第8講脊椎動物總論兩棲

1、10分鐘討論分鐘討論 為什么節(jié)肢動物數(shù)量為什么節(jié)肢動物數(shù)量如此巨大，占整個(gè)動如此巨大，占整個(gè)動物界的物界的80%以上？以上？節(jié)肢動物在整個(gè)動物界所占比例其他動物節(jié)肢動物第十章第十章 脊索動物門脊索動物門 chordata本章結(jié)構(gòu)本章結(jié)構(gòu)一、脊索動物的主要特征及分類一、脊索動物的主要特征及分類二、脊椎動物亞門的主要特征及分類二、脊椎動物亞門的主要特征及分類三、脊椎動物的骨骼系統(tǒng)三、脊椎動物的骨骼系統(tǒng)四、脊椎動物各綱主要特點(diǎn)及進(jìn)化事件四、脊椎動物各綱主要特點(diǎn)及進(jìn)化事件（一）主要特征（一）主要特征1 脊索脊索2 背神經(jīng)管背神經(jīng)管3 咽鰓裂咽鰓裂4 脊椎動物與無脊椎動物的比較脊椎動物與無脊椎動物的比較

2、（二）分類（二）分類1 半索動物亞門半索動物亞門2 尾索動物亞門尾索動物亞門3 頭索動物亞門頭索動物亞門4 脊椎動物亞門脊椎動物亞門（一）（一）脊索是位于動物體背部的一脊索是位于動物體背部的一條棒狀結(jié)構(gòu)，主要作用是條棒狀結(jié)構(gòu)，主要作用是支支撐撐身體。身體。低等動物中低等動物中終生終生存在，高等存在，高等動物中僅動物中僅幼年幼年存在，成年后存在，成年后骨化稱為脊柱。骨化稱為脊柱。脊索脊索（一）（一）脊索動物的神經(jīng)系統(tǒng)脊索動物的神經(jīng)系統(tǒng)中樞部分呈中樞部分呈管管狀，位狀，位于身體的于身體的背中線背中線的脊的脊椎之上，高等動物進(jìn)椎之上，高等動物進(jìn)一步分化稱為一步分化稱為腦腦和和髓髓背神經(jīng)管背神經(jīng)管（一

3、）（一）在消化道的前部、咽的在消化道的前部、咽的兩側(cè)有成對的兩側(cè)有成對的裂孔裂孔直接直接開口于體外，在低等類開口于體外，在低等類別中別中終身終身存在，在高等存在，在高等類別中只存在于類別中只存在于胚胎胚胎期期。咽鰓裂咽鰓裂口腔口腔（一）（一）鰓裂鰓裂心臟心臟背神經(jīng)背神經(jīng)脊索脊索心臟心臟消化道消化道神經(jīng)索神經(jīng)索消化道消化道（二）（二）脊索動物門脊索動物門半索動物亞門半索動物亞門尾索動物亞門尾索動物亞門頭索動物亞門頭索動物亞門脊椎動物亞門脊椎動物亞門（二）（二）半索動物亞門半索動物亞門 消化道前具有鰓裂消化道前具有鰓裂 具有背神經(jīng)具有背神經(jīng) 口腔背面向前伸出一條口腔背面向前伸出一條短盲管，稱短盲管

4、，稱“口索口索”，有人認(rèn)為是脊索，也有有人認(rèn)為是脊索，也有人認(rèn)為是腦垂體前葉人認(rèn)為是腦垂體前葉云南蟲清楚地保存有六對鰓裂構(gòu)造，應(yīng)該與云南蟲清楚地保存有六對鰓裂構(gòu)造，應(yīng)該與脊索動物或半索動物有某種親緣關(guān)系。它的脊索動物或半索動物有某種親緣關(guān)系。它的軀體構(gòu)型與現(xiàn)代半索動物柱頭蟲十分相近，軀體構(gòu)型與現(xiàn)代半索動物柱頭蟲十分相近，即由吻即由吻領(lǐng)領(lǐng)軀干三部分構(gòu)成，而且它軀干三部分構(gòu)成，而且它并不具有脊索動物的脊索和肌肉節(jié)，所以它并不具有脊索動物的脊索和肌肉節(jié)，所以它更可能接近半索動物。更可能接近半索動物。（二）（二） 單體或群體單體或群體 脊索僅出現(xiàn)在脊索僅出現(xiàn)在尾部，成年后尾部，成年后消失消失 尾索動物

