(完整word版)第二章家畜的适应

第二章家畜的适应
环境对生物具有重要的影响，但是生物并不是环境的奴隶。

它们能使自己适应环境，并且改变环境条件，来减少各项生存条件的限制作用。

生物对生态因子不仅在生理上可产生适应，甚至能将这些适应性遗传给后代。

第一节适应的概念与原理
一、概念
适应（Adaptation）是指生物受到内部和外部环境的刺激而产生的生理机能反应或遗传反应。

适应性：生物对其在外界环境作用下所产生的反应过程中的调整能力与程度。

它能使生物有机体一切功能保持着与周围外界环境的动态平衡，保证其在变化的环境条件下正常地生存与繁衍后代。

适应性有强弱之分，适应性差是指其耐受程度弱，对环境变化敏感，应激反应强烈；适应性强是指家畜对外界环境的变化耐受幅度大，应激反应较弱。

二、适应的基本原理
（一）格罗杰（Gloger ，1833）法则——生活在温暖潮湿地区的哺乳动物及鸟类，其皮肤中的黑色素比寒冷干旱地区的同种动物多。

生活在干早地区的动物，贮积黄色与红棕色的色素较多。

这一理论主要阐述动物毛色与气候的关系。

注意：野生动物的皮毛颜色往往与保护色和繁殖求偶密切相关；家畜、家禽的毛色又与生产需要和人们的喜爱密切相关。

（二）白格曼（Bergmann，1841）法则和爱伦（Allen）法则
论述了动物体型与气候的关系。

白格曼法则——“同种温血动物，在（北半球）北方寒冷地区体格较大，在南方温暖地区（热带）体格较小”。

（体格与气温的关系）
爱伦法则——气温高的地区（靠近热带），其体表面积大；而寒带温血动物的体躯更接近于球形，其体表面积小。

（体表面积与气温的关系）
（三）威尔逊（Wilson，1854）法则——绒毛的含量与温度呈反比，而粗毛的含量则与温度呈正比；寒冷地区动物的表皮比较致密，重而厚，而热带动物的表皮层薄而疏松，皮下脂肪少。

（动物表皮绝缘层与气候的关系）。

（四）白纳德（Bernard，1876）法则——动物身体的外周部位的温度是借助血液循环来进行调节的。

主要论述畜体内部的反应与变化与气候的关系。

三、适应过程的调节
体内平衡主要是通过神经和内分泌系统来实现的。

中枢神经系统是体内平衡最重要的调节者，它接受外周温度感受器（皮肤接受器）和内部温度感受器（下丘脑、脊髓、胃肠道）传来的信息，并将与定点温度（set—point temperature）相比较，然后指令产生神经的、生化的（激素）和行为的反应。

