动物生物学爬行纲

,定义：被角质鳞、指趾具爪、运动时腹部贴地、陆地繁殖；变温的脊椎动物。,真正陆生的变温、羊膜动物爬行纲 爬行纲是在两栖纲的基础上进一步适应陆地生活，完全摆脱了对水生环境的依赖，因而是真正适应陆栖生活的变温脊椎动物。爬行纲不仅成体的结构有对陆生的适应，而且在繁殖方式上也有别于两栖类：在陆地上产卵，在陆地上孵化；在胚胎发育过程中，产生羊膜、尿囊等胚膜，使胚胎有可能脱离水域而在陆地干燥环境下发育。这是和高等的鸟类和哺乳类所共有的特点，因而爬行纲、鸟纲和哺乳纲总称为羊膜动物。,生物学特征1、体表被以角质鳞，皮肤缺少皮肤腺2、具典型五指（趾）型四肢，指、趾端具爪3、头骨具单一枕髁，有颞窝形成，出现完整或不完整的次生腭4、荐椎和颈椎数目增多，胸廓出现5、完全以肺呼吸，血液仍为不完全双循环，但心室已出现不完全分隔6、大脑开始出现新脑皮，脑神经为12对7、鼓膜下陷形成外耳道。8、成体以后肾执行泌尿功能，排泄物以尿酸为主9、雄性一般具交配器，体内受精，产具有钙质或革质壳包裹的羊膜卵（发育 中出现3种胚膜，即羊膜、绒毛膜、尿囊膜）。10、和无羊膜动物一样，仍为变温动物。,爬行类对陆生的完善适应,爬行类在系统演化中的进步性特征,1. 基本保持水分的恒定2. 绝大多数种类能在陆上繁殖,1. 出现了羊膜卵2. 大脑皮层开始出现新脑皮,形态特征,爬行动物对陆生生活的进一步适应1、羊膜卵羊膜卵结构：（1）外包1层钙质或革质的保护性卵壳（防止卵内水分蒸发，避免机械或细菌损伤），卵壳表面有小孔通气性能良好（保证胚胎发育期间的气体代谢）。（2）卵内有大的卵黄囊（储存卵黄保证胚胎发育的营养需求）。（3）在胚胎早期发育过程中，胚胎最终包在一个具有2层膜的囊中，外层为绒毛膜，内层为羊膜。密闭的羊膜腔充满羊水，使胚胎浸于其中。（4）在羊膜形成的同时，胚胎后肠突出形成尿囊。尿囊外壁与绒毛膜紧贴，其上富有血管，为胚胎的呼吸和排泄器官。羊膜卵在动物进化上的意义： 由于有羊膜卵的出现，使脊椎动物完全摆脱了在个体发育中对水的依赖，而真正适应了陆地生活，成为完全的陆生脊椎动物。,二、体型,龟鳖型、蛇型、蜥蜴型,身体有明显的头、颈、躯干、尾和四肢（除蛇型外）；出现明显的外耳道，鼓膜下陷；具活动眼睑；四肢有力，指（趾）端具爪。,三、爬行动物的形态结构特征,(一)皮肤:1）皮肤干燥，具有来源于表皮的角质鳞片（角质鳞片的相邻部分以薄层相连，因而构成完整的鳞被）或兼有来源于真皮的骨质板。角鳞及骨板的形态和数目为爬行类分类的一种依据。2）爬行类的蜕皮现象特别明显。蜕皮次数与生长速度有关。3）皮肤色素细胞发达，在植物性神经系统和内分泌（脑下垂体后叶、肾上腺素）的调节下能迅速变色，具有调温及保护色的功能。4）缺乏腺体，仅在一些种类的大腿基部内侧具有股腺（分泌物在繁殖期硬化成刺，交配时有把握住雌性的作用），一些种类的泄殖腔孔附近具有香腺（分泌物可吸引异性）。,许多爬行动物的皮肤内有着丰富的色素细胞,前后肢都是五指（趾）,(二)骨骼,1.头骨:高颅型,枕髁一个,具颞窝、次生性腭和眶间隔。2.脊柱:分化为颈、胸、腰、荐、尾;颈椎多个，荐椎2个,有胸廓(蛇无)进行胸式呼吸.3.肢骨:具骨盆:(坐骨、耻骨一端愈合) 肱骨,股骨与地面平行.(腹部贴地),颞窝,骨两侧颞部（眼窝后）的一个或两个孔洞。由于颞部膜性硬骨丢失或穿洞而形成。颞窝是咬肌附着的部位颞窝周围的骨块形成骨弓，称颞弓。