5、（尾索動物（urochordate）長江海）長江海（cheungkongella）它與現(xiàn)代海鞘）它與現(xiàn)代海鞘styela十分相近。十分相近。入水孔入水孔出水孔出水孔 小型海棲動物小型海棲動物 終生具脊索、背神經(jīng)管和咽鰓裂終生具脊索、背神經(jīng)管和咽鰓裂 現(xiàn)生代表現(xiàn)生代表文昌魚文昌魚cathaymyruscathaymyrus具有鰓裂、咽腔和肌節(jié)、與現(xiàn)代文昌魚具有鰓裂、咽腔和肌節(jié)、與現(xiàn)代文昌魚很相似。屬于脊索動物很相似。屬于脊索動物文昌魚文昌魚昆明魚發(fā)現(xiàn)及其意義昆明魚發(fā)現(xiàn)及其意義昆明魚發(fā)現(xiàn)及其意義昆明魚發(fā)現(xiàn)及其意義昆明魚和?？隰~發(fā)現(xiàn)的意義昆明魚和海口魚發(fā)現(xiàn)的意義 1999年11月4日，國際學(xué)術(shù)界公認(rèn)

6、的權(quán)威科學(xué)刊物自然，以最高規(guī)格刊載了一篇?jiǎng)潟r(shí)代的地球生命科學(xué)論文-華南早寒武紀(jì)脊椎動物，介紹了兩塊發(fā)現(xiàn)于中國云南53億年前早寒武紀(jì)筇竹寺組地層中的魚化石-?？隰~與昆明魚。這兩塊魚化石把人類所知的脊椎動物產(chǎn)生的時(shí)間向前推進(jìn)了約4000萬年，是地球早期動物進(jìn)化研究上的又一重大突破。 ?？隰~確為已知最古老脊椎動物?？隰~確為已知最古老脊椎動物自然自然刊發(fā)中國科學(xué)家最新成果刊發(fā)中國科學(xué)家最新成果新華社電：科學(xué)家經(jīng)過研究證實(shí)，在新華社電：科學(xué)家經(jīng)過研究證實(shí)，在距今距今53億年的?？隰~化石上發(fā)現(xiàn)了脊椎骨億年的海口魚化石上發(fā)現(xiàn)了脊椎骨和頭部構(gòu)造，從而證實(shí)?？隰~確為世界上已和頭部構(gòu)造，從而證實(shí)?？隰~確為世界上已

7、知最古老的脊椎動物。這標(biāo)志著脊椎動物起知最古老的脊椎動物。這標(biāo)志著脊椎動物起源研究取得了實(shí)質(zhì)性進(jìn)展。源研究取得了實(shí)質(zhì)性進(jìn)展。自然自然雜志評述為雜志評述為“逮住第一逮住第一魚魚” 1月月30日出版的英國日出版的英國自然自然雜志發(fā)表了西北雜志發(fā)表了西北大學(xué)、中國地質(zhì)大學(xué)教授舒德干等與英、法、大學(xué)、中國地質(zhì)大學(xué)教授舒德干等與英、法、日等國學(xué)者共同完成的這一重要成果。在這篇日等國學(xué)者共同完成的這一重要成果。在這篇題為題為早寒武世脊椎動物海口魚的脊椎骨和頭早寒武世脊椎動物?？隰~的脊椎骨和頭部構(gòu)造部構(gòu)造的論文中，詳細(xì)揭示了?？隰~的脊椎的論文中，詳細(xì)揭示了?？隰~的脊椎骨和頭部構(gòu)造特征，為證實(shí)?？隰~確為世界已