第二节适应的类型
家畜的适应有表型适应和遗传适应。

表型适应又有形态适应和生理适应。

表型适应——动物为了适应变化的环境，其机体在形态，解剖、生理、生化和行为上的改变。

遗传适应——由于自然与人工选择，淘汰了不适应于环境变化的个体，保留了适应新环境的个体。

一、形态适应
（一）体格与体表
在同样条件下，温血动物散热大致与其表面积成正比。

体型类似的动物，体格愈大体表面积相对愈小，有利于抗寒。

体格较小的动物散热的体表面积相对较大，有利于在炎热的环境中生存。

需要注意的是，动物散热的难易程度还决定于其皮肤的结构特性。

水牛的皮肤面积与黄牛相似，但汗腺密度仅及黄牛的六分之一，因而其皮肤散热机能差，气温高时就要靠浸水来散热。

（二）腿、脚与耳
生活在沙漠地区的动物（如骆驼、驴），通常腿特别长，因而其腹部与地面的距离加大，可减少地表辐射热的影响。

同时腿长还便于其长途跋涉，寻找食物和水源。

如索马里骆驼能行走500公里，瘤牛也能行走26公里寻找水源。

腿长还使其采食上灌木林的嫩枝与嫩叶。

骆驼的蹄下有厚度可达1厘米的角质垫，并有大量黑色素，可以防阻沙粒的热量传递。

在每一趾骨外面有三个梭状垫（直径2～4厘米的坚实弹性组织），使骆驼能够在热而深的流动沙粒上行走自如。

牛、羊体重由两趾承担，因此便于在硬地、泥泞地及曲丘上行走。

水牛蹄圆而宽，便于在泥泞及沼泽地中行走。

马、驴由第三趾和蹄承担体重，且第三趾骨很发达，使其适应于在硬的地面甚至碎石地奔跑。

马鹿的蹄具有巨大而平坦的底面，适宜于在雪地上行走。

有些动物耳朵有许多动静脉吻合管，可使血液能迅速通过耳朵，也能使流过的血液迅速转向，而且转向或分流能够定期开动，间歇地以温血供应局部组织。

如兔子耳朵的血管，既可起散热作用，又可起保温作用。

（三）嘴与消化道
马嘴具有高度敏感的、强有力的、运动灵活的上唇，采食时，能将草放在上下门齿间。

牛的舌长而坚实，运动灵活，表面粗糙。

放牧时，牛舌伸展并环绕牧草，把草卷入口中。

羊的上唇裂开，使其能啃很短的草。

猪有一尖型下唇，便于拱地时采食。

骆驼的上唇很敏感，能拣食矮小的植物，在嘴的周围有特别硬的组织，采食时不被带刺的植物刺破，口内粘膜也有厚的鳞状组织和长1—2厘米的乳突，可抗御带刺食物的刺伤。

肉食动物的消化道与体长相比比较短。

这是因为其食物富于营养，可消化程度高。

杂食动物的消化道比较长。

例如，驯化了的家猪能食入并消化大量饲料，其小肠和大肠的长度比野猪长得多。

反刍动物的消化道，适应于体积大而营养差的饲料，而瘤胃就成为借助微生物分解粗纤维的场所。

单胃草食动物（如马）的消化道则具有对于粗纤维有较强消化力的盲肠。

（四）体被
体被（Intergument）由皮肤及其附着物（如毛、蹄、羽毛、皮脂腺及汗腺等）组成。

1．皮肤颜色
动物对太阳辐射的适应性，与皮肤色素的存在与否密切相关。

生活在温暖及潮湿地区的家畜，色素比寒冷干燥地区者深，皮肤内的各种黑色素能吸收或完全吸收紫外线。

因此，家畜有色素的眼睑比无色素的白眼睑患眼癌的机会少。

如海福特牛，头部及脸部白色，眼睑缺乏色素，因而最易感染眼癌，在太阳照射强烈的地区更为严重。

开始发病时表现为轻度的眼结膜炎或眼睑炎，后发展为眼癌。

2．皮肤厚度一般情况下，生长在温带、热带的家畜皮肤薄，生活在寒冷条件下的家畜皮肤厚。

同种家畜，皮肤的厚度也会随季节而变化。

例如苏联研究人员研究表明，牛的皮肤冬季增厚约10％（从7.9增到8.9毫米）。

皮肤厚薄因动物种类不同而有区别。

生长在热带的动物，如大象同样具有厚皮肤，这些动物的厚皮肤不但不影响散热，反而可作为阻止辐射热从外部透入机体的屏障。

