多细胞动物的胚胎发育

1、2021/3/271 2021/3/272 侧生动物侧生动物海绵动物门海绵动物门 进化地位进化地位 海绵动物海绵动物( (多孔动物多孔动物) )为多细胞动物为多细胞动物, ,但身但身 体由皮层和胃层组成体由皮层和胃层组成, ,有独特的水沟系统。有独特的水沟系统。 胚胎发育方面与其它多细胞动物显著不胚胎发育方面与其它多细胞动物显著不 同。同。 一般认为海绵动物是多细胞动物进化中一般认为海绵动物是多细胞动物进化中 的一个侧支的一个侧支, ,故名侧生动物。故名侧生动物。 2021/3/273 2021/3/274 2021/3/275 生物学特征生物学特征 体制不对称或辐射对称。体制不对称或辐射对称

2、。 细胞没有出现严格的组织分化。细胞没有出现严格的组织分化。 身体由皮层和胃层两层细胞构成。身体由皮层和胃层两层细胞构成。 具有独特的水沟系统。具有独特的水沟系统。 没有神经系统。没有神经系统。 胚胎发育过程中有逆转现象。胚胎发育过程中有逆转现象。 2021/3/276 2021/3/277 2021/3/278 2021/3/279 原始的特性原始的特性 海绵动物没有消化腔海绵动物没有消化腔, ,只有细胞内消化只有细胞内消化, , 没有细胞外消化。没有细胞外消化。 没有神经系统没有神经系统, ,对刺激反应极为缓慢对刺激反应极为缓慢, ,并并 且局限于身体的一部分。且局限于身体的一部分。 海绵

3、动物的体内有与原生动物中领鞭毛海绵动物的体内有与原生动物中领鞭毛 虫结构一样的领鞭毛细胞。虫结构一样的领鞭毛细胞。 这些都表明海绵动物的结构十分简单这些都表明海绵动物的结构十分简单, ,是是 一类原始的多细胞动物。一类原始的多细胞动物。 2021/3/2710 结构与功能结构与功能 体壁体壁: : 由两层细胞构成。由两层细胞构成。 外层称为外层称为皮层（皮层（dermal epitheliumdermal epithelium）, ,内内 层称为层称为胃层胃层(choanocyte layer)(choanocyte layer)。 两层细胞之间是两层细胞之间是中胶层中胶层(mesoglea)

4、(mesoglea)。 2021/3/2711 2021/3/2712 皮层一般由皮层一般由扁平细胞扁平细胞构成。构成。 扁平细胞之间有些中央有一孔的扁平细胞之间有些中央有一孔的孔细胞孔细胞, , 孔细胞可收缩孔细胞可收缩, ,能调节孔的大小。能调节孔的大小。 2021/3/2713 2021/3/2714 胃层由胃层由领鞭毛细胞领鞭毛细胞组成。组成。 用电子显微镜观察用电子显微镜观察, ,领鞭毛细胞的领鞭毛细胞的“领领” 由一圈细胞质突起和联络各突起的微绒由一圈细胞质突起和联络各突起的微绒 毛构成。毛构成。 2021/3/2715 2021/3/2716 领鞭毛细胞包围着的腔称领鞭毛细胞包围

5、着的腔称中央腔中央腔。 鞭毛在中央腔内打动鞭毛在中央腔内打动, ,造成水流从外界经造成水流从外界经 孔细胞的孔进入中央腔。然后经中央腔由孔细胞的孔进入中央腔。然后经中央腔由 顶端的出水口流出。顶端的出水口流出。 食物颗粒通过水流被领鞭毛细胞吞噬食物颗粒通过水流被领鞭毛细胞吞噬, ,在在 细胞内形成食物泡细胞内形成食物泡, ,进行细胞内消化进行细胞内消化, ,或将或将 食物转移到中胶层内的变形细胞进行细胞食物转移到中胶层内的变形细胞进行细胞 内消化。不能消化的食物残渣也由变形细内消化。不能消化的食物残渣也由变形细 胞经水流排出体外。胞经水流排出体外。 2021/3/2717 2021/3/271

6、8 海绵动物的基本结构海绵动物的基本结构 2021/3/2719 皮层和胃层之间有非细胞结构的中胶层皮层和胃层之间有非细胞结构的中胶层, , 其中有其中有变形细胞变形细胞和和骨针骨针。 2021/3/2720 2021/3/2721 骨骼骨骼: : 海绵动物中胶层内的变形细胞可以形成海绵动物中胶层内的变形细胞可以形成 造骨细胞造骨细胞, ,造骨细胞产生骨针或海绵丝造骨细胞产生骨针或海绵丝, , 形成骨骼。形成骨骼。 骨针由造骨细胞分泌形成骨针由造骨细胞分泌形成, ,成分有钙质或成分有钙质或 硅质硅质, ,形状有单轴、三辐、三轴六辐、四形状有单轴、三辐、三轴六辐、四 轴八辐等。轴八辐等。 海绵丝

