东北虎骨骼标本制作技术

秦柳钱 2024-12-08 03:33:10

东北虎骨骼标本制作技术

李邵平等

基金项目: 湖南省质量技术监督局标准化战略项目 (201200034); 湖南林业科技计划项目 (XLK201331)

东北虎 (Panthera tigris altaica) 又称西伯利亚虎, 属国家一级保护野生动物, 是世界濒危物种之一, 分布于亚洲东北部, 即俄罗斯西伯利亚地区、朝鲜和中国东北地区。 东北虎是现存体质量最大的猫科 (Felidae) 动物, 其中雄性体长可达 3 m 左右, 尾长约1 m, 体质量达到350 kg 左右; 夏毛棕黄色, 冬毛淡黄色; 背部和体侧具有多条横列黑色窄条纹, 通常 2 条靠近呈柳叶状; 头大而圆, 前额上的数条黑色横纹中间常被串通, 极似 “王” 字,故有 “丛林之王” 之美称 。 其骨骼标本的制作技术对于丰富馆藏和野生动物保护、 科研、 教学等活动具有重要价值和作用。

东北虎骨骼标本的制作主要分为去肉、 脱脂、漂白、 整型、 保存等 5 个核心步骤, 是将每块骨骼根据该动物生物学特性完整地串联和连接后装在人工模体上, 以显示动物骨骼的外部形态特点的一种动物骨骼标本制作方法 。 东北虎标本能清晰展示东北虎身体内部骨骼构造, 给人以直观印象, 是良好的教学、 科研等的辅助工具材料, 同时可以提高人们对野生动物身体构造的认知程度。 一些珍稀动物的骨骼标本不仅具有较高的教学科研价值, 而且是极好的工艺美术品, 具有一定的观赏和经济价值。 国内有对猫科动物狸花猫 (Felis catus) 进行过标本制作 , 但对于大型猫科动物, 尤其是国家一级保护野生动物如东北虎骨骼标本的制作技术方法, 国内尚未见详细文献阐述。 2011 年6 月, 湖南省野生动物救护繁殖中心救护的一只 10 岁雄性东北虎 (体长 2. 08 m, 胸宽 0. 55 m) 由于患消化道恶性淋巴瘤, 经全力抢救医治无效后死亡, 笔者利用这只东北虎制作了一具骨骼标本, 本文将该东北虎标本的制作过程进行详细阐述。

1 标本制作前期准备

标本制作前应准备制作工具和药品。 所需物品如下: 解剖专用刀具、 电热水锅、 电热恒温干燥箱、 塑料贮物箱、 解剖盘、 检疫刀、 手术刀、 手术剪、 镊子、 细棉绳、 细网袋、 刷子、 骨锯、 细竹枝、 电钻、 钳子、 铁丝 (线)、 螺丝刀、 胶水、 注射器、 洗衣粉、 工业用双氧水、 固体氢氧化钠、 汽油、 清漆等 。

2 标本制作的步骤

2. 1 死体测量

死体体尺测量可为人工模体及头骨等骨骼组装制作提供参考数据, 便于制作钢架, 为后期串接整型上架做准备。 制作前应测量死体的体尺及体质量, 记录头长、 体长、 胸宽、 腰围、 肩高、 肩宽、臀高、 体质量等数据, 以便为后面制作骨骼标本钢架提供参考。 测量数值见表 1。

表 1 东北虎体尺测量值

2. 2 剥皮去肉

2. 2. 1 剥皮

按剥制标本的要求剥取皮张用于剥制标本制作。 剥皮顺序是先躯干、 四肢, 后头部, 最后尾部。 剥皮从腹部开始, 四肢应当剥至胫掌部的趾骨, 从远指 (趾) 节间切断分离 。

2. 2. 2 去肉

在不损坏骨骼的基础上, 使用手术刀片与手术剪刀配合剔除较大块的肌肉组织, 留下骨骼与骨骼的粘连部分, 分离死体的四肢、 躯干及头部等部位, 再尽量剔除大块肌肉、 组织等附着物, 使肉和骨骼分离 。 在剔除肌肉组织时务必仔细, 避免损坏胸部较为细小的肋骨软骨。