此外，皮肤厚度也与防止外寄生虫的侵袭，防护带刺植物。

3．被毛家畜的被毛不但有保温作用，而且在高温环境下具有隔热的作用。

被毛的隔热性能与被毛的颜色、光泽、厚度、密度以及毛发类型等有关。

在直接阳光照射下，黑毛温度比白毛高，因为黑色被毛吸收的太阳辐射热量为白色被毛的2倍。

在热带35℃气温条件下，被毛长度与结构相同的牛受太阳辐射时，深棕色牛的表面被毛温度比白色的高4℃。

如牛的被毛厚度在2毫米以下，则白毛牛的皮温反而比棕毛牛高1℃，这是由于棕色被毛牛排汗较多，通过汗而排出的水分比白毛牛多7％之故。

有被毛的动物，其乳房、腹股沟及腋部常不长毛，这有利于机体散热。

4．汗腺水牛通常是通过呼吸来散发体热的。

在炎热情况下（29℃以上），水牛就要到水中浸浴来散发多余的体热。

因为其汗腺不发达，通过出汗方式只能散发少量体热。

鸟类没有汗腺，狗的机能性汗腺很少（除脚趾外），均靠喘气来实现蒸发散热。

（五）脂肪组织
动物积蓄的脂肪不仅能使动物度过极度饥饿期，而且具有绝缘作用。

因此，不论是在热带或寒带，脂肪的积贮都是必需的。

脂肪积贮的部位可以分为：
1．局部化的脂肪组织生活于干旱地区的绵羊，贮藏脂肪的尾巴有三种类型，即长脂尾，薄脂尾，短脂尾带肥臀。

有些品种脂尾长达20厘米，如阿拉伯阿瓦西羊，伊拉克羊、索马里羊、马塞羊。

波斯黑头羊和有些苏联品种为肥臀羊。

驼峰主要是由脂肪构成的，峰的大小随食物供应量不同而有区别，最大者可接近体重的20％。

2．皮下脂肪与腹腔脂肪组织热带动物则将皮下脂肪作为绝缘层。

北极的动物用很厚的皮下脂肪层贮存能量和保温。

沙漠地带的动物，背部有局部脂肪，用可防止外界热量进入身体，而胁部一般脂肪少，可通过对流或蒸发散热。

（六）体型外貌
生长在高寒地区的牦牛，体躯粗重、紧凑，颈短，腿短，全身被毛厚，额顶、胁部、大腿部的被毛长而下垂，这对防御大风及寒冷气候具有重要作用。

在温带北部高山区，牛（欧美品种）体紧凑，腿、颈短，耳小，被毛厚。

水牛适应昭泽和灌溉区，体矮，皮厚，毛稀。

北方沙漠绵羊（主要分布于地中海、北撒哈拉沙漠）体型不甚紧凑，腿、耳较长，毛及绒毛较粗，具有典型的肥尾。

如南撒哈拉和南印沙漠的绵羊，体细长，腿高，颈长，耳及尾长，被毛细短，有肥臀。

亚热带地区的轻型阿拉伯马，体细长，体表面积大，极适合于当地气候条件。

而体大、体格结实的重型马（如夏尔）能更好适应寒冷气候条件。

二、生理适应
动物可运用代谢热的产生、皮肤和呼吸道的散热、外周血液流量、水代谢等生理功能变化来适应环境条件的改变。

如外界温度升高时，皮肤和呼吸道的蒸发量增加，皮肤中血液流量增多，水的代谢增强。

有些动物在炎热环境中可降低汗的分泌以保持身体中的水分。

一般认为，生理适应受中枢神经系统的调节。

TRH（促甲状腺素释放激素）、TSH（促甲状腺素）、甲状腺素等激素反应也有重要调节作用。

生长在冷环境中的绵羊与牛，血浆中的甲状腺素含量较高。

耐热动物和不耐热动物血浆中甲状腺素含量相差也很大。

温度升高时，耐热动物血浆中甲状腺素含量较低，温度愈高则甲状腺素愈少。

而耐热差的动物，温度升高时血浆中甲状腺素起初下降很快，但下降幅度不及耐热动物大。

在10～20℃环境中饲养的动物，突然被放到32℃环境中饲养，血糖和氮的含量可下降31％。

在水的蓄积方面，牛体内水量比较多，山羊和骆驼较少。

水的消耗量，牛较多，羊较少。

体内水的重吸收能力，骆驼最强，水牛最差，羊居其中。

对牛供水不及时，体量下降很快，血浆浓度变高，成活率低，尿浓度增高，可使其发生尿中毒，甚至死亡。

骆驼可以2周不喝水，美利奴羊约1周。

牛半周不给水就不行。

三、遗传适应