7、的成分为角质海绵丝的成分为角质, ,类似胶原蛋白类似胶原蛋白, ,相相 互交错成网状。互交错成网状。 2021/3/2722 2021/3/2723 海绵动物的各种骨骼海绵动物的各种骨骼 2021/3/2724 水沟系统水沟系统: : 水沟系统是海绵动物的主要特征之一水沟系统是海绵动物的主要特征之一, , 对海绵动物的固着生活方式十分重要。对海绵动物的固着生活方式十分重要。 海绵动物成体无运动能力海绵动物成体无运动能力, ,因此它们的因此它们的 呼吸、摄食、排泄、生殖等生理机能都呼吸、摄食、排泄、生殖等生理机能都 依靠水沟系统中的水流来实现。依靠水沟系统中的水流来实现。 根据海绵动物水沟系统的

8、复杂程度根据海绵动物水沟系统的复杂程度, ,可可 分为单沟型、双沟型和复沟型三大类。分为单沟型、双沟型和复沟型三大类。 2021/3/2725 2021/3/2726 单沟型单沟型(ascon type)(ascon type)体壁上由孔细胞进体壁上由孔细胞进 水小孔将中央腔与外界连通。水小孔将中央腔与外界连通。 水流途径水流途径: :外界外界孔细胞进水小孔孔细胞进水小孔中央中央 腔腔出水口出水口外界。外界。 2021/3/2727 双沟型双沟型(sycon type)(sycon type)是单沟型体壁凹凸是单沟型体壁凹凸 形成两种水管形成两种水管, ,一种称流入管一种称流入管, ,由流入孔

9、由流入孔 与外界相通。一种称辐射管与外界相通。一种称辐射管, ,与中央腔相与中央腔相 通。流入管壁为扁平细胞通。流入管壁为扁平细胞, ,辐射管壁为领辐射管壁为领 鞭毛细胞鞭毛细胞, ,流入管与辐射管之间有前幽门流入管与辐射管之间有前幽门 孔相通。辐射管通到中央腔的孔称为后孔相通。辐射管通到中央腔的孔称为后 幽门孔。中央腔内壁由扁平细胞构成。幽门孔。中央腔内壁由扁平细胞构成。 水流途径水流途径: :外界外界流入孔流入孔流入管流入管前幽前幽 门孔门孔辐射管辐射管后幽门孔后幽门孔中央腔中央腔出出 水口水口外界。外界。 2021/3/2728 2021/3/2729 复沟型复沟型(leucon typ

10、e)(leucon type)是最复杂的水沟类是最复杂的水沟类 型型, ,是在双沟型基础上体壁进一步折叠凹是在双沟型基础上体壁进一步折叠凹 凸形成的。体壁的中胶层内形成数目众凸形成的。体壁的中胶层内形成数目众 多的鞭毛室多的鞭毛室, ,鞭毛室由领鞭毛细胞构成。鞭毛室由领鞭毛细胞构成。 鞭毛室以流入管与外界相通、流出管与鞭毛室以流入管与外界相通、流出管与 中央腔相通。中央腔壁也由扁平细胞构中央腔相通。中央腔壁也由扁平细胞构 成。成。 水流途径水流途径: :外界外界流入孔流入孔流入管流入管前幽前幽 门孔门孔鞭毛室鞭毛室后幽门孔后幽门孔流出管流出管中中 央腔央腔出水口出水口外界。外界。 2021/3

11、/2730 2021/3/2731 2021/3/2732海绵动物的水沟系统海绵动物的水沟系统 2021/3/2733 海绵动物领鞭毛细胞的数目随水沟系统海绵动物领鞭毛细胞的数目随水沟系统 的复杂而增加的复杂而增加, ,如此通过海绵体水流的速如此通过海绵体水流的速 度和流量也增加。度和流量也增加。 海绵能在大量水流经过体内的时候获得海绵能在大量水流经过体内的时候获得 足够的食料和氧足够的食料和氧, ,同时也可将废物随水流同时也可将废物随水流 排出体外。排出体外。 2021/3/2734 2021/3/2735 生殖与胚胎发育生殖与胚胎发育 无性生殖无性生殖: : 分为出芽生殖和芽球生殖两种方式

