《动物的进化》课件.ppt

Chapter17Animalevolution,Maincontent:TheOriginsofAnimalDiversityMajorInvertebratePhylaVertebrateGenealogyHumanAncestryEvolutionLink:EarthsNewCrisis,生物学与社会剧毒蟾蜍的侵入,澳大利亚的括尔猫是捕食者，捕捉小动物（包括蛙，昆虫等小动物），1935年前它们的食物没问题1935年甘蔗种植者引进一箱（102只）南美的两栖动物蔗蟾蜍，以消灭甘蔗上的甲虫外来物种的引入，迅速繁殖，成为澳大利亚野生动物最大的灾害，对消灭甲虫没起作用，反而吃掉了从狗食到小鼠的各种食物，包括本地许多昆虫和小动物从此括尔猫食物成问题，捕食蔗蟾蜍则会中毒死亡（澳大利亚每年花费好几百万元处理这种危害）,括尔猫,蔗蟾蜍,数以千计的蔗蟾蜍,OriginofAnimalDiversity,印度豹cheetahs,snail,170万speciesanimalexcess113万节肢动物有93万种,同一物种中的多样性,同一物种,不同物种,关于物种,同一生物，其形态相同，在自然情况下能够交配，产生正常的下一代（Linnaeus)所有生物种类是由较低等的共同祖先演化而来的，不同的种是由不同的环境影响下所产生的，因而生物的种与种之间都存在着血缘关系(Darwin)，物种是繁殖的单元，是形态上相同或相似、在自然条件下能够自由交配，产生正常后代的个体总称。同时又是进化单元，是生物进化过程中的基本环节，在进化上既连续又间断的统一（陈世骧）。物种是一群与其它类群在生殖上隔离的繁殖群体（郑乐怡，1987年）。,species,物种是一个具有共同基因库的、与其他类群有生殖隔离的类群分类的等级七个基本阶元（自上而下）界（kingdom）门（phylum）纲（class）目（order）科（family）属（genus）种（species）超(super-)、亚(sub-)、下(infra-),例如：尖突牙甲的分类地位界Kindom动物界Animalia门Phylum节肢动物门Arthropoda纲Class昆虫纲Insecta目Order鞘翅目Coleoptera科Family牙甲科Hydrophilidae属Genus牙甲属Hydrophilus种Species尖突牙甲HydrophilusacuminatusMotschulsky,动物分类及国际动物命名法规,人（Homosapiens）的分类地位,动物界KingdomAnimalia脊索动物门PhylumChordata脊索动物亚门SubphylumVertebrata哺乳纲ClassMammalia真兽亚纲SubclassEutheria灵长目OrderPrimates类人猿亚目SuborderAnthropoidea人科FamilyHomonidae人属GenusHomo人种Speciessapiens,关于界的说法,两界法：植物界、动物界（1735年，瑞典林奈提出）三界法：原生生物界、植物界、动物界（1866年，德国海克尔提出）四界说：原核生物界、植物界、真菌界、动物界（1959年，加拿大魏泰克提出）五界法：原核生物界、原生生物界、真菌界、植物界、动物界（1969年，加拿大的魏泰克提出）六界说：1949年，Jahn提出八界系统：1989年，Cavalier-Smith提出,我国生物学家陈世骧提出了六界分类系统,六界系统1.病毒界（非细胞生物）Viruskingdom2.细菌界（原核生物）Bacteriakingdom3.蓝藻界（原核生物）Bluealgaekingdom4.植物界（真核生物）Vegetablekingdom5.真菌界（真核生物）Epiphytekingdom6.