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1、脊索动物门,第十二章-九四学社出品,鱼类,两栖类,爬行类,鸟类,哺乳类,尾索动物 （柄海鞘）,头索动物 （文昌鱼）,圆口动物 （七鳃鳗）,第十二章 脊索动物门,一、脊索动物门的主要特征 二、脊索动物分类概述 三、尾索动物亚门 四、头索动物亚门 五、脊椎动物亚门,脊索动物门的确立,在距今约五亿年的奥陶纪，从无脊椎动物进化出最早的脊椎动物，这二者之间有很大的区别，由于不能确立其间的关系，产生了神创论。 直到十九世纪，俄国胚胎学家柯瓦列夫斯基研究了柱头虫、海鞘、文昌鱼的胚胎发育，才填补了无脊椎动物与脊椎动物之间的空白。确立了其在进化过程中的地位。脊索动物祖先与棘皮动物有共同特征：后口、中胚层形成的内
2、骨骼及体腔形成模式相似。 1874年，海克尔根据柯瓦列夫斯基的研究，把海鞘、文昌鱼、脊椎动物合并在一起成立了一个新门：脊索动物门，下分三个亚门：尾索动物亚门、头索动物亚门、脊椎动物亚门。 本门动物从整体来说，具有的器官系统、基本结构比任何无脊椎动物门都更一致。在生态学上、在动物界是非常成功的，最有适应性，分布很广泛。它们完善地说明了生物进化发育和亲缘关系的广泛规律。,回忆,1. 原生动物：最原始、最低等的动物； 2. 多孔动物：侧生动物； 3. 腔肠动物：真正后生动物的开始； 4. 环节动物：高等无脊椎动物的开始； 5. 棘皮动物、半索动物：无脊椎动物中最高等类群。,第一节 脊索动物门的主要特
3、征,1）脊索 2）背神经管 3）咽鳃裂,脊索动物是动物界中最高等的一门， 是与人类关系最密切的动物类群。,1.三大主要特征,一、主要特征,1) 脊索,形态：一条具有弹性、不分节的棒状结构； 位置：身体背侧，位于消化道和神经管之间； 来源：胚胎期的原肠背壁加厚、分化、外突、脱离（中胚层）； 组成：脊索细胞、脊索鞘（纤维组织鞘和弹性组织鞘）； 作用：骨骼支持,一、主要特征,说 明,低等脊索动物脊索终生存在或仅见于幼体； 高等脊索动物脊索仅见于胚胎期间，发育完全时则为脊柱所替代。,尾索动物脊索仅见于幼体尾部，而成体的退化或消失； 头索动物终生具有； 脊椎动物胚胎期时存在。,一、主要特征,脊索的概念：
4、,脊索动物的成体、幼体或胚胎的身体背部起支持体轴作用的一条具有弹性且不分节的棒状结构，位于消化道的和神经管之间；来源于胚胎期的原肠背壁，经加厚、分化、外突及脱离形成；它是由脊索细胞和脊索鞘共同组成。,一、主要特征,2) 背神经管,位置：脊索的背方； 来源：胚体背中部的外胚层； 分化：脑、脊髓（限于高等种类）。,一、主要特征,背神经管脊索动物体内的一条位于脊索上方的中空的管状神经索，管内腔为神经腔。在高等类群中，其前部膨大为脑，神经腔形成脑室；其后部形成脊髓，神经腔形成中央管。,回忆,一、主要特征,腔肠动物、扁形动物、环节动物和节肢动物等无脊椎动物的神经系统情况。 无脊椎动物的神经系统的中枢部分
5、为一条实心的腹神经索，位于消化道的腹面。 脊索动物与无脊椎动物中枢神经的区别主要体现在位置（消化道的背侧或腹侧）和结构（实心或空心）上。,3) 咽鳃裂,体表原生动物、海绵动物、腔肠动物、扁形动物、原腔动物和环节动物 鳃软体动物（瓣鳃类、水生腹足类）、节肢动物（甲壳类） “肺”软体动物（蜗牛）、节肢动物（蜘蛛） 气管节肢动物（昆虫类，多足类）,一、主要特征,回忆,咽鳃裂低等脊索动物在消化道前端的咽部两侧有一系列左右成对排列、数目不等的裂孔，直接开口于体表或一个共同的开口间接的与外界相通，这些裂孔就是咽鳃裂。,一、主要特征,咽囊（内侧）形成 咽沟（外侧）形成 体壁变薄并穿孔,咽囊及鳃裂的形成,低等
