两栖动物生物学

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1、两栖动物（Amphibian）,脊椎动物学,3,2,1,两栖动物的定义,动物从水生到陆生所面临的矛盾,水陆环境的主要差异,主要内容,两栖动物对陆生生活的初步适应和不完善性,4,什么是两栖动物？,两栖动物就是能在水、陆两种环境中生活的动物吗？,一.两栖动物的定义,定义：个体发育中经历幼体水生和成体水陆兼栖的变温脊椎动物。 两栖动物的关键性状: 个体发育有一个变态过程 幼体以鳃呼吸、生活在水中 成体主要以肺呼吸、能营陆地生活,两栖动物主要包括三种类型,无尾类,有尾类,蚓螈类, 两栖动物是脊椎动物进化史中从水生到陆生的过渡类型。,1. 水、陆环境之间有哪些主要差异？,2. 动物从水生到陆生面临哪些主

2、要矛盾？如何解决？,3. 两栖动物对陆生生活有哪些初步适应和不完善性？,1.湿度差异巨大 2.空气密度比水的密度小 3.空气中O2含量比水中充足 4.陆地上温度变化剧烈 5.陆地环境复杂和传导声、光的介质改变,二.水陆环境的主要差异,三.动物从水生到陆生所面临的主要 矛盾,(1)支撑身体并完成运动：,鳍型附肢五趾型附肢,(2)呼吸空气中的氧：,(3)防止体内水分过度散失：,(5)维持体内生理生化活动所必须的温度调节：,(6)适应于陆生的感官和完善的神经系统,(4)在陆地上繁殖：,鳃呼吸肺呼吸,体表裸露角质化,变温恒温,体外受精发育体内受精发育,3,2,1,两栖动物的定义,动物从水生到陆生所面临

3、的主要矛盾,水陆环境的主要差异,主要内容,两栖动物对陆生生活的初步适应和不完善性,4,四.两栖动物对陆地环境的初步适应和不完善性,初步适应 1.出现五趾型附肢，使之能在陆地上支撑体重及推动身体爬行。 2.用肺呼吸空气中的氧气；随呼吸系统的改变，循环由单循环进化为不完全的双循环。 3.皮肤初步角质化，一定程度上防止水分蒸发。 4.发展了适应陆生的感官和神经系统，尤其听觉器官，发展了中耳（鼓膜和听小骨），大脑半球完全分开。,四.两栖动物对陆地环境的初步适应和不完善性,不完善性： 1.五趾型附肢较原始，四肢不能将躯体抬离地面，运动能力不强。 2.肺呼吸不够完善，还必须有皮肤辅助呼吸。 3.皮肤角质化

4、程度低，不能完全防止水分蒸发，所以还不能离开潮湿环境。 4.水中繁殖，幼体在水中发育和生活。 5.变温动物，具有休眠习性。,两栖动物的主要特征及不完善性,两栖动物未彻底摆脱水对它的束缚，只能局限在近水的潮湿地区或重返水域生存，并且高盐环境中也无法生存，因此两栖类是脊椎动物中种类较少、分布最狭窄的动物。,两栖动物现在已知有多少种？,有没有可以在海水中生存的两栖动物？,海蛙分布于中国广西及海南岛、台湾、澳门，国外见于越南、泰国、马来半岛、新加坡、婆罗洲、印尼、菲律宾及巴布亚新几内亚等地。,Rana cancrivora 中文名：海蛙 俗名：食蟹蛙,今年9月，国际自然保护联盟(IUCN)两栖动物专家

5、组和“保护国际”组织(CI)领导实施了一次史无前例的两栖动物全球大搜索行动。由于淡水栖息地丧失及致命的壶菌感染，导致世界上两栖动物种类数量不断下降，据保护国际组织介绍，近30%已知两栖动物种类都面临灭绝的威胁。,地球生态环境的日趋恶化，人类的生存活动和发展，使大鲵的栖息地逐渐减少，特别是一些人对大鲵的大量非法捕杀，加上大鲵的自然繁殖率低等原因，使野生大鲵资源锐减，以致濒临灭绝。,大鲵（国家二级保护动物）,第三节 两栖纲的躯体结构概述,两栖纲的主要特征 1.皮肤裸露，富有皮肤腺（粘液腺和毒腺），皮肤有辅助呼吸的作用； 2.骨骼主要为硬骨骼，脊柱分化为颈椎、躯椎、荐椎和尾椎，成体的脊索完全消失，肋