动物界（真核生物）Animalkingdom,八界系统（1989年，Cavalier-Smith提出）,古细菌界真细菌界古真核生物界原生生物界藻界植物界真菌界动物界,Aboutanimal,Concepteukaryotic，multicellular，heterotrophicorganismsthatobtainnutrientsbyingestionCharactersexualreproductionembryodevelopmentlarva（幼虫）manhood（成年）,海星的生活史,动物发育过程,卵和精子融合形成二倍体的合子合子发育成囊胚囊胚一侧内陷形成原肠胚原肠胚发育成两胚层细胞，进而形成各器官经幼虫期后发育为成体,Physiologicalcharacterofanimal,RespirationCirculationIngestionDigestionMovementfeelProcreationNerveregulationRest,早期的动物,前寒武纪时期动物起源于这一时期，海洋中有鞭毛的群体原生生物（图17.4）,动物起源于群体原生动物假说,寒武纪生命大爆发,距今5.7亿年前至5.1亿年前，大约50个门的大量多细胞生物(包括几乎所有现有生物的祖先)快速出现，被称为“寒武纪生命大爆炸”。这一时期，最繁荣的生物是节肢动物三叶虫，其次是腕足动物、古杯动物、棘皮动物和腹足动物。寒武纪的生物形态奇特，和地球上的现有生物极不相同。三叶虫是无脊椎动物，约占当时寒武纪全部生物的60%，是古生代早期一类比较高级的无脊椎动物。,早期的动物,寒武纪化石动物门古老代表在1千万年内出现了现有的主要的动物体型5.45亿年前，动物发生了多样化，由于：*捕食者-猎物关系日益复杂摄食、运动、保护等适应性反应*动物形态发育进化过程中基因表达胚胎期基因表达方式、时间、部位,寒武纪时期海景,加拿大的不列颠哥伦比亚省的布尔吉斯页岩中采集到的化石而绘制,云南澄江动物化石群,云南动物化石,动物的种系发生phylogenyofanimal,组织形成上皮组织（皮肤）出现区别海绵动物身体对称辐射对称或两侧对称体腔出现a.无体腔b.有体腔真、假体腔（液体缓冲、自由运动）（体腔不完全来自中胚层称假体腔pseudocoelom）真体腔形成机制两个主要进化分支a.细胞团形成体腔（软体动物门、环节动物门、节肢动物门）b.消化管形成体腔（棘皮动物门、脊索动物门）,动物进化过程中4个重要的进化分支点,辐射对称和两侧对称,假体腔和真体腔,动物进化树（图17.6）,组织出现,身体对称,体腔形成,真体腔进化分支,Mainphylumininvertebrate,最原始、最低级的单细胞动物具有一般细胞的基本结构细胞质、细胞核和细胞膜有着一般动物所表现的各种生活机能，如运动、消化、呼吸、排泄、感应、生殖等约有30000多种分为四纲：鞭毛纲（Mastigophora），纤毛纲（Ciliata）肉足纲（Sarcodina），孢子纲（Sporozoa）,一、原生动物门protozoa,原生动物门（Protozoa）,身体由单个细胞构成。既具有细胞的结构细胞膜、细胞质、细胞核，又有动物的机能如运动、消化、呼吸、排泄、生殖、感应等。运动：一类没有固定的运动胞器，如变形虫；另一类有固定的运动胞器：鞭毛或纤毛营养：全植营养、全动营养、腐生。,常见原生动物门动物,绿眼虫（Euglenaviridis）（有叶绿体）大草履虫（Paramoeciumcaudatum）大阿米巴（Amoebaproteus）间日疟原虫（Plasmodiumvivax）,绿眼虫,大草履虫,阿米巴滋养体,间日疟原虫,阿米巴囊泡,鞭毛纲Mastigophora,绿眼虫,绿眼虫的特征,体绿色，梭形胞口中伸出一条鞭毛胞质内具叶绿体呼吸时利用光合作用产生的氧，也可通过体表吸收水中的氧。