動物標本在高校動物學實踐教學中的應用研究

林 和

(福建師范大學 生命科學學院, 福建 福州 350117)

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動物標本在高校動物學實踐教學中的應用研究

林 和

(福建師范大學 生命科學學院, 福建 福州 350117)

介紹了動物標本制作方法和種類及福建師范大學動植物標本館動物展廳的歷史概況,從3個方面論述了動物標本在動物學實驗與實踐教學中的重要性。

動物標本; 實驗與實踐; 標本應用

動物標本在動物學教學中的價值主要體現在作為直觀教學工具發揮著重要作用,作為教學材料保證實驗課教學的順利進行。動物標本在科學研究中的價值主要是為新種發表提供實物證據,為系統進化、生物多樣性及瀕危物種保護等研究提供遺傳信息,為了解動物與環境之間相互關系及動物與人類關系提供一種重要依據。

1 動物標本的制作種類及特點

動物標本是研究動物形態、生態、分類、分布和進化歷史的基礎材料,具有重要的科學、教育、文化和歷史價值,依據制作方法[1]的不同有:

(1) 骨骼標本。可分為整體和散裝2種類型。整體骨骼標本是指按動物自然位置安裝為一整體,散裝骨骼標本即為各部件骨骼。步驟:去皮、去內臟及肌肉、腐蝕、脫脂及漂白、裝置與整形。

(2) 剝制標本。一般常用于脊椎動物,指剝取脊椎動物的皮,并在皮的內表面涂上防腐劑(傳統工藝法),皮毛鞣制(現代工藝法),制支架填充材料或制假體、縫合整形、裝義眼等。

(3) 浸制標本。分整體浸制標本和注射標本或透明標本。整體浸制標本:指動物處死后不做解剖,按原來樣子體內注射配制藥物后,放入浸制液中,既能用來觀察動物的外部形態,又能用作動物實驗課解剖觀察內部結構；注射標本或透明標本:利用物理或化學方法,通過在器官的血管和腔竇中注入填充劑,從而顯示器官內部形態結構及血液供應特點。步驟:將實驗動物麻醉、解剖，在相關部位結扎、抽取血液后注入相應填充劑，封口固定、漂白、脫水、透明、保存等。

(4) 仿真標本。目前在保護野生動物情況下的制作方法,包括雕塑、制模具、翻模型、粘接和修面等步驟。仿真動物標本大都為獸類和大型鳥類,仿真動物標本神形兼備,既保護了野生動物,特別是珍稀動物,又可用在動物學教學與科普上。

(5) 切片標本。適用于封裝微型動物整體、動物的各種組織、器官結構等。方法:取材、固定、浸洗、染色、脫水、透明、封片等步驟。不同材料的整體裝片方法不完全相同。

(6) 干制標本。一般常用于昆蟲、貝殼或甲殼類動物。昆蟲標本制作步驟：還軟、展翅、干燥；貝殼或甲殼類采用水煮或沙埋,目的是除去內臟團及其他腐肉,用清水沖洗,晾干即可保存。

(7) 塑化標本。無須浸制液,標本無毒無味,無甲醛的刺激性氣味,保存方便,但制作繁瑣。步驟:固定、解剖、脫水脫脂、浸滲、定型與修復、硬化、清理等。

動物生存在自然界里是千姿百態的,有陸地奔跑的、停立的、海洋游弋的姿態,有空中飛翔的姿態,有捕食搏斗的姿態,又有大小、色彩的差別[2],因此,制作成標本時其形態、色彩就多種多樣,顯示出活靈活現的生態姿勢以及教學科研價值與觀賞價值。

