3.多细胞动物的起源

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后生动物亚界——许多门类;

1、原生动物(Protazoa) 单细胞动物(及其群体);
2、后生动物(Metazoa): 多细胞动物;含2-3胚层(除多孔动物);


3、中生动物(Mesozoa): 多细胞动物; 细胞少,20-30个; 无胚层:两层细胞——但不同于胚层;
三、中生动物简介
6、胚层分化与器官形成


分化: 简单、匀质、可塑性大的细胞 → 复杂、异质、稳定的细胞;
神经组织、感觉器官、眼网膜、内耳上皮等。
外胚层: 皮肤上皮及其衍生物如指甲、羽毛,角等; 中胚层: 真皮、骨胳、肌肉、循环和排泄系统,脂肪 组织、结缔组织、体腔膜和系膜等。 内胚层: 消化道、呼吸道上皮、肺、肝等.
精子游向卵 细胞并进入 卵内
卵的分类:按卵黄多少: 少黄卵; 多黄卵; 按卵黄分布: 均黄卵; 端黄卵; 中黄卵; 极性卵: 动物极; 植物极;

(一)受精和受精卵 精子 ( 1) 生殖细胞 少黄卵(如文昌鱼卵) 卵 中黄卵(如昆虫卵) 多黄卵(如鸡、鸟卵)

原口动物Protostomia——动物成体的口来源于
胚胎时期的原口(即胚孔)的一类三胚层动物
(包括扁形动物、假体腔动物、环节动物、软体动物和
节肢动物等).

后口动物Deuterostomia——动物胚胎时期的原
口发育为成体肛门或封闭,而在相反一端另由
外胚层内陷形成口的一类三胚层动物(包括棘皮动
物、毛颚动物、半索动物和脊索动物).
Fra Baidu bibliotek
2.吞噬虫学说:梅契尼柯夫



(实球虫学说、无腔胚虫学说) 囊胚虫(单细胞群体、空、球、一层) → 部分个体吞噬食物颗粒后→ 内移 → 吞噬虫; 吞噬虫:多细胞动物祖先; 二层细胞、球形、实心; 又叫:实球虫、无腔胚虫(Phagocitella); 细胞内消化!!!
理由:

第四节 生物发生律(自学为主)
E. Haeckel(德国人,1834-1919)用生物进化 的观点,总结当时胚胎学方面的工作提出来的。 他认为:
① 生物发展史可分为2个密切联系的部分,即个
体发育和系统发展(由同一起源所产生的生物 群的发展历史)。 ② 个体发育史是系统发展史的简单而迅速的重 演.
第五节 关于多细胞动物起源的学说

多细胞动物的祖先
是什么样的单细胞动物? 起源的方式如何?

注意,科学理论:如何在事实基础上推理产生 的; 不是随意的臆测!

一、几类起源学说
(一)群体学说(Codonial Theory)

1.原肠虫(Gastraea)学说:赫克尔, P75,图3-7A 囊胚虫:单细胞动物群体——团藻状, 一层细胞、空心球体; 囊胚虫 → 内陷 → 原肠虫; 原肠虫:多细胞动物祖先; 相当于原肠胚 两层细胞,球形; 空心——消化腔——细胞外消化?!

~50种, 双胚虫 (菱形虫纲)

异胚虫 (菱形虫纲) 直泳虫 (直泳虫纲)

双胚虫
直泳虫
双胚虫
寄生于头足类的肾内
直泳虫
寄生于多种海生无脊椎动物体内
1、特点
(1)全部寄生于海洋无脊椎动物体内, 生活史复杂; (2)体表有纤毛; (3)体小,0.5-0.7mm; (4)20~30个细胞组成,数目恒定; 两层:但不是两胚层 体细胞——外层; 轴细胞——被包围, 1-几个,繁殖功能;

1、细胞功能、形态上的分工和分化 动物体复杂化、进化的物质基础
细胞数量增多 → 细胞形态上分化、功能上分工 → 组织、器官、系统, → 分工、协作——协调地完成各种功 能;

原生动物群体:每个细胞彼此联系不密切,独 立性强;


2、动物体制的进化 辐射对称 → 两侧对称;
两侧对称——体分前后、背腹、左右 有利活动;
不完全卵裂:卵黄多, 但只在不含卵黄的部分分裂. 盘裂: 分裂区只在胚盘处. (鸡卵, 鸟卵, 乌贼) 表面卵裂: 分裂区只限于卵的表面. (昆虫)
3、囊胚

桑椹胚进一步 发育形成中空 的球状胚,称 为囊胚.
囊胚有囊胚腔 和囊胚层

4、原肠胚
形成方式
内陷: 见于完全等裂 内移: 见于不等全裂 分层: 见于表面卵裂 内转: 见于盘裂 外包: 见于不等全裂
(2) 受精:精子和卵结合成为受精卵的过程称 为受精。
2、卵裂
受精卵发生分裂,细胞数 目在增加,形成桑椹胚。

卵裂的特点: 与一般细胞分裂不同,每次分裂之后,新细胞 未长大,又继续分裂,因此分裂成的细胞越来越小. (分裂球) 分裂方式:P72, 图3-4



完全卵裂:整个卵细胞都分裂 (少黄卵). 等裂: 卵黄均匀, 分裂球大小相等 (文昌鱼, 海胆) 不等裂: 不均匀, 大小不等 (蛙类, 海绵动物)
第三章
多细胞动物的起源
内容提要:
● 从单细胞动物进化到多细胞动物 ● 中生动物 ● 多细胞动物起源于单细胞动物的证据 ● 胚胎发育的重要阶段 ● 生物发生律
● 关于多细胞动物起源的学说
第一节


