动物进化特征动物进化特征一、两侧对称两侧对称两侧对称两侧对称两侧对称::::通过身体的中央轴,只有一个切面将动通过身体的中央轴,只有一个切面将动通过身体的中央轴,只有一个切面将动通过身体的中央轴,只有一个切面将动物身体分成左右相等的部分,这种对称形式称为物身体分成左右相等的部分,这种对称形式称为物身体分成左右相等的部分,这种对称形式称为物身体分成左右相等的部分,这种对称形式称为两侧对称(或左右对称)两侧对称(或左右对称)两侧对称(或左右对称)两侧对称(或左右对称)进化意义:进化意义:进化意义:进化意义: 1.1.1.1.两侧对称使动物运动定向,机体各部分结构和两侧对称使动物运动定向,机体各部分结构和两侧对称使动物运动定向,机体各部分结构和两侧对称使动物运动定向,机体各部分结构和机能分化机能分化机能分化机能分化. . . . 出现了明显的前、后、左、右、背、腹之分,背出现了明显的前、后、左、右、背、腹之分,背出现了明显的前、后、左、右、背、腹之分,背出现了明显的前、后、左、右、背、腹之分,背部司保护,腹部司运动,神经和感官向前方集中部司保护,腹部司运动,神经和感官向前方集中部司保护,腹部司运动,神经和感官向前方集中部司保护,腹部司运动,神经和感官向前方集中————————机体的机能和效率明显提高。
机体的机能和效率明显提高机体的机能和效率明显提高机体的机能和效率明显提高2.2.2.2.两侧对称体制的出现是动物由适应水中漂浮生活两侧对称体制的出现是动物由适应水中漂浮生活两侧对称体制的出现是动物由适应水中漂浮生活两侧对称体制的出现是动物由适应水中漂浮生活到到到到底栖爬行生活底栖爬行生活底栖爬行生活底栖爬行生活的结果,也是动物进化到陆生爬的结果,也是动物进化到陆生爬的结果,也是动物进化到陆生爬的结果,也是动物进化到陆生爬行的先决条件行的先决条件行的先决条件行的先决条件 Radial symmetry and bilateral symmetry 二、中胚层从扁形动物开始,在内胚层和外胚层之间出现了从扁形动物开始,在内胚层和外胚层之间出现了从扁形动物开始,在内胚层和外胚层之间出现了从扁形动物开始,在内胚层和外胚层之间出现了中胚层中胚层中胚层中胚层中胚层的中胚层的中胚层的中胚层的出现对动物的结构和机能的进一步发展有很大的意义,也是动物出现对动物的结构和机能的进一步发展有很大的意义,也是动物出现对动物的结构和机能的进一步发展有很大的意义,也是动物出现对动物的结构和机能的进一步发展有很大的意义,也是动物由水生进化到陆生的基本条件由水生进化到陆生的基本条件由水生进化到陆生的基本条件由水生进化到陆生的基本条件。
其意义表现在:其意义表现在:其意义表现在:其意义表现在:1.1.1.1.中胚层的形成引起了一系列组织、器官、系统的分化,为动物体中胚层的形成引起了一系列组织、器官、系统的分化,为动物体中胚层的形成引起了一系列组织、器官、系统的分化,为动物体中胚层的形成引起了一系列组织、器官、系统的分化,为动物体结构的发展和各器官生理的复杂化提供了必要的条件,结构的发展和各器官生理的复杂化提供了必要的条件,结构的发展和各器官生理的复杂化提供了必要的条件,结构的发展和各器官生理的复杂化提供了必要的条件,使动物达使动物达使动物达使动物达到了器官系统水平到了器官系统水平到了器官系统水平到了器官系统水平 2.2.2.2.促进了新陈代谢中胚层形成复杂的肌肉层,增强了运动机能,促进了新陈代谢中胚层形成复杂的肌肉层,增强了运动机能,促进了新陈代谢中胚层形成复杂的肌肉层,增强了运动机能,促进了新陈代谢中胚层形成复杂的肌肉层,增强了运动机能,使动物有可能使动物有可能使动物有可能使动物有可能在更大的范围内摄取更多的食物在更大的范围内摄取更多的食物在更大的范围内摄取更多的食物在更大的范围内摄取更多的食物;同时肠壁上也形;同时肠壁上也形;同时肠壁上也形;同时肠壁上也形成有肌肉,成有肌肉,成有肌肉,成有肌肉,增强了消化能力增强了消化能力增强了消化能力增强了消化能力。
