第8講 脊椎動物(總論兩棲)

1、10分鐘討論為什么節(jié)肢動物數(shù)量如此巨大，占整個動物界的80%以上？1第十章 脊索動物門 Chordata2本章結構一、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三、脊椎動物的骨骼系統(tǒng)四、脊椎動物各綱主要特點及進化事件3一、脊索動物主要特征及分類（一）主要特征1 脊索2 背神經(jīng)管3 咽鰓裂4 脊椎動物與無脊椎動物的比較（二）分類1 半索動物亞門2 尾索動物亞門3 頭索動物亞門4 脊椎動物亞門4（一）脊索動物主要特征脊索脊索是位于動物體背部的一條棒狀結構，主要作用是支撐身體。低等動物中終生存在，高等動物中僅幼年存在，成年后骨化稱為脊柱。脊索5（一）脊索動物主要特征背神經(jīng)管脊索動物的神

2、經(jīng)系統(tǒng)中樞部分呈管狀，位于身體的背中線的脊椎之上，高等動物進一步分化稱為腦和髓背神經(jīng)管6（一）脊索動物主要特征咽鰓裂在消化道的前部、咽的兩側有成對的裂孔直接開口于體外，在低等類別中終身存在，在高等類別中只存在于胚胎期。咽鰓裂口腔7（一）脊索動物主要特征脊椎動物與無脊椎動物的比較鰓裂心臟背神經(jīng)脊索心臟消化道神經(jīng)索消化道8（二）脊索動物分類脊索動物門半索動物亞門尾索動物亞門頭索動物亞門脊椎動物亞門9（二）脊索動物分類半索動物亞門消化道前具有鰓裂具有背神經(jīng)口腔背面向前伸出一條短盲管，稱“口索”，有人認為是脊索，也有人認為是腦垂體前葉10云南蟲清楚地保存有六對鰓裂構造，應該與脊索動物或半索動物有某種親

3、緣關系。它的軀體構型與現(xiàn)代半索動物柱頭蟲十分相近，即由吻領軀干三部分構成，而且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。11（二）脊索動物分類尾索動物亞門單體或群體脊索僅出現(xiàn)在尾部，成年后消失12 尾索動物（urochordate）長江海（Cheungkongella）它與現(xiàn)代海鞘Styela十分相近。入水孔出水孔13頭索動物亞門小型海棲動物終生具脊索、背神經(jīng)管和咽鰓裂現(xiàn)生代表文昌魚14Cathaymyrus具有鰓裂、咽腔和肌節(jié)、與現(xiàn)代文昌魚很相似。屬于脊索動物文昌魚15昆明魚和?？隰~發(fā)現(xiàn)的意義1999年11月4日，國際學術界公認的權威科學刊物自然，以最高規(guī)格刊載了一篇劃時代

4、的地球生命科學論文-華南早寒武紀脊椎動物，介紹了兩塊發(fā)現(xiàn)于中國云南53億年前早寒武紀筇竹寺組地層中的魚化石-海口魚與昆明魚。這兩塊魚化石把人類所知的脊椎動物產(chǎn)生的時間向前推進了約4000萬年，是地球早期動物進化研究上的又一重大突破。 16?？隰~確為已知最古老脊椎動物自然刊發(fā)中國科學家最新成果新華社電：科學家經(jīng)過研究證實，在距今53億年的?？隰~化石上發(fā)現(xiàn)了脊椎骨和頭部構造，從而證實?？隰~確為世界上已知最古老的脊椎動物。這標志著脊椎動物起源研究取得了實質性進展。17自然雜志評述為“逮住第一魚” 1月30日出版的英國自然雜志發(fā)表了西北大學、中國地質大學教授舒德干等與英、法、日等國學者共同完成的這一重

5、要成果。在這篇題為早寒武世脊椎動物海口魚的脊椎骨和頭部構造的論文中，詳細揭示了?？隰~的脊椎骨和頭部構造特征，為證實?？隰~確為世界已知最古老的脊椎動物提供了最新證據(jù)。這是自然雜志第七次發(fā)表舒德干等人關于“寒武紀生命大爆發(fā)”中后口動物研究的系列性成果。18了不起的重大發(fā)現(xiàn)早在1997年8月，云南地質科學研究所的地質學家來到昆明?？诘貐^(qū)進行野外考察，發(fā)現(xiàn)了與澄江動物化石群中“云南蟲”脊索動物大不一樣的東西，竟然是一條魚。而魚是脊椎動物，比脊索動物更高級。這一發(fā)現(xiàn)又經(jīng)過與西北大學早期生命研究所共同研究，把它取名為海口魚。1998年12月，專家們又在昆明?？诘貐^(qū)發(fā)現(xiàn)了第二塊脊椎動物化石，被命名為昆明魚。

6、19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，中國科學家向會議展示這兩條魚化石的照片時，引起全場強烈轟動。專家們一致認為，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)代表了關于寒武紀生命大爆發(fā)研究中最重大的關鍵性突破。英國和德國的著名古生物學權威都一致認為：這是了不起的發(fā)現(xiàn)，是20世紀國際古生物學界最重要的科學成果之一。20海口魚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，被認為是至今發(fā)掘的最古老的魚類。它的發(fā)現(xiàn)對古生物學及動物源流的學說有極大的影響，因為它把科學家原先預計有脊椎生物出現(xiàn)的時

