脊椎动物是如何起源的
鱼类起源及进化规律
鱼类起源及进化规律一、早期脊椎动物脊椎动物的起源可以追溯到寒武纪时期(542-535百万年前),当时出现了最早的脊椎动物——鱼形动物。
这些早期脊椎动物多数是生活在海洋中的,包括了一些后来的鱼类和爬行动物。
随着时间的推移,这些脊椎动物逐渐演化出更多的物种,并且它们的生存环境也变得更为复杂。
二、水生脊椎动物水生脊椎动物是指那些长时间生活在水中,身体内部有脊椎的动物。
这些动物包括了鱼类、两栖动物、爬行动物和哺乳动物。
在它们身上,我们可以看到脊椎的进化历程以及生活环境对它们形态和习性的影响。
鱼类是水生脊椎动物中最原始的一类,它们具有鳞片、鳃和流线型的身体。
根据外形和生态习性,鱼类可以分为硬骨鱼和软骨鱼两大类。
硬骨鱼具有成骨的骨骼,而软骨鱼则没有骨骼,依靠软骨来支撑身体。
随着时间的推移,一些鱼类逐渐演化出了适应陆地生活的能力,进而演变成了两栖动物。
三、陆生脊椎动物陆生脊椎动物的起源可以追溯到约360百万年前,当时一些鱼类开始适应陆地生活,并最终演变成了两栖动物。
两栖动物可以在水中和陆地上生活,但是它们的身体结构和生活习性仍然与水生生物相似。
随着时间的推移,两栖动物逐渐演化出了更适应陆地生活的形态和习性,例如四肢和肺。
最终,这些两栖动物演变成了爬行动物和哺乳动物。
四、爬行动物和哺乳动物爬行动物和哺乳动物是脊椎动物中最先进的两类。
爬行动物多数是生活在陆地上的,它们的身体覆盖着鳞片或毛发,多数具有卵壳。
而哺乳动物则具有毛发和乳腺,它们多数是胎生的,并具有照顾幼仔的行为。
爬行动物和哺乳动物的起源可以追溯到约220百万年前,并且两者之间有着密切的演化关系。
在爬行动物和哺乳动物的演化历程中,还出现了一些特殊的物种,例如恐龙和猛犸。
恐龙是爬行动物中的一种,它们在约65百万年前灭绝。
而猛犸则是古代哺乳动物中的一种,它们在约1万年前灭绝。
这些物种的出现和灭绝都反映了脊椎动物的进化历程是复杂而又多样化的。
五、现代鱼类现代鱼类是指那些生活在海洋或淡水中的鱼类,它们多数具有流线型的身体、鳍和鳞片。
脊椎动物演化顺序
脊椎动物演化顺序脊椎动物演化顺序是生物学中的一个重要领域,研究着脊椎动物从原始形态逐渐演化至现代多样化形态的过程。
脊椎动物是地球上最复杂和多样化的生物群体之一,包括鱼类、两栖类、爬行类、鸟类和哺乳类等。
以下将以生动、全面和有指导意义的方式,介绍脊椎动物演化的主要阶段和特征。
起源于远古时代的脊椎动物,其先驱是鱼类。
早期的鱼类生活在海洋中,具备了基本的脊柱结构和鳞片保护身体。
随着时间的推移,鱼类逐渐适应淡水环境,并发展出了具有更灵活鳍状肢和内外骨骼系统的先进形态。
接下来,两栖类在演化史中登场。
两栖类是首批能够生活在水和陆地上的动物,拥有四肢和肺呼吸系统。
这使得它们能够从水中爬上陆地并适应陆地环境。
然而,两栖类仍然依赖于水生环境进行繁殖和生活的某些阶段。
然后,爬行类动物于约3.5亿年前进化而来。
相比于两栖类,爬行类已经完全适应陆地环境,并成功解决了生活在陆地上的一系列问题。
爬行类的进化成果包括鳞片覆盖全身、气囊骨骼和由鳞片和甲壳(如龟类)构成的外壳。
这些特征将它们与其他动物区分开来,并使其能够生活在各种环境中。
其次,鸟类是脊椎动物进化中的一支独立演化的群体。
鸟类在特征上与爬行类有相似之处,但它们通过进一步的演化,发展出了独特的适应空中飞行的特征。
鸟类的前肢进一步演化为翅膀,同时,它们还发展出了轻骨骼和空气中的运动学技能,使得能够在空中自由行动。
鸟类的繁盛演化成果让它们在现代自然界中成为了生态系统的重要组成部分。
最后,哺乳动物是脊椎动物演化的终极阶段。
哺乳动物拥有许多独特的进化特征,如具有毛发和乳腺的哺乳腺,不仅为其提供了优秀的自我保护机制,还能为新生幼崽提供养育和营养。
哺乳动物还演化出了高度发达的大脑和复杂的社会行为,使其成为地球上最为进化的生物。
总的来说,脊椎动物演化的顺序是从鱼类到两栖类,再到爬行类,然后是鸟类,最后是哺乳类。
每个阶段的演化都是基于前一阶段的基础上,逐步积累和改良而来。
这一生物演化的过程,为我们研究生物多样性的起源、进化和适应性提供了重要的参考和指导。
脊椎动物发育和器官发生的基本原理
脊椎动物发育和器官发生的基本原理脊椎动物是指拥有脊柱的脊椎动物,包括鱼类、爬行动物、鸟类和哺乳动物等。
这些生物经过了长时间的演化和适应,形成了自己独特的发育和器官发生的基本原理。
一、发育发育是指从受精卵开始直至成年个体的过程。
在这个过程中,胚胎经过一系列的变化,逐渐形成了从简单到复杂的组织和器官。
脊椎动物的发育过程可以分为三个阶段:受精、胚胎和胎儿。
1、受精受精是指雌性生殖细胞和雄性生殖细胞结合成为受精卵的过程。
受精卵包含有父母双方的全部遗传信息,是胚胎发育的起点。
在脊椎动物中,受精通常发生在雌性体内。
雌性体内的卵子被雄性生殖细胞精子所受精,形成受精卵。
2、胚胎胚胎阶段是指受精卵发育成为胚胎的过程。
在这个过程中,受精卵经过不断地细胞分裂和分化,逐渐形成了各种组织和器官。
胚胎的发育过程可以分为三个阶段:卵裂期、囊胚期和胚胎期。
卵裂期是指受精卵经过连续的细胞分裂,形成一系列相等大小的小球体,称为“卵分裂原胚”。
囊胚期是指卵分裂原胚继续分裂和分化,形成多个空腔的囊胚。
胚胎期是指囊胚内部的分化和细胞结构的建立,形成成各种组织和器官,如胚盘、神经管、背叶和腹叶等。
3、胎儿胎儿阶段是指胚胎发育成为具有人形状的个体的过程。
在这个过程中,胎儿的器官和组织不断发育和成熟。
在哺乳动物中,胎儿在子宫内生长和发育,吸收母体的养分和氧气。
直到出生,成为一个独立的个体。
二、器官发生器官发生是指具有一定功能的细胞和结构通过复杂的分化和整合形成器官的过程。
在脊椎动物中,器官发生是胚胎发育的重要组成部分。
不同器官发生的方式和过程各不相同,但都有些共性的规律。
1、合成鉴定阶段合成鉴定阶段是指在发生器官的初始阶段,生长发育中心(即原基)通过一系列分化,形成器官的原始结构。
这个阶段很难观察到器官的样子,只有通过鉴定器官原基来认识器官的分化过程。
2、增生阶段增生阶段是指器官原基内细胞和组织大量增生、快速增殖的阶段。
在这个阶段,组织细胞以不同的速度增长,不同器官的原始形态开始出现。
脊索动物的起源和进化
第二十一章脊索动物的起源和进化主要内容1. 脊索动物起源的学说和主要论据。
2. 棘皮动物、半索动物、原索动物和脊椎动物的联系。
3. 圆口纲动物与化石动物有一定新缘关系。
4. 有人认为棘鱼类接近软骨鱼类,也有人认为它接近硬骨鱼类,各自的根据是什么?5. 最早的两栖类化石鱼头螈有哪些相似于总鳍鱼的特征和适应陆地生活的特征?6. 两栖纲的起源,较普遍的看法是→鱼头螈→两栖纲。
7. 经典观点认为爬行动物是从石炭纪的类两栖动物演化来的。
8. 鸟类的起源:槽齿类----→原鸟→始祖鸟→现代鸟类。
9. 杯龙类(石炭纪)→盘龙类→兽孔类→→哺乳类。
10. 概念:适应辐射。
第一节脊索动物的起源和进化一、原索动物的起源进化(一)脊索动物起源学说1. 环节动物说(annelid theory)认为脊索动物起源于环节动物。
论据:①具有两侧对称的体制,身体分节;②具有发达的真体腔,排泄器官按节排列;③闭管式循环系统;④若将环节动物倒置,神经索就位于身体背面,心脏与血流方向与脊索动物一致。
但不能解释:①将环节动物倒置后,口在身体背侧,脑在腹侧;②环节动物无脊索、鳃裂;③环节动物的胚胎发育与尾索动物的差异太大。
2. 棘皮动物说echinoderm theory认为脊索动物与棘皮动物有共同的祖先。
论据:①半索动物成体与脊索动物近似,而胚胎发育和幼体形态与棘皮动物相似;②半索动物、棘皮动物和脊索动物有明显的共同点,均具有肌酸。
因此,主张三类动物有共同祖先。
3.脊索动物幼体进化假说由英国生物学家加斯坦(Garstang)于1928年提出。
认为脊索动物祖先具鳃裂,滤食性、底栖固着生活。
随后出现了“蝌蚪幼体”阶段,这种幼体具脊索、背神经管、肛后尾,自由游泳生活,具幼体性熟现象。
在早期生命活动周期中营固着生活的成体阶段被淘汰。
论据:现代尾索动物尾海鞘纲生命周期中有失去固着阶段的现象。
(二)半索动物、原索动物和脊椎动物的联系羽鳃纲是尾索动物祖先的模型。