3.3.3.3.由于新陈代谢的加强,所产生的代谢废物也增多,因此由于新陈代谢的加强,所产生的代谢废物也增多,因此由于新陈代谢的加强,所产生的代谢废物也增多,因此由于新陈代谢的加强,所产生的代谢废物也增多,因此促进了促进了促进了促进了排泄系统的形成排泄系统的形成排泄系统的形成排泄系统的形成,,,,开始有了原始的排泄系统开始有了原始的排泄系统开始有了原始的排泄系统开始有了原始的排泄系统————————原肾管系统原肾管系统原肾管系统原肾管系统 4.4.4.4.由于运动机能的提高,由于运动机能的提高,由于运动机能的提高,由于运动机能的提高,促进了神经系统和感觉系统的进一步发促进了神经系统和感觉系统的进一步发促进了神经系统和感觉系统的进一步发促进了神经系统和感觉系统的进一步发展,成为较集中的梯形神经系统展,成为较集中的梯形神经系统展,成为较集中的梯形神经系统展,成为较集中的梯形神经系统. . . . 5.5.5.5.中胚层所形成的实质组织有储存养料和水分的功能中胚层所形成的实质组织有储存养料和水分的功能中胚层所形成的实质组织有储存养料和水分的功能中胚层所形成的实质组织有储存养料和水分的功能,动物可以,动物可以,动物可以,动物可以抵抗饥饿和干旱(适应性增强)。
抵抗饥饿和干旱(适应性增强)抵抗饥饿和干旱(适应性增强)抵抗饥饿和干旱(适应性增强)三、假体腔从线形动物从线形动物开始开始, ,出现出现假体腔假体腔假体腔假体腔;; n n假体腔又称假体腔又称初生体腔初生体腔初生体腔初生体腔:胚胎发育中:胚胎发育中囊胚腔囊胚腔遗留到成体遗留到成体形成的形成的————体壁中胚层与内胚层消化道之间的腔体壁中胚层与内胚层消化道之间的腔————即外胚层的表皮与中胚层形成的肌肉组成体壁,而肠即外胚层的表皮与中胚层形成的肌肉组成体壁,而肠壁的形成没有中胚层的参与,仍然由内胚层形成的壁的形成没有中胚层的参与,仍然由内胚层形成的n n这些类群在演化上的亲缘关系不很密切,形态结构上这些类群在演化上的亲缘关系不很密切,形态结构上存在明显的差异,有许多重要的不同之处是动物演存在明显的差异,有许多重要的不同之处是动物演化上的一个杜塞的分支;化上的一个杜塞的分支;n n该类群包括线虫动物门(该类群包括线虫动物门(NematodaNematoda)、轮虫动物门)、轮虫动物门((RotiferaRotifera)、腹毛动物门()、腹毛动物门(GastrotrichaGastrotricha)、线形动物)、线形动物门(门(NematomorphaNematomorpha)和棘头动物门)和棘头动物门((AcanthopcephalaAcanthopcephala););n n假体腔是动物进化中最早出现的一种体腔类型。
假体腔是动物进化中最早出现的一种体腔类型假体腔的结构假体腔的结构n n假体腔内充满液体或具有假体腔内充满液体或具有间充质细胞间充质细胞间充质细胞间充质细胞((mesenchyma cellmesenchyma cell)的胶状物;)的胶状物; n n身体可以自由运动;身体可以自由运动; n n腔内的液体和物质出现简单的流动循环;腔内的液体和物质出现简单的流动循环; n n出现出现完全消化道完全消化道完全消化道完全消化道(口、肛门):消化道进一步(口、肛门):消化道进一步出现分工,消化后的食物残渣可以固定地由肛出现分工,消化后的食物残渣可以固定地由肛门排出体外,不必再返回到口吐出,消化能力门排出体外,不必再返回到口吐出,消化能力得到加强;得到加强; 假体腔的意义:假体腔的意义: 1.动物肠道与体壁之间有了空腔,为体内器官系统的发展提供了空间; 2.体壁具有中胚层形成的肌肉层+体腔液具有一定的流动压力——使动物的运动摆脱了单纯依赖体表纤毛的摆动,运动能力得到明显加强;3.体腔液使腔内物质出现了简单的流动循环,可以更有效地输送营养物质和代谢产物 环节动物-体腔环节动物-体腔n n真体腔又称真体腔又称次生体腔次生体腔((secondary coelomsecondary coelom):):n n从动物的系统发生上看,从动物的系统发生上看,真体腔的出现比假体腔真体腔的出现比假体腔(原体腔)晚。
