脊索动物学

脊索动物门（Chordata）

本章主要内容：1.脊索动物门的共同特征。

2.脊索动物门的分类概况。

3. 脊索动物的起源和进化。

4.脊椎动物亚门的主要特征。

5.圆口纲的重要特征。

1.脊索动物门的共同特征

脊索动物是动物界中最高等的一门，各种类间在形态结构和生活方式上都有极显著的区别，但本门动物以下共同特征：

●具脊索(notochord)。脊索位于消化道的背面，神经管的腹面，具弹性、不分节、起支

持作用的一条棒状支柱。

●具背神经管(dorsal tubular nerve cord )。背神经管位于脊索的背面，呈管状，其内

部具有管腔。

●具咽鳃裂(pharyngeal gill slits)。为咽部两侧一系列成对的裂缝，直接或间接与外

界相通。

●心脏及主动脉位于消化道腹面，闭管式循环。

2.脊索动物门的分类概况

脊索动物现代生存的种类约有41000种，分为尾索动物、头索动物和脊椎动物3个亚门。其中前两亚门为低等脊索动物，又总称为原索动物（Protochordata）。

尾索动物亚门(Urochordata)：大多数种类脊索和背神经管仅存在于幼体的尾部，成体退化或消失；成体有被囊包被体外，所以尾索动物又称被囊动物(Tunicate)。

尾索动物分为3个纲：

●尾海鞘纲(Appendiculariae)：体小，形似蝌蚪，游泳生活，鳃裂一对，构造似海

鞘的幼体。

●海鞘纲(Ascidiacea)：成体无尾，被囊厚，鳃裂甚多，幼体短暂自由生活，成体

营固着生活。

●樽海鞘纲(Thaliacea)：被囊薄而透明，其上有环状肌肉带；具世代交替现象。

头索动物亚门(Cephalochordata)：鳃裂多，脊索和背神经管纵贯全身，终生存在。本亚门仅头索纲(Cephalochorda)，体呈鱼形，体节分明，表皮只有一层细胞，头部不明显，故称无头类(Acrania)，体表动物为文昌鱼(Branchiostoma belcheri)。

脊椎动物亚门(Vertebrata)：脊索只在胚胎发育阶段出现，随后或多或少地被脊柱所代替。有头、有脑、有附肢，故称有头类(Craniata)。脊椎动物亚门现代生存的有6个纲：

脊椎动物的主要类群

3.脊索动物的起源和进化

近一个多世纪来，许多动物学工作者提出了种种脊索动物祖先的假说，其中有两个较重要的假说：

●环节动物论(annelid theory)：

●棘皮动物论(echinoderm theory)：

脊椎动物的进化分为三大阶段：

●在水中的进化，也就是鱼类的进化。

●从水中到陆地上的进化，即两栖类和爬行类的进化。

●由爬行类进化出来的两支高等脊椎动物，即鸟类和哺乳类的进化。

4.脊椎动物亚门的主要特征

●神经系统发达，分化出具有复杂结构的脑并有头骨加以保护，构成了明显的头部。

●脊柱代替了脊索，成为新的支持身体的中轴。

●出现了完善的捕取食物的器，具有能动的上、下颌（圆口类除外）。

●构造复杂的肾脏代替了分节排列的肾管。

●出现了成对的附肢作为专门的运动器官（圆口类除外）。

●高等种类心脏中多氧血与缺氧血已完全分开，并形成了特有的恒温动物。

●高等种类只在胚胎期具咽鳃裂，成体用肺呼吸。

5.圆口纲的重要特征

圆口纲(Cyclostomata)是现存脊椎动物中最原始的一纲，约50种左右，常见种类为七鳃鳗，它们栖居于海水或淡水中，营寄生或半寄生生活。

圆口纲原始性特征为：

●无上、下颌。

●只有奇鳍而无偶鳍。

●刚刚出现雏形的脊椎骨，终生保留脊索。

●头骨不完整，尚无顶部，也没有真正的齿（只有表皮形成的角质齿）。

●脑分化程度低内耳最多只有2个半规管。

●肌肉分化少，保持原始的肌节排列。

圆口纲特化性特征为：

●具吸附性不能启闭的口漏斗，口位于口漏斗的底部。

●体表粘滑、无鳞。

●鳃位于特殊的鳃囊中，鳃丝起源于内胚层。

●嗅囊单个。

第十四章鱼纲(Pisces)

