第一篇:全國重點(diǎn)中學(xué)生物奧賽教練員培訓(xùn)資料——脊椎動物學(xué)輔導(dǎo)提綱
脊椎動物學(xué)輔導(dǎo)提綱 重點(diǎn):比較的方法,橫向(各系統(tǒng)器官)和縱向(系統(tǒng)進(jìn)化順序)
脊椎動物的進(jìn)化與分類(略)動物地理(略)
一,脊索動物三大特征:
1,脊索,背神經(jīng)管,鰓裂;脊索動物與無脊椎動物之間的關(guān)系;
2,進(jìn)化的幾個大事件,即幾大里程碑;
3,動物總數(shù)和各綱動物數(shù)量;
4,脊索動物的進(jìn)化過程:
棘皮動物—原始無頭類——尾索動物和頭索動物
——原始有頭類——原始無頜類
——原始有頜類——水生的魚類
——水生向陸生過渡的兩棲類
——空中和陸地生活的鳥獸 二,原索動物:
1,尾索動物:退行性變態(tài),在幾小時至1天的時間內(nèi):
海鞘的變化:自由游泳——固著
尾部脊索——消失,尾被吸收
背神經(jīng)管——實心神經(jīng)節(jié)
咽鰓裂——數(shù)目增加
雌雄同體、開管式循環(huán)
2, 頭索動物:名稱的由來;
其結(jié)構(gòu)的進(jìn)步性、原始性和特化性; 三,脊椎動物各胚層的分化
文昌魚的發(fā)育:囊胚-原腸胚-神經(jīng)胚
三胚層的出現(xiàn)
中胚層形成的問題(不同動物的形成方式、原條)
中胚層的分化、其他胚層的分化 四,比較各個系統(tǒng):橫向的比較
一)皮膚及其衍生物
1,皮膚結(jié)構(gòu):表皮——外胚層
真皮——中胚層
皮下組織——中胚層
衍生物:表皮:所有腺體,所有角質(zhì)外骨骼
真皮:魚類骨質(zhì)鱗片,鰭條,骨板
表皮和真皮共同形成的:盾鱗
2,比較:文昌魚:單層表皮,真皮原始結(jié)締組織
脊椎動物:多層表皮和真皮
水生腺體為單細(xì)胞(極少數(shù)多細(xì)胞腺體)
兩棲類和陸生的腺體為多細(xì)胞
魚類衍生物:鱗片:盾鱗——硬鱗——圓鱗——櫛鱗
鱗式
進(jìn)化方向:薄——輕——靈活——減少水的阻力和形成小的水湍流
兩棲類:皮膚裸露,角質(zhì)層薄并有活細(xì)胞
多細(xì)胞有管腺體:粘液腺(HE染色為淡蘭色)
漿液腺(HE染色有紅色顆粒)
爬行類:皮膚干燥,幾乎無腺體(股腺)
骨板和角質(zhì)鱗片,真皮富有色素細(xì)胞(變色龍的植物性神經(jīng)控制)
鳥類:皮膚薄松軟干,唯一的尾脂腺
角質(zhì)衍生物——
羽色——物理性
——化學(xué)性
哺乳類:表皮和真皮均厚
毛的結(jié)構(gòu),毛干的三層,毛色
爪、蹄和指甲;角;腺體(皮脂腺和汗腺)
穿山甲——角質(zhì)鱗片,犰狳——骨質(zhì)板
二)骨骼系統(tǒng):軟骨和硬骨的概念并在切片上分別。
脊柱和脊椎骨的區(qū)別
骨骼的產(chǎn)生——中胚層間充質(zhì)
脊柱和脊索的區(qū)別
脊椎動物骨骼系統(tǒng):中軸骨——
附肢骨——
(帶骨)
脊椎骨的結(jié)構(gòu)和產(chǎn)生的順序:椎弓————脈弓————椎體
七鰓鰻
鱘魚、肺魚
其他脊椎動物
椎體形狀的比較:雙凹、前凹、后凹、馬鞍、雙平
魚類
兩棲類和爬行類
鳥類
哺乳類
脊柱的比較: 圓口類——脊索和椎弓
魚類——脊柱(軀干椎、尾椎),脊索退化
軟骨變?yōu)橛补?、肋?/p>
兩棲類——頸椎
1、軀干椎、薦椎
1、尾椎
胸骨、無肋骨
爬行類——頸椎(環(huán)椎和樞椎)、胸椎、腰椎、薦椎
2、尾椎
胸骨(蛇無)、肋骨、胸廓
鳥類——頸椎(數(shù)量多)、胸椎、綜薦骨、尾綜骨
胸骨、肋骨(全為硬骨)、胸廓
哺乳類——頸椎
7、胸椎、腰椎、薦椎、尾椎;胸骨、肋骨、胸廓
椎式
C、T、L、S、Cy
頭骨的比較:軟顱
七鰓鰻——腦底的軟骨板——軟骨魚的軟骨腦顱——硬骨魚的骨化腦顱
咽顱——七對:頜弓
