APP下载

哺乳动物剥制标本制作工艺探究及改进

2022-08-06董锴王伟康李永民李东伟黄新

信阳农林学院学报 2022年1期
关键词:假体初学者哺乳动物

董锴,王伟康,李永民, 2*,李东伟, 2,黄新

(1.阜阳师范大学 生物与食品工程学院,安徽 阜阳 236037;2.阜阳师范大学保护生物学研究中心,安徽 阜阳 236037)

人类活动范围不断扩大,导致野生动物的栖息环境不断破碎化和片段化,对生物多样性产生严重威胁[1]。因此,珍稀濒危动物资源的保护及利用,对于维持生态平衡、改善人居环境具有重要意义[2]。动物标本是通过物理或化学手段将动物的整体或部分保留下来,以长期保存动物的形态和结构特征。这种方式将动物以标本的形式保存下来,也就保存了物种的全部基因,保存了物种的遗传多样性[3]。动物标本不仅在动物分类教学中有着无法被取代的地位,同时在分子系统学、保护遗传学、动物区系研究以及公众科普宣教等领域也有着广泛应用[4-6]。

标本的制作技术在维多利亚时代的英国得到广泛应用,后引入我国,发展出南唐北刘两大流派。传统的动物标本制作,主要可分成浸泡法、剥制法和干制法[7-8]。其中,在动物学研究、博物馆科普及观赏上,哺乳动物的标本制作常采用剥制法。剥制标本技术是一项涉及多学科、多领域且科学性很强的实践技能[9-10],制作者必须在掌握动物解剖知识、了解动物形态结构、熟悉动物行为习性的基础上,熟练运用标本制作技巧方能制作一件科学而精美的剥制标本。我国早期的剥制标本制作工艺比较繁琐,不适合普通学生操作;另外,标本保存条件苛刻,不适合长期展览,贮存过程中存在诸多隐患[11];且传统标本造型单调呆板,缺乏时代气息,不能充分满足现代人的审美需求。近年来,随着新材料、新工艺的不断融合创新,这项古老的技术重新焕发出了生命力。在剥制标本制作工艺中,皮张的处理和填充物的制作是关键环节,因此成为改进创新的重点领域[12]。

阜阳师范大学动物学实践技能实训中心所属标本制作团队,在长期的实践中采用新材料、新工艺,不断进行制作技术创新与改进,其中尤为突出的是“聚氨酯泡沫雕刻技术”。聚氨酯泡沫是一种新型的有机高分子合成材料,它具有防震抗压、不腐化、不脱落、保温、防水防潮等优点[13],且固化后粘结强固,填充后紧密无缝隙,尤其适合大型哺乳动物标本制作,效果优于“脱脂棉填充技术”。现把哺乳动物制作工艺流程和技术创新整理如下。

1 基本流程

1.1 样品选择

主要以养殖动物为样品来源,确保动物样品来路明确、来源合法。本文所涉及的各类群代表动物简介见表1,标本分类鉴别依据《中国哺乳动物多样性(第2版)》[14]。本文以家兔为例详述哺乳动物剥制标本制作的基本流程。

表1 哺乳动物标本制作代表类群

1.2 指标测量

剥制前先进行动物身体指标的测量,如体重、体长、尾长、后足长、耳长、头长、躯干长、肩高、臀高、胸围,同时,观察记录动物体型、比例结构、体表颜色、虹膜颜色等。所记录的身体指标可在标本制作过程中作为重要参考数据。数据测量依据《安徽兽类志》[15](如图1) 。

A.体长; B.头长;C.躯干长;D.尾长;E.后足长;F.耳长

1.3 皮肤剥离

哺乳动物皮肤剥离方法可分为腹部开口法和背部开口法。下面以家兔的背部开口法为例加以介绍。

将家兔趴卧桌上,平铺四肢并充分拉伸,以75 %的酒精湿润背部毛发,拨开毛发暴露出背中线,于背中线处切开大小合适的皮肤切口。将切口扩大,使皮肤与肌肉连接的结缔组织分开,分离肋部两侧肌肉与皮肤。继续向前暴露其颈部,将颈部与头部分离,暂留头骨,将前体肌肉翻出,在腹侧继续向下剥制,剥至四肢时,在关节处直接切断,将其与躯干分离,然后对腿部肌肉进行剥离。