脊椎动物的起源与演化
脊椎动物的起源与演化脊椎动物,又称脊索动物,是指体内有一个脊索和脊柱的动物。
脊椎动物包括鱼类、两栖动物、爬行动物、鸟类和哺乳动物等。
它们具有坚硬的脊椎和神经系统,能够进行更复杂的动作和行为。
但脊椎动物的起源与演化仍存在很多的疑问和争议。
起源的谜团脊椎动物的起源一直是古生物学领域的难题。
科学家们一直在寻找最早的脊椎动物,但是由于化石记录的不完整,我们对于脊椎动物的起源仍存在很多疑问和不确定性。
不过,一些最新的研究表明,脊椎动物的起源可能要比我们想象的要早得多。
最早的脊椎动物在过去的几十年中,科学家们一直在寻找脊椎动物的最早化石记录。
最早的脊椎动物化石可追溯到五亿多年前的寒武纪。
这些化石来自于一些海底生物群落,在这些化石中,我们可以看到一些具有脊椎的生物,如海燕尾鱼、寡肋鱼和东方蟾鱼等。
但是,一些最新的研究表明,脊椎动物的起源可能要比这些化石记录的时间更早。
据科学家们的推断,最早的脊椎动物可能要追溯到六亿五千万年前的早寒武世,而这些生物可能是柔软的、无骨的或半硬骨的动物。
演化的历程脊椎动物的演化历程非常复杂,其中涉及到很多的生态和环境因素。
在过去的几百万年中,脊椎动物经历了许多的变革和进化,它们从最初的鳗鱼和石首鱼逐渐演化成了现代的哺乳动物和鸟类。
脊椎动物的演化过程中,最显著的变化就是体形和行为的改变。
在早期,脊椎动物主要生活在水中,它们的体型比较长扁,拥有一些适应水环境的特征,如侧线系统和鳃呼吸。
随着时间的推移,一些脊椎动物逐渐进化出了四肢和肺,开始在陆地上生活。
这些动物不再需要通过鳃呼吸来获得氧气,并且发展出了更多适应陆地环境的特征。
同时,它们的智力和行为也逐渐得到了提高,它们开始发展出了社会行为和复杂的思维能力。
结语脊椎动物的起源和演化是一个非常复杂的话题,需要我们综合考虑很多的因素,如环境、生态、遗传和进化等。
虽然我们目前对于脊椎动物的研究还存在很多未知和不确定性,但随着科学技术的不断进步和化石记录的不断完善,相信我们对于脊椎动物的了解会越来越深入和全面。
科普了解动物的演化历程
科普了解动物的演化历程动物的演化历程是一门关于生命起源和发展的学科,通过研究动物的形态、结构、功能以及遗传变异等方面的变化,为我们揭示了生物多样性和进化的奥秘。
1. 动物的起源动物起源于远古海洋中的原始生物,最早的动物可以追溯到约6亿年前的寒武纪时期。
这些最早的动物形态简单,没有明确的器官和组织,并且以在水中生活为主。
2. 出现多细胞动物随着时间的推移,多细胞动物逐渐出现。
最早的多细胞动物是海绵动物,它们由一个个细胞组成,各个细胞间没有明确的器官和组织的分工。
3. 扁形动物和线形动物的出现接下来,扁形动物和线形动物相继出现。
扁形动物具有身体左右对称的特征,例如扁形虫,而线形动物则以明显的头部和尾部为特征,例如蚯蚓。
4. 节肢动物的演化节肢动物是一大类复杂的动物,包括了昆虫、蜘蛛、甲壳动物等。
节肢动物的身体通过关节分节的结构,使得它们能够实现更加复杂的运动和适应不同的环境。
5. 脊椎动物的兴起脊椎动物是动物中最高级的一个类群,包括了鱼类、两栖动物、爬行动物、鸟类和哺乳动物。
脊椎动物的骨骼系统为它们提供了更强的支撑和保护,使得它们能够生活在陆地和水域不同的环境中。
6. 哺乳动物的进化在脊椎动物中,哺乳动物是一类高度进化的动物。
哺乳动物具有毛发和乳腺,能够产生母乳哺育幼崽,这使得它们能够更好地适应各种环境,并且在进化中占据重要的地位。
7. 动物的分支和多样性从原始的动物开始,到目前的各种动物种类,动物的演化历程中经历了无数的分支和多样性的形成。
不同的环境和生存需求使得动物在体形、生活习性等方面都产生了巨大的变化。
总结:通过科普了解动物的演化历程,我们能够更好地理解动物之间的关系和多样性的形成。
从最早的原始生物到现今的各种不同种类的动物,演化过程中展现出了生物在适应环境中的奇妙能力。
动物的演化历程是一部关于生命起源和进化的精彩剧本,也是我们对自然界中生物多样性的深入认识。
脊椎动物演化顺序
脊椎动物演化顺序摘要:一、引言二、脊椎动物的定义和特征三、脊椎动物的演化顺序1.原始鱼类2.两栖类3.爬行类4.鸟类和哺乳类四、演化过程中的特点和意义五、结论正文:一、引言脊椎动物是地球上生命演化的重要组成部分,它们在生物进化树上占据着显著的位置。
从原始鱼类到现代哺乳动物,脊椎动物的演化历程充满了奇妙的变化。
二、脊椎动物的定义和特征脊椎动物是一类具有脊椎骨骼的动物,它们的特征包括有脊椎、脊髓和脑部,具有较高的生理活动能力和繁殖能力。
三、脊椎动物的演化顺序1.原始鱼类:脊椎动物的起源可以追溯到原始鱼类。
这些鱼类生活在水中,用鳃呼吸,体型细长,如文昌鱼。
2.两栖类:鱼类之后演化出两栖类,它们生活在水陆交界处,用肺呼吸和皮肤辅助呼吸。
两栖类的代表动物有青蛙和蝾螈。
3.爬行类:从两栖类进化而来的是爬行类,它们完全生活在陆地上,用肺呼吸。
爬行类动物包括恐龙、龟、鳄鱼等。
4.鸟类和哺乳类:在爬行类的基础上,演化出了鸟类和哺乳类。
鸟类具有羽毛和空心骨骼,哺乳类具有毛发和哺乳的特点。
鸟类和哺乳类是地球上最为高级的脊椎动物。
四、演化过程中的特点和意义脊椎动物的演化过程中,出现了许多重大事件,如寒武纪生命大爆发、二叠纪生物大灭绝等。
这些事件不仅改变了生物的生存环境,还影响了生物的进化方向。
脊椎动物的演化对地球生态系统的发展和稳定起到了关键作用,也为人类的生存和发展提供了丰富的生物资源。
五、结论脊椎动物的演化历程充满了奇妙的变化,从原始鱼类到现代哺乳动物,它们在地球上留下了丰富的生物多样性和物种遗产。
第二十一章脊索动物的起源和进化
第二十一章脊索动物的起源和进化第一节脊索动物的起源与演化一、原索动物的起源进化1.“环节动物说”,少有说服力。
2.“棘皮动物说”,认为脊索动物育棘皮动物有共同的祖先。
3. 脊索动物假想的原始祖先,一般公认的最好的解释是由英国科学家加斯坦1928年提出的脊索动物幼体进化假说。
……尾海鞘纲动物可作为幼体性成熟的实例。
4.文昌鱼虽然具有脊索动物的三大主要特征,但一般学者认为文昌鱼不能代表脊椎动物的祖先。
沙隐虫可作为联系原索动物和脊椎动物的代表。
……二、圆口纲的起源和演化1.距今5.25亿年前的古生代早期的甲胄鱼,是现在已经发现的最早的脊椎动物的化石。
2.脊椎动物起源于淡水的说法为更多的人所接受。
三、鱼类的起源和演化1.一般认为颌的出现和最早的鱼类的进化可以追溯到奥陶纪。
2.第583页,图21-6,鱼类演化系统树,也是假说,有些学者有不同的意见3.有人认为软骨鱼、盾皮鱼和棘鱼类有共同的祖先。
软骨鱼在很早就分为二大线系,即全头类和鲨鳐类。
软骨鱼在进化中相当保守,变化不大。
4.硬骨鱼的3大类群似乎是在距今4.5-4.25亿年间从具颌和偶鳍的共同祖先进化而来(1)肺鱼类是一群种类不多的特化淡水鱼。
(2)古总鳍鱼类具有内鼻孔、能作肺用的鳔和能上陆地运动的肉叶状偶鳍……(3)辐鳍鱼类由泥盆纪进化至今大致经历了3个相互继承的阶段……5.四亿年前的泥盆纪世界各地海陆分布发生了巨大变化,通过自然选择,产生了2种适应方式使得鱼类保存下来。
一是由陆地淡水水域迁居海中;二是体内长出能呼吸空气的肺脏。
……四、两栖类的起源和演化1。
两栖类的起源最早可追溯到距今3.5-4亿年前的泥盆纪。
但两栖类究竟起源于哪类动物学者们有不同的意见。
2。
最早的两栖类化石是鱼头螈(或称鱼石螈),生活在距今3.45亿年前的格陵兰地区。
3。
就已有资料,较普遍的看法是鱼头螈分支进化出来的古生代两栖类,可统称为坚头类,在石炭纪和二叠纪适应辐射出迷齿类和壳椎类。
脊椎动物进化
脊椎动物进化脊椎动物是地球上最为复杂和进化程度最高的动物群体之一。
它们具有坚硬的脊柱和内部骨骼系统,为身体提供支持和保护。
本文将探讨脊椎动物进化的历程,包括其起源、多样性和适应性等方面。
1. 脊椎动物起源脊椎动物的起源可以追溯到约5亿年前的寒武纪。
最早的脊椎动物是鱼类,它们具有硬化的脊柱和鳍。
随着时间的推移,脊椎动物逐渐演化出其他特征,如颚、肺和四肢等。
这些特征使脊椎动物能够适应不同的环境。
2. 脊椎动物的多样性脊椎动物包括鱼类、两栖动物、爬行动物、鸟类和哺乳动物等多个类群。
