牛亚科动物的泛称。包括分布于世界各地不同品种不同用途的普通牛和水牛、牦牛、野牛及半野牛。牛在中国的“六畜”及“十二属象”中皆属第二位。因其用途广、适应性强及不受宗教信仰限制,是分布广、数量多的家畜。一般所谓“牛”系指家养之普通牛, 包括中国黄牛。
牛在动物分类学上的地位 牛属脊椎动物门(Vertebrate)、哺乳纲(Mammalia)、偶蹄目(Artildac-tyea)、反刍亚目 (Ruminantia)、洞角科(Cavicornia)、牛亚科 (Bovidae)、牛属 (Bos)、野牛属 (Bison)、水牛属 (Bubalus)。
牛属于偶蹄目,在目的位置上既与家畜中马、驴等奇蹄动物分开,又因牛胃的结构不同,食入的饲料能重新返回嘴中进行反刍,属反刍亚目,与家畜中单胃而不反刍的猪分开;牛角是表皮的衍生物,其角鞘与角髓是分离的,属洞角科,与发生于真皮的袋角鹿科动物及骆驼科分化;牛属于亚科,在洞角科中尚有羊亚科、山羊亚科、羚亚科等。牛的分类方法主要是从其外观、内脏形态进行的,随着科学进展,进一步从细胞染色体数目和形状, 血液和体液蛋白质的构成及是否能交配产仔和其后代能否具有正常繁殖能力来划分的。较早期的分类如林奈(Linnaecus)将牛类动物都归属于不同牛种, 而近期的科学家如日本的内腾元男又将家牛、牦牛、野牛、半野牛及印度水牛和非洲水牛皆单独列为一属。目前较多的分类是在牛亚科下分为牛属,包括普通牛、瘤牛、半野牛(包括爪哇牛、㹇牛和苏佛里牛)及牦牛。野牛属包括欧洲野牛与美洲野牛。水牛属包括印度水牛与非洲水牛 (表)。
牛的分类
在牛属中普通牛与瘤牛 (犎牛) 其染色体数皆为2n=60。相互间可任意交配产生有生育能力的后代,在这两种牛之间形成许多新的品种。中国一些黄牛品种即具有这两种牛的血液,因此推定其关系较近。半野牛中之爪哇牛其染色体也为2n=60,与普通牛交配可产生有繁殖能力的正常后代。牛、大额牛染色体皆为2n=58,牦牛及两种野牛的染色体皆为2n=60,但由于精原细胞的退行变化及性细胞着丝体位置不同往往产生杂交困难,或雄性杂交后代无生育能力。几种水牛的染色体与一般家牛数目差异很大, 至今没有杂交成功的例子,各种水牛之间染色体及核形也有差别,不能相互杂交生育后代。牛属或牛种之间的杂交困难问题,目前科学家正在致力研究,并已取得一定进展,期望不久能够取得更大的突破。
普通牛 (oridinary cattle) 也称家牛,起源于原牛 (Bos primigenius), 广泛存在于欧亚非大陆。大洋洲和美洲(新大陆)的家牛是由欧洲移民带入而发展起来的, 是世界分布最广的家畜, 总数超过10亿头(1980)。普通牛的共同特点是染色体数2n=60,全身被毛短而细密,表皮薄而真皮厚,乳头层发达,基本无肩峰,毛色复杂,有黑、白、褐、黄、灰、红花等,也常具有两种以上的毛色。普通牛因进化过程、地理环境、选育方向等原因,生产能力上已产生很大差异。饲养于欧洲、北美及大洋洲发达国家的牛,多数为生产能力较高的乳用、肉用及兼用品种,饲养于非洲及亚洲发展中国家的牛,则多以役用为主,或正在向兼用、专用方向转化, 中国黄牛即属于这一类型。
有人根据牛的头骨形状、长短径之比率、头顶至鼻端线与眼窝联线交汇点的比例、眼窝的位置、有角无角等将普通牛分为六个来源:即类原牛、大额牛、短头牛、长额牛 (短角牛)、无角牛、亚洲原牛。
