动物分类学上按照外部形态、解剖结构和生理习性等特征、特性,对牛类动物作了科学的划分与归类。牛属于偶蹄目(Artiodaetyla)、反刍亚目(Ruminatia)、洞角科(Bovidae)、牛亚科(Bovinae)的动物。牛亚科是一个庞大的分类学集群,现存的物种有13种之多。关于牛亚科的分类方法,动物学家存在不同的观点,一般分为牛属、水牛属和准野牛属等。
牛属包括黄牛、瘤牛和牦牛。瘤牛肩上部具有发达的软组织,鬐甲部高耸,形似瘤状;而黄牛则无明显的肩峰。瘤牛与黄牛杂交能够正常地生育,因此一些国家就利用瘤牛耐热性强的特点,成功地与黄牛杂交而育成适合热带气候的肉牛品种。牦牛有家养牦牛和野生牦牛,野生牦牛的体格约大过家养牦牛一倍,与家养牦牛杂交,其后裔可育,可见不存在生殖隔离现象。牦牛与黄牛杂交,其杂种一代犏牛生产性能表现良好。但低代杂种公牛无生殖能力,而各代杂种母牛繁殖力正常。
水牛属分为江河型水牛和沼泽型水牛。中国水牛属于亚洲水牛种下的沼泽型,而印度和巴基斯坦的水牛则属于亚洲水牛种下的江河型。
大额牛属于准野牛属,目前在我国云南省贡山怒族独龙族自治县的独龙江流域还生存有少量的云南大额牛。
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