腔肠动物门PPT课件.ppt

辐射对称的动物腔肠动物门Coelenterata,类群3：,1,2,辐射对称的动物腔肠动物门,进化地位腔肠动物的身体是由两层细胞构成的多细胞动物，身体出现了固定的辐射对称或两辐射对称；具有两个胚层；开始出现了组织分化和简单的器官，具有原始的消化腔及原始神经系统。腔肠动物在结构、生理及进化水平上超过了海绵动物，是真正后生动物的开始。若将海绵动物看作是多细胞动物进化中的一个侧支，腔肠动物是多细胞动物中最为原始的一类。所有后生动物都是要经过这个阶段发展起来的。,3,生物学特征,身体为辐射对称，有的为两辐射对称；两胚层来源的体壁构成了单一开口的原始消化循环腔，出现了细胞外消化；出现组织分化和简单器官；原始的神经系统网状神经系统和感觉器官；体壁有刺细胞；有些类群出现了世代交替现象。,4,1结构与功能,（1）体制与基本体型腔肠动物的体制是辐射对称（radialsymmetry）。通过其体内的中央轴（从口面到反口面）有许多个切面可以把身体分为2个相等的部分。这是一种原始的对称形式。这种对称只有上、下之分，没有前后左右之分。辐射对称的体制是腔肠动物对水中固着或漂浮生活的一种适应。腔肠动物的珊瑚纲中有很多是一种特殊的辐射对称，又称为两辐射对称(biradialsymmetry)，即通过身体的中轴，只有两个平面能把身体分成相等的两部分，这是介于辐射对称和两侧对称之间的一种对称方式。,5,口道沟,口道,消化循环腔,6,两种基本体型,一种称为水螅型hydroidtype，适应固着生活，呈圆筒状，中胶层较薄，下端为基盘，用以固着在其它物体上，另一端是周围有触手的口。一种称为水母型medusatype，适应漂浮生活，呈伞状，中胶层比较厚，突起的一面称为外伞面，凹入的一面称为下伞面。下伞面具有垂管，垂管的末端是口，口内为消化循环腔。对1种腔肠动物来说，或只有一种体型，或两者兼有，或交替出现，这种体制与其在水中营固着生活或漂浮生活的生活方式相关。,7,水螅型与水母型,实际上，水螅型与水母型基本构造相同，将水母型上下翻转过来，其形态就与水螅型相似。,8,（2）体壁结构,由外胚层和内胚层及之间的中胶层构成。在动物的进化历程中，腔肠动物第一次出现了胚层的分化。构成腔肠动物体壁的两层细胞，分别来源于胚胎时期的外胚层与内胚层。在二胚层之间有由内、外胚层细胞分泌的中胶层。,9,水螅的结构,10,外胚层：包括上皮肌细胞、腺细胞、感觉细胞、神经细胞、刺细胞和间细胞等上皮肌细胞：形状呈“T”型，既是上皮细胞，又是原始的肌肉细胞，具有保护和运动两种功能。细胞靠中胶层的一边与身体纵轴平行向两个方向伸延成突起，其中具肌原纤维。皮肌细胞收缩时虫体和触手缩短变粗。腔肠动物的肌肉组织和上皮组织还没有完全分化。,11,皮肌细胞,12,13,外胚层的腺细胞长柱状。触手处分布的腺细胞的分泌物有润滑作用，可使食物容易进入消化循环腔。固着生活的腔肠动物在固着处常有较多的腺细胞，分泌的粘液帮助动物附着。外胚层中还有比较多的间细胞，属没有分化的细胞。间细胞一般较小，圆形，常成堆或零散地分布在皮肌细胞的基部，内胚层中很少。间细胞可以分化成皮肌细胞、刺细胞和性细胞等。,14,刺细胞是腔肠动物特有的一种攻击及防卫性细胞。