原体腔)晚 n n环节动物的真体腔发生环节动物的真体腔发生在原肠形成后,由端细在原肠形成后,由端细胞法(胞法(telocells telocells methodmethod)形成裂体腔)形成裂体腔((schizocoelschizocoel),),中胚中胚层在体壁与肠壁之间形层在体壁与肠壁之间形成了宽阔的空腔成了宽阔的空腔,而且,而且腔壁上包围有源于中胚腔壁上包围有源于中胚层的体腔膜层的体腔膜((peritoneumperitoneum),体腔),体腔内充满体腔液内充满体腔液四、发达的真体腔四、发达的真体腔 真体腔的意义1.1.由于消化道的壁具有肌肉,又有体腔由于消化道的壁具有肌肉,又有体腔————肠可自主蠕肠可自主蠕动,而不依身体的运动动,而不依身体的运动————大大加强了动物的消化能大大加强了动物的消化能力;力; 2.2.肠壁有了中胚层的参与,为肠的进一步分化提供了条肠壁有了中胚层的参与,为肠的进一步分化提供了条件,同时消化管与体壁为次生体腔隔开,这就促进了件,同时消化管与体壁为次生体腔隔开,这就促进了循环、排泄等器官的发生,使动物体的结构进一步复循环、排泄等器官的发生,使动物体的结构进一步复杂,各种机能更趋完善。
杂,各种机能更趋完善3.3.次生体腔由体腔上皮依各体节间形成双层的隔膜,分次生体腔由体腔上皮依各体节间形成双层的隔膜,分体腔为许多小室,各室彼此有相通次生体腔内充满体腔为许多小室,各室彼此有相通次生体腔内充满体腔液在体腔内流动,不仅能辅助物质的运输,也与体腔液在体腔内流动,不仅能辅助物质的运输,也与体节的伸缩有密切关系体节的伸缩有密切关系 五、同律分节 n n分节分节((metamerismmetamerism)) 指身体沿纵轴分成许多相似的指身体沿纵轴分成许多相似的部分,每个部分称为一个部分,每个部分称为一个体节体节((segmentsegment),分节现象),分节现象是无脊椎动物在进化过程中的一个重要标志是无脊椎动物在进化过程中的一个重要标志分节是分节是特化的开始特化的开始n n分节表现在两个方面:一是分节表现在两个方面:一是形态上形态上的体现,即体节与的体现,即体节与体节间以体内的隔膜(体节间以体内的隔膜(septumseptum)相分隔,体表相应地)相分隔,体表相应地形成节间沟,为体节的分界二是许多形成节间沟,为体节的分界二是许多内部器官内部器官如循如循环、排泄、神经等也表现出环、排泄、神经等也表现出按体节重复排列按体节重复排列的现象,的现象,这对促进动物体的新陈代谢,增强对环境的适应能力,这对促进动物体的新陈代谢,增强对环境的适应能力,有着重大意义。
有着重大意义n n环节动物的分节现象为环节动物的分节现象为同律分节(同律分节(homonomous homonomous metamerismmetamerism)即除体前端即除体前端2 2节及末一体节外其余名体节及末一体节外其余名体节,形态上基本相同,称此为同律分节而节肢动物节,形态上基本相同,称此为同律分节而节肢动物的分节为异律分节即各体节的形态结构发生明显差的分节为异律分节即各体节的形态结构发生明显差别,身体不同部分的体节完成不同功能,内脏各器官别,身体不同部分的体节完成不同功能,内脏各器官也集中于一定体节中,这就是也集中于一定体节中,这就是异律分节异律分节((heteronomous metamerismheteronomous metamerism)异律分节为异律分节为机体分部机体分部和和机能分工机能分工提供了可能提供了可能同律分节n n分节不仅增强了运动机能,也是生理分工的开始分节不仅增强了运动机能,也是生理分工的开始如体节再进一步分化,致使动物体向更高级发展,如体节再进一步分化,致使动物体向更高级发展,逐渐分化出头、胸、腹各部分有了可能因此逐渐分化出头、胸、腹各部分有了可能。
