脊索動物門CHORDATES

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1、 濟(jì) 寧 學(xué) 院 生 命 科 學(xué) 與 工 程 系 vertebrate zoology脊 椎 動 物 學(xué) 是 背 部 起 支 持 體 軸 作 用 的一 條 有 彈 性 又 有 硬 度 棒 狀 結(jié) 構(gòu) ， 介 于 消 化 道 和 神 經(jīng) 管 之 間 。 * 來 源 ： * 組 成 ： * 出 現(xiàn) 時(shí) 期 ： 脊 索 的 出 現(xiàn) 在 動 物 演 化 史 上 的 意 義 : 脊 索 的 出 現(xiàn) 是 動 物 演 化 史 中 的 重 大 事 件 ， 使 動 物體 的 支 持 、 保 護(hù) 和 運(yùn) 動 的 功 能 獲 得 質(zhì) 的 飛 躍 ； 這一 先 驅(qū) 結(jié) 構(gòu) 在 脊 椎 動 物 達(dá) 到 更 為 完 善

2、的 發(fā) 展 ， 從而 使 其 成 為 在 動 物 界 中 占 統(tǒng) 治 地 位 的 一 個 類 群 。其 意 義 如 下 ： 1. 脊 索 （ 以 及 脊 柱 ） 構(gòu) 成 支 撐 軀 體 的 主 梁 ， 是 體 重 的承 受 者 ， 使 內(nèi) 臟 器 官 得 到 有 力 的 支 持 和 保 護(hù) ；2. 運(yùn) 動 肌 肉 獲 得 堅(jiān) 強(qiáng) 的 支 點(diǎn) ， 在 運(yùn) 動 時(shí) 不 致 由 于 肌 肉的 收 縮 而 使 軀 體 縮 短 或 變 形 ， 因 而 有 可 能 向 “ 大 型 化 ”發(fā) 展 ；3. 脊 索 的 中 軸 支 撐 作 用 也 使 動 物 體 更 有 效 地 完 成 定 向運(yùn) 動 ， 對 于

3、 主 動 捕 食 及 逃 避 敵 害 都 更 為 有 利4. 脊 索 動 物 頭 骨 的 形 成 、 頜 的 出 現(xiàn) 以 及 椎 管 對 中 樞 神經(jīng) 的 保 護(hù) 都 是 在 脊 索 的 基 礎(chǔ) 上 進(jìn) 一 步 完 善 化 的 結(jié) 果 。 脊 索 動 物 分 類 概 述 * 現(xiàn) 存 的 脊 索 動 物 約 有 4萬 多 種 ， 分 屬 于 3個 亞 門 。一 、 尾 索 動 物 亞 門 Subphylum Urochordata* 主 要 特 點(diǎn) ： 脊 索 和 背 神 經(jīng) 管 僅 存 在 于 幼 體 的 尾 部 ， 成 體 退 化或 消 失 ； 體 表 被 有 被 囊 。* 重 要 類 群

4、： 尾 海 鞘 綱 、 海 鞘 綱 、 樽 海 鞘 綱 等 。 二 、 頭 索 動 物 亞 門 Subphylum Cephalochordata* 主 要 特 點(diǎn) ： 脊 索 和 背 神 經(jīng) 管 縱 貫 于 全 身 的 背 部 ， 并終 生 保 留 ； 咽 鰓 裂 眾 多 。 僅 頭 索 綱 Cephalochoda一 個類 群* 無 頭 類 ： 頭 索 動 物 體 呈 魚 形 ， 體 節(jié) 分 明 ， 表 皮 只 有 一 層 細(xì) 胞 ，頭 部 不 明 顯 （ 腦 和 感 覺 器 官 還 沒 有 分 化 出 來 ） ， 故 稱 無 頭 類 。 三 、 脊 椎 動 物 亞 門 Subphylum

