脊椎动物学笔记重点.pdf
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1、无脊椎动物 脊椎动物 骨骼 外胚层的外骨胳 中胚层的内骨骼 心脏 消化道的背面 消化道的腹面 神经索 实心、二条消化道腹面 中空、一条消化道背面 脊索 无 有 无脊椎动物和脊椎动物之间在形态、结构、和功能有存在着很大差异 1866 年发现柱头虫,形如蚯蚓,生活在浅海底部泥沙中。1867 年发现海鞘,其幼体象蝌蚪,成体营固着生活。1871 年发现文昌鱼,形如小鱼,无头无鳍。以上三种小动物就是间于无脊椎动物和脊椎动物之间的桥梁动物。.脊索动物门的基本特征 1.1 具有脊索 脊索是一条纵贯躯体背部,在消化管之上,神经管之下,并与之平行的一条索状结构,起着支持身体的作用。脊索由柔软而富有弹性的结缔组织
2、组成,脊索细胞内充满半液态的胞质,外面包有细胞膜。脊索外有二层鞘膜组成脊索鞘:里层:纤维组织鞘 外层:弹力纤维鞘 1.2 具有中空的背神经管 背神经管是一条位于脊索上方的中空的管状神经索。管内腔为神经腔。前部膨大成脑,神经腔形成脑室。后部为脊髓,神经腔形成中央管。1.3 有咽鳃裂 在咽的两侧壁上有成对的裂缝,即咽鳃裂,通过咽鳃裂与外界相通。在咽鳃裂上有许多毛细血管,有呼吸作用。其它特征:有肛后尾 为后口动物 脊索动物门的亚门分类 脊索动物门可分为 4 个亚门:半索动物亚门 尾索动物亚门 头索动物亚门 脊椎动物亚门 前三个亚门为原索动物:是脊索动物中的低等类群,不出现脊椎;脊椎动物门终生有脊索。
3、2.1 半索动物亚门 2.1.1 亚门的主要特征 有背神经索 在背神经索的前端有中空的管腔,是背神经管的雏形。消化管的前端有咽鳃裂 具口索 口索为口腔背面伸出的一条短盲管,管壁由泡状的角质细胞组成,作为吻部的支柱,被认为是脊索的雏形。由于口索很小,还不是真正的脊索,故被称为半索动物或隐索动物。2.1.2 代表动物柱头虫 体形特征:躯体分为头、领、躯干三段 原始特征:肛门位于身体未端。除前端中空的背神经索外,还有一条腹神经索。2.2 尾索动物亚门 2.2.1 亚门的主要特征 幼体尾部有脊索和背神经管 成体体外被有被囊,也称为被囊动物。行逆行变态 尾索动物所特有的变态方式:海鞘幼体形如蝌蚪,能在海
4、中自由游动,有发达的尾部,内有一条典型的脊索,脊索背方有一条中空的背神经管,咽部有成对的咽鳃裂,是典型的尾索动物。但幼体自由生活数小时后,将躯体前端吸附在其它物体上,尾部(包括肌肉、脊索和背神经管的大部分)逐渐退化,残留的神经系统集中为神经节,眼点和平衡器消失,躯体被被囊所包裹,开始营固着生活。这种经变态后失去一些重要器官,使躯体变得更简单的变态方式称为逆行变态。2.2.2 代表动物海鞘 形体特征:形如茶壶 壶口:口吸管,即入水孔。壶嘴:围鳃腔吸管,即出水孔。躯体外被有植物纤维素的被囊,被囊内面为单层上皮细胞组成的体壁,体壁里面是围鳃腔,咽裂开口于围鳃腔内。2.3 头索动物亚门 2.3.1 亚
