脊索动物门CHORDATES课件

vertebratezoology脊椎动物学任课教师：济宁学院生命科学与工程系

胡树慧联系电话：办公地点：理科教学楼A—415E-mail：QQ:767630703适应辐射：凡是分类地位相近的物种，由于分别适应各种生活环境，经过长期演变，终于在形态结构上造成明显差异的现象，称为适应辐射。Adaptiveradiation:Theformationofmanynewspeciesfollowingtheavailabilityofnewenvironmentsorthedevelopmentofanewadaptation.Theevolutionofofmanydiverselyadaptedspeciesfromacommonancestoruponintroductiontovariousnewenvironmentalopportunitiesandchallenges半索动物的分类地位：(一)有学者认为口索可能是最初出现的脊索,因此认为半索动物属于脊索动物门的一个亚门.

(二)有学者认为口索不是脊索的同源器官,口索很可能是内分泌系统的一个器官.而且柱头虫具有许多无脊椎动物的特征,如具有腹神经索,开放式循环系统,肛在身体末端等特点.因此认为半索动物的分类地位应该是位于无脊椎动物与脊索动物之间的一个独立的"门".

第一章脊索动物门（CHORDATES）Definition（脊索动物的定义）Thegreatphylumchordata（脊索动物门）derivesitsnamefromoneofthefewcommoncharacteristicsofthisgroup--thenotochord.Thisstructureispossessedbyallmembersofthephylum,eitherinthelarvalorembryonicstagesorthroughoutlife.Thethreedistinctivecharacteristicsthatchordatesapartfromallotherphylaarethenotochord,dorsaltubularnervecord,andpharyngealgillslits.Thesecharacteristicsarealwaysfoundintheearlyembryo,althoughtheymaybealteredormaydisappearaltogetherinlaterstagesofthelifecycle.Thesethreefeaturesaresoimportantthateachmeritsashortdescriptionofitsown.第一节、脊索动物门的主要特征一、终生或胚胎期具有脊索：是背部起支持体轴作用的一条有弹性又有硬度棒状结构，介于消化道和神经管之间。*来源：*组成：*出现时期：二、具有背神经管：脊索动物神经系统的中枢部分呈管状，位于身体的背中线，脊索的上方。它是由胚胎发育早期的外胚层细胞下陷卷褶而形成。在高等的脊索动物，神经管的前端膨大形成脑，后面的部分则形成脊髓。DORSALTUBULARNERVECORD.Intheinvertebratephylathenervecord(oftenpaired)isventraltothealimentarycanalandissolid,butinthechordatesthecordisdorsa1tothealimentarycanalandisformedasatube.Theanteriorendofthistubeinvertebratesbecomesenlargedtoformthebrain.Thehollowcordisproducedbytheinfoldingofectodermalcellsonthedorsalsideofthebodyabovethenotochord.Amongthevertebratesthenervecordliesintheneuralarchesofthevertebrae,andtheanteriorbrainissurroundedbyabonyorcartilaginouscranium.PHARYNGEALGILLSLITS.Pharyngealgillslitsareperforatedslitlikeopeningsthatleadfromthepharyngealcavitytotheoutside.Theyareformedbytheinvaginationoftheoutsideectodermandtheevaginationoftheendodermalliningofthepharynx.Thetwopocketsbreakthroughwhentheymeet,toformtheslit.Inhighervertebratesthesepocketsmaynotbreakthroughandonlygroovesareformedinsteadofslits;alltracesofthemusuallydisappear.Informsthatusetheslitsforbreathing,gillswithbloodvesselsareattachedtothemarginsoftheslitsandmakethegaseousexchangewiththewaterthatentersthemouthandpassesthroughthepharyngealgillslits.Theslitshaveintheirwallssupportingframeworksofgillbars.Primitiveformssuchasamphioxushavealargenumberofslits,butonlysixorsevenaretheruleinthefish.Thetransitoryappearanceoftheslitsinlandvertebratesisoftenusedasevidenceforevolution.四、脊索动物门的次要特征：1、心脏如存在，总是位于消化管的腹面。2、尾部如存在，总是位于肛门的后方。3、骨骼系统属于生活的内骨骼。原口动物与后口动物：三胚层多细胞动物分为两类：原口动物胚胎时期的胚孔（原口）发育成动物的口，肛门是在相对的一侧开口形成的，节肢动物以前的无脊椎动物类群属于原口动物，原口动物的另一个特点是以裂体腔法形成体腔。包括：扁形动物，线形动物，环节动物，软体动物，节肢动物。后口动物胚胎时期的原口发育为动物的肛门或封闭，而相对的一侧形成新的开口发育为动物的口。具有这种发育方式的动物称为后口动物。包括：棘皮动物、半索动物、脊索动物。