1、舌弓1、5對鰓弓,舌頜骨連接軟顱與頜骨為舌接型
軟骨魚類:軟骨終生,軟顱頂部不封頂、雙枕髁
硬骨魚類:骨化,封頂(出現(xiàn)鼻骨、額骨、頂骨);前頜骨、上頜骨、齒骨
和隅骨為新的頜骨,骨化的舌頜骨連接腦顱與頜骨、單枕髁
兩棲類:頭骨簡化,輕便,骨化的舌頜骨進(jìn)入中耳為耳柱骨
內(nèi)鼻孔出現(xiàn)、雙枕髁、鰓弓的演變和退化
上頜骨與腦顱愈合,上頜的方骨與下頜的關(guān)節(jié)骨連接為自接型
爬行類:完整的次生腭(鱷類)將口腔與鼻腔分開,使內(nèi)鼻孔后移
耳柱骨、自接型、高顱型、單枕髁
顳窩出現(xiàn)(鱷類完整雙顳窩,鳥類雙顳窩)
鳥類:高度愈合、雙顳窩(與眼窩合)、耳柱骨、自接型、高顱型、單枕髁
哺乳類:合顳窩(與眼窩合)、直接型、高顱型、雙枕髁
完整的次生腭將口腔與鼻腔分開,內(nèi)鼻孔后移
三塊聽小骨(與舌頜骨、方骨、關(guān)節(jié)骨同源)、中耳的鼓骨與原來下頜骨中的隅骨同源
顴弓、下頜僅由齒骨形成
帶骨的比較:將鰭骨或附肢骨懸掛至中軸骨上的骨骼
肩帶:一般不與頭骨和脊柱相連,主要骨塊為肩胛骨、鎖骨、烏喙骨
軟骨魚類:軟骨棒
硬骨魚類:肩帶與頭骨愈合
四足類:肩帶不與頭骨和脊柱相連,烏喙骨在哺乳類退化
鎖骨的變化與運(yùn)動方式的關(guān)系
腰帶:四足類三塊:髂骨、坐骨、恥骨
因是承重的功能,結(jié)構(gòu)穩(wěn)定并永遠(yuǎn)與脊柱相連
四肢骨:陸生的模式
兩棲類愈合簡化,從爬行類開始為典型的五指(趾)型四肢
鳥類的跗間關(guān)節(jié)
哺乳類:四肢的扭轉(zhuǎn)對運(yùn)動的適應(yīng),注意膝關(guān)節(jié)和肘關(guān)節(jié)的方向
三)肌肉系統(tǒng):
中胚層的體節(jié)、側(cè)板的體壁中胚層和臟壁中胚層產(chǎn)生肌肉
肌肉與神經(jīng)之間的關(guān)系很重要
中胚層的體節(jié)和側(cè)板的體壁中胚層:軸上肌、軸下肌、膈肌、附肢肌
(由脊神經(jīng)支配)
眼?。ㄓ赡X神經(jīng)III、IV、VI支配)
臟壁中胚層:與取食有關(guān)的肌肉、表情肌、心肌、內(nèi)臟平滑肌
(由腦神經(jīng)V、VII、IX、X、XI及植物性神經(jīng)系統(tǒng)支配)四)體腔和系膜:
(真)體腔的發(fā)生——側(cè)板內(nèi)的空腔,由中胚層圍成(與無脊椎動物比較)
體腔的分化:魚類—兩棲類:圍心腔1和胸腹腔1
鳥類:
圍心腔
1、胸腔
2、腹腔1(結(jié)締組織的斜隔分隔胸腔和腹腔)
哺乳類:
圍心腔
1、胸腔
2、腹腔1(包括盆腔)
肌肉質(zhì)的橫膈分隔胸腔和腹腔
腹膜(單層,一層上皮細(xì)胞):體腔內(nèi)側(cè)—腹膜壁層,內(nèi)臟外側(cè)—腹膜臟層,系膜:在體腔的背腹位置,為兩層的腹膜
背系膜,腹系膜(因兩側(cè)體腔在腹部打通而大部分退化)
五)消化系統(tǒng):消化管道兩端(口前端和直腸末端)為外胚層內(nèi)陷形成,消化管道的最內(nèi)層即
粘膜為內(nèi)胚層形成,管道的其余部分為中胚層形成。
1,牙齒:與盾鱗同源,由外、中胚層形成軟骨魚類:牙
硬骨魚類:牙、鯉形目的咽喉齒
兩棲類:牙,有鋤骨齒,蟾蜍無齒
爬行類:牙,有翼骨齒和腭骨齒,鱷類具大小不同的槽生齒,在上下頜
鳥類:無齒
哺乳類:僅上下頜具齒,異型(門齒、犬齒、前臼齒、臼齒)、槽生齒
再出齒,哺乳類齒式,食肉目的裂齒
進(jìn)化趨勢:多出—再出,量多—少而恒定,同型—異型,廣泛著生—上下頜
側(cè)生、端生—槽生
2,舌:兩棲類、爬行類、哺乳類的舌為肌肉質(zhì),可動
鳥類的蜂鳥和啄木鳥的舌可伸出
3, 唾液腺:水生動物無唾液腺
哺乳類唾液腺含淀粉酶
其他動物的唾液僅濕潤食物
4,咽:陸生動物的內(nèi)鼻孔出現(xiàn),食物和空氣的通道及相互關(guān)系