在不变或相似的环境中，各性状可以完全受遗传控制，这时家畜对该环境具有最大的适应性。

而在变化着的环境中，一
定量的变异性是必要的，可保证群体能够在变化着的环境中生存。

可见个体的适应能力是由其对环境的总适应性决定的。

而适应性的遗传部分是由自然选择和人工选择决定的。

个体对环境的适应范围是受遗传控制的，即个体对环境的反应并不伴随基因型的变化。

环境突然变化（如把野生动物关起来），就会使适应性最大的动物的基因型将得到保存。

在自然选择过程中，家畜的适应是定向的，代代趋向相同，因而可导致进化。

可见，在一个基因库中，只有较好的、适应新环境条件的基因，才有可能在人工选择和自然选择的过程中使家畜的适应性提高。

第三节家畜对特殊环境的适应
特殊环境指一般的家畜不能够适应的环境，如高温、高海拔、严寒等。

一、对干旱沙漠环境的适应
（一）地理环境特点
世界上最大的沙漠分布在距赤道15º到32º的亚热带地区。

这些地区气温变化剧烈，年温差可达70℃左右，日温差亦可达30℃以上。

降水极其稀少，一般年降水量为100～200毫米。

我国塔里木盆地年降雨量仅为5～20毫米，且多集中在夏季。

蒸发量大大超过降水量，空气相对湿度一般在40％左右，低者仅20～30％，因此，气候极为干燥。

风沙频繁，全年起风沙时间超过100天。

植被稀疏，覆盖度小，植株矮小而多属干旱生灌木（菊科、藜科植物为主）。

（二）骆驼的适应性表现
骆驼可分为两种类型。

一是适应亚洲北部寒冷沙漠地带，以生产毛、肉为主的双峰驼。

一是适应于非洲和阿拉伯炎热沙漠区及印度北部干旱平原的以生产乳、肉为主的单峰驼（占世界骆驼总数的90％）。

1．骆驼对干旱的适应
主要表现在极强的耐渴能力。

骆驼3～5天喝不到水，仍可照常劳役，失水达体重的30～40％，无生命危险，而人若失水10％，就有生命危险。

骆驼耐渴的主要原因是特殊的组织结构和生理机能：
（1）瘤胃贮水（一次饮水量最高可达50～80公斤，可供3天体内代谢的需要）；
（2）汗腺不发达，粪尿失水少（夏季早晨体温34℃，而午后可达40.6～40.7℃）；
（3）耗水量少（冬季耗水量〈l％体重/d，驴为2.5％，夏季耗水量为驴的1/2〉；
（4）缺水时，驼峰及腹腔脂肪氧化供（100克脂肪能产生代谢水107.1毫升）。

（5）血液中有一种特殊的高浓度蛋白质，具有保持血液水分的效能（骆驼红细胞对低渗溶液的抗力大，血浆脱水，红细胞内水分渗出，体积缩小也不影响红细胞膜的生物学特性）。

2．骆驼对气温的适应
（1）卧地动作（先以前肢着地，用力将热沙向前推，然后后膝着地，用力将热沙向后扒，使地表面温度发生改变（气温为29.5℃、地表温度为47℃时，骆驼卧地后，前肢下的地面温度为32℃，胸底处为37℃）。

（2）卧地姿势（前膝、肘端、胸底和后膝着生有七块大小不等的胼胝体，卧地时由肘端、胸底和后膝五处支持体重，使身体其它部位与地面保持一定距离。

且头颈高抬，后腿上翘，母驼乳房离地面23厘米左右。

公驼包皮末端后折，睾丸位于肛门下两股之间，炎热时显著缩小，甚至缩入腹腔，免遭高温的危害。

（3）骆驼皮下脂肪极少，且主要贮存于驼峰和腹腔。

（4）被毛在初夏脱换，要经过一段短期的“无毛期”，有利于体热发散，度过炎热的夏季；遭到暴风雨时，全身发抖产热；秋后长出被毛，防寒越冬。

3．对植被的适应
（1）身体结构适应（嘴尖齿利，上唇纵裂似兔唇，下唇尖而游离，唇薄而灵活，伸缩力较强；颈长，能低头觅食3～5厘米的短草和灌木，向上可啃食高达2—3米左右的乔木与枝叶；上齿垫异常坚硬，两颊布满长角质化乳头，齿缘突起呈锯齿状，咀嚼肌发达，唾液多而粘稠，可利用各种粗硬带刺的，木质化程度高的、灰分含量大的草和木本植物。