瘤牛(Zebu. B. indicus) 也称犎牛,其染色体数目及形状与普通牛相同,皆为2n=60,全部呈棒状,可与普通牛任意杂交,其后代无论雄雌皆有生育力,故认为是牛属中的 一个种,广泛分布于亚洲和非洲大陆,以印度为中心,东自马来亚、印度尼西亚,西至非洲中部。中国南部、印度支那半岛、中近东和非洲南部,则是普通牛与瘤牛杂交地带。瘤牛的主要特征为在鬐甲部有一不同大小由肌肉与脂肪构成的肉峰, 皮肤较薄且质密,表皮较厚,皮肤腺发达而数量多,颈下、前胸与腹下有较大垂皮,尻部倾斜,耳下垂,这些特点皆有利于散热,故有耐热的特点。另外由于皮肤能分泌一种具有臭气的皮脂,能驱避蜱虫,故有抗焦虫病能力。瘤牛在不同地区和国家已培育成乳用、肉用和役用不同类型和品种。18世纪输入美国育成新种称为婆罗门(Brah-man)。一些国家利用瘤牛或婆罗门牛与其他品种牛杂交育成了多种具有耐热抗焦的肉用和乳用品种。
半野牛 较易驯化并能与家牛杂交的野牛, 其杂交后代具有正常繁殖能力。包括爪哇牛、大额牛、㹇牛、苏佛里牛。
爪哇牛(班腾banteng)产于印度尼西亚、马来西亚、泰国和缅甸等地,属森林地带野生牛,有几个稍有差别的变种,捕捉后较易驯化、役用并能与普通牛交配产生杂种。爪哇牛随性别而毛色不同,雌性及幼年公牛呈赤褐色,成年公牛呈黑褐色,大腿后方及四肢下部白色, 幼年能见背线。有角约长30厘米, 角根隆起,肩峰低而向后延长,达背之中央,其变种毛色略有差别。牛 (Gaur) 是原产于印度、缅甸山林中的野牛, 另外在马来半岛、柬埔寨等地也有栖息, 体型大而性凶猛,但也能驯化,有昼伏夜出的习性,公牛体高170厘米,体重1 000千克以上;母牛150厘米,体重500千克,毛短而密。雌性赤褐色,雄性深褐色或近黑色,腹部及四肢末端色淡, 额部有灰毛。角发达向侧上后方弯,但无角根隆起,尻部倾斜,有较发达的垂皮,捕后经驯化可以役用,能与普通牛交配产生后代,但雄性仔代无生育能力。中国科学院曾在云南西双版纳森林发现此牛种,栖于隐蔽潮湿的树林,性凶猛,但易驯养,捕捉一周后即能接近,数月后即无危险。有人认为㹇牛是中国黄牛祖先。大额牛产于印度阿萨姆邦之密林中,有人认为是㹇牛与印度牛的杂种, 一般为野生但易于驯化。由于以上三种牛种较易驯化并能与家牛杂交,称半野牛 (Bibos), 20世纪在柬埔寨发现一种苏佛里野牛 (Bibos sanreli), 对其报道尚少, 也属半野牛。
经近些年的考查,中国境内也有多种野牛存在,而目前在云南高黎贡山及西双版纳地区尚存有两种野牛,当地群众称野黄牛和野水牛,经考查认为即是㹇牛(Bibos gaurus,俗称gaur)和爪哇牛(Bibos banteng),这两种牛都能与当地牛杂交。
虽然在中国南方少数牛种中也存在班腾牛的基因,但由于杂种公牛的不育,估计对中国黄牛的形成不会有很大影响, 由此可看出中国是一个牛种资源非常丰富的国家。
野牛 有欧洲野牛(European bison)和美洲野牛(American bison)。欧洲野牛原产于俄罗斯西部、古立陶宛南部和高加索等地, 中国各地更新世地层也曾发现这种牛的遗骨。目前世界已无野生欧洲野牛存在,仅在欧洲各地保护区尚有少数残存。在发现美洲大陆前美洲野牛曾广泛存在于北美全土的平原地带, 当时有6000万头之多,此后由于人类的猎杀,数量急剧减少,一度曾减至仅千余头。1905年美国野牛协会开始保护,目前在美国与加拿大已发展为数万头。野牛体格壮大, 活重为600~1 000千克, 被毛为单一黑褐色,前躯特别发达,前躯及头部长毛丰厚,皮肤厚,颈短额宽,有短小而钝的角,肩峰长而低,向后方延伸,肋骨皆为14对。野牛在血统上与一般家牛基本无关。因为野牛具有抗焦虫病的能力,20世纪初美国曾利用其与欧洲肉用牛杂交成功, 杂交后代称卡特洛 (cattalo)。杂交一代雌牛有生育能力,而雄牛不育。杂种牛抗焦能力较强,但肉质较差,并有一定异味。因此这一措施约在20年代中止, 改由美国婆罗门牛(Brahman), 具有抗焦虫能力, 对肉用牛进行杂交改良。
