高中生物-普通动物学脊椎动物及圆口纲课件

脊椎动物学脊椎动物一、脊索动物门的特征（一）主要特征1．脊索（notochord）：这是脊索动物身体背部起支持作用的一条棒状支柱，位于消化道的背面，神经管的腹面，具弹性，不分节。脊索是由内部富有液泡的细胞组成，外面围有厚的结缔组织鞘——脊索鞘。脊索之所以有一定的硬度，就是由于液泡的膨压所致。一切脊索动物都具有脊索，但是只有在一部分低等脊索动物中才终生保留（如文昌鱼），尾索动物的多数种类只在幼体时期有脊索，脊椎动物（圆口类除外）则只在胚胎时期有脊索，后来被脊椎骨所代替，脊索本身则完全退化或仅留残余。2．背神经管（dorsaltubularnervecord）：中枢神经系统位于脊索的背面，呈管状，其内部有管腔。中空的背神经管是一切脊索动物所特有的。在发生上，神经管是由胚胎背中部的外胚层下陷卷拢而形成。脊椎动物的神经管前部膨大形成脑，脑以后的神经管发育成为脊髓。神经管的内腔在成体中仍保存下来，在脑中成为脑室，在脊髓中成为中央管。3．鳃裂（gillslits）：消化道的前段（咽部）两侧有一系列成对的裂缝，称为鳃裂，直接或间接与外界相通。水栖脊索动物的鳃裂终生存在，在鳃裂之间的咽壁上着生充满血管的鳃，作为呼吸器官；陆栖脊索动物仅在胚胎期和某些种类的幼体期（如蝌蚪）有鳃裂，成体时消失或变为其他结构。（二）一般特征密闭式的循环系统（尾索动物例外）：心脏如存在，总是位于消化道的腹面；大多数脊索动物血液具红细胞，其中的血红蛋白是高效能氧的运载者；尾部如存在，总是在肛门的后方，即所谓肛后尾（postanaltail）；骨骼如存在，则属于中胚层形成的内骨骼endoskeleton）。（三）与高等无脊椎动物共有的特征后口：胚胎期原肠胚的原口一端成为胚胎的后端，与原口相反的一端另外形成口称为后口两侧对称三胚层真体腔分节性无脊椎动物与脊椎动物的比较：

无脊椎动物脊椎动物

骨骼外胚层的外骨胳中胚层的内骨骼

心脏消化道的背面消化道的腹面

神经索实心、二条、消化道腹面中空、一条、消化道背面

脊索无有

尾索动物亚门

尾索动物包括海鞘、柄海鞘等在内的大约2000种海生动物，成体大多营固着生活。幼体具有脊索动物3大特征，但脊索仅限于尾部。幼体经变态至成体只保留鳃裂。体外包被特殊的被囊，由近似植物纤维素的被囊素构成，又称被囊动物（Tunicata）。本亚门动物长期被归属于无脊椎动物，直至1866年俄国胚胎学家柯瓦列夫斯基研究了海鞘的胚胎发育，才确立了它们的低等脊索动物的地位。尾索动物主要的生物学特征是（以海鞘为例）：1．成体外形长椭圆形，身体最外层是被囊，被囊内是一层柔软的外套膜。顶端有2个开口，顶部开口是入水管孔，侧面的开口是出水管孔.通过海鞘身体的水流对海鞘的生存和保护有重要意义。海鞘无内骨骼，靠水流产生内压以支持身体，同时水流对海鞘的新陈代谢是必需的。海鞘营固着生活方式。尾索动物亚门2．幼虫具有典型脊索动物的结构（包括一条脊索、一条背神经管、一条分节的肌肉质的尾）。但是变态以后，除了鳃裂以外，失去了脊索动物的其他结构（如尾及其肌肉、脊索消失，同时神经索变小成为圆形的神经节，外围神经由此向外辐射。咽扩大形成鳃蓝，鳃蓝具有大量覆盖着黏液的有纤毛的鳍条）。这种从幼体至成体结构更为简单化的变态称为逆行变态或退化变态。尾索动物亚门（Urochordata）3．咽部腹侧是内柱，它聚集了碘元素，是脊椎动物甲状腺的同源器官。4．具心脏（心脏能够改变搏动的方向）和血管。可见淋巴细胞，也可看到脊椎动物适应性免疫系统的退化痕迹。血细胞中包括钒（fan)细胞（但这种含钒的色素并没有表现出呼吸功能）。5．呼吸作用在咽部完成，咽内壁有丰富的毛细血管，当水流经过鳃裂时进行气体交换。尾索动物亚门（Urochordata）6．无集中的排泄器官，仅在肠的弯曲处有一团具排泄机能的细胞。7．雌雄同体，带有精卵巢，但为异体受精。受精卵发育成为“蝌蚪”状幼虫，幼虫经过变态为成体。无性生殖可形成大量群体，并在围鳃腔处具有一个共同的出口。8．神经中枢仅是一个神经节，位于入水管孔和出水管孔之间的外套膜上，由此发出若干神经分支分布到身体各个部分。头索动物亚门