12、。分为出芽生殖和芽球生殖两种方式。 出芽生殖出芽生殖: : 身体一部分向外突出成芽体身体一部分向外突出成芽体, ,逐渐成为新逐渐成为新 个体。个体。 2021/3/2736 2021/3/2737 芽球生殖芽球生殖: : 中胶层内一些获得营养的变形细胞聚集中胶层内一些获得营养的变形细胞聚集 后后, ,外面分泌一层几丁质膜外面分泌一层几丁质膜, ,造骨细胞在造骨细胞在 几丁质膜上分泌骨针几丁质膜上分泌骨针, ,只留一个胚孔而成只留一个胚孔而成 为芽球。为芽球。 海绵因环境不良死去海绵因环境不良死去, ,芽球存活芽球存活, ,环境适环境适 宜时宜时, ,芽球萌发长成了新个体。芽球萌发长成了新个体。

13、 2021/3/2738 2021/3/2739海绵动物的芽球海绵动物的芽球 2021/3/2740 有性生殖有性生殖: : 精子随海绵水沟系统的水流经中央腔排精子随海绵水沟系统的水流经中央腔排 出体外出体外, ,并进入其它海绵个体中央腔内。并进入其它海绵个体中央腔内。 当精子通过领鞭毛细胞时当精子通过领鞭毛细胞时, ,领鞭毛细胞脱领鞭毛细胞脱 去领与鞭毛去领与鞭毛, ,成为变形虫状成为变形虫状, ,然后将精子然后将精子 带入中胶层内与卵细胞受精。带入中胶层内与卵细胞受精。 不同海绵动物的胚胎发育过程有所不同。不同海绵动物的胚胎发育过程有所不同。 寻常海绵纲的海绵发育成为实胚幼虫寻常海绵纲的海

14、绵发育成为实胚幼虫, ,钙钙 质海绵纲的海绵发育成为两囊幼虫。质海绵纲的海绵发育成为两囊幼虫。 2021/3/2741 2021/3/2742 钙质海绵的胚胎发育过程钙质海绵的胚胎发育过程: : 受精卵进行受精卵进行3 3次纵裂次纵裂1 1次横裂后形成次横裂后形成8 8个个 大的和大的和8 8个小的胚胞。个小的胚胞。 囊胚阶段小胚胞向囊胚腔内生出鞭毛囊胚阶段小胚胞向囊胚腔内生出鞭毛, , 大胚胞一端形成开孔。大胚胞一端形成开孔。 囊胚由开孔翻转出来囊胚由开孔翻转出来, ,小胚胞着生的鞭小胚胞着生的鞭 毛位于囊胚表面毛位于囊胚表面, ,称为两囊幼虫。称为两囊幼虫。 两囊幼虫随水流离开母体两囊幼虫

15、随水流离开母体, ,有鞭毛的小有鞭毛的小 胚胞内陷胚胞内陷, ,大胚胞包在外面大胚胞包在外面, ,并以小胚并以小胚 胞陷入的开口处附着在物体表面胞陷入的开口处附着在物体表面, ,发育发育 为海绵个体。为海绵个体。 2021/3/2743 钙质海绵胚胎发育过程钙质海绵胚胎发育过程 2021/3/2744 2021/3/2745 2021/3/2746 大多数多细胞动物发育过程是植物极的大多数多细胞动物发育过程是植物极的 大胚胞形成内层细胞大胚胞形成内层细胞, ,动物极的小胚胞形动物极的小胚胞形 成外层细胞。成外层细胞。 海绵动物发育过程中动物极的小胚胞形海绵动物发育过程中动物极的小胚胞形 成内层

16、细胞成内层细胞, ,植物极的大胚胞形成外层细植物极的大胚胞形成外层细 胞。胞。 海绵动物胚胎发育中的这种特殊现象称海绵动物胚胎发育中的这种特殊现象称 为胚胎发育的为胚胎发育的逆转逆转(inversion)(inversion)。 为示区别为示区别, ,把海绵动物内外两层细胞各称把海绵动物内外两层细胞各称 为胃层和皮层。为胃层和皮层。 2021/3/2747 呼吸与排泄呼吸与排泄: : 海绵动物没有专门的呼吸与排泄器官。海绵动物没有专门的呼吸与排泄器官。 靠水沟系统的水流直接带来氧并带走二靠水沟系统的水流直接带来氧并带走二 氧化碳和代谢废物氧化碳和代谢废物, ,食物残渣由变形细胞食物残渣由变形细