从单细胞到多细胞
一、多细胞动物出现的意义
动物体构造复杂化的关键, 从低等向高等发展的一个重要过程; 进化史上一个极重要的阶段,
(2)反对意见



① 任何胚胎均未发现多核体(合胞体)现象; ② 无肠类的合胞体——次生现象, 即:胚胎细胞 → 分裂 → 多细胞 → 融合 → 合 胞体; ③ 无肠类——非最原始的后生动物; ④ 腔肠动物——辐射对称 被视为次生现象——不符合进化过程的规律;
(三)共生学说Symbiosis theory

(二)合胞体学说(Syncytial theory) Hadgi 1953, Hanson 1977

1.内容、理由 ① 多核纤毛虫 → 多细胞动物; 纤毛虫中常有多核现象——合胞体结构; ② 有些多核纤毛虫——两侧对称倾向 → 两侧对称后生动物祖先; ③ 无肠类扁虫——合胞体; 故认为它是现存最原始后生动物;



3、头化现象——进化上重要意义

神经、感官、摄食器 → 向前集中 → 头部;

思考题:多细胞的出现对动物进化有何重大意 义?
1. 动物进化的三大规律:
从简单到复杂 从低等到高等 从水生到陆生
二、动物界的三个亚界

单细胞动物:原生动物亚界——原生动物门; 多细胞动物:中生动物亚界——中生动物门;
理由 ① 团藻状鞭毛虫群体 自养型——似植物, 不可能是多细胞动物的祖先; ② 领鞭毛虫的超微结构——更接近后生动物; ③ 海绵体细胞具领、鞭毛; ④ 领鞭毛虫可以形成群体——原绵虫;
4.扁囊胚虫(Plakula)学说
Otto Butshli 1883, P. 75, 图3-7 Grell 1981年做了颇多修改、发展, 近十年来颇受重视;
5、中胚层的形成
a. 端细胞法:裂体腔法, 在形成原肠 胚时,胚孔两侧,内、外胚层交 界处各有一个细胞分裂成很多细 胞,形成索状,伸入内、外胚层 之间,为中胚层带,以后中胚层 带的中央裂开形成一空腔(体腔)。 (原口动物)
b. 体腔囊法:肠体腔法, 由原肠背面 两侧内胚层胚胞向外胚层伸展, 最后形成一囊状体,其中的空腔 就是体腔。又称肠体腔。(后口 动物)

1.内容、理由 不同原生生物 → 共生 → 多细胞动物; 2.反对意见 遗传基础不同;
二、多细胞动物起源单元说、多元说

1、单元说 多数人的倾向;

2、多元说 起源于不止一类原生动物的祖先; 一个学说(单元起源)很难包容所有现象, 事实提示如此。
思考题:教材Page77 第2、4题。
请做章节练习题:3. 多细胞动物起源习题
① 低等多细胞动物 囊胚 → 内移(不是内陷)→ 原肠胚; ② 低等多细胞动物 细胞内消化(多孔、腔肠、扁形等), 细胞外消化——次生的; ③ 符合机能与结构统一的原则 不可能:像原肠虫那样, 先出现了一个空腔, 然后被利用作为消化腔;
3.领鞭毛虫祖先:Barnes 1987




2、地位

长期寄生历史 → 形态构造特殊 → 地位难以确定; ① 过去一直认为:原、后生动物之间的过渡类 型; 现在有多种看法 ② 原始的或退化的扁虫 独立的一门——变形动物门;


③ 早期后生动物的一个分支;
④ 真正原始的多细胞动物 接近原生动物,与纤毛虫有亲缘关系 证据:核DNA中 C-胞嘧啶,G-鸟嘌呤含量 23%, 最接近纤毛虫, 但远低于扁虫的35-50%

扁囊胚虫——原始后生动物 扁平、两侧对称; 两层细胞:腹面细胞——蠕动、爬行、 摄食; 背面细胞——保护;

扁囊胚虫:背腹两层分离 腹面细胞 → 内陷 → 消化腔、内胚层; 背面细胞 → 外胚层; 扁囊胚虫 → 两胚层、两侧对称、扁形的 原肠虫; 证据:扁囊胚虫与现存的扁盘动物(丝 盘虫)相似; 丝盘虫是扁囊胚虫现存种类;
八种脊椎动物胚胎发育的比较
第三节
胚胎发育的重要阶段(简述加自学)
1、受精卵 2、卵裂 3、囊胚 4、原肠胚 5、中胚层的形成 a. 端细胞法 b. 体腔囊法 6、组织分化 7、器官形成
蛙的早期胚胎发育的显微照片
(受精卵 → 神经胚)
1、受精与受精卵
精子入卵的扫 描电镜照片
精卵细胞 结合形成受 精卵,是单 细胞,是新 个体的开始.
总之,不清楚: 中生、后生动物是否有各自独立的祖
先?
中生动物——+原始扁虫,还是退化
扁虫?
思考题:哪一看法更为合理?为什么?
一 多细胞起源的证据(自学)
1、古生物学 最古老的地层中,动物化石最简单,如太古代有大量的 有孔虫壳化石;晚近期的地层动物化石种类多且复杂。 2、形态学 现有原生动物的团藻等群体与多细胞动物相似,为中间 类型. 单细胞 团体 多细胞动物 3、胚胎学 多细胞动物从受精卵开始,经卵裂、囊胚、原肠胚等一 系列过程到成体。根据生物发生律,个体发育简短重演了 系统发展的过程,说明多细胞动物起源于单细胞动物。
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