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。一、尾索动物亚门SubphylumUrochordata*主要特点：脊索和背神经管仅存在于幼体的尾部，成体退化或消失；体表被有被囊。*重要类群：尾海鞘纲、海鞘纲、樽海鞘纲等。二、头索动物亚门SubphylumCephalochordata*主要特点：脊索和背神经管纵贯于全身的背部，并终生保留；咽鳃裂众多。仅头索纲Cephalochoda一个类群*无头类：头索动物体呈鱼形，体节分明，表皮只有一层细胞，头部不明显（脑和感觉器官还没有分化出来），故称无头类。（二）鱼纲Pisces：出现上、下颌，体表大多被鳞，鳃呼吸，成对的前后肢形成适于水生生活的胸鳍和腹鳍。*有颌类Gnathostoma：包括鱼纲和其它高等四足类。

*新的分类系统将原来鱼纲中的软骨鱼类和硬骨鱼类分别提升分为2个独立的纲，即软骨鱼纲和硬骨鱼纲。*软骨鱼纲：出现上下颌，称为有颌类。骨骼全为软骨，体被盾鳞，出现了成对的鳍，鳃裂直接开口体外。*硬骨鱼纲：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。（三）两栖纲Amphibia：皮肤裸露，幼体用鳃呼吸，以鳍游泳，经过变态后的动物上陆生活，营肺呼吸和以五趾型附肢pentadactyllimb运动。与其他更高等脊椎动物共称为四足类。

（五）鸟纲Aves：体表被羽（feather），前肢特化成翼，恒温，卵生。

（六）哺乳纲Mammalia：身体被毛，恒温，胎生，哺乳。

一、代表动物——柄海鞘Styelaclava（一）外形和生活方式*柄、入水孔、缘膜（有何作用？）、出水孔。*背腹部：如何区分？*垒叠的聚生现象：柄海鞘外形图柄出水孔入水孔1.体壁：*构成：上皮细胞、肌肉纤维；*被囊——由体壁分泌的一种化学成分类似植物纤维素的被囊素（tunicin）形成。背囊有何特点和意义？

2.消化和呼吸系统（1）围鳃腔：是由身体表面陷入内部所形成的空腔。（2）

消化管：口→咽→食道→胃→肠→肛门（开口于围鳃腔）。（3）背板（或称咽上沟）和内柱：食物在咽内是如何运行的？（3）呼吸器官：咽壁有许多细小的鳃裂，鳃裂的间隔里分布着丰富的毛细血管，当水流携带着食物微粒通过鳃裂时就能进行气体交换，完成呼吸作用。

3.循环方式和排泄器官（1）循环方式：开管式循环。*心脏：位于身体腹面靠近胃部的围心腔内，藉着围心膜的收缩而搏动。*鳃血管：由心脏前端发出沿咽腹分支到鳃裂间的咽壁上。*肠血管：由心脏后端分支到各内脏器官并注血进入器官组织的血窦之间。

*特殊的可逆式血液循环流向

（2）排泄器官：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，称为肾小囊renalvesicles。

4.

神经：神经系统和感觉器官退化。5.生殖系统：雌雄同体，异体受精。（三）幼体及变态

1.柄海鞘幼体的变态过程：

*短时间的游泳→附着→尾部连同脊索萎缩消失→神经管退化成神经节，感官消失→咽部扩大，鳃裂数增加→内部器官旋转约90˚→形成被囊→固着生活。

2幼体和变态

幼体具脊索动物3大特征，尾内有脊索；脊索背部有中空的背神经管，神经管前端膨大成脑泡，并具眼点和平衡器；消化道前端分化成咽，咽壁上有鳃裂。尾在肛门后方，心脏位于腹面。变态期间：尾部连同脊索逐渐萎缩消失，神经管退化成神经节，感觉器官消失,裂数增加，体壁分泌被囊素形成被囊，开始营固着生活。逆行变态或退化变态(retrogressivemetamorphosis):尾索动物（海鞘等）的幼体和成体有着截然不同的生活方式，其幼体有着复杂的结构，而成体结构简单；在由幼体向成体转变的过程中，这些复杂的器官趋于简化和消失。。变态：动物的幼体和成体有着明显不同的外部形态和内部结构，由幼体到成体要经过的深刻的形态和结构的改造过程成为变态。Metamorphosis:isabiologicalprocessbywhichananimalphysicallydevelopsafterbirthorhatching,involvingaconspicuousandrelativelyabruptchangeintheanimal'sbodystructurethroughcellgrowthanddifferentiation.Someinsects,amphibians,mollusks,crustaceans,Cnidarians,echinodermsandtunicatesundergometamorphosis,whichisusually(butnotalways)accompaniedbyachangeofhabitatorbehavior.