6、脊索动物咽鳃裂终生存在，是其主要的呼吸器官； 高等种类只见于胚胎或幼体，随后完全消失。,2.其它次要特征,脊索动物的心脏和主动脉位于消化道的腹面，循环系统为闭管式。,4）心腹位,一、主要特征,回忆,环节动物心脏即横血管，背血管与腹血管之间； 未达到动物和静脉分化水平 软体动物（河蚌）心脏围心腔内脏团背上方 节肢动物（日本沼虾）心脏胸的后半部，靠近背侧,5）肛后尾 多数脊索动物于肛门后方有肛后尾。,一、主要特征,此外，脊索动物还有一些性状同样也见于高等无脊椎动物的，例如三胚层、后口、次生体腔、两侧对称的体制、身体和某些器官的分节现象等。,一、主要特征,3.脊索的出现在动物进化上的意义,一、主要特
7、征,脊索的出现是动物演化史上的重大事件，使动物体的支持、保护和运动等功能都获得了质的飞跃。 脊索（以及脊柱）构成支撑躯体的主梁，是体重的承受者，使内脏器官得到有力的支持和保护，运动肌肉获得坚强的支点，在运动不易变形，从而有可能向“大型化”发展。 脊索的中轴支撑作用也使动物体更有效的完成定向运动，对于主动捕食和逃避敌害都更为准确和迅速。 脊椎动物头骨的形成、颌的出现以及椎管对中枢神经的保护，都是在此基础上进一步完善发展起来的。,第二节 脊索动物分类概述,现存脊索动物约有4万多种，分属3个亚门 一、尾索动物亚门（Subphylum Urochordata） 二、头索动物亚门 （Subphylum
8、Cephalochordata) 三、脊椎动物亚门（Subphylum Vertebrata） (一) 圆口纲（Cyclostomata） (二) 鱼纲（Pisces） (三) 两栖纲（Amphibia） (四) 爬行纲（Reptile） (五) 鸟类（Aves） (六) 哺乳纲（Mammalia）,羊膜动物,有颌类,有头类,原索动物,二、分类概述,第三节 尾索动物亚门,一、主要特征： 脊索和背神经管仅见于幼体的尾部，而成体退化或消失 尾索动物； 体表被有被囊（一种胶质或近似植物纤维素的囊状结构）被囊动物。,三、尾索动物,二、一般特征,现存种数：1370多种； 分布：世界各地的海洋之中； 形态
9、：袋形或桶形（单体或群体）； 生活方式：幼体自由生活，成体固着生活（少数终生营漂浮式自由生活）； 生殖：雌雄同体，异体受精（少数可行无性生殖出芽生殖）；樽海鞘具世代交替；逆行变态。,三、尾索动物,三、代表动物柄海鞘 (Styela clava),1.外形及习性 呈长椭圆形； 基部具柄，顶端具入水孔和出水孔； 成簇密集生活； 垒叠的聚生现象。,三、尾索动物,2.内部构造,1）体壁 外套膜体壁（表面为一层外胚层的上皮细胞，单参杂有一些来源于中胚层的肌肉纤维） 被囊与被囊素（一种化学成分类似植物纤维素的物质）,整个动物界仅尾索动物和少数原生动物可分泌被囊素 （同种间重叠附生）。,三、尾索动物,2）消
10、化和呼吸系统, 呼吸 入水孔 口 缘膜 咽（宽大、几乎占据身体的大半部，咽壁被众多细小的鳃裂穿过） 鳃裂（大量的毛细血管，气体交换，呼吸作用） 围鳃腔（身体表面陷入内部所形成的空腔，其不断扩大造成原有的体腔逐渐缩小，并在咽部完全消失） 出水孔。 消化 入水孔 口 缘膜 咽 围咽沟 食道 胃 肠 肛门 围鳃腔 出水孔 。,三、尾索动物,3）循环方式和排泄器官, 循环 心脏收缩具周期性间歇：前端连续搏动 （血液）鳃血管 鳃部；短暂停歇 鳃部心脏；后端连续搏动 肠血管 内脏器官的组织间。 柄海鞘的血管无动脉和静脉之分；血液也无固定的单向流动方向。,可逆的开管式循环,鳃血管,肠血管,血管,心脏（围心腔
11、）, 排泄 小肾囊无专门的排泄器官（肠附近的一堆具有排泄机能的细胞）,三、尾索动物,4）神经系统和生殖系统, 神经系统 固着生活方式决定其神经系统和感觉器官趋于退化。 中枢神经只是一个没有内腔的神经节； 神经节旁有一个无色透明而略为膨大的神经腺，相当于高等动物的脑下腺。 无专门的感觉器官。,三、尾索动物, 生殖系统 雌雄同体 生殖腺位于肠环间和外套膜内壁上,3.发育和习性,自由生活的幼体,固着生活的成体,三、尾索动物,逆行变态 (retrogressive metamorphosis),海鞘幼体形如蝌蚪，能在海中自由游动，有发达的尾部，内有一条典型的脊索，脊索背方有一条中空的背神经管，咽部有成