在水螅类分布于外胚层中，特别是在口区、触手等部位，在钵水母及珊瑚类除了分布于体表及触手外，消化腔的胃丝、隔膜丝（内胚层）上也有大量的分布以帮助捕食。刺细胞由间细胞形成后移至外胚层的皮肌细胞内或皮肌细胞之间。刺细胞外端有一刺针，内部有细胞核和刺丝囊，囊的顶端为一盖板，刺丝囊内有细长盘卷的刺丝。刺细胞受到刺激时，不通过神经系统即产生反应，刺丝向外翻出，形成不同长度的刺丝，把有毒物质射入捕获物的体内，用以捕食及防卫。,15,刺细胞,16,腔肠动物的细胞,17,每个刺细胞仅能排放一次，但可以由间细胞不断地补充及更新。根据其排放出的刺丝囊及刺丝的形态、腔肠动物的刺丝囊有30多种，但每种动物一般有l7种不等。例如水螅有四种，一种是穿刺刺丝囊，用以穿刺并释放毒液；一种是缠绕刺丝囊，这种不释放毒液、但能缠绕捕获物；还有两种是粘着刺丝囊，它们所排出的刺丝具有粘着及捕食功能。前两种刺丝囊对化学刺激，特别是对食物刺激比较敏感，后两种对机械刺激敏感。有人观察水螅在一次捕食时可以排放出触手上25的刺丝囊，并在48小时内更新。,18,粘着刺丝囊,缠绕刺丝囊,穿刺刺丝囊,19,刺细胞释放,20,有的腔肠动物其刺丝囊的毒素甚至对人也造成麻痺作用，如一些大的水母或海蜇螫刺人体后,可造成严重创伤。有人对刺丝囊里的毒性物质的成分性质进行了些研究，探索刺丝囊毒素作为新的药物来源或其他生物医学化合物的可能性，发现在4种腔肠动物的提取物中有抗肿瘤的作用。,21,外胚层内还有感觉细胞。细胞体长形，垂直于体表，其体积很小，细胞质浓，端部有感觉毛，基部与神经纤维相连。感受各种刺激，然后经神经细胞作用于效应器或细胞。感觉细胞分散在皮肌细胞之间，特别在口的周围、触手和基盘上较多。,22,神经细胞位于外胚层细胞的基部，接近于中胶层的部分，平行于体表排列。神经细胞主要为多极神经细胞，还有双极神经细胞。神经细胞的突起彼此连接起来形成网状，故名网状神经。传导刺激向四周扩散，所以当其身体的一部分受到较强的刺激时，全身都发生收缩反应，以避开有害刺激。,23,神经系统,24,内胚层,包括内皮肌细胞、腺细胞和少数感觉细胞和间细胞。内皮肌细胞肌原纤维的方向环绕身体纵轴，收缩时虫体和触手变细伸长。内皮肌细胞可以形成伪足，吞噬食物后形成食物泡，行细胞内消化（亦称营养肌细胞）。有的皮肌细胞具有鞭毛，能打动消化循环腔内的水流。内胚层的腺细胞长形，顶端膨大，分泌消化酶到消化循环腔中，使较大的食物能在腔中初步消化，即细胞外消化(extracellulardigestion)。,25,中胶层,中胶层是由外胚层和内胚层共同分泌的物质构成的，主要以胶原蛋白形式存在。一般水母型的中胶层厚，而水螅型的薄。某些腔肠动物的外胚层或内胚层细胞也会进入中胶层。中胶层像是有弹性的骨骼，对身体起支持作用。,26,（3）消化循环腔,消化循环腔又称为肠腔，是胚胎发育中的原肠，它有胞外消化的功能，并且能将消化后的营养物输送到全身。消化循环腔只有一个开口，是胚胎发育时的原口，既是摄食的口，又是消化后渣滓的排放处，兼有口和肛门两种功能。,27,消化循环腔内壁的腺细胞分泌的主要是蛋白酶，一般不能消化淀粉。蛋白酶可以在8-12小时内将捕获的食物分散消化（细胞外消化）。