脊索动物概述

鸟纲 体表被羽毛，前肢为翼，心脏四腔，为完全的双循环，恒温，卵生。如家鸽、丹顶鹤。

哺乳纲 身体被毛，心脏四腔，完全双循环，恒温，胎生(单孔类除外)，哺乳。如家兔、东北虎。

第三节 脊索动物的起源

低等脊索动物的原索类由于没有坚硬的骨骼，所以不易在古代的地层中留下化石。人们只能用比较解剖学、生物化学、胚胎学等材料来进行分析推断，曾有人提出过“环节动物说”(annelid theory)；即认为脊索动物起源于环节动物，但论据不足。另外有人提出“棘皮动物说”(echinoderm theory)；认为脊索动物与棘皮动物有共同祖先。

此学说有三个论点：

1. 半索动物的成体接近于脊索动物，而其胚胎发育和幼体形态又和棘皮动物的极为相似。

2. 半索动物，棘皮动物和脊索动物均含丰富的肌酸(creatine)。

3. 半索动物、棘皮动物的肌蛋白中除含有肌酸外，尚含有精氨酸(arginine)，无脊椎动物的肌蛋白含精氨酸不含肌酸。

1984年，中科院南京地质古生物所候先光等人在云南澄江地区发现了大量的动物化石群，提出了“澄江地区前寒武纪动物大爆发”的见解，在各动物门类的起源问题上有重大发现；

澄江地区前寒武地层的动物化石的研究证明，仅在100万至200万年（相当于地质年代瞬间）的时期，包括脊索动物在内所有动物门或相当门一级等级系统几乎是同时出现的。这一发现将脊索动物出现的时间向前推移了1500万年。

该地层中发现的云南虫（Yunnanozoon）被认为是脊索动物（包括鱼类、两栖类、爬行类、哺乳类和人类）的最早祖先，云南虫体呈蠕形，仅数厘米．躯体由20多个体节的肌节组成，可以通过肌肉的收缩使自身产生侧向波浪形弯曲来游泳。体前端具一吸盘，用以吸附在其他生物体上营外寄生生活。身体前部具有一个很大的鳃腔和7对鳃裂。身体腹中部有一纵向管，即为脊索——是现代脊椎动物“脊椎”的前身。脊索对肌肉起着固定和支持的作用。此外。身体具有一背缚，一对腹侧鳍和一不明显的尾鳍，在游泳时起平衡的作用。

脊椎动物分类常用名词

无头类 （Acrania） 指脊索动物中脑和感官尚未分化出来，因而没有明显头部的类群，即原索动物中的尾索动物和头索动物。无颌类（Agnatha） 指没有上、下颌的脊椎动物，即园口纲动物(亦称园口类)如七鳃鳗、盲鳗等。其他称通为颌口类。

羊膜类（Amnioda） 指在胚胎发育中，具备有羊膜的脊椎动物，包括爬行类、鸟类和哺乳类动物。变温动物 (poikilothermal)或外温动物（ecothermal）

指体温随外界环境温度的改变而变化的动物, ，亦称冷血动物。如圆口类、鱼类、两栖类和爬行类动物恒温动物(homoiothermal) 或内温动物 （endothermal）

指体温较高，相对恒定，不随外界环境温度的改变而变化体温的动物，亦称温血动物，其体内有调节体温恒定的生理机制。如鸟类和哺乳类动物。

课后阅读

1. 张焘 科学前沿与未来 科学出版社 1996

2. 陈吉龙等 发育生物学进展 高等教育出版社 1994 3. 王所安等 动物学专题 北京师范大学出版社 1991 4. 潘宝平 生命科学新视角 中国纺织出版社 2001 5..潘宝平 生物进化理论的新进展 生物学通报 2002 2

思考与练习

一、选择题：在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。把所选项前的字母填在题后的括号内。

1．脊索动物的背神经管在胚胎发育中来自( )

A．内胚层 B．中胚层 C．外胚层 D．内、外胚层共同形成 2．脊索动物与高等无脊椎动物相同的特征是( ) A．肛门后具尾 B．具有真体腔

C．中胚层形成的内骨骼 D．心脏及主动脉位于消化管腹面 3．脊索动物个体发育中有“逆行变态”的动物是( ) A．文昌鱼 B．海鞘 C．七鳃馒 D．青蛙 4.下列属于文昌鱼体制结构上原始性的特征是( )

A．具有围鳃腔 B．具有口缘触手

C．表皮仅由单层细胞构成 D．脊索越过神经管伸到身体最前端 5．文昌鱼特化的结构中可搅动水流入口的是( )

A．口笠触手 B．缘膜触手 C．轮状器官 D．咽下沟(内柱) 6．文昌鱼的特征中下述哪一项不正确?( ) A．“＜”形肌节 B．生殖腺分节排列 C．开管式循环 D．神经系统有脑泡形成 7．文昌鱼在下述结构的位置描述中不正确的是( ) A．文昌鱼肛门在腹孔后方，稍偏向身体左侧 B．文昌鱼的肝育囊伸向咽的左侧 C．文昌鱼的嗅窝的位置在脑泡上偏左 D．偏文昌鱼属的生殖腺只在身体右侧 8．文昌鱼胚胎发育经历的主要阶段是( )

A．受精卵 → 囊胚 → 桑椹胚 → 原肠胚 → 神经胚 → 幼体期 B．受精卵 → 桑椹胚 → 囊胚 → 原肠胚 → 神经胚 → 幼体期 C．受精卵 → 原肠胚 → 桑椹胚 → 囊胚 → 神经胚 → 幼体期 D．受精卵 → 桑椹胚 → 囊胚 → 神经胚 → 原肠胚 → 幼体期 9．脊椎动物亚门中属于非羊膜动物的是( ) A．海龟 B．海豚 C．鲸鲨 D．野鸭 10．脊椎动物亚门中不属于变温动物的是( ) A．鳄 B．白暨豚 C．肺鱼 D．大鲵 二、填空题

