动物学16半索动物门PhylumHemichordata.ppt

半索动物门 PhylumHemichordata 半索动物 又称隐索动物 Adelochorda 是一个种类很少的小门 约90种 均为海产 生活于海水中或泥质沉积物中 典型的种类如柱头虫 Balanoglossus 一 本门主要特征具有背神经索 其最前端变为内部有空腔的管状神经索 一般认为这是背神经管的雏形 消化管的前端有鳃裂 为呼吸器官 口腔背面向前伸出一条短盲管 称为 口索 这是半索动物特有的 半索或隐索动物名称由此而来 二 结构和功能的适应1 生物体类型体呈蠕虫状 或固着生活 后口式发育 半索动物曾经被分在脊索动物门中 也曾被视为无脊椎的脊索动物称为原索动物 protochordata 和脊索动物相似 它有由背部上皮发生而来且中空的背神经索 但现在认为其口索与脊索不是同源器官 因此将其从脊索动物中分出 独立为半索动物 2 身体结构三胚层 两侧对称 真体腔动物 身体不分节 只分为吻 领和躯干三个部分 图 通常咽上有鳃裂 身体分为前体 中体和后体 每部分都有分 隔的体腔 参考触手冠动物 躯干部细长 前部两侧向外延伸形成翼状板 内有生殖腺 生殖翼 肛门在躯干部末端 3 取食羽鳃类用触手冠样器官滤食 肠鳃类取食沉积物 通过鳃裂排除剩余的废物 4 运动羽鳃类固着生活 而肠鳃类则穴居生活 5 骨骼羽鳃类在咽的前部盲囊腹面有一棒状物 能够变硬 过去称为口索 曾经被认为是脊索的同源器官 6 呼吸和循环系统气体交换可以通过鳃裂完成 由于纤毛作用 水 由口进入咽 经咽裂 鳃囊及鳃孔流出 在这一过程中完成气体交换 其下有血管分布集中的区域 还可以通过体表完成 循环系统有可收缩的背血管和腹血管 之间以开放的血窦相连 因此 在循环方式上属于开放式循环 前体有可搏动的 心脏 驱动血液循环 7 深透压调节和排泄含氮废物通过体表扩散排泄 8 动作协调神经系统原始而特殊 身体表皮细胞基部的一层神经纤维网分别在背中线和腹中线加厚形成神经索 两神经索在躯干的前端相连形成一神经环再和位于 表皮下的神经网相连 中背神经索在领内形成领索 领索可能是动物的神经中枢 有巨大的神经细胞 9 繁殖雌雄异体 异体受精 受精卵经过辐射卵裂 以后口式发育 肠鳃类形成柱头幼虫 或直接形成亚成体 有时也发生裂殖 羽鳃类行有性生殖及无性生殖 三 分类1 羽鳃纲 ClassPterobranchiata 小型 小于8mm 通常群体生活于分泌的管中 肠道为 U 形 无鳃裂或有两对鳃裂 代表动物有杆壁虫和 头盘虫 2 肠鳃纲 ClassEnteropneusta 固着生活 有多个鳃裂 代表动物为柱头虫 四 进化地位1 半索动物的胚胎发育与棘皮动物相似 鳃裂及中空的背神经索又与脊索动物相似 说明半索动物与棘皮动物和脊索动物均有亲缘关系 它们可能是由一类共同的原始祖先分支进化而成 主要证据为 半索动物和棘皮动物都是后口动物 两者的中胚层都是由原肠凸出形成的 柱头虫的幼虫 柱头幼虫 与棘皮动物的幼虫 如短腕幼虫 形态结构非常相似 肌肉中含有肌酸和精氨酸 与棘皮动物的相同 因此 把半索动物作为脊索动物中的一个类群 不如把它作为非脊索动物中的一个独立的门较为合适 2 根据对半索动物组织与胚胎的研究 证明口索与脊索既不同功 又不同源 3 半索动物中的肠鳃纲和羽鳃纲在外形上差别较大 反映了生物学中的一个重要规律 即适应辐射 adaptiveradiation 凡是分类地位很近的动物 由于分别适应各种生活环境 经长期演变终于在形态结构上造成明显差异的现象称之 脊索动物门 Chordata 一 生物体类型脊索动物门 PhylumChordata 是物种丰富多样的大门 由于这个门包含了脊椎动物 所以人们对它进行了广泛的研究 其中没有脊椎的脊索动物在进化中有很重要的意义 有时它们也被称为原索动物 这个名称以前还包括半索动物在内 脊索动物大约有45000个种类 分布在海洋 淡水 介于淡水和咸水之间的水体和陆生环境 有些类群进化为具有飞翔的能力 二 生物学特征1 脊索 notochord 