每个类群都有其独特的适应性和生存方式。
例如,鱼类适应水生环境,具有鳞片和鳃,可以通过鳍快速游动。
而哺乳动物则具有毛发和哺乳腺,能够产乳喂养后代。
3. 脊椎动物的进化适应脊椎动物在进化的过程中逐渐适应了各种环境。
其中一个重要的适应性特征是体温调节能力。
爬行动物和鸟类具有恒温性,能够独立调节体温,适应更广泛的环境。
哺乳动物则进一步发展出了更复杂的体温调节机制,包括出汗和皮下脂肪层等。
4. 脊椎动物进化的驱动力脊椎动物进化的驱动力主要源于自然选择和环境的变化。
自然选择是指适应性较高的个体更有可能生存和繁殖,从而将有利基因传递给下一代。
环境的变化也会促使脊椎动物适应新的条件。
例如,陆地环境的出现促使鱼类进化为四足动物,具备爬行和奔跑的能力。
5. 脊椎动物进化与人类脊椎动物的进化与人类的进化有着密切的联系。
人类属于哺乳动物,具有复杂的大脑和工具使用能力。
我们与其他脊椎动物一样,通过进化适应了不同的环境,并发展出了独特的文化和科技。
总结:脊椎动物的进化是一个漫长而复杂的过程,涉及到起源、多样性、适应性和驱动力等方面。
通过自然选择和环境的变化,脊椎动物逐渐演化出多种类群,并适应了各种不同的生存环境。
人类作为脊椎动物的一员,也是进化的产物之一。
我们应该珍惜这一漫长进化过程中形成的生物多样性,并保护我们共同的家园地球。
动物生物学14 脊索动物类群
尾索动物亚门〔Urochordata〕
椎骨:亦称“脊椎骨〞是构成脊柱的单位。根据椎骨前后,两 面的形状,又可分为:双凹〔鱼〕、前凹〔无尾两栖、爬 行〕、后凹〔有尾两栖〕、异凹〔鸟〕、双平〔兽类〕
⑶ 原生的水生种类用鳃呼吸,陆生和次生水生种类 用肺呼吸。
⑷ 除圆口类外,脊椎动物出现了上下颌。 ⑸ 除圆口类外,脊椎动物出现了成对的附肢。 ⑹ 集中的肾脏代替了分节排列的肾管,更有效地排
3.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。
脊椎动物亚门
脊索动物类群
最高等的动物门类 ---脊索动物门〔Chordata〕
一、脊索动物门的主要特征: 1.出现了脊索 2.具背神经管 3.出现了咽鳃裂 4.肛后尾 5.脊索动物的心脏等
脊索:由柔软而富有弹性的结缔组织组成,脊索细胞内充满 半液态的胞质,脊索外有1-2层鞘膜组成脊索鞘。
背神经管
•一条位于脊索上方的中空的管状神经索,管内腔为 神经腔。 • 前部膨大成脑,神经腔形成脑室。 • 后部为脊髓,神经腔形成中央管。
不对称。 ⑵脊索:直达体前 ⑶背神经管:脑泡小,管上有眼点; ⑷消化、呼吸:口〔口笠、缘膜、缘膜触手〕——咽
陆生脊椎动物起源的研究及现状_卢立伍
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主 张 四 足 动物 的 双 系 起 源 说
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什么是脊椎动物?它们和无脊椎动物有何不同?
扁形动物:如涡虫、绦虫等
环节动物:如蚯蚓、沙蚕等
节肢动物:如昆虫、蜘蛛等
原生动物:如草履虫、变形虫等
腔肠动物:如海葵、珊瑚等
软体动物:如蜗牛、章鱼等
线形动物:如蛔虫、钩虫等
各类脊椎动物和无脊椎动物的代表物种
鱼类:鲤鱼、草鱼、鲫鱼、鱼、鳙鱼
两栖类:青蛙、蟾蜍、蝾螈、蜥蜴、蛇
昆虫:蝴蝶、蜜蜂、蚂蚁、蟑螂、蜻蜓
脊椎动物和无脊椎动物的演化历程反映了生物多样性和适应性的形成过程
脊椎动物和无脊椎动物的分类
6
脊椎动物的分类
鱼类:生活在水中,用鳃呼吸,用鳍游泳
哺乳类:生活在陆地上,用肺呼吸,用四肢行走或奔跑
鸟类:生活在陆地上,用肺呼吸,用翅膀飞行
两栖类:生活在陆地和水中,用肺呼吸,用四肢爬行
爬行类:生活在陆地上,用肺呼吸,用四肢爬行
脊椎动物与无脊椎动物的区别
汇报人:XXX
目录
01
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05
脊椎动物和无脊椎动物的演化历程
02
脊椎动物的定义
03
无脊椎动物的定义
04
脊椎动物与无脊椎动物的区别
06
脊椎动物和无脊椎动物的分类
添加章节标题
1
脊椎动物的定义
2
脊椎动物的定义
脊椎动物是指具有脊椎骨的动物,包括鱼类、两栖类、爬行类、鸟类和哺乳类等。
无脊椎动物的演化历程
起源:最早出现在5.4亿年前的寒武纪
演化历程:从原始的单细胞生物逐渐演化为多细胞生物,再到复杂的无脊椎动物
主要特征:无脊椎动物没有脊椎骨,身体柔软,大多具有外骨骼
代表生物:昆虫、蠕虫、甲壳类、软体动物等
演化趋势:无脊椎动物在演化过程中逐渐形成了多种多样的形态和生理功能,以适应不同的生活环境
脊椎动物演化顺序
脊椎动物演化顺序脊椎动物的演化历程是一个漫长而复杂的过程。
从最早的无颚鱼类到两栖动物,再到爬行动物、鸟类和哺乳动物,这个过程展示了生物多样性的丰富和自然选择的奇妙。
以下是脊椎动物的演化顺序:1.无颚鱼类在脊椎动物的演化历程中,最早的阶段是无颚鱼类。
无颚鱼类是最早的脊椎动物,具有单一的背鳍和腹鳍。
这些鱼类是最早的水生脊椎动物,包括各种不同的形状和大小。
无颚鱼类的出现标志着脊椎动物的初步发展。
2.两栖动物随着时间的推移,一些无颚鱼类开始适应陆地环境,逐渐进化成为两栖动物。
两栖动物的特点是可以在水和陆地两种环境中生活,同时具有水和陆地动物的特征。
两栖动物的代表包括蝾螈和青蛙。
两栖动物的演化标志着脊椎动物开始向陆地发展。
3.爬行动物爬行动物是脊椎动物演化的下一个阶段。
爬行动物具有坚实的骨骼、鳞片和四肢,适应了陆地生活。
爬行动物的代表包括蛇、蜥蜴、龟、鳄鱼等。
爬行动物的演化标志着脊椎动物进一步适应陆地环境,同时也出现了卵壳保护幼崽等重要特征。
4.鸟类在爬行动物之后,一些爬行动物逐渐演化为鸟类。
鸟类具有羽毛、翅膀和喙,可以飞行。
鸟类的出现使得脊椎动物可以在空中自由活动,进一步扩大了生存空间和食物来源。
鸟类的演化标志着脊椎动物演化历程中的一次重大突破。
5.哺乳动物最后,哺乳动物的出现是脊椎动物演化的最新阶段。
哺乳动物具有毛发、哺乳等特点,可以更好地保护幼崽并为其提供营养。
哺乳动物的代表包括人类、猫、狗、鼠等。
哺乳动物的演化标志着脊椎动物演化历程的完善和高度发展。
它们具有高度发达的大脑和社会行为,使它们在生存竞争中占据了优势地位。
总之,脊椎动物的演化顺序是一个漫长而复杂的过程,经历了从无颚鱼类到哺乳动物的五个阶段。
这个演化过程展示了生物多样性的丰富和自然选择的奇妙。
通过了解脊椎动物的演化历程,我们可以更好地理解生物的多样性和发展变化的过程,同时也为人类探索生命起源和演化提供了重要的线索和启示。
脊椎动物的演化历史与分类
脊椎动物的演化历史与分类脊椎动物是地球上最复杂的生物之一,与人类所属的哺乳动物类群密切相关。
脊椎动物拥有一个坚韧的脊柱来支撑身体,还有一对前肢和一对后肢,以提供移动能力。
这些特征使得它们在进化史上占据着特殊的地位。
接下来我们将深入探讨脊椎动物的演化历史与分类。
1. 脊椎动物的起源脊椎动物的起源可以追溯至寒武纪晚期,约为5.25亿年前。
最早的脊椎动物是鱼类,它们的脊柱非常柔软,甚至不具备完整的脊椎骨,但这些鱼类确实具备了坚韧的背骨和一些其他特征,如侧线系统和鳞片外壳等。
据科学家们近年来的研究表明,脊椎动物的演化源于古代海葵动物的一个发育畸变。
这个过程中,一些细胞从表皮层中分离出来并留在了胚胎中间。
这个早期的脊椎前身最终形成了一个硬的板,成为了动物身体的一个支撑柱。
这也是众所周知的“脊柱前身”。
2. 脊椎动物的分类目前,脊椎动物被分为7个类群,它们分别是鱼类、两栖动物、爬行动物、鸟类、哺乳动物、蛇颈龟和鳄鱼。
2.1 鱼类鱼类是脊椎动物中最早出现的类群,它们的特征是具有鳞片、鳃和浑圆的身躯,以及两个背鳍和一个尾鳍。
鱼类在过去亿万年的进化过程中,逐渐分化成数千种不同的分支,其中有些进化成了两栖动物和爬行动物等。
2.2 两栖动物两栖动物是一类既在水中生活,又在陆地上生活的脊椎动物。
它们最早出现在古生代晚期,当时它们的身体形态与现代的蝾螈非常相似。
两栖动物的特征是前后肢大致相等,具有鳞片或光滑的皮肤,并且大多数品种可以进行肺呼吸。
