Nature History Bone Hall
这是一篇随展柜照片逐组整理的骨骼学习笔记。目前包括肺鱼胸鳍、奔跑型鸟类、鸟类飞行、棱皮龟背甲、蛇的活动颌与骨鳔类听觉六个主题。
这是一篇随展柜照片逐组整理的骨骼学习笔记。目前包括肺鱼胸鳍、奔跑型鸟类、鸟类飞行、棱皮龟背甲、蛇的活动颌与骨鳔类听觉六个主题。
肺鱼胸鳍：辐鳍与肉鳍的对比
原始展柜照片
IMG_6512 2：上方是澳洲肺鱼（Neoceratodus forsteri）的整体骨架。左下是黑鼓鱼的胸鳍骨架，右下是肺鱼的胸鳍骨架。
IMG_6513 2：展板说明肺鱼的演化背景、头骨骨化程度，以及胸鳍与腹鳍内部的中央骨轴。
胸鳍在整条鱼上的位置
胸鳍是一对侧鳍，位于头部后方、鳃盖两侧。照片从侧面拍摄，所以通常只能清楚看见靠近观察者的一枚。展柜下方的骨架图并不是另一只动物，而是把一枚胸鳍的皮肤和肌肉去掉后，单独展示其内部支架。
黑鼓鱼与肺鱼的差别
黑鼓鱼属于辐鳍鱼。许多细长鳍条从较短的基部扇形展开，形成轻而宽的鳍面，适合划水、转向和刹车。
肺鱼属于肉鳍鱼。它的胸鳍内部有一条分节的中央骨轴，较小的骨头排列在轴的两侧；骨架外还包裹着肌肉和厚实组织。这使整枚鳍像一支有内部支撑的桨，可以改变角度，帮助肺鱼缓慢转向、悬停，并在近水底活动时稳定身体。
这还不是一条真正的腿。它的重要之处在于：鱼鳍内部已经出现一根可由肌肉控制的支架，结构上比扇形鳍条更接近后来四足动物前肢的起点。现生肺鱼是四足动物最近的鱼类亲属之一，并不是人类的直接祖先。
延伸资料
奔跑型鸟类：不同谱系的同一解法
原始展柜照片
奔跑鸟展柜全景、结构说明与走鹃骨架：
学习卡（正文 300 字内）
鸵鸟、蛇鹫和走鹃亲缘并不近，却因地面奔跑产生趋同演化。重点不是单纯腿长，而是稳定躯干、扩大步幅并降低摆腿能耗。鸵鸟完全失飞；蛇鹫用长腿踩击猎物；走鹃仍可短飞，并以长尾辅助转向。
鸵鸟、蛇鹫与走鹃：
骨盆与脊柱牢固结合，承接落地冲击。股骨较短、近水平；真正的膝盖位于身体下缘，常被羽毛遮住。膝以下的胫跗骨较长，大块肌肉靠近身体，长肌腱通向脚部，使腿末端轻而省力。
鸟腿向后弯的关节其实是脚踝。脚踝至脚趾间的跗跖骨，由部分跗骨和跖骨融合、拉长，大致对应人类从脚踝下方到脚趾根部的脚掌。鸟以脚趾着地，像人始终踮脚奔跑。
鸡飞不远，是因为龙骨突不发达吗？
问题： 鸡飞不远，是不是龙骨突不发达？龙骨突、乌喙骨、肋笼和“翼面压力”怎样一起工作？
原始展柜照片
身体稳定、飞行骨架改造与翼骨翼形：
回答
不是。胸骨是鸟胸口下方的骨板，龙骨突是它向下伸出的高脊；作用不是切开空气，而是扩大胸大肌和上乌喙肌的附着面积。胸大肌收缩，把肱骨和翅膀向下拉；翅膀把空气推向下，空气反过来把整片翼推向上，这个合力就是展板的“翼面压力”。
向上的力经肱骨和肩关节传回身体。乌喙骨是肩关节到胸骨之间的粗支柱，防止肩带被挤塌；肋笼稳定胸廓并分散载荷。重心在肩后向下，翼面压力也在肩后向上，形成方向相反的转矩；肩韧带把力量传给躯干，帮助它保持水平。
鸡仍有明显龙骨突。它只能短距离爆发飞行，主要因为身体较重、翼载高，且飞行肌偏快速爆发、容易疲劳。鸵鸟才是龙骨突明显退化的典型；企鹅虽不能空中飞，却因水下拍翼仍有发达龙骨突。
示意图
棱皮龟：被重写的背甲
原始展柜照片
棱皮龟与具有大骨板硬壳的加拉帕戈斯象龟：
展柜里的大骨头是肩带、骨盆、脊椎和四肢，不是背甲。
普通龟与棱皮龟