繁殖：纵二分裂、包囊。,植鞭虫,一般有色素体，少数种类进化过程中失去了色素体,Goniumsp.,Voloxsp,动鞭虫,无色素体，异养型，有些种类为寄生性。如利氏曼原虫、锥虫。多鞭毛类：3条以上鞭毛，多为寄生或共生，如披发虫,肉足纲Sarcodina,运动靠伪足进行。最外层是一层极薄的质膜，其内的细胞质分透明而较致密的外质和多颗粒的内质。,溶胶质,凝胶质,外质,Amoebaproteus,Entamoebahistolytica,Globigerinasp.,Actinophryssp.,淡水阿米巴,阿米巴囊泡,阿米巴滋养体,孢子纲Sporozoa,主要特征：营寄生性生活，构造极简单，生活史中绝大部分无运动胞器。生殖方式：多为复分裂。生活史复杂，具有性繁殖和无性繁殖交替现象。如Plasmodiumvivax疟原虫,孢子纲,裂体生殖期（在人体内）：滋养体裂殖体裂殖子配子生殖（在按蚊体内）：大小配子结合成动合子孢子生殖（在按蚊体内）：动合子卵囊（孢子母细胞）子孢子,Plasmodiumsp.生活史,孢子纲重要类群,Eimeriaspp.寄生在禽、畜体内形成球虫病。,粘孢子虫类Myxospora，寄生于鱼类、两栖类、爬行类。,纤毛纲Ciliata,主要特征：运动胞器为纤毛；细胞核有大核和小核；生殖为二分裂，有性生殖为结合生殖,草履虫,Tetrahymenasp.,Stetorsp.,Trichodinasp.,车轮虫,四膜虫,Colepssp.,Colpodasp.,Trichophryasp.,Didiniumsp.,板壳虫,毛管虫,栉毛虫,肾形虫,常见医学原虫种类及所致疾病,鞭毛纲单核吞噬细胞系统黑热病、滴虫性阴道炎、贾第虫病、牙龈炎、牙周炎、腹泻等纤毛纲结肠小袋纤毛虫病肉足纲肠及肠外阿米巴病、原发性阿米巴脑膜脑炎、棘阿米巴脑、眼棘阿米巴角膜炎、亚急性或慢性肉芽肿性阿米巴脑炎孢子纲疟疾、弓形虫病、隐孢子虫病、卡氏肺孢子虫病,二、海绵动物门Porifera,最原始、最低等的多细胞动物（Spongia多孔动物门）体壁由2层细胞组成，但不是真正的两胚层体形不对称、无定型体表多小孔，体内有海绵丝或骨针幼体自由游泳，成体固着生活具有水沟系（海绵动物所特有）已知约10000余种,海绵动物代表特点：多细胞动物，但无组织结构。,多孔海绵,红海绵,淡水海绵Ephydatiasp.,毛壶Grantiasp.,细胞：开始有较多的分化，身体结构较原生动物复杂。体壁：海绵动物的体壁由两层细胞构成，外面一层称皮层，里面一层称胃层。两层之间为中胶层。不同种类的骨骼生殖：无性出芽、芽球；有性生殖,领细胞,骨骼纤维,变形细胞,海绵水沟系,海绵的细胞,身体小孔为入水口，进入中央腔，从大排出孔排出，以流经身体的海水中细菌为食领细胞有鞭毛，排在内壁表面，鞭毛表面的黏液捕获细菌，胞吞而入变形细胞是“全能细胞”，摄取领细胞获得的食物，消化并分配食物、运送氧气、处理废物、制造骨骼纤维,海绵的体壁结构和水流方向,各种海绵动物：约1万种,三、刺胞动物门Cnidaria,主要特征：体型辐射对称，组织分化出上皮、肌原纤维两胚层后生动物（Metazoa），体层由内、外胚层两层细胞组成，中间夹有中胶层内胚层围绕的腔有消化和循环功能，故称消化循环腔具有网状神经系统，神经传导无定向、速度慢水生，多为海产，营固着或漂浮生活，有刺细胞分三个纲水螅纲：筒状，固着生活，如，棕色水螅水母纲：盘状，漂浮生活，如，海蛰、僧帽水母珊瑚纲：珊瑚状，固着生活，如，石珊瑚,腔肠动物分类,已知超过10，000种水螅纲Hydrozoa钵水母纲Scyphozoa珊瑚纲Anthozoa,肠腔动物,棕色水螅Hydrafusca,海蛰Rhopelimaesculenta,水母,Medusa,特点：有组织结构，身体对称，消化道只有一个开口，刺细胞可伸出刺丝。