章脊索动物门.ppt

第十四章脊索动物门,主要内容：1脊索动物门的主要特征2脊索动物门的分类概述3尾索动物和头索动物4脊椎动物亚门重点：1脊索动物门的主要特征2尾索动物和头索动物计划学时：2学时,第一节脊索动物门的主要特征（一）脊索动物门的主要特征脊索动物门是动物界中最高等的一个门，本门动物虽然形态、结构、功能和生活方式千差万别，但有共同的三大主要特征和一些次要特点：1、脊索是一条支持身体纵轴的棒状结构，位于消化管和神经管之间。细胞内富含液泡而具膨压，使脊索有弹性又结实。以后被脊椎动物的脊柱所取代。,2、背神经管位于脊索动物身体背中线上的管状中枢神经。3、咽腮裂低等脊索动物消化管前端咽部的两侧，左右成对排列的裂孔。是一种呼吸器官，,次要特征：1、闭管式循环。2、心脏位于消化道的腹面。3、肛后尾。与高等无脊椎动物共有的特征：1、三胚层；2、后口；3、次级体腔；4、两侧对称；5、分节现象等。,（二）脊索的出现在动物演化史上的意义,脊索的出现使动物体的支持、保护和运动的功能获得“质”的飞跃。是动物演化史中的重大事件，从而使脊索动物成为在动物界中占统治地位的一个类群。脊索（以及脊柱）构成支撑躯体的主梁，使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，因而有可能向大型化发展。脊索的也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、迅捷。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。,第二节脊索动物分类概述,现存的脊索动物约有4万多种，分属于3个亚门。各门主要特征分述如下：一、尾索动物亚门（SubphylumUrochordata）,二、头索动物亚门（SubphylumCephalochordata）,1、脊索和神经管纵贯于身体背部，并终生保留。2、咽鳃裂众多。3、体呈鱼形，体节分明。本亚门仅头索纲一个类群，约30多种。头部不显，故称无头类（Acrania）。,代表动物文昌鱼,三、脊椎动物亚门（SubphylumVertebrata）,1、脊柱代替了脊索2、脑和各种感觉器官集中在前端，形成明显的头部，故称有头类（Craniata）。本亚门现存约39000余种，分为6个纲：圆口纲（Cyclostomata）：体呈鳗形，无颌，无成对的附肢，单鼻孔，脊索终生存在。又名无颌类（Agnatha）。鱼纲（Pisces）：体表被鳞，鳃呼吸，出现了上、下颌和成对的附肢（胸鳍和腹鳍）。成为有颌类（Gnathostomata）。,两栖纲（Amphibia）：皮肤裸露，湿润；幼体用鳃呼吸，成体肺呼吸，出现了五趾型附肢。爬行纲（Reptilia）：皮肤干燥，外被角质鳞、角盾或骨板。胚体发育过程中出现羊膜（amnion），成为羊膜动物。鸟纲（Aves）：体表被羽，前肢特化成翼，恒温，卵生。哺乳纲（Mammalia）：身体被毛，恒温，胎生，哺乳。,脊椎动物常用概念术语,无头类：特指中脑和感官没有分化出来，无明显头部。包括尾索动物和头索动物。有头类：指有明显头部的脊索动物，包括全部的脊椎动物。无颌类：没有上下颌的脊椎动物，只包括圆口纲动物。颌口类：有上下颌的脊椎动物，包括鱼类、两栖类、爬行类、鸟类、哺乳类。无羊膜类：胚胎发育中不出现羊膜的脊椎动物，包括圆口类、鱼类、两栖类。羊膜类：胚胎发育中出现羊膜的脊椎动物，包括爬行类、鸟类、哺乳类。