2.3 爬行动物爬行动物是一类在陆地上生活的脊椎动物,它们最早出现在二叠纪时期。
爬行动物的身体大多被覆盖着鳞片或甲壳,并且通常采用肺呼吸和四肢行走的方式,其中包括蜥蜴、蛇和龟等。
2.4 鸟类鸟类是由显著的光鸟类演化而来的脊椎动物。
鸟类在地球上出现的时间相对较晚,大约在侏罗纪时期中期。
与其他脊椎动物相比,鸟类的特征包括骨头轻、翅膀宽大且带有羽毛。
2.5 哺乳动物哺乳动物是由鸭嘴兽类和灵长类动物演化而来的脊椎动物,最早出现的时期约为1亿年前。
脊椎动物实证起源_舒德干
脊椎动物实证起源 舒德干①② (①西北大学地质系早期生命研究所, 西安 710069; ②中国地质大学地球科学与资源学院, 北京 100083. E-mail: elidgshu@nwu.edu.cn) 摘要 早寒武世海口鱼和海口虫的发现涉及到脊椎动物起源这一重大论题, 近年来引起了热烈的讨论. 大量海口鱼新材料不仅证实了原先认识到的背鳍、腹鳍、“之”字形肌节等重要性状, 而且还揭示出原始脊椎和头部感官两类关键性特征; 这种仍保留无头类原始生殖器官特征的脊椎动物很可能就是有头类始祖. 在无颚纲中建立了1个新目昆明鱼目和新科昆明鱼科, 描述了一个新属种长吻钟健鱼. 新发现的1400余枚海口虫标本提供的多方位解剖学信息显示, 其皮肤、肌肉、呼吸、循环等器官系统与脊索动物明显不同, 相反, 其躯体构型与古虫类相近, 而兼有背、腹神经索的“过渡型”神经系统, 与半索动物相一致. 基于一系列最早期后口动物新发现, 本文提出的脊椎动物起源分“五步走”的假说, 在原口动物与脊椎动物之间架起了一座演化桥梁, 其中后四步与现代动物谱系分析的“四步走”假说相一致, 更增添了关键性的第一步; 于是, 华南便应该是世界上脊椎动物已知最早的发祥地. 关键词 脊椎动物起源 早期后口动物演化 脊椎动物海口鱼 长吻钟健鱼 非脊索动物海口虫 早寒武世澄江化石库 自Lamarck时代以来的两个世纪里, 整个动物界一直被习惯地划分为脊椎动物和无脊椎动物两大类. 自然, 探索这两大类动物之间的演化关系, 或者说力图搞清脊椎动物在何时、何地、以何种途径源出于无脊椎动物的具体演化过程, 便一直构成进化生物学中的一个核心命题. 脊椎动物起源研究包括现代动物学的各种间接推测法和古生物学的直接实证法两条基本路径. 现代动物学中的形态分类学、胚胎发育学、生理生化学、分子生物学等分支学科都从各自的研究层次出发, 在亿万年生命演化长河的现代断面上提取相关的历史残留信息, 间接推断出形形色色的脊椎动物起源假说. 最早跳出神学意念并从科学角度提出脊椎动物起源假说的是法国进化思想启蒙者G. Saint-Hillaire(1822)的“发育颠倒说”. 他发现所有脊椎动物的中枢神经系统和心脏分别位于身体的背部和腹部, 而这种器官布局恰好与节肢动物、环节动物等无脊椎动物相反. 于是这一学派推测, 在无脊椎动物胚胎发育的某个阶段发生了背腹颠倒, 结果便产生了脊椎动物. 尽管这一古典思想近年来又得到一些发育分子生物学研究结果的支撑, 然而, 人们终难相信, 分别位于后口动物和原口动物两大谱系顶端的脊椎动物和节肢动物会有直接的亲缘关系, 因为进化生物学的共识是, 脊椎动物的起源不大可能与原口动物中的较高等类群直接相关, 而应该根植于较低等的后口动物系列之中. 在后口动物范围内探索脊椎动物起源且影响较大的当数Garstang-Berrill的幼态持续假说[1 ̄3]. 在经历了漫长而曲折的争论后, 至20世纪80年代形成了基于分支系统学的“棘皮动物-半索动物-尾索动物-头索动物-脊椎动物”的演化理论[4]; 但不久, 分子生物学和胚胎发育学都证实了棘皮动物与半索动物构成一个自然集群, 于是, 便形成了近来人们广泛接受的脊椎动物起源分“四步走”的方案[5 ̄8]. 然而, 这里存在两个问题有待解决: (1) 这个基于现代动物学的“四步走”假说到底是否符合历史的真实呢? (2) 既然该假说认为后口动物的原始特征是躯体的分节性和咽腔型鳃裂, 那么, 在地史时期是否还存在着比这“四步走”中第一步(棘皮动物/半索动物)更为原始的绝灭后口动物呢? 这些都有待真实可靠的早期“源头”化石记录直接证据的检验和证实. 依据化石资料进行脊椎动物起源探索的应首推“钙索动物说”[9,10]. 然而该假说既与现代动物学的推测相左, 又与化石记录不一致, 因而不大被人接受[5]. 显然, 古生物学要想在脊椎动物的实证起源探索上走出困境, 应该踏踏实实做两件基本工作. 首先是基于可靠的保存丰富生物学信息的化石材料努力找寻最古老、最原始的脊椎动物, 接着便是在此基础上 逐步追溯它在后口动物谱系内的无脊椎动物祖先 序列. 1995年以前的一个半世纪, 尽管人们逐步认识到在早寒武世几百万年短暂的生命爆发式演化时期里“突然”产生了各种各样的动物门类, 但是, 除了极少数具有骨骼的棘皮动物之外, 它们几乎全限于原口动物[11 ̄16]. 近几年来, 我国早寒武世澄江软躯体化石库研究进展很快, 先后发现了后口动物中几乎所有的主要类别, 包括介于脊椎动物与非脊索动物之间的过渡类型“原索动物”(类半索动物、头索动物和尾索动物)[17 ̄23]及其绝灭近亲[24,25]、直至真正的脊椎动物[26 ̄28]. 基于这些“源头”时段的实际材料, 本文提出脊椎动物起源分“五步走”的新假说. 1 海口鱼的新性状及其演化意义 在已知30多个现生动物门类中, 只有脊索动物门跨越脊椎动物和无脊椎动物两大类群, 因而一直是脊椎动物起源探索的核心领域. 脊索动物门包括3个亚门, 即其幼体或成体尾部具有脊索构造的尾索动物亚门、脊索纵贯全身的头索动物亚门(因其几乎无脑的分化, 也未形成集中的视、嗅、听觉等感觉器官故又被称为“无头类”)和脊椎动物亚门(因有脑的分化和明确的视、嗅、听感官而被称为“有头类”). 前二者统称为低等脊索动物, 而脊椎动物则被称为高等脊索动物. 从分子生物学观点看, 低等脊索动物与其他所有非脊索动物一样, 仅有一个能决定躯体轴向基本构型的同源异型基因簇(hox gene cluster), 而后者则拥有多个同源异型基因簇[29]; 同源异型基因体系的复杂化, 必然导引起出脊椎动物在形态构造上的巨大进步. 从无脊椎动物“无头类”跃进到脊椎动物包含着一系列的胚胎发育和形态学上的创新, 其中最重要的有3个方面: (1) 胚胎早期发育阶段神经嵴的出现, 它引发了成体中诸如背鳍、鳃骨等许多重要构造的形成[29]; (2) 原始脊椎的出现强化了躯体中轴支持体系, 从而为这一大类动物最终登陆、上天等一系列生态空间的拓展奠定了基础; (3) 头部的视觉、嗅觉、听觉等感官的出现引发并大大拓展了脊椎动物的形态分异. 早寒武世“裸体”昆明鱼和海口鱼的发现将已知最古老脊椎动物记录前推了约五千万年, 被《Nature》杂志评述为“逮住鱼的始祖”(“catching the first fish”), 从而给脊椎动物起源难题的破译带来了希望[30]. 然而, 这两种鱼起初报道时各自仅有一枚标本, 其形态解剖学信息相当有限, 尤其缺乏脊椎动物本应该具备的脊椎构造和头部构造两方面最关键的信息, 使其进化地位难以敲定[31]. 十分有意义的是, 西北大学早期生命研究所新近发现的数百枚海口鱼软躯体构造标本, 提供了大量新的重要生物学信息, 其中正好包括头部构造和原始脊椎构造两方面的信息, 成为研究脊椎动物重要器官起源演化并论证这种已知最古老鱼化石演化地位的可靠证据[28]. 现生最低等的脊椎动物是无颚鱼(又称无颌鱼)中的圆口类, 它包括盲鳗和七鳃鳗两个类别. 前者仅以纵贯躯干的粗壮脊索构成它的轴向支撑, 脊索周围并无任何脊椎组分; 后者的情形相似, 所不同的是, 在脊索的背方出现了很小的弧片状脊椎组分. 而海口鱼则在脊索的周圈形成了按节分离排列的软骨型原始脊椎, 显然开始强化了中轴构造对躯体的支撑作用. 此外, 这些原始脊椎的背方和腹方还出现了成对神经弧和血管弧的雏形. 如果单从脊椎骨的发育程度上看, 海口鱼似乎比现代圆口类更为“脊椎动物化”. 