5、 Vertebrata* 主 要 特 點(diǎn) ： 脊 索 只 在 胚 胎 發(fā) 育 階 段 出 現(xiàn) ， 隨 后 或 多 或少 地 被 脊 柱 所 代 替 。 * 有 頭 類 ： 脊 椎 動 物 的 腦 和 各 種 感 覺 器 官 在 前 端 集 中 ，形 成 明 顯 的 頭 部 ， 故 稱 有 頭 類 。 （ 一 ） 圓 口 綱 Cyclostomata： 無 頜 ， 缺 乏 成 對 的 附 肢 ， 單 鼻 孔 ，脊 索 及 雛 形 的 椎 骨 并 存 ， 又 名 無 頜 類 Agnatha。 （ 二 ） 魚 綱 Pisces： 出 現(xiàn) 上 、 下 頜 ， 體 表 大 多 被 鱗 ， 鰓呼 吸 ，

6、成 對 的 前 后 肢 形 成 適 于 水 生 生 活 的 胸 鰭 和 腹 鰭 。* 有 頜 類 Gnathostoma： 包 括 魚 綱 和 其 它 高 等 四 足 類 。 * 新 的 分 類 系 統(tǒng) 將 原 來 魚 綱 中 的 軟 骨 魚 類 和 硬 骨 魚 類 分 別 提 升分 為 2個 獨(dú) 立 的 綱 ， 即 軟 骨 魚 綱 和 硬 骨 魚 綱 。 * 軟 骨 魚 綱 ： 出 現(xiàn) 上 下 頜 ， 稱 為 有 頜 類 。 骨 骼 全 為 軟 骨 ，體 被 盾 鱗 ， 出 現(xiàn) 了 成 對 的 鰭 ， 鰓 裂 直 接 開 口 體 外 。 * 硬 骨 魚 綱 ： 骨 骼 一 般 為 硬 骨 ，

7、 體 被 硬鱗 ， 圓 鱗 或 櫛 鱗 ， 鰓 裂 不 直 接 開 口 體 表 。 （ 三 ） 兩 棲 綱 Amphibia： 皮 膚 裸 露 ， 幼 體 用 鰓 呼 吸 ，以 鰭 游 泳 ， 經(jīng) 過 變 態(tài) 后 的 動 物 上 陸 生 活 ， 營 肺 呼 吸和 以 五 趾 型 附 肢 pentadactyl limb運(yùn) 動 。 （ 四 ） 爬 行 綱 Reptilia： 皮 膚 干 燥 ， 外 被 角 質(zhì) 鱗 、 角 盾或 骨 板 。 心 臟 有 二 心 房 、 一 心 室 或 近 于 兩 心 室 。* 羊 膜 動 物 Amniota： 爬 行 、 鳥 綱 和 哺 乳 綱 動 物 在 胚 胎

8、 發(fā) 育 過 程中 出 現(xiàn) 羊 膜 amnion， 因 而 合 稱 為 羊 膜 動 物 。 * 無 羊 膜 動 物 ： 爬 行 綱 以 前 的 各 綱 脊 椎 動 物 在 胚 胎 發(fā) 育 過 程 中不 出 現(xiàn) 羊 膜 ， 稱 為 無 羊 膜 動 物 Anamniota。 （ 五 ） 鳥 綱 Aves： 體 表 被 羽 （ feather） ， 前 肢 特 化 成翼 ， 恒 溫 ， 卵 生 。 （ 六 ） 哺 乳 綱 Mammalia： 身 體 被 毛 ， 恒 溫 ， 胎 生 ， 哺 乳 。 上下頜 附肢 胚膜 體溫 圓口綱 無頜類 軟骨魚綱 硬骨魚綱 魚形類 兩棲綱 無羊膜類 爬行綱 變溫動物