在完成上述工作后,对皮张进行细致处理。将皮张从内部翻出,暴露内层,清理残余组织。首先进行头部处理:将头骨从颈部开口处翻出,划开颈部与皮肤的结缔组织膜,将头部与皮张完全分开,至此再对头骨上的剩余组织进行剔除。在处理到四肢时,将腿骨由下往上向外推,在推力的作用下,与腿骨相连接的结缔组织膜被绷紧,划断结缔组织膜,一直处理到脚掌,将掌骨及剩余组织清理直至只剩指关节。

最后一步为处理尾部及生殖排泄孔。由于处理难度大,只要求在不破坏皮张的前提下尽可能地剔除组织,并使用防腐剂单独对其进行处理。

1.4 皮张处理

剥离下的完整皮张要进行严格的处理,以防皮张皱缩、霉变。皮张处理分成脱脂、鞣制和防腐三个环节。

首先,将皮张浸泡在浓度为95 %的酒精中,静置1~3天(根据皮张厚度选择适当的浸泡时间),取出晾干后,对皮下脂肪进行全面刮除。

酒精浸泡后,用特制鞣制液对皮张进行鞣制处理,将皮张浸没其中,视皮张厚度选择不同的浸泡时间。

鞣制完成后,取出晾干,将皮张内侧翻出,均匀涂抹防腐剂,同时向颅腔中加入适量防腐剂,并采用脱脂棉对颅腔进行填充。

1.5 填充方法

标本的填充有聚氨酯泡沫法和脱脂棉法,一般中大型动物采用聚氨酯泡沫雕刻假体法进行填充,小型动物采用传统的脱脂棉填充法较为简便。

假体雕刻法属于新型填充法,相较于传统的脱脂棉填充法,其优点是可以更加完美地展示动物的身体结构和肌肉纹理;操作简便,不需要制作繁琐的骨骼支架;独立性强,可以在皮张未处理好时就提前进行制作。

制作标本假体,一般采用整体雕模的方法。首先对动物的身体数据进行测量,可在动物未剥制时就进行测量,也可对剥制好的皮张进行测量(如图2)。依据测量的数据,用聚氨酯泡沫雕刻相应规格的头部及躯干部假体,依照动物的自然状态对假体的整体造型和局部细节进行雕琢改进。

A.腹部最宽部距离;B.腹部最窄部距离; C.颅骨至尾尖距离;D.肩胛骨至尾根距离;E.前肢肘部周径;B.F.前肢最窄部周径;G.前肢最宽部周径; H.后肢肘部周径;I. 后肢最窄部周径;J.后肢最宽部周径

1.6 皮张缝合

假体制作完成后,将处理好的皮张覆盖在假体上,仔细观察假体与皮张的匹配度。如假体局部稍大,用砂纸打磨掉多余部分;如假体稍小则需对有较大空隙的部位,喷涂聚氨酯发泡剂进行填充,然后重新进行雕琢。调整好匹配度之后,将白乳胶均匀涂抹在假体上,披覆皮张,稍干燥后,将切口缝合。缝合完成后对皮张和假体各部位进行调整,使其达到自然状态。

1.7 义体安装

根据动物自然状态选择合适的义眼,向眼眶内填充适量黏土,使眼眶稍凸起,显得流畅自然。然后,将义眼装入眼眶固定,并进行调整,使义眼完全包裹在眼睑内,眼部自然灵动,眼眶凸起。

假体口腔的制作一般使用超轻黏土或橡皮泥按照所设计的形状进行制作。假体口腔制作完成后,先放入相应位置进行比对,对不嵌合的部分进行打磨修整,然后将短铁丝一端插入假体口腔中,另一端插入头部假体进行固定,也可使用白乳胶粘合固定。

1.8 形态处理

整形是体现标本逼真程度的关键一步。采用聚氨酯泡沫雕刻法制作的标本,其形态在雕刻假体时就已经确定,因此雕刻工作必须依照动物的自然形态进行,要求制作者在雕刻之前认真观察自然状态下的动物,揣摩标本的最佳形态,确定好合适的姿态后,对标本表面污物进行清洗,并对体表裸露部位涂抹清漆,最后对标本的易萎缩部位进行处理。

