半索动物门-尾索动物门-头索动物门.ppt
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1、半索动物半索动物Hemichordatal l后口动物,身体多呈蠕虫形。过去一直把它们的后口动物,身体多呈蠕虫形。过去一直把它们的口口索视为脊索索视为脊索,又由于身体前端两侧各有一列,又由于身体前端两侧各有一列鳃裂鳃裂鳃裂鳃裂,因此把它们列为脊索动物门的一个亚门。因此把它们列为脊索动物门的一个亚门。l l组织学与胚胎学组织学与胚胎学:口索与脊索既非同功、又非同源口索与脊索既非同功、又非同源器官,半索动物有许多无脊椎动物的特征,因而为器官,半索动物有许多无脊椎动物的特征,因而为无脊椎动物中的一个门。中的一个门。l l半索动物可分为肠鳃纲(半索动物可分为肠鳃纲(EnteropneustaEnter
2、opneusta)及羽鳃)及羽鳃纲(纲(PterobranchiaPterobranchia)两个纲。全世界现生种不到)两个纲。全世界现生种不到100100种,均为海生,营底栖生活。种,均为海生,营底栖生活。l l1884年,即在脊索动物门成立十周年纪念时,William Bateson将柱头虫这一类动物列入脊索动物门中,作为其中一个亚门-半索动物亚门。l l半索类和棘皮动物的亲缘更近,它们可能是由一类共同的原始祖先分支进化而成。依据:l l1.半索动物和棘皮动物都是后口动物。l l2.两者的中胚层都是由原肠凸出形成。l l3.柱头虫的幼体(柱头幼虫)与棘皮动物的幼体(例如短腕幼虫)形态结构非
3、常相似。l l4.有人认为,脊索动物肌肉中的磷肌酸(phosphagen)含有肌酸creatine,NH:C(NH2)N(CH3)(CH2CO2H)的化合物,非脊索动物肌肉中的磷肌酸含有精氨酸精氨酸(arginine,H2NC(NH)NH(CH2)3CH(NH2)CO2H)的化合物。l l海胆和柱头虫的肌肉中都同时含有肌酸和精氨酸。说这两类动物有较近的亲缘关系,从生化方面也可以得到证明。Bateson的理由:的理由:l l柱头虫除具腹神经索外,还具有背神经索,背 神经索在领部有空腔,相当于脊索动物的背神经管。l l咽壁上具鳃裂l l它的口索(stomochord),即口腔前端背面伸至吻基部的一
4、条短盲管,相当于脊索动物的脊索。l半索动物就列入脊索动物门中。直到最近,也半索动物就列入脊索动物门中。直到最近,也还是有人持这种观点,即把半索动物作为脊还是有人持这种观点,即把半索动物作为脊索动物门中的一个亚门索动物门中的一个亚门。代表动物及其主要特征代表动物及其主要特征 l(一)柱头虫的外形和生活习性柱头虫(Balanoglossus),肠鳃纲(Enteropneusta),是半索动物门中分布甚广的类群,产于我国的三崎柱头虫(B.misakiansis)具有本门动物的主要特征:l体呈蠕虫形,两侧对称而背腹明显,全身由吻吻(proboscisproboscis)、领()、领(collarcol
5、lar)和躯干()和躯干(trunktrunk)组成,吻位于最前端,后是指环状的领。l半索动物的体腔亦为三分体腔,即单个的半索动物的体腔亦为三分体腔,即单个的吻吻体腔体腔、成对的、成对的领体腔领体腔及成对的及成对的躯干体腔躯干体腔,三者,三者之间均有隔膜分隔。之间均有隔膜分隔。l吻体腔通过一吻体腔通过一中背孔开口中背孔开口到外界,到外界,可容水流进入和废液排出,当吻腔充水时,吻部变得坚挺有力,形似柱头,可用于穿洞凿穴,柱头虫即因此而得名。领体腔也有一对领体腔也有一对管及孔开口管及孔开口在在中背线,躯干体腔与外界不相通。中背线,躯干体腔与外界不相通。领和躯干部被背、腹隔膜分为成对的领腔及躯干腔,
6、这5个腔都是由体腔分化而来。l躯干部最长,又可分为鳃裂区、生殖区、鳃裂区、生殖区、肝囊区和肠区肝囊区和肠区,末端为肛门。l虫体内的各部均有空腔,即由体腔分化而成的吻腔、领腔和躯干腔吻腔、领腔和躯干腔。柱头虫凭藉富含肌肉和腔内充满海水的圆锥形吻部,在浅海沙滩中运动和挖掘成U字形洞道,并藏身在洞道内营少动的生活,人们可在退潮时于其洞口看到盘曲成条的粪便 口索动物口索动物Stomochotroda(二)主要特征(二)主要特征l1.体壁和体腔体壁由表皮、肌肉层、体表皮、肌肉层、体腔膜腔膜构成。表皮的外层是单层较厚的上皮,外被纤毛,除肝囊区外,上皮内含有形状各异的多种腺细胞,均可分泌粘液至体表,粘牢洞道