兩棲類—口咽腔交叉
鱷類和哺乳類—出現(xiàn)次生腭(硬腭),內(nèi)鼻孔后移,咽交叉
哺乳類—出現(xiàn)肌肉質(zhì)軟腭,內(nèi)鼻孔進(jìn)一步后移,會厭軟骨
5,食道:爬行類開始食道與胃分化明顯,食道延長
鳥類的食道中部有嗉囊
6,胃:從爬行類的胃分化明顯
鳥類:腺胃和肌胃
哺乳類:偶蹄目的反芻類,瘤胃、網(wǎng)胃、瓣胃、皺胃(分泌胃液)
7,腸:進(jìn)化趨勢:增加分化程度,增加消化吸收面積,與食性的結(jié)合 食道—胃,小腸—十二指腸、空腸(鳥類)、回腸,大腸—盲腸(爬行類)、結(jié)
腸(哺乳類)、直腸
七鰓鰻的盲溝,軟骨魚的螺旋瓣腸,硬骨魚的幽門盲囊
高等動物的小腸皺襞和小腸絨毛
根據(jù)牙齒的形狀、腸的長短判斷其食性
8,泄殖腔與泄殖竇、泄殖孔、肛門
具有泄殖腔:軟骨魚類、兩棲類、爬行類、鳥類、單孔類
具有泄殖竇、泄殖孔、肛門:圓口類、硬骨魚類、哺乳類
(哺乳類的靈長類和一些嚙齒類具有陰道)
六)原腸衍生物:(內(nèi)胚層的衍生物)
消化道(兩端除外),耳咽管、中耳腔
甲狀腺、甲狀旁腺、胸腺、扁桃體、后鰓體 鰾或肺,肝、胰、膽囊,卵黃囊、尿囊
七)呼吸系統(tǒng):內(nèi)胚層產(chǎn)生,包括呼吸器官如鰾、肺和呼吸道等。
共同的特征:1.具有將組織或機(jī)體與外部環(huán)境隔開的濕潤薄膜,且薄膜面積很大;
2.具有豐富的毛細(xì)血管;
3.動靜脈血管血液的氧氣與二氧化碳的含量與一般情況相反
脊椎動物由水上陸,呼吸器官進(jìn)化的方面:
1.呼吸方式;2.肺的吸氧面積;3.呼吸的機(jī)械裝備;4.呼吸道趨于專化。
1)由鰓呼吸演變?yōu)榉魏粑?/p>
水生脊椎動物主要以鰓進(jìn)行呼吸,而陸生種類則主要以以肺進(jìn)行呼吸,一般認(rèn)為肺是由古代總鰭魚的鰾演變而來。當(dāng)水流經(jīng)鰓瓣進(jìn)行氣體交換時,行使逆流系統(tǒng)氣體交換機(jī)制,可使得水中80%以上的氧氣攝入血液中。
脊椎動物在由水上陸的演變過程中,呼吸介質(zhì)由水體變?yōu)榭諝?,呼吸器官發(fā)生了深刻的變化。水體環(huán)境特點(diǎn)如下:1.氧氣并不豐富??諝獾难鹾繛?lOml/l,淡水中含有氧氣6.6ml/l水,海水中則為5.3ml/l水。2.水的粘滯性和密度要比空氣大得多。肺與鰾具有相同的起源,兩者全是由原腸管突出的盲囊所形成。
兩棲類則具有多種多樣的呼吸方式,在不同的生活狀態(tài)下,分別進(jìn)行鰓呼吸、皮膚呼吸、口咽腔呼吸和肺呼吸。
爬行類、哺乳類和鳥類行使完備的肺呼吸。
2).肺吸氧面積逐漸擴(kuò)大
有尾兩棲類的肺構(gòu)造極為簡單,只是一對薄壁的囊狀物,主要通過皮膚和外鰓進(jìn)行氣體交換。無尾兩棲類的肺呈蜂窩狀,皮膚呼吸仍占有重要地位。
爬行類的肺雖然和兩棲類一樣為囊狀,但有復(fù)雜的間隔把內(nèi)腔分隔成蜂窩狀的小室,沒有皮膚呼吸。
鳥肺為一對海綿狀體,肺的內(nèi)部由各級支氣管形成一個彼此吻合相通的網(wǎng)狀管道系統(tǒng),和氣體接觸的面積極大,鳥類特有的高效能氣體交換裝置;具有許多氣囊輔助呼吸
哺乳類的肺內(nèi)部是一個復(fù)雜的支氣管樹,支氣管入肺后,一再分支,在微支氣管的末端膨大成肺泡囊,囊內(nèi)又分成一個個的肺泡,因而大大增加了肺和氣體接觸的總面積。
3).呼吸的機(jī)械裝備日益完善
兩棲類口咽腔呼吸,爬行類形成胸廓,依靠肋間肌的收縮使胸廓擴(kuò)大與縮小來完成呼吸;鳥類在靜止?fàn)顟B(tài)以肋骨升降胸廓的動作來呼吸,而在飛翔時利用翼的搧動使前后氣囊收縮與擴(kuò)張,獨(dú)特的“雙重呼吸”;肌肉質(zhì)的橫膈,橫膈的升降和肋間肌收縮的協(xié)同呼吸。
4).呼吸道和消化道漸趨分開
兩棲類口咽腔交叉。爬行類的鱷和哺乳類,具有完整的次生腭,內(nèi)鼻孔后移,使呼吸道和消化道完全分開。