9、 鳥綱 哺乳綱 有頜類(頜口類) 四足類 羊膜類 恒溫動物 第 三 節(jié) 尾 索 動 物 亞 門* 原 索 動 物 ： 尾 索 動 物 和 頭 索 動 物 兩 個 亞 門 是 脊 索 動 物 中 最 低級 的 類 群 ， 總 稱 為 原 索 動 物 。* 身 體 包 被 在 膠 質(zhì) 或 近 似 植 物 纖 維 素 成 分 的 被 囊 中 ， 至 少 在 幼體 時(shí) 期 尾 部 具 有 脊 索 及 神 經(jīng) 管 ， 所 以 稱 為 尾 索 動 物 或 被 囊 動 物（ tunicate）* 體 呈 袋 形 或 桶 狀 ， 包 括 單 體 或 群 體 兩 個 類 型 ， 絕 大 多 數(shù) 無 尾種 類 只

10、 在 幼 體 時(shí) 期 自 由 生 活 ， 成 體 營 底 棲 固 著 生 活 。* 體 表 有 入 水 孔 和 出 水 孔 ， 咽 壁 有 數(shù) 量 不 等 的 鰓 裂 ， 咽 外 圍 有寬 大 的 圍 鰓 腔 ， 與 出 水 管 孔 相 通 。* 一 般 為 雌 雄 同 體 ， 異 體 受 精 ； 樽 海 鞘 的 生 活 史 中 有 復(fù) 雜 的 世 代 交 替 現(xiàn) 象 。 一 、 代 表 動 物 柄 海 鞘 Styela clava（ 一 ） 外 形 和 生 活 方 式 * 柄 、 入 水 孔 、 緣 膜 （ 有 何 作用 ？ ） 、 出 水 孔 。 * 背 腹 部 ： 如 何 區(qū) 分 ？ *

11、 壘 疊 的 聚 生 現(xiàn) 象 ： 柄海鞘外形圖柄出 水 孔入 水 孔 1. 體 壁 ：* 構(gòu) 成 ： 上 皮 細(xì) 胞 、 肌 肉 纖 維 ； * 被 囊 由 體 壁 分 泌 的 一 種 化 學(xué) 成 分 類 似 植 物 纖 維素 的 被 囊 素 （ tunicin） 形 成 。 背 囊 有 何 特 點(diǎn) 和 意 義 ？ 2. 消 化 和 呼 吸 系 統(tǒng)（ 1） 圍 鰓 腔 ： 是 由 身 體 表 面陷 入 內(nèi) 部 所 形 成 的 空 腔 。 （ 2） 消 化 管 ： 口 咽 食 道 胃 腸 肛 門 （ 開 口 于 圍鰓 腔 ） 。（ 3） 背 板 （ 或 稱 咽 上 溝 ） 和 內(nèi) 柱 ： 食 物

12、 在 咽 內(nèi) 是 如 何 運(yùn) 行的 ？ （ 3） 呼 吸 器 官 ： 咽 壁 有 許 多 細(xì) 小 的 鰓 裂 ， 鰓 裂 的 間 隔里 分 布 著 豐 富 的 毛 細(xì) 血 管 ， 當(dāng) 水 流 攜 帶 著 食 物 微 粒 通過 鰓 裂 時(shí) 就 能 進(jìn) 行 氣 體 交 換 ， 完 成 呼 吸 作 用 。 3. 循 環(huán) 方 式 和 排 泄 器 官（ 1） 循 環(huán) 方 式 ： 開 管 式 循 環(huán) 。* 心 臟 ： 位 于 身 體 腹 面 靠 近 胃 部 的圍 心 腔 內(nèi) ， 藉 著 圍 心 膜 的 收 縮 而 搏動 。* 鰓 血 管 ： 由 心 臟 前 端 發(fā) 出 沿 咽 腹分 支 到 鰓 裂 間 的

13、 咽 壁 上 。* 腸 血 管 ： 由 心 臟 后 端 分 支 到 各 內(nèi)臟 器 官 并 注 血 進(jìn) 入 器 官 組 織 的 血 竇 之 間 。 * 特 殊 的 可 逆 式 血 液 循 環(huán) 流 向 （ 2） 排 泄 器 官 ： 柄 海 鞘 無 專 門 的 排 泄 器 官 ， 僅 在 腸 附 近 有 一堆 具 排 泄 機(jī) 能 的 細(xì) 胞 ， 稱 為 腎 小 囊 renal vesicles。 4. 神 經(jīng) ： 神 經(jīng) 系 統(tǒng) 和 感 覺 器 官 退 化 。5. 生 殖 系 統(tǒng) ： 雌 雄 同 體 ， 異 體 受 精 。 （ 三 ） 幼 體 及 變 態(tài) 1. 柄 海 鞘 幼 體 的 變 態(tài) 過 程