本章主要内容：1.鱼类主要特征。

2鱼类重要的形态结构和生理机能。

3.鱼类的分类。

1.鱼类主要特征：

鱼类是适应水栖生活的低等有颌脊椎动物，是脊椎动物中种类最多的一个类群，超过其他各纲脊椎动物种数的总和。大小差异很大，小的体长只12mm，大的可达20m，体重超过5t。差异虽然如此巨大，但均有下述主要特征：

●有了能活动的上颌和下颌，是脊椎动物进化史上一个重大的转折点。同时，颌的出现也

带动了动物体制结构的全面提高。

●出现了成对的附肢，即一对胸鳍和一对腹鳍。其基本功能是维持身体的平衡和改变运动

方向，也为陆生脊椎动物四肢的产生提供了先决条件。

●脊柱代替了脊索。

●脑分为明显的5部分，始具一对鼻孔和3个半规管的内耳。

由于局限于水中环境，体制结构在脊椎动物中还处于低级的水平。

鱼类适应水栖生活的特征主要表现在：

●身体仅分为头、躯干和尾3部分。头骨和躯椎间缺少颈部，故头部不能灵活的转动。

●体多被鳞片，体形多呈梭形。

●以鳃进行呼吸，心脏只一心房一心室，血液循环为单循环。

2.鱼类重要的形态结构和生理机能：

2.1皮肤及其衍生物

皮肤由表皮和真皮所组成。

表皮内分布着大量单细胞粘液腺，以润滑身体，减少游泳时的阻力并能保护体表。

表皮下层和真皮内有色素细胞(chromatophore)。

鱼类体表被有鳞片(scale)，为皮肤重要的衍生物，根据其来源和结构分为三类：

●楯鳞(placoid scale)，由表皮和真皮共同形成，软骨鱼类所特有，为原始类型的鳞片，

与脊椎动物的牙齿同源。如鲨鱼的鳞片。

●硬鳞(ganoid scale)，由真皮演化而来，为硬骨鱼类中较原始种类的鳞片。如鲟的鳞片。

●骨鳞(bony scale)，由真皮演化而来，为绝大多数硬骨鱼类的鳞片。略呈圆形，前端插

入鳞囊内，后端游离，可进一步分为圆鳞(cycloid scale)和栉鳞(ctenoid scale)。●侧线(lateral line)，是鱼类体表特化的皮肤感受器官，能感知水流、压力、低频振动

等。纵贯躯干部至尾部。鲨鱼侧线呈沟状露于体表，硬骨鱼类呈管状埋于皮下，被侧线管分支穿透的鳞片称为侧线鳞(lateral line scale)。

2.2骨骼

鱼类的骨骼起源于中胚层的间叶细胞。依其着生部位分为中轴骨(skeleton axiale)和附肢骨(skeleton appendiculare)两部分。前者包括脊柱和头骨，后者包括带骨和鳍骨。

●脊柱：分化程度低，只有躯椎(trunk vertebra)和尾椎(caudal vertebra)之分，椎体

为双凹型椎体。头骨：由脑颅与咽颅两部分组成。脑颅保护脑及嗅、听、视3种感觉器官，咽颅围绕与保护消化道前端部分，分别支持上下颌、舌及鳃。

●附肢骨：支持胸鳍和腹鳍的分别为肩带(pectoral girdle)和腰带(pelvic girdle)

2.3肌肉

鱼类的肌肉系统分化程度不高，由一系列肌节组成，肌节之间有肌隔联系，体侧肌肉被一水平侧隔分为上下两部分，分别称为轴上肌和轴下肌。

某些鱼类的肌肉可演变成发电器官，如电鳐(Torpedo marmorata)，电鳗(Electrophorus electricus)放电电压分别可达100V、600V。但不是所有发电器都有肌肉转化而来，如电鲇(Malapterurus electricus)是由真皮腺特化而成，放电电压为400－450V。

3.4消化系统

消化系统包括消化道和消化腺两部分。

消化道：

●口咽腔：由于口和咽没有明显的界限，通常鳃的部位为咽，其前方为口腔，一般合称为

口咽腔。口咽腔内有齿、舌和鳃耙等构造，形态与鱼的食性有关，口的形状、大小和着生位置也与食性有关。

●食道：多数很短，内壁具粘膜层，能分泌粘液；有的还有味蕾。少数无胃鱼类的食道还

能分泌消化酶。