兩棲類短的喉頭氣管室,喉頭和氣管的分化不明顯。兩棲類開始有聲帶作。爬行類的氣管長,呼吸道有了明顯的氣管和支氣管的分化,除少數(shù)種類外,爬行類一般皆不發(fā)聲。鳥類的氣管為一圓柱形長管,以完整的骨環(huán)支持,發(fā)生器(鳴管)位于支氣管分叉的地方而不在喉部,鳴管外有特殊的鳴肌,哺乳類的喉頭構(gòu)造復(fù)雜化,支持喉頭的軟骨除勺狀軟骨和環(huán)狀軟骨外,新增加了甲狀軟骨及會厭軟骨。聲帶位于喉部。
八)循環(huán)系統(tǒng):封閉的管道系統(tǒng),分為心血管系統(tǒng)和淋巴系統(tǒng)。心血管系統(tǒng)包括心臟、動脈、毛細(xì)血管、靜脈和血液;淋巴系統(tǒng)包括毛細(xì)淋巴管、淋巴管、淋巴導(dǎo)管、淋巴結(jié)和淋巴液
1, 心臟和血液循環(huán) 血液流動方向是在身體背部從前向后,而在腹部是從后向前。海鞘中的血液循環(huán)開管式,血液定期改變方向,同一條血管輪流充當(dāng)動脈和靜脈,這在脊索動物中是唯一的。
2,血液循環(huán)路線
鰓呼吸的圓口類和魚類:全身缺氧血—心臟—缺氧血—鰓部—多氧血—身體各部分
循環(huán)一周經(jīng)過心臟一次,一個大圈,稱為單循環(huán)。
肺呼吸動物: 缺氧血—肺部—多氧血—左心房—左心室—身體—缺氧血—右心房—右
心室—肺。循環(huán)一周經(jīng)過心臟兩次,一個大圈(即體循環(huán))和一個小圈
(即肺循環(huán)),為雙循環(huán)
兩棲類、爬行類為不完全雙循環(huán)
3,心臟
1`)單循環(huán)動物的心臟:靜脈竇
1、心房
1、心室1和動脈圓錐。
圓口類:心臟有分化但靜脈竇很不發(fā)達(dá)。
軟骨魚類:靜脈竇
1、心房
1、心室
1、動脈圓錐四腔組成。
動脈圓錐常具瓣膜,肌肉質(zhì)的壁主動收縮,是心室的延伸
硬骨魚類:動脈球代替了動脈圓錐。動脈球不能主動收縮,不具瓣膜
2)雙循環(huán)動物的心臟
不完全雙循環(huán):
兩棲類:心房2,心室1,心房間隔為不完全(即具孔洞)(無足目和
部分有尾目)或完全(部分有尾目和無尾目)。皮靜脈的多氧血進(jìn)入左心房
爬行類:心室內(nèi)出現(xiàn)不完全分隔,鱷類室間隔較完全,僅留潘氏孔,動脈圓錐和靜脈竇退化。
完全雙循環(huán):鳥類和哺乳類 完全分隔為左右心房和左右心室
4,動脈系統(tǒng)
動脈系統(tǒng)的基本模式:腹大動脈、背大動脈、動脈弓胚胎期一般為6對
動脈弓的演變
魚類:動脈弓斷開為入鰓動脈、出鰓動脈 中間為毛細(xì)血管。軟骨魚類二至六對,硬
骨魚類三至六對
兩棲類以上:三、四、六對動脈弓:第三對—頸動脈,分布于頭部和腦;第四對—
體動脈,左右體動脈匯合成背大動脈;第六對—肺動脈。兩棲類第六對動脈
弓為肺皮動脈。鳥類成體僅留右體動脈弓;哺乳類則保留左體動脈弓。
5,靜脈系統(tǒng):回心的血管,管壁薄,彈性較小。管腔內(nèi)多有瓣膜
魚類(包括軟骨魚和硬骨魚類)具H型主靜脈系統(tǒng)一對前主靜脈、一對后主靜脈、一
對總主靜脈(common cardinal veins),最后匯入靜脈竇。
兩棲類:四足類的基本模式—Y型大靜脈(或腔靜脈)系統(tǒng)和肺靜脈出現(xiàn)
一對前大靜脈,一條后大靜脈
肺靜脈出現(xiàn):與肺的出現(xiàn)相相應(yīng) 肺靜脈直接進(jìn)入左心房
爬行類:但腎門靜脈趨于退化。
鳥類:
腎門靜脈更趨退化,對提高后肢血液回心臟的血流速度和血壓有積極意義
哺乳類
進(jìn)一步簡化:腎門靜脈完全退化消失,多數(shù)哺乳類僅保留右前大靜脈。
6,門靜脈系統(tǒng):門靜脈兩端為毛細(xì)血管,管腔內(nèi)無瓣膜。
肝門靜脈、腎門靜脈和垂體門脈系統(tǒng)
