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1、第十章 脊索动物门 Chordata第1页/共66页本章结构一、脊索动物的主要特征及分类二、脊椎动物亚门的主要特征及分类三、脊椎动物的骨骼系统四、脊椎动物各纲主要特点及进化事件第2页/共66页一、脊索动物主要特征及分类（一）主要特征1 脊索2 背神经管3 咽鳃裂4 脊椎动物与无脊椎动物的比较（二）分类1 半索动物亚门2 尾索动物亚门3 头索动物亚门4 脊椎动物亚门第3页/共66页（一）脊索动物主要特征脊索脊索脊索是位于动物体背部的一条棒状结构，主要作用是支撑身体。低等动物中终生存在，高等动物中仅幼年存在，成年后骨化称为脊柱。脊索第4页/共66页（一）脊索动物主要特征背神经管背神经管脊索动物的神
2、经系统中枢部分呈管状，位于身体的背中线的脊椎之上，高等动物进一步分化称为脑和髓背神经管第5页/共66页（一）脊索动物主要特征咽鳃裂咽鳃裂在消化道的前部、咽的两侧有成对的裂孔直接开口于体外，在低等类别中终身存在，在高等类别中只存在于胚胎期。咽鳃裂口腔第6页/共66页（一）脊索动物主要特征脊椎动物与无脊椎动物的比较鳃裂心脏背神经脊索心脏消化道神经索消化道第7页/共66页（二）脊索动物分类脊索动物门半索动物亚门尾索动物亚门头索动物亚门脊椎动物亚门第8页/共66页（二）脊索动物分类半索动物亚门消化道前具有鳃裂具有背神经口腔背面向前伸出一条短盲管，称“口索”，有人认为是脊索，也有人认为是脑垂体前叶第9页
3、/共66页云南虫清楚地保存有六对鳃裂构造，应该与脊索动物或半索动物有某种亲缘关系。它的躯体构型与现代半索动物柱头虫十分相近，即由吻领躯干三部分构成，而且它并不具有脊索动物的脊索和肌肉节，所以它更可能接近半索动物。第10页/共66页（二）脊索动物分类尾索动物亚门尾索动物亚门单体或群体脊索仅出现在尾部，成年后消失第11页/共66页 尾索动物（urochordate）长江海（Cheungkongella）它与现代海鞘Styela十分相近。入水孔出水孔第12页/共66页头索动物亚门头索动物亚门小型海栖动物终生具脊索、背神经管和咽鳃裂现生代表文昌鱼第13页/共66页CathaymyrusCathaymy
4、rus具有鳃裂、咽腔和肌节、与现代文昌鱼很相似。属于脊索动物文昌鱼第14页/共66页第15页/共66页昆明鱼和海口鱼发现的意义1999年11月4日，国际学术界公认的权威科学刊物自然，以最高规格刊载了一篇划时代的地球生命科学论文-华南早寒武纪脊椎动物，介绍了两块发现于中国云南53亿年前早寒武纪筇竹寺组地层中的鱼化石-海口鱼与昆明鱼。这两块鱼化石把人类所知的脊椎动物产生的时间向前推进了约4000万年，是地球早期动物进化研究上的又一重大突破。第16页/共66页海口鱼确为已知最古老脊椎动物自然刊发中国科学家最新成果新华社电：科学家经过研究证实，在距今53亿年的海口鱼化石上发现了脊椎骨和头部构造，从而证
5、实海口鱼确为世界上已知最古老的脊椎动物。这标志着脊椎动物起源研究取得了实质性进展。第17页/共66页自然杂志评述为“逮住第一鱼”1月30日出版的英国自然杂志发表了西北大学、中国地质大学教授舒德干等与英、法、日等国学者共同完成的这一重要成果。在这篇题为早寒武世脊椎动物海口鱼的脊椎骨和头部构造的论文中，详细揭示了海口鱼的脊椎骨和头部构造特征，为证实海口鱼确为世界已知最古老的脊椎动物提供了最新证据。这是自然杂志第七次发表舒德干等人关于“寒武纪生命大爆发”中后口动物研究的系列性成果。第18页/共66页了不起的重大发现早在1997年8月，云南地质科学研究所的地质学家来到昆明海口地区进行野外考察，发现了与