,脊椎动物各纲的综合分类表,第三节尾索动物亚门,一主要特征尾索动物是一群构造特殊、分布广阔、营固着或自由生活、单体或群体的海栖动物，他们的主要特征是：1、除少数种类外，成体一般无脊索，但幼体的尾部有脊索存在，故名尾索动物。2、成体呈囊状，体外被覆被囊，有称被囊动物。3、成体无背神经管。开管式循环，血流方向不定，血液无色。4、多数为雌雄同体，常以出芽法繁殖群体，也有有性生殖和世代交替现象。,二代表动物-柄海鞘海鞘是尾索动物亚门中最主要的类群，约占全部种数的90以上。柄海鞘是海鞘类中的优势种，经常固着在码头、船坞、船体，柄海鞘的身体构造及变态过程在本亚门动物中具有一定的代表性。（一）外形和生活方式,（二）内部构造1.体壁柄海鞘的体壁即是包藏内部器官的外套膜（mantle），外套膜能分泌一种化学成分类似植物纤维素的被囊素（tunicin），并由此形成包围在动物体外的被囊，这就是被囊动物名称的由来。,2、消化和呼吸系统消化：如下图所示,入水孔,口,咽,内柱食物团,围咽沟,背板,食道,胃,肠,肛门,围鳃腔,出水孔,呼吸：如下图所示,水流,口,咽,腮裂,气体交换,围鳃腔,出水孔,3.循环方式和排泄器官,循环方式：开管式、可逆式。心脏位于身体腹面的围心腔内，为一简单的肌肉囊。两端各发出一条血管，向前一条为鳃血管，分支到鳃裂间；向后一条称肠血管，分支到各内脏器官并注入器官组织的血窦之间，所以是开管式循环。柄海鞘具有特殊的可逆式血液循环流向，即心脏收缩有周期性间歇。使血流方向周期性改变，时而流向鳃血管，时而流向肠血管，因此无动脉和静脉之分。柄海鞘无专门的排泄器官，仅在肠附近有一堆具排泄机能的细胞，称为小肾囊，其中常含尿酸结晶。,心脏,前,后,分布到腮裂咽壁,到胃肠,血窦,鳃血管,肠血管,4.神经成体营固着生活，神经系统和感觉器官均退化，仅在入水管和出水管之间留下一个神经节。无专门的感觉器官，仅有少量散在的感觉细胞。5.生殖系统雌雄同体，体外异体受精。,（三）幼体及变态,柄海鞘成体的形态结构与典型的脊索动物有很大差异。然而，它的幼体外形酷似蝌蚪并具有脊索动物3个主要特征。幼体长约0.5mm，尾内有发达的脊索，脊索背方有中空的背神经管，神经管的前端甚至还膨大成脑泡（cerebralvesicle），内含眼点和平衡器官等；消化道前段分化成咽，有少量成对的鳃裂；身体腹侧有心脏。,海鞘幼体经过几小时的自由生活后，就用身体前端的附着突起粘着在其它物体上，开始其变态。,逆行变态：变态过程中，失去了一些重要的构造，形体变得更为简单，这种变态称为逆行变态。,二、尾索动物分类,本亚门约1370多种，分属于3纲，我国已知有14种左右。（一）尾海鞘纲（Appendiculariae）：本纲是尾索动物中的原始类型，共1目3科60余种。代表动物为住囊虫尾海鞘纲形如蝌蚪，体外无被囊，脊索和神经管终生保留。保持着带有长尾的幼体状态。发育无变态，故名幼态纲。,（二）海鞘纲（Ascidiacea）：约有1250种，包括单体和群体2种类型，附着于水下物体或营水底固定生活。,玻璃海鞘（Cionaintestinalis）,长纹海鞘（Ascidialongistriata）,瘤海鞘（Styelacanops）,乳突皮海鞘（Molgulamanhattensis）,菊海鞘（Botryllusssp.）,（三）樽海鞘纲（Thaliacea）：本纲动物体呈桶形或樽形，入水孔和出水孔分别位于身体的前后端。被囊透明，囊外有环状的肌肉带。同体，有世代交替。