脊椎動物總論兩棲

脊椎動物總論兩棲第1頁/共67頁10分鐘討論為什么節(jié)肢動物數(shù)量如此巨大，占整個(gè)動物界的80%以上？？第2頁/共67頁第十章脊索動物門

Chordata第3頁/共67頁本章結(jié)構(gòu)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(diǎn)及進(jìn)化事件第4頁/共67頁一、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脊椎動物亞門第5頁/共67頁（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(jié)構(gòu)，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。脊索第6頁/共67頁（一）脊索動物主要特征背神經(jīng)管脊索動物的神經(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(jìn)一步分化稱為腦和髓背神經(jīng)管第7頁/共67頁（一）脊索動物主要特征咽鰓裂在消化道的前部、咽的兩側(cè)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。咽鰓裂口腔第8頁/共67頁（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)索消化道第9頁/共67頁（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第10頁/共67頁（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(rèn)為是脊索，也有人認(rèn)為是腦垂體前葉第11頁/共67頁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。它的軀體構(gòu)型與現(xiàn)代半索動物柱頭蟲十分相近，即由吻——領(lǐng)——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)，所以它更可能接近半索動物。第12頁/共67頁（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，成年后消失第13頁/共67頁

尾索動物（urochordate）長江海（Cheungkongella）它與現(xiàn)代海鞘Styela十分相近。入水孔出水孔第14頁/共67頁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)生代表文昌魚第15頁/共67頁Cathaymyrus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第16頁/共67頁第17頁/共67頁昆明魚和?？隰~發(fā)現(xiàn)的意義1999年11月4日，國際學(xué)術(shù)界公認(rèn)的權(quán)威科學(xué)刊物《自然》，以最高規(guī)格刊載了一篇劃時(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。第18頁/共67頁?？隰~確為已知最古老脊椎動物

《自然》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)，在距今5．3億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。

第19頁/共67頁《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(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。在這篇題為《早寒武世脊椎動物?？隰~的脊椎骨和頭部構(gòu)造》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(guān)于“寒武紀(jì)生命大爆發(fā)”中后口動物研究的系列性成果。

第20頁/共67頁了不起的重大發(fā)現(xiàn)早在1997年8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(xué)早期生命研究所共同研究，把它取名為"?？隰~"。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"。第21頁/共67頁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。

第22頁/共67頁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(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。

第23頁/共67頁昆明魚－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)。

第24頁/共67頁二、脊椎動物亞門

主要特征及分類

第25頁/共67頁（一）脊椎動物主要特征個(gè)體發(fā)育的各個(gè)階段均有神經(jīng)管，并進(jìn)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(hù)系統(tǒng)第26頁/共67頁（二）脊椎動物亞門的分類脊椎動物的分類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第27頁/共67頁三、脊椎動物的骨骼系統(tǒng)第28頁/共67頁（一）脊椎動物骨骼的特征

脊椎動物的骨骼不易風(fēng)化，在正常的埋藏條件下多可保存成為化石。一個(gè)脊椎動物個(gè)體的骨骼數(shù)量巨大，一般上百塊。第29頁/共67頁（二）脊椎動物骨骼系統(tǒng)骨骼分類頭骨軀干骨附肢骨第30頁/共67頁（二）脊椎動物骨骼系統(tǒng)-頭骨

鑒定脊椎動物的主要依據(jù)第31頁/共67頁（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)孔椎體第32頁/共67頁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)-軀干骨椎體殘余脊索神經(jīng)脊第33頁/共67頁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(gè)頸椎（二）脊椎動物骨骼系統(tǒng)-軀干骨前第34頁/共67頁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)-軀干骨第35頁/共67頁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)-軀干骨椎間盤椎體第36頁/共67頁（二）脊椎動物骨骼系統(tǒng)-軀干骨根據(jù)脊椎在動物體內(nèi)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第37頁/共67頁（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第38頁/共67頁（二）脊椎動物骨骼系統(tǒng)-附肢骨后肢髖骨股骨脛骨腓骨跗骨柘骨趾骨第39頁/共67頁四、脊椎動物的各類別

主要特征及演化事件第40頁/共67頁（一）魚形類一般特點(diǎn)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)魚第41頁/共67頁頜骨的演化第42頁/共67頁頜的出現(xiàn)是在魚形類演化階段完成。魚形類的特點(diǎn)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(diǎn)及頜骨的出現(xiàn)第43頁/共67頁無頜類的主要特點(diǎn)無頜、無偶鰭體覆骨板，體內(nèi)軟骨古老無頜類叫甲胄魚化石代表CephalaspisD頭甲魚（一）魚形類一般特點(diǎn)及頜骨的出現(xiàn)第44頁/共67頁無頜類化石復(fù)原圖第45頁/共67頁無顎類及其生活方式第46頁/共67頁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(diǎn)及頜骨的出現(xiàn)第47頁/共67頁軟骨魚類海生，D-Rec軟骨，盾鱗化石代表弓鮫(Hybodus)

（一）魚形類一般特點(diǎn)及頜骨的出現(xiàn)現(xiàn)代鯊魚第48頁/共67頁泥盆紀(jì)的魚化石第49頁/共67頁泥盆紀(jì)的魚化石第50頁/共67頁（一）魚形類一般特點(diǎn)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(nèi)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(nèi)骨骼單列式，頭骨魚兩棲類相似第51頁/共67頁輻鰭亞綱和肉鰭亞綱第52頁/共67頁第53頁/共67頁第54頁/共67頁（二）兩棲動物的起源及特征第55頁/共67頁登陸--脊椎動物演化的里程碑

由于加里東運(yùn)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(zhuǎn)移，逐步演化出了兩棲類。1、兩棲動物的起源第56頁/共67頁1、兩棲動物的起源總鰭魚類早期螈類第57頁/共67頁1、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、有魚尾第58頁/共67頁1、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)第59頁/共67頁演化為兩棲動物的魚類第60頁/共67頁早期的兩棲類第61頁/共67頁2、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)步性特點(diǎn)：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皮膚裸露，易失水，只能生活在潮濕區(qū)