1.9 标本陈列

标本制作完成后,需检查防腐工作是否到位以及缝合处是否有遗漏。确认无纰漏后,将标本置于紫外灯下照射30分钟,消毒完成后,将标本陈列在展柜中,定期进行除虫、除尘、除湿等工作。同时将标本的物种名称、制作时间、制作人等信息录入到馆藏标本电子信息数据库中,为动物分类学和保护遗传学的研究提供参考数据。

2 不同类群的特殊要求

哺乳动物不同类群由于栖息环境的迥异,长期的趋异进化造成身体外部形态和内部结构差别很大,故而,哺乳动物剥制标本制作除了基本流程大体相似之外,不同类群的动物在制作过程中又有其特殊要求。

2.1 指标测量

动物身体指标数据是标本制作过程中的重要参考,由于长期趋异进化的结果,哺乳动物不同类群身体构造差异很大,比如对于翼手目需要测量翼展长、对于偶蹄目需要测量蹄趾长,对于食肉目需要测量爪长等。

2.2 支撑方法

哺乳动物标本支撑物有铁丝支架和聚氨酯泡沫两种,应根据动物体型的大小来选择支撑物。小型哺乳动物如鼠、蝙蝠等一般采用铁丝骨架支撑,脱脂棉填充;中大型哺乳动物如山羊、香猪等一般直接采用假体支撑填充。

2.3 特殊部位处理

在制作剥制标本时,不同哺乳动物的特殊部位还需要进行特殊处理,见表2。

表2 不同哺乳动物特殊部位的处理工艺

3 问题及应对措施

动物剥制标本制作是一项综合性很强的技能,需要反复练习,不断完善。实训中心标本制作团队中有许多初学者,在剥制实践中暴露出许多问题,下文总结出具有代表性的问题并提出针对性的解决方法,以供其他初学者参考。

3.1 安全问题

初学者在标本制作中往往忽视安全问题,而安全防护恰恰是标本制作中最需要注意的环节,实验动物往往携带有细菌、病毒等,在标本制作过程中要严防动物疫源性疾病。

动物剥制过程中需要用到解剖刀、剪刀、骨钳等锐利器械,还会接触到酒精、甲醛、乙醚、苯酚等易燃、易爆、有毒的化学药品,因此在制作过程中应加强个人防护,穿戴好防护用具,严格按照技术规程进行操作。指导教师平时应注重生物安全与人身安全教育,强化危化品使用管理。

3.2 动物福利意识淡薄

初学者在进行标本制作时,可能会接触到一些活体实验动物,而对活体动物进行处理时往往忽略动物福利要求,因此,初学者在进行操作时应严格遵守动物福利规定。在本团队中,材料选择严格遵守《阜阳师范大学实验动物管理办法》,实验动物的处理符合《阜阳师范大学实验动物福利与伦理委员会章程》。教师平时要加强对学生进行野生动物保护法律法规的培训,让学生珍惜野生动物资源,严禁伤害野生动物。

3.3 准备工作不充分

初学者如果不进行细致的准备工作,仓促进行实际操作,就很难完成一件合格的标本。因此,初学者首先应认真观摩整套标本制作流程,仔细记录主要环节和操作要领,同时对哺乳动物分类学、解剖学、行为学等知识进行强化学习。在对标本制作有了整体把握后,方能在教师指导下进行实际操作。

3.4 数据测量不规范

初学者刚接触标本制作时,容易忽略动物身体指标测量、样品采样等环节,影响后期标本还原工作,并导致遗传多样性资料缺失。因此,要求初学者树立科学严谨的态度,充分认识到标本测量和取样环节的重要性,加强动物学理论知识的学习,清楚动物样品的分类地位,能准确进行物种鉴别,明确各测量指标的基本概念和测量方法,准确进行动物组织样品选取、标注和保存。

3.5 皮张剥制易破损

对于初学者而言,皮张剥离是一大难点。另外,由于哺乳动物皮下脂肪较厚,需进行刮除处理,而该环节同样易导致皮张破损,这些破损部位在后期处理中必须先进行缝合修复,相应的增加了工作量和难度。

因此,初学者应在有经验的熟手或指导教师带领下进行皮张的剥制工作。操作应细心、耐心,关键部分在没有把握的情况下可多保留一些皮下组织,在完成剥制后,再专门对皮张上的剩余组织进行处理,以防止皮张破损。