,辐射对称：通过中央轴可以有很多个切面把身体分为2个相等的部分。,原始消化腔,两个胚层组织分化上皮肌肉结构,Craspedacustasp.,Physaliasp.,Tubulariasp.,水螅纲Hydrozoa,Rhopilemaexculentum结构,无缘膜胃囊内有胃丝生殖腺来源于内胚层,钵水母纲Scyphozoa,Auraliaaurita,钵水母纲Scyphozoa,Rhopilemaesculentum,海葵的结构,只有水螅型，无水母型。有口道、口道沟、隔膜、隔膜丝；生殖腺来源于内胚层。,珊瑚纲Anthozoa,海葵,珊瑚,珊瑚,海葵,腔肠动物小结辐射对称或左右辐射对称；两胚层；有消化循环腔，能行细胞内和细胞外消化；有口无肛门；有散漫神经系统神经网和原始的感觉器官；有原始的肌肉细胞（皮肌细胞）；口旁有触手；水螅型适应水底固着生活，水母型适应水中漂浮生活，许多有多态性；生殖方式为有性生殖和无性生殖（出芽生殖）。,四、扁型动物门Platyhelminthes,主要特征：动物体扁平，两侧对称具有内、中、外三个胚层分化出器官，梯形神经系统分三个纲，约1.5万种：涡虫纲（Turbellaria）：涡虫（营自由生活）吸虫纲（Trematoda）：日本血吸虫（寄生）绦虫纲（Cestoidea）：猪带绦虫（寄生）,扁型动物,猪带绦虫头部,涡虫,特点：两侧对称，三胚层，梯形神经系统,血吸虫引起的血吸虫病,血吸虫,血吸虫病,涡虫梯形神经系统,涡虫,肝吸虫,猪肉绦虫分类,域：真核域(Eukarya)界：动物界(Animalia)门：扁型动物门(Platyhelminthes)纲：绦虫纲(Cestoda)目：圆叶目(Cyclophyllidea)科：带科(Taeniidae)属：带属(Taenia)种：猪肉绦虫(T.solium),学名：TaeniasoliumLinnaeus，1758,五、线虫门Nematoda,主要特征身体细长，不分节体壁与肠壁之间有原体腔（或假体腔）发育完善的消化管，首次出现肛门约90000种生活于海水、淡水或土壤中雌雄异体，体表被角质膜部分营寄生生活，如人蛔虫,进化先进处,线虫门分类,线虫纲(Nematoda)人蛔虫轮虫纲(Rotifera)旋轮虫腹毛纲(gastrotricha)鼬虫线形虫纲(Nematomorpha)铁线虫棘头虫纲(Acanthocephala)棘头虫,人蛔虫（Ascarislumbricoides）,六、软体动物门Mollusca,主要特征：身体柔软不分节，由头、躯干和足组成体表有钙质介壳（外套分泌的）多数两侧对称，消化系统发达，体腔退化约10万多种类，仅次于节肢动物门神经节趋于集中，个别还形成脑（如，头足类）水陆皆有分布，如：乌贼、中国河蚌、钉螺等,（二）分类单板纲(Monoplacophora)新碟贝无板纲(Aplacophora)龙女簪多板纲(Polyplacophora)石鳖腹足纲(Gastropoda)圆田螺掘足纲(Scaphopoda)全部海产，如角贝瓣鳃纲(Lamellibranchia)无齿蚌头足纲(Cephalopoda)乌贼（十腕）章鱼（八腕）,软体动物的外衣贝壳,石鳖,河蚌,章鱼,乌贼,欧洲横纹乌贼,深海乌贼王,大乌贼,中国河蚌Anodontachinensis,蜗牛,蜗牛与鱼翅、干贝、鲍鱼并列成为世界四大名菜，是高蛋白、低脂肪、低胆固醇的上等食品。