2. 2. 3 骨骼腔内清理

对已剔除肌肉组织的颅骨、 肱骨、 股骨、 胫骨等骨骼, 在两端用电钻钻眼进行打洞清理, 去除骨骼腔内的脑内容物和骨髓等物质, 便于后续去脂和漂白 。

2. 3 煮制

将剔除软组织和骨髓等物质的骨骼置于大锅内煮制, 加水及少量碱 (0. 5% ~ 1. 0% 的碳酸钠)煮开, 待韧带变黄时取出, 剔刮软组织后, 再进行第二次小煮, 此时加碱的含量调整为 0. 3%, 煮开后泡水, 再次剔刮软组织直到干净为止 。

2. 4 骨骼脱脂

把要脱脂的骨骼浸泡在脱脂剂中。 脱脂剂可选用浅色或无色的易挥发有机溶剂, 如 92 # 汽油、98 # 汽油、 四氯甲烷等, 处理时间根据脱脂骨骼的数量和大小决定 。

2. 5 骨骼漂白

骨骼漂白的目的是去除血污等物质, 并起到增白和防腐的效果, 便于骨骼标本的美观展示。 将完成脱脂的骨骼从脱脂剂中取出, 挥发掉残留的有机溶剂后, 即可进行漂白处理。 将骨骼清洗后浸入3. 0%的过氧化氢溶液中 5 ~ 7 d, 直到骨骼彻底漂白为止。 漂白时间不宜过久, 避免骨骼釉质被氧化或连接脊椎骨和肋骨之间的软组织断开。 漂白和脱脂步骤可以根据骨骼漂白和脱脂的程度以及实际情况循环进行 。

2. 6 浸泡清淘

对漂白的骨骼浸泡清洗 7 d, 清除骨骼内残留的过氧化氢、 汽油等化学物质。 对浸泡、 清淘的骨骼用电热恒温干燥箱干燥或放在阴凉处自然阴干7 d 。

2. 7 钢架制作与骨骼组装

2. 7. 1 钢架制作

骨骼标本钢架制作、 骨骼组装整姿和固定应遵循东北虎生理、 生态特性中自然姿势, 不宜拉伸夸张组装 。 按死体测量体尺制作骨骼组装钢架,所需材料见表 2。

表 2 制作钢架材料规格表

  分别从 2 根不锈钢方管 (0. 93 m·根-1 ) 两侧10 cm 处各打一圆孔, 用螺丝穿过圆孔把方管横向固定在大芯板 0. 69、 1. 53 m 处, 再把 2 根不锈钢圆管 (1. 20 m·根-1 ) 上端锤成扁形, 在扁形处剪出半月形形状, 再竖向把不锈钢圆管底端分别焊接在方管上, 再把 4 根不锈钢丝 (0. 99 m·根-1 ) 分别焊接在不锈钢圆管两侧作为支柱弧形支撑, 把不锈钢丝 (1. 43 m) 横向焊接在不锈钢圆管顶端扁形的半月形凹口处, 把不锈钢丝 (0. 45 m) 横向焊接在两根不锈钢圆管之间顶端往下 0. 2 m 处(图 1)。

图 1 骨骼组装钢架图

2. 7. 2 骨骼组装

参照东北虎的生态自然姿势、 生理结构, 对所有骨骼从头部开始编号, 然后在骨钻、 铁钳等工具的帮助下依次将颅骨、 面骨、 牙齿、 下颌骨、 颈椎、 胸椎、 肋骨、 荐椎、 尾椎、 前肢肩胛骨、 肱骨、 尺骨、 腕骨、 掌骨、 指骨、 后肢髋骨、 股骨、腓骨、 胫骨、 跗骨、 跖骨、 趾骨等骨骼依次用高粘快干性胶水进行组装 (图 2)。