但有趣的是, 海口鱼头部却显示出一种奇特的性状组合: 一方面, 头部两侧一对外露的大眼睛, 连同前端的单鼻孔和随后的一对嗅囊以及眼后可能存在的耳囊, 表明它已有明确的脑分化, 从而由低等脊索动物无头类跨入了高等脊索动物有头类的行列; 然而, 另一方面, 尽管其眼体相当发育, 但并无明确的眼眶骨. 实际上, 这种动物还没有发育出真正的软骨型头颅. 显然, 在这方面它又不及现生圆口类进步. 更能显示海口鱼原始性的性状是, 它与具有“集中型”生殖腺体的所有现生脊椎动物不同, 仍保留着其祖先类型的多对“重复型”生殖腺. 海口鱼这一混合性状显示, 与从鱼类进化到非羊膜卵低等四足类、或从爬行类分别进化到鸟类和低等卵生哺乳类时常见的生殖器官演化滞后情形一样, 海口鱼生殖器官的演替也明显滞后于其非生殖器官的进化. 由此可见, 这一已知最古老脊椎动物独特的镶嵌构造特征很可能恰好代表着进化科学界期盼已久的由无头类进化到有头类的一个关键环节. 实际上, 对现生和化石低等鱼类进行分支谱系分析的结果也证实, 海口鱼的确是已知最原始的有头类[28]. 耐人寻味的是, 海口鱼的软骨型鳃骨与现生无颚鱼类的复杂鳃篮构造明显不同, 而与颚口类(有颚类)的鳃弓系统在鳃弓的数量、位置、配置格局方面相近, 尤其是其中对应的角弓和下弓非常相似. 这一特征表明, 海口鱼很可能与颚口类的早期起源[32,33]密切相关. 这样一些原始的裸体鱼类, 在形态学上既不同于现生圆口类无颚鱼, 也有别于化石圆口类[34,35], 更异于早古生代形形色色的披盔带甲的“甲胄鱼”类[36], 因而有必要为它们建立一个新目昆明鱼目(Myllo- kunmingiida)和新科昆明鱼科(Myllokunmingiidae). 前者的定义是: 表皮裸露, 具背鳍、腹鳍、复杂肌节、原始鳃弓, 头部感官发达, 出现了分离型原始软骨脊椎, 但仍保留着无头类多对“重复型”性腺; 后者的定义则是体呈纺缍形, 眼位于头部的前背叶之上(即“前位眼”). 2 早寒武世脊椎动物的新发现 在云南省昆明市海口地区发现大量海口鱼的同一产地我们还发现了5枚较为特殊的鱼化石标本, 其产出层位与海口鱼大体相同或略高; 它们多保存于小型粒序层理顶面之上, 代表着海洋风暴沉积事件的牺牲品. 该新属种(长吻钟健鱼)的身体呈长棒形, 眼睛位于头部前背叶之后, 这与昆明鱼科的属种存 在明显差别, 因而暂置于昆明鱼目内的不定科. Phylum Chordata Subphylum Vertebrata Class Agnatha Order Myllokunmingiida (ord. nov.) (新目) Family uncertain Zhongjianichthys gen. nov. (新属) Zhongjianichthys rostratus gen. et sp. nov. (新种) (图1, 图(a) ̄(f)) 词源 属名乃纪念我国古脊椎动物学奠基人杨钟健先生, 种名乃示其“长吻”特征. 正模及相关材料 ELI-0001601(23), 连同其余4块标本ELI-0001602 ̄1605一起, 皆保存于西北大学早期生命研究所. 产地及层位 云南昆明海口地区, 尖山剖面, 下寒武统筇竹寺阶, 玉案山段. 始莱德里基三叶虫化石带(Eoredlichia Zone). 特征 体小而细长, 长鳗形, 身体包括头部和躯干两部分, 但两者间并无明显分界; 头部前端向前延伸成鸭嘴状吻突(前背叶);前背叶的前端两侧具一对吻板, 其间为单鼻孔; 眼一对, 位于前背叶之后, 两 图1 长吻钟健鱼(Zhongjianichthys rostratus)解译图 眼之间有一对嗅囊; 皮肤裸露, 无鳞和外骨板, 但皮较厚, 不见皮下肌节; 前腹部至少可见5对简单鳃弓. 描述与比较 本种体小, 约长2 ̄3 cm, 呈长鳗形. 身体前部构造保存良好, 但后部较差, 尾部不详. 头部的前背端向前延伸成鸭嘴状吻突构造(前背叶), “鸭嘴”的后端两侧略向内收缩, 而其前端两侧具有一对弓形吻板, 吻板之间的凹缺很可能代表单鼻孔. 前背叶之后有一对大眼睛, 两眼之间或略偏前处有一对黑色小圆点, 可能代表嗅囊构造. 本属种头上前背叶构造前端的吻板、单鼻孔以及一对大眼睛、嗅囊和简单鳃弓等基本特征组合虽然与海口鱼相似, 但其前背叶的长度远远大于后者; 而且海口鱼的眼睛位于前背叶之上, 而本种的眼睛则位于前背叶之后. 海口鱼躯干上常能辨识出皮下肌节构造, 表明其皮肤很可能接近无头类的单层薄皮构造, 而钟健鱼所有标本的躯干上都没有见到肌节印痕, 而且前背部的脊椎构造和前腹部的简单鳃弓也只能偶然模糊见及, 这很可能显示该属种皮肤增厚. 新种体呈长鳗形, 未见背、腹鳍, 也与体呈纺锤形的海口鱼明显有别. 讨论 与海口鱼相比较, 新属表现出一些进步特征和特化性状. 其进步特征体现在: (1) 相对于海口鱼前位眼的原始性状, 本属种的吻部(前背叶)拉长, 可能导致嗅觉构造增大, 迫使眼睛后移, 以至退于前背叶之后; (2) 海口鱼标本上易于观察到体内的肌节、脊椎和生殖腺体, 表明其皮肤较薄, 与无头类情况相近, 而后者恰好相反, 其皮肤较厚, 更接近有头类的情况. 本属种的特化性状则主要表现在其鳗形躯体, 背、腹鳍不发育, 显示其游泳能力不及海口鱼, 可能营底栖表生或间歇性钻泥砂生活. 3 海口虫的再研究 云南虫类是我国南方特有的一类奇特动物, 因其躯体构型独特而被列为后口动物中的一个独立的纲[37]. 该纲目前仅包括2个属: 云南虫属(Yunnanozoon)和海口虫属(Haikouella). 云南虫属起初报道时被置于生物学不定地位[38]; 后来进一步研究又被改置于脊索动物[22]和半索动物[18]. 不久, 又有人宣称, 在与云南虫十分相近的海口虫标本上可能存在三分脑、 眼、咽齿、脊椎等脊椎动物性状特征, 因而它可能代表一种有头类[23]. 最近, 西北大学早期生命研究所在云南昆明市海口镇尖山剖面发现了1400余枚海口虫软躯体构造标本. 该动物与海口虫属的模式种梭形海口虫(Haikouella lanceolata)十分相似, 但背部分节构造的表皮因角质化微弱而极少保存; 且其出现时代也明显早于后者, 因而被命名为新种尖山海口虫(Haikouella jianshanensis)[39]. 对其中保存精美的520枚尖山海口虫标本的深入研究(图3(i) ̄(k)), 结合对大量梭形海口虫(图3(h))和云南虫(图3(l))标本的重新审订, 可以得出如下几点新认识. (ⅰ) 云南虫类的躯体基本构型与古虫动物门(Vetulicolia)十分相似[24,40,41], 而与脊索动物大相径庭. 两者皆躯体分节, 包括前体和后体两大部分, 前体被一个可伸展扩张的“中带”分成背、腹两个基本单元(图4). (ⅱ) 云南虫类的背节十分特殊, 不呈脊索动物的“锥套锥”构造[42,43], 其表皮似环节动物或节肢动物角质化[43]; 尖山海口虫(很可能整个云南虫类)的前体没有任何脊索的痕迹[39], 其后体中是否存在脊索也成问题. 现代埋藏学实验显示, 由于脊索鞘在各种物理、化学条件下都较其他软躯体构造耐腐蚀而更易于保存为化石[44]. 然而在尖山海口虫标本中较易见到后体中的肠道, 但始终没有看到脊索的痕迹. 此外, 由于脊索作为支持躯体的纵向中轴构造常常十分粗壮坚挺, 它不可能使该动物体像云南虫那样呈高曲度状态保存[45]. (ⅲ) 云南虫类的呼吸系统十分独特, 主要由跨联前体背、腹两个单元的6对双列梳形外鳃构造组成, 也没有围鳃腔, 与脊索动物的内鳃构造有本质区别. (ⅳ) 海口虫的循环系统主要由1对背大动脉和1对腹大动脉构造组成, 这更与脊索动物明显不同[17]. (ⅴ) 尖山海口虫的前体多为侧向原位保存, 极少扭曲变形、破碎; 然而在这些大量保存精美的标本上从未见有脑、眼睛、咽齿等脊椎动物构造的痕迹. 即使有些标本可见清晰保存的背神经索, 但其前端也逐渐变细尖灭, 绝不扩大成脑(图3(k))[39]. (ⅵ) 尖山海口虫的神经系统很可能兼有背神经索和腹神经索[39]. 这一特征在现生动物中仅见于介于脊索动物和非脊索动物之间的半索动物[17]. 因而, 从进化生物学的观点看, 海口虫甚至整个云南虫类的进化地位很可能与半索动物相当. 由于躯体构型的相似性, 云南虫类另一可能的生物学地位是与古虫动物门构成一个姊妹群(比较图5中的(c)与(d)). 