綜觀各綱脊椎動物靜脈系統(tǒng)的特點(diǎn),在由水上陸的進(jìn)化過程中為適應(yīng)肺呼吸的出現(xiàn)、運(yùn)動速度的加快,其演變趨勢為:
(1)Y型大靜脈系統(tǒng)代替了H型主靜脈系統(tǒng),靜脈主干逐漸簡化和集中。
(2)陸生脊椎動物出現(xiàn)了肺靜脈,與肺臟的出現(xiàn)相呼應(yīng)。(3)肝門靜脈在各綱動物中均很穩(wěn)定,保證營養(yǎng)代謝的需要。
(4)腎門靜脈由發(fā)達(dá)到逐漸退化消失,提高回心血流的速度和血壓。
淋巴器官:脾、胸腺、扁桃體、腔上囊等
九)生殖系統(tǒng):中胚層的中節(jié)生殖嵴發(fā)生
1,性分化:雌雄同體的脊椎動物
性逆轉(zhuǎn):黃鱔、無尾兩棲類(畢氏器)、雞
2,生殖腺:結(jié)構(gòu)與功能(雙重)
哺乳類生殖腺下降
3,精子排出體外途徑:1)無管道:文昌魚、圓口類
2)生殖腺壁延伸為輸精管:硬骨魚類
3)吳氏管(前腎管):其他脊椎動物
受精方式:1)體外受精:文昌魚、圓口類、硬骨魚、部分有尾類、無尾類
2)體內(nèi)受精:軟骨魚、蠑螈科、洞螈科、羊膜類
具有交配器:軟骨魚、爬行類、哺乳類
4,輸卵管:除硬骨魚為生殖腺壁延伸為輸卵管外均不與卵巢相連
羊膜卵:三層膜:絨毛膜、尿囊膜、羊膜
哺乳類胎盤:胎兒胎盤(絨毛膜、尿囊膜)和母體胎盤(子宮內(nèi)膜)
有袋類胎盤:絨毛膜胎盤(光滑)或絨毛膜卵黃囊胎盤
軟骨魚類的生殖方式:卵生(虎頭鯊)
卵胎生(棘鯊),假胎生(卵黃囊胎盤、星鯊)
十)排泄系統(tǒng):中胚層的中節(jié)產(chǎn)生,它在結(jié)構(gòu)上包括腎臟、輸尿管、膀胱和尿道等四部分;
發(fā)生階段可分為前腎、中腎、后腎三種類型。
1).腎臟的幾種類型
無羊膜動物腎臟的發(fā)生:前腎(胚胎期)和后位腎(成體);
羊膜動物三個階段:前腎、中腎(胚胎期)和后腎(成體)。
前腎:體腔前端背中線兩側(cè),前腎小管—腎口—前腎管—泄殖腔或泄殖竇。
血管球和腎小管之間體腔聯(lián)系。
中腎或后位腎:中腎(吳氏體)是羊膜類胚胎時期前腎之后的腎,位于體腔中部;
后位腎是無羊膜類成體的腎,位于體腔中部和后部,與中腎結(jié)構(gòu)相同。
血管聯(lián)系與體腔聯(lián)系并存。由體腔聯(lián)系到血管聯(lián)系是動物排泄功能的一大進(jìn)步。
后腎:羊膜動物成體的腎臟,發(fā)生時期和生長的部位都在中腎之后 完全血管聯(lián)系
脊椎動物腎臟進(jìn)化趨勢:腎單位的數(shù)目由少到多,腎口由有到無,由體腔聯(lián)系到血管聯(lián)系,發(fā)生的部位由體腔前部移向體腔的中、后部。
2).輸尿管與膀胱
輸尿管
七鰓鰻的中腎管即輸尿管,僅有輸尿作用,與生殖無關(guān)。
軟骨魚另外形成多條副腎管輸尿,而中腎管作為輸精管。
硬骨魚的中腎管僅作輸尿之用。
兩棲類的中腎管即輸尿管,在雄性兼作輸精之用。
羊膜動物的輸尿管即后腎管。
膀胱
圓口類、軟骨魚、部分爬行類(蛇、部分蜥蜴和鱷)和鳥類(鴕鳥例外)全無膀胱,導(dǎo)管膀胱由中腎管后端膨大形成,見于硬鱗魚、硬骨魚
泄殖腔膀胱由泄殖腔腹壁突出而成,見于肺魚、兩棲類和哺乳類的單孔類。
尿囊膀胱由胚胎時期尿囊柄的基部膨大而成,少數(shù)爬行類(龜鱉、部分蜥蜴類、楔齒蜥)和哺乳類。
4)排泄系統(tǒng)的比較
文昌魚
90余對發(fā)生于外胚層的腎管來執(zhí)行排泄功能,無集中腎臟
圓口類
集中的腎臟(胚胎期前腎,成體后位腎),只輸尿
魚類:胚胎期前腎,成體后位腎
淡水魚體液濃度高于外界水環(huán)境,水不斷地滲入體內(nèi),腎臟不斷地排出濃度極低的尿液,才得以使體內(nèi)水分平衡;腎小體數(shù)目極多。
海水硬骨魚體液濃度低于海水,機(jī)體面臨失水威脅,它們大量吞飲海水,體內(nèi)多余鹽分通過鰓上泌氯腺排出;腎小體非常退化或消失。
