第十三章-脊索动物门

1、 1.脊索动物的进化地位脊索动物的进化地位 2.门的生物学特征门的生物学特征 3.脊索动物起源脊索动物起源 4.门的分类门的分类 一、脊索动物进化地位 进进化化地地位位 海海绵绵动动物物为为多多细细胞胞动动物物，身身体体由由皮皮层层和和领领鞭鞭毛毛细细胞胞的的胃胃层层组组成成， 有有独独特特的的水水沟沟系系统统。胚胚胎胎发发育育等等方方面面与与其其它它多多细细胞胞动动物物显显著著不不 同同。一一般般认认为为海海绵绵动动物物是是多多细细胞胞动动物物进进化化中中的的一一个个侧侧支支。 具有脊索、背神经管和具有脊索、背神经管和 鳃裂三大基本特征鳃裂三大基本特征。此外具此外具 有肛后尾、闭管式循环系统

2、、有肛后尾、闭管式循环系统、 心脏位于身体腹面等特征。心脏位于身体腹面等特征。 脊索在低等脊索动物中脊索在低等脊索动物中 终生保留，在脊椎动物中被终生保留，在脊椎动物中被 脊柱所代替。脊柱所代替。背神经管在脊在脊 椎动物分化为脑和脊髓。低椎动物分化为脑和脊髓。低 等脊索动物鳃裂为呼吸器官，等脊索动物鳃裂为呼吸器官， 进化中消失或演变为其他结进化中消失或演变为其他结 构。构。 二、脊索动物生物学特征 2.1 脊索脊索(notochord) 消化道和神经管间的一条棒状脊索，内部由液泡细胞组成，消化道和神经管间的一条棒状脊索，内部由液泡细胞组成， 围以结缔组织鞘，坚韧而有弹性围以结缔组织鞘，坚韧而有

3、弹性, 具支持功能。脊索动物的胚胎具支持功能。脊索动物的胚胎 期均具有脊索，终生保留，或退化并被脊柱（期均具有脊索，终生保留，或退化并被脊柱（vertebral column） 代替。代替。 2.2 背神经管（背神经管（dorsal tubular nerve cord） 位于脊索背面的中空管状的中枢神经系统。脊椎动位于脊索背面的中空管状的中枢神经系统。脊椎动 物的神经管物的神经管前端膨大成脑前端膨大成脑（brain），），后段形成脊髓后段形成脊髓 （spinal cord) 2.3 鳃裂（鳃裂（gill slits） 咽部两侧成对的裂缝，为鳃裂，直接或间接与外界咽部两侧成对的裂缝，为鳃裂，直

4、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。椎动物仅在胚胎期有鳃裂。 2.4 其他与无脊椎动物的区别其他与无脊椎动物的区别 肛后尾：即尾在肛门后方肛后尾：即尾在肛门后方 闭管式循环系统闭管式循环系统 心脏位于消化道腹面心脏位于消化道腹面 分节的肌节分节的肌节 2.5 与部分无脊椎动物的共同点与部分无脊椎动物的共同点 后口后口 三胚层三胚层 真体腔真体腔 身体分节身体分节 两侧对称两侧对称 棘皮动物的短腕幼虫和半索动物幼虫柱头虫在结构上棘皮动物的短腕幼虫和半索动物幼虫柱头虫在结构上 相似，肌肉中既含有精氨酸

5、又有肌酸，表明这两类动物亲相似，肌肉中既含有精氨酸又有肌酸，表明这两类动物亲 缘关系较近，同时也表明与脊索动物有较近的亲缘关系。缘关系较近，同时也表明与脊索动物有较近的亲缘关系。 一般认为棘皮动物和脊索动物有共同祖先，但目前尚一般认为棘皮动物和脊索动物有共同祖先，但目前尚 没发现化石。没发现化石。 三、脊索动物的起源 现存的脊索动物约有现存的脊索动物约有41,000多种，分为多种，分为2大类群大类群3个亚门个亚门 尾索动物亚门尾索动物亚门 原索动物原索动物 头索动物亚门头索动物亚门 脊椎动物脊椎动物 脊椎动物亚门脊椎动物亚门 四、脊索动物门的分类 4.1 4.1 分类概述分类概述 (1)尾索动