近几十年在美国加州又利用美洲野牛与其他多品种牛复杂杂交生产出含美洲野牛3/8、海福特1/8、安格斯牛1/8、夏洛来牛3/8血液的牛种, 称比法洛(Beefalo),这种牛毛色有黑色、红色、白色或糟毛,头为白色、无角。据称这种牛具有日增重1.6千克,屠宰率66%,受胎率94%,出生重30千克,瘦肉多,饲料报酬高,难产少等优点。但由于这种牛的肌肉纤维较粗并带有轻微不良气味,故此工作尚未大规模开展,其未来前途也尚有疑问。
起源 牛类的古生物起源是由小型五趾古动物进化而来,至第三纪末期这种小动物即发生分化,体格迅速增大,五趾中第三、四趾发达而着地,其他趾退化仅留痕迹,形成与马属动物完全分化的偶蹄类。家牛的祖先被认为是原牛,这种牛曾广泛生存于欧洲、亚洲与非洲大陆。中国的东北、中原及西北各地地层中都曾发掘出原牛骨骼。原牛在进化为现代牛之前已分化为不同类型, 并在不同的环境下被驯化。最后的原牛已于1627年在波兰被猎杀, 至令已不复存在, 由它进化的后代则广泛存在于欧洲、亚洲、美洲与非洲大陆。
对牛驯化与传播的历史,各学者意见不一,存在有一元说与多元说。牛的驯化历史是根据考古学的发掘及出土的牛骨、陶瓷、壁画和石刻等推定的。一般考古发掘等,只能证明某一时期牛是否被驯化,而不能证明是否当时即是牛的驯化发端, 再加上研究者的研究时期和本身见闻等的影响,主张即有分歧。一元说学者认为, 当前世界之牛都是由原牛首先在中近东底格里斯河、幼发拉底河、尼罗河等流域,经农业发达地区的伊朗、伊拉克、埃及等地驯化后,逐步向世界各地传播。基于这一学说, 认为中国黄牛的起源是由以上地区所驯化的原牛经伊朗、阿富汗从中国西部传入中国,然后扩展至黄河中下游各地。而另一支有峰原牛 (Bos no-madicus)则是经伊朗进入印度及东南亚各地,又经印度传入中国南部, 在中国各地与无峰牛混血而形成今日黄牛中的有峰牛类型。中国学者谢成侠经近数十年的考证认为,在中国自古以来即有大量原牛、水牛、牦牛等栖息, 这已由在中国各地发掘出土的大量牛骨所证实。栖息于中国广大地区的原牛是一种体形较小的亚洲类型,由它演变为今日之中国黄牛。学者张仲葛进一步考证了中国牛的驯化时期,距今约10 000~8 000年就已开始,约相当于中亚各国的驯化时期。谢氏考证中国南方云南、浙江等地自古即有瘤牛(封牛、犎牛),这种瘤牛并非由印度传来,在毛色等方面均有区别,现在中国的瘤牛不称封牛或瘤牛,而称高峰牛。这一论断与陈幼春有关中国黄牛体态种属性研究及曹红鹤、陈幼春等利用血液蛋白多态性测定及聚类结果相一致,说明中国黄牛很可能是由原已存在于中国境内的特有类型原牛所驯化, 与达尔文所认为的驯化了的家牛其野生祖先并非是一种类型, 而是在驯化前已具有几个变种原牛的见解相一致。利用牛的血液蛋白多态性的测定,在证实黄牛与外国牛区别之外,又证实在中国部分黄牛种中含有非洲瘤牛血液, 在部分南方牛种中又含有班腾牛(爪哇牛)的血液,说明中国黄牛在形成的漫长历史中也受一些外来品种的影响, 是一多血统的种群。
根据考古的发掘和历史的记载牦牛也曾生活于中国内地, 但中外专家对牦牛驯化于西藏及其周围地区的意见是一致的。另外目前在西藏3 500米以上高原地区, 尚有牦牛的野生种存在就是证明。