与此同时一些食物颗粒由内皮肌细胞吞入，进行细胞内消化，不能消化的食物残渣由口吐出。,28,水螅型,珊瑚纲动物的外胚层从口的地方向内凹陷，形成口道。,29,水螅以各种小甲壳动物（如蚤类、剑水蚤等）、小昆虫幼虫和小环节动物等为食。以触手捕食,被捕的食物可比水螅大很多倍。触手将捕获物移向口部，由于捕获物受刺丝的损伤放出谷胱甘肽（glutathione）,在该物质的刺激下，水螅口张开，食物进入消化循环腔。如把商品谷胱甘肽放在盛有水螅的水中，即使没有捕获物，水螅也表现出取食的动作。在消化腔内，由腺细胞分泌酶（主要为胰蛋白酶）进行细胞外消化，经消化后形成一些食物颗粒，由内皮肌细胞吞入进行细胞内消化。食物大部分在细胞内消化。消化后的食物可储存在内胚层细胞或扩散到其他细胞。不能消化的残渣再经口排出体外。,30,食物,刺丝杀死,触手捕捉,口,细胞内消化,细胞外消化,内胚层吸收输送到身体各部分,残渣从口排出,31,原始消化腔出现的生物学意义,腔肠动物第一次出现了胚层的分化，由内外胚层细胞所围成的体内的腔，相当于胚胎发育中的原肠腔。具有消化的功能,可以行细胞外及细胞内消化。因此，可以说从这类动物开始有了消化腔。这种消化腔又兼有循环的作用,它能将消化后的营养物质输送到身体各部分，所以称为消化循环腔（gastrovascularcavity）。有口，没有肛门，消化后的残渣仍由口排出。它的口有摄食和排遗的功能。与高等动物比较，可以说腔肠动物相当于处在原肠胚阶段。腔肠动物不仅具有细胞内消化，还最先出现了细胞外的消化过程，这是动物向高等发展的重要步骤。对动物更有效地取食与消化，提高新陈代谢的能力具有重要的意义。所以腔肠动物体壁包围的消化腔具有重要的生理机能。,32,（4）神经系统,腔肠动物是最早出现神经结构的多细胞动物。中胶层靠近外胚层的一侧分布很多神经细胞，主要为多极的神经细胞，有多个树突，互相联络成网状。这些神经细胞与感觉细胞和皮肌细胞相联系。感觉细胞接受刺激后，通过神经细胞传导刺激到皮肌细胞（效应器），对外界的刺激作出反应。由于是多极神经元，神经传导不定向，也就是没有神经中枢。这种原始的神经系统称为网状神经系统。,33,水螅就只有一个神经网，但大多数腔肠动物除了表皮的神经网之外，在胃层的基部也有一个神经网，这两个神经网或是完全独立的，或有纤维相联。,34,水螅的神经系统,35,36,(5)呼吸与排泄腔肠动物没有专门的呼吸器官，通过体壁细胞与溶于水中的氧进行气体交换，并把二氧化碳排入水中。腔肠动物消化循环腔内的细胞也可以进行气体交换。腔肠动物也没有专门的排泄器官，代谢产生的废物也由体壁的细胞排出。,37,2繁殖和生活史,腔肠动物具有无性生殖和有性生殖两种繁殖方式。无性生殖通常是出芽生殖，即母体的一部分长成芽体，芽体长大后脱离母体成为新个体，如水螅。群体生活的种类中，芽体不脱离母体，始终留在母体上而形成一个复杂的群体，如薮枝螅。,38,出芽生殖,39,有性生殖,多为雌雄异体，或雌雄同体、异体受精。性细胞由间细胞形成，有的起源于外胚层，有的起源于内胚层。卵子和精子完成受精过程后，受精卵经过卵裂和囊胚阶段，大多在原肠胚阶段发育为浮浪幼虫，体表长满纤毛，能游动，体内充满内胚层的细胞，没有开口。