17、胞 或领细胞送入水中并由水流带走。或领细胞送入水中并由水流带走。 2021/3/2748 神经传导神经传导: : 海绵动物没有神经系统。海绵动物没有神经系统。 只是在中胶层内有些由变形细胞形成的只是在中胶层内有些由变形细胞形成的 星芒状细胞星芒状细胞被认为具有神经传导功能。被认为具有神经传导功能。 2021/3/2749 分类分类 海绵动物约海绵动物约50005000种种生活在海洋中生活在海洋中, ,约约150150种种 生活在淡水中。生活在淡水中。 根据骨针质地和形状、水沟系统的类型根据骨针质地和形状、水沟系统的类型, , 海绵动物分为三个纲。海绵动物分为三个纲。 钙质海绵纲钙质海绵纲(Ca

18、lcarea):(Calcarea): 骨针钙质。体小形骨针钙质。体小形, ,生活在浅海生活在浅海, ,色灰白色灰白, , 水沟系统简单（单沟型或双沟型）。水沟系统简单（单沟型或双沟型）。 如白枝海绵、毛壶。如白枝海绵、毛壶。 2021/3/2750 2021/3/2751 六放海绵纲六放海绵纲(Hexactinellida):(Hexactinellida): 骨针硅质骨针硅质, ,大大, ,三轴六辐或六辐的倍数三轴六辐或六辐的倍数, ,水水 沟复沟型沟复沟型, ,鞭毛室大。产于深海。鞭毛室大。产于深海。 如偕老同穴、拂子介。如偕老同穴、拂子介。 “偕老同穴偕老同穴”指的是一种小虾与一种海绵

19、指的是一种小虾与一种海绵 之间的共栖现象之间的共栖现象: :小虾在幼期随水流经过小虾在幼期随水流经过 入水孔进入水沟系统的鞭毛室入水孔进入水沟系统的鞭毛室, ,取食长大取食长大 后便不能离开后便不能离开, ,雌雄成对雌雄成对, ,终其一生。终其一生。 2021/3/2752 2021/3/2753 2021/3/2754 寻常海绵纲寻常海绵纲(Demospongiae):(Demospongiae): 骨骼为角质的海绵丝骨骼为角质的海绵丝, ,或虽为硅质但不是或虽为硅质但不是 六放的六放的, ,水沟系统为复沟型水沟系统为复沟型, ,鞭毛室小鞭毛室小, ,体体 形不规则。生活在海洋及淡水。形不规

20、则。生活在海洋及淡水。 如南瓜海绵、穿贝海绵、软海绵、马海如南瓜海绵、穿贝海绵、软海绵、马海 绵。绵。 2021/3/2755 2021/3/2756 海绵动物是一类极原始的多细胞动物海绵动物是一类极原始的多细胞动物: : 细胞没有明显的组织分化细胞没有明显的组织分化, ,更没有出现器更没有出现器 官和系统。官和系统。 具有和原生动物中领鞭毛虫构造一样的具有和原生动物中领鞭毛虫构造一样的 领鞭毛细胞领鞭毛细胞, ,而其它多细胞动物没有而其它多细胞动物没有, ,故故 被认为是由某些类似原海绵虫的领鞭毛被认为是由某些类似原海绵虫的领鞭毛 虫群体进化而来的。虫群体进化而来的。 具有独特的水沟系统具有

21、独特的水沟系统; ;无消化腔无消化腔, ,只能进只能进 行细胞内消化行细胞内消化; ;没有神经系统。没有神经系统。 2021/3/2757 胚胎发育有其它多细胞动物所没有的胚胎发育有其它多细胞动物所没有的 “逆转逆转”现象。现象。 从进化上看从进化上看, ,海绵动物与其它多细胞动物海绵动物与其它多细胞动物 的发生不一样的发生不一样, ,而且一直处于相对停滞的而且一直处于相对停滞的 状态状态, ,现存海绵动物与海绵动物化石差别现存海绵动物与海绵动物化石差别 很小。很小。 一般认为它们是动物进化中的侧枝一般认为它们是动物进化中的侧枝, ,因此因此 又被称为又被称为侧生动物侧生动物(Parazoa)(Parazoa)。 2021/3/2758 海绵动物的用途与危害海绵动物的用途与危害: 海绵动物的再生能力很强。捣碎匀浆后海绵动物的再生能力很强。捣碎匀浆后,分分 离不同类型的细胞离不同类型的细胞,这些单独的细胞能重新这些单独的细胞能重新 聚合成个体。若将两种海绵的多个个体细聚合成个体。若将两种海绵的多个个体细 胞放在一起胞放在一起,则一种海绵的细胞只和同种海则一种海绵的细胞只和同种海 绵的细胞聚合绵的细胞聚合,而不和另一种海绵的细胞聚而不和另一种海绵的细