中国水牛属于沼泽型水牛, 西方学者认为这种水牛4 000年前驯化于印度, 中国水牛是由印度传播而来。近些年中国从多处地方如河南、山西、山东、四川等地挖掘曾发现多种水牛化石, 这些古水牛的某一种是否即是目前中国水牛的祖先尚需进一步考证。另外在湖南、湖北及浙江余姚县河姆渡文化遗址等处发现了距今5 000~7 000年的家养水牛的骨骸化石,证明了水牛是四千年前在印度驯化而又传播至中国的说法是不足信的。
驯化历史 自从人类进入渔猎时代, 牛即是狩猎对象,这一时期持续了很久。自旧石器时代,至今有几十万年乃至上百万年。考古学家论证,在旧石器时代的早期人类洞穴中发掘出土的兽骨中牛骨很少, 多半是中小动物,因为牛是大而凶猛的动物,当时人类是以原始群或氏族的组织形式生活,人力、工具和猎取智力都还很差,猎取大型动物尚有困难。中国云南发现的元谋人、陕西蓝田人及北京猿人遗迹中即是如此。自旧石器中期(约距今20万~10万年)由于社会组织的改变和猎具提高,在猎物中牛的比例提高,逐步成为主要狩猎对象。据考证中东地区牛的驯化虽有约1万年的历史,但野牛做为猎物一直持续到埃及拉迈斯三世; 在欧洲则最后的野原牛于1627年在波兰被猎杀。中国牛的驯化时间约相当于中东地区, 但野生原牛的消失并没有记载,有传说数十年前山东及兴安岭山中尚有野牛,也有传说至今在神农架尚有野牛存在, 但皆缺乏实物证明。㹇牛与大额牛及爪哇牛除依旧存在于南亚诸国外,也存在于中国西双版纳与高黎贡山地区, 这已被近期考察所证实。
自渔猎时代开始以来,牛即是祭祖的圣物。中国古代有用整牛整羊祭祀的礼仪,利用整牛称大牢,用羊则为小牢。在古代祭祀中如有牛、羊、猪三牲则为太牢,如无牛则称少牢。一般人只能用小牢祭祀,后世的祭孔也用太牢。据记载隆重的祭祀,有时用牛数百头之多。
驯化后的牛种除牺牲和食用外, 逐步进入了役用时代,牛在各地开始役用的时间并不一致,在古文化比较发达的尼罗河、底格里斯河、幼发拉底河、恒河及中国长江、黄河流域开始较早,大致都在约公元前3000~前1500年之间, “黄帝作车, 至少皞 (昊)始加 (驾)牛”,中国的牛驾车约在公元前2500多年即已开始。中国的牛耕始于何时,研究者意见并不一致。有人认为牛耕始于春秋战国时代,也有人认为应始于西周,较一致的意见是牛驾早于西方, 牛耕则迟于西方。
牛自被驯化后即被视为财富的象征, 并作为物物交换单位。罗马最早硬币上的铸像即是牛。罗马字母表中开头之A字即是由牛头的象形文字而来。腓尼基人发明的第一字母a即是牛的含意, 是从塞姆语 “阿来富”(alef)所来。英语中cattle是chattel(动产)的同义语,与capital(资本)是相通的。而cattle是从古法语catel转化而来, Catel在中古拉丁语中即是财产之意。在中国封建时代,牛是牺牲,也是财产。至今在牧区也是以牛羊多寡以示财富多少;在农区,牛虽不是主要生活来源,但是生产的主要动力,有“一头牛半个家业”的说法。当今世界虽然生产发达,而牛及牛产品依旧是生活和贸易的重要物资, 牛肉占世界肉类消费总量的30%~40%,牛乳制品是人类不可一日或缺的重要食品, 人类依赖于牛产品的情况将会持续下去。