5、门的主要特征 终生具有脊动物的三个主要特征:有脊索、背神经管和咽鳃裂。头索动物的脊索纵贯全身,超过背神经管伸达躯体的最前端,故称为头索动物。中空的背神经管位于脊索之上,前端稍膨大形成脑泡。在咽的两侧有 7 对以上的咽鳃裂头索动物是典型的桥梁动物:除终生具有以上脊索动物的三个主要特征外,还具有 A.与脊椎动物相似的特征:具肌节、有奇鳍、肛后尾、闭管式循环系统,其胚胎发育和三个胚层的分化也与脊椎动物相似。B.比脊椎动物原始的特征:无头、无骨骼、无心脏、排泄器官为肾管。C.比无脊椎动物进化的特征:躯体两侧有一对腹褶,为脊椎动物成对附肢的雏形。2.3.2 代表动物文昌鱼 形体特征:形如小鱼,体侧扁。无
6、头、无鳞、无偶鳍,有背鳍、尾鳍 和臀鳍。在腹部两侧有一对腹褶。在腹面有腹孔(围鳃腔孔)和肛门两个孔。躯体两侧有许多“”形肌节 2.4 脊椎动物亚门 2.4.1.亚门的主要特征 1)以脊椎代替脊索 脊椎动物以由许多脊椎骨组成的脊椎代替柔软的脊索作为支持身体的中轴。脊椎保护着脊髓,在前端发展成为头颅保护脑。2)出现明显的头部,具有高度发达和集中的神经系统。背神经管在前端分化为脑和眼、耳、鼻等感觉器官。背神经管在后端分化成脊髓。3)除圆口纲外,出现了成对的前后、肢和上、下颌。鳍形肢:为水生种类所特有,如鱼的胸、腹鳍。掌形肢:陆生种类的前、后肢。能开闭的上、下颌是脊椎动物所特有的,它加强了动物主动摄食
7、和消化的能力。4)具有完善的循环系统 具有有搏动能力的心脏 血液中开始出现红血球 血液循环加快,效能提高。5)水生种类以鳃呼吸,陆生种类在胚胎期有咽鳃裂,成体以肺呼吸。6)具有一对结构复杂的肾脏 脊椎动物的肾脏有三种类型:前肾、中肾、后肾 前肾:位于身体前端,由许多排泄小管(肾小管)组成。排泄小管以肾口开口于体腔内。肾口漏斗状,上面有很多纤毛,可直接从体腔内收集排泄物。在肾口附近有血管丛形成的血管球,通过过滤把血液中的代谢废物滤出,再进入肾口。排泄小管的另一端与前肾导管相连。脊椎动物在胚胎发育阶段都有前肾出现,但只有部分圆口纲以前肾为排泄器官,鱼纲和两栖纲的前肾是胚胎期的排泄器官。中肾:位于前
8、肾的后方。中肾的肾小管开始退化,部分肾口消失。在靠近肾口处的排泄小管管壁内陷,形成双层的囊状结构,称为肾球囊。它把血管球包在中间,形成肾小体。由肾小体和排泄小管组成具有泌尿功能的基本单位-肾单位。在中肾阶段,前肾导管纵裂为二,一根为中肾导管,各肾单位与中肾导管相连,在雄性动物有输精作用。另一根在雄性退化为米氏管,在雌性则为输卵管。中肾是鱼类和两栖类在胚后期的排泄器官。后肾:位于体腔后部。后肾的排泄小管肾口已完全消失,前端都形成了肾小体,各排泄小管通入后肾导管即输尿管。后肾导管是在中肾导管基部伸出的一对突起,各与一个后肾相连。中肾导管变成输精管。后肾是爬行类以后的动物的排泄器官。2.4.2.脊椎