8、骨和頭部構(gòu)造特征，為證實(shí)?？隰~確為世界已知最古老的脊椎動物提供了最新證據(jù)。這是知最古老的脊椎動物提供了最新證據(jù)。這是自然自然雜志第七次發(fā)表舒德干等人關(guān)于雜志第七次發(fā)表舒德干等人關(guān)于“寒寒武紀(jì)生命大爆發(fā)武紀(jì)生命大爆發(fā)”中后口動物研究的系列性成中后口動物研究的系列性成果。果。了不起的重大發(fā)現(xiàn)了不起的重大發(fā)現(xiàn) 早在早在1997年年8月，云南地質(zhì)科學(xué)研究所的地質(zhì)月，云南地質(zhì)科學(xué)研究所的地質(zhì)學(xué)家來到昆明?？诘貐^(qū)進(jìn)行野外考察，發(fā)現(xiàn)了學(xué)家來到昆明海口地區(qū)進(jìn)行野外考察，發(fā)現(xiàn)了與澄江動物化石群中與澄江動物化石群中“云南蟲云南蟲”脊索動物大不脊索動物大不一樣的東西，竟然是一條魚。而魚是脊椎動物，一樣的東西，竟然是

9、一條魚。而魚是脊椎動物，比脊索動物更高級。這一發(fā)現(xiàn)又經(jīng)過與西北大比脊索動物更高級。這一發(fā)現(xiàn)又經(jīng)過與西北大學(xué)早期生命研究所共同研究，把它取名為學(xué)早期生命研究所共同研究，把它取名為海?？隰~口魚。1998年年12月，專家們又在昆明?？诘卦?，專家們又在昆明?？诘貐^(qū)發(fā)現(xiàn)了第二塊脊椎動物化石，被命名為區(qū)發(fā)現(xiàn)了第二塊脊椎動物化石，被命名為昆昆明魚明魚。初次露面就在國際上引起極大轟動初次露面就在國際上引起極大轟動 1999年4月，在早期脊椎動物起源及演化重大事件國際會議上，中國科學(xué)家向會議展示這兩條魚化石的照片時(shí)，引起全場強(qiáng)烈轟動。專家們一致認(rèn)為，這是迄今已知的地球生命出現(xiàn)早期的最高等動物化石，這一發(fā)現(xiàn)代表了

10、關(guān)于寒武紀(jì)生命大爆發(fā)研究中最重大的關(guān)鍵性突破。英國和德國的著名古生物學(xué)權(quán)威都一致認(rèn)為：這是了不起的發(fā)現(xiàn)，是20世紀(jì)國際古生物學(xué)界最重要的科學(xué)成果之一。 海口魚?？隰~是一種原始的擬似魚類生物。 它的化石于云南的澄江動物群（帽天山層）被發(fā)現(xiàn)，溯源于寒武紀(jì)，被認(rèn)為是至今發(fā)掘的最古老的魚類。它的發(fā)現(xiàn)對古生物學(xué)及動物源流的學(xué)說有極大的影響，因?yàn)樗芽茖W(xué)家原先預(yù)計(jì)有脊椎生物出現(xiàn)的時(shí)期早推至5億年前。 昆明魚最早的脊椎動物之一。 從無脊椎動物“無頭類”躍進(jìn)到脊椎動物（即“有頭類”）包含一系列的胚胎發(fā)育和形態(tài)學(xué)上的創(chuàng)新，這就包括原始脊椎的出現(xiàn)和頭部的視覺、嗅覺、聽覺等感官的出現(xiàn)。顯然，這一已知最古老的脊椎動物

11、獨(dú)特的構(gòu)造特征，很可能恰好代表著進(jìn)化科學(xué)界期盼已久的由無頭類進(jìn)化到有頭類的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。（一）（一） 個(gè)體發(fā)育的各個(gè)階段均有個(gè)體發(fā)育的各個(gè)階段均有神經(jīng)管神經(jīng)管，并進(jìn)一步分，并進(jìn)一步分化為腦和脊索化為腦和脊索 脊索僅在幼年存在，成年后骨化成脊索僅在幼年存在，成年后骨化成脊柱脊柱 水生終生用水生終生用鰓鰓呼吸，陸生用呼吸，陸生用肺肺呼吸呼吸 除圓口類外均有除圓口類外均有上下頜上下頜，并以，并以下頜上舉下頜上舉方式閉方式閉合口腔合口腔 有完整的有完整的骨骼保護(hù)骨骼保護(hù)系統(tǒng)系統(tǒng)（二）（二）無無 頜頜 綱綱兩棲綱兩棲綱爬行綱爬行綱鳥鳥 綱綱盾皮魚綱盾皮魚綱軟骨魚綱軟骨魚綱硬骨魚綱硬骨魚綱哺乳綱哺乳綱 脊椎動

