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1、脊索動物是所有動物中最高等的一門動物,包括尾索動物、頭索動物和脊椎動物。 脊索動物由無脊椎動物演化而來,與棘皮動物和半索動物具有共同的祖先。 脊椎動物是神經(jīng)系統(tǒng)獲得最充分發(fā)展的動物,并由此最后演化出具有自我意識的人。,(一) 主要特征,1. 具有脊索 notochord,3. 咽鰓裂 pharyngeal gill slits,2. 背神經(jīng)管 dorsal tubular nervecord,1. 具有脊索 脊索是一條位于消化管背面,神經(jīng)管腹面,縱貫動物軀體背部、起支持作用的一條棒狀結構。,大千宇宙 浩瀚長空,全納入赤子心胸。驚世兩彈,沖霄一星,盡凝鑄中華豪情,霜鬢不墜青云志。壽
2、至期頤 回首望去,只付默默一笑中。,1.1 脊索的發(fā)生,原腸背壁中胚層加厚、分化、并向背面突起形成脊索。,1.2 脊索的基本結構 脊索由柔軟而富有彈性的結締組織組成,脊索細胞內充滿半液態(tài)的胞質,外面包有細胞膜。脊索外有二層鞘膜組成脊索鞘: 里層,纖維組織鞘fibrous sheath 外層,彈性纖維鞘 elastic sheath,,1.3 脊索的演化 所有脊索動物的胚胎期均具脊索。低等脊索動物大多終生保留,比如文昌魚、圓口綱動物;或僅幼體存在,比如尾索動物。高等脊索動物只在胚胎時期出現(xiàn)脊索,成體則為脊柱(vertebral column)代替,比如脊椎動物。,2. 具有背神經(jīng)管 背神經(jīng)管是一
3、條位于脊索上方的中空的管狀神經(jīng)索。,2.1 背神經(jīng)管的發(fā)生 脊索誘導對應的外胚層加厚形成神經(jīng)板 ,中央凹陷形成神經(jīng)溝,兩端卷褶形成神經(jīng)管。,2.2 背神經(jīng)管的演化 高等脊索動物的神經(jīng)管前端膨大成腦(brain),腦后部分形成脊髓(spinal cord)。 神經(jīng)管內的空腔稱為神經(jīng)管腔(neuro-coele ),在腦內形成腦室(cerebral ven-tricle),在脊髓中形成中央管(central canal)。,3. 具有咽鰓裂 咽鰓裂是消化管前端咽部兩側、左右成對排列的裂縫,直接或間接與外界相通,內有咽鰓。低等脊索動物咽鰓裂終生存在,是其呼吸器官。高等脊椎動物只見于胚胎或幼體時期
4、,隨后消失。,咽鰓裂的發(fā)生 胚胎咽部內胚層外突形成咽囊,對應外胚層內陷形成咽溝,二者相通形成裂縫狀結構即咽鰓裂。,(二) 次要特征,肛后尾 post-anal tail,內骨骼 (中胚層形成),閉管式循環(huán)系統(tǒng) 心臟(腹面),二、脊索動物的分類 現(xiàn)存的脊索動物約有41,000多種,分為2大類群3個亞門 頭索動物亞門: 原索動物Subphylum Cephalochordata Protochordata 尾索動物亞門: Subphylum Urochordata 脊椎動物亞門 Subphylum Vertebrata,,,,三大特征終生存在,脊索縱貫全身,幼體具三大
5、特征,脊索在尾部,變態(tài)后脊索消失,背神經(jīng)管退化為神經(jīng)節(jié)。,脊索動物主要類群,形態(tài)各異的脊索動物,原索動物之一 尾索動物亞門(Subphylum Urochordata),內容提要:,一、尾索動物亞門的特征三、幼體與變態(tài) 二、成體結構 四、尾索動物分類 1. 外形 2. 被囊與外套膜 3. 消化與呼吸系統(tǒng) 4. 循環(huán)系統(tǒng) 5. 神經(jīng)系統(tǒng)與感覺器官 6. 泄殖系統(tǒng),一、尾索動物亞門的特征 1. 幼體具脊索動物 3 大特征。成體自由生活的種類,脊索終生保存;固著生活的種類,僅幼體尾部有脊索,成長后脊索和尾部消失,故稱尾索動物。 2. 成體外被由被囊素構成被囊 ,又稱被囊動物。 3. 雌雄