6、骨短或无，不与胸骨相连。在头骨部分出现了中耳，内有耳柱骨。头骨的枕髁一对，与颈椎相关节。,3.成体是不完全的双循环，心脏两心房一心室（幼体单循环，一心房一心室）； 4.成体用肺呼吸，幼体用鳃呼吸，少数种类终生保留鳃； 5.大脑半球出现了原脑皮，是嗅觉的功能。脑神经10对；,6.具有五指型附肢，后肢的带骨与荐椎相连； 7.体温随外界温度的变化而变化； 8.卵生，卵小，卵黄少，没有硬的外壳。多数体外受精，个体发育须经变态。,一、体型,1.蚓螈型（蠕虫型），鲵螈型，蛙型,2.分部：头、躯干、尾和四肢四部分 鼓膜后缘是头部和躯干部的分界 头部：口裂宽，外鼻孔1对，眼大，具眼睑。 雄体口角具声囊（水栖种

7、类、蟾蜍等无） 四肢：后肢前肢,二、皮肤,组成： 表皮：由数层细胞构成，表面轻微角质化，防止水分过度蒸发，包括角质层和生长层 真皮：较表皮厚，皮肤内有皮肤腺（粘液腺和毒腺） 真皮内具有色素细胞，产生保护色 皮肤下与肌肉间有很大的淋巴间隙。,特点：表皮具角质化，开始有蜕皮现象，皮肤裸露无外骨骼，富于多细胞腺体和真皮加厚。,三、骨骼,肩带,后肢,腰带,前肢,、中轴骨骼 脊柱：分化为颈椎（1）、躯椎（7）、荐椎（1）和尾杆骨（1）； A.颈椎一枚呈环状，称寰椎； B.躯椎7枚其结构为: a.椎体:青蛙的椎体不尽相同，第一至第七个椎骨的椎体为前凹型 ；第八个椎骨的椎体为双凹型，这种类型的椎体可称为参差

8、型椎体 。 蟾蜍的躯椎每一椎体都是前凹型。两栖类椎体类型的变化较大，是分类上的重要依据之一。低等有尾两栖类的椎体仍是双凹型，类似鱼类的椎体；无尾类中也有后凹型者（盘舌蟾科）。,参差型（黑斑蛙）,椎体类型,固胸型：肩带与胸骨组合的一种类型。主要特征是左右上乌喙骨极小，外侧与前喙骨和喙骨相连，内侧左右上喙骨在腹中线紧密相连而不重叠，甚至有的种类愈合成一条狭窄的上喙骨。肩带不能通过上喙骨左右交错活动。蛙科、树蛙科及姬蛙科。 弧胸型：肩带与胸骨组合的一种类型。主要特征上乌喙骨极大，外侧与前喙骨和喙骨相连，内侧左右上喙骨不相连，彼此重叠。肩带可通过上喙骨在腹面左右交错活动。雨蛙科、蟾蜍科。,头骨:,a.

9、头骨扁而宽,脑腔狭小.具两个枕骨髁. b.眼框周围的膜性硬骨大多消失. c.颌弓与脑颅为自联式联结(腭方软骨直接与脑颅连接).前颌骨,颌骨和犁骨常有齿. d.舌颌骨转化为听骨-耳柱骨 e.相当于鱼类的鳃弓骨骼消失,残余部分转化为支持喉和气管的软骨.,2.附肢骨骼,肩带:不与头骨相连。包括上肩骨,肩胛骨,锁骨,乌喙骨 前肢骨:桡骨与尺骨愈合成桡尺骨,腕骨6,掌骨5和指骨4组 腰带:与荐椎相连。骼（qia）骨,坐骨和耻骨 后肢骨:胫骨与腓骨愈合成胫腓骨,跗骨5,蹠骨5,趾骨5组.,蛙的骨骼,前后附肢骨,四、肌肉系统,1.原始分节现象不明显，肌隔消失，大部分肌节均愈合并经过移位，形成身体上一块块的肌

10、肉 2.躯干肌可分为：轴上肌和轴下肌 3.附肢上发展了强大而复杂的肌肉，后肢的肌肉尤为发达 4.附肢肌肉除去外生肌（起于躯干 ，止于附肢骨骼）以外，还发展了内生肌（肌肉的起点和止点都在附肢骨骼上），使得附肢各部可以彼此作相对应的局部运动。 5.鳃肌退化，咬肌发达,五、消化系统,1.消化道 包括：口、口咽腔 、 食道、胃、小肠、大肠、泄殖腔，以单一的泄殖腔孔通体外； 消化腺 包括：肝脏和胰脏,口咽腔：结构较复杂，具牙齿，舌，唾液腺，青蛙上下颌有齿（多出性同型齿），口腔里有一对内鼻孔，一对耳咽管孔，有1个喉门和1个食道的开口。唾液腺无消化酶，仅湿润食物。部分种类的雄蛙在口咽腔靠近两口角处有一对声囊