海水軟骨魚的直腸腺亦可排出體內(nèi)多余鹽分,同時其血液中積累大量尿素,使得其滲透壓高于外界,多余的水分則由腎臟排出。雄鯊的中腎管僅作輸精之用,而由另外形成的副腎管輸尿。
兩棲類:胚胎期前腎,成體后位腎
吳氏管在雄性兼有輸尿和輸精之用,在雌性則僅作輸尿之用。
羊膜類:胚胎期前腎和中腎。后腎形成后,后腎管為輸尿管;雌體的中腎管退化,而雄體的中腎管則專作輸精管之用,成體為后腎,后腎管為輸尿管。爬行類的后腎位于腰區(qū),體積通常不大。鳥類的腎臟特別大,在比例上甚至超過哺乳類,其皮質(zhì)厚度大大超過髓質(zhì);而腎小體的血管較哺乳類簡單: 鳥類的排泄物以尿酸為主,其腎小管和泄殖腔都有重吸收水分的能力,尿液隨糞便排出。許多海鳥、海洋爬行類以及干旱地區(qū)的蜥蜴和蛇類都具有鹽腺以分泌含鹽液體,以排出鹽分。哺乳類的排泄物以尿素為主,主要的排泄渠道是通過腎小管。
十一)神經(jīng)系統(tǒng):中樞神經(jīng)系統(tǒng)(脊髓和腦)和周圍神經(jīng)系統(tǒng)(脊神經(jīng)、腦神經(jīng)和植物性神經(jīng))
1,神經(jīng)元(神經(jīng)細(xì)胞體、樹突和軸突)。興奮—樹突—細(xì)胞體—軸突
—另一神經(jīng)元或末梢效應(yīng)器官。按機(jī)能的不同分為3類:1,傳入神經(jīng)元(或感覺
神經(jīng)元),2,傳出神經(jīng)元,3,中間神經(jīng)元(聯(lián)絡(luò)神經(jīng)元)。
按髓鞘的有無神經(jīng)分有髓神經(jīng)(腦神經(jīng)和脊神經(jīng))、無髓神經(jīng)(大部分植物性神經(jīng))。
腦和脊髓的橫切面上分白質(zhì)(大部為有髓神經(jīng)纖維);灰質(zhì)(神經(jīng)細(xì)胞體及無髓神經(jīng)纖維)。
傳導(dǎo)活動有兩個特點(diǎn),(1)極性,即單向傳導(dǎo)(2)絕緣性
反射弧5個環(huán)節(jié):感受器—傳入神經(jīng)—中樞神經(jīng)—傳出神經(jīng)—效應(yīng)器。
2,神經(jīng)系統(tǒng)的發(fā)生
胚胎背中部外胚層加厚成為神經(jīng)板并下陷,左右兩側(cè)的神經(jīng)褶最后合攏,成為背神經(jīng)
管。背神經(jīng)管發(fā)育為腦與脊髓,管前端形成腦,包括大腦、間腦、中腦、小腦和延腦五
部分。腦以后的神經(jīng)管發(fā)育成為脊髓。中空管腔在腦中成為腦室,在脊髓中成為中央管
3,中樞神經(jīng)系統(tǒng):腦
大腦:
嗅腦:嗅球、嗅束、梨狀葉、海馬
大腦半球:皮層、髓質(zhì)
紋狀體(基底核)
側(cè)腦室(第一、第二腦室)
間腦:
丘腦(視丘)
丘腦下部:灰結(jié)節(jié)、漏斗、腦下垂體(內(nèi)分泌腺)、視交叉和乳頭體
松果體(內(nèi)分泌腺)
間腦室(第三腦室)
中腦:
中腦四疊體:前丘、后丘
大腦導(dǎo)水管
大腦腳
小腦:
小腦半球(皮層、髓質(zhì))、蚓部、絨球(小腦卷)
腦橋
延腦:
延腦
第四腦室
大腦
a, 紋狀體
魚類:主要是紋狀體(古紋狀體)
兩棲類:紋狀體仍屬于古紋狀體
爬行類:古紋狀體和新紋狀體
鳥類:新紋狀體上又附加上紋狀體,成為鳥類復(fù)雜的本能活動(例如營巢、孵卵和育雛等)和“學(xué)習(xí)”的中樞。
哺乳類:紋狀體成為大腦的基底節(jié)
b, 腦皮
古腦皮;魚類,灰質(zhì)在內(nèi)部靠近腦室處,白質(zhì)包在灰質(zhì)之外
原腦皮:肺魚和兩棲類。神經(jīng)細(xì)胞已開始由內(nèi)向表面移動。原腦皮和古腦皮主要和
嗅覺相聯(lián)系
新腦皮:爬行類開始出現(xiàn),到哺乳類得到高度發(fā)展(出現(xiàn)胼胝體在兩半球之間聯(lián)系),機(jī)能皮層化。古腦皮成為梨狀葉,原腦皮海馬。
