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生物竞赛辅导《脊椎动物各器官系统进化顺序比较》ppt课件6

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脊椎动物各器官系统进化顺序比较
一、外形
水生
纺锤形
鳍(偶鳍从鱼类出现)
陆生
颈出现
五趾型附肢
中耳、外耳、眼脸、瞬膜、嘴形(与取食有关、肉质唇)
肛后尾:退化趋势
陆生脊椎动物重新入水后,体型似鱼(次生现象)
二、皮肤及其衍生物
表皮:外胚层
真皮:中胚层
比较
文昌鱼:单层柱状上皮(与无脊椎相同
而不同于脊椎)冻胶状真皮、
单细胞腺;
圆口类:皮肤裸露、多层上皮组成表皮、
真皮薄、单细胞腺;
鱼 类:表皮真皮均为多层上皮,无角
质化,有单、多细胞腺;
两栖类:皮肤裸露,角质化程度低,富有多
细胞腺体,真皮加厚;
爬行类:角质化程度明显,缺少腺体,真皮
较薄,被角质鳞片或真皮骨板;
鸟 类:皮肤薄,缺乏腺体,角质层薄,被
表皮角质化的羽,真皮薄,皮肤与
肌肉联结不紧;
哺乳类:表皮和真皮厚,表皮角质层
发达,富有腺体,表皮衍生
物有毛、角、爪、蹄、甲
等,功能多。
洞 角:真表皮共同衍生
实 角:真皮骨化
变化趋势
表皮
单层细胞为多层细胞
不角质化→轻微角质化→高度角质化
腺体
由单细胞腺→多细胞腺
表皮→陷入真皮
真皮
薄→厚(鸟是例外)
外骨骼:无→真皮鳞→裸露→被角质鳞、角质楯(外)骨板(中)→羽、毛
三、骨骼
软骨:圆口类、软骨鱼、高等动物的胚胎和成体部分骨骼
硬骨:软骨性硬骨、膜性硬骨
组成
中轴骨骼
头骨
脊柱、肋骨和胸骨
附肢骨
肩带、上肢骨
腰带、下肢骨
进化趋势
软骨→硬骨
骨片数目多→少
膜性硬骨退化消失

骨片连接
不紧密→紧密→愈合
较大的变形以适应生活方式
头骨
保护脑与头部感觉器官
脑颅:圆口类与软骨鱼为软骨性脑颅、从硬骨鱼开始不同程度的硬骨化、并加入膜性硬骨;
咽颅:围绕消化道前端、起保护和支持咽、舌、鳃的作用。
原始种类为7对咽弓,演变情况见表
颌弓与脑颅的连接方式
双接式:麦氏软骨和舌颌软骨与脑颅相连
舌接式:舌颌软骨与脑颅相连
自接式:麦氏软骨和舌颌软骨都不与脑颅相连
脊柱
椎骨的类型
双凹型:鱼类、低等两栖和爬行类
前凹型或后凹型:部分两栖类、爬行类
异凹型——鸟类
双平型——哺乳类
椎体的分化
文昌鱼:脊索
圆口类:脊索、有神经弧雏形
鱼 类:躯干椎、尾椎
两栖类:颈椎(一枚)、躯干椎、荐椎(一枚)、
尾椎
爬行类:颈、胸、腰、荐、尾
鸟 类:颈椎数目多、胸、腰、荐、尾多愈