6、物亚门尾索动物亚门：脊索和：脊索和N管只存在于幼体管只存在于幼体 (2)头索动物亚门头索动物亚门：脊索和：脊索和N管纵贯身体全长，终生保留，文昌鱼管纵贯身体全长，终生保留，文昌鱼 (3)脊椎动物亚门脊椎动物亚门：脊索只在胚胎发育中出现，随即为脊柱所代替：脊索只在胚胎发育中出现，随即为脊柱所代替 圆口纲圆口纲：鳗形，无颌，无成对附肢：鳗形，无颌，无成对附肢 鱼鱼 纲纲：皮肤被鳞，鳃呼吸，有成对附肢：皮肤被鳞，鳃呼吸，有成对附肢 1室室1房房 两栖纲两栖纲：皮肤裸露，幼体鳃呼吸，成体肺呼吸：皮肤裸露，幼体鳃呼吸，成体肺呼吸 1室室2房房 爬行纲爬行纲：皮肤干燥，有角质鳞或骨板，：皮肤干燥，有角质鳞

7、或骨板，1室室2房房 鸟鸟 纲纲：体被羽毛，前肢为翼，温血，：体被羽毛，前肢为翼，温血，2室室2房房 哺乳纲哺乳纲：身体被毛，温血，胎生，哺乳：身体被毛，温血，胎生，哺乳 2室室2房房 尾索动物亚门和头索动物亚门是原始类群，种类较少；脊椎动尾索动物亚门和头索动物亚门是原始类群，种类较少；脊椎动 物亚门动物数量最多，结构最复杂，进化地位最高的一大类群，也物亚门动物数量最多，结构最复杂，进化地位最高的一大类群，也 是动物界中最进步的类群。是动物界中最进步的类群。 4.24.2分类概念分类概念 (1)无头类无头类：没有明显头部的脊索动物（原索动物）：没有明显头部的脊索动物（原索动物） (2)有头类有

8、头类：有明显头部的脊索动物（脊椎动物）：有明显头部的脊索动物（脊椎动物） (3)无颌类无颌类：没有颌的脊椎动物（圆口类）：没有颌的脊椎动物（圆口类） (4)颌口类颌口类：有颌的脊椎动物，包括鱼类，两栖类，爬行类，：有颌的脊椎动物，包括鱼类，两栖类，爬行类， 鸟类，哺乳类鸟类，哺乳类 (5)无羊膜类无羊膜类：在胚胎发育中不具备羊膜的脊椎动物，包括：在胚胎发育中不具备羊膜的脊椎动物，包括 圆口类，鱼类，两栖类圆口类，鱼类，两栖类 (6)羊膜类羊膜类：在胚胎发育中有羊膜的脊椎动物，包括爬行类，：在胚胎发育中有羊膜的脊椎动物，包括爬行类， 鸟类，哺乳类鸟类，哺乳类 脊索动物起源和进化有多种学说，比较集

9、中的有两种脊索动物起源和进化有多种学说，比较集中的有两种 ，即环节动，即环节动 物说和棘皮动物说。物说和棘皮动物说。 (1)尾索动物亚门尾索动物亚门 幼体具上述幼体具上述3大特征，但脊索在大特征，但脊索在 尾部。变态后脊索消失，背神经管退尾部。变态后脊索消失，背神经管退 化成神经节，鳃裂仍存在。成体具被化成神经节，鳃裂仍存在。成体具被 囊，大多营固着生活。囊，大多营固着生活。 4.3 4.3 原索动物原索动物 无真正的头和脑，又称无头类。无真正的头和脑，又称无头类。 包括海鞘等大约包括海鞘等大约 2,000 种海生动物，成体多营固着种海生动物，成体多营固着 生活。生活。 个体从几毫米至个体从几