本亚门动物是原索动物中高等的类群。也是脊索动物中最接近脊椎动物的类群。因其脊索纵贯全身并伸到身体最前端，超过了神经管的长度而得名，又称全索。约25种，分布在全世界的热带和亚热带的浅海中。仍属无头类。常见的种类为文昌鱼(Branchiostomabelcheri)。原索动物之二——头索动物亚门1、特征终生保留三大特征无头仍有分节现象存在生殖、排泄器官多对无心脏、血液无色头索动物亚门2、形态结构2.1外形：体形似小鱼，半透明，无头和躯干之分，左右侧扁，两端较尖。喜栖水质清澈的浅海海底泥沙中，平时少活动，大半身体埋于泥沙中，前端露出沙外。身体除口以外，还有两个孔与外界相通，即腹孔(atriopore)或围鳃腔孔和肛门(anus)。2.2内部结构：皮肤：皮肤有表皮(epidermis)和真皮(dermis)的分化。表皮仅由单层柱状上皮细胞组成，表皮外覆有一层角皮层(cuticle)。真皮是一薄层胶冻状结缔组织。腹面前部两侧有由皮肤下垂形成的成对的腹褶头索动物亚门骨骼：文昌鱼无骨质的骨骼，纵贯全身并一直向前越过神经管的脊索是主要的支持结构。无偶鳍。有1背鳍和尾鳍及身体腹面的臀鳍，身体两侧交替长着65个透明的肌节，这肌节是V字形。V字的尖端部分朝着前方，这对在水中的向前运动有利。

循环系统：闭管式循环。文昌鱼的循环系统已具有脊椎动物的基本模式。血液流动方向在腹面是从后向前，在背面是从前向后。

原索动物之二——头索动物亚门3发育和变态文昌鱼的受精卵经过桑椹胚、囊胚、原肠胚、神经胚等阶段，经历不到1天的胚胎发育，体表被有纤毛的幼体突破卵膜在海水中自由游泳，不久后沉落海底进行变态。前庭出现，鳃裂数目增加，由开口体外到通人新形成的围鳃腔中。文昌鱼的幼体期持续3个月左右。4头索动物的地位1)祖先可能是原始的无头类，与无脊椎动物有共同祖先；2)由于适应不同生活方式而演变为两支，一支演变为原始有头类，导向脊椎动物进化之路，另一支特化为旁支，演变成头索动物的鳃口科动物；3)认为头索动物是当前脊椎动物的原始类群，是脊椎动物的姐妹群。在动物学上占有重要的地位。第十五章脊椎动物的基本结构和功能

脊椎动物是脊索动物门中的一个亚门，与其他两个亚门动物具有共性，即在胚胎发育早期出现脊索、背神经管和鳃裂，但它又是结构最复杂、进化最高等的一个亚门。一、脊椎动物亚门的主要特征·