14、 ： 二 、 尾 索 動 物 分 類 （ 一 ） 尾 海 鞘 綱 Appendiculariae：1. 是 尾 索 動 物 中 最 原 始 的 類 型 ， 代 表 動 物 為 住 囊 蟲Oikopleura和 巨 尾 蟲 Megalocerus huxleyi 等 。* 住 囊 蟲 ： 生 活 習(xí) 性 有 何 特 點(diǎn) ？2. 主 要 特 征 ： 體 外 無 被 囊 ； 只 有 兩 個 直 接 開 口 于 體 外 的鰓 裂 而 缺 乏 圍 鰓 腔 ； 生 長 發(fā) 育 過 程 中 無 逆 行 變 態(tài) ， 終 生保 持 著 帶 有 長 尾 的 幼 體 狀 態(tài) ， 大 多 數(shù) 營 自 由 游 泳 生

15、活 ，又 名 幼 形 綱 Larvacea。3. 我 國 至 今 未 發(fā) 現(xiàn) 本 綱 動 物 。 尾索動物分類 尾 海 鞘 綱 (幼 形 綱 )海 鞘 綱 （ 二 ） 海 鞘 綱 Ascidiacea1. 主 要 特 征 ： 種 類 繁 多 ， 包 括 單 體 和 群 體 兩 種 類 型 ，附 著 于 物 體 或 營 水 底 固 著 生 活 。 2. 代 表 動 物 ： 米 氏 小 葉 鞘 Leptoclinum mitsukurii、玻 璃 海 鞘 Cionaintestinalis、 瘤 海 鞘 Styela canops、乳 突 皮 海 鞘 Molgula manhattensis等 。

16、 入 水管 孔 出水管孔 玻 璃 海 鞘 和 菊 海 鞘 1. 主 要 特 征 ： 大 多 數(shù) 種 類 是 營 自 由 游 泳 生 活 的 漂 浮 型 海 鞘 ，體 成 桶 形 或 樽 形 ， 咽 壁 有 2個 或 更 多 的 鰓 裂 ； 成 體 無 尾 ， 入水 孔 和 出 水 孔 分 別 位 于 身 體 的 前 后 端 ； 被 囊 薄 而 透 明 ， 外有 環(huán) 狀 排 列 的 肌 肉 帶 ， 可 自 前 往 后 依 次 收 縮 ； 生 活 史 復(fù) 雜 ，繁 殖 方 式 是 有 性 與 無 性 的 世 代 交 替 。 2. 代 表 動 物 ： 樽 海 鞘 Doliolum deuticula

17、tum、 小 海 樽Dolioletta natilnalis、 磷 海 鞘 Pyrosoma atlanticum（ 口 孔 內(nèi)緣 有 磷 光 器 ， 漂 浮 時(shí) 能 發(fā) 出 閃 爍 的 磷 光 ， 別 名 火 體 蟲 ） 等 （ 三 ） 樽 海 鞘 綱 Thaliacea 精 巢胃肌 環(huán) 入 水 管 孔出 水 管 孔 卵 巢心鰓 裂神 經(jīng) 節(jié)腦 下 腺 神 經(jīng)圍 鰓 腔 樽 海 鞘 第 四 節(jié) 頭 索 動 物 亞 門 * 頭 索 動 物 是 一 類 終 生 具 有 發(fā) 達(dá) 脊 索 、 被 神 經(jīng) 管 和 咽 鰓 裂 等特 征 的 無 頭 魚 形 脊 索 動 物 ， 脊 索 延 伸 至 背