图2 (a) ̄(e) Zhongjianichthys rostratus gen. et sp. nov.; (f) ̄(k) Haikouichthys ercaicunensis, (f), (g), (i)示头部细节构造. 除(e), (g), (i)为背腹视外, 其余皆为侧视 图3 (a) Myllokunmingia fengjiaoa (凤姣昆明鱼), (b) Xidazoon stephanus (皇冠西大动物), (c) Didazoon haoae (郝氏地大动物), (d) Vetulicola cuneata (揳形古虫), (e) Vetulicola rectangulata (方形古虫), (f) Cheungkongella ancestralis (始祖长江海鞘), (g) Cathaymyrusdiadexus(好运华夏鳗), (h) Haikouella lanceolata (梭形海口虫), (i) ̄(k) Haikouella jianshanensis (尖山海口虫), (l) Yunnanozoon lividum (铅灰云南虫), (m) 可能的软躯体海林 檎(棘皮动物) 图4 尖山海口虫(Haikouella jianshanensis)模式复原图 图5 后口动物谱系演化及脊椎动物起源图 (a) 据文献[4]; (b) 据文献[5]修改; (c), (d) 本文依据化石材料和现代动物学资料提出的两种可能的后口动物演化谱系. (c) 考虑到神经系统更替在演化中的重要性; (d) 考虑到躯体构型在演化中的重要性 4 澄江化石库中的后口动物在追寻脊椎动物起源上的意义 从最古老、最原始的脊椎动物向前追溯它们在无脊椎动物中的祖先系列无疑更为艰难, 因为那些软躯体构造动物通常极难保存化石记录. 长期以来, 除了极少数具钙质骨板的棘皮动物化石之外, 在早寒武世及其以前的地层中尽管不乏原口动物的实体和遗迹化石的报道, 但一直未能发现任何可靠的后口动物化石, 这便使得脊椎动物的实证起源成了进化科学上的一个重大悬案, 至今仍是神创论诋毁生物进化论的一个主要口实. 20世纪70年代以来, 持钙索动物假说者一直在不断探索新的化石证据[9,10], 但仍困难重重. 与此同时, 近年来在澄江化石库中发现的一系列生物学信息十分丰富的后口动物软躯体构造化石却为这一难题的破解提供了难得的实证材料[18 ̄28], 使我们有可能在早期脊椎动物和原口动物之间架起一座较为完善的演化“桥梁”. 这座桥目前至少包括如下5个“桥墩”. (ⅰ) 昆明鱼和海口鱼的发现将脊椎动物早期历史前推了约五千万年[26,27], 被学术界广泛认同为已知最古老的脊椎动物[30]. 近年来大量海口鱼新材料更进一步证实, 这种仍保留无头类祖先生殖器官特征的有头类确实代表着一类最原始的脊椎动物[28], 从而构成该桥“进步端”的一个坚实的“桥墩”. (ⅱ) 现代动物形态解剖学和发育学一直认为, 与低等无颚类七鳃鳗和盲鳗亲缘关系最近的现生动物是头索动物(无头类)文昌鱼[17,46]. Schaeffer[4]通过对现生后口动物进行严格的分支系统学研究重新肯定了这一传统观念. 这一观点近年来也得到分子生物学和神经解剖学资料的证实[6 ̄8]. 那么, 在已知的现生和化石动物中, 到底哪一种最接近脊椎动物的近祖形态呢? 现生的文昌鱼由于脊索一直前伸至躯体的顶端, 阻碍了“头化”发育的可能, 所以一般认为这种十分特化的类型不大可能是有头类的直接祖先. 中寒武世布尔吉斯页岩中名声很大的皮克鱼前端具有一对奇怪的触角, 形态学上更为特化, 很可能代表着一个偏离有头类祖先形态的旁支[26,42]. 早寒武世的类头索动物华夏鳗(可能还包括中兴鱼, 这个侧向保存的化石标本与背腹向保存的华夏鳗在形态解剖构造上不存在实质性区别)尽管标本较少, 内部构造信息不多, 但它的形体、大小、背鳍、肌节、咽腔、密集型鳃裂表明, 它是目前已知最接近有头类祖先的动物[19,47](图3(g)). (ⅲ) 几乎所有形态学、发育学和分子生物学研究结果都认为头索动物的祖先应该根植于已经具备脊索和背神经索的尾索动物[5,48,49], 不管尾索类仅代表脊索动物门中一个低等的亚门[17], 还是将它单列为一个独立的门[7,50]. 目前已知最古老的尾索动物是澄江化石库中的长江海鞘, 它与现生海鞘Styela十分相似[20]. 如果关于脊椎动物起源研究中的传统主流学派Garstang-Berrill假说是正确的话[1,2], 长江海鞘进水管末端的退化触手将是对该假说的进一步支撑(图3(f)). (ⅳ) 从尾索动物向前追溯它们的非脊索动物祖先, 其形态学跨度很大, 因而论证难度也大. 尽管如此, 现代动物学的综合研究表明, 这种祖先类型不仅应该具有真正的咽腔型鳃裂, 而且还应该是躯体分节的[5]. 半索动物和棘皮动物组成的姊妹群应该属于这一类群[5 ̄8], 尽管两者都失去了躯体分节性, 而后者更失去了鳃裂. 美国等地曾报道过一些早寒武世具钙化骨板的棘皮动物[51], 澄江化石库中尚未见正式报道可靠的棘皮动物化石, 但火炬虫的三辐对称及分枝型触手有可能代表一种尚未发育出硬骨骼构造的棘皮动物祖先类型[52]. 另外, 澄江化石库中近来发现的“软皮”海林檎状动物很可能是早期棘皮动物的特化类型(图3(m)). 如果认同在动物躯体神经系统由腹神经索型向背神经索型过渡代表着由非脊索动物向脊索动物演化的一条基本属性的话, 那么, 兼具背、腹神经索的云南虫类应该与半索动物处于同演进阶段, 尽管两者形态学特征十分不同(图5(a)). 实际上, 在半索动物内部也存在类似情况: 翼鳃类与肠鳃类两个基本分支尽管在形态上天壤之别, 但在演化谱系上仍密切相关. (ⅴ) 在现代动物学范围内, 棘皮动物/半索动物代表着最低等的后口动物. 但是, 在远古时代是否还可能存在着更为低等的绝灭后口动物呢? 既然躯体分节和鳃裂是整个后口动物的原始特征, 而且前者可能为后口动物和部分原口动物所共有, 而后者则代表着由原口动物向后口动物过渡时的主要形态学创新[5], 那么身体分节且初具鳃裂的古虫动物门便应该代表着已知最古老、最原始的后口动物了[24]. 事实上, 古虫动物门中的最低等类型西大动物出现于澄江软躯体化石群的最早期, 其鳃裂构造十分简单, 其中尚无鳃丝发育, 可能仅做排水孔用[24,25]. 古虫动物门中时代稍晚一些的古虫属的鳃裂开始复杂化, 并出现了精细的鳃丝, 呼吸功能明显(图3(d), (e)). 最近在澄江发现的巨形古虫类的鳃裂构造中还发育了细长而精致的鳃丝, 可能代表着古虫类动物发展的顶峰(据陈爱林通讯). 古虫动物门的鳃裂构造十分特殊, 它既不同于钙索动物的鳃裂[53], 也不同于云南虫类和现生半索动物的鳃裂, 更不同脊索动物的鳃裂[17], 很可能代表着由原口动物向后口动物演进时。
古生物论文报告 2
脊椎动物的起源及演化王文龙资工(卓越)21301 摘要:对于脊椎动物起源和演化的研究一直是生物学界的热点问题。
因为脊椎动物起源代表动物进化过程中一次质的飞跃--由无脊椎骨到有脊椎骨和由无背神经索到有背神经索,而且脊椎动物起源涉及到人自身的起源和演化。
前人对于无脊椎动物进化为脊椎动物进行了很多探索,但是还有很多争议,此文就脊椎动物的起源和进化历程与模式进行总结归纳。
关键词:脊椎动物起源脊椎动物演化HOX 基因引言自Lamarck时代以来的两个世纪里, 整个动物界一直被习惯地划分为脊椎动物和无脊椎动物两大类. 自然, 探索这两大类动物之间的演化关系, 或者说力图搞清脊椎动物在何时、何地、以何种途径源出于无脊椎动物的具体演化过程, 便一直构成进化生物学中的一个核心命题. 脊椎动物起源研究包括现代动物学的各种间接推测法和古生物学的直接实证法两条基本路径. 现代动物学中的形态分类学、胚胎发育学、生理生化学、分子生物学等分支学科都从各自的研究层次出发, 在亿万年生命演化长河的现代断面上提取相关的历史残留信息, 间接推断出形形色色的脊椎动物起源假说。
1.脊椎动物的出现近五亿年前,地球上生命历史的进程中发生了一次重大的飞跃,出现了最早的鱼形动物,揭开了脊椎动物史的序幕。
动物界的发展,从此进人了一个新的历史时期。