上颞弓、下颞弓,颞窝类型：无颞孔类：颅骨无颞孔及颞弓，如：龟、鳖目上颞孔类：颅骨只有单个上颞孔，上颞弓由眶后骨和鳞骨构成（鱼龙类）双颞孔类：颅骨两侧具有上、下颞孔，现存的蜥蜴、蛇、鳄等。合颞孔类：颅骨一侧各有单个颞孔，被眶后骨、鳞骨、颧骨所围，眶后骨和鳞骨构成上颞弓（兽齿类）,颅骨较高而隆起，为高颅型，颅腔扩大及脑容量明显增大首次出现次生腭，内鼻孔后移，口腔与鼻腔分开次生腭：口腔顶壁（颅底）是由前颌骨和上颌骨的腭突、腭骨等的突起共同合成的水平隔板，使内鼻孔的位置后移。,寰椎：第一枚颈椎，椎体极薄或无，椎体相连成环。无横突。枢椎：第二枚颈椎。椎体前方有一齿突(原是环椎椎体)正好伸入环椎的环内，作轴心回转。,颈椎,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。 胸廓为羊膜动物所特有,骨盆,髂骨、坐骨、耻骨围成骨盆。耻骨、坐骨分开，左右耻、坐骨分别在中线处联合，使腰带构成一盆腔，内容生殖器官 加强对内脏的保护，有利于产大型卵。,断尾：有些蜥蜴的尾椎中有自残部位，即尾椎骨在形成过程中前、后两半部未愈合而特化的结构。当蜥尾遭受拉、压、挤等机械刺激时，附生在自残部位前、后的尾肌分别往不同方向作强烈的不协调收缩，导致在尾椎骨的某个自残部位处断裂，连同肌内和皮肤一起断下的现象。因自残部位的细胞始终保持着陆增殖分化能力，可再生。,五趾型四肢，比两栖类的肢骨更为坚强，指（趾）端具爪，是对陆地上爬行生活的适应。四肢骨与身体中轴骨成横出的直角相交，因此多数爬行动物在停息和爬行时身体腹部贴地。,爬行动物的四肢姿态与其活动方式的关系 A原始爬行类和蜥蜴； B鳄类和兽齿类； C恐龙及沙蜥,蛇不具四肢骨、胸骨、带骨,蚓蜥类无四肢有带骨；蛇类四肢退化无带骨；蟒类有四肢残迹,(三)肌肉,1、皮肌的出现（完全陆生脊椎动物的特点）起自不同部位而止于皮肤的肌肉2、咬肌机能加强：包括闭口的颞肌和咬肌，开口的二腹肌，增强了捕食的能力3、肋间肌：陆栖脊椎动物特有，参与胸腹式呼吸4、躯干肌退化5、附肢肌增强,出现了肋间肌陆生动物特有出现了皮肤肌陆生动物特有咬肌发达进步特征,(四)消化,口腔腺发达,齿有多种,出现盲肠雏型.,口与咽分开 具发达的口腔腺：能润湿食物，唇腺、腭腺、舌腺和舌下腺，帮助吞咽肌肉质的舌,具齿： 从爬行动物开始出现的牙齿，是重要的消化器官， 根椐其着生部位可分3 种类型： 端生齿：着生在颌骨的端面，是最原始的类型 侧生齿：着生在颌骨的边缘内侧，如蜥蜴和蛇 槽生齿：着生在颌骨上的齿槽内，最为牢固 (鳄类),某些爬行类具毒牙,具发达肌肉质的舌，有些种类发生特化,大、小肠交界处开始出现盲肠，与纤维素消化有关,(五)呼吸,肺较发达;气管长(有支气管);胸式呼吸与吞咽式呼吸.,出现胸腹式呼吸（羊膜动物特有）,呼吸道：外鼻孔、鼻腔、内鼻孔、喉、气管、支气管。,次生性水生种类在咽和泄殖腔壁上都有丰富的毛细血管，可进行辅助呼吸。,鳄类在肺与肝之间形成横隔板，使肺从腹腔中分隔出来。大多数爬行类无声带，不发声。壁虎科、避役科动物喉门有声带，能发声,(六)循环,心脏包括2心房1心室和退化的静脉窦。心房除具完全的分隔外，心室也出现了不完全的室间隔（鳄的室间隔比较完全）。因而，心脏中的多氧血和缺氧血的混合程度较两栖类降低。 动脉系统的主要特点是：动脉圆锥已完全消失。相当于原始形态的腹大动脉与动脉圆锥一起纵裂为三条动脉：肺动脉弓（右侧）、左体动脉弓（中央）和右体动脉弓连颈动脉弓（左侧），分别与心室的右、中和左侧联结。