C, 胼胝體:為哺乳動物所特有,是連系兩大腦半球新腦皮的帶狀橫行的神經(jīng)纖維聯(lián)合。
鴨嘴獸無胼胝體,針鼴、有袋類等胼胝體不發(fā)達(dá)。
間腦
包括視丘、視丘上部、視丘下部和第三腦室。
頂器: 現(xiàn)存動物中,頂眼(器)為痕跡器官而殘存于某些蜥蜴和楔齒蜥。楔齒蜥的頂
眼最為明顯,仍具有簡單的晶體和視網(wǎng)膜,并有一定的感光能力。
松果體:哺乳動物被認(rèn)為是內(nèi)分泌腺。
視丘下部:調(diào)節(jié)植物性神經(jīng)活動的中樞,也是重要的神經(jīng)分泌的部位
中腦 哺乳類以下各綱,中腦背部為一對視葉,為視覺反射中樞。
哺乳類四疊體,前兩葉稱前丘為視覺反射中樞;后兩葉為后丘,為聽覺反射中樞。
小腦 游泳型的鯊魚和硬骨魚小腦發(fā)達(dá)。
兩棲類與爬行類的小腦不發(fā)達(dá)。
哺乳類的小腦發(fā)達(dá),蚓部和小腦卷及小腦半球(哺乳類特有,單孔類不明顯)。
延腦
脊髓前端的延續(xù),它的結(jié)構(gòu)與脊髓基本上是一致的,中央管在這里擴(kuò)大成為第四腦室,有一些重要的神經(jīng)核,稱為“活命中樞”。
腦室 大腦室稱為側(cè)腦室或第一、第二腦室,它們共同以室間孔或孟氏孔通到間腦室(或第三腦室)。中腦室極窄,稱大腦導(dǎo)水管,第四腦室為延腦室,與脊髓的中央管相通。
各綱中樞神經(jīng)的比較
文昌魚沒有集中的感受器,也沒有明顯的腦的分化,七鰓鰻有腦的分化,但腦的5個部分在一個平面上,沒有腦彎曲。
魚類魚腦的形態(tài)較原始,腦小,腦彎曲度很小,在背面5部分都可以看到。大腦主要是古紋狀體,古腦皮,軟骨魚類腦發(fā)達(dá)。腦的5部分分化很明顯。大腦半球比較大。硬骨魚腦的體積小,在許多方面比鯊魚簡單。
兩棲類 腦的彎曲不大,在背面腦的5個部分仍能看到,原腦皮,具古紋狀體,爬行類 腦彎曲較兩棲類顯著,背面看不見間腦。出現(xiàn)新腦皮。中腦僅為一對視葉(蛇類中腦背面已分化為四疊體,在響尾蛇及蟒蛇很明顯)。
鳥類
體積較大。腦的彎曲度大,增加了上紋狀體,鳥的大腦皮層仍是以原腦皮為主,新皮層雖已出現(xiàn),但還是停留在爬行類的發(fā)展水平。
哺乳類 腦的彎曲極大。大腦與小腦高度膨大,大腦皮層為新腦皮,皮層面積增大,褶疊成溝與回。大腦機(jī)能皮層化。特有的胼胝體。中腦為四疊體。小腦相當(dāng)發(fā)達(dá),小腦半球是哺乳類新出現(xiàn)的。
4,周圍神經(jīng)系統(tǒng)
脊神經(jīng):背根和腹根,背支、腹支和交通支
在四肢著生的部位,脊神經(jīng)的腹支形成頸臂神經(jīng)叢和腰薦神經(jīng)叢,文昌魚、七鰓鰻無脊神經(jīng)叢,魚與有尾兩棲類有極簡單的叢,蛙的四肢發(fā)達(dá),臂叢與腰薦叢明顯。蛙以上的動物四肢強(qiáng)大,神經(jīng)叢也相應(yīng)發(fā)達(dá);蛇的四肢退化,叢也消失,到了哺乳類,非常復(fù)雜。
脊神經(jīng)的數(shù)目大致與脊椎骨總數(shù)相當(dāng)。例如,兔的椎式是C7T12L7S4Cy16,其脊神經(jīng)數(shù)目相應(yīng)為:頸神經(jīng)8對,胸神經(jīng)12對,腰神經(jīng)7對,薦神經(jīng)4對,尾神經(jīng)6對。
腦神經(jīng)在無羊膜類是10對,羊膜類多2對,共12對。
5,植物性神經(jīng)系統(tǒng)或稱自主神經(jīng)系統(tǒng),一般指分布于內(nèi)臟、血管平滑肌、心肌及腺體的運(yùn)動神經(jīng),即內(nèi)臟運(yùn)動神經(jīng)或內(nèi)臟傳出神經(jīng),與軀體神經(jīng)相比較,植物性神經(jīng)具備以下特點(diǎn)。
