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脊椎动物骨骼标本制作探析

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摘要:

脊柱动物附韧带骨骼标本在教学、科研、科普方面具有重要意义,制作过程与其它骨骼标本的区别关键在于骨骼韧带的有效保留,利用韧带使骨骼标本有机连接,保持自然的完整性。保留好完整的骨骼韧带的技术要点贯穿于标本制作的整个过程,包括选材、剔肉、腐蚀、脱脂、固定、漂白等,而且动物种类不同其技术要求也有不同之处。对脊椎动物附韧带骨骼标本制作流程进行了较为全面、系统的总结。

关键词:

脊椎动物;附韧带骨骼标本;制作

动物骨骼标本能直观有效地促进教学质量提高,同时也有助于对脊椎动物系统演化的研究。脊椎动物骨骼标本可分为四种类型:分散骨骼标本、附韧带骨骼标本和透明骨骼标本等。附韧带骨骼标本是指在制作过程中保留骨骼韧带,借助骨与骨之间关节韧带自然连接,制作而成的骨骼标本。附韧带骨骼标本对教学效果的提升主要体现在以下三方面:一是整体性:按原来位置和状态利用韧带将骨骼有机连为一体,在教学、科研、科普活动中,能够充分呈现动物骨骼系统的整体性。二是自然性:附韧带骨骼标本由于在制作过程中保留韧带,关节间的连接几乎接近动物骨骼的原来状态,在教学活动中其直观性,科研过程中其原生态性,科普展示活动中其自然性均得于充分体现。三是观赏性:较之分散的,或是借助材料人工串联的骨骼标本,附韧带骨骼标本的展示具有视觉上的可观赏性。当然,脊椎动物附韧带骨骼标本制作过程较为复杂,技术要求较为严格精细。结合上述特点全面系统地阐述脊椎动物附韧带骨骼标本制作的技术要点。

1脊椎动物附韧带骨骼标本的制作

1.1用具与试剂

主要工具包括:解剖刀、解剖剪、解剖盘、镊子、水槽等。常用试剂有:乙醚、脱脂剂(氢氧化钠、氢氧化钾、汽油、二甲苯)、漂白剂(过氧化氢、漂白粉、过氧化钠)等。

1.2制作过程、方法及步骤

脊椎动物附韧带骨骼标本制作过程较为复杂,主要包括以下系列步骤:

(1)选材

把好选材关是保证附韧带整体骨骼标本特性的基础。要求:①动物年龄适当偏大,保证骨骼硬化好、关节韧带发育充分。②动物体要新鲜无腐烂,各部位无损伤,保证骨骼完整、关节韧带完好。③体态较好,体型适中,保证骨骼标本的整体美观性。

(2)处死

动物种类不同,采取不同的处死方法,如表1所述。

(3)剥皮、去内脏

处死动物后,即可对动物体进行剥皮处理。鱼只需去除鱼鳞即可,青蛙、家鸽、家兔则需去除皮肤及附属物。然后将动物体剖开去除内脏,并清洗干净。

(4)剔肉

将实验动物剥皮并除去内脏之后,接下来进行肌肉剔除。过程可包括粗剔除和细剔除。粗剔除:利用解剖刀、解剖剪等工具将附着在动物骨骼上的大块肌肉剔除,主要包括附着于头骨、脊柱、胸腹部、四肢骨等较为集中大块的肌肉群。细剔除:在粗剔除大块肌肉的基础上,进一步剔除细小肌肉。主要包括附着于头部、脊柱椎骨间、膝关节、腕(踝)关节、掌骨、跗骨等部分较为分散细小的肌肉群。家兔头骨上的肌肉不易剔除,可在枕孔与寰椎之间把它割离,并将头骨放在锅内烧煮进行热处理,但烧煮的时间不宜过长,以免骨头分散。细剔除过程中为了充分清除分散的肌肉可以采用浸腐法和热处理法。浸腐法:就是将粗剔除肌肉的动物浸没于水中,让其自行腐烂分解,待肌肉糜烂后,用钢丝刷刷去肌肉。热处理法:将待细剔除肌肉的动物放入水中加热水烧煮,或者将动物体放入解剖盘中然后用热水淋浇,剔除附在骨骼上的残余细小肌肉。剔除肌肉时一定要耐心细致,不能损其韧带,避免关节分离。剔除脊柱上的肌肉时,应避免将位于椎弓背面的棘突和椎弓两侧的横突剪坏;剔除胸、腹腔肌肉时,应避免把肋软骨和剑状软骨剪断或损坏;至于韧带发达的关节,如膝关节等,可适当剪除部分韧带,但要确保关节不致分离。