9、动物分纲 有头类 无颌类 1.圆口纲 无羊膜类:在胚胎发育中不出现羊膜、尿囊 有颌类 1.鱼 羊膜类:在胚胎发育中出现羊膜、尿囊 2.两栖 3.爬行 4.鸟 5.哺乳 笫十二章 鱼纲 一、鱼纲的主要特征 有上、下颌。有成对的附肢(胸、腹鳍)和发达的尾部。偶鳍的出现在动物进化上具有重要意义。尾部:是使身体向前的主要运动器官,兼有舵的作用。偶鳍:保持躯体平衡和进行转向、拐弯等动作。奇鳍:背鳍和臀鳍能使身体稳定而有利于运动,尾鳍和尾柄组成尾部。以脊柱代替脊索,脊椎的脊体的双凹型。在鱼类中,作为支持躯体中轴的脊索为一系列脊椎骨构成的脊柱所代替,从而加强了支持身体、保护脊髓的机能 鱼类脊髓骨的特点:无颈
10、椎,脊髓骨和头骨相连,头不能转动。脊柱分化程度低,只分为体椎和尾椎。有肋骨,无胸骨。体椎全为双凹型。在相邻两椎体间的空隙和椎体中央小管内尚留有残余的脊索。终生以鳃呼吸。循环系统为单循环,心脏由静脉窦、一心房、一心室组成。心脏内含缺氧血。感觉器官比圆口纲发达,具有特殊的感觉器官侧线器官。鱼类内耳有一对鼻孔、三个半规管。侧线是由许多单独侧线器官组成的一条管状结构。侧线器官在鳞片上以小孔向外开口,基部与感觉神经相连,能感受水的低频振动,以此来判断水流方向、水波动态及周围环境的变化。皮肤有丰富的粘液腺,大多数种类有鳞片。鱼类皮肤粘液腺的功能:1)能分泌大量粘液,使体表润滑,以减少水的磨擦。2)形成一层
11、隔离膜,使皮肤减少对水分的渗透,以维持体内渗透压的平衡。鳞片是鱼类特有的皮肤衍生物,是一种保护性结构。根椐鳞片的不同形态,可分成三类:1)盾鳞:由菱形的骨质基板和隆起的圆锥形棘组成。为软骨鱼所特有。2)硬鳞:为斜方形骨板,表面有一层闪光物硬鳞质,为原始硬骨鱼所特有,如中华鲟。3)骨鳞:为圆形鳞片,根椐其后缘的形状可分为:圆鳞:后缘光滑,如鲫鱼。栉鳞:后缘有锯齿状突起,如鲈鱼。二、鱼类躯体结构概述 外形:鱼类的形态多样,生活在不同水域中的鱼类其体形就有不同的适应性,可分成 4 类:1)纺锤形:身体流线形,能减少运动时的阻力,游动速度快,如鲨鱼、马鲛鱼、鲤鱼、青鱼等。2)侧扁形:身体左右扁平,游泳
12、能力差,有的只能随水飘流,如鲳鱼、鳊鱼、翻车鱼等。3)平扁形:身体上下扁平,适应于底栖生活,如牙鲆、舌鳎鱼等。4)棍棒形:躯体沿长轴延长成棍棒状,适应于洞穴生活,游泳能力差。如黄鳝、鳗鱼等。不论鱼类为何种体形,它的躯体都分为头、躯干和尾三部分。头部:身体最前端至最后一对鳃裂(软骨鱼)或鳃盖后缘(硬骨鱼)。躯干部:鳃盖后缘至肛门或臀鳍前端。尾部:肛门以后部分。鱼类的尾部根椐尾椎和尾鳍的形状可分为三种类型:原尾型:尾椎末端平直,将尾鳍分成对称的上、下两叶。刚孵化的幼鱼为原尾型。歪尾型:尾椎末端上翘,伸入尾鳍上叶,将尾鳍分成不对称的二部分,为软骨鱼类的尾型。正尾型:尾椎末端仅达尾鳍基部,末端稍上翘,