10、毫米至 30 cm。幼体具脊索动物。幼体具脊索动物 3 大大 特征，特征， 但但脊索仅限于尾部脊索仅限于尾部。 幼体经变态至成体只保留幼体经变态至成体只保留 鳃裂。鳃裂。体外具被囊体外具被囊， 由被囊素构成由被囊素构成, 又称被囊动物。又称被囊动物。 尾索动物分类尾索动物分类 尾海鞘纲尾海鞘纲(Appendiculariae) 海鞘纲海鞘纲(Ascidiacea) 樽海鞘纲樽海鞘纲(Thaliacea) 成体结构成体结构 幼体和变态幼体和变态 (2)头索动物亚门头索动物亚门 三大特征终生存在，脊索纵贯全身，并向前延伸至背三大特征终生存在，脊索纵贯全身，并向前延伸至背 神经管前端。分布在全世界的

11、热带和亚热带的浅海中。神经管前端。分布在全世界的热带和亚热带的浅海中。 常见的种类为文昌鱼。常见的种类为文昌鱼。 文昌鱼文昌鱼 生活习性：生活习性： 对栖息环境要求较高：沙质环境，有对栖息环境要求较高：沙质环境，有4碎贝壳片，碎棘皮动物骨片，碎贝壳片，碎棘皮动物骨片， 粗松，便于活动；浅海环境，白天少活动，常将尾部藏于沙中，晚粗松，便于活动；浅海环境，白天少活动，常将尾部藏于沙中，晚 上活跃，游泳或侧卧泥沙上面。上活跃，游泳或侧卧泥沙上面。 摄食：硅藻摄食：硅藻,浮游植物浮游植物 无脊椎动物无脊椎动物脊索动物过渡的代表脊索动物过渡的代表“活化石活化石”（5亿年前有）亿年前有） 外形象鱼，但不是

12、鱼！外形象鱼，但不是鱼！ 基本特征：基本特征： 个体小，个体小，3060mm，肉色，半透明，无鳞，无偶鳍，奇鳍：背鳍、，肉色，半透明，无鳞，无偶鳍，奇鳍：背鳍、 尾鳍、臀前鳍，无头部（无头类），皮肤很薄，消化简单，被动摄尾鳍、臀前鳍，无头部（无头类），皮肤很薄，消化简单，被动摄 食，靠纤毛摆动带进，无心脏，血液无色，较为原始，肾管排泄，食，靠纤毛摆动带进，无心脏，血液无色，较为原始，肾管排泄， 与无脊椎动物的原肾相似，与无脊椎动物的原肾相似， N不发达，不善于活动。不发达，不善于活动。 无头和躯干之分，左右侧扁，两端较尖，除口以外还无头和躯干之分，左右侧扁，两端较尖，除口以外还 有腹孔（围鳃腔

13、孔）和肛门与外界相通有腹孔（围鳃腔孔）和肛门与外界相通。无骨质骨骼，无骨质骨骼， 纵贯全身并越过神经管的脊索是主要的支持结构纵贯全身并越过神经管的脊索是主要的支持结构 有一背鳍、尾鳍、臀鳍有一背鳍、尾鳍、臀鳍，一对，一对腹褶腹褶。无偶鳍无偶鳍 肌肉集中在背部两侧，由肌肉集中在背部两侧，由60多对未分化的呈多对未分化的呈V字型的肌节字型的肌节 组成，肌节间以结缔组织的肌隔分隔。两侧肌节交错排组成，肌节间以结缔组织的肌隔分隔。两侧肌节交错排 列。列。 头索动物的地位头索动物的地位 进化特征：具脊索动物的进化特征：具脊索动物的3大特征大特征，同时具脊椎动物，同时具脊椎动物 的特征，如的特征，如分节的