牛力大而凶猛,是力量的象征,受到人的崇敬。在中亚、欧洲、印度等地多处遗迹中都将牛角、月亮与其信仰的大地母神相联系, 作为战争胜利和农业丰收的祝愿偶象。古埃及王在名字之前冠以“强大的公牛”称呼,象征其统治力量。在西方也出现了不少与牛有关的神话和传说,如斯拉夫族与日尔曼族,都有水中的精灵在水中饲养牛群, 每至日没即能见到牛群到岸边吃草的神话。丹麦的哥本哈根市议会前有雄牛与龙战斗的雕塑铜像, 即是根据劲牛战胜恶龙而拯救人民于苦难的传说而塑造的。在同一城市东北部还有根据女神使用四头公牛将丹麦从斯堪的那维亚北部牵引过海的传说而塑造的雕塑喷泉。印度关于牛的神话传说也很多,印度及巴基斯坦有许多出土文物为素陶制作的牛的塑像,在这些塑像的前面往往有香炉之类出土,估计是与信仰有关,印度至今有不宰牛、不食牛肉的宗教习惯。在世界各地的巨石文化期, 牛都是巨石雕刻的主要内容。在中国,有关牛的传说也极为丰富,如传说中教人耕种稼穑的神农氏,即是一个牛头人身的人物,蚩尤则是“人身牛蹄”、“头有角”的形象。在民间有雷神乘牛之传说。农民在立春时用鞭打碎泥制的牛,称打春或鞭春以占卜水旱灾害。在广东、福建、江西等地有江中水底有金牛每至夜间上岸吃草的传说。广东和四川也有江神和湖神的化身,两头牛不断争斗的传说,这成为民间斗牛盛会的缘由。另外在中国各地如河北、河南、山西、陕西、江西、湖北、湖南、四川等省, 皆发现在易患水灾的水边铸造铁牛或铜牛以镇水患的现象。
生物学特性 牛是反刍动物, 与单胃动物的最大不同点是消化道的构造及其对饲料消化吸收过程的差异。牛有四个互相连通而膨大的胃,第一至第三胃是食道的延化部分,并不分泌胃液,但能借助于第一胃(瘤胃)中存在的大量微生物,将饲料中的各种营养物质进行分解再合成, 并以挥发性脂肪酸及菌体蛋白质的形式成为牛的能量和蛋白质的来源, 未被分解的部分则在进入第四胃后继续消化吸收。第四胃能分泌胃液,与单胃动物的消化基本相同,故称真胃。牛的另一特点是采食快而食量大,在采食后进入瘤胃较粗的饲料,能返回至口中进行回嚼称为反刍。牛的小肠特别长,盲肠发达,能比其他草食动物更好地利用饲料中的纤维部分。牛的齿式是33000033/33044033,没有犬齿,上腭也没有门齿。
分布 牛类中数量最多分布最广的是一般家牛(普通牛),总数在10亿头以上, 以欧洲、亚洲、美洲为数最多,大洋洲数量较少。饲养于欧洲、北美及大洋洲的牛, 多为已经选育改良具有肉用或乳用专用性状而生产效率较高的牛;亚洲和非洲牛数虽多,但多数尚未经过严格选育,仅供一般役用或肉用,中国黄牛即属于这一类型。牛属中的瘤牛(犎牛),其主要特点是在颈胸上方有一明显突起之瘤峰。瘤牛主要分布于非洲及亚洲南部和西部,根据血液和形态学的研究,中国黄牛自南向北皆含有瘤牛血液。在北方黄牛中南阳黄牛是含瘤牛血液最高的类群,而蒙古牛则含瘤牛血液最低,西藏由于交通较闭塞,西藏牛属于未受瘤牛血液影响的牛种。由于瘤牛具有抗蜱耐热的特点,受到许多国家重视,并引进瘤牛育成了一些含瘤牛血液的新品种。牦牛(犛牛)是主要分布于中国西藏地区的牛种,甘肃、青海、四川、新疆、云南也有分布。除中国外,临近于西藏的尼泊尔、前苏联也有少量分布。牦牛多生活在高原地区,一般在海拔4 500米以上地区也能适应,目前尚有部分野牦牛生存于西藏、青海等海拔3 000米以上的高原地带。
牛亚科中的水牛由于其生物学特性和染色体数目的不同,不能与其他牛种配种繁殖而列为单独一属。在水牛属中又可分为亚洲水牛和非洲水牛, 其中亚洲水牛中的沼泽型为数最多,分布于印度、印度支那半岛、中国南方各省。水牛中的河流型,于公元前6世纪引入巴尔干诸国,目前除印度及巴基斯坦外,还分布于意大利、南斯拉夫、匈牙利诸国。非洲水牛又可分为非洲黑水牛和红水牛, 目前尚处于野生状态 (见牛染色体分类)。