脊推动物是最高等的一类动物,是“神经系统获得充分发展的”一种动物。
脊推动物是自然界长期的历史发展的产物。
在悠久的地球历史时期里,生物的发展,从三十多亿年前少数简单的原始单细胞生物开始,经历漫长曲折的道路,进化到脊推动物。
脊椎动物的历史,即各类脊椎动物的起源和逐渐发展到今天这个样子的历史,是整个自然界历史发展的一个重要组成部分。
脊推动物的发生和进化的过程,体现了自然界矛盾发展的规律。
从脊推动物中又发展出一种“在它身上自然界达到了自我意识”的人类。
脊推动物的历史是人类历史的前奏。
人身上的许多体质特征,都是从脊推动物祖先那里继承和发展而来的。
脊柱动物的进化关系
甲胄鱼类具有厚重的骨质甲片覆盖在身体表面,以保护自身免受捕食者的攻击。
随着时间的推移,鱼类逐渐演化出不同的形态和生态类型,包括软骨鱼类(如鲨鱼和鳐鱼) 和硬骨鱼类(如鲤鱼和鲈鱼)。这些鱼类在地球生物圈中占据了重要地位,并成为了后续脊 柱动物演化的关键类群。
爬行类动物崛起及多样性
崛起
爬行类动物在进化过程中逐渐取代了两栖类动物在陆地上的主导地位。它们发 展出了更加完善的陆生生活适应性,如更加高效的呼吸系统和更加多样化的运 动方式。
多样性
爬行类动物是一类非常多样化的动物群体,包括蛇、蜥蜴、龟、鳄鱼等。它们 在形态、生态和行为等方面都表现出了极大的多样性。
鸟类飞行器官演化过程
前肢演化成翅膀
在鸟类演化过程中,前肢逐渐变长并演化成翅膀,同时伴 随着羽毛的密集和飞行肌肉的发达。
羽毛的演化
羽毛是鸟类飞行的关键器官,其演化经历了从简单到复杂 、从稀疏到密集的过程,使得鸟类能够更有效地利用空气 动力进行飞行。
骨骼轻量化和气囊发育
为了减轻体重并增加飞行效率,鸟类的骨骼逐渐变得轻量 化,同时气囊的发育也有助于减轻体重并提供额外的氧气 供应。
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社会行为
灵长目动物具有复杂的社会行为 ,包括家族结构、领地意识、社 会等级等,这些行为对智能的发 展有重要影响。
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哺乳动物社会行为复杂性
社会结构
许多哺乳动物具有复杂的社会结构,如狼群 、狮群等,这些社会结构有助于动物间的协
作和共同防御。
通讯方式
一些哺乳动物具有学习和模仿能力,能够将 经验传递给后代或其他成员,提高整个群体
4 推动生物多样性保护和可持续利用
动物生物学3-5-2脊索动物门和圆口纲
• 象柄海鞘这类动物,在发育过程中,失去了一些重要的 构造,形体变得更加简单的变态,称为逆行变态 (retrogressive metamorphosis)。或称退化变态。
3.尾索动物亚门的分类
最低等,遍布世界各个海洋,约1.375种,分3个纲。我国已知14 种左右。 • 尾海鞘纲(Appendiculariae) • 海鞘纲 (Ascidiacea) • 樽海鞘纲 (Thaliacea)
1.成体的结构
1)外形结构: 海鞘的外形呈长椭圆形, 基部固着在海底岩石、 贝壳或船底之上。身体 的最外层是被囊,被囊 内是一层柔软的外套膜 (mantle)。顶端有2个开 口,顶部开口是入水管 口( incurrent siphon), 侧面的开口是出水管孔 ( excurrent siphon)。
6)神经系统和感官
• 由于营固着生活,神经系统和感觉器官都很退化。 • 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到身体 各个部分。 • 无集中的感觉器官。仅在外套膜、出、入水管孔等 处有分散的感觉细胞。
2.幼体及变态:
1)海鞘的受精卵经过 胚胎发育,形成外 形似蝌蚪、自由游 泳的幼体,体长仅 几mm,有一肌肉质 的侧扁长尾。 2)幼体具有脊索动物3 大特征:长尾内有 典型的脊索;脊索 背部有中空的背神 经管,神经管前端 膨大成脑泡,并具 眼点和平衡器;消 化道前端分化成咽, 咽壁上有鳃裂。此 外尾在肛门后方, 心脏位于腹面。
8)神经系统:
• 中枢神经是脊索背面的一条背神经管, 由前端脑泡发出2对脑神经。神经管其 余部分发出成对脊神经。按体节分布。 一对背神经根为混合神经,数条腹神 经根为运动神经。 • 感觉:背神经上有一系列黑色的小点, 称脑眼(ocell) ,有感光作用。 • 其中前端有一个大的眼点(eye spot), 无感光作用,但可遮挡阳光。 • 在口笠背中央有一沟状结构——哈氏 窝,能产生促性腺激素释放素。相当 于脑下垂体。
演变从无脊椎动物到脊椎动物的进化历程
演变从无脊椎动物到脊椎动物的进化历程演变从无脊椎动物到脊椎动物的进化历程是生物学领域中备受关注的一个话题。
在数亿年的演化过程中,生命从最早的单细胞有机体发展为了拥有脊椎的复杂生物群体。
本文将探讨这一进化历程的主要阶段,以及对于生命多样性产生重要影响的因素。
1. 早期生命的诞生与无脊椎动物的出现早期地球环境中,单细胞有机体通过化学反应逐渐形成。
这些最早的生命形式经过演化分化出复杂的有机体,同时也出现了最初的无脊椎动物。
无脊椎动物的外骨骼和软体部分使其能够适应不同的栖息地和生活方式。
2. 脊椎的起源与进化在无脊椎动物的基础上,脊椎动物逐渐发展出特殊的特征,如脊柱和脊髓。
这为它们提供了更强大的保护和运动能力。
脊椎动物的进化主要分为两大类,即软骨鱼类和硬骨鱼类。
2.1 软骨鱼类的演化软骨鱼类是最早出现的脊椎动物,它们拥有软骨而非硬骨骼。
这类动物拥有一张张吸盘状的嘴,用于捕食和进食。
此外,它们通过磁感应来感知方向并进行导航。
2.2 硬骨鱼类的演化硬骨鱼类的出现标志着脊椎动物的重要进化阶段。
它们与软骨鱼类相比,拥有更为坚硬的骨骼结构,提供了更好的保护和支持。
硬骨鱼类进一步分化成两类:辐鳍鱼和肺鳍鱼。
2.2.1 辐鳍鱼的演化辐鳍鱼是硬骨鱼类中的一支,其特征是背部和尾部的鳍有骨质支架支撑。
这使得它们能够在水中更为灵活地游动,甚至进行远距离迁徙。
2.2.2 肺鳍鱼的演化在陆地环境的适应压力下,一些辐鳍鱼特化为肺鳍鱼,获得了肺部结构。
这项进化创新使它们能够在水中呼吸空气,从而进一步探索陆地生存的可能性。
3. 从水生到陆生的过渡陆地环境相较于水环境来说更为复杂和多变。
进化逐渐推动一些脊椎动物从水生环境向陆地环境过渡。
这一过程中,动物通过多种适应性特征,如四肢的发展和皮肤的改变,实现了有效的陆地运动和水分控制。
4. 脊椎动物的多样性爆发随着时间的推移,脊椎动物逐渐发展出了丰富多样的形态和生态。
不同的物种在结构、生活习性、饮食等方面的差异迅速扩大。
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脊椎动物是如何起源的?人类的眼睛、鼻子和耳朵是同时出现还是起源于多次进化事件?脊椎动物是先发育出脊稚还是头颅?这些困惑了科学界一个半世纪的问题,在中国科学院南京地质古生物研究所陈均远教授等人关于“海口虫”的))薰淤{蒸远教授采集了300多块海口虫化石标本,并与美国脊椎动物专家J.Mallatt教授、台湾清华大学细袍生物学家李家维、美国文昌鱼专家NHolland合作,陆续发现海口虫有原脊椎、上下唇、嗅觉神经、视觉神经、鼻孔、肌肉纤维和腹部肌肉等重要的解剖学构造。
证明海口虫是一种由无脊稚动物进化过程中的中间型生物,为人类解开脊椎动物起源之谜提供了科学实证。
科研小组对海口虫脑的结构作了新的解释,认为海口虫虽然已经有了较大的脑,但与现代脊椎动物不同,它缺乏用来学习和记忆甩的完整端蒸薰熟蒸脑,但已经有了以嗅觉神经为化表的原始性质的端脑。
这证明了脊椎动物脑的起源以间脑的扩增为特征,端脑较晚出现,端脑的扩增和演化最终导致了包括人类在内的智能生命出现。
脊椎骨是脊椎动物一个重要特征,是由文昌鱼等动物体内一的“脊索”变化而来的,但其变化过程一直令人不解。
在海口虫体内发规了原脊椎,为“脊索一原脊推一脊椎骨”这一进化过程提供了新的科学解释。
-肌节位于脊一索之上上唇这是“海口虫”剖面示意图现生脊椎动物有发达的踉睛、鼻子和耳朵,这些感觉器官是否同时出现或者通过多次事件演变而来?一直是一个有争议性的科学伺题。