12、物的骨骼不易脊椎動物的骨骼不易風(fēng)化，在正常的埋藏風(fēng)化，在正常的埋藏條件下多可保存成為條件下多可保存成為化石?；?一個(gè)脊椎動物個(gè)體的一個(gè)脊椎動物個(gè)體的骨骼數(shù)量巨大，一般骨骼數(shù)量巨大，一般上百塊。上百塊。骨骼分類骨骼分類頭頭 骨骨軀干骨軀干骨附肢骨附肢骨 軀干骨由軀干骨由脊柱脊柱、肋骨肋骨和和胸骨胸骨組成。組成。 軀干骨一般不具備鑒定軀干骨一般不具備鑒定屬種的作用，但脊椎對屬種的作用，但脊椎對鑒定脊椎動物有一定的鑒定脊椎動物有一定的意義。意義。神經(jīng)孔神經(jīng)孔椎體椎體雙凹型雙凹型 椎體兩端均凹入椎體兩端均凹入 魚和一部分有尾兩魚和一部分有尾兩棲類動物具有此類棲類動物具有此類脊椎脊椎椎體椎體殘余脊索

13、殘余脊索神經(jīng)脊神經(jīng)脊前凹型前凹型 椎體前端凹入，椎體前端凹入，后段平坦后段平坦 無尾兩棲類、部無尾兩棲類、部分爬行類及鳥類分爬行類及鳥類第一個(gè)頸椎第一個(gè)頸椎前前后凹型后凹型 椎體前端平坦，椎體前端平坦，后段凹入后段凹入 少數(shù)兩棲類、少數(shù)兩棲類、爬行類爬行類雙平型雙平型 椎體兩端平椎體兩端平坦，其間具坦，其間具有椎間盤有椎間盤 哺乳動物所哺乳動物所具有的椎體具有的椎體類型類型椎間盤椎間盤椎椎 體體根據(jù)脊椎在動物體內(nèi)的根據(jù)脊椎在動物體內(nèi)的位位置置和和功能功能不同，又可分為：不同，又可分為： 頸椎頸椎 胸椎胸椎 腰椎腰椎 薦椎薦椎 尾椎尾椎頸椎頸椎胸椎胸椎薦椎薦椎尾椎尾椎腰椎腰椎肩胛骨肩胛骨肱肱 骨

14、骨橈骨橈骨尺骨尺骨腕腕 骨骨掌掌 骨骨指指 骨骨髖髖 骨骨股股 骨骨脛骨脛骨腓骨腓骨跗跗 骨骨柘柘 骨骨趾趾 骨骨肩胛骨肩胛骨肱骨肱骨橈骨橈骨尺骨尺骨腕骨腕骨指骨指骨髖髖 骨骨股股 骨骨脛骨脛骨腓骨腓骨跗跗 骨骨柘柘 骨骨趾趾 骨骨 脊椎動物的演化第一脊椎動物的演化第一步就經(jīng)歷了頜骨的演步就經(jīng)歷了頜骨的演變，由早期的變，由早期的無頜類無頜類逐步演化出了逐步演化出了有頜類有頜類 頜的出現(xiàn)使動物體的頜的出現(xiàn)使動物體的主動攻擊捕食成為可主動攻擊捕食成為可能，變被動為主動能，變被動為主動無頜類無頜類-半環(huán)魚半環(huán)魚 頜的出現(xiàn)頜的出現(xiàn)是在魚形是在魚形類演化階段完成。類演化階段完成。魚形類的特點(diǎn)是：魚形類的

