第30章.动物多样性的进化

第30章动物多样性的进化一、动物种系发生二、无脊椎动物的多样性和进化三、脊索动物的多样性和进化四、动物界的系统进化和地理分布重点：无脊椎动物的主要类群的进化特征及代表种类，脊椎动物的主要特征及各纲特征。已发现和命名植物昆虫脊椎动物共有2000000种350000种750000种500000种5000000-30000000种动物界具有运动能力、多细胞、没有细胞壁但有胞间连接的异养生物。在体内消化食物。绝大多数动物的个体是二倍体，只有其卵和精子为单倍体。根据其是否有脊索，分为两大类，无脊椎动物（Invertebrates）脊索动物（Chordata）海星的生活史单倍体二倍体动物种类动物可能起源于原生动物；动物界包括30多个门，70多个纲，350多个目，全世界已知动物约有150万种。中国是世界上野生动物种类最多的国家之一，仅脊椎动物就有4400多种，占世界总数的10%以上。其中，兽类近500种,鸟类1189种，爬行类320多种，两栖类210多种。一、动物种系发生•共同祖先证据–5S和18SrRNA相同–细胞外基质（上皮组织肌膜）相同•衍征–是否具有真正的组织–对称类型（或体制）–体腔–分节–原口和后口动物的主要类群及关系•1.侧生动物—海绵动物•2.真后生动物：•(1)2胚层辐射对称动物-腔肠动物•(2)3胚层两侧对称动物：无体腔动物-扁形动物假体腔动物-线虫动物真体腔动物:不分节动物-软体动物分节动物原口动物-环节、节肢后口动物-棘皮动物脊索动物二、无脊椎动物的多样性和进化•1、侧生动物—海绵动物•2、腔肠动物门-两胚层辐射对称动物•3、扁形动物-三胚层无体腔两侧对称动物•4、线虫动物-三胚层假体腔两侧对称动物•5、软体动物-模式相同变化众多的真体腔动物•6、环节动物门-身体同律分节的动物•7、节肢动物门-身体分节并有附肢、异律分节•8、棘皮动物-具有内骨骼和水管系统动物界中大多数门类（约30个门）属于无脊椎动物，它们都没有脊索。无脊椎动物1、侧生动物—海绵动物身体结构简单而多孔（水沟系统）•最原始﹑最低等的多细胞动物，•体壁由二层细胞组成（皮层和胃层），其间为中胶层。•细胞分化较多，但身体各种机能或多或少是由独立活动的细胞（领鞭毛细胞）完成。•无消化腔、神经系统等表明细胞组织分化相当简单。•雌雄同体（或异体），异体受精•有5000多种。多孔红海绵海绵动物有水沟系统领鞭毛细胞海绵动物2、腔肠动物门-两胚层、辐射对称动物•真正后生动物的开始•辐射对称：•具两胚层，有组织分化，•具有原始消化腔•原始神经系统（网状NS）•水螅型（圆桶型，口向上）、水母型（伞型，口向下），•现有11000种•如珊瑚、水母、海蜇、海葵等桃花水母：是原始低等的无脊椎动物，最早诞生于约5.5亿年前，是国家濒危野生动物。云南抚仙湖中有大量桃花水母。珊瑚的主要种类。A：襟疣海葵；B：海葵.；C：鹿角珊瑚；D：Melithaeasp.：E：脑珊瑚.；F：石芝.；G：软柳珊瑚.3、扁形动物-三胚层、无体腔、两侧对称背腹扁平；两侧对称，具三胚层；无体腔，身体出现器官系统，消化系统有口、咽、肠，无肛门；原始中枢神经系统-梯状神经系统。多为寄生生活，约有12000种。血吸虫病在我国的存在约有2,100年，此病曾广泛流行于长江流域以南的广大地区。多少年来，这个“瘟神”致使血吸虫病流行地区千村荒芜，万户灭绝。如猪绦虫、涡虫等•涡虫的梯状神经系统4、线虫动物-假体腔、完全消化系统•假体腔：肠道与体壁之间有了空腔，体壁有中胚层形成的肌肉层，肠壁无肌肉层，运动加强，运输、流动循环功能出现•原肾管型排泄系统•有肛门的完全消化管。•无循环系统和呼吸器官。•蛔虫、蛲虫、钩虫、旋毛虫等线虫动物5、软体动物-模式相同变化众多的真体腔动物•出现真体腔、循环系统（一心室）和呼吸器官，排泄系统属于后肾型，神经中枢包括脑、足、侧、脏4对神经节，头部有触角、眼。软体动物分为头、足、内脏团和外套膜四部分，多数有贝壳。