2 我校動植物標本館動物展廳的歷史概況

我校動物標本館歷史悠久,館藏標本豐富。早在1907年福建優級師范學堂(福建師范大學前身)創立之初就開始收集動植物標本。1940年,在已故鄭作新院士主持下,創建了私立福建協和大學(福建師范大學前身)動物標本室。經幾代動物學家和動物學工作者的艱辛努力,不斷地采集、制作、收藏積累,形成了非常豐富的館藏標本。館藏動物標本約3萬多號、3 000多種,分別隸屬動物界[3-5]10多個門類,并建成目前的動物展廳。展廳分為7個板塊,展出具有代表性種類800多種,近1 000號標本,屬國家重點保護的珍貴物種90多種,以及十分難得的野生華南虎(1942年制作)、小腺蛙、索氏桃花水母等。表1列出動物展廳標本具有代表性動物,表2為動物學實驗室常用實驗標本材料與觀察標本。動物展廳標本與實驗室標本(昆蟲綱另列)能很好地滿足動物學本科課程實驗課與實踐教學的需要。

表1 福建師范大學動植物標本館動物展廳標本

表2 福建師范大學生命科學學院動物學實驗室標本

表2(續)

表2(續)

3 動物標本實踐教學中發揮著重要作用

3.1 發揮了直觀和形象教具的重要作用

動物學理論課教學是要以動物學實驗課教學來配合完成的,動物標本運用于動物學實驗教學中,可以使教學和觀察研究不再受到時間、空間、地理分布、種群密度以及極地動物在其他區域沒有分布、珍稀瀕危動物平常難以見到等限制[6-7]。

動物標本作為一種直觀教具在動物學實驗課教學中發揮著越來越重要的作用,可使學生正確理解和掌握所學動物學知識及進化關系,樹立生物進化論觀點。例如,通過對脊椎動物各綱骨骼標本的比較觀察[8],學生能理解并掌握從魚類脊椎分化程度低、椎體為雙凹型，到兩爬脊椎開始出現分化、低等種類椎體為雙凹型、高等種類椎體為前凹型或后凹型，再到鳥類脊椎進一步分化,椎體為異凹型，即椎體水平切面為前凹型、矢狀切面為后凹型，到了哺乳類，脊椎分化更為完善,椎體為雙平型結構。又如,通過對昆蟲不同口器裝片的觀察,使學生很容易理解由于食性及取食方式的不同其口器的形狀不同:咀嚼式口器適于研磨、咀嚼食物；刺吸式口器則適于吸食動植物體內液體物質,如刺破動物皮膚并吸取血液等。

學生通過標本進行比較觀察,容易理解動物演化過程中的變化以及相互之間的同源和同功能器官的變化,達到學有所得的效果。

3.2 在野外實習中發揮著重要作用

野外實習是生物學科動物學專業實踐教學環節的重要組成部分,對提高動物學教學質量具有重要作用[9]。通過野外實習,學生可以從課堂和實驗室走向大自然,在種類繁多、千姿百態的動物世界中進一步辨認各種動物,觀察它們的生活方式、它們與周圍環境之間的關系,它們的分布、種群動態及其在大自然中的地位和作用[10]。

在對動物標本的認識和掌握以及具備相關理論和檢索知識積累的前提下[11]，對于脊椎動物——鳥類，要善于根據其形態特征、羽毛顏色、飛翔與停落姿勢、鳴叫聲等進行判斷和識別。如豆雁與鴻雁的區別,2種都屬雁形目,初看不好辨別,豆雁俗稱野鵝,鴻雁系家鵝的祖先,這時讓學生利用所學知識與鑒別方法,依據現有的標本找它們顯著的區別。又如白臉鹡鸰,飛行時呈波浪式,著地時尾不停地上下擺動,臉白色,尾羽長等。對于無脊椎動物的海濱實習,讓學生對現有常見的各門類無脊椎動物標本進行甄別,了解海濱動物種類的形態特征、生活習性、棲息環境[12]:在淺海軟泥或泥沙灘底,棲息著各種江珧、縊蟶、大竹蟶、輻射莢蟶、鼓蝦等；在潮間帶至淺海泥沙底或淺海沙灘上,棲息著各種蛙螺、棘骨螺、織紋螺、淺縫骨螺、等邊淺蛤、鏡蛤、日本蟳等；在潮間帶巖礁間,棲息著核果螺、銹凹螺、荔枝螺等。此外，海濱沿岸還棲息著各種海葵、柳珊瑚、沙蠶、海豆芽、海膽、海筍等動物。