7、期早推至5億年前。 21昆明魚最早的脊椎動物之一。從無脊椎動物“無頭類”躍進到脊椎動物（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獨特的構造特征，很可能恰好代表著進化科學界期盼已久的由無頭類進化到有頭類的關鍵環(huán)節(jié)。22二、脊椎動物亞門 主要特征及分類23（一）脊椎動物主要特征個體發(fā)育的各個階段均有神經(jīng)管，并進一步分化為腦和脊索脊索僅在幼年存在，成年后骨化成脊柱水生終生用鰓呼吸，陸生用肺呼吸除圓口類外均有上下頜，并以下頜上舉方式閉合口腔有完整的骨骼保護系統(tǒng)24（二）脊椎動物亞門的分類脊椎動物的分類

8、魚形類四足類無 頜 綱兩棲綱爬行綱鳥 綱盾皮魚綱軟骨魚綱硬骨魚綱哺乳綱有 頜無羊膜變 溫卵 生恒 溫有羊膜無頜胎生25三、脊椎動物的骨骼系統(tǒng)26（一）脊椎動物骨骼的特征脊椎動物的骨骼不易風化，在正常的埋藏條件下多可保存成為化石。一個脊椎動物個體的骨骼數(shù)量巨大，一般上百塊。27（二）脊椎動物骨骼系統(tǒng)骨骼分類頭 骨軀干骨附肢骨28（二）脊椎動物骨骼系統(tǒng)-頭骨鑒定脊椎動物的主要依據(jù)29（二）脊椎動物骨骼系統(tǒng)-軀干骨軀干骨由脊柱、肋骨和胸骨組成。軀干骨一般不具備鑒定屬種的作用，但脊椎對鑒定脊椎動物有一定的意義。神經(jīng)孔椎體30雙凹型椎體兩端均凹入魚和一部分有尾兩棲類動物具有此類脊椎（二）脊椎動物骨骼系統(tǒng)

9、-軀干骨椎體殘余脊索神經(jīng)脊31前凹型椎體前端凹入，后段平坦無尾兩棲類、部分爬行類及鳥類第一個頸椎（二）脊椎動物骨骼系統(tǒng)-軀干骨前32后凹型椎體前端平坦，后段凹入少數(shù)兩棲類、爬行類（二）脊椎動物骨骼系統(tǒng)-軀干骨33雙平型椎體兩端平坦，其間具有椎間盤哺乳動物所具有的椎體類型（二）脊椎動物骨骼系統(tǒng)-軀干骨椎間盤椎 體34（二）脊椎動物骨骼系統(tǒng)-軀干骨根據(jù)脊椎在動物體內的位置和功能不同，又可分為：頸椎胸椎腰椎薦椎尾椎頸椎胸椎薦椎尾椎腰椎35（二）脊椎動物骨骼系統(tǒng)-附肢骨肩胛骨肱 骨橈骨尺骨腕 骨掌 骨指 骨前 肢后 肢髖 骨股 骨脛骨腓骨跗 骨柘 骨趾 骨肩胛骨肱骨橈骨尺骨腕骨指骨前肢骨36（二）脊椎

10、動物骨骼系統(tǒng)-附肢骨后 肢髖 骨股 骨脛骨腓骨跗 骨柘 骨趾 骨37四、脊椎動物的各類別 主要特征及演化事件38（一）魚形類一般特點及頜骨的出現(xiàn)脊椎動物的演化第一步就經(jīng)歷了頜骨的演變，由早期的無頜類逐步演化出了有頜類頜的出現(xiàn)使動物體的主動攻擊捕食成為可能，變被動為主動無頜類-半環(huán)魚39頜骨的演化40頜的出現(xiàn)是在魚形類演化階段完成。魚形類的特點是：終生水生，魚雷形，鰓呼吸脊椎雙凹，殘留脊索，僅有軀干椎和尾椎之分，有各種鱗片（一）魚形類一般特點及頜骨的出現(xiàn)41無頜類的主要特點無頜、無偶鰭體覆骨板，體內軟骨古老無頜類叫甲胄魚化石代表Cephalaspis D頭甲魚（一）魚形類一般特點及頜骨的出現(xiàn)42

11、無頜類化石復原圖43無顎類及其生活方式44盾皮魚類僅頭部和軀干有骨板具有原始的上下頜具有成對的附肢化石代表溝鱗魚(Bothriolepis)D2-3（一）魚形類一般特點及頜骨的出現(xiàn)45軟骨魚類海生，D-Rec軟骨，盾鱗化石代表弓鮫(Hybodus)（一）魚形類一般特點及頜骨的出現(xiàn)現(xiàn)代鯊魚46泥盆紀的魚化石47泥盆紀的魚化石48（一）魚形類一般特點及頜骨的出現(xiàn)硬骨魚綱輻鰭亞綱肉鰭亞綱軟骨硬鱗類：軟骨、硬鱗、歪尾，古鱈魚 D-Rec.肺魚：偶鰭內骨骼雙列排列真骨魚類：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 T-Rec .總鰭魚：偶鰭內骨骼單列式，頭骨魚兩棲類相似

12、49輻鰭亞綱和肉鰭亞綱505152（二）兩棲動物的起源及特征53登陸-脊椎動物演化的里程碑 由于加里東運動的影響，出現(xiàn)了大面積的陸地，促使了一部分魚類分化并向陸地轉移，逐步演化出了兩棲類。1、兩棲動物的起源541、兩棲動物的起源總鰭魚類早期螈類551、兩棲動物的起源從魚到兩棲類的化石代表-魚石螈具有兩棲類的特征：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561、兩棲動物的起源兩棲類起源于魚類的證據(jù)化石證據(jù)-魚石螈比較解剖證據(jù)57演化為兩棲動物的魚類58早期的兩棲類592、兩棲動物的特點 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，在機能上出現(xiàn)了許多進步性特點：脊椎進一步分化，已有頸、軀干、薦和尾椎四足運動，但釬細，位置也其他與四足不同皮膚裸露，易失水，只能生活在潮濕