•有11.5万种,动物界第二大动物门，仅次于节肢动物。如蜗牛、螺类、蚌类、乌贼、章鱼等。消化系统完善软体动物软体动物门Mollusca鹦鹉螺大红蜗牛欧洲横纹乌贼章鱼6、环节动物门-同律分节的动物同律分节:除头外,每节外形、内脏相同。环节动物为两侧对称，三胚层，身体分为体节，具发达的真体腔、闭管式的循环系统，神经系统更趋集中呈链状，消化管出现由中胚层形成的肌肉层，增强消化功能。蚯蚓是以体节伸缩而向前爬行，它吃进泥土和枯枝败叶。据统计，一天所排出的粪便量可相当于其体重，一年内排出的粪土量可达9吨。蚯蚓对于农牧区土壤的改良可谓劳苦功高。如沙蚕、蚂蟥、水蛭。7、节肢动物门-异律分节、附肢分节•异律分节，附肢分节；•体表被几丁质外骨骼，有脱皮现象；•混合体腔，鳃、书肺或气管，开管式循环系统；•更趋集中链式神经系统。•唯一的真正适应陆地生活的无脊椎动物。•动物界最大的一门，约120万种，占动物总种数的84%。昆虫类：六足类，1对触角，约100种万种，如蝗虫、蜜蜂、苍蝇、蚊子等，全部陆生叶“虫脩””头胸腹甲壳类：13对附肢，两对触角，35000多种，如虾、蟹螯蟹头胸部步足（4对）蛛形类：4对步足，无触角，约60000种，如蜘蛛、蝎子狼蛛头胸部腹部多足类，约10500种，如蜈蚣、马陆蜈蚣头部躯干部三叶虫三叶虫(Trilobita)属节肢动物门，自成一纲。因其上下左右分三个象叶的部分，故名。这种动物足很多，足的摇摆控制虫体在水中的运动。三叶虫长到一定时会蜕皮，一生中要蜕多次皮才能完全成熟。当它们遇到敌害时，会将身体蜷成一团。节肢动物鲎（HOU）“我的血液是蓝色的”！蜘蛛、虾、蜈蚣、蝎子等8、棘皮动物-具内骨骼和水管系统后口动物,体型为辐射对称（多为五辐射对称）,具内骨骼，体腔发达,体腔的一部分形成独有的水管系统，另一部分形成围血系统。全部海生,如海星、海胆、海盘车、珊瑚虫等。海参海星三、脊索动物Chordates多样性和进化•1．脊索动物的特征与分类•2．无上下颌是低等脊索动物的特征•3、脊椎动物（1）圆口纲（2）鱼类-有颌适应水生生活（3）两栖动物-从水生向陆生转变（4）爬行动物-适应陆地生活的变温动物（5）鸟类-适应飞翔的恒温动物类（6）哺乳动物-高等脊椎动物二、脊索动物（Chordates）的多样性和进化1．脊索动物的特征与分类脊索动物属于脊索动物门，是动物界中最高等的一个门，尽管它们的形态结构复杂，生活方式多样，然而都无一例外地具有三大主要特征脊索、背神经管和咽鳃裂。。•已知的脊索动物约有70,000余种，分别属于三个亚门：原索动物（尾索动物亚门、头索动物亚门）和脊椎动物（脊椎动物亚门）。1．脊索动物的特征与分类（1）脊索位于身体背部，消化道上方，神经管下面，是一条支持身体纵轴，柔软具弹性的结缔组织组成的棒状结构，外被脊索鞘。（2）背神经管：脊索动物神经系统的中枢部分呈管状，位于身体的背中线上，脊索（或脊柱）就在它的下面。在高等种类中分化为脑和脊髓两部分。（3）咽鳃裂：位于消化道前端的两侧壁上，左右成对的裂孔直接或间接与外界相通，这是咽鳃裂。它是一种呼吸器官。（4）此外，尾在肛门之后、闭管式循环系统、心脏位于身体腹面。脊索动物门分类概况依据形态结构、生活习性和胚胎发育等特点，一般将脊索动物门分为尾索动物、头索动物和脊椎动物三个亚门。1．尾索动物亚门l脊索和背神经管只存在于幼体，脊索仅存尾部。成体包围在被囊中，一般为雌雄同体，异体受精。代表动物如海鞘，海鞘的发育过程中出现逆行变态。2．头索动物亚门脊索、背神经管和咽鳃裂这三个基本特征终生保留，脊索前端超出神经管之前。代表动物是文昌鱼。3．脊椎动物亚门脊索只在胚胎发育中出现，随即为脊柱所代替。依据外形及内部特征可分为6个纲：圆口纲、鱼纲、两栖纲、爬行纲、鸟纲、哺乳纲。几个常见的名称1．无头类指脊索动物中脑和感觉器官还没有分化出来，没有明显的头部的类群。2．有头类有明显头部的脊索动物，即脊椎动物。3．无颌类没有颌的脊椎动物，现存的类群只有圆口类。