（2）采食行为的适应（为了适应饲草供应的不均衡状态，在夏秋两季，骆驼大量采食并在驼峰及腹腔沉积大量脂肪）。

（3）机能性适应（骆驼代谢水平低，静止状态下，每小时所消耗热量仅为马的62％。

在沙漠中驮载100公斤，行走1公里所消耗能量仅为马的三分之一）。

4．对风沙的适应
（1）眼部适应（双眼有单独张闭能力，且上眼睫毛长、密而下垂，遇风沙时眼呈半闭合状态；泪腺、瞬膜发达，通过增加泪水和瞬膜向后移动，可将眼球表面上的沙土带走，故可在4—5级风所扬起的尘沙中正常采食和游走）。

（2）鼻孔适应（鼻孔狭长，斜而成裂缝状，可随意张闭，鼻孔周围还密生有1厘米长的鼻毛。

（3）呼吸道适应（上呼吸道形成弯曲的皱襞，能过滤尘沙和湿润空气）。

（4）唇的适应（上下唇的口角外缘和耳内均密生短毛，两耳活动灵活。

5．对沙地的适应
（1）体型适应（头大，颈长，呈“乙”字形，有利于平衡身体重心；躯短肢高，方便于躯体前移和迈动较大的步幅；后肢短斜呈刀状，具有较强的推进力和持久力）。

（2）指（趾）蹄适应（前肢着地时趾枕面积增大到68～71.5平方厘米以负担庞大的体躯，使其不致陷入沙中；提肢时，趾枕面积则缩小至62～65.5平方厘米，以利步行；在第三趾节骨的下端，有向后下方弯曲的角质蹄钩，具有固定指（趾）和防止后滑的作用）。

二、牦牛对严寒与高海拔（3,000～6,000米）的适应
绵羊和羊驼能在海拔4000～5000米以上地区放牧，瑞士褐色牛也能在海拔4000米处生活。

但生活在高海拔地区最典型的家畜还是牦牛。

1．对高海拔的适应
（1）解剖结构适应（胸廓发育良好，肺大，气管粗短，环状软骨两端间的距离大；心脏发育良好）。

（2）生理机能适应（血液的红细胞及血红蛋白的含量较一般牛种高；呼吸与脉搏则比低海拔地区的牛种快）。

2．对低温的适应（-30℃）
（1）体格适应（不太大但很紧凑的体格，且垂皮较小，皮肤皱褶很少，故体表面积较小，散热少，有利于御寒）（2）皮肤适应（皮肤较厚；皮下脂肪沉积能力较强；排汗机能很差）
（3）被毛适应（被毛长而厚密，是由不同纤维类型组成的混型被毛层，能有效隔热）。

3．对粗劣饲牧条件的适应
（1）采食器官（齿质坚硬，门齿齿面宽而平坦，舌端宽，乳头角质化，嘴唇薄而灵活，在牧草高约5厘米时就可啃食，绵羊难以利用的牧地，牦牛也可利用）。

（2）采食行为适应（采食速度很快，一般为0.8次／秒，且能昼夜采食），
（3）肢蹄适应（四肢强壮有力，蹄质坚实，蹄尖狭窄锐利，蹄侧及前缘有坚实而突出的边缘，蹄掌有柔软的角质，使牦牛在陡峻的高山上行动自如）。

第四节家畜的风土驯化和引种
一、风土驯化
（一）概念
风土驯化（acclimatization）是指家畜逐步适应新环境条件的复杂过程。

既可以指优良的育成品种对不良生活条件的适应，也可指原始地方品种对良好与丰富的饲养管理条件的反应，还可表示家畜对新环境中某些疾病的免疫能力。

家畜风土驯化主要是气候驯化和饲养条件驯化两个方面。

（二）家畜风土驯化的一般规律
1．环境条件差异过大时，风土驯化易失败。

有人黑白花奶牛、西门塔尔牛运往拉萨（海拔3，658米），这些家畜常因不适应而得心脏病，甚至死亡。

把高原的牦牛移到海拔1，500米的兰州，也难以维持健康。

有人把新疆细毛羊引入广东，也未成功。

2．一般来说，温带类型家畜对间歇性高温比持续而不太高的气温易于风土驯化。

如温带的海福特肉用牛在美洲和澳大。