13、但尾鳍外形仍对称。为硬骨鱼类的尾型。鱼类消化特点:1)不具唾液腺。2)软骨鱼有形态固定的肝脏和胰脏。硬骨鱼肝脏和胰脏混合在一起,无固定形状,呈散状分布,统称为肝胰脏。3)鱼类消化道的长短因食性不同而有很大差异:肉食性鱼类:胃、肠分化明显,肠管较短。草食性鱼类:胃、肠分化不明显,肠管较长。鱼类呼吸特点:鱼类以鳃呼吸:鱼的咽部有 5 个鳃裂。鳃由鳃弓、鳃耙和鳃丝组成。鳃弓:着生鳃丝和鳃耙的骨架。鳃耙:为滤食器官。鳃丝:二列,组成鳃片,上面有丰富的毛细血管,为气体交换的场所。软骨鱼:鳃裂直接在体壁上开口,二鳃片间有鳃间隔相连。硬骨鱼:鳃裂开口在鳃腔内,鳃腔外覆有鳃盖骨,以一总的鳃孔向外开口。鳃间隔退
14、化。鳔:大多数硬骨鱼有鳔,鳔在原始鱼类(总鳍鱼、肺鱼)有呼吸功能,在大多数鱼类是调节身体比重,控制沉浮的器官。鱼类循环特点:1)单循环,血液从静脉窦心房心室动脉球入鳃动脉鳃微血管网气体交换。2)心脏小,重量不到体重的 1。3)血量少,血液循环速度慢。以上特点都是鱼类对代谢水平较低的水生生活的适应。鱼类排泄特点:鱼类以中肾为排泄器官,排泄物为氨和尿素。生活在不同水环境中的鱼有不同的排泄机制:硬骨鱼类:体内含盐量 水环境含盐量 淡水硬骨鱼 7 7 肾小体发达 海水硬骨鱼 7 7 肾小体退化,鳃上有泌盐细胞 软骨鱼类:血液中有高浓度的尿素(2025)体液浓度高于水的盐浓度,肾小体发达。生殖 大多数雌
15、雄异体。黄鳝雌雄同体,有性逆转现象。生殖方式:卵生 卵胎生 胎生:体内受精,受精卵在母体内发育成幼后产出体外。在胚胎发育前期以卵黄为营养,到后期卵黄消耗完后,直接从母体子宫壁吸取营养。如鲨鱼。鱼类的洄游洄游:是鱼类的一种周期性、定向性和群集性的迁徒运动。鱼类依靠洄游来寻找它在生活的某一时期所需要的特定环境。1)生殖洄游:鱼类生殖腺发育成熟的一定时期内,沿着一定的路线寻找产卵场所。由深海游向浅海和近海产卵,如大、小黄鱼。由海洋游向江河作溯河洄游,如鲥鱼、大马哈鱼等。由江河向海洋作降河洄游,如鳗鲡。2)索饵洄游:鱼类以寻找食物为主所作的洄游。其路线、方向和时间受饵料生物波动的影响较大,不象生殖洄游
16、那么稳定。3)季节洄游 三、分类 软骨鱼类 硬骨鱼类 骨骼 都是软骨 有软骨和硬骨 鳞片 都为盾鳞 有硬鳞或骨鳞 鳃 鳃裂直接开口体壁有鳃间膈 鳃裂不直接开口体壁,有鳃盖鳃间膈退化 口位 口在头的腹面 口在头的前端 鳔 无鳔 大多有鳔 尾型 歪尾型 正尾型 软骨鱼类:板鳃亚纲:有 5 个鳃裂,无鳃盖褶,被盾鳞。鲨形总目:鳃裂侧位,大多钫锤形。鳐总目:鳃裂在腹面,身体宽大扁平,胸鳍与头侧相连成体盘。全头亚纲:有皮膜状鳃盖褶,无鳞。如银鲛。硬骨鱼类:总鳍鱼亚纲:偶鳍基部有发达的肌肉,有内鼻孔,能用鳃和鳔呼吸。总鳍总目 肺鱼总目 辐鳍亚纲:各鳍由真皮性鳍条支持,无内鼻孔,以鳃呼吸 第十三章 两栖纲
17、两栖动物在动物进化史上的地位:两栖动物是首次登陆的脊椎动物,但不是正真的陆生脊椎动物。两栖动物是脊椎动物发展史上由水生向陆生过渡的典型。水域和陆地是两种截然不同的生态环境,两栖类要适应陆地生活必须带解决两大问题:在陆地上行走。由于空气密度低,重力作用要求陆生动物必须有强有力的四肢将身体支撑起来才能使躯体在地面上移动。在空气中呼吸。鳃是水生动物的呼吸器官,肺是陆生动物的呼吸器官。两栖类幼体以鳃呼吸,经变态后成体以肺呼吸。.两栖纲的主要特征:1.1 发育中有变态现象:幼体:水生 成体:陆生 1)以鳃呼吸 以肺呼吸 2)具侧线器官 侧线器官退化 3)无五趾型附肢 有五趾型附肢 4)一心房、一心室 二