7、壁上的沙粒,使之不致坍塌。外层下为神经细胞体及神经纤维交织而成的神经层,底部则为薄而无结构的基膜。基膜的深处是环肌、纵肌和结缔组织合成的平滑肌层,紧贴其内的为体腔膜。l 2.消化和呼吸消化和呼吸 l l从前往后纵贯于领和躯干末端之间的一条直管。口位于吻、领的腹面交界处,口腔背壁向前突出一个短盲管至吻腔基部,盲管的腹侧有胶质吻骨(proboscis skeleton),但尚无坚硬结构,因此过去曾被视作雏形脊索而称为口索(stomochord),l l也有人认为短育管可能是脊椎动物脑垂体前叶的前身。由于口索形甚短小,所以把具有这一结构的动物称为半索动物。3.循环和排泄循环和排泄l l循环系统属于原
8、始的开管系,主要由纵走于背、循环系统属于原始的开管系,主要由纵走于背、腹隔膜间的腹隔膜间的背血管背血管、腹血管腹血管和血窦血窦组成。组成。l l血液循环方式与蚯蚓类似,背血管的血液向前流血液循环方式与蚯蚓类似,背血管的血液向前流动,腹血管的流向往后。背血管在吻腔基部略为动,腹血管的流向往后。背血管在吻腔基部略为膨大呈静脉窦,再往前则进入中央窦。中央窦内膨大呈静脉窦,再往前则进入中央窦。中央窦内的血液通过附近的心囊搏动,注入其前方的血管的血液通过附近的心囊搏动,注入其前方的血管球(脉球球(脉球 glomerulusglomerulus),由此过滤排出新陈代谢),由此过滤排出新陈代谢废物至吻腔,再
9、从吻孔流出体外。自血管球导出废物至吻腔,再从吻孔流出体外。自血管球导出4 4条血管,其中有条血管,其中有2 2条分布到吻部,另条分布到吻部,另2 2条为后行的条为后行的动脉血管,在领部腹面两者汇合成腹血管,将血动脉血管,在领部腹面两者汇合成腹血管,将血管球中的大部分血液输送到身体各部。管球中的大部分血液输送到身体各部。4.神经神经l l除身体表皮基部满布神经感觉细胞外,还有2条紧连表皮的神经索,即沿着背中线的一条背神经索一条背神经索和沿着腹中线的一条腹神经一条腹神经索索。背、腹神经索在领部相联成环领部相联成环。背神经索在伸入领部处出现有狭窄的空隙,由此发出的神经纤维聚集成丛,这种结构曾被认为是
10、雏形的背神经管,该特点表明它们似与更高等的脊索动物具有一定亲缘关系(图13-5)。5.生殖和发育生殖和发育l l雌雄异体雌雄异体雌雄异体雌雄异体。生殖腺的外形相似,均呈小囊状,成对,均呈小囊状,成对地排列于躯干前半部至肝囊区之间的背侧。性成熟地排列于躯干前半部至肝囊区之间的背侧。性成熟时卵巢呈现灰褐色,精巢呈黄色。体外受精,卵和时卵巢呈现灰褐色,精巢呈黄色。体外受精,卵和精子由鳃裂外侧的生殖孔排至海水中。柱头虫的卵精子由鳃裂外侧的生殖孔排至海水中。柱头虫的卵小,卵黄含量也少,受精卵为均等全裂,胚体先发小,卵黄含量也少,受精卵为均等全裂,胚体先发育成育成柱头幼虫(tornariatornaria
11、),然后经变态为柱头虫。),然后经变态为柱头虫。柱头幼虫体小而透明,体表布有粗细不等的纤毛带,柱头幼虫体小而透明,体表布有粗细不等的纤毛带,营自由游泳生活,它们不论在形态或生活习性方面营自由游泳生活,它们不论在形态或生活习性方面均酷似棘皮动物海参的短腕幼虫(均酷似棘皮动物海参的短腕幼虫(bipinnariabipinnaria)(图(图13-613-6)。变态时期,幼虫沉至海底,身体逐渐)。变态时期,幼虫沉至海底,身体逐渐转为黄色,纤毛带也相继消失,前后两端分别延伸转为黄色,纤毛带也相继消失,前后两端分别延伸成吻部和躯干部,最终发育成柱头虫。美国沿海的成吻部和躯干部,最终发育成柱头虫。美国沿海