哺乳类:哺乳类颈椎7枚。颈、胸、腰、尾
第一颈椎(寰椎)从两栖类出现
第二颈椎(枢椎)从爬行类开出现
肋骨和胸骨
鱼类有肋骨、两栖类有胸骨、爬行类开始有胸廓;
鱼类是体椎、爬行、鸟类、哺乳类胸椎与肋骨相连,两栖类退化
从两栖类开始出现胸骨
从爬行类开始有胸廓(由胸椎、肋骨、胸骨组成)
鸟类有龙骨突
带骨和肢骨
偶鳍从鱼类开始 两栖类开始有成对附肢 肩带:软骨鱼是环形软骨棒 硬骨鱼为6块骨片(肩胛骨,乌喙骨,上乌喙骨,匙骨,上匙骨,下匙骨)。肩带与头骨相连(头的活动受到限制、而心脏得到保护)
从两栖类起肩带的软骨性硬骨为肩胛骨,乌喙骨,前乌喙骨,后由锁骨(膜性骨)代替前乌喙骨。肩带不与中轴直接相连、而是通过肌肉和韧带连于脊椎
鸟类适应飞翔肩带有较大变化(V型)
哺乳类以肩胛骨为主
腰带(变化较小)
软骨鱼为软骨棒、硬骨鱼为无名骨 鱼类的腰带不与脊椎相连(无荐椎的分化)
陆生需支持体系:从两栖类开始均由软骨性硬骨的坐、耻、髂骨组成、与荐椎直接相连
鸟类为开放性骨盆
哺乳类三块骨愈合(坐、耻、髂骨)
前、后肢骨
鱼类:基鳍骨、辐鳍骨以后与鳍相比变成多支点杠杆运动
从两栖类开始基本结构一致——五趾形附肢(穴居的蚓螈、蛇退化)
鸟类前肢演化成翼、后肢有跗跖骨、趾骨等
哺乳类四肢移到腹侧、鲸变成鳍、蝙蝠前肢变成翼
四、肌肉
体肌:横纹肌(骨骼肌、随意肌)
脏肌:平滑肌(不随意肌)心肌
圆口类、鱼类基本保持原始分节现象
从两栖类开始,分节现象逐渐消失,形态和功能分化明显,出现四肢肌肉
从爬行类开始产生肋间肌如皮肤肌
鸟类与飞翔的肌肉发达、有提板肌和鸣肌
哺乳类具膈肌、皮肌发达
五、消化
功能:摄取、分解和吸收营养物质 消化作用有3种:物理的,化学的,微生物的(分泌纤维素酶)
消化系统
消化道
消化腺
消化道
口腔:从鱼类开始有颌器、有真正的牙齿、从哺乳类开始有肉质唇、异形齿
从两栖类开始有唾液腺、从哺乳类有口腔消化,牙齿由外、中胚层形成与软骨鱼盾鳞同源。
牙齿的进化趋势(鸟类无齿)
从同型齿——异型齿 由多生齿——再生齿 由端生齿(或侧生齿)——槽生齿 由数量多而不定——数量少而恒定

水生咽部有鳃
陆生胚胎时也有鳃裂、以后演变成支气室、扁桃体、甲状旁腺、胸腺等
食道和胃
文昌鱼和无颌类无食道与胃的分化
鱼类开始出现胃(与颌的出现,捕食能力加强有关)
鸟类有嗉囊、腺胃、肌胃之分,反刍类有4个胃(瘤胃、网胃、瓣胃、皱胃)
原始脊椎动物只有肠上皮产生酶、以后 发展到胃(如胃蛋白酶)只有哺乳类从口腔的唾液腺产生酶

文昌鱼、无颌类、鱼类的肠无明显分化
两栖类开始有大、小肠之分
爬行类开始出现盲肠
鸟类直肠短
哺乳类肠分化最明显(小肠:十二指肠、空肠、回肠组成,大肠:结肠、直肠组成)
泄殖腔孔
软骨鱼、两栖类、爬行类、鸟类和哺乳类的单孔类只有泄殖腔
圆口类、硬骨鱼、哺乳类有尿殖孔和肛门
消化腺
文昌鱼、圆口类还没有突起的消化腺
鱼是肝、胰脏未分开
两栖类开始有突起的肝、胰脏,有口腔腺、无消化作用
哺乳类开始有口腔消化(物理、化学)
六、呼吸
水生:鳃,陆生:肺 鳃:位于咽部(鳃裂是脊索动物三大特征之一) 胚胎是于原肠前部内、外相对陷入打通。
水生动物:终生存在、两栖动物幼体时有功能 陆生动物:仅胚胎出现、以后演变成其他结构 鳃裂数目由多——少、文昌鱼数十对、圆口类7对、软骨鱼大多5对、硬骨鱼4对
肺:与鳔同源 理由:从发生上看均来自原肠等腹面的突起
总鳍鱼、肺鱼的鳔有呼吸作用,具内鼻孔,肺鱼有肺循环的雏形,某些硬鳞鱼可吞咽空气入鳔、起辅助呼吸作用、鳔的结构似肺。
进化趋势
肺交换气体面积逐渐扩大,呼吸方式逐渐完善
两栖类: 无胸廓、吞咽式呼吸、皮肤有呼吸作