海口虫只有侧眼,没有类似于耳.朵的听觉器官这一事实解释了这一谜团:感觉器官不是同时出现,其中视觉器官即眼睛出现最早,而嗅觉神经和鼻孔构造表明嗅觉器官在海口虫时期已经出现了。
第四章古脊椎动物一. 概述脊椎动物在分类上是属于脊索动物门中的一个亚门,•脊索动物是动物界中最高等的一个门类,它们的身体里有一条脊索,脊索是有弹性的棒状组织,起支柱作用。
脊椎动物是脊索动物中最进步的一类,除原始类别外•,其脊索被骨化了的脊柱所代替,脊柱由脊椎骨组成,包括脊柱在内的主要骨骼为肌肉所包围,属内骨骼,•并具有发达的中枢神经和脑,因而不同于无脊椎动物。
脊椎动物的身体两侧对称,整个身体分为头,躯干和尾三部分,躯干部具附肢(偶鳍或四肢),中枢神经位于身体背侧,循环系统在腹侧,与无脊椎动物恰好相反。
水生种类以鳃呼吸,陆生种类用肺呼吸,内骨骼支持整个身体并供肌肉附着。
体外常着生毛,鳞,羽,爪,刺,外骨板及角等。
脊椎动物的内,外骨骼及牙齿,鳞片等容易保存为化石。
人们对地史时期脊椎动物的了解多借助于骨骼或牙齿。
由于内骨骼及牙齿等可以充分反映动物身体各部的功能及形态,因此可以清楚地显示出动物的世系,而使脊椎动物化石在生物学领域中具有重要意义。
脊椎动物化石在地层划分和对比中可以作为标准化石,还有不少脊椎动物化石对于阐明当时的环境条件极为有用,是很好的指相化石,对于中、新生代陆相地层划分和对比,脊椎动物化石更是不可缺少的。
根据身体结构和生态等特征,脊椎动物亚门可分为: 无颌纲,盾皮鱼纲,•软骨鱼纲,硬骨鱼纲,两栖纲,爬行纲,鸟纲和哺乳纲,其中无颌类和鱼类生活在水中,称为鱼形动物。
二. 无颌纲1. 概述无颌类是脊椎动物中最原始的一类,水生,无真正的上、下颌,不具硬骨和外骨骼,没有真正的脊柱,只在脊索上部出现一些成对排列的软骨组织,有奇鳍而无偶鳍。
无颌类始见于志留纪,泥盆纪极为繁盛,此时的无颌类,因体外一般披有坚厚的骨质甲片,常统称为甲胄鱼类。
泥盆纪末无颌类绝大部分绝灭,仅少数无颌类残延至今。
2. 无颌类的化石代表Cephalaspis头甲鱼具扁平的头甲,身体后部覆有长形鳞片,头甲上具有感觉区(发电区)。
泥盆纪。
三. 盾皮鱼纲1. 概述盾皮鱼纲是已经绝灭的原始鱼类,具有原始的上下颌,通常都有偶鳍,头部披有骨甲,最早出现于中志留世,繁盛于整个泥盆纪,仅有少数延续到二叠纪。
盾皮鱼类中颌的出现在脊椎动物进化中具有重要意义,它使脊椎动物能够有效地捕食。
2. 化石代表Bothrolepis沟鳞鱼为世界性分布的胴甲鱼类化石,头甲六边形,躯甲具短脊状及瘤状纹饰,头甲及躯甲上具发育的凹线沟。
中泥盆世。
四. 软骨鱼纲1. 概述软骨鱼类的内骨骼全为软骨质,故化石多为牙齿和鳍刺,现代鲨鱼属此纲。
软骨鱼类自泥盆纪开始出现,中生代繁盛。
2. 化石代表Hybodus弓鲛体鲨形,背鳍两个,牙齿圆锥形,齿冠具纹饰。
侏罗纪。
五. 硬骨鱼纲1. 概述硬骨鱼类是脊椎动物中最大的一个纲,它的内骨骼部分地或完全地骨化成硬骨,体外生有骨质鳞。
硬骨鱼类一般可分为辐鳍鱼类与肉鳍鱼类。
辐鳍鱼类又可分为软骨硬鳞鱼,全骨鱼和真骨鱼三类,代表逐步发展和相互过渡的三个阶段。
肉鳍鱼类具有两个背鳍,偶鳍基部具多肉质的柄,有骨骼支持。
一般有内鼻孔,可以直接用肺呼吸,肉鳍鱼类又分为肺鱼类和总鳍鱼类。
总鳍鱼类偶鳍中骨骼的排列方式与陆生脊椎动物的肢骨可以大致对比。
古老总鳍鱼生活在淡水中,它们的一类逐步适应陆地生活并发展成为古老的两栖类。
硬骨鱼类最早出现于泥盆纪,石炭纪和二叠纪有一定发展,中生代开始,硬骨鱼类大大地超过了软骨鱼类。
尤其是白垩纪之后,辐鳍鱼类中的真骨鱼类得到充分发展。
直到今天,水生脊椎动物中仍然处于硬骨鱼类的繁盛时代。
2. 化石代表Sinamia中华弓鳍鱼体长梭形,头低平,全长约为头长的4-5倍,背鳍基部很长,鳞片菱形,后缘下部有锯齿。
侏罗纪。
Lycoptera狼鳍鱼体长梭形,头大,顶骨大,眼大,上下颌具小而尖锐的牙齿。
胸鳍长大,鳞片小,为近圆形的骨鳞,正形尾。
晚侏罗世至早白垩世。
六. 两栖纲1. 概述两栖类是水陆两栖的动物,一生中有变态过程。
两栖类在身体结构及机能上发生了许多重大变革:(1). 由用鳃呼吸转变为用肺呼吸,幼虫在水中生活时仍用鳃呼吸。
(2). 早期类型体外被盖骨甲或坚硬的皮膜,以防止水分过分蒸发。
(3). 以四肢支持身体并司运动,其尾主要起平衡作用。
(4). 繁殖方式上,以水中产卵为主,部分是在潮湿地方产卵,卵孵化后,幼虫仍需在水中生活。
2. 化石代表Ichthyostega鱼石螈为最早的两栖动物,其体形等特征与总鳍鱼很相似,但出现了五趾型四肢。
格陵兰,晚泥盆世。
Rana basaltica玄武蛙为我国两栖类著名化石,产于山东临朐中新世山旺组,化石保存完整,皮肤印痕亦保存,与现代蛙极为相似。
七. 爬行纲1. 概述爬行类比两栖动物更进步,是真正的陆生四足动物,最先能在陆地上繁殖,这是因为爬行类的卵中有了能防止胚胎中水分蒸发的羊膜,卵可以在陆地上孵化,幼虫不在变态,在羊膜内腔有羊水和供给胚胎发育的养分,因此爬行类摆脱了在水中繁殖的束缚,而向陆地发展。
爬行类的身体分头,颈,躯干,尾和四肢等部,皮肤的角化程度加深,四肢一般是向体侧两旁伸出,趾通常为五趾形。
爬行类从两栖类中分化出来后,很快适应各种陆地环境,在发展过程中有些类别适应了水体和空中生活,其前后肢或前肢发生了相应变化。
爬行类出现于晚石炭世,二叠纪增多,全盛于中生代,所以中生代又称为"爬行类时代"。
中生代末大多数爬行类绝灭,仅少数种类残留到现代,如龟,鳄,蜥,蛇等。
•爬行类在中生代最繁盛的门类是恐龙类,一般身体庞大,四足或两足行走,肉食和植物食性都有,最早出现于中晚三叠世,到白垩纪末全部绝灭。
2. 恐龙类的化石代表Lufengosaurus禄丰龙体长约4.5米,高约2.5米,头小颈长,牙锐利,呈锥形,前肢短,后肢长,足趾有爪,尾长。
肉食。
产于云南禄丰,晚三叠世。
Mamenchisaurus马门溪龙高3.5米,长22米,颈部特长,占体长之半,生活于湖沼地区,草食。
产于四川合川。
晚侏罗世。
Tsintaosaurus青岛龙长约6.6米,高5米,头骨鼻部向上伸出一长棘,前肢小,后肢大,生活于沼泽中。
产于山东莱阳。
晚白垩世。
八. 鸟纲1. 概述鸟类是脊椎动物进化系统上从爬行类发展出去的一个旁支,适应于飞行,鸟类不是唯一能飞行的脊椎动物,但它对飞行的适应是最成功的。
为适应飞行的需要,它的骨骼变得中空而轻,髓腔大,前肢变为翼,身披羽毛,心脏分隔完全,恒温。
鸟类化石最早发现于晚侏罗世,自第三纪开始繁盛并一直延续到现代。
鸟类骨骼中空而纤细,死亡后,缺乏保存条件,很容易分解或被其它动物破坏,故形成化石机会不多。
2. 化石代表Archaeopteryx始祖鸟著名的古鸟类化石,大小如鸡,全身披覆羽毛,前肢已基本变成翼,但亦有若干爬行类的特征存在。
它为爬行类到鸟类的过渡类型。
产于德国。
晚侏罗世。
九. 哺乳纲1. 概述哺乳动物是脊椎动物中最高等的一个纲,具有更高的适应环境能力。
恒温,胎生,哺乳,脑发达,牙齿分化,头骨中具有较大的脑腔,四肢骨由肩带和腰带与脊椎相接。
哺乳动物的牙齿易保存为化石,在鉴定中有重要意义。
哺乳动物的牙齿为二出性,有乳齿及恒齿之分。
2. 分类及重要化石代表哺乳动物自晚三叠世开始出现,延续至今,可分出许多目或亚纲,仅举重要几目如下: (1). 长鼻目即"象类"动物,现代长鼻类个体大,头前方有一长鼻和一对大牙(第二上门齿)。
最古老的象为始祖象,生存于晚始新世至早渐新世,大小如猪,无典型大牙。
Stegodon剑齿象上门齿长大,臼齿低冠至半高冠。
上新世至更新世。
(2). 奇蹄目包括马,犀等,四肢的趾数通常为奇数。
Hipparion三趾马前后足均三趾。
上新世至早更新世。
Rhinoceros犀头骨长,鼻骨上有一单角存在。
更新世至现代。
(3). 偶蹄目包括猪,河马,骆驼,鹿,牛,羊等,一般每足有二至四个趾。
始新世至现代。
(4). 灵长目包括猴,猿和人等。
可分为两大类群,较原始的原猿类和较高等的类人猿类。
Homo erectus 猿人(或称直立人) 是人类进化的第二阶段,是能直立行走的人,生活在距今300万-30万年间,基本特征与现代人接近,但脑量小。