因此分分节现象是动物发展的基础,在系统演化中有着重节现象是动物发展的基础,在系统演化中有着重要意义n n分节现象的起源可能由低等蠕虫的假分节分节现象的起源可能由低等蠕虫的假分节((pseuometamerismpseuometamerism)逐渐演变形成逐渐演变形成它们的消化、它们的消化、生殖等内脏器官成对按体节重复排列,当动物体生殖等内脏器官成对按体节重复排列,当动物体作左右蠕动时,于各器官之间的体壁处产生了褶作左右蠕动时,于各器官之间的体壁处产生了褶缝,以后在前后褶缝分化出肌肉群,于是形成了缝,以后在前后褶缝分化出肌肉群,于是形成了体节六、异律分节n n体节发生分化,其机能和结构互不相同(其中,身体体节发生分化,其机能和结构互不相同(其中,身体最前一节称为顶节(最前一节称为顶节(acronacron),最末一节称为尾书),最末一节称为尾书((telsontelson==pygidiumpygidium),末端的称肛节(),末端的称肛节(anal anal segmentsegment)节数因种类而不同,最多可超过)节数因种类而不同,最多可超过200200节)机能和结构相同的体节常组合在一起,形成体部机能和结构相同的体节常组合在一起,形成体部((tagmatatagmata)。
体节既分化,又组合,从而增强运动,)体节既分化,又组合,从而增强运动,提高了动物对环境条件的趋避能力提高了动物对环境条件的趋避能力n n节肢动物的一些相邻体节愈合节肢动物的一些相邻体节愈合————形成不同的形成不同的体区体区,,机能分工机能分工更明显:更明显: 头部头部 甲壳类、多足类、昆虫的前甲壳类、多足类、昆虫的前6 6个体节都不同程度个体节都不同程度地愈合形成头部地愈合形成头部————动物动物取食和感觉中心取食和感觉中心 胸部胸部 昆虫头后的昆虫头后的3 3个体节成为胸部个体节成为胸部————动物的动物的运动中运动中心心;; 腹部腹部 昆虫胸部后的体节成为腹部昆虫胸部后的体节成为腹部————动物动物生殖和代生殖和代谢的中心谢的中心 甲壳类甲壳类头后部的一些体节常与头部联合形成头后部的一些体节常与头部联合形成头胸部头胸部;; 多足类多足类头部之后的体节则形成头部之后的体节则形成躯干部躯干部 和取食的功能形态的这种分化伴随着机能的分工头部具感觉 和取食的功能 胸部主要为 运动的机能 腹部是代谢 及生殖中心 七、羊膜动物——爬 行 纲羊膜卵(羊膜卵(羊膜卵(羊膜卵(amnioteamnioteamnioteamniote egg): egg): egg): egg):羊膜动物的卵。
受精卵在胚胎发育过程中产生羊羊膜动物的卵受精卵在胚胎发育过程中产生羊膜和尿囊,羊膜围成一腔,腔中充满羊水,胚胎就在相对稳定、特殊膜和尿囊,羊膜围成一腔,腔中充满羊水,胚胎就在相对稳定、特殊的水环境中发育尿囊则收容胚胎在卵内排出的废物卵外包有坚韧的的水环境中发育尿囊则收容胚胎在卵内排出的废物卵外包有坚韧的卵膜,以保护胚胎发育卵膜,以保护胚胎发育八、胎生、哺乳——哺乳纲哺乳纲一、胎生、哺乳及其在动物演化史上的意义一、胎生、哺乳及其在动物演化史上的意义一、胎生、哺乳及其在动物演化史上的意义一、胎生、哺乳及其在动物演化史上的意义1 1、胎生(、胎生(viviparyvivipary) )n n受精卵(单孔类除外)在进入母体子宫后,植入子宫壁中,其绒毛膜受精卵(单孔类除外)在进入母体子宫后,植入子宫壁中,其绒毛膜和尿囊与母体子宫内膜结合形成和尿囊与母体子宫内膜结合形成胎盘胎盘,胎儿发育过程中所需营养和氧,胎儿发育过程中所需营养和氧气以及排泄的废物是通过胎盘来传递的气以及排泄的废物是通过胎盘来传递的n n胎盘是由胎儿的胎盘是由胎儿的绒毛膜绒毛膜( (chorionchorion) )和和尿囊尿囊( (a11antois)a11antois),,与母体子宫壁与母体子宫壁的内膜结合起来形成的。