爬行类:开始有胸廓
鸟 类:有气囊、双重呼吸、肺交换气体面积
大,静止时,以肋骨升降来改变胸廓
容积,飞翔时靠气囊的伸缩
哺乳类:有肌肉质膈、可进行胸式呼吸和腹式
呼吸,呼吸道和消化道逐渐分开。
两栖类是开始出现内鼻孔
爬行类开始出现次生腭
哺乳类形成突起的次生腭、会厌软骨
七、循环
组成:血液、心脏、血管系统、淋巴系统
文昌鱼:无心脏,仅为可搏动的腹大动脉
圆口类:一心房一心室、静脉窦
软骨鱼:静脉窦、一心房一心室、动脉圆锥
硬骨鱼:静脉窦、一心房一心室
两栖类:静脉窦、二心房一心室、动脉圆锥
爬行类:静脉窦、二心房一心室
鸟 类: 二心房、二心室
哺乳类:二心房、二心室
循环方式
鱼类:单循环(心脏内为缺氧血)
两栖类,爬行类:不完全双循环
鸟类、哺乳类:完全双循环(新陈代谢水平提高的重要条件——恒温)
动脉弓的变化
静脉系统
鱼 类:前后主静脉入总主静脉入静脉窦,腹腔血
回流入肝门静脉、身体后部血回流入肾门
静脉,分别入后主静脉.
两栖类:前后主静脉被前后大静脉代替,身体后部
的血仍需经过肝门和肾门静脉.
爬行类:基本同两栖类,肾门静脉开始退化、部分
血直接入后大静脉.
鸟 类:基本同爬行类,肾门静脉进一步退化,大
部分血不流入肾门静脉.
哺乳类:肾门静脉完全退化,具奇静脉和半奇静脉
为低等动物两条后主静脉的遗迹.
淋巴系统
为一种血液回流的辅助装置包括:淋巴液、淋巴管、淋巴结
淋巴液:成分即组织液、基本与血浆相同。淋巴液 回流较慢、有可搏动的淋巴心。
淋巴管:壁很薄、逐渐汇集成大淋巴管,最后汇入静脉
淋巴结:产生淋巴细胞、除去血液中的异物(细菌、异种颗粒、蛋白质等)
哺乳类特别发达 此外还有脾、胸腺(一般幼体动物有)腔上囊(鸟类)、扁桃体(哺乳类)
八、排泄
排泄器官除肾外尚有(鳃)、皮肤
功能:排除代谢的终产物、排除随食物进入体内的不参与代谢的异物(有机物和无机物对身体有害的物质)、调节盐水平衡和酸碱平衡。
三种肾的比较
前肾:前肾管作为胚胎的输尿管
中肾:无羊膜类
吴氏管:雄:输尿管输精,雌:输尿 米氏管:雄:退化,雌:输卵管
后肾:羊膜类 后肾作为羊膜类成体的输尿管,输精管退化
膀胱
圆口类、软骨鱼、部分爬行类(蛇、部分蜥蜴等) 鸟类无膀胱 其他脊椎动物有膀胱
九、神经和内分泌
功能:调整机体内部各器官系统的动态平衡、使动物体能动的适应外界环境
神经系统
中枢神经系统:脑、脊髓
周围神经系统:脑神经、脊神经、植物性神经系统
脑:胚胎期神经管前端膨大进一步分为五部分 前脑:端脑(大脑)、间脑 中脑:不变
菱脑:后脑(小脑)、延脑 脑室:大脑室(第一、二),间脑室(第
三),
中脑导水管、延脑上室(第四)
大脑
包括嗅叶和大脑半球;
低等动物嗅叶发达,进化中大脑逐渐发达,嗅叶逐渐占比例变小;