6、澄江动物化石群中“云南虫”脊索动物大不一样的东西，竟然是一条鱼。而鱼是脊椎动物，比脊索动物更高级。这一发现又经过与西北大学早期生命研究所共同研究，把它取名为海口鱼。1998年12月，专家们又在昆明海口地区发现了第二块脊椎动物化石，被命名为昆明鱼。第19页/共66页初次露面就在国际上引起极大轰动1999年4月，在早期脊椎动物起源及演化重大事件国际会议上，中国科学家向会议展示这两条鱼化石的照片时，引起全场强烈轰动。专家们一致认为，这是迄今已知的地球生命出现早期的最高等动物化石，这一发现代表了关于寒武纪生命大爆发研究中最重大的关键性突破。英国和德国的著名古生物学权威都一致认为：这是了不起的发现，是2
7、0世纪国际古生物学界最重要的科学成果之一。第20页/共66页海口鱼是一种原始的拟似鱼类生物。它的化石于云南的澄江动物群（帽天山层）被发现，溯源于寒武纪，被认为是至今发掘的最古老的鱼类。它的发现对古生物学及动物源流的学说有极大的影响，因为它把科学家原先预计有脊椎生物出现的时期早推至5亿年前。第21页/共66页昆明鱼最早的脊椎动物之一。从无脊椎动物“无头类”跃进到脊椎动物（即“有头类”）包含一系列的胚胎发育和形态学上的创新，这就包括原始脊椎的出现和头部的视觉、嗅觉、听觉等感官的出现。显然，这一已知最古老的脊椎动物独特的构造特征，很可能恰好代表着进化科学界期盼已久的由无头类进化到有头类的关键环节。第
8、22页/共66页二、脊椎动物亚门 主要特征及分类第23页/共66页（一）脊椎动物主要特征个体发育的各个阶段均有神经管，并进一步分化为脑和脊索脊索仅在幼年存在，成年后骨化成脊柱水生终生用鳃呼吸，陆生用肺呼吸除圆口类外均有上下颌，并以下颌上举方式闭合口腔有完整的骨骼保护系统第24页/共66页（二）脊椎动物亚门的分类脊脊椎椎动动物物的的分分类类鱼形类鱼形类四足类四足类无 颌 纲两栖纲爬行纲鸟 纲盾皮鱼纲软骨鱼纲硬骨鱼纲哺乳纲有有 颌颌无无羊羊膜膜变变 温温卵卵 生生恒恒 温温有有羊羊膜膜无颌无颌胎生胎生第25页/共66页三、脊椎动物的骨骼系统第26页/共66页（一）脊椎动物骨骼的特征脊椎动物的骨骼不
9、易风化，在正常的埋藏条件下多可保存成为化石。一个脊椎动物个体的骨骼数量巨大，一般上百块。第27页/共66页（二）脊椎动物骨骼系统骨骼分类头 骨躯干骨附肢骨第28页/共66页（二）脊椎动物骨骼系统-头骨鉴定脊椎动物的主要依据第29页/共66页（二）脊椎动物骨骼系统-躯干骨躯干骨由脊柱、肋骨和胸骨组成。躯干骨一般不具备鉴定属种的作用，但脊椎对鉴定脊椎动物有一定的意义。神经孔椎体第30页/共66页双凹型椎体两端均凹入鱼和一部分有尾两栖类动物具有此类脊椎（二）脊椎动物骨骼系统-躯干骨椎体残余脊索神经脊第31页/共66页前凹型椎体前端凹入，后段平坦无尾两栖类、部分爬行类及鸟类第一个颈椎（二）脊椎动物骨骼
10、系统-躯干骨前第32页/共66页后凹型椎体前端平坦，后段凹入少数两栖类、爬行类（二）脊椎动物骨骼系统-躯干骨第33页/共66页双平型椎体两端平坦，其间具有椎间盘哺乳动物所具有的椎体类型（二）脊椎动物骨骼系统-躯干骨椎间盘椎 体第34页/共66页（二）脊椎动物骨骼系统-躯干骨根据脊椎在动物体内的位置和功能不同，又可分为：颈椎胸椎腰椎荐椎尾椎颈椎胸椎荐椎尾椎腰椎第35页/共66页（二）脊椎动物骨骼系统-附肢骨肩胛骨肱 骨桡骨尺骨腕 骨掌 骨指 骨前前 肢肢后后 肢肢髋 骨股 骨胫骨腓骨跗 骨柘 骨趾 骨肩胛骨肱骨桡骨尺骨腕骨指骨前肢骨第36页/共66页（二）脊椎动物骨骼系统-附肢骨后后 肢肢髋 骨