18、心房、一心室 单循环 不完全的双循环 1.2 体表裸露,有粘液腺,皮肤有辅助呼吸功能。1.3 具 1 节颈椎、头骨与脊椎连接处有二个枕髁。脊椎分成四部分:颈椎、躯椎、荐椎、尾椎。1.4 排泄器官幼体为前肾,成体为中肾。1.5 大脑分化个两半球,具原脑皮(为大脑皮层的雏形),有 10 对脑神经。1.6 开始出现中耳,能将声音传入内耳发生听觉。1.7 卵生,体外受精,不具钙质的卵壳。代表动物黑斑蛙 2.1 皮肤:分三层 角质层:为皮肤的最外层们由已干燥死亡的角质细胞组成。生长层:由多层上皮细胞组成,部分细胞特化为大型的多细胞腺体。真皮层:位于表皮下面,分二层 疏松层:为真皮外层,结构疏松,有毛细分
19、布。表皮腺体即下沉陷于其中。致密层:为真皮内层,结构紧密,有神经、血管和平滑肌分布。两栖类皮肤除了一般脊椎动物皮肤所有的保护外,还具有辅助呼吸功能。两栖类皮肤裸露,没有覆盖物,不能防止体内水分蒸发。2.2 骨骼 脊柱由 10 块脊椎骨组成,分为四部分:颈椎(1 节)、躯椎(7 节)、荐椎(1 节)、(由若干节愈合成尾杆骨)。有胸骨,无肋骨,胸骨不与脊椎相连,不形成胸廓。附肢骨通过肩带和腰带直接与脊椎相连。胫骨和腓骨,尺骨和桡骨不分离。以上特征中,有颈椎和荐椎是陆生脊椎动物的特征。2.3 消化系统:口腔与咽部联合成宽阔的口咽腔,有肌肉质的舌。具有唾液腺。具唾液腺和肌肉质的舌也是陆生脊椎动物的特点
20、。2.4 呼吸系统:有一对薄壁的囊状肺。不具、支气管,口腔通过喉头室与肺相连。进行特殊的咽式呼吸。皮肤和口腔粘膜具有辅助呼吸作用。2.5 循环系统:心脏由静脉窦、二心房、一心室和动脉圆锥组成。两栖类虽然既有体循环,又有循环,但由于心室不分隔,在心室中多氧血和缺氧血有混合现象,属于不完全的双循环。由于皮肤有辅助呼吸功能,在回静脉窦的静脉血中含有来自肺皮静脉的多氧血。2.6 排泄系统 排泄系统由肾脏、输尿管、膀胱和泄殖腔组成。幼体蝌蚪以前肾为排泄器官,成体蛙以中肾为排泄器官。排泄物主要是尿素。排泄系统担负调节体内水分的功能。蛙的肾小球对水有很强的过滤效能,但对水分重功能不强,此功能由大型膀胱来担当
21、。2.7 生殖与发育 雌雄异体,体外受精。雄性生殖系统:精巢一对,以输精小管与肾脏相连。精细胞由输精小管经肾脏到达输精尿管。雄蛙无抱握器。雌性生殖系统:卵巢一对,不直接与输卵管相接。卵成熟后,卵细胞突破卵巢外壁落入体腔,受输卵管喇叭口纤摆动和液的吸引进入输卵管。输卵管后端膨大成子宫,开口于泄殖腔。小结:从黑斑蛙的形态结构和繁殖发育可以看到两栖类虽然已成功登陆,但还不是真正的陆生脊椎动物:肺的结构和功能还原始,不能完全担负起呼吸功能,需要皮肤帮助呼吸。皮肤裸露,没有防止体内水分蒸发的结构,必须生活在潮湿的环境中。卵在水中受精,受精卵在水中完成胚胎发育,幼体蝌蚪要在水中生活,整个繁殖过程都离不开水