3.6 防腐工作不到位

许多初学者所制作的标本在放置很短时间后部分组织就会脱落发臭,眼眶、生殖排泄孔周围出现白色物质,甚至腐烂生蛆,究其原因是初学者在制作过程中没有严格按照工艺要求操作,防腐工作不到位。

因此,初学者必须对皮张上残余油脂进行彻底清除。可以先采用酒精浸泡以溶解部分油脂,然后再用解剖刀刮除剩余油脂。需要强调的是,在皮张处理过程中,有很多容易被忽略的地方,这些部位往往有未剔除干净的组织,可以采用饱和次氯酸钠溶液进行清洗,并涂抹防腐剂。脑部易腐,应涂抹防腐剂并填以脱脂棉,耳、口、鼻等处无法涂抹防腐剂,可以注射福尔马林或苯酚以达到防腐目的。

3.7 形态处理不自然

整形是标本制作的最后一步,也是非常关键的一步。整形的好坏决定着一个标本的成败,适当的整形技巧甚至可以弥补在剥制过程中所造成的局部失误。

整形是非常困难的一个环节,要求制作者拥有丰富的理论知识和熟练的综合实践技能。因此,要想做好整形工作,首先,要对动物的身体构造和行为习性有深入了解,并对自己所做的标本形态有总体设计,做到胸有成竹;其次,对身体每个部位进行仔细修正,并观察整体是否自然;最后,将其总体整形,使其自然流畅。

3.8 标本保管不重视

初学者对标本制作过程相对比较重视,但往往会忽略标本的保存环节。因此,初学者应首先对所制作标本进行物种鉴别,确定物种名称和分类地位,并将物种中文名和学名、材料来源、制作人、制作时间等相关信息记录在标本铭牌上。然后对制作完成的标本进行一次彻底的防虫、防霉处理。可以用高锰酸钾对标本陈列室进行熏蒸处理,再用紫外灯照射灭菌处理。除此之外,标本的防腐工作并不是一劳永逸的,还需要定期进行驱虫、防霉、防尘等工作。

4 结语

传统的哺乳动物剥制标本制作,方法繁琐,整形困难,普通在校大学生很难掌握要领,但近年来发展起来的新材料新技术如聚氨酯泡沫填充法,突破了长期以来制约标本制作的技术瓶颈,极大降低了哺乳动物标本制作技术门槛,尤其适合在校大学生操作,从而达到锻炼实践技能的目的。以聚氨酯泡沫雕刻的标本假体,具有良好的可塑性,其质量轻、稳固性强,相比于传统的脱脂棉填充法,可以更好地还原动物在自然状态下的细节,如血管、关节等。采用脱脂棉填充的标本,不仅难以还原标本形态,且其内部为微生物滋生提供了温床,会缩短标本储存年限。而聚氨酯泡沫中无缝隙,没有细菌、昆虫的生存空间,有利于标本进行长期保存。在标本防腐中,传统防腐剂一般以三氧化二砷等剧毒物质为主要成分,其在工厂生产中都极具危险性,非常不适合大学生进行实践学习。而采用新型配方的无毒防腐剂,异味小,安全性高,原材料易获得,适合各类人群进行标本制作的尝试。阜阳师范大学动物学实践技能实训中心生物标本制作团队长期开展标本制作工作,不断采用新材料并大胆进行工艺创新,每年组织学生利用自制标本参加安徽省大学生生物标本制作大赛并取得优异成绩。在近七届安徽省大学生标本制作大赛中,阜阳师范大学动物学实践技能实训中心共获得一等奖9项、二等奖12项、三等奖13项,获奖比例高,获高级别奖项多,在全省同类高校中位列前茅。基于技术创新,团队师生撰写并发表鸟类及两栖爬行类标本制作工艺改进论文多篇[16-17]。同时团队利用学生自制标本,参与湿地公园宣教馆建设,并组织开展公众科普宣教活动,进一步提高了公众生物多样性保护意识,为推动区域生态文明建设做出了贡献。

猜你喜欢

假体初学者哺乳动物
高屈曲与传统膝关节假体的10年随访:一项配对队列研究
当归六黄汤治疗假体周围骨折术后低热疑似感染1例
轮滑冰球初学者运动体适能与专项技能发展的相关性研究
唯一会飞的哺乳动物——蝙蝠
体隆鼻前后要注意什么
给会计初学者的几点实用性建议
初学者
会飞的哺乳动物蝙蝠
植物油乳房假体隆乳术后相关变化观察