11、股 骨胫骨腓骨跗 骨柘 骨趾 骨第37页/共66页四、脊椎动物的各类别 主要特征及演化事件第38页/共66页（一）鱼形类一般特点及颌骨的出现脊椎动物的演化第一步就经历了颌骨的演变，由早期的无颌类逐步演化出了有颌类颌的出现使动物体的主动攻击捕食成为可能，变被动为主动无颌类-半环鱼第39页/共66页颌骨的演化颌骨的演化第40页/共66页颌的出现是在鱼形类演化阶段完成。鱼形类的特点是：终生水生，鱼雷形，鳃呼吸脊椎双凹，残留脊索，仅有躯干椎和尾椎之分，有各种鳞片（一）鱼形类一般特点及颌骨的出现第41页/共66页无颌类的主要特点无颌、无偶鳍体覆骨板，体内软骨古老无颌类叫甲胄鱼化石代表Cephalaspi
12、s D头甲鱼（一）鱼形类一般特点及颌骨的出现第42页/共66页无颌类化石复原图第43页/共66页无无颚颚类类及及其其生生活活方方式式第44页/共66页盾皮鱼类仅头部和躯干有骨板具有原始的上下颌具有成对的附肢化石代表沟鳞鱼(Bothriolepis)D2-3（一）鱼形类一般特点及颌骨的出现第45页/共66页软骨鱼类海生，D-Rec软骨，盾鳞化石代表弓鲛(Hybodus)（一）鱼形类一般特点及颌骨的出现现代鲨鱼第46页/共66页泥泥盆盆纪纪的的鱼鱼化化石石第47页/共66页泥盆纪的鱼化石泥盆纪的鱼化石第48页/共66页（一）鱼形类一般特点及颌骨的出现硬骨鱼纲辐鳍亚纲肉鳍亚纲软骨硬鳞类：软骨、硬鳞、
13、歪尾，古鳕鱼 D-Rec.肺鱼：偶鳍内骨骼双列排列真骨鱼类：硬骨、圆鳞、正形尾，狼鳍鱼 J-Rec.全骨鱼类：部分硬骨、半歪尾，弓鳍鱼 T-Rec.总鳍鱼：偶鳍内骨骼单列式，头骨鱼两栖类相似第49页/共66页辐辐鳍鳍亚亚纲纲和和肉肉鳍鳍亚亚纲纲第50页/共66页第51页/共66页第52页/共66页（二）两栖动物的起源及特征第53页/共66页登陆-脊椎动物演化的里程碑 由于加里东运动的影响，出现了大面积的陆地，促使了一部分鱼类分化并向陆地转移，逐步演化出了两栖类。1、两栖动物的起源第54页/共66页1、两栖动物的起源总鳍鱼类早期螈类第55页/共66页1、两栖动物的起源从鱼到两栖类的化石代表-鱼石
14、螈具有两栖类的特征：四足、具肺、有颈椎残留有鱼形类的特征：具鳞、具鳃盖骨残余、有鱼尾第56页/共66页1、两栖动物的起源两栖类起源于鱼类的证据化石证据-鱼石螈比较解剖证据第57页/共66页演化为两栖动物的鱼类演化为两栖动物的鱼类第58页/共66页早早期期的的两两栖栖类类第59页/共66页2、两栖动物的特点 经过一系列包括迁徙、保水、呼吸等生存斗争，一些鱼形类弃水登陆，在机能上出现了许多进步性特点：脊椎进一步分化，已有颈、躯干、荐和尾椎四足运动，但钎细，位置也其他与四足不同皮肤裸露，易失水，只能生活在潮湿区肺尚不发育，皮肤起一定的呼吸作用第60页/共66页2、两栖动物的特点两栖动物是第一个登陆者，身体机能尚不完全，未能完全摆脱对水的依赖。在幼、成年间有一次变态过程。第61页/共66页2、两栖动物的特点一些古老两栖类，特别是石炭纪、二叠纪两栖类，因头部覆有坚固的骨板而背称为“坚头类”，其牙齿珐琅质褶皱复杂，也称为“迷齿类”。第62页/共66页第63页/共66页石炭纪的两栖类石炭纪的两栖类-坚头类坚头类第64页/共66页从脊椎动物的骨骼特征谈该类动物进步性发展。下节讨论第65页/共66页感谢您的观看。第66页/共66页