二、尾索动物分类

（一）尾海鞘纲Appendiculariae：1.是尾索动物中最原始的类型，代表动物为住囊虫Oikopleura和巨尾虫Megalocerushuxleyi等。*住囊虫：生活习性有何特点？2.主要特征：体外无被囊；只有两个直接开口于体外的鳃裂而缺乏围鳃腔；生长发育过程中无逆行变态，终生保持着带有长尾的幼体状态，大多数营自由游泳生活，又名幼形纲Larvacea。3.我国至今未发现本纲动物。

尾索动物分类尾海鞘纲(幼形纲)海鞘纲（二）海鞘纲Ascidiacea1.主要特征：种类繁多，包括单体和群体两种类型，附着于物体或营水底固着生活。2.代表动物：米氏小叶鞘Leptoclinummitsukurii、玻璃海鞘Cionaintestinalis、瘤海鞘Styelacanops、乳突皮海鞘Molgulamanhattensis等。

入水管孔出水管孔玻璃海鞘和菊海鞘1.主要特征：大多数种类是营自由游泳生活的漂浮型海鞘，体成桶形或樽形，咽壁有2个或更多的鳃裂；成体无尾，入水孔和出水孔分别位于身体的前后端；被囊薄而透明，外有环状排列的肌肉带，可自前往后依次收缩；生活史复杂，繁殖方式是有性与无性的世代交替。2.代表动物：樽海鞘Doliolumdeuticulatum、小海樽Doliolettanatilnalis、磷海鞘Pyrosomaatlanticum（口孔内缘有磷光器，漂浮时能发出闪烁的磷光，别名火体虫）等

（三）樽海鞘纲Thaliacea精巢胃肌环入水管孔出水管孔卵巢心鳃裂神经节脑下腺神经围鳃腔樽海鞘第四节

头索动物亚门

*头索动物是一类终生具有发达脊索、被神经管和咽鳃裂等特征的无头鱼形脊索动物，脊索延伸至背神经管的前方，故称头索动物。

一、代表动物——白氏文昌鱼Branchiostomabelcheri

有一套特化的取食和滤食器官*口笠——前庭和轮器*口、触须、缘膜、触手。*背鳍、尾鳍、臀前鳍；无偶鳍，身体前部两侧各有一条腹褶。*腹孔：又名围鳃腔孔。1.外形：体形略似小鱼，两端尖出，故称双尖鱼，又因尾形状很象矛头而名海矛。2.生活方式：3.我国福建沿海文昌鱼种群数量变化。说明了什么？

（二）内部构造1.皮肤：由表皮和真皮两部分构成。2.骨骼：尚未形成骨质的骨骼。3.肌肉：全身主要的肌肉是60多对按节排列于体侧的V字形肌节，两侧的肌节互不对称。此外还有横肌和括约肌。

4.消化和呼吸器官：（1）摄食：靠轮器和咽部纤毛的摆动，使食物随水流经口进入咽。

（2）消化：咽内有内柱、咽上沟和围咽沟等。肝盲囊与脊椎动物的肝脏为同源器官。（3）呼吸器官：咽腔和皮肤。

5.血液循环：文昌鱼的循环系统属于闭管式，无心脏，但有具搏动能力的腹大动脉，因而被称为狭心动物。文昌鱼血液循环模式图前主静脉背动脉根背大动脉后主静脉鳃裂鳃动脉腹大动脉咽总主静脉肝门静脉肝盲囊肠下静脉肠Althoughthereisnoheart,thebloodsystemsimilartothatofhigherchordates.Thebloodmovesposteriorlyinthedorsalaortaandanteriorlyintheventralaorta;ahepaticportalveinleadsfromtheintestinestotheliver.Bloodispropelledbycontractionsoftheventralaortaandiscarriedtothedorsalaortabyvesselsinthegillbars.Thebloodisalmostcolorless,withafewredcorpuscles.6.排泄器官：由数十对按节排列的肾管组成。*褐色漏斗：有排泄功能？一种感受器？文昌鱼的肾7.神经系统：*背神经管：脑泡。*背裂：*脑神经：2对，由脑泡发出。*脊神经：自神经管两侧发出，包括背根和腹根。*感觉器官：不发达——脑眼；色素点，又叫眼点；感觉细胞；哈氏窝（与脊椎动物脑下垂体同源）

8.生殖系统：雌雄异体，生殖腺附生于围鳃腔两侧的内壁上。（三）胚胎发育和变态*变态过程：受精卵→桑葚胚→囊胚→原肠胚→神经胚→幼体→变态。

第五节

脊椎动物亚门脊椎动物的主要特征：1、神经系统和感官发达，出现了明显的头部：神经管的前端分化成脑，后端分化成脊髓。同时在前端出现了集中的感觉器官眼、耳、鼻等。脑和感官与保护它们的头骨结合在一起，构成了明显的头部——有头类。2、具有生活的内骨骼：脊椎动物的骨骼包埋于体内肌肉组织之间，它起源于中胚层，是生活的组织，能随着身体的长大而增大。在绝大多数的种类，脊索仅见于胚胎发育的早期，以后即为由单个的脊椎骨连接而成的脊柱所代替。3、代谢机能复杂：（1）有专门的呼吸器官：原生的水生种类以鳃呼吸；次生的水生种类以及陆生种类，其成体以肺呼吸，鳃裂胚胎期及幼体，以后关闭消失。（2）有完善的循环系统：脊椎动物的循环系统为闭管式，出现了能收缩的心脏，血液循环的动力加大，促进了血液循环，有利于生理机能的全面提高。（3）以构造复杂的肾脏代替肾管，提高了排泄系统的机能，使旺盛的新陈代谢活动产生的大量废物能有效及时地排出体外。4、除了圆口类外都具备上下颌5、除了圆口类外都具有成对