22、。综上所述,两栖类的脊椎动物从水生向陆生过渡的中间类型。.分类 3.1 无尾目 成体不具尾,具尾杆骨,有胸骨无肋骨 3.2 有尾目 具长尾,有分离的尾椎骨,有胸骨和肋骨 3.3 无足目 四肢退化,尾极短,有肋骨,无胸骨 两栖纲各目比较 四肢 尾巴 胸骨 肋骨 代表动物 无足目 退化 极短 无 有 鱼螈 无尾目 有 无 有 无 青蛙 有尾目 有 长 有 有 大鲵、蝾螈 笫十四章 爬行纲 羊膜卵的结构及其在进化上的意义 1.1 羊膜卵的结构 从爬行动物开始,形成羊膜卵,它具有一些特殊结构:石灰质或纤维质的卵膜(内壳膜、外壳膜、卵壳):卵壳坚硬,能防止卵变形,机械损伤和病原体侵入。卵壳上有气孔,可保
23、证胚胎发育所需的气体交换。在胚胎发育中形成羊膜、尿囊 羊膜:在胚胎发育形成原肠后,胚胎周围的表层胚膜向下二个方向发生皱折,这种皱折不断扩大,向上的皱折从底部包上去,最后两侧边缘打通,内层包住胚胎形成羊膜。羊膜腔:羊膜围住的腔为羊膜腔,里面充满羊水,胚胎悬浮羊水中。绒毛膜:向上折叠的外层胚膜成为绒毛膜(浆膜)尿囊:在胚胎消化的后端形成的囊状突起,的胚胎的排泄和呼吸器官。卵黄囊:胚膜的向下折叠押通后内层形成卵黄囊,包住卵黄。1.2 羊膜卵的出现在动物进化上的意义 1)羊膜卵可以产在陆地上并在陆地上孵化。2)体内受精,受精伤害可无需借助水作为介质。3)胚胎悬浮在羊水中,使胚胎在自身的水域中发育,环境
24、更稳定,既避免了陆地干燥的威胁,又减少振动,以防机械损伤。小结:羊膜卵的出现是脊椎动物演化史上的一个飞跃。羊膜卵的出现解除了脊椎动物个体发育中对水的依赖,使脊椎动物完全陆生成为可能,使陆生脊椎动物能向陆地的各种不同栖息环境发展。爬行纲的主要特征 爬行动物是身披骨质鳞片,在陆地上繁殖的变温动物 2.1 体形多样化 爬行动物躯体分成五部分:头、颈、躯干、四肢和尾 为适应不同的生活环境,爬行动物的体形向多样化发展 可分成三种类型:龟鳖型:五部分化明显,躯体扁平,尾长短于体长 蜥蜴型:五部分化明显,尾长长于体长 蛇型:五部分化不明显,四肢退化,尾长短于体长 2.2 体披骨质鳞片或骨板,皮肤干燥,缺乏皮
25、肤腺 爬行动物的皮肤衍生物有二类:骨质鳞片:由表皮细胞骨化而成 骨板:为真皮的衍生物 2.3 骨骼 1)骨化程度较高,硬骨比重大,趾端具爪,适于爬行。2)脊椎骨分化为陆生脊椎动物典型的五个区域:颈椎、胸椎、腰椎、荐椎、尾椎 躯椎分化为胸椎和腰椎,颈椎数目增多,荐椎增至2 枚 第 1、2 节颈椎特化为寰椎和枢椎,与枕髁形成可动联接 3)头骨具单一枕髁,着次有颞窝形成 颞窝:为头颅两,眼眶后面的凹陷,是咬肌着生的部位 作用:可增大咬肌附着面积,增强咀嚼能力。4)开始具有胸廓 爬行动物在颈椎、胸椎和腰椎两侧都有肋骨,而胸椎的肋骨与胸骨形成胸廓,可保护内脏和加强呼吸作用。胸廓是羊膜动物所特有 5)具次
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