啮齿动物(食虫类:Glires),是哺乳纲中的啮齿目(Rodentia)和兔形目(Lagomorpha)动物的总称,因其门齿啃啮食物,故也称“啮齿类”“啮类总目”。其科学分类为哺乳纲-灵长总目。截至2025年5月,在ITIS中,收录啮齿动物中的啮齿目物种2400种,兔形目物种99种。它们是哺乳动物中种类最多的一个类群,占哺乳动物的40%-50%,其代表动物有松鼠、地鼠、多毛林睡鼠、属兔、草兔等。
啮齿动物起源于亚洲,最早化石发现于中国东部古新世始新世交界。早期物种展现分化,其中啮齿目比现代兔形目出现稍早,两者咀嚼等特征趋异又存在趋同演化。啮齿动物多数体型较小(2千克以下),其中啮齿目与兔形目外形差异明显。头部眼耳形态与习性相关,颈部因生活方式有别。躯干部雌雄开口不同,尾部形态用于物种鉴别。四肢5趾跖行,依习性特化。门齿发达且终生生长,无犬齿,兔形目上颌有两对门齿,而鼠类仅有一对。啮齿动物中的啮齿目遍布全球;兔形目则分布于亚、欧、非、美洲。它们适应力强,多穴居;繁殖力也强,部分鼠种性成熟早、年产仔窝数多。啮齿动物多数食草,也有例外(如松鼠兼食草与肉),它们在夜间或晨昏活动,但冬季活动量小,所以常储存脂肪或食物。
CITES对啮齿动物实施分级贸易管控;在中国,也对其划定保护级别,以维护物种多样性与生态平衡。啮齿动物具食用经济价值和生态价值,它们与人类联系紧密,会危害农、林、牧等领域,破坏建筑设施、盗食粮食,还传播鼠疫等疾病威胁健康。但同时,啮齿动物也常被用于开展科学实验,它们在人类生产建设、卫生防疫、资源利用、环境保护以及科学研究等方面,有着重要的实际应用价值和理论研究意义。
演化历史
起源
目前认为啮齿动物最早起源于亚洲,最早的啮齿动物化石发现于中国东部,年代可追溯至古新世始新世交界附近,这些早期物种难以明确归类为啮齿目或兔形目,但很可能是两者的共同祖先。例如,古新世的一些物种如Mimotona(duplicidentate lineage,更接近兔形目),以及Eomylus和Heomys(simplicidentate lineage,更接近啮齿目),它们代表了啮齿动物演化早期的不同分支,展示了早期啮齿动物在形态上的分化。
分化
啮齿目出现的时间稍早于具有现代特征的兔形目,啮齿目最早可追溯到晚古新世,而现代形态的兔形目出现在早始新世。两者在咀嚼运动方式上逐渐演化出截然不同的特征,兔形目大多具有横向的咀嚼动力冲程,而啮齿目则主要是向前的动力冲程,但啮齿动物祖先的咀嚼方式尚不明确。在牙齿和附肢骨骼等方面,啮齿目和兔形目在演化过程中出现了趋同和并行演化的现象。例如在跗骨关节结构上,特别是跟骨形态,兔形目与有蹄类动物、象鼩等类似,在跟骨隆起处有两个关节面,其中跟距关节面是所有哺乳动物共有的,而跟腓关节面是兔形目及可能的早期duplicidentate(如Mimotona)所特有的,但在模鼠兔(Gomphos)和拟兔属(Mimolagus)中不存在。有趣的是,在古近纪亚洲的始镜猴科动物和古新世的基础真统柱齿兽类中也存在该关节面,跟腓关节面有助于稳定跗骨关节,提高奔跑能力。
差异
亚洲地区
亚洲是啮齿动物的起源地,早期啮齿动物在这里虽然数量稀少且多样性相对较低,但却是整个啮齿动物类群演化的根基。从早期的一些基础类群逐渐分化出不同的演化支,为后续的辐射演化奠定了基础。
北美地区