11．脊索动物分为＿＿＿亚门、＿＿＿亚门和＿＿＿亚门；其中＿＿＿动物和＿＿＿动物两个亚门的动物因属低级的类群又有＿＿＿之称。

12. ＿＿＿和＿＿＿两个亚门动物的＿＿＿和＿＿＿还尚未分化出来，故无明显的＿＿＿，因而又称为＿＿＿类。 13．尾索动物的成体因有＿＿＿包被体外而称为＿＿＿动物。其＿＿＿只局限于幼体的尾部，经变态，尾部连同其内的＿＿＿被逐渐吸收而消失。

14．文昌鱼在分类学中属＿＿＿门、＿＿＿亚门。它在原索动物中是比较＿＿＿又较为＿＿＿的类群。因其脊索一直延伸到身体最前端而真正纵贯于全身，又可称为＿＿＿动物。 15．脊椎动物亚门中的无颌类指的是现存的＿＿＿纲动物，而有颌类又称＿＿＿类包括＿＿＿、＿＿＿、＿＿＿和＿＿＿动物。

16．脊椎动物亚门，在胚胎发育中不具备羊膜的动物称为＿＿＿类，包括有＿＿＿、＿

＿＿和＿＿＿＿纲的动物。 17．海鞘的幼体和成体由于＿＿＿的绝然不同，通过＿＿＿而使得形体变得更为＿＿＿。 18. ＿＿＿是文昌鱼肠的前段从腹侧向右前方伸出的一个盲囊，能分泌＿＿＿。它与脊椎动物的＿＿＿为同源器官。

19．文昌鱼的循环为＿＿＿式，但无＿＿＿由＿＿＿的搏动部分来代行＿＿＿的机能。 20．文昌鱼肾管一端靠众多分支深入＿＿＿中，一端以具纤毛的＿＿＿开口于＿＿＿中，后经＿＿＿(即腹孔)排出废物。其生殖腺不具＿＿＿，成熟的生殖细胞穿过生殖腺囊壁和体壁进入＿＿＿中，后随水流自＿＿＿(即腹孔)排出体外。 三、绘图与填图题

21．填出文昌鱼前端纵剖图各部名称。

22．绘出脊索动物与无脊椎动物横断面构造模式比较简图并注出各部的名称。 四、简答题

23．脊索动物门都有哪些共同特征?并指出与无脊椎动物的区别与联系。 24．简述文昌鱼结构上的原始性、特化性以及进步性的特征。 25．简述文昌鱼在动物演化上的地位。 参考答案 一、选择题

1．C 2．B 3．B 4．C 5．C 6．C 7．B 8．B 9．C 10．B 二、填空题

11．尾索动物 头索动物 脊椎动物 尾索 头索 原索动物 12．尾索 头索 脑 感觉器官 头部 无头 13．被囊 脊索 逆行 脊索

14．脊索动物 头索动物 进步 高等 全索

15．圆口 颌口 鱼纲 两栖纲 爬行纲 鸟纲 哺乳纲 16．无羊膜 圆口纲 鱼纲 两栖纲 17．生活方式 逆行变态 简单 18．肝盲囊 消化液 肝脏

19．闭管 心脏 腹大动脉 心脏

20．体腔 肾孔 围鳃腔 围鳃腔孔 导管 围鳃腔 围鳃腔孔 三、绘图与填图题 21．从左至右顺序为：脊索 口笠 口笠触手 轮状器官 缘膜及缘膜触手 背神经管 咽鳃裂

22. 左图由上至下为：心脏 咽 神经索

右图由上至下为：神经管 脊索 鳃裂 咽 心脏 四、简答题

23．脊索动物三大主要特征是脊索、背神经管咽鳃裂，借此和所有无脊椎动物相区别。此外尚有一些次要特征如闭管式循环系统，心脏和主动脉血管位于消化管腹面；通常具肛后尾以及多有中胚层形成的内骨骼，这也是有别于无脊椎动物的特征。 脊索动物还具有与某些高等无脊椎都相同的特征如：体制为两侧对称、部分或全部分节、胚的早期为三胚层、后口、真体腔等，这些共同特征恰好说明脊索动物与非脊索动物有亲缘关系。

24．文昌鱼的原始特征：不具脊椎骨、无头无脑、无成对附肢、无心脏、表皮仅由单层细胞构成、终生保持原始的肌节、肾管和生殖腺分节排列其间无甚联系。

文昌鱼的特化性特征结构：具围鳃腔、口签、口笠触手、缘膜及缘膜触手、轮状器官、

咽下沟(内柱)、脊索伸至体最前端、肛门偏左、肝盲囊伸向咽的右侧等。 文昌鱼进步性特征：闭管式循环、神经系统前端分化出脑泡。

25．文昌鱼终生具有存索动物三大特征，而且是以最简单的形式表现出来，故可认为它们是典型脊索动物的缩影。另一方面它又区别于脊椎动物，体制结构上具有一系列原始特征，说明文昌鱼是介于无脊椎动物与各推动物之间的过渡类型。从胚胎发育看，文昌鱼一方面是发育形式简单，近似于脊椎动物的发育，另一方面，其早期发育又与棘皮动物动物有相似之处。因此，可以确定它在动物界的真正地位，即原始脊椎动物的代表。但从文昌鱼所存在的一些特化性结构来看，它是向着适应钻沙，少活动的方向而发展的一支，故不可能是脊推动物的直接祖先。