,法国蜗牛,钉螺Oncomelaniahupiensis,七、环节动物门（Annelida）,主要特征：动物体两侧对称，大多有刚毛，一些有疣足三胚层索式神经系统，神经系统更为集中同型体节，许多内部器官也按节重复排列体壁中胚层和肠壁中胚层之间形成了后成体腔（真体腔）约15000种，如：环毛蚯蚓、沙蚕、蚂蝗等,环节动物分类,多毛纲(Polychaeta)沙蚕寡毛纲环毛蚓蛭纲(Hirudinea)医蛭、山蛭,沙蚕,环毛蚓,水蛭,环毛蚯蚓Pheretimaasiatica,除围口节及最后一、二节外，每节有刚毛一圈，故称环毛蚓,菲律宾巨型蚯蚓侵蚀世界遗产,菲律宾科迪勒拉山区拥有让世人惊叹的巴纳韦梯田景观被联合国教科文组织批准为世界文化遗产但如今,这一世界遗产正在经历一场严重的“蚯蚓危机”巨型蚯蚓可以长到45.7厘米长，1.3厘米粗,农民手中的蚯蚓,八、节肢动物门Arthropoda,主要特征：种类最多，已知93万种，占动物界总数的80，分布最广，生活方式多样发达坚硬的外骨骼，灵敏的感觉器和发达的神经系统，链状神经系统动物两侧对称，可分头、胸、腹三部分三胚层，混合体腔，发达的消化系统，体表有几丁质外骨骼异律分节各节机能和结构各不相同分为四纲：甲壳纲、蛛型纲、多足纲和昆虫纲,有爪纲(Onychophora),栉（zhi）蚕,甲壳纲Crustacea,对虾Penaeusorientalis,日本对虾,中国对虾,蛛型纲Arachnoidea,钳蝎Buthusmartensi,钳蝎是一种珍贵的中药材，其性平味腥、有毒、有熄风、解毒散结、通络止痛等作用，主治惊风抽搐、头风、疼痛、风湿病、半身不遂、口眼歪斜、破伤风等症。,大王蝎,商家带头吃蝎子（高档滋补佳肴）,蜘蛛,多足纲Myriapoda,大马陆（Julusterrestris）,南京翠屏山拍到的大马陆,大马陆（千足虫）,卷缩的大马陆,在北美巴拿马山谷里有一种大马陆,全身有175节，加起来共有690只足，可以说是世界上足最多的节肢动物了,昆虫纲Insecta,蜜蜂（Apisindicajaponica）,螳螂的单眼,绿色蜜蜂的单眼、复眼,疯蚁的复眼,九、棘皮动物门Echinodermata,主要特征：属后口动物，即原肠胚的胚孔发展为肛门，另一端形成一新口即后口约5700余种，全部海产体型对称，形态多样，基本为固着生活体壁有上皮和真皮组成，有内骨骼具有水管系和管足神经系统和感官不发达如：刺参、紫海胆、砂海星等,（二）分类海百合纲海百合海星纲海盘车、砂海星海胆纲紫海胆蛇尾纲刺蛇尾海参纲海参,刺参（刺参科）Stichopusjaponicus,我国辽宁、河北、山东沿海刺参产量较多。春、夏、秋三季均生产品质好，为我国海产八珍中的第一珍（海参、干贝、鱼翅、鲍、鱼肚、鱼唇、鱼籽、燕窝）干品每500克含35只以内为一等，含3655只为二等，含5676只为三等,背,腹,绿刺参,紫海胆（长海胆科）Authoeidariserassispina,壳厚而低，为半球形，口面平坦，壳直径一般67厘米，高223厘米棘黑紫色，大棘强大，末端尖锐，光壳暗绿色产于浙江、福建、广东沿海卵供食用，壳可作肥料，也可供药用，治疗胃及十二指肠溃疡、甲沟炎等。,砂海星Luidiaquinaria,海星内部解剖结构,十、脊索动物门,主要特征：动物界最高等门类，具有脊索、鳃裂、背神经管和肛后尾四大基本特征，可分为三个亚门：尾索亚门、头索动物亚门和脊椎动物亚门具脊索，背部支持体轴的一条棒状结构，介于消化道和神经管之间鳃裂，咽部有一系列成对左右排列、数目不等的裂孔，与外界相通背神经管，中枢的一部分是位于脊索背方的神经管肛后尾，即肛门后面的尾巴,一、尾索亚门,柄海鞘,二、头索动物亚门Cephalochordata,典型的脊索、鳃裂和背神经管等基本特征脊索自身体后端纵达前端浅栖海底，如，文昌鱼Branchiostomabelcheri文昌鱼是一种动物珍宝，是无脊椎动物到脊椎动物的过渡类型，在动物的演化史上有着重要的地位,文昌鱼Branchiostomabelcheri,三、脊椎动物亚门Vertebrata,动