出现明显的头部。神经管前端分化出脑，并出现了集中的嗅、视、听等感觉器官，加上保护它们的头骨，形成明显的头部，脊椎动物又称为有头类(Craniata)。第十五章脊椎动物的基本结构和功能·脊柱(vertebralcolumn)代替了脊索。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，但在较高等脊椎动物中脊索仅留残余或完全退化。·除圆口类外，脊椎动物出现了上下颌，能主动地捕捉食物，提高营养代谢的能力。·除圆口类外，脊椎动物出现了成对的附肢，即水生动物的偶鳍和陆生动物的附肢，大大加强动物在水中和陆地的活动能力和范围，提高了取食、求偶和避敌的能力。·鳃作为水生脊椎动物的呼吸器官进一步完善，而陆生脊椎动物仅在胚胎期或幼体阶段用鳃呼吸，成体出现了肺呼吸。·集中的肾脏代替了分节排列的肾管，更有效地排出新陈代谢产生的废物。·肌肉质的有收缩功能的心脏代替了腹大动脉，循环系统进一步完善。高等动物(鸟类和哺乳类)心脏中的缺氧血和多氧血进一步分开，代谢率进一步提高。脊椎动物的肾脏有：前肾、中肾、后肾三种类型前肾：位于身体前端，由许多排泄小管（肾小管）组成。排泄小管以肾口开口于体腔内。肾口漏斗状，上面有很多纤毛，可直接从体腔内收集排泄物。在肾口附近有血管丛形成的血管球，通过过滤把血液中的代谢废物滤出，再进入肾口。排泄小管的另一端与前肾导管相连。脊椎动物在胚胎发育阶段都有前肾出现，但只有部分圆口纲以前肾为排泄器官，鱼纲和两栖纲的前肾是胚胎期的排泄器官。中肾：位于前肾的后方。中肾的肾小管开始退化，部分肾口消失。在靠近肾口处的排泄小管管壁内陷，形成双层的囊状结构，称为肾球囊。它把血管球包在中间，形成肾小体。由肾小体和排泄小管组成具有泌尿功能的基本单位----肾单位。在中肾阶段，前肾导管纵裂为二，一根为中肾导管，各肾单位与中肾导管相连，在雄性动物有输精作用。另一根在雄性退化为米氏管，在雌性则为输卵管。中肾是鱼类和两栖类在胚后期的排泄器官。

后肾：位于体腔后部。

后肾的排泄小管肾口已完全消失，前端都形成了肾小体，各排泄小管通入后肾导管即输尿管。后肾导管是在中肾导管基部伸出的一对突起，各与一个后肾相连。中肾导管变成输精管。后肾是爬行类以后的动物的排泄器官。

第十五章脊椎动物的基本结构和功能二、脊椎动物的起源

已知最早的脊椎动物是无颌类，化石出现在5亿年前美洲和亚洲的海洋沉积中。其中最早的种类是牙形石动物。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。第十五章脊椎动物的基本结构和功能总结

本门动物在生命周期中的某一阶段或一生具脊索，和棘皮动物可能有共同的生活在前寒武纪的祖先。

具有3大特征即脊索、背神经管和鳃裂，以及肛后尾及其他次要特征。

分为3大亚门：–——尾索动物亚门–——头索动物亚门–——脊椎动物亚门

圆口纲无颌类鳍足动物无羊膜类变温动物鱼纲有颌类两栖纲兽足动物爬行纲羊膜类恒温动物鸟纲哺乳纲

脊椎动物各纲起源年代祖先哺乳纲三叠纪兽形类鸟纲侏罗纪（三叠纪）始祖鸟（假鳄类）爬行纲石炭纪坚头类两栖纲泥盆纪总鳍鱼类鱼纲志留纪盾皮鱼圆口纲奥陶纪甲胄鱼共同祖先原始脊索动物原始有头类原始有颌类棘皮动物尾索动物头索动物钻沙生活固着生活无颌类奥陶纪（4.5亿年前）甲胄鱼泥鱼纪绝灭圆口纲爬行纲鱼纲鸟纲哺乳纲两栖纲第十六章低等的无颌脊椎动物——圆口纲

圆口纲动物又称无颌类，因有一个圆形的口吸盘而得名为圆口类，是无颌、无成对附肢的低等脊椎动物，主要包括七鳃鳗和盲鳗2大类。生活在海水或淡水中，外形象鱼，但比鱼类低等。由于营寄生或半寄生，成为危害渔业的动物。七鳃鳗第十六章低等的无颌脊椎动物——圆口纲1进化地位

是现存脊椎动物中最低等、最原始的一纲，是由原始有头类发展出的一支没有上下颌的无颌类。包括盲鳗和七鳃鳗2大类。

2主要特征口为吸附型，没有上下颌；脊索终生存留，没有脊椎，只有神经弧的雏形；只有奇鳍，没有偶鳍，是脊椎动物中唯一没有附肢的一个纲；只有一个鼻孔，位于头部的中线上；独特的鳃呼吸器官——鳃囊；内耳中只有一个或两个半规管。第十六章低等的无颌脊椎动物——圆口纲七鳃鳗与文昌鱼的比较