6、同體,異體受精,具逆行變態(tài)現(xiàn)象。,二、成體結構 1. 成體的外形似茶壺 壺口入水管孔 壺嘴出水管孔 基部:固著,anterior,dorsal,ventral,posterior,2.被囊與外套膜,外套膜,,2.1 被囊 tunic: 由體壁分泌的被囊素構成,其作是保護身體并維持身體的一定形狀。,被囊,外套膜,,2.2 外套膜 mantle:由外胚層和中胚層的肌肉纖維及結締組織構成,僅在入水管孔與出水管孔邊緣處與被囊相愈合。,被囊,3. 消化與呼吸 消化道始于入水管孔,由口、咽、食道、胃、腸、肛門組成 。 內柱 endostyle: 背板 dorsal lamina :,,,,,,,4. 循環(huán)
7、系統(tǒng): 心臟、鰓血管、腸血管、 血竇 開管式: 可逆式: 血液流動方向周期性的改變向,動物界中絕無僅有的方式。 血液無色。,5. 神經(jīng)系統(tǒng)與感覺器官,神經(jīng)中樞退化為一個無內腔的神經(jīng)節(jié),位于出、入水孔之間的外套膜壁內;,神經(jīng)節(jié)的腹面有一腺體即神經(jīng)腺(腦下腺); 沒有集中的感覺器官,僅在外套膜、入水管孔及出水管孔的緣膜等處有分散的感覺細胞。,腦下腺,6. 生殖系統(tǒng) 同體,異體受精; 精巢:大而分支,乳白色; 卵巢:長管狀,淡黃色,三、幼體與變態(tài) Larva and Metamorphosis,,,,Retrogressive metamorphosis,經(jīng)過變態(tài),失去了一些重要的構造,形體變得更簡
8、單,這種從幼體至成體結構更為簡單化的變態(tài)稱為逆行變態(tài)或退化變態(tài)。,四、尾索動物亞門的分類 (一)尾海鞘綱Appendicu;ariae 幼態(tài)綱 Larvacea,無被囊,形如蝌蚪,脊索和神經(jīng)管終身存在,無逆行變態(tài),營自由生活。如尾海鞘、住囊蟲。 (二)海鞘綱 Ascidiacea 被囊厚,有逆行變態(tài),營個體或群體固著生活。如柄海鞘、菊花海鞘 。 (三)樽海鞘綱 Thaliacea 被囊透明,體樽形,有世代交替現(xiàn)象,營漂浮自由生活,如磷海鞘。,原索動物之二 頭索動物亞門(Subphylum Cephalochordata) 代表動物文昌魚,是原索動物中比較進步的一類。本亞門包括約30余種
9、海棲的魚形小動物,構造簡單原始,但終生具有脊索動物的三大特征。其脊索縱貫身體的全長,且伸延到神經(jīng)管的前面,故稱頭索動物,或全索動物。又因沒有真正的頭和腦,因此這一亞門動物又稱無頭類。種類雖不多,但在動物學上卻占有重要地位,是一個典型脊索動物簡化了的縮影。,內容提要:,一、外部形態(tài) 二、內部結構 1. 皮膚 2. 骨骼 3. 肌肉 4. 消化與呼吸系統(tǒng) 5. 循環(huán)系統(tǒng),6. 排泄器官 7. 神經(jīng)感官 8. 生殖系統(tǒng) 三、 發(fā)育與變態(tài),一、外部形態(tài) 3050mm,最長可達100mm;無頭和軀干之分,左右側扁,紡錘形,另有雙尖魚Amphioxus、海矛之稱。,二、內部結構 1. 皮膚 S
10、kin薄且半透明,表皮 epidermis源于外胚層,由單層柱狀細胞構成,無腺體和色素。,真皮 dermis源于中胚層,由一薄層凍膠狀結締組織構成。,感覺細胞,2. 骨骼 bone,脊索 Notochord 鰭條fin rays和鰓條gill bar 源于中胚層,由膠狀結締組織構成。,3. 肌肉muscle,背部肌肉厚實,腹部肌肉較??; 肌節(jié)myomere : “V”字形,按體節(jié)排列,兩側不對稱; 肌隔myocomma:屬于結締組織,背部,腹部,4. 消化與呼吸系統(tǒng) digest and respiration 消化道簡單,由口、咽、食道、腸和肛門組成。,,,,4.1 復雜的濾食系統(tǒng):
