动物进化过程中出现的重大事件及其意义.doc

动物进化过程中出现的重大事件及其意义 广二师生物系 2012级生物科学本四A班 众所周知，我们今天地球上绚丽的动物世界是经过几亿年的进化而形成的。在这漫长的进化过程中，出现了许多重大事件，每一个都是里程碑式的，它们使动物的进化出现了跨越式发展。接下来让我们以动物演化历程为线索，对这些重大事件及其意义进行一一阐述。 在无脊椎动物中首先出现的重大事件为扁形动物门中两侧对称体型和中胚层的出现。两侧对称体型，即通过动物体的中央轴，只有一个对称面（或说切面）将动物体分成左右相等的两部分，因此，两侧对称也成为左右对称。从动物演化史上看，这种体型主要是由于动物从水中漂浮生活进入到水底爬行生活的结果。这种体型对动物的进化有重要意义。因为凡是两侧对称的动物，其体可明显地分出前后、左右、背腹。体背面发展了保护功能，腹面发展了运动功能，向前的一端总是首先接触新的外界条件，促进了神经系统和感觉器官越来越向体前端集中，逐渐出现了头部，使得动物由不定向运动变为定向运动，使动物的感应更为准确、迅速而有效，使其适应的范围更广泛。两侧对称不仅适于游泳，又适于爬行。从水中爬行才有可能进化到陆地上爬行，是动物由水生发展到陆生的重要条件。 中胚层的出现对动物体结构与机能的进一步发展有很大意义。一方面由于中胚层的形成减轻了内、外胚层的负担，引起了一系列组织、器官、系统的分化，为动物体结构的进一步复杂完备提供了必要的物质条件，使扁形动物达到了器官系统水平。另一方面，由于中胚层的形成，促进了新陈代谢的加强。比如由中胚层形成复杂的肌肉层，增强了运动机能，再加上两侧对称的体型。使动物有可能在更大的范围内摄取更多的食物。同时由于消化管壁上也有了肌肉，使消化管蠕动的能力也加强了、这些无疑促进了新陈代谢机能的加强，由于代谢机能的加强，所产生的代谢废物也增多了，因此促进了排泄系统的形成。扁形动物开始有了原始的排泄系统原肾管系。又由于动物运动机能的提高，经常接触变化多端的外界环境，促进了神经系统和感觉器官的进一步发展。扁形动物的神经系统比腔肠动物有了显著地进步，已开始集中为梯型的神经系统。此外，由中胚层所形成的实质组织有储存养料和水分的功能,动物可以耐饥饿以及在某种程度上抗干旱，因此，中胚层的形成也是动物由水生进化到陆生的基本条件之一 其次是假体腔动物中假体腔（体腔）与环节动物中真体腔（次生体腔）的出现。假体腔，是动物体腔的一种形式，也是动物进化中最早出现的一种原始的体腔类型，它是由胚胎发育期的囊胚腔持续到成体而形成的体腔，其中充满体腔液，没有体腔膜。假体腔的出现比之于扁形动物的元体腔或实质有着明显的进化意义。首先，它对体内器官系统的自由运动与发展提供了空间；其次，体腔液较之间质能更有效地输送营养物质及代谢产物，以完成循环的机能，体腔液也能调节及维持体内水分的平衡，以维持体内稳定的内环境。此外，体腔液作为一种流体静力骨骼，能使身体更迅速的运动，从而使假体腔动物大多数类群摆脱了以纤毛作为主要的运动器官的状态。总之假体腔的出现使假体腔动物成为比无体腔动物更为进化的类群，是动物演化中从没有体腔到有体腔的一个进步。 而真体腔是继假体腔之后出现的，也称次生体腔。次生体腔的形成在动物进化上的意义包括消化道在形态和功能上进一步分化，消化能力加强。消化功能加强，则同化功能加强，异化功能加强，进而排泄功能加强，排泄器官从原肾管型进化为后肾管型。