通過標本的鑒別與野外實習，不僅使學生對動物的知識點產生興趣,掌握和學會了辨認動物的種類與采集方法,而且還可以培養和鍛煉學生的團隊合作精神,同時讓學生親身體驗我國豐富的野生動物資源,了解野生動物保護方面取得的成績及面臨的嚴峻現實,增強學生對野生動物的保護意識。

3.3 通過動物標本制作提高學生的動手能力

動物標本的制作是一項非常重要的動物學實驗技能,它需要制作者具有扎實的基本功、持久的工作能力、極大的耐心、熟練的操作技巧和靈活的思維[6]。學生通過教師的指點動手制作標本,同時在標本制作過程中,還能獲得許多新認識,增加學習動物學的興趣。如動物整體浸制標本制作,看似是一種簡單的制作方法,但有一定的技巧。鮮活的動物采集回來后,如果直接放進固定藥液里,讓其自行掙扎死亡,結果形態很難看,時間久了要想整形是很難的。為此,要使學生懂得先按一定濃度的預固定液配比進行體內注射處死后進行所需的形態固定,再用一定濃度甲醛溶液對動物體內注射至完全固定后,最后放入7%～10%濃度(濃度依動物大小而定)的保存液中固定。又如動物的骨骼標本制作,關鍵點在于除脂這一過程,因未除凈脂肪的標本,在長久的使用和保存中,油脂會緩慢滲出,污染發霉,使標本受損,有礙使用和美觀[13]。學生在教師指導下,嘗試著用不同脫脂劑與不一樣濃度進行試驗,以選取理想的脫脂方法。無論哪種標本制作法,在方法上都有其特別之處,但都較花時間,學生只要通過克服時間上的困難,不僅能豐富動物學知識,還能很好地掌握動物標本制作的技能。

References)

[1] 唐子英,唐子明,唐慶瑜.脊椎動物標本制作[M].上海:復旦大學出版社,1992.

[2] 肖方.野生動植物標本制作[M].北京:科學出版社,1999.

[3] 任淑仙.無脊椎動物學[M].北京:北京大學出版社,2007.

[4] 劉敬澤,吳躍峰.動物學[M].北京:科學出版社,2013.

[5] 劉凌云,鄭光美.普通動物學[M].北京:高等教育出版社,2015.

[6] 劉雨芳,豐愈雄,譚立軍,等.動物標本在動物學教學中的功能分析[J].湘潭師范學院學報:自然科學版,2001,23(1):90-92.

[7] 汪安泰.動物學實驗教學改革探索[J].實驗技術與管理,2006,23(12):119-122.

[8] 耿寶榮.動物學實驗[M].北京:科學出版社,2012.

[9] 史海濤,熊燕,梁偉,等.動物學野外實習的改革與實踐[J].四川動物,2007,26(3):712-714.

[10] 黎紅輝.運用動物標本 提高學生科學素質[J].益陽師專學報,2001,18(6):86-88.

[11] 齊龍.動物野外實習教學的現狀、問題與對策[J].陜西農業科學,2008(5):135-137.

[12] 楊文,蔡英亞,鄺雪梅.中國南海經濟貝類原色圖譜[M].北京:中國農業出版社,2013.

[13] 李夢云,張自強,熊建利.動物骨骼標本的制作[J].畜牧與飼料科學,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

生物學國家級實驗教學示范中心資助項目

林和(1961—),男,福建福州,學士,高級實驗師,從事動物學及標本制作研究.

E-mail：ofss@fjnu.edu.cn

G642.0

B

1002-4956(2016)11-0183-03