第三节 比较解剖学的现状与展望

以宏观比较解剖学为主的动物形态学，经历了200多年的发展，已达到相当系统深入的境地，它推动了动物学各方面的发展。但是，直到20世纪50年代左右，比较解剖学的现状似乎只是停留在资料的增加而未得到进一步的发展。这种情形可能与当时所用的方法有关，很长一段时期比较解剖学都是用分析与比较的方法。自20世纪中期，近代动物学发展了实验方法（提出问题→设计实验→寻求问题的解答），这种方法可用于检验由分析与比较方法所得的结论是否正确。例如，在七鳃鳗幼体变态时看到内柱变为甲状腺的前身。以后有人用同位素碘注入文昌鱼体内，结果显示标记的碘全集中在内柱细胞，这有力地证实了内柱与甲状腺的关系。又如，有人用X射线不透物质注入蛙体血液中，以检查在单一心室中来自左、右心房的血液是否相混，从而提出了与传统看法不同的新见解。

在20世纪50年代，解剖学一度在不少国家成为“濒危”学科。在一些新兴学科如分子生物学、细胞学的迅猛发展下，不少原来侧重形态学的学者转移到细胞生物学和分子生物学等领域中去，比较解剖学仅在医学院校的教学上还保留着一块“阵地”，而在科研领域中已不被重视，解剖学家被认为是“古老的”（old-fashioned）。法国解剖学家凯内西（Kenesi）曾以“光辉的昨日，不稳定的今天和危险的明天”来形容解剖学日益衰落的处境。形态学向何处去，已经成为动物学界普遍关心的问题。

70年代中期，美国解剖学会在组织专家进行长期、深入的调研之后，提出了解剖学科的远景展望。认为解剖学不仅是阐述形态结构的学科，而且是分析生物结构与功能的学科，它研究遗传和周围环境影响下的生物体的结构原理，发现各个不同部位的形态结构基础，有助于人们理解在发育过程中这些结构的演变。

认识上的深化连同学科间的广泛渗透，新技术和方法的普及，给一度被认为是“古老的”形态学带来一派生机。到了80年代，在美国和西方许多国家，形态解剖学又呈现出蓬勃生机，有人称之为“形态学的复兴”（a renaissance of morphology）。

总结这种发展趋势，可归结为：

（1）把形态和功能的研究综合到进化生物学的主题上，学科间的广泛交叉渗透是大势所趋；

（2）要深化对动物体的认识，就要将宏观与微观结合，定性与定量结合，静态与动态结合，正常与异常结合；

（3）在研究方法上，除保留沿用的描述、比较分析外，更多地采用了实验方法，使用的仪器已日新月异，现代生物学的新技术在形态学科中得到广泛的应用。

传统的脊椎动物比较解剖学在有些学校已改名为脊椎动物进化和功能解剖学，加强了从进化角度和功能角度来研究动物的结构，使比较解剖学这一门古老的学科重新焕发了青春。

对1994年在美国芝加哥召开的第四届“国际脊椎动物形态学学术会议”上所提交的338篇论文进行分析，可以看出动物功能形态学的研究所占的比例更为加大，各研究领域所占比例为：功能形态与比较功能形态45%，比较解剖15%，形态发生14%，微观形态10%，进化形态10%，系统解剖4%，生理2%。

编者之一杨安峰在美国加州大学伯克利分校研修期间，曾亲自聆听Wake M.H．教授主讲的“Evolutional and Functional Vertebrate Anatomy”全课程，使用的教材正是她主编的“Hyman's Comparative Vertebrate Anatomy, 3rd ed.”，该课程正好反映出比较解剖学由经典向近代的演变。

1990—1994年我国由国家自然科学基金委员会组织各方面的专家编著了《自然科学学科发展战略调研报告》。其中《动物科学》分册中有关动物形态学部分，笔者参与了编写。书中纵观动物形态学的发展趋势，归结了以下的前沿课题：

（1）阐明形态和功能的多样性。“生物多样性”是当前生物学中的热门课题。形态学家感兴趣的则是生物界形态和功能多样性的发生、发展动因及其限制因素，阐明形态与功能多样性在物种生存和进化中的意义。

（2）应用形态学。包括实验形态学、生物力学和仿生学等方面的研究，它涉及工业、医学以及国防等领域的形态学基础研究。例如运用力学知识加深对运动装置的研究，了解动物各种动作（疾跑、跳跃、飞翔、挖掘、攀爬、游泳）的形态与功能基础，模拟其最优模式，应用于体育、建筑、工艺、医学保健等领域，如改进地铁工程中的挖掘、汽车、飞机、轮船、机械轴承的设计等。1989年第五届国际兽类学学术会议上，有关鲸类传感能力的论文多达48篇，涉及鲸的回声定位、感受器的形态以及神经中枢等，在军事和信息系统的应用前景十分广阔。在该次会议上，有关地下穴居兽类的形态、生理研究也受到重视，并专设分会讨论。

（3）发育与进化形态学。应用形态学和发育生物学的原理和技术来研究一些重大生物学问题并提出一些崭新的概念。例如，甘斯和诺斯科特（Gans &Northcutt,1983）运用形态学和发育资料提出了脊椎动物起源的新观点。阿伯奇（Alberch,1979）通过对爪蟾和钝口螈的形态发育研究指出，在发育中时间和速率的微小变化，均可在形态上引起巨大变化，亦即“发育基础参数上量的变化，将导致形态上产生质的改变”。

（4）生态形态学。结合生态类型看动物体形态的适应性变化和进化趋势，例如亲缘关系较远、生态环境相同的动物的比较解剖，或者亲缘关系较近、生态环境不同的动物的比较解剖，从而阐明适应与进化的关系。

（5）神经生物学中的形态学。神经生物学将是生物学发展的一个高峰。从整体、细胞和分子水平对脑和神经进行综合研究，形态学研究是其基础。

（6）结构形态学。应用物理学原理解释动物结构形成的过程、结构与功能、行为及进化的关系。