(1)從分布范圍和機(jī)能上:植物性神經(jīng)僅分布于內(nèi)臟平滑肌、心肌及腺體,在中樞神經(jīng)的控制下,調(diào)節(jié)內(nèi)臟的活動;而軀體神經(jīng)僅支配骨骼肌的運(yùn)動。
(2)從發(fā)出部位上:植物性神經(jīng)只從中腦、延腦、脊髓的胸段、腰段和薦段發(fā)出;而軀體神經(jīng)自脊髓全長和腦發(fā)出。
(3)從中樞到效應(yīng)器的徑路上要轉(zhuǎn)換神經(jīng)元后再發(fā)出節(jié)后纖維到達(dá)所支配的器官,軀體神經(jīng),從中樞到外周效應(yīng)器只是由一個神經(jīng)元組成,它的細(xì)胞體位于中樞神經(jīng)系統(tǒng)內(nèi)。
(4)從纖維結(jié)構(gòu)上:植物性神經(jīng)纖維比一般軀體神經(jīng)細(xì),節(jié)后纖維無髓鞘。
(5)從其雙重支配上:內(nèi)臟器官一般多由交感神經(jīng)和副交感神經(jīng)雙重支配,交感神經(jīng)和副交感神經(jīng)的比較
交感神經(jīng)
副交感神經(jīng)
發(fā)出部位
脊髓的胸、腰段
中腦、延腦、脊髓的薦段
節(jié)后神經(jīng)節(jié)
椎旁神經(jīng)節(jié)在交感神經(jīng)干上,副交感神經(jīng)節(jié)埋在所支配器官的組織內(nèi)或
椎前神經(jīng)節(jié)在腹腔內(nèi)
在器官附近
節(jié)后纖維
長,肉眼可見
很短,肉眼難于見到
機(jī)能
交感和副交感神經(jīng)對同一器官的作用是相反相成的
各類脊椎動物的植物性神經(jīng)比較 文昌魚是交感神經(jīng)的開始,圓口類已出現(xiàn)了副交感神經(jīng),自無尾兩棲類有清楚的交感神經(jīng)干并開始出現(xiàn)發(fā)自脊髓薦部的副交感神經(jīng)。哺乳類的交感與副交感神經(jīng)分為兩個清楚的系統(tǒng)。
十二)感覺器官:通常是外胚層起源
皮膚感覺
側(cè)線(水生脊椎動物具有)
位聽:內(nèi)耳,七鰓鰻兩個半規(guī)管,鯊魚以上具有三個半規(guī)管、瓶狀囊的萌芽
兩棲類開始發(fā)展瓶狀囊—感音—哺乳類的耳蝸管—真正聽覺
中耳,兩棲類開始,耳柱骨—哺乳類三塊聽小骨,爬行類出現(xiàn)正圓窗
外耳,爬行類鼓膜下陷,哺乳類出現(xiàn)外耳殼
視覺:三套膜、一套折光系統(tǒng)
水生動物,鯊魚具有能動瞬膜,無淚腺,晶體位置可調(diào)節(jié),軟骨魚遠(yuǎn)視,硬骨
魚近視
兩棲類,眼瞼和瞬膜,具有哈氏腺,晶體位置可調(diào)節(jié)
爬行類,出現(xiàn)淚腺,晶體凸度調(diào)節(jié)
鳥類,眼瞼和瞬膜發(fā)達(dá),鞏膜骨化為骨環(huán),晶體凸度和角膜凸度的雙重調(diào)節(jié)
哺乳類,瞬膜退化,淚腺發(fā)達(dá),晶體凸度調(diào)節(jié)
六條眼肌的名稱和位置
化學(xué)感覺:1)嗅覺,水生動物嗅覺發(fā)達(dá),兩棲類出現(xiàn)內(nèi)鼻孔
爬行類以上出現(xiàn)鼻甲骨,鳥類嗅覺不發(fā)達(dá)
四足類的犁鼻器
2)味覺,廣泛分布的味蕾逐漸集中到舌,鳥類舌前部角質(zhì)化無味蕾
十三)內(nèi)分泌系統(tǒng):發(fā)生、位置、功能
外胚層發(fā)生:脊髓尾垂體、神經(jīng)垂體、松果體、腎上腺髓質(zhì)
腺垂體
中胚層發(fā)生:腎上腺皮質(zhì)、生殖腺、內(nèi)胚層發(fā)生:甲狀腺、甲狀旁腺、后鰓體、胸腺、胰島、參考書目:楊安峰、程紅,脊椎動物比較解剖學(xué) 北京大學(xué)出版社1999.7
楊安峰 脊椎動物學(xué)(第二版)北京大學(xué)出版社 1992.5
許崇任、程紅,動物生物學(xué) 高教出版社2000.7