14、肌肉分节的肌肉，典型的脊椎动物式的血液循环模，典型的脊椎动物式的血液循环模 式，分开的背腹根等。式，分开的背腹根等。 原始和特化的结构：无头，无成对附肢，无心脏，无原始和特化的结构：无头，无成对附肢，无心脏，无 集中肾脏，具特化的口器等。集中肾脏，具特化的口器等。 是前脊椎动物的原始类群是前脊椎动物的原始类群。 主要特征：主要特征： （1）出现明显的头部）出现明显的头部，又称有头类，又称有头类。 （2）脊柱代替了脊索）脊柱代替了脊索，成为身体的主要支持结构。（低，成为身体的主要支持结构。（低 等脊椎动物中脊索仍为主要支持结构，后脊索仅留残余等脊椎动物中脊索仍为主要支持结构，后脊索仅留残余 或完

15、全退化）。或完全退化）。 （3）出现了上下颌）出现了上下颌，能主动地捕捉食物，提高营养代谢，能主动地捕捉食物，提高营养代谢 的能力（圆口类除外）。的能力（圆口类除外）。 与尾索、头索动物两亚门一样：胚胎发育早期出现脊索、背神经管与尾索、头索动物两亚门一样：胚胎发育早期出现脊索、背神经管 和鳃裂，但结构复杂、是进化最高等的一个亚门。和鳃裂，但结构复杂、是进化最高等的一个亚门。 4.4 4.4 脊椎动物亚门脊椎动物亚门 （4）出现成对附肢）出现成对附肢，即水生动物的偶鳍和陆生动物的附肢，即水生动物的偶鳍和陆生动物的附肢 （除圆口类外）（除圆口类外） （5）水生的鳃进一步完善）水生的鳃进一步完善；陆

16、生的在胚胎或幼体阶段用鳃；陆生的在胚胎或幼体阶段用鳃 呼吸，呼吸，成体肺呼吸成体肺呼吸 （6）集中的肾脏代替了分节排列的肾管）集中的肾脏代替了分节排列的肾管 （7）有收缩功能的心脏）有收缩功能的心脏代替了腹大动脉，循环系统完善代替了腹大动脉，循环系统完善 脊椎动物的起源：脊椎动物的起源： 已知已知最早的脊椎动物是无颌类最早的脊椎动物是无颌类，化石出现在化石出现在5亿年前亿年前 美洲和亚洲的海洋沉积中。其中最早的种类是牙形动物美洲和亚洲的海洋沉积中。其中最早的种类是牙形动物。 现在人们一致认为它属于脊索动物，并在系统分支系统中现在人们一致认为它属于脊索动物，并在系统分支系统中 将它与无颌类的现存

17、的盲鳗联系起来，为确立脊椎动物的将它与无颌类的现存的盲鳗联系起来，为确立脊椎动物的 起源提供了极为有用的证据起源提供了极为有用的证据 (1)圆口纲圆口纲 无颌，又称无颌类无颌，又称无颌类。无成对附肢，脊索终生存在，无成对附肢，脊索终生存在， 并出现雏形脊椎骨。并出现雏形脊椎骨。 脊椎动物脊索渐被脊柱取代，脑和感觉器官集中于前端，形成脊椎动物脊索渐被脊柱取代，脑和感觉器官集中于前端，形成 明显头部，为有头类。明显头部，为有头类。 (2)软骨鱼纲软骨鱼纲 出现上下颌，称为有颌类。骨骼全为软骨，体被盾鳞，出出现上下颌，称为有颌类。骨骼全为软骨，体被盾鳞，出 现了成对的鳍，鳃裂直接开口体外。现了成对的鳍，鳃裂直接开口体外。 (3)硬骨鱼纲硬骨鱼纲 骨骼一般为硬骨，体被硬鳞，圆鳞或栉鳞，鳃裂不骨骼一般为硬骨，体被硬鳞，圆鳞或栉鳞，鳃裂不 直接开口体表。直接开口体表。 (4)两栖纲两栖纲 从水上陆的过渡种类，幼体鱼形，以鳃呼吸，成体出从水上陆的过渡种类，幼体鱼形，以鳃呼吸，成体出 现五指（趾）型四肢，皮肤裸露，以肺和皮肤进行呼吸，现五指（趾）型四肢，皮肤裸露，以肺和皮肤进行呼吸， 生活在潮湿的陆地或水中，与其他更高等脊椎动物共称