4．颌口类有颌的脊椎动物，包括鱼类、两栖类、爬行类、鸟类和哺乳类。5．无羊膜类在胚胎发育中不具羊膜的脊椎动物，包括圆口类、鱼类和两栖类。6．羊膜类在胚胎发育中具有羊膜的脊椎动物，包括爬行类、鸟类和哺乳类。2．无上下颌是低等脊索动物的特征红海鞘尾索动物脊索在尾部Fig.27.4,p.457segmentedmuscles头索动物文昌鱼硬骨质的脊柱取代柔弱的脊索神经管分化为脑、脊髓。（除圆口类外）具有上下颌3、脊椎动物脑、眼等感觉器官和口等全部集中在头部，呼吸器官进一步发展成完善的鳃（水生）和肺（陆生），有成对运动附肢，出现心肌发达的心脏，完善的循环系统：1房1室－2房2室，肾脏和生殖系统等在结构上也进一步完善。分类：圆口纲软骨鱼纲硬骨鱼纲两栖纲爬行纲鸟纲哺乳纲脊椎动物从水生到陆地生活的演化过程。脊椎动物（1）圆口纲圆口动物无上下颌而具口吸盘，只有奇鳍而无偶鳍，背神经管分化为脑和脊髓，有头，心脏一心房一心室，脊索终身存在，有雏形的脊椎骨，单个鼻孔。日本七鳃鳗Asealamprey鱼类的主要特征：终生在水中生活，身体表面大多覆盖着鳞片；脊柱代替脊索；用鳃呼吸；用鳍游泳，偶鳍；变温动物；心脏有一心房一心室。（2）鱼类-有颌适应水生生活软骨鱼类•软骨鱼类，内骨骼全为软骨的海生鱼类。体被盾鳞，鳍后端附生皮质鳍条，歪型尾，无鳔。绝大多数分布于热带和亚热带海洋。软骨鱼包括两个亚纲，鲨、鳐和银鲛是这一纲的代表动物。Cartilaginousfishes硬骨鱼类硬骨鱼类，骨骼大多由硬骨构成；体被骨鳞或硬鳞，有些种类的鳞片次生性退化；头部后缘有外鳃孔；通常有鳔。caudalfindorsalfinpectoralfin(oneoftwo)pelvicfin(oneoftwo)analfinmusclesegmentsfinsupportsbrainolfactorybulbheartlivergallbladderstomachintestineswimbladderkidneyanusurinarybladder硬骨鱼的种类极多，占现生鱼类总数的90%以上，超过了其它各纲脊椎动物总数的总和鱼类是终生生活在水中的脊椎动物。现在世界上约有22000种，我国约有2900种，其中淡水鱼约800种，常见的有几十种，草、青、鲢、鳙被叫做“四大家鱼”。鱼类是脊椎动物中种类最多的。我国海洋鱼类约1900种，常见的有200多种.中华鲟是地球上存活的最古老的脊椎动物之一，距今已有1.4亿年的历史，有“国宝活化石”之称。四大家鱼两栖动物的主要特征：变态发育，幼体在水中生活，用鳃呼吸；大多数成体生活在陆地，少数成体生活在水中，一般用肺呼吸；皮肤裸露，能够分泌粘液，有辅助呼吸的作用；心脏有二心房一心室，不完全双循环；体温不恒定。具五指（趾）型四肢，脊柱分化为四部。约有４３００种（3）两栖动物-从水生向陆生转变“Duallife”ofafrog(Ranatemporaria)头螈长60cm中国大鲵（娃娃鱼）长1.5m到1.8m中国小鲵（4）爬行动物-适应陆地生活的变温动物爬行动物能在陆上繁殖，卵生，这是它们的卵具有坚硬的卵壳或坚韧的卵膜（羊膜卵），在胚胎发育过程中具有羊膜、尿囊和卵黄囊，使得胚胎得到了很好的保护、呼吸和营养。大多数的爬行动物全身覆以角质鳞，以减少体内水分蒸发，也有些种类于皮下具有骨板，脊柱分5部分，用肺呼吸，心脏具二心房一心室，心室不完全分隔，不完全双循环，体内受精，变温动物。•约６３００种左心房右心房左心室右心室肺毛细血管组织毛细血管心室出现不完全分隔早期爬行动物进入中生代，由于森林茂盛，植食性爬行动物得以迅速繁衍和进化，同时也产生出一些肉食爬行动物种类。整个中生是爬行动物时代，有时人们也称之为“恐龙时代”。鳄目，是大型爬行动物，体表被有鳞片，四肢强壮有力它们大多生活于非洲、大洋洲、亚洲南部及热带美洲等温暖地区。我国特产扬子鳄，是小型鳄鱼之一，全部野生个数不足500尾鸟类的主要特征：有喙无齿；被覆羽毛；