位于消化道和神经管 之间的一条棒状结构 具有支持功能 所有脊索动物的胚胎期均具有脊索 但在以后的生活中或终生保留 或退化并被脊柱 vertebralcolumn 代替 脊索的出现在动物演化史上具有重要意义 表现在 脊索 以及脊柱 构成支撑躯体的主梁 是体重的受力者 也是内脏器官得到有力的支持和保护 运动肌肉获得坚强的支点 在运动时不致由于肌肉的收缩而使躯体缩短或变形 因而有可能向 大型化 发展 同时 脊索的中轴支撑作用也能使动物体更有效地完成定向运动 对于主动捕食及逃避敌害都更为准确 迅速 脊椎动物头骨的形成 颌的出现以及椎管对中枢神经的保护 都是在此基础上进一步完善化的发展 2 背神经管 dorsaltubularnervecord 位于脊索背面中空管状的中枢神经系统 脊椎动物神经管前端膨大成脑 脑后部分形成脊髓 3 鳃裂 gillslits 咽部两侧一系列成对的裂缝 直接或间接与外界相通 低等脊索动物及鱼类的鳃裂终生存在 其他脊椎动物仅在胚胎期有鳃裂 4 肛后尾 post analtail 尾在肛门后方 肛后尾在所有的脊索动物中出现 至少在胚胎期 如人类 出现 以上的前3个特征是脊索动物的主要3大特征 图 此外的肛后尾及闭管式循环系统 尾索动物除外 心脏位于消化道腹面 胚胎期原肠胚的发育类型为原口 分节的肌节 附着在不分节的躯干上等特征为脊索动物的次要特征 三 分类概述现存的脊索动物约有41000多种 分为2大类群3个亚门 其中的尾索动物和头索动物两个亚门合称为原索动物 Protochordata 即无真正的头和脑 又称无头类 Acrania 尾索动物亚门 Urochordata 幼体具上述3大特征 但脊索在尾部 变态后脊索消失 背神经管退化成神经节 鳃裂仍存在 成体具被囊 tunic 大多营固着生活 头索动物亚门 Cephalochordata 上述3大特征终生存在 脊索纵贯全身 并向前延伸至背神经管前端 脊椎动物 Vertebrates 属于脊椎动物亚门 脊索或多或少被脊柱所代替 脑和感觉器官集中于前端 形成明显头部 称为有头类 Craniata 分为以下几纲 1 圆口纲 Cyclostomata 无颌 又称无颌类 Agnatha 无成对附肢 脊索终生存在 并出现雏形脊椎骨 2 鱼纲 Pisces 又分为软骨鱼亚纲 Chondrichthyes 和硬骨鱼亚纲 Osteichthyes 前者出现上下颌 体被盾鳞 出现成对的鳍 鳃裂直接开口于体外 后者骨骼一般为硬骨 体被硬鳞 圆鳞或栉鳞 鳃裂不直接开口于体表 3 两栖纲 Amphibia 由水上陆的过渡种类 幼体鱼形 以鳃呼吸 成体出现5指 趾 型四肢 皮肤裸露 以肺和皮肤呼吸 与其他更高等脊椎动物共称为四足类 Tetrapoda 4 爬行纲 Reptilia 完全陆生 皮肤干燥 被以角质鳞 角质骨片或骨板 肺呼吸 胚胎发育中出现羊膜 与鸟类 哺乳类共称为羊膜类 Amniotes 其他各纲脊椎动物称为无羊膜动物 Anomniotes 5 鸟纲 Aves 全身被羽 前肢变为翼 适应空中飞翔生活 血液循环为完全双循环 恒温 卵生 与哺乳类共称为恒温动物 Endotherm 其他脊椎动物均为变温动物 Ectotherm 6 哺乳纲 Mammalia 体外被毛 恒温 胎生 单孔类除外 哺乳 具乳腺 四 起源与进化1 脊索动物与无脊椎动物的区别与联系脊索 脊索动物具有纵贯背部的脊索 后被脊柱所代替 无脊椎动物无脊索或脊柱 中枢神经 脊索动物中空的神经中枢位于背部 无脊椎动物中枢神经呈索状位于身体腹面 鳃裂 脊索动物生活史的全部或部分时期具有鳃裂 无脊椎动物不具鳃裂 心脏位置 脊索动物心脏位于消化道腹面 无脊椎动物心脏位于消化道背面 生物化学方面 脊索动物参与肌肉收缩能量代谢的非蛋白质含氮浸出物是磷酸肌酸 无脊椎动物的是磷酸精氨酸脊索动物除上述特征外 其一些结构也见于一些无脊椎动物中 如后口 三胚层 两侧对称 真体腔 分节现象 闭管式血液循环等 两者的结构比较见 图 2 脊索动物的起源脊索动物无疑是由无脊椎动物起源的