12、的有些种类(纤吻柱头虫有些种类(纤吻柱头虫 SaccoglossusSaccoglossus)于胚胎发)于胚胎发育过程中不经幼虫时期和变态,即可育过程中不经幼虫时期和变态,即可直接发育为柱直接发育为柱头虫头虫 l l我国我国北部沿海分布的柱头虫有殖翼柱头虫科(Ptyroboderidae)的三崎柱头虫及玉钩虫科(Harrimaniidae)的黄岛长吻柱头虫(Dolichoglossus hwangtauensis)等。l l分布区域分布区域 广布性肠鳃类广布性肠鳃类,世界各地潮间带几乎都有世界各地潮间带几乎都有分布,但数量甚少,我国黄海到南海的沿岸均有分布,但数量甚少,我国黄海到南海的沿岸均有
13、分布。分布。l l资源量资源量 柱头虫在我国的分布与世界上任何一柱头虫在我国的分布与世界上任何一个国家都多。由于它是沿岸潮间带种类个国家都多。由于它是沿岸潮间带种类,易受人类易受人类生产、排污、旅游的影响生产、排污、旅游的影响,而受到破坏。如表岛胶而受到破坏。如表岛胶州湾的沧口、女姑口、黄岛等地滩涂历来柱头虫州湾的沧口、女姑口、黄岛等地滩涂历来柱头虫较多较多,现因受到污染,近几年很难寻其踪迹。现因受到污染,近几年很难寻其踪迹。其它半索动物其它半索动物l l羽羽鳃鳃类类仅仅有有三三个个属属,其其中中二二个个属属是是群群体体或或聚聚集集生生活活。体体外外有有分分泌泌的的管管,以以柄柄附附着着在在海
14、海底底。15mm15mm,例例如如杆杆壁壁虫虫(RhabdopleuraRhabdopleura)。)。l l群群体体:有有匍匍匐匐管管使使个个体体相相连连。每每个个个个体体外外均均有有虫虫管管,身身体体亦亦分分为为吻吻、领领及及躯躯干干三三部部分分,亦亦为为三三分分体体腔腔。吻吻成成楯楯形形,用用以以在在管管内内吸吸着着,向向腹腹面面倾倾斜斜,基基部部有有口口。领领靠靠背背面面伸伸出出两两个个腕腕,腕腕的的两两侧侧为为密密生生纤纤毛毛的的触触手手,腕腕与与触触手手中中空空,内内有有体体腔腔伸伸入入。触触手手数数目目随随年年龄龄而而增增加加,粘粘着着在在触触手手上上的的食食物物颗颗粒粒经经过过
15、腕腕中中间间的的沟沟而而进进入入口口。杆杆壁壁虫虫无无鳃鳃裂裂,但但有有的的种种 有有 一一 对对 鳃鳃 裂裂,且且 腕腕 的的 数数 目目 为为 5959个个,例例 如如 头头 盘盘 虫虫(CephalodiscusCephalodiscus)。杆杆壁壁虫虫吻吻的的基基部部亦亦有有口口索索,消消化化道道呈呈U U形形,肛肛门门开开口口在在领领的的背背面面。雌雌雄雄异异体体,有有一一纤纤毛毛幼幼虫虫,固固 着着 后后 以以 出出 芽芽 方方 式式 形形 成成 群群 体体。头头 盘盘 虫虫 及及 无无 管管 虫虫(AtubariaAtubaria)为单体或聚集生活,有柄。)为单体或聚集生活,有柄
16、。l l羽羽鳃鳃类类是是更更原原始始的的种种类类,具具有有腕腕,消消化化道道也也相相似似于于触触手手冠冠动物。动物。CHORDATAl1.Bilateral symmetricall2.Triplobastic&deuterostome pattern of embryonic developmentl3.Segmented coelomatesl4.NotochordNotochord to vertebral columnl5.Dorsal hollow nerve chordDorsal hollow nerve chord l6.Pharyngeal gill slits Pharyn
17、geal gill slits l7.Heart in ventral of gutHeart in ventral of gutl8.Post-anal tail Post-anal tail l9.EndoskeletonTypical characteristic of chordates1.Notochord to vertebral column2.Dorsal hollow nerve chord 3.Pharyngeal gill slits 脊索的出现及其在动物演化史上的意义脊索的出现及其在动物演化史上的意义 脊索:脊索:脊索来源于胚胎期的原肠背壁;由富含液脊索来源于胚胎期的原