普通龟让肋骨与脊椎附近的骨组织向外扩张，形成少数大骨板，像一块硬屋顶。
棱皮龟削弱了这套大骨板，只保留少量传统背甲骨；随后在厚皮中形成大量互相咬合的小骨片。
上图是已灭绝棱皮龟类的背甲化石，可直观看见“小瓷砖”式马赛克。现代棱皮龟采用同一基本结构，形成更轻、柔韧、适合远洋游泳和深潜的背甲。
这不是一个“强力基因”突然换壳，更像造骨基因的开关、时间和位置被重排。具体调控网络至今仍未完全弄清楚，神奇之处正在这里。
蛇：长身体、活动颌与毒牙
原始展柜照片
肋骨体轴、头骨下颌、毒性概念与蟒科展柜：
学习卡（正文 400 字内）
蛇通过增加躯干椎骨把身体拉长，多数椎骨各带一对弯曲肋骨。肋骨并非蛇或爬行类才有；蛇的特点是数量特别多，并几乎延伸全身。它们保护内脏、参与呼吸，还与肌肉和腹鳞协作推动身体。
头骨近照中的长骨是 quadrate（方骨），不是毒牙。它像可转动的吊杆，向后下方摆动，将整个下颌降下并推出；左右下颌前端没有骨性融合，还能分别外展。**Dentary（齿骨）**主要承载下排牙齿。其他爬行类也有方骨，但多数活动幅度较小；哺乳类的祖先方骨已演化成中耳砧骨，所以狗不能用同一机制扩大口裂。
Venomous 指经毒牙主动注入毒液；poisonous 指被吃下或接触后中毒。蛇毒多为蛋白质，完整消化道往往吸收很少；但毒腺含浓缩毒液，口腔或消化道有伤口时仍可能进入血液，因此绝不能食用。
在原照中找方骨和毒牙位置
这具标本没有可辨识的大型毒牙。红箭头所指是方骨；若为前毒牙蛇，毒牙会长在上颌前部。
方骨与毒牙的对照
蛇头骨类型与鼓腹咝蝰的前毒牙：
左图 A–D 不是同一条蛇的动作或时间点，而是盲蛇、蟒、猪鼻蛇和响尾蛇的头骨类型，展示从紧固到高度活动、从固定牙到后毒牙和前毒牙的结构连续谱，并非直系演化顺序。
图片与资料：密歇根大学 Animal Diversity Web · 伊利诺伊大学：蝮蛇毒牙穿刺性能
骨鳔类的听觉：把鳔接到内耳
原始展柜照片
鲤、鲶及其亲属，以及旧式“鲱形鱼”展柜：
左图是本节主题。右图用于对照，但展板采用了已经过时的宽泛分类；其中鲑鱼、狗鱼等并不属于这里讨论的耳鳔类。
300字导览
骨鳔总目的核心支系——耳鳔类，包括鲤形目、鲇形目、脂鲤目和电鳗目，多生活在淡水。它们最关键的共同结构是韦伯氏器：含气的鳔随水中声压振动，前几节椎骨演化出的数枚小骨与韧带把位移传入内耳，使鱼能利用更弱、频率范围更广的声音。在浑水中，这为觅食、避敌和同类交流增加远距线索，可能帮助它们占据更多生态位，但不是物种辐射的唯一原因。电鳗并非真正的鳗鱼，还会用电场辅助探测。
为什么能提高听力
鳔像容易受压的气囊，负责把声压转成机械位移；韦伯氏小骨像连杆，负责把位移送到内耳。它不是像蝙蝠那样主动发声定位。
韦伯氏小骨的实体标本
这是经茜素红染色的非洲鲶 Lophiobagrus cyclurus 标本。Cl、Sc、Ic、Tr 是小骨链的四个组成部分；IL 是连接它们的韧带；Sb 是鳔。周围组织被去除后，能直接看见这条极短的机械传导链。
四个常见代表
鲤形目的鲤鱼与鲇形目的斑点叉尾鮰：
脂鲤目的霓虹脂鲤与电鳗目的电鳗：
图片来源：韦伯氏小骨标本（PLOS ONE，CC BY） · 鲤鱼 · 斑点叉尾鮰 · 霓虹脂鲤 · 电鳗
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