的内膜结合起来形成的 胎儿与母体这两套血液循环系统并不通连,胎儿与母体这两套血液循环系统并不通连,而是被一极薄而是被一极薄( (约约2 2umum厚厚) )的膜所隔开,营养物质和代谢废物是透过膜的膜所隔开,营养物质和代谢废物是透过膜弥散作用(用具高度特异选择性)来交换的(允许氧、二氧化碳、盐、弥散作用(用具高度特异选择性)来交换的(允许氧、二氧化碳、盐、糖、尿素、氨基酸、简单的脂肪以及某些维生素和激素通过,大蛋白糖、尿素、氨基酸、简单的脂肪以及某些维生素和激素通过,大蛋白质分子、红血细胞以及其它细胞均不能透过)质分子、红血细胞以及其它细胞均不能透过)n n哺乳类的胎盘分为哺乳类的胎盘分为无蜕膜胎盘无蜕膜胎盘和和蜕膜胎盘蜕膜胎盘无蜕膜胚胎无蜕膜胚胎的尿囊和绒毛的尿囊和绒毛膜与母体子宫内膜结合不紧密,易于脱离,胎儿出生时子宫壁不大出膜与母体子宫内膜结合不紧密,易于脱离,胎儿出生时子宫壁不大出血蜕膜胎盘蜕膜胎盘的尿囊和绒毛膜与母体子宫内膜结为一体,胎儿产生时的尿囊和绒毛膜与母体子宫内膜结为一体,胎儿产生时需将子宫壁内膜一起撕下产出,造成大量流血蜕膜胎盘的效能高,需将子宫壁内膜一起撕下产出,造成大量流血。
蜕膜胎盘的效能高,更有利于胚胎发育更有利于胚胎发育八、胎生、哺乳—哺乳纲无蜕膜胎盘以及某些有蹄类 散布状胎盘绒毛均匀分布在绒毛膜上鲸、狐猴 叶状胎盘绒毛汇集成一块块小叶丛,散布在绒毛膜上,大多数反刍动物环状胎盘:绒毛呈环带状分布,食肉目、象、海豹等蜕膜胎盘 环状胎盘绒毛呈环带状分布,食肉目、象、海豹等盘状胎盘绒毛呈盘状分布食虫目、翼手目、啮齿目和多数灵长目八、胎生、哺乳—哺乳纲八、胎生、哺乳—哺乳纲n n受精卵发育至胎儿成熟产出期间称为受精卵发育至胎儿成熟产出期间称为妊娠期妊娠期,是在母体子宫内进行,是在母体子宫内进行(但胎生有袋类的胎盘不是真正的胎盘,而是卵黄囊胎盘,幼仔发育(但胎生有袋类的胎盘不是真正的胎盘,而是卵黄囊胎盘,幼仔发育不完全即产出,需在母体腹部育儿袋中含着母兽的乳头继续发育直至不完全即产出,需在母体腹部育儿袋中含着母兽的乳头继续发育直至成熟)而胎儿发育完成后产出的过程即为成熟)而胎儿发育完成后产出的过程即为分娩不同类群的兽类所不同类群的兽类所产仔兽数是不同的产仔兽数是不同的n n胎生为发育的胚胎提供了保护、营养以及稳定的恒温发育条件,保证胎生为发育的胚胎提供了保护、营养以及稳定的恒温发育条件,保证酶活动和代谢活动正常进行,使外界环境条件对胚胎发育的不利影响酶活动和代谢活动正常进行,使外界环境条件对胚胎发育的不利影响减低到最小程度。
减低到最小程度2 2、哺乳、哺乳n n母体具有母体具有乳腺乳腺(高度特化的汗腺)和(高度特化的汗腺)和乳头乳头,乳头的个数通常与一胎所,乳头的个数通常与一胎所产胎儿数相当卵生的原兽亚纲动物具乳腺但无乳头,母兽孵化出的产胎儿数相当卵生的原兽亚纲动物具乳腺但无乳头,母兽孵化出的幼兽舔食母兽腹部乳腺区分泌的乳汁幼兽舔食母兽腹部乳腺区分泌的乳汁n n以乳汁哺育幼兽,是使后代在较优越的营养条件和安全保护下迅速成以乳汁哺育幼兽,是使后代在较优越的营养条件和安全保护下迅速成长的生物学适应长的生物学适应乳汁乳汁含有水、蛋白质、脂肪、糖、无机盐、酶和多含有水、蛋白质、脂肪、糖、无机盐、酶和多种维生素种维生素八、胎生、哺乳——哺乳纲哺乳纲。