北美最早的啮齿动物记录包括稀少的Rodentiaformes(在亚洲晚古新世也有发现)和原始的基础啮齿动物Ischyromyidae。Ischyromyidae是一个广泛多样化且数量丰富的类群,它们体型通常较大,约为地松鼠或旱獭属大小。Ischyromyidae的出现和繁盛体现了啮齿动物在北美地区独特的演化路径,同时也引发了关于啮齿动物中啮齿目起源于亚洲却最早在北美发现化石这一“古新世悖论”的讨论。
命名与分类
词源
啮齿动物食虫类“Glires”,源自拉丁语“glīrēs”,意为“睡鼠”。
命名
啮齿动物学名“Glires”,由Linnæus于1758年正式描述。
分类
分类争议
啮齿动物是哺乳动物中一个重要的进化枝。该类群涵盖啮齿目与兔形目,其中兔形目包含兔子、草兔和鼠兔等动物。长期以来,学界围绕啮齿动物是否构成单系群(即类群内所有成员源自同一共同祖先)存在激烈争议。早期基于形态学的分析难以达成共识,这一争议成为困扰古生物与生物分类学界的重要问题。
证据突破
随着研究的推进,形态学领域取得关键进展。2001年,孟和怀斯的研究为啮齿动物单系群假说提供了新线索。2003年,孟等人进一步通过深入的形态学研究,有力地支持了啮齿动物为单系群的观点。这一突破得益于大量基础类群化石的发现,如模鼠属(Mimotona)、高冠齿鼠属(Gomphos)、何氏鼠属(Heomys)、晨鼠属(Matutinia)、菱形兽属(Rhombomylus)以及中华磨齿兽属(Sinomylus)等。这些化石在形态特征上呈现出独特的过渡性质,填补了典型啮齿目动物与兔形目动物之间的演化空白,为论证两者的亲缘关系提供了关键实证。
研究进展
在分子生物学领域,相关研究同样不断深入。2001年,墨菲等人以及马德森等人基于核脱氧核糖核酸数据的研究,提出啮齿动物与真灵长总目(Euarchonta)互为姐妹群,二者共同组成灵长形上目(Euarchontoglires)。但2002年阿纳森等人的研究表明,部分核DNA与线粒体DNA的遗传数据对该结论的支持力度不足。直到2007年,克里格斯等人通过对逆转座子存在/缺失数据的系统研究,为啮齿动物假说提供了坚实的分子生物学证据,进一步明确了啮齿动物在哺乳动物演化谱系中的地位,推动学界对这一进化枝的认知迈向新高度。
科学分类
啮齿动物的科学分类为哺乳纲-灵长总目。截至2025年5月,在ITIS中收录啮齿动物中的啮齿目物种2400种,兔形目物种99种。
体态特征
体型
多数体形较小(成体体重多在2千克以下),部分种类较大(如河狸12-25千克);
啮齿目长须露眼,前脚四爪,尾与身等长,咬肌发达;兔形目上唇中部纵裂,耳长圆,听觉灵敏,尾短小,后肢长于前肢,善跳跃,前肢不能抱食。
外部形态
头部
眼、耳形态与种类、栖息生境和生态习性相关,夜行性开阔景观种类耳壳和听泡大,地下生活种类眼耳退化。
颈部
多数颈部明显发达,利于头部转动;地下生活的鼢鼠属颈部不明显。
躯干部
以膈肌分为胸部和腹部,雌雄腹部后端开口数量和结构有别。
尾部
形态多样,其有无、长度、形状等是物种鉴别依据。
四肢
为5趾型附肢,足型跖行;部分种类后肢延长用于跳跃,地下生活种类前肢发达;趾数、足部毛发和蹼、跖垫数及爪颜色可用于种类鉴别 。
门齿与齿列
门齿发达,呈凿状,无齿根,能终身生长;
无犬齿,具齿虚位,门牙与臼齿间有毛茸软垫;
兔形目上颌具两对门齿(前后排列,后一对小且隐于前一对后方,又称“重齿类”),鼠类上颌仅具1对凿状门齿 。