18、神 經(jīng) 管 的 前 方 ， 故 稱頭 索 動 物 。 一 、 代 表 動 物 白 氏 文 昌 魚 Branchiostoma belcheri 有 一 套 特 化 的 取 食和 濾 食 器 官* 口 笠 前 庭 和 輪 器* 口 、 觸 須 、 緣 膜 、 觸 手 。* 背 鰭 、 尾 鰭 、 臀 前 鰭 ； 無偶 鰭 ， 身 體 前 部 兩 側(cè) 各 有一 條 腹 褶 。* 腹 孔 ： 又 名 圍 鰓 腔 孔 。 1. 外 形 ： 體 形 略 似 小 魚 ， 兩 端 尖 出 ， 故 稱 雙 尖 魚 ，又 因 尾 形 狀 很 象 矛 頭 而 名 海 矛 。 2. 生 活 方 式 ： 3. 我 國

19、 福 建 沿 海 文 昌 魚 種 群 數(shù) 量 變 化 。 說 明 了 什 么 ？ （ 二 ） 內(nèi) 部 構(gòu) 造1. 皮 膚 ： 由 表 皮 和 真 皮 兩 部 分 構(gòu) 成 。2. 骨 骼 ： 尚 未 形 成 骨 質(zhì) 的 骨 骼 。 3. 肌 肉 ： 全 身 主 要 的 肌 肉 是 60多 對 按 節(jié) 排 列 于 體 側(cè) 的 V字 形肌 節(jié) ， 兩 側(cè) 的 肌 節(jié) 互 不 對 稱 。 此 外 還 有 橫 肌 和 括 約 肌 。 4. 消 化 和 呼 吸 器 官 ：（ 1） 攝 食 ： 靠 輪 器 和 咽 部 纖 毛 的 擺 動 ， 使 食 物 隨 水 流 經(jīng) 口 進(jìn) 入 咽 。 （ 2） 消 化

20、： 咽 內(nèi) 有 內(nèi) 柱 、 咽 上 溝 和 圍 咽 溝 等 。 肝 盲 囊 與脊 椎 動 物 的 肝 臟 為 同 源 器 官 。 （ 3） 呼 吸 器 官 ： 咽 腔 和 皮 膚 。 5. 血 液 循 環(huán) ： 文 昌 魚 的 循 環(huán) 系 統(tǒng) 屬 于 閉 管 式 ， 無 心 臟 ，但 有 具 搏 動 能 力 的 腹 大 動 脈 ， 因 而 被 稱 為 狹 心 動 物 。 文 昌 魚 血 液 循 環(huán) 模 式 圖前 主 靜 脈 背 動 脈 根 背 大 動 脈 后 主 靜 脈鰓 裂鰓 動 脈 腹 大 動 脈 咽 總 主 靜 脈 肝 門 靜 脈肝 盲 囊 腸 下 靜 脈 腸 6. 排 泄 器 官 ： 由

21、 數(shù) 十 對 按 節(jié) 排 列 的 腎 管 組 成 。 * 褐 色 漏 斗 ： 有 排 泄 功 能 ？ 一 種 感 受 器 ？ 文 昌 魚 的 腎 7. 神 經(jīng) 系 統(tǒng) ：* 背 神 經(jīng) 管 ： 腦 泡 。* 背 裂 ：* 腦 神 經(jīng) ： 2對 ， 由 腦 泡 發(fā) 出 。* 脊 神 經(jīng) ： 自 神 經(jīng) 管 兩 側(cè) 發(fā) 出 ， 包 括 背 根 和 腹 根 。 * 感 覺 器 官 ： 不 發(fā) 達(dá) 腦 眼 ； 色 素 點(diǎn) ， 又 叫 眼 點(diǎn) ；感 覺 細(xì) 胞 ； 哈 氏 窩 （與脊椎動物腦下垂體同源） 8. 生 殖 系 統(tǒng) ： 雌 雄 異 體 ， 生 殖 腺 附 生 于 圍 鰓 腔 兩 側(cè) 的 內(nèi) 壁