浮浪幼虫自由生活一段时间后，附着在海底固体物上，再发育成为新个体。,40,水螅的有性生殖,水螅是雌雄同体，卵巢位置比精巢更靠近基盘。精子成熟时精巢壁破裂，精子进入水中。卵巢细胞中只有一个卵细胞能发育成熟，其它细胞只起营养作用，卵细胞成熟时卵巢破裂使卵露出。,41,由于卵巢和精巢不会同时成熟，因此水螅是异体受精。受精卵经卵裂发育形成一个实心的原肠胚，外胚层分泌一层几丁质保护层，胚胎发育暂停，从母体落入水底。当环境适宜时，胚胎的保护层破裂，逐步发育成一个水螅新个体。,42,海月水母,漂浮生活，体盘状，白色透明。伞的边缘生有触手，并有8个缺刻，每个缺刻中有一个感觉器（触手囊）。内伞的中央有一呈四角形的口，口的四角上伸出4条口腕。,43,海月水母的有性生殖,海月水母是雌雄异体，卵子和精子分别排到体外，在海水中进行体外受精，或精子进入雌体消化循环腔中的卵巢进行受精。受精卵发育成为浮浪幼虫，浮浪幼虫沉入水底，在固体物上附着，失去纤毛，发育成一个螅状幼体（水螅体无性世代）。螅状幼体以横裂方式由顶而下分层形成钵口幼体，再继续分层横裂形成横裂体。横裂体的个体从顶端依次脱离母体形成碟状体。碟状体逐渐发育成为新的海月水母个体（水母体）。成熟雌雄个体再分别产生精子和卵子（有性世代）。,44,45,海月水母的有性生殖,46,47,世代交替,腔肠动物存在着世代交替现象。即有一些水螅型和水母型同时存在的种类，水螅期以无性生殖(即出芽生殖)的方式产生水母型个体。水母型个体脱离母体后，以有性生殖的方式产生水螅型个体。这种无性生殖与有性生殖交替进行的现象称为世代交替。,48,世代交替,49,薮枝螅,薮枝螅是水螅型群体，营固着生活，固着物上匍伏的部分叫螅根，直立的叫螅茎，有由外胚层分泌的几丁质形成的外骨骼。螅茎上长出不同的个员：具有触手和口，专门捕食的营养个员称为水螅体，外面被螅鞘包围。没有口和触手的棒状生殖个员称为生殖体，外面被生殖鞘包围。个员间互相联结的体壁称共肉，成管状，个员间的消化循环腔以此相通，共肉外面被围鞘包围。,50,51,薮枝螅具有典型的世代交替：无性世代的水螅型群体中的生殖体，以无性生殖的出芽方式而产生有性世代的水母体。水母体有雌雄之分，分别产生精子与卵，精卵在水中结合后，受精卵发育成为浮浪幼虫，浮浪幼虫再发育成为薮枝螅的无性群体。其无性世代(水螅体)存活时间较长，有性世代(水母体)生存时间较短，产生性细胞以后即死亡。薮枝螅的水螅体发达，而水母体不发达。,52,薮枝虫的生活史,53,薮枝虫的生活史,54,水螅纲（Hydrozoa）,55,水螅型与水母型的形态比较,56,3腔肠动物的分类,腔肠动物绝大多数生活在海洋中，少数生活在淡水里，现存11O00余种，分属三个纲。水螅纲Hydroza：群体或单体生活；少数生活在淡水中，多数种类生活史中具有水螅型和水母型两个世代；水螅型无口道；水母型具缘膜；刺细胞存在于外胚层，生殖腺由外胚层产生。,57,水螅纲,58,水螅纲代表,59,硬水母目：均为水母型，无水螅型，生活史中经浮浪幼虫和辐射幼虫阶段后发育成水母型个体，是原始类群。水螅目：水螅型发达，水母型即使存在也不发达，多为沿海常见种。水螅珊瑚目：群体生活，只有水螅型，生活在热带浅海，能分泌碳酸钙外骨骼。