18、肠背壁;由富含液泡的脊索细胞组成,外围纤维组织鞘和弹性组织鞘组成泡的脊索细胞组成,外围纤维组织鞘和弹性组织鞘组成的脊索鞘;具有一定的弹性和硬度,起到骨骼作用。的脊索鞘;具有一定的弹性和硬度,起到骨骼作用。MammaliaCHORDATAUROCHORDATACEPHALOCHORDATAVERTEBRATAReptiliaAmphibia Pisces Cyclo stomataCLASSIFICATION Aves尾索动物亚门尾索动物亚门头索动物亚门头索动物亚门原索动物(无头类):没有明显的头部结构原索动物(无头类):没有明显的头部结构三三.脊索动物分类概述脊索动物分类概述脊椎动物亚门:又称
19、有头类脊椎动物亚门:又称有头类圆口纲圆口纲 鱼纲鱼纲 两栖纲两栖纲 爬行纲爬行纲 鸟纲鸟纲 哺乳纲哺乳纲 无颌类无颌类 有颌类有颌类 无羊膜类:胚胎发育中不具羊膜;无羊膜类:胚胎发育中不具羊膜;鳃呼吸鳃呼吸 羊膜类:个体生活中的任何阶段羊膜类:个体生活中的任何阶段都不用鳃呼吸,在胚胎时期有胎都不用鳃呼吸,在胚胎时期有胎(羊)膜(羊)膜 尾索动物亚门尾索动物亚门(Urochordata)l海鞘(Ascidia)、柄海鞘(Styela)等约2000多种单体或群体生活的海产动物。体形由肉眼刚能看出到身体直径达30cm,具有特殊的生活方式和体制结构。少数种类终生营自由游泳生活,大多数种类只在幼大多数种
20、类只在幼体期营自由游泳生活,尾部有脊索的结构体期营自由游泳生活,尾部有脊索的结构(故称为尾索动物),(故称为尾索动物),经过变态发育为成体后,即营固着的生活方式,尾部连同其中的脊索随即消失。菊海鞘瘤海鞘瘤海鞘乳突皮海鞘玻璃海鞘长条海鞘Hey who are you?I am a tunicates and U.U.?Urochordataincurrent siphonexcurrent siphongill slitsanustunicintestinalPeribranchial cavityesophagustestisstomachheart1.成体一般没有脊索的结构(有尾纲除外)但幼
21、体,其尾部有脊索存在。所以,这类动物 也称为尾素动物尾素动物。逆行变态(逆行变态(retrogressive retrogressive metamorphosismetamorphosis):海鞘经过变态,失去了重要海鞘经过变态,失去了重要的构造形体变得更简单。的构造形体变得更简单。2.成体呈囊状或圆桶状,被一由其皮肤分泌的、近似植物纤维质的被襄所包围。因而,也称为被囊动物。3.成体以鳃裂进行呼吸。4.成体没有感觉器官和管状神经系统,而具有开管式的循环系统。5.多数为雌雄同体,以两性生殖、出芽生殖等方法进行繁殖。幼幼体体和和逆逆行行变变态态:由由于于幼幼体体与与成成体体的的生生活活方方式式不
22、不同同,经经过过很很大大的的变变化化,使使幼幼体体与与成成体体的的结结构构不不同同,结结果果幼幼体体一一些些重重要要的的结结构构在在成成体体中中消消失失,成成体体的的结结构构反反而而比比幼幼体体简简单。如海鞘。单。如海鞘。被囊动物被囊动物(Tunicata)(Tunicata)l尾索动物又称被囊动物(Tunicata),这是由于这类动物动物体外被有一层特殊的被囊(tunic)。被囊是由一种化学性质近似于植物纤维素的被囊素(tunicine)所构成,这种结构在动物界几乎是唯一的情况,仅见于尾索动物和少数原生动物。(一)外形(一)外形l成体椭圆形的囊袋,顶端的一孔是入水管孔水管孔(incurren
23、t siphon),稍侧面较低处另有一孔名出水管孔(水管孔(excurrent siphon)。水流带着食物和氧由入水管孔进入体内,废物和由鳃裂流出的水流由出水管孔排出。身体基部固着在海底岩石、贝壳、船底、船帮等物体上。l我国-柄海鞘(Styela),基部呈长柄状。从海鞘的发生来看,出水管孔位于背方,因此相反的一面便是腹侧。如果将不溶于水的带色颗粒饲喂海鞘,则可以看出这些颗粒随水流不断地进入入水管孔,同时水也不停地由出水管孔流出。如果用手触或用化学药品刺激海鞘,可见它猛然收缩,体内的水可从两孔猛力射出。除去刺激因素后,海鞘逐渐放松,水管孔重新开放。(二)被囊与外套膜(二)被囊与外套膜 体壁外层
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