22、 上 。（ 三 ） 胚 胎 發(fā) 育 和 變 態(tài) * 變 態(tài) 過 程 ： 受 精 卵 桑 葚 胚 囊 胚 原 腸 胚 神 經(jīng) 胚 幼 體 變 態(tài) 。 第 五 節(jié) 脊 椎 動 物 亞 門脊 椎 動 物 的 主 要 特 征 ：1、 神 經(jīng) 系 統(tǒng) 和 感 官 發(fā) 達(dá) ， 出 現(xiàn) 了 明 顯 的 頭 部 ： 神 經(jīng) 管 的 前 端 分 化 成 腦 ， 后 端 分 化成 脊 髓 。 同 時(shí) 在 前 端 出 現(xiàn) 了 集 中 的 感 覺 器 官 眼 、 耳 、 鼻 等 。 腦 和 感 官 與 保 護(hù) 它 們的 頭 骨 結(jié) 合 在 一 起 ， 構(gòu) 成 了 明 顯 的 頭 部 有 頭 類 。2、 具 有 生 活

23、 的 內(nèi) 骨 骼 ： 脊 椎 動 物 的 骨 骼 包 埋 于 體 內(nèi) 肌 肉 組 織 之 間 ， 它 起 源 于 中 胚層 ， 是 生 活 的 組 織 ， 能 隨 著 身 體 的 長 大 而 增 大 。 在 絕 大 多 數(shù) 的 種 類 ， 脊 索 僅 見 于胚 胎 發(fā) 育 的 早 期 ， 以 后 即 為 由 單 個 的 脊 椎 骨 連 接 而 成 的 脊 柱 所 代 替 。3、 代 謝 機(jī) 能 復(fù) 雜 ：（ 1） 有 專 門 的 呼 吸 器 官 ： 原 生 的 水 生 種 類 以 鰓 呼 吸 ； 次 生 的 水 生 種 類 以 及 陸生 種 類 ， 其 成 體 以 肺 呼 吸 ， 鰓 裂 胚

24、胎 期 及 幼 體 ， 以 后 關(guān) 閉 消 失 。（ 2） 有 完 善 的 循 環(huán) 系 統(tǒng) ： 脊 椎 動 物 的 循 環(huán) 系 統(tǒng) 為 閉 管 式 ， 出 現(xiàn) 了 能 收 縮 的 心 臟 ， 血 液 循 環(huán) 的 動 力 加 大 ， 促 進(jìn) 了 血 液 循 環(huán) ， 有 利 于 生 理 機(jī) 能 的 全 面 提 高 。（ 3） 以 構(gòu) 造 復(fù) 雜 的 腎 臟 代 替 腎 管 ， 提 高 了 排 泄 系 統(tǒng) 的 機(jī) 能 ， 使 旺 盛 的 新 陳 代謝 活 動 產(chǎn) 生 的 大 量 廢 物 能 有 效 及 時(shí) 地 排 出 體 外 。4、 除 了 圓 口 類 外 都 具 備 上 下 頜5、 除 了 圓 口 類 外 都 具 有 成 對 的 附 肢 ， 而 且 成 對 的 附 肢 不 超 過 兩 對 。 脊 索 動 物 的 祖 先 可 能 類 似 尾 索 動 物 的 幼 體 ： * 一 類 經(jīng) 變 態(tài) ， 成 體 為 固 著 生 活 ， 鰓 裂 作 為 取食 和 呼 吸 器 官 ； * 另 一 類 幼 體 期 延 長 并 適 應(yīng) 新 的 生 活 環(huán) 境 ， 不再 變 態(tài) ， 出 現(xiàn) 生 殖 腺 并 進(jìn) 行 繁 殖 （ 即 幼 體 性 成 熟 ） ，進(jìn) 而 發(fā) 展 出 具 有 脊 索 、 背 神 經(jīng) 管 和 鰓 裂 的 自 由 運(yùn) 動的 脊 索 動 物 。