真体腔形成过程中残留的囊胚腔形成血管系统，从环节动物开始出现完善的循环系统。为身体出现分节现象提供了基础。 再次是环节动物门中的分节现象的出现。环节动物身体由许多形态相似的体节构成，称为分节现象。这是无脊椎动物在进化过程中的一个重要标志。体节与体节间以体内的隔膜相分隔，体表相应地形成节间沟，为体节的分界。同时许多内部器官如循环、排泄、神经等也表现出按体节重复排列的现象，这对促进动物体的新陈代谢，增强对环境的适应能力，有着重大意义。环节动物除体前端2节及末一体节外其余名体节，形态上基本相同，称此为同律分节。分节不仅增强运动机能，也是生理分工的开始。如体节再进一步分化，各体节的形态结构发生明显差别，身体不同部分的体节完成不同功能，内脏各器官也集中于一定体节中，这就从同律分节发展成异律分节，致使动物体向更高级发展，逐渐分化出头、胸、腹各部分有了可能。因此分节现象是动物发展的基础，在系统演化中有着重要意义。 以上是无脊椎动物学进化史上出现的重大事件及其意义，在脊索动物学进化史上同样有几大里程碑式的重大事件。首先是颌的出现。颌的出现在脊椎动物发展史上，是一个极其重要的形态发展和进步，并由此引起生活方式的重大改变：动物可以用上、下颌构成的口作为索食工具，主动地追逐捕食对象，增加获得食物的机遇，并通过口中牙齿的撕咬和压研作用，使原来不能直接利用的物质转变为食物，从而开拓了广泛摄取食源的领域；颌的出现及其多用的活动机能，还促进了运动器官、感觉器官和其他相关器官的发展，从而带动了动物体制结构的全面进化。其次是两栖动物中五趾型附肢的出现。五趾型附肢解决了陆生动物失去水中浮力而出现的支撑身体重力的困难，使陆生生活成为了可能。再次是爬行纲动物中羊膜卵的出现。羊膜动物的卵。受精卵在胚胎发育过程中产生羊膜和尿囊，羊膜围成一腔，腔中充满羊水，胚胎就在相对稳定，特殊的水环境中发育，尿囊则收容胚胎在卵内排出的废物，卵外包有坚韧的卵膜，以保护胚胎发育。羊膜卵的出现在动物进化上的意义:羊膜卵可以产在陆地上并在陆地上孵化。体内受精，受精作用可无需借助水作为介质。胚胎悬浮在羊水中，使胚胎在自身的水域中发育，环境更稳定，既避免了陆地干燥的威胁，又减少振动，以防机械损伤。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 还有就是恒温现象的出现。恒温动物高而恒定的体温，促进了体内各种酶的活动、发酵过程，使数以千计的各种酶催化反应获得更优的化学协调，从而大大提高了新陈代谢水平。根据测定，恒温动物的基础代谢率至少为变温动物的6倍。在高温下，机体细胞（特别是神经和肌细胞）对刺激的反应快而持久，肌肉的黏滞性下降，因而肌肉收缩快而有力，显著提高了恒温动物快速运动的能力，有利于捕食和避敌。恒温还减少了对外界环境的依赖性，扩大了生活和分布范围，特别是获得在夜间积极活动的能力和得以在寒冷地区生活，而不像变温动物一般在夜间处于不活动状态。有人认为，这是中生代鸟类和哺乳类之所以能战胜在陆地上占统治地位的爬行类的重要原因。再有是哺乳动物中胎生哺乳现象的出现。胎生方式为哺乳类的生存和发展提供了广阔前景。它为发育的胚胎提供了保护、营养以及稳定的恒温发育条件，是保证酶活动和代谢活动正常进行的有利因素，使外界环境条件对胚胎发育的不利影响减低到最小程度。这是哺乳动物在生存斗争中优于其他动物类群的一个重要方面。而哺乳是使后代在优越的营养条件下迅速