分布范围
啮齿动物中的啮齿目动物分布于世界各地,如老鼠住在除南极洲以外的所有大洲,豪猪生活在非洲、亚洲、欧洲、北美洲和南美洲;水豚栖息地位于中美洲和南美洲,美洲美洲河狸主要生活在美国和加拿大境内,而欧洲海狸生活在欧洲和亚洲;兔形目动物则多栖息于草原、草甸、灌丛以及山地砾石地带,分布于亚洲、欧洲、非洲、北美洲和南美洲的广大地区;东北鼠兔则主要分布于青藏高原附近和亚洲中部的高原或山地,也分布于亚洲东北部、北美洲西部和欧洲。
生活习性
栖息偏好
啮齿动物展现出极强的环境适应能力,能够在极为多样的生态环境中生存繁衍。其中,大多数啮齿动物偏好穴居生活,会挖掘洞穴作为栖息场所,以躲避天敌、调节体温并储存食物。
繁殖特性
在哺乳动物类群中,啮齿动物以其强大的繁殖能力著称。部分鼠种性成熟时间极早,在出生后较短时间内便能达到性成熟状态。同时,它们一年中可产仔多窝,每窝所产仔数也相对较多。这种高效的繁殖模式,使得啮齿动物能够在适宜条件下迅速增加种群数量,形成庞大的个体规模。
食性特点
从食性来看,几乎所有啮齿动物都以植物性食物为主要来源,属于食草动物,它们以草类、种子、果实等为食。但也存在例外情况,如松鼠,其食性更为广泛,除了草类等植物性食物外,也会捕食昆虫、鸟卵等动物性食物,属于杂食性动物。
活动节律
在活动时间方面,多数啮齿动物呈现出夜行性或晨昏性的活动节律,即在夜间或清晨、黄昏时段较为活跃,这一习性有助于它们避开白天的高温和众多天敌的活动高峰期。但也有少数啮齿动物种类在白昼活动,它们适应了白天的光照、温度等环境条件,形成了独特的活动模式。
冬季策略
冬季来临前,啮齿动物会采取相应的适应策略。由于冬季食物资源相对匮乏且环境条件较为恶劣,它们的活动量通常会显著减小。许多啮齿动物会在体内贮存脂肪,通过增加脂肪储备来维持蛰伏期间的生命活动;还有部分啮齿动物会在秋季开始积极储存食物,将采集到的种子、果实等搬运至洞穴中储存起来,以保障冬季的食物供应。
物种保护
在《濒危野生动植物种国际贸易公约》(CITES)相关名录中,对啮齿动物实施了不同级别的贸易管控。被列入附录Ⅰ的啮齿动物,意味着其国际贸易受到严格限制,只有在特殊许可情况下才可进行,这些物种包括松鼠科的墨西哥土拨鼠、兔科的粗毛兔和火山兔。被列入附录Ⅱ的啮齿动物,其国际贸易需遵循相应规定进行监管,以确保贸易不会对其生存造成不利影响,涵盖巨松鼠属所有种,毛丝鼠科毛丝鼠所有种,鼠科的刺巢鼠、费氏拟鼠、伪沼鼠和中澳粗尾鼠。
在中国,依据啮齿动物的濒危状况和保护需求,进行了相应的保护级别划定。国家一级保护野生动物中的啮齿动物有河狸科的河狸;国家二级保护野生动物中的啮齿动物包含松鼠科的巨松鼠,鼠兔科的贺兰山鼠兔和伊犁鼠兔,兔科的华南兔、海南兔、雪兔和塔里木兔。这些保护举措旨在维护啮齿动物的物种多样性,促进生态平衡的可持续发展。
相关价值
食用经济价值
啮齿动物具备重要经济价值,在食用方面,部分种类的肉可被人类食用;在工艺领域,其毛皮可用于制作皮草制品。
科研价值
啮齿动物常被用于开展科学实验。它们在人类生产建设、卫生防疫、资源利用、环境保护以及科学研究等方面,也有着重要的实际应用价值和理论研究意义。
生态价值
在自然界的生态体系中,啮齿动物扮演着不可或缺的角色。它们是众多食肉动物(如狐属、鹰等)的主要食物来源,构成了陆地生态系统食物链的关键环节。通过被捕食,啮齿动物为食肉动物提供能量与营养物质,维持着生态系统中能量流动与物质循环的平衡。同时,啮齿动物的活动(如挖掘洞穴、传播种子等)会对生态环境产生影响,在维持生态系统的结构与功能稳定方面发挥着不可替代的作用。