12、对的咽鳃裂，是典型的尾索动物。 但幼体自由生活数小时后，将躯体前端吸附在其它物体上，尾部（包括肌肉、脊索和背神经管的大部分 ）逐渐退化，残留的神经系统集中为神经节，眼点和平衡器消失，躯体被被囊所包裹，开始营固着生活。这种经变态后失去一些重要器官，使躯体变得更简单的变态方式称为逆行变态。,三、尾索动物,尾索动物所特有的变态方式,三、尾索动物,逆行变态： 是柄海鞘等尾索动物在个体发育过程中所经历的一种变态现象，其变态后的成体失去了一些重要的构造（如脊索和背神经管等），形体变得更为简单。这种变态称为“逆行变态”。,四、尾索动物的分类,1. 尾海鞘纲 (Appendiculariae) 2. 海鞘纲
13、(Ascidiacea) 3. 樽海鞘纲 (Thaliacea),本亚门是脊索动物中最低等的类群，遍布世界各 地海洋，约1370多种，分属于3个刚，我国已知有 14种左右。,三、尾索动物,1.尾海鞘纲,体表无被囊； 无围鳃腔，鳃裂直接开口于体表； 终生具有长尾，幼体状态（幼态纲、幼形纲）； 自由游泳生活； 发育种无变态现象。,三、尾索动物,被囊； 围鳃腔； 成体袋形，行固着生活； 发育中具有逆行变态现象。,2.海鞘纲,三、尾索动物,3.樽海鞘纲,被囊； 围鳃腔； 成体桶形或樽形（无尾），行漂浮型游泳生活； 生活史复杂，具世代交替。,三、尾索动物,五、尾索动物的演化,尾索动物是最低等的脊索动物，
14、与高等脊索动物存在着演化上的亲缘关系，两者可能都是从类似海鞘幼虫型营自由生活的共同祖先原始无头类动物演化而来。 尾索动物是在进化过程中适应特殊生活方式（固着生活）的一个退化分支，大多数种类已在变态中失去所有的进步特征。,三、尾索动物,第四节 头索动物亚门,四、头索动物,概述,头索动物,终生具发达脊索,背神经管,咽鳃裂,无头鱼形脊索动物,“头索”其脊索不但终生保留，且延伸到背神经管的前方。 “无头”缺乏真正的头和脑。,一、代表动物文昌鱼 (Branchiostoma belcheri),四、头索动物,文昌鱼是一种动物珍宝(我国的二级保护动物），它早在五亿多年前就出现，至今仍保持着古代的特性及原始
15、性状，为研究鱼类起源和无脊椎动物的进化，提供了活的证据。 文昌鱼身长3-5厘米，形体细长而扁平，两头尖尖，活像一条小扁担。全身粉红色，半透明，可看到一条条平行排列的肌肉纵。无鳞、无偶鳍、无脊椎骨。“心脏”只是一根能跳动的腹心管，连眼睛、耳朵、鼻子等感觉器官都没有，消化器官也没有分化。除了口和咽喉区分外，就是一根直肠通肛门。 文昌鱼几乎没有自卫能力，但却有惊人的钻土本领，一般可生活三四年。它经常把身体的大部分埋在沙里，仅有前半截身体露在沙外，觅食江水带来的浮游植物。到繁殖季节，它们才钻出沙滩，进行排卵受精，受精卵在第二天上午就变成能游动的小鱼，3个月后变为成体。文昌鱼分布在厦门、青岛、烟台等地。,四、头索动物,1.外形及习性,1）体型“双尖鱼”、“海矛” 2）习性浅海水质清澈的沙滩上，身体半埋于沙中，前端外露或左侧贴卧沙面；夜间较为活跃，能行短暂游泳。,四、头索动物,3）外形,口笠、前庭、轮器；口；触须、触手。 背鳍、尾鳍、肛前鳍。 腹褶身体前部的腹面两侧各有一条由皮肤下垂形成的纵褶。 腹孔（围鳃腔孔）腹褶与肛前鳍的交界处。,四、头索动物,2.内部构造,四、头索动物,1）皮肤,角质层,表皮层单层柱状细胞,真皮层冻胶状结缔组织,2）骨骼,(尚未形成骨 质的骨骼),薄而透明,外胚层,中胚层,以脊索作为支持身体的中轴支架。,四