(5)去除脑、脊髓、骨髓

动物脑、脊髓、骨髓,从骨骼间隙中渗出,使骨骼由黄变黑,且易沾染灰尘,从而影响标本的洁净和美观,因此必须将其清除。脑和脊髓的清除:用适当长度和粗细的铅丝的一端敲扁,弯成小匙状或栓上脱脂棉并插入脑腔和椎孔中,将脑和脊髓捣碎后挖出来,并放入盛有水的盆中,边挖边冲洗。骨髓的清除:用电钻或手摇钻在各长骨的两端正中央分别钻一个孔,直达骨髓腔中,并用注射器吸满水,套上针头,分别插入肱骨、尺骨和桡骨、股骨、胫骨上的钻孔内,并将水注入骨髓腔中,使骨髓排出,直到骨髓排尽。

(6)腐蚀与固定

腐蚀:将经过上述处理的动物骨骼,在清水中冲洗干净(冬天用温水),放入合适的玻璃缸中,配置适当浓度的腐蚀剂进行浸泡,这时残留在骨骼上的肌肉,因受腐蚀剂的作用而膨胀成半透明状态,接着把骨骼取出,放在清水中冲洗,待洗净腐蚀剂后,再用刀、剪把残留在骨骼上的肌肉耐心细致地剔除,并多次重复处理,直至完全剔除干净。不同脊椎动物骨骼的腐蚀方法如表2。表2固定:将腐蚀液浸渍的骨骼标本,放在70%-95%的酒精中固定(1-3天),对软骨和韧带进行固定和硬化。

(7)脱脂

脱脂是为了去除标本上的脂类物质,使标本保存的时间更长。骨骼经过腐蚀剂的浸渍后,已有许多脂肪被脱除,但对脂肪多的个体,靠腐蚀剂脱脂是无法脱除干净的。当标本放置一段时间后,残留在骨路中的脂肪,会逐渐由骨骼间隙中渗透出来,使骨骼发黄,并容易沾染上灰尘。所以,需将骨骼标本用脱脂剂进行脱脂处理。将腐蚀后的骨骼晾干后,置于密闭的容器中,然后加入适量的汽油,利用汽油溶解骨骼中的脂肪,达到脱脂的目的。不同脊椎动物骨骼的脱脂如表3所述。

(8)漂白

把经充分脱脂的动物骨骼用清水漂洗干净,浸于漂白剂中进行漂白处理,目的是除去杂质、保持骨骼的洁白度、保证骨骼标本的质量和美观性。常用漂白剂有:过氧化氢、过氧化氢钠、漂白粉、亚硫酸等。不同脊椎动物骨骼的漂白如表4所述。

(9)整形、串联、装架

整形:将漂白的动物骨骼,用清水洗净,整理其形态为动物的自然姿态,并放在阳光下晒干(或自然晾干)。整形应在其韧带未完全干燥时边晒边整理。为了防止干燥过程中变形,可用白纸团等垫在胸腔和肋骨等处,或者用细纱绳吊挂在木制的框架中。串联:将缺少关节韧带或韧带被损坏而散落的骨骼,如:头骨与寰椎间、鱼的肋骨等,用适宜的铜线或铝线从内部串装连接。并将串联后的骨骼与保留韧带的主体部分按自然状态连为一整体。装架:将整形、串联的动物整体骨骼固定到台板上,固定台板可以用木板或者塑料泡沫板,同时用骨骼支架支撑。动物骨骼支架制作一般有两种方法:一是支柱法,就是用铜丝做两根支柱,支撑在前后脊柱上;二是串装法,就是将铜丝由四肢长骨中间穿过支撑,在四肢的外表基本上见不到金属丝的痕迹。