循环的结果是：左右体动脉弓的血液全是多氧血。只有由心室右部发出的肺动脉内含有缺氧血。 静脉系统的基本模式似两栖类，包括1对前腔静脉、1条后腔静默、1条肝门静脉和1对肾门静脉，同时仍保留1对侧腹静脉。但相比之下，肺静脉与后腔静脉有较大发展，而肾门静脉趋于退化，血液回心脏的流动速度和血压增大。,(七)排泄,肾脏在系统发生上为后肾。肾单位的数目已比中肾大而增加，而且通过单独的输尿管将尿输至泄殖腔排出。 某些爬行类泄殖腔腹面具有膀胱（有吸收水分的功能），另有许多种类在鼻部或眼部附近具有盐腺（能排出浓度很高的盐溶液）。 大多数排泄尿酸，其含氮废物主要是尿酸或尿酸盐。,后肾：是羊膜动物成体的肾。其发生时期和生长部位都在中肾之后，肾小体数量极多，后肾管是重新形成的，无输精作用,许多种类具肾外排泄,(八)神经,出现新脑皮;12对脑神经(脑干弯曲)大脑半球体积显著增大 新脑皮：是一薄层神经细胞结构，位于大脑的表面，其中有六层重叠排列的神经细胞。(原脑皮、古脑皮只有2-4层),延脑发达，在脑和脊髓之间形成弧度弯曲，称为颈弯曲，是高等脊椎动物的特征性标志中脑视叶仍为高级中枢。开始具有12对脑神经 脊副神经 舌下神经,1）听觉：内耳+中耳； 内耳发达，形成雏形的外耳道，有利于收集陆上声波。,蜥蜴类鼓膜内陷成雏形的外耳道；,(九)感官,蜥蜴类鼓膜内陷成雏形的外耳道；蛇类的鼓膜、中耳、耳咽管退化，但耳柱骨仍保留。蛇类声波传导途径：地面震动声波下颌骨方骨耳柱骨内耳,蛇（蝮蛇）类传导声波至脑的途径,2）嗅觉：具犁鼻器。蛇和蜥蜴特有的化学感受器，位于口腔顶部。鳄与龟鳖类犁鼻器退化,蜥蜴的犁鼻器,3）有红外线感受器,颊窝：眼鼻之间的凹陷，蝰科蝮亚科如蝮蛇、响尾蛇等特有唇窝：上颌前缘唇鳞表面的小形洼陷，蟒科蛇类特有,4）视觉： 1、具可活动的上下眼睑及瞬膜 2、晶体略扁圆形，适于远视 3、改变晶体与视网膜之间距离以及改变晶体形状调节视觉 4、锥状突，位于后眼房，由脉络膜向内突的结缔组织结构，含丰富的毛细血管，营养眼球 5、具巩膜骨，巩膜中覆瓦状排列的小骨片，保护眼球 6、个别种类具顶眼,视觉调节：改变晶体与视网膜之间的距离;改变晶状体的形状,5）顶凹器官,蛇蜥蜴在角质鳞之间或鳞片顶端具有感觉小凹，每个小凹伸出1根感觉毛，可接受外界的机械刺激。,龟、鳖舌不能外伸，有鳞类舌活动性强，伸出时空气中化学分子溶于表面粘液中，回缩后舌尖进入口腔顶壁的犁鼻器中，其内壁有粘膜感知舌尖带入的化学物质。,红外线感受器,(十)生殖,体内受精(雄性具交接器);体外发育.(多数毒蛇为卵胎生)雌性输卵管具分泌蛋白（中段）和蛋壳（下段）的腺体 卵是多黄卵,有卵壳.,大多数为卵生，少数卵胎生或亚卵胎生,卵生:卵借阳光、腐叶产生热量孵化。卵胎生：孵化的绝大部分过程在母体内完成，营养来自卵黄，孵化后期形成卵黄囊胎盘与母体有气体、营养物质的交换。亚卵胎生：孵化的小部分过程在母体内进行，产出后继续孵化过程。,爬行纲起源和适应辐射,起源于古两栖类，已知最原始的爬行类是杯龙类（西蒙龙是其中的一种）。中生代是爬行类最繁盛的时代，种类多，分布广。,复习思考题：,1、名词解释：羊膜；羊膜卵；颞窝；胸廓；胸式呼吸；次生腭；新脑皮2、论述羊膜卵的特点及其在动物演化史上的意义。3、爬行动物适应陆上生活的特征是什么？4、爬行类比两栖类进步的特点有那些？,1.蛙类的耳柱骨来源于 A.方骨 B.关节骨 C.舌颌骨 D.角舌骨 2.下列属于同源器官的是 A.盾鳞与牙齿 B.盾鳞与骨鳞 C.骨鳞与