本纲约有65种，代表动物有樽海鞘（Doliolumdeuticula-tum）（单体），磷海鞘（Pyrosomaatlanticum）（群体）。,樽海鞘（Doliolumdeuticula-tum）,磷海鞘（Pyrosomaatlanticum）,三、尾索动物的演化,尾索动物是最低等的脊索动物，与高等脊索动物可能是从自由生活的共同祖先原始无头类动物演化而来。由这类原始无头类动物发展为头索动物和脊椎动物。尾索动物是在进化过程中适应特殊生活方式的一个退化旁支，除保留滤食的咽及营呼吸作用的咽鳃裂外，大多数种类已在变态中失去所有的进步特征，并向固着生活的方向发展。,第四节头索动物亚门,一、主要特征头索动物是一类终生具有发达脊索、背神经管和咽鳃裂等特征的无头鱼形脊索动物。其主要特征有；1、脊索发达，纵贯全身，并延伸到神经管前方。2、脑和感官不发达，无明显头部，无附肢，3、身体细长，肌节明显。4、咽鳃裂数目多，典型种有围鳃腔。5、闭管式循环，心脏未形成，血液无色。,二、代表动物-白氏文昌鱼我国厦门、青岛等地所产的文昌鱼（Branchiostomabelcheri），可作为头索动物的代表。（一）、外形和生活方式,（二）内部构造特征1.皮肤皮肤薄而半透明，由两部分构成。角皮层（cuticle）表皮（单层柱形细胞）真皮（结缔组织）2.骨骼文昌鱼尚未形成骨质的骨骼，主要是以纵贯全身的脊索作为支持动物体的中轴支架。,3.肌肉文昌鱼全身的肌肉主要是60多对按节排列于体侧的“V”字形肌节，尖端朝前。4.消化和呼吸器官文昌鱼靠轮器和咽部纤毛的摆动，使带有食物的水流经口入咽，咽腔内的构造与尾索动物相似，也具有内柱、背板（咽上沟）和围咽沟等。文昌鱼幼体的鳃裂直接开口于体表，后来形成围鳃腔，以腹孔作为咽部鳃裂的总出水口。水流通过腮裂时进行了气体交换。,5.血液循环文昌鱼循环系统属于闭管式，即血液完全在血管内流动，与脊椎动物基本相同。,6.排泄器官排泄器官由数10对按节排列的肾管组成，位于咽壁背方的两侧，其结构和机能与原肾较近似。,7.神经系统,文昌鱼的感官有脑眼（感光）和眼点（无感光作用）。,8.生殖系统雌雄异体，生殖腺26对附生于围鳃腔两侧的内壁上，成熟的精子和卵破出生殖腺壁，坠入围鳃腔，再随同水流由腹孔排出，在海水中完成受精作用。,（三）胚胎发育和变态文昌鱼在67月产卵，通常产卵和受精都在傍晚进行。卵小而含卵黄少，为均黄卵，卵裂方式为均等全裂。文昌鱼的发育需经历受精卵桑椹胚囊胚原肠胚神经胚各个时期，才孵化成幼体。,二、头索动物在动物进化中的意义,头索动物的身体构造已充分显示出典型脊索动物的特征。A.H.谢维尔曹夫根据文昌鱼的胚胎发育进行推测，头索动物的祖先似乎是一类身体非左右对称、无围鳃腔、鳃裂较少而直通体外、营自由游泳生活的动物。这样的动物称为原始无头类，很可能是头索动物和脊椎动物的共同始祖，从后来捕到过的偏文昌鱼看，谢维尔曹夫有关文昌鱼演化的推论基本上是正确的。,第五节脊椎动物亚门（Vertebrata）,主要特征：1.出现了明显的头部，大大加强了动物个体对外界刺激的感应能力。2.在绝大多数的种类中，脊索只见于发育的早期，以后即为脊柱所代替。3.原生的水生种类用鳃呼吸，次生的水生种类及陆生种类只在胚胎期间出现鳃裂，成体则用肺呼吸。4.除了圆口类之外，都具备了上、下颌，加强了动物主动摄食和消化的能力。5.完善的循环系统，提高了机体的代谢机能。6.用构造复杂的肾脏代替了简单的肾管，提高了排泄系统的机能。7.除了圆口类之外，都用成对的附肢作为运动器官。,复习题1.脊索动物的三大主要特征是什么？试各