2脊椎动物骨骼标本保存

为了长期有效保存,需将整形装架好的动物骨骼标本放入密封标本盒内。标本盒大小可根据骨骼标本制作,材料可用有机玻璃做盒体。标本保存中应特别注意以下几方面:

(1)防潮防霉

在标本盒内放吸湿剂或室内装抽湿机,若标本已经发霉,可用软毛笔蘸水酒精与石碳酸混合液(7∶3)刷洗或可直接用无水酒精刷洗。

(2)防鼠防虫

防止老鼠进入标本盒内损坏标本。防虫则注意标本盒盖要严密,少开,盒内随时保持驱虫剂或杀虫剂浓烈的气味。若标本已生虫,则用药棉浸敌敌畏原液,置于标本盒内,盖上盒盖,熏蒸几天,可杀死蛀虫。

(3)防尘防阳光

盒子少开,密闭,灰尘落入自然少;门窗少开,窗上加帘子,防止阳光直接照在标本上,可防止因日光照而导致标本变色。另外,为了保护标本免受损坏,最好随时检查,并每年1~2次用药剂熏蒸。

3讨论与总结

脊椎动物附韧带骨骼标本制作过程较为复杂和繁琐,其关键之处在以下几点:

(1)制作过程复杂,耗时长

从选材到整形装架,完整地制作一个骨骼标本需要10~30天,特别是腐蚀、脱脂、漂白等过程必需要有充分的时间才能确保标本质量。同时经水浸腐蚀的动物骨骼带有较强的刺鼻的气味,要求实验操作间保持通风透气。

(2)保留韧带的完整是技术难点之一

附韧带骨骼标本的关键就是要保留骨骼关节间韧带的完整性。在热处理过程中温度的控制,剔肉过程中解剖刀和剪的力度的调节,腐蚀、脱脂、漂白过程中,试剂浓度、时间长短的把握等因素都会影响骨骼韧带的保留。

(3)腐蚀、脱脂、漂白是标本制作的三个关键环节

腐蚀过程应注意:①配制腐蚀剂时,不能用金属容器盛放,也不要与易锈的金属接触,防止容器受腐蚀损坏和铁锈污染骨骼标本。②腐蚀剂浓度高低、腐蚀时间长短应根据动物种类不同和气温高低而定。③在骨骼腐蚀程中,要经常观察,如果发现韧带呈透明胶状,说明腐蚀已经过度。高温季节要适当降低腐蚀剂浓度,并须经常观察,避免骨骼的关节分离。④腐蚀过程中,根据情况可多次调换新腐蚀液,直到骨骼显露出淡黄色为止。脱脂过程应注意:①因汽油易燃,使用时必须在安全的地方,并采取防范措施,以免发生火灾事故。②脱脂时间长短应根据动物种类不同和气温高低而定,以最大限度能除去附着在骨骼上的脂肪为目的,但又不能损其韧带。漂白过程应注意:①白试剂浓度应根据骨骼大小、气温高低、骨骼硬度具体情况,经常注意观察,合理调节。②漂白时间长短应根据动物种类不同和气温高低而定,保证不能损其韧带。另外:腐蚀、脱脂、漂白过程中所用试剂、浓度、时间虽然都是反复试验,多因素优化组合的结果,但因采用动物种类不同、实验环境存在差异,因此在具体操作过程中应根据实际情况灵活调控。

参考文献:

[1]顾勇.脊椎动物骨骼标本的制作[J].安徽农业科学,2011,39(14):8628-8630.

[2]顾勇,吴清理.鲫鱼骨骼标本的制作[J].生物学通报,2011,46(7):58-59.

[3]彭亚君.浅谈脊椎动物附韧带骨骼标本制作方法[J].浙江艺术职业学院学报,2008(1):121-124.

[4]武迎红.动物骨骼标本制作[J].内蒙古民族大学学报(自然科学版),2009,24(6):662-663.

[5]刘济滨,张良慧.蛙附韧带骨骼标本的制作[J].生物学通报,2005(10):39-39.

作者:赵家升 艾薇 单位:云南保山学院资源环境学院

古脊椎动物学报责任编辑:冯紫嫣    阅读:人次