相关危害
啮齿动物与人类生活联系紧密,影响广泛。在负面影响方面,诸多啮齿动物对农、林、牧、粮食仓储、建筑及运输等领域造成危害。比如,部分鼠类会啃食农作物、破坏林木、损毁建筑设施,还可能在仓库中盗食粮食。同时,一些啮齿动物能够传播多种疾病,像鼠疫、土拉弗朗西斯菌病等,严重威胁人类生命健康。
代表物种
松鼠
松鼠的尾巴大而蓬松,长16-24厘米,常常向上翻转到脊背上。睡觉的时候,它会缩成一团,把那条大尾巴当成“被子”盖在身上。松鼠常栖息于树林中,多吃果实、种子等植物性食物,尤其爱吃松子和胡桃属等果实,有时也吃昆虫和鸟卵等动物性食物。松鼠冬季有贮粮的习惯,不冬眠。
睡鼠
睡鼠的毛色为灰色,还长着一条毛茸茸的大尾巴,看起来好像松鼠。它们的名字来自拉丁语,意思是“睡觉”,这是因为它们每年都要冬眠几个月。睡鼠以完全冬眠而闻名。它们不像其他的啮齿类动物那样储存食物来过冬,而是尽量地多吃东西,以储存足够的脂肪过冬。
仓鼠
仓鼠是分布在欧洲和中亚干旱地区的穴居啮齿动物,它们通常被当作宠物来饲养。仓鼠的身体圆滚滚的,有一条短粗的尾巴,沿颌的皮肤疏松而有褶皱。仓鼠在筑巢的地方挖洞,夜晚活动比较活跃。它们以搜集起来的各种种子和其他植物为生。在洞里,它们才能安心地进食,并将食物储存起来。
鼠兔
亦称“异蹄兔属”。哺乳纲,兔形目,鼠兔科。体胖,长约20厘米。肢短,无尾,耳短而圆。前肢五指,后肢四趾;爪细而弯,适于掘土。毛色因种而异,由灰色、灰褐色至锈褐色,夏毛较冬毛淡。栖居荒漠草原、灌木丛、山地、高原或岩裸地。穴居,洞道不深。以野草为食,冬季能贮藏干草。数量多时,危害草原。主要分布于亚洲温带地区,少数产于北美洲西部。
草兔
哺乳纲,兔形目,兔科。体长约50厘米。体背面黄褐至赤褐色,腹面白色,耳尖端黑色,尾上面黑色,两侧及下面白色。通常清晨或夜间出穴活动,活动范围常离窝不远。繁殖力极强,年产三或四窝,每窝一般三仔。幼兔产下时就有毛,并已睁眼。觅食植物,是农林业的害兽。肉可食,毛、皮均可利用。
参考资料
Glires Linnæus, 1758.gbif.2025-05-11
Rodentia Bowdich, 1821.itis.2025-05-11
Lagomorpha Brandt, 1855.itis.2025-05-11
Mandibular characteristics of early Glires (Mammalia) reveal mixed rodent and lagomorph morphotypes.National Library of Medicine.2025-05-12
Convergent and Parallel Evolution in Early Glires (Mammalia).Springer Nature Link.2025-05-12
Most Successful Mammals in the Making: A Review of the Paleocene Glires.Springer Nature Link.2025-05-12
Glires.en-academic.com.2025-05-12
Glires.naturfakta.2025-05-12