11、，为发声的共鸣器。眼球和口腔之间没有骨片相隔，有助推动食物下咽。,蛙的消化系统,蛙类的捕食及食物,发达的舌能迅速伸出掠捕食物，口腔腺能湿润食物,六、呼吸系统,1.蝌蚪与水生两栖类成体的主要呼吸器官鳃和皮肤 蝌蚪：外鳃内鳃鳃消失 2.陆生种类的成体以肺呼吸 结构简单，壁薄，囊状，内表呈蜂窝状 3.气管：短，两肺在近喉处形成喉头气管腔,4.咽式呼吸,A.口底下降，鼻瓣开放。空气入口腔 B.鼻瓣关闭，口底上举，喉门开，空气入肺 C.腹部肌肉收缩，肺囊收缩，气体排出。,空气进入口腔,空气压入肺内,气体交换,空气被压出体外,七、循环系统,蛙的心脏由静脉窦、二心房，一心室和动脉圆锥四部分组成。,显著特点：

12、1.为不完全的双循环 2.体动脉弓仍为混合血 组成：心脏，动脉系，静脉系统，淋巴系统,不完全的双循环： 从两栖类开始，血液循环包括体循环和肺循环2条途径。体循环是血液从心室压出，通过体动脉到身体各部，再经体静脉回右心房。这种循环称大循环。肺循环是血液从心室压出，通过肺动脉到肺，经气体交换后，再经肺静脉回左心房。这种循环又称小循环。由于两栖类的心室只有1个，故称不完全的双循环。,心脏,组成：静脉窦、心房（2）、心室（1） 无尾类还有动脉圆锥（内有螺旋瓣） 传统观点：具有分流作用 最新研究：混合血与分流无关,动脉系统,演化：1、2、5对动脉弓退化 第3对动脉弓颈总动脉 第4对动脉弓体动脉弓 第6对

13、动脉弓肺皮动脉 淋巴系统：辅助循环。脾脏为最大淋巴器官,八、泌尿生殖,1.排泄系统 1对肾（中肾），尿液经输尿管入泄殖腔，其腹面有膀胱。尿液经泄殖腔倒流入膀胱，膀胱除储存作用外还有重吸收水分的功能。 2.生殖系统 （1）雄：精巢（1对）输精小管肾输尿管储精囊泄殖腔 （2）雌：卵巢（1对）输卵管泄殖腔。 （3）脂肪体：雌雄生殖腺附近的黄色指状突起,九、神经系统,1.与鱼类相比,大脑顶部有神经细胞,分布零散，只与嗅觉有关,称原脑皮. 2.小脑小,与运动方式简单相联系. 3.由于出现四肢,脊神经形成臂神经丛和腰荐神经丛. 4.有发达的交感神经干.首次出现了发自脊髓荐部的副交感神经.,十、感官,眼:A

14、.具活动的下眼睑和瞬膜. B.角膜突出,水晶体近圆形而稍扁平. C.水晶体牵引肌能拉水晶体向前移动.另有脉络膜和水晶体之间的一些肌肉能协助水晶体牵引肌的调节,耳:比鱼类具有很大的进步. A.首次出现了中耳(与鲨鱼的喷水孔同源) 中耳的结构有鼓室、鼓膜、耳柱骨、卵圆窗 B.内耳与鱼类相似,但已有瓶状囊,有感受音波的功能，这样，两栖类的内耳除了平衡觉外还有听觉功能。 C. 还没有外耳，鼓膜裸露在外面。,鼻:具内鼻孔,与嗅觉和呼吸有关. 蛙具有犁鼻器. 侧线器官:水生种类和蝌蚪具有.,3,2,1,两栖动物的定义,动物从水生到陆生所面临的主要矛盾,水陆环境的主要差异,小结,两栖动物对陆生生活的初步适应

15、和不完善性,4,课后思考,五趾形附肢的出现使脊椎动物进化史上的巨大飞跃，请比较鱼鳍和五趾形附肢的结构，分析五趾形附肢出现的意义？,（1）支撑身体并完成运动：,鳍型附肢五指型附肢,五趾型 附 肢,鳍型 附肢,鱼类的偶鳍结构简单；肩带直接附在头骨后缘，肩带与鱼鳍之间只有一个单支点，完成单一的转动动作。 五趾型附肢发展了具有多支点的杠杆运动的关节。肩带游离，前肢摆脱头骨的限制，增大了活动范围，增强了动作的复杂性和灵活性；腰带一方面直接与脊柱牢固地联结，另一方面又与后肢骨相关节 ，既能承受体重又能推动运动。,五趾型附肢出现的意义,（2）呼吸空气中的氧,鳃呼吸肺呼吸,草鱼的鳃,牛蛙的肺,（3）防止体内水分过度散失,体表裸露角质化,蛙的皮肤,鲤鱼的皮肤,