，分析问题、解决问题的能力也得到提高。

4 动物标本在科学研究中的价值

4.1 为新种发表提供实物证据

动物标本在科学研究中占有重要地位，特别是动物分类学中新物种的发表。当科研人员于所在的研究领域发现了某待定物种时，通过与已知的、相关物种的动物标本比对查证，发现有不同而判定为新物种时，需要对新物种的形态或其它生物学特征进行描述，并指定模式标本(Holotype，需要永久保存)。这些资讯在相关学术刊物中正式发表时，研究者需要在文章中注明标本的保藏地点及标本编号。通常研究者会将新物种的副模标本(Paratype)保存于一些世界著名的标本博物馆，如英国伦敦自然史博物馆(NHM)、美国国家寄生虫收藏馆(USNPC)等，作为新物种的实物证据，同时方便同领域里其他研究工作者借阅使用。

4.2 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

随着现代分子生物学的飞速发展，利用分子手段从动物标本中提取DNA样品已经成为现实。如夏颖哲等[5]从甲醛保存的鱼类标本中成功提取了线粒体细胞色素b的大片段序列，张建珍等[6]从蝗虫干制标本中提取了基因组DNA，吴唤玲等[7]从鸟类剥制标本的皮肤组织和羽毛中提取了线粒体DNA的控制区序列。通过提取甲醛浸制标本的基因组DNA，许黎美等[8]对濒危物种国家一级保护动物白鳍豚的遗传多样性进行了研究。

利用分子生物学技术，动物标本的科研价值得到了进一步的提高。20世纪以来，由于环境恶化，生态栖息地遭到破坏，大量动物物种灭绝或种群数量大幅下降，野外采集许多物种(尤其是濒危物种)的新鲜样本已越来越困难，使得馆藏动物标本所包含的遗传信息在系统进化、种群遗传、生物多样性以及濒危物种保护等研究中占有越来越重要的地位，如何有效地获得和利用动物标本的遗传信息已然成为分子系统学等相关研究领域里的重要研究内容。

动物标本除了在教学科研中具有重要的价值，在科普宣传社会服务中也发挥着重要的作用。通过动物标本的陈列展览，为广大学生提供了一个认识自然、认识生物的好课堂，通过对动物标本的认识与了解, 帮助学生明确生物与环境、人与自然的相互关系，人是大自然中的一员，应与大自然中的其它生物和谐相处。从而增强学生保护自然、保护环境的意识，爱护校园及城市的花草树木，保护动物，维护生态平衡，创建和谐美好的社会。

[1]刘万胜，刘力华，黄明辉等.家兔骨骼染色透明标本制作法的介绍[J].生物学通报.2004，39 (4)：57.

[2]许永贤.浅谈鸟类剥制标本的制作方法 [J].种业研究.2007， 10：48-50.

[3] Sun Yuan，Kritsky D.C. and Yang Tingbao.Two new species of Haliotrema (Monogenoidea: Dactylogyridae) from Acanthurus nigrofuscus and Acanthurus oliverceus (Teleostei: Acanthuridae) in the South China Sea[J].Journal of Parasitology. 2007, 93 (4): 781-786.

[4]张训蒲.普通动物学[M].李海云，侯建华等. 第2版. 北京：中国农业出版社，2008: 1-325.

[5]夏颖哲，张春光，陈宜瑜等. 福尔马林保存鱼类标本中大片段DNA的提取[J].水生生物学报.2007， 31 (4)：485-491.

[6]张建珍，郭亚平，马恩波.不同保存方式下蝗虫组织DNA的提取及RAPD分析[J].动物学杂志. 2004，39 (2)：53-57.

[7]吴唤玲，韩德民，章敬旗等.一种从鸟类剥制标本提取DNA的改进方法[J].动物学杂志.2007， 42 (1)：84-88.

[8]许黎美，万秋红，王丁.福尔马林固定白暨豚标本DNA提取及其遗传多样性的初步研究[J].水生生物学报.2005，29 (3)：272-278.

华南农业大学教育教学改革与研究项目 (JG08031)