管水母目：大型漂浮生活的水母型群体，身体由共肉茎将很多水母型和水螅型个体紧密联结在一起。,60,水螅纲的各种动物,履状钟螅,小舌水母,海筒螅,桃花水母,钩手水母,61,钵水母纲Scyphozoa：,生活在海洋中的大型水母，不具缘膜，无水螅型或水螅型不发达；口道短；不具骨骼，内、外胚层均有刺细胞，生殖细胞由内胚层产生。是腔肠动物中经济价值较高的一类动物。十字水母目：营固着生活，身体由水螅型和水母型联结形成，上伞面延长成柄状，伞成杯状。立方水母目：伞部和伞缘成立方形，伞缘触手形成足叶，触手上的刺细胞毒性很大。,62,冠水母目：水母体外伞中部呈一紧缩沟，将伞面分为上下两部分。如缘叶水母。旗口水母目：常见水母，多生活在沿海，伞缘有8到多个缺刻，缺刻中有触手囊。如海月水母。根口水母目：与旗口水母目相似，但伞缘无缺刻，有触手囊，口封闭，口腕愈合形成很多小的吸口。如海蜇。,63,64,钵水母纲的各种动物,高杯水母,灯水母,霞水母,海蛰,65,珊瑚纲Anthozoa,腔肠动物中最大的一个类群，约有7000多种，全部为水螅型，无水母型，群体或单体生活，口道发达，大多数可以形成骨骼，生殖腺由内胚层产生，内、外胚层均有刺细胞，消化循环腔内有隔膜。,66,珊瑚纲（Anthozoa）,67,八放珊瑚亚纲：均为群体，个体通过共肉相连，个体为八放两辐射对称，只有一个口道沟，骨骼角质或钙质，由中胶层内的造骨细胞形成，一般在体内形成分散的骨针。海鸡冠目：群体，体软，无中轴。骨骼为散在的骨片或结合成骨管。如海鸡冠。海鳃目：群体，部分呈羽状或棒状，柄部埋于泥沙中，有角质或石灰质的中轴。如海仙人掌。柳珊瑚目：树状群体，内部有石灰质或角质的骨轴，外部有散在的骨片。如红珊瑚。,68,六放珊瑚亚纲：群体或单体，骨骼钙质，由外胚层发生。群体的个体小，六放双辐射对称，无口道沟，通过共肉相连。六放珊瑚亚纲的单体一般有两个口道沟。海葵目：体软，无骨骼，触手众多。如细指海葵角海葵目：形如海葵，但较细长，触手两圈。如角海葵石珊瑚目：大多是群体，外骨骼钙质，甚致密，个员在外骨骼的杯状凹陷中。如鹿角珊瑚。角珊瑚目：树状或羽状的群体，有黑色的角质管轴。如角珊瑚。,69,口道,咽,消化循环腔,70,珊瑚纲的各种动物,海鸡冠,海仙人掌,角海葵,丛柳珊瑚,海鳃,红珊瑚,鹿角珊瑚,角珊瑚,石芝,菊花珊瑚,71,72,4生物学与生态习性腔肠动物均营捕食生活，一般以甲壳类、软体动物等小动物为食。腔肠动物具有有毒的刺丝囊，其它动物一般不以腔肠动物为食，但有一些鱼类（翻车鱼）以水母为食，也有少数鱼、蟹以及海星等以海葵为食。与腔肠动物共栖的动物很多，僧帽水母触手之间有小鱼，分享水母捕食的食物。海葵附着在寄居蟹寄居的螺壳上，寄居蟹借海葵的刺细胞御敌，而海葵也借寄居蟹可以移走，得到更多的食物。,73,有些腔肠动物体内共生有虫绿藻或虫黄藻，它们除利用腔肠动物的代谢产物为己所用，还可以通过调节腔肠动物组织中二氧化碳的浓度而影响其钙的沉积。腔肠动物则可以利用体内共生藻类的光合作用获得氧气。很多腔肠动物的骨骼对珊瑚礁和珊瑚岛形成起着十分重要的作用。由于石珊瑚的大量繁殖，它们的石灰质骨骼不断在海洋中堆积起来，经过漫长的历史年代便形成了珊瑚礁或珊瑚岛。