15、特點(diǎn)是： 終生終生水生水生，魚雷形，魚雷形，鰓呼吸鰓呼吸 脊椎脊椎雙凹雙凹，殘留脊，殘留脊索，僅有索，僅有軀干椎軀干椎和和尾椎尾椎之分，有各種之分，有各種鱗片鱗片無頜類的主要特點(diǎn)無頜類的主要特點(diǎn) 無頜、無偶鰭無頜、無偶鰭 體覆骨板，體內(nèi)體覆骨板，體內(nèi)軟骨軟骨 古老無頜類叫甲古老無頜類叫甲胄魚胄魚化石代表化石代表cephalaspis d頭甲魚頭甲魚無頜類化石復(fù)原圖盾皮魚類盾皮魚類 僅頭部和軀干有骨板僅頭部和軀干有骨板 具有原始的上下頜具有原始的上下頜 具有成對的附肢具有成對的附肢化石代表化石代表 溝鱗魚溝鱗魚(bothriolepis) d2-3軟骨魚類軟骨魚類 海生，海生，d-rec 軟骨，

16、盾鱗軟骨，盾鱗 化石代表化石代表 弓鮫弓鮫(hybodus)現(xiàn)代鯊魚現(xiàn)代鯊魚硬骨魚綱硬骨魚綱輻鰭亞綱輻鰭亞綱肉鰭亞綱肉鰭亞綱軟骨硬鱗類：軟骨、硬鱗、歪尾，古鱈魚軟骨硬鱗類：軟骨、硬鱗、歪尾，古鱈魚 d-rec.肺魚：偶鰭內(nèi)骨骼雙列排列肺魚：偶鰭內(nèi)骨骼雙列排列真骨魚類：硬骨、圓鱗、正形尾，狼鰭魚真骨魚類：硬骨、圓鱗、正形尾，狼鰭魚 j-rec.全骨魚類：部分硬骨、半歪尾，弓鰭魚全骨魚類：部分硬骨、半歪尾，弓鰭魚 t-rec .總鰭魚：偶鰭內(nèi)骨骼單列式，頭骨魚兩棲類相似總鰭魚：偶鰭內(nèi)骨骼單列式，頭骨魚兩棲類相似輻輻鰭鰭亞亞綱綱和和肉肉鰭鰭亞亞綱綱（二）兩棲動物的起源及特征（二）兩棲動物的起源及特征

17、登陸登陸-脊椎動物演化的里程碑脊椎動物演化的里程碑 由于由于加里東加里東運(yùn)動的運(yùn)動的影響，出現(xiàn)了大面積的影響，出現(xiàn)了大面積的陸地，促使了一部分魚陸地，促使了一部分魚類分化并向陸地轉(zhuǎn)移，類分化并向陸地轉(zhuǎn)移，逐步演化出了兩棲類。逐步演化出了兩棲類。1、兩棲動物的起源、兩棲動物的起源1、兩棲動物的起源、兩棲動物的起源總鰭魚類總鰭魚類早期螈類早期螈類1、兩棲動物的起源、兩棲動物的起源從魚到兩棲類的化石代表從魚到兩棲類的化石代表-魚石螈魚石螈 具有兩棲類的特征：四足、具肺、有頸椎具有兩棲類的特征：四足、具肺、有頸椎 殘留有魚形類的特征：具鱗、具鰓蓋骨殘余、有魚尾殘留有魚形類的特征：具鱗、具鰓蓋骨殘余、有魚尾1、兩棲動物的起源、兩棲動物的起源兩棲類起源于兩棲類起源于魚類的證據(jù)魚類的證據(jù) 化石證據(jù)化石證據(jù)-魚魚石螈石螈 比較解剖證比較解剖證據(jù)據(jù)2、兩棲動物的特點(diǎn)、兩棲動物的特點(diǎn) 經(jīng)過一系列包括遷徙、保水、呼吸等生存斗經(jīng)過一系列包括遷徙、保水、呼吸等生存斗爭，一些魚形類棄水登陸，在機(jī)能上出現(xiàn)了許多爭，一些魚形類棄水登陸，在機(jī)能上出現(xiàn)了許多進(jìn)步性進(jìn)步性特點(diǎn)：特點(diǎn)：脊椎進(jìn)一步分化，已有頸、軀干、薦和尾椎脊椎進(jìn)一步分化，已有頸、軀干、薦和尾椎四足運(yùn)動，但釬細(xì)，位置也其他與四足不同四足運(yùn)動，但釬細(xì)，位置也其他與四足不同皮膚裸露，易失水，只能生活在潮濕區(qū)皮膚裸露，易失水，只能生活在