物界最高等的类群已知7万多种，占脊索动物的96分为6个纲：圆口纲、鱼纲、两栖纲、爬行纲、鸟纲和哺乳纲,1、圆口纲Cyclostomata,水生无颌种类稀少，如，七鳃鳗Lampetrajaponica,2、鱼纲Pisces,种类最多的脊椎动物，约1.82.4万种，我国有0.25万种以上，1500种为海产，800多种为淡水鱼水生，具上、下颌与成对的附肢鳃呼吸血液单循环，心脏为一房一室分为软骨鱼和硬骨鱼两类软骨鱼：白斑星鲨Mustelusmanazo（海产）硬骨鱼：鲤鱼Acanthorutilushandlirschi（淡水鱼）,软骨鱼,约有625种的鲨、鳐、魟和银鲛组成古老的但牢固的并高度发达的类群有软骨骨骼，全无硬骨除鲸之外，鲨是最大的现存脊椎动物，较大的鲨可达15米长白斑星鲨Mustelusmanazo体长1米以内,鳐、魟,犁头鳐,古氏土魟,及达尖犁头鳐,赤魟,海底赤魟,硬骨鱼,是世界上现存鱼类中最多的一类，有2万种以上大部分生活在海水域，部分生活在淡水中骨骼不同程度地硬化为硬骨可分为四亚纲，肺鱼亚纲、总鳍亚纲、腕鳍亚纲、幅鳍亚纲全世界有2万多种幅鳍亚纲鱼SubclassNeopterygii，占现代鱼类的90,鲤鱼CyprinuscarpioLinnaeus,约有2900种天然水域中最先常见的鱼类,3、两栖纲Amphibia,是从水生到陆生的过渡类型脊柱分颈椎、躯椎、骶椎和尾椎四部分，有五趾型四肢具呼吸功能，心脏为两房一室结构，血液不完全双循环现存约2500种，多分布湿度高的热带、亚热带，如，中国林蛙，蝾螈（有尾目）,中国林蛙Ranatemporariachensinensis,David,主要生活在我国东北原始森林，行动敏捷，跳跃力强林蛙是集食补、药用、美容于一体的珍稀两栖动物体长48厘米，体较细长。头扁平,头宽略大于头长;吻端圆而略尖,吻棱明显,时刻准备着,蝾螈（有尾目）,4、爬行纲Reptilia,真正的陆生动物，约5000余种动物体分头、颈、躯干和尾四部分脊柱分化为颈、胸、腰、骶和尾五部分皮肤干燥无腺体，体表被角质鳞片体内受精，胚胎发育中有羊膜形成羊膜动物（Amniota）：爬行类、鸟类、哺乳类动物的合称无羊膜动物（Anamnia）：两栖纲以下其他脊椎动物,分类,龟鳖目龟、鳖有鳞目蜥蜴、蛇初龙亚纲鳄鱼恐龙,蜥蜴,爬行动物眼睛蛇Najanajaatra,眼镜蛇又称膨颈蛇，体长70140cm眼镜王蛇是世界上最大的毒蛇，能够长到5.5米长。用毒液中很少的一部分就能毒死约30个人,眼镜蛇(Najanajaatra),毒液喷射者,爬行动物乌龟Geoclemysreevesii,中部锦龟,蛛网龟,沼泽箱龟,爬行动物扬子鳄Alligatorsinensis,5、鸟纲Aves,是适应飞翔生活的恒温脊椎动物心脏由两房两室构成，血液完全双循环约8600余种鸟,大多数能飞，中国有1186种如，鸡Gallusdomesticus,黑琴鸡,6、哺乳纲Mammalia,动物界最高等类群，起源2.25亿年前爬行类器官系统高度分化，产生高度发达的脑体表被毛，皮肤腺体发达躯干部有乳头，乳汁哺幼膈肌分隔体腔成胸腔和腹腔约3500多种分布广泛分为三个亚纲：原兽亚纲、后兽亚纲和真兽亚纲,鸭嘴兽Orhithorhychusanatinus,针鼹科：针鼹和原鼹,针鼹Tachygolssusaculeatus,原鼹Zaglossusbruijnii,多门齿亚目：负鼠Didelphidae；opossums,双门齿亚目：大袋鼠,是最大的有袋动物，身长约为1.5米，尾长约为1.2米，体重7090公斤相貌奇特，惹人喜爱。它们的头小，耳大，眼睛也很大一步可跳5米远，时速可达4065公里,灰大袋鼠,真兽亚纲Eutheria,95%的哺乳动物属真兽亚纲主要特征是：胎生，且具有真正的胎