第十六章低等的无颌脊椎动物——圆口纲

3结构和功能(七鳃鳗的成体)3.1外形：体长15cm至1m，分头、躯干和尾。皮肤裸露无鳞，皮肤中单细胞粘液腺发达。无偶鳍，只有奇鳍，即背鳍和尾鳍(雌性具一臀鳍)。1对眼，无眼睑．眼后两侧各有7个鳃裂开孔，故名七鳃鳗，过去有人误认为眼睛也是鳃裂，又有八目鳗之称。身体前端具口漏斗，尾前部腹面有泄殖孔。营寄生或半寄生，以口漏斗吸附于寄主体表或钻入体内。七鳃鳗第十六章低等的无颌脊椎动物——圆口纲32幼体和变态七鳃鳗的幼体为沙隐虫，与成体区别很大，但其有许多特征近似于文昌鱼。相似的特征如：（1）有连续的鳍褶沿背侧延伸绕过尾部；（2）口部具上下唇，上唇大而呈马鞍形，似文昌鱼的口笠；（3）咽部具围咽沟和内柱，内柱在变态后成为成体的甲状腺，内柱与甲状腺的同源关系在文昌鱼中也得到证实；（4）有与文昌鱼相同的呼吸和钻泥沙的被动取食方式；（5）具有似脊椎动物集中的心脏和感觉器官等。这种近似可能把沙隐虫看成是脊椎动物祖先的模式，也支持了原索动物与脊椎动物密切的亲缘关系、并可能具有共同祖先的观点。沙隐虫阶段将持续3—7年，最终变态为成体。

第十六章低等的无颌脊椎动物——圆口纲第十六章低等的无颌脊椎动物——圆口纲33原始和特化的结构没有真正可咬合的上、下颌；但口腔具有可吸附的口漏斗和具有角质齿的舌，且口腔腺分泌抗凝血剂，使寄主血液不凝固；没有成对的附肢（只有奇鳍而没有偶鳍），尾是脊椎动物中最原始的原尾形（即内外结构完全对称）；具有原始不分节的肌节，成“W”形，角顶朝前；具有特殊的鳃囊和内鳃孔，由特化的软骨鳃蓝支持。

34进步而又不完善的结构皮肤裸露，体表粘滑富有粘液腺。皮肤中的表皮已由多层上皮细胞组成，真皮为有规则排列的结缔组织构成，有韧性；身体主要支持结构仍为发达的脊索，但已出现了雏形的脊椎骨（位于脊索背面，每1个体节出新2对极小的软骨弧片）；神经管分化为脑和脊髓，脑又进一步分化为5部脑（大脑、间脑、中脑、小脑和延脑），但依次排列在一个平面上；头骨非常原始，仅由脑下方的软骨基板代表；有集中的感觉器官（1个外鼻孔，内耳的前、后半规管，1对眼，原始的松果眼和顶眼等）；已有心脏的分化（1心房、1心室、1静脉窦），血液中已有红细胞，单循环（循环路线与文昌鱼相似），有肝门静脉；具有集中的肾脏（1对）和生殖腺（但生殖腺无生殖管道），雌雄异体。35内部结构：皮肤裸露，皮肤中的表皮已由多层上皮细胞组成，内有发达的单细胞腺，分泌粘液使体表粘滑。真皮为有规则排列的结缔组织，有韧性。第十六章低等的无颌脊椎动物——圆口纲骨骼系统：身体主要支持结构仍为脊索，但已出现了雏形的脊椎骨脊索背面的每1个体节出现2对极小的软骨弧片，无任何支持作用，但代表雏形脊椎骨。

第十六章低等的无颌脊椎动物——圆口纲肌肉：具有原始肌节，成W形，角顶朝前。消化系统：无主动捕食的可咬合的上下颌。具有可吸附的口漏斗和具有角质齿的舌口腔腺分泌抗凝血剂，使寄主血液不凝固。无消化道各部的分化。第十六章低等的无颌脊椎动物——圆口纲呼吸系统：咽分背、腹两管，背部为消化管，腹部为呼吸管。通路：两条，外鳃孔周围具有肌肉，可控制水流的出入。水流→口腔→呼吸道→内鳃孔→鳃囊↓↑外鳃孔（7个）↓↑水流鳃囊（gillpouch）

是鳃裂的一部分膨大形成的，囊壁上由若干褶皱状鳃丝(gillfilament)。此外，鳃囊两端有两小管，近呼吸道的叫内鳃管（入），近外鳃孔的叫外鳃管（出），两管内不具鳃丝，故圆口类又称囊鳃类。第十六章低等的无颌脊椎动物——圆口纲循环系统：已有心脏的分化，由1心房、1心室、1静脉窦组成，血液中已有红细胞。单循环，循环路线与