低等的脊椎动物有古脑皮、肺鱼和两栖类开始出现原脑皮、位于脑顶部内侧、底部为纹状体,从爬行类开始出现新脑皮、但较原始 鸟类纹状体发达、新脑皮基本未进化,哺乳类大脑皮层发达、成为高级神经中枢、古脑皮、犁状体、原脑皮成海马。
间脑
分为上丘脑、丘脑、下丘脑几部分 上丘脑突起成顶器和松果体;
低等动物有感觉作用,高等动物为内分泌器官;
下丘脑通过脑漏斗连接垂体;
鸟类、哺乳类有调温中枢,哺乳类尚有交感中枢。
中脑
哺乳类以前,中脑背部为视叶是视觉和其他感觉中枢,哺乳类为四叠体、前丘为视觉反射中枢,后丘为听觉反射中枢。
小脑
为调节身体平衡和运动的中枢 在运动能力强的动物如软、硬骨鱼、鸟类、哺乳类发达
延脑
在脊椎动物各纲中变化较小,具调节呼吸、循环、消化腺、糖代谢等中枢
脊髓
位于椎管内,低等动物尚有中枢作用,高等动物仅为传递作用
脑神经:
从脑发生,无羊膜类为10对,羊膜类为12对
脊神经:
由脊髓发出通到身体躯干和四肢(包括感觉和运动)
植物性神经:
分为交感和付交感两种,支配动物内脏的生理机能,是不随意神经(自主神经系统) 交感神经:交感神经和神经节 付交感神经:脑和脊髓后部的部分神经和付交感神经节(脏器附近) 交感与付交感的作用是相互拮抗的
感觉器官
听觉:圆口类仅有内耳,两栖、爬行有中耳(内耳
结构逐渐完善)鸟类、哺乳类有外耳(内耳
结构逐渐完善、哺乳有耳蜗)
视觉:眼是胚胎期间脑室向外突出的产物基本结构
变化不大,但调节方法各不相同 鱼类:镰状突调节晶体与视网膜之间距离 两栖类:开始有眼睑、瞬膜 一般陆生动物:改变晶状体曲度和角膜的距离 鸟类:还可以改变角膜凸度——双重调节
味觉:舌上有味蕾(各种动物同)
嗅觉:圆口类为单个外鼻孔、嗅囊 鱼类有成对的外鼻孔和嗅囊、无内鼻孔 两栖类开始有内鼻孔 爬行类开始有鼻腔、鼻甲、出现次生腭 哺乳类嗅觉高度发达、鼻甲复杂
特殊感受器
侧线——圆口类、鱼类、蝌蚪
红外线感受器——蛇类的蝰科、蟒科
两栖类开始口腔顶部有犁鼻器,爬行类除 龟鳖、鳄类没有,哺乳类某些低等种类仍有。
内分泌系统
甲状腺与文昌鱼的内柱同源
脑垂体由两部分合成: 前叶:由丘脑上皮变成——腺垂体 后叶:由间脑下突变成——神经垂体
十、生殖
繁殖后代保证物种延续是动物最基本的生理机能之一。

生殖系统和排泄系统从机能上完全不同,但从发生上来说,两者起源位置很近,在结构上关系密切。并有两互演变。一般是雌雄异体。
雌:卵巢、输卵管、哺乳类有子宫 雄:精巢、输精管、哺乳类有附睾
文昌鱼、圆口类无生殖管,精卵进入腹腔,经泄殖突排出体外,一般卵排入体腔再进输卵管,硬骨鱼的生殖管道由腹膜围成,不与体腔相通。
生殖方式
卵生,卵胎生,亚卵胎生,胎生
掌握羊膜卵的结构、胎盘的结构
胚胎发育:
受精---卵裂---囊胚---原肠胚---三胚层分化---器官原基形成---组织分化---胚胎发育完成(幼体)---性成熟(成年期)---衰老
变态发育