图 2 骨骼组装图

2. 8 骨骼保存

将组装固定好的骨骼刷上清漆使骨骼密闭, 表面形成漆膜, 然后在各骨骼表面显眼处贴上标签,注明骨骼名称, 再将骨骼放入标本室进行保存。

3 各步骤注意事项

标本制作各个环节都非常重要, 缺一不可。 各步骤的注意事项具体如下:

(1) 剥皮顺序。 剥制标本时, 要将虎的姿势调整, 仰卧固定虎体, 自下颌起沿腹部正中线切开皮肤, 再沿四肢内侧正中线切开皮肤, 按照头部、背部、 前肢、 后肢、 尾部的顺序逐一完整剥离虎皮 。 按此方法制作的剥制标本生态感较强。

(2) 头骨体尺测量。 因骨骼标本要用到虎的头骨, 故剥制标本应根据头骨测量数据定制头骨模型 。

(3) 去肉的顺序。 因东北虎死体骨骼剔除比较费功夫, 需先分离内脏再剔除肌肉, 分离前肢、头、 颈、 胸、 腰、 后肢、 骨盆、 尾等各部位间的联系。 按照先剔除大块肌肉后剔除小块肌肉的原则,逐一剔除附着在各部位骨骼上的肌肉等软组织。

(4) 筋肉煮制剔除。 水煮是帮助去除筋肉的重要环节。 有些筋肉与骨面贴得非常紧, 如果用蛮劲会造成骨块损伤, 也难清理干净; 采用水煮的方法, 使熟肉柔韧性降低, 易于脱离骨面。 注意火力不能过大, 应将时间掌握在15 ~20 min。 用电钻在有骨髓的骨头上下两端各钻一个 1 cm 2 小洞, 用细竹枝插入骨髓腔中搅烂骨髓并配合高压水流冲洗清除大部分骨髓 。

(5) 骨骼脱脂。 脱脂时间一般为 40 ~ 50 d。汽油等有机溶剂去除油脂的能力较好, 但需注意脱脂的时间。 同时, 还要规避环境污染, 注意使用安全 。

(6) 骨骼漂白。 漂白时间为 7 d 左右, 不同骨骼漂白时间不同, 应注意观察漂白过程中骨骼的变化。 漂白溶液过氧化氢为强碱溶液, 操作过程中要注意安全, 做好防护, 防止皮肤触碰或进入眼睛 。

(7) 骨骼浸泡清淘。 骨骼浸泡清淘时要用流动的水反复清洗干净。

(8) 骨骼标本钢架制作串接。 钢架要根据量取体尺的数据进行制作。 先将钢丝做好预设形状,然后设计草图。 组装时要根据骨骼生理特征依次组装, 如肋骨要按顺序分段嵌入躯干连接, 利用脊椎中空的特点将钢丝穿过, 待骨骼干燥完全后用快干强力胶渗入骨骼缝隙间进行固定。

4 小结

东北虎骨骼标本的制作和保存, 不仅保护了生物多样性和展示了物种之美, 也可以让人们很好地了解动物的特性, 更深入地了解动物身体的形态与结构。 运用该方法制作出的骨骼标本解剖结构完整、 生态和立体感强、 自然美观、 易于保存。 该方法制作技术操作简单、 安全实用、 成本低廉, 可为此类大型珍稀动物骨骼标本的制作提供技术参考。制作好一个骨骼标本需要时间和技术, 每个环节缺一不可。 传统的制作技术时间长, 技术流程复杂,存在对骨骼标本的构造不清楚而无法依次组装串接等问题; 制作骨骼标本的药品特性、 制作流程和技术掌握不够, 也可导致无法有效制作、 展示和保存骨骼标本。 如今随着 “大数据” 和 “数据库” 概念的引入, 很多新技术、 新材料、 新方法得到广泛运用, 如利用三维打印技术制作野生动物骨骼标本、 建设珍稀野生动物骨骼数据库等, 使得动物骨骼标本制作在野生动物的疾病诊疗、 研究、 教学、宣传和科普等工作中发挥越来越大的作用 。

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