11、口笠(oral hood)、前庭(vestibule)、緣膜(velum),文昌魚口笠,文昌魚口與緣膜,4.2 收集食物的結構咽: 咽幾乎占身體全長的1/2,內壁構造與尾索動物相似:內柱、咽上溝和圍咽溝。,咽上溝,內柱,圍咽溝,,文昌魚咽部橫切模式圖,4.3 腸、肝盲囊、 肛門:,食物流經(jīng)途徑,,5. 循環(huán)系統(tǒng) 閉管式,血液流動靠腹大動脈和每一入鰓動脈基部稍稍膨大的“鰓心” 以及肝靜脈的收縮。 和脊椎動物相似之處: 文昌魚還沒有心臟的分化,相當于心臟的血管是腹血管; 血液流動的方向在腹面為由后向前,在背面為由前向后,這也和無脊椎動物相反,而和高等動物的血液循環(huán)基本相同。 血液無色,無血細胞,
12、無呼吸色素,氧氣通過滲透進入血液。,文昌魚血液循環(huán)路線,6. 排泄器官腎管(nephridium) 無集中的腎臟,排泄器是咽壁背方兩側的按體節(jié)排列約90100對腎管(類似無脊椎動物的原腎)。,7. 神經(jīng)與感官 7.1 神經(jīng)系統(tǒng): “腦泡”、神經(jīng)管、周圍神經(jīng)(包括腦泡發(fā)出的兩條向前的腦神經(jīng)、神經(jīng)管發(fā)出的按體節(jié)分布的成對脊神經(jīng))。,文昌魚的周圍神經(jīng)有以下幾點區(qū)別于脊椎動物:(1)背神經(jīng)根和腹神經(jīng)根不合并為一混合脊神經(jīng);(2)背根上無神經(jīng)節(jié); (3)背根兼有感覺和運動神經(jīng)纖維; (4)左右脊神經(jīng)不相對稱。,7.2 感覺器官 腦眼:分布于整條神經(jīng)管兩側的一系列黑色小點,起感光作用。 色素點(眼點):
13、無感光作用,遮擋陽光免其直射腦眼。,腦眼結構,哈氏窩(Hatscheks pit):位于口笠里面背中央處有一條縱行的溝狀結構,名哈氏溝,其前端終止于一個窩陷,名哈氏窩,是類似于腦下垂體的結構并具備原始激素調控功能。,漏斗器(infundibular organ):是位于腦泡底部的一個凹陷,由帶有長纖毛的柱狀細胞組成。有人認為,其功能是感知神經(jīng)管內液體壓力的變化。,8. 生殖器官 異體 生殖腺方塊狀,按體節(jié)排列于圍鰓腔兩側;精巢白色,卵巢淡黃色;無生殖管道,成熟生殖細胞穿過生殖腺壁、體腔壁和圍鰓腔壁進入圍鰓腔,隨水流從腹孔排出體外,行體外受精。,三、發(fā)育與變態(tài) 文昌魚發(fā)育所經(jīng)歷的主要階段如下:受
14、精卵桑椹胚囊胚原腸胚神經(jīng)胚幼體成體。 1. 受精、卵裂及原腸胚的形成,原腸胚的形成,2. 器官的發(fā)生 2.1 神經(jīng)管的發(fā)生: 2.2 脊索的發(fā)生: 2.3 中胚層的發(fā)生與器官的分化: 2.4 內胚層的分化:,3. 幼體期 幼體體形逐漸增大并延長,鰓裂數(shù)目由少增多,由不對稱到對稱,口由偏左側移向腹側,鰓裂由直接開口體外到通入新形成的圍鰓腔中。 與鰓裂發(fā)展的同時形成圍鰓腔,其形成過程是:,一腹褶開始出現(xiàn);二左右腹褶相連,形成圍鰓腔;三圍鰓腔擴大,1. 與脊椎動物相似的特征:具脊索動物的3大特征的同時具脊椎動物的特征:具肌節(jié)、有奇鰭、肛后尾、典型的脊椎動物式的血液循環(huán)模式、分開的背腹根,另外其胚胎發(fā)育和三個胚層的分化也與脊椎動物相似。 2. 比脊椎動物原始的特征:無頭、無成對附肢、無心臟、排泄器官為腎管等。 3. 比無脊椎動物進化的特征:軀體兩側有一對腹褶,為脊椎動物成對附肢的雛形。 頭索動物是前脊椎動物的原始類群。,,總結頭索動物的地位,