,74,75,76,77,5腔肠动物的系统发生,腔肠动物是真正多细胞动物的开始。从其个体发育看，一般海产的腔肠动物，都经过浮浪幼虫的阶段，由此可推想：最原始的腔肠动物是能够自由游泳的、具纤毛的动物，其形状像浮浪幼虫，即梅奇尼柯夫所假设的群体鞭毛虫，细胞移入后形成为原始两胚层的动物，发展成腔肠动物。,78,在现存的腔肠动物中，水螅纲无疑是最低等的一类。因为其水螅型与水母型的构造都比较简单，生殖腺来自外胚层。钵水母纲水螅型退化，水母型发达，结构较复杂。珊瑚纲无水母型只有结构复杂的水螅型。后2纲的生殖腺又都来自内脏层，因此可以认为，钵水母纲和珊瑚纲可能起源于水螅纲沿着不同的途径发展而来的。钵水母纲是水母型的进一步复杂化，珊瑚纲则可能是原始的水螅型进化而水母型退化的结果。,79,经济意义水母中有些具有经济价值，如我国渔民捕获海蜇后将腕部和伞部分离，加石灰和明矾，压榨除去水分，洗净后加食盐腌制。伞部叫海蜇皮，腕部叫蜇头。水母中有些会造成危害，如长须霞水母触手刺细胞释放的毒素，使人感到皮肤剧痛、呼吸困难和麻痹，严重时因心跳停止而死亡。但也可利用这些毒素进行生物医药研究，如一些抗肿瘤药物。,80,附：栉水母动物门Ctenophora,栉水母动物生活在海洋中，营漂浮生活，目前已知90余种。栉水母动物身体透明，与腔肠动物一样也具有两个胚层，体壁结构与钵水母相似，但多数种类体内没有刺细胞而有粘细胞，粘细胞半圆形，下端有长丝，可伸入中胶层中，细胞表面有许多粘着颗粒，与捕获物接触时可释放出粘液以捕获食物。因此粘细胞有帮助捕食的作用。,81,栉水母的身体两辐射对称，中胶层发达，身体具有8行栉带，栉带上有成行的栉板，栉板上有纤毛。运动靠纤毛摆动和栉板下肌纤维收缩来进行。栉水母的体壁结构相似于钵水母，但其中胶层中包含有外胚层来源的变形细胞及肌纤维，肌纤维为平滑肌，排列成网状。栉水母的神经系统也是存在于上皮下的神经网，由于栉带的运动作用，神经网已向栉带处集中，形成8条不发达的神经索。这些神经索支配着栉带上纤毛的协调运动。,82,各种栉水母动物,带栉水母,瓜水母,瓜水母,83,唯一的感官是反口面的顶器，它是由表皮内陷形成的一个凹穴，穴内有表皮细胞分泌形成的平衡石（statolith），石下有4束纤毛起平衡调节作用，纤毛束向外延伸形成分叉的纤毛沟（ciliatedfurrow），再通向栉带。当动物倾斜时，平衡石改变了一侧纤毛束的压力，再通过纤毛沟将刺激传向栉带，以调整栉板上纤毛摆动的速度，使身体恢复平衡。栉水母动物雌雄同体，生殖腺发生在消化循环腔内，精子和卵经口排到水中，受精卵在发育中经过一个自由游泳的球形的球栉水母幼虫（cydippidlarva）再发育成成虫。,84,综上所述，栉水母动物多数营漂浮生活，身体两辐射对称，呈水母型。中胶层发达，内有肌纤维，具复杂的消化循环腔。个别种类还有刺细胞。基于这些特征说明栉水母类与钵水母类的亲缘关系是很近的，故有人认为栉水母是由硬水母类发展而来。但又因栉水母类具有栉带、顶器、粘细胞以及特殊的幼虫期等都不同于钵水母类，特别是中胶层中的肌纤维可能是来自原始的中胚层，因此有人主张它们是独立发展起来的一枝。这些不同的看法还有待进一步地去证实。,85,动物