棘皮动物.ppt
第十二章 棘皮动物门（Echinodermata）,进化地位,棘皮动物为辐射型卵裂；具有内骨骼中胚层起源的钙化骨片形成；内陷法形成原肠胚，肠腔法形成中胚层、真体腔；原胚孔成体肛门，口于原肠孔相对的一端形成最原始的后口动物。棘皮动物与此前讲述的无脊椎动物不同：它的卵裂、早期胚胎发育、中胚层的产生、体腔的形成、以及骨骼由中胚层产生等，都与脊索动物有相同的地方，而不同于无脊椎动物。从成体口的形成和肛门的形成看，棘皮动物也同于脊椎动物棘皮动物、脊椎动物都属于后口动物普遍认为，脊索动物与棘皮动物具有相同的祖先。,生物学特征,棘皮动物成体五辐射对称，幼体两侧对称；身体表面具有棘、刺，突出体表之外；一部分体腔水管系统、血系统、围血系统；神经系统没有神经节、中枢神经系统；,一、棘皮动物门的主要特征,1、外部形态；2、体壁、骨骼；3、水管系统；4、血系统、围血系统；5、食性；6、神经系统；7、生殖、发育,外部形态,多数种类成体 五辐射对称（pentamerous radial symmetry），但它们的幼体 两侧对称，故成体的五辐对称是次生性的。海盘车 身体 体盘 腕；体盘 口面（较平，中央有口）反口面（略凸，中央有肛门）腕：一般5条，从体盘伸出；腹面中央有1条步带沟，其中具24排管足，管足末端有吸盘；腕的顶端靠下有眼点。腕之间间步带区；反口面间步带区具1个多孔的筛板。,棘皮动物外部形态,体壁、骨骼,1、体壁表皮层 角质层（薄）单纤毛柱状上皮 真皮层 结缔组织 肌肉层 体腔膜 位于肌肉层内部其它无脊椎动物体壁都没有真皮层,棘皮动物体壁、骨骼,2、骨骼 棘皮动物的内骨骼由许多钙质骨片组成；骨片上有小孔；骨片位于体壁的结缔组织内。骨片可以形成棘、叉棘、刺等突出于体表之外体表粗糙不平：得名于此。不同形式的棘防卫、清除体表沉积物等；表皮体腔上皮（向外凸起皮鳃）都具纤毛打动水流、体腔液：气体交换。,水管系统 相对封闭的管装系统运动功能,组成：筛板、石管、环水管、管足、吸盘、坛囊。管足的外壁为纤毛上皮，与内壁的体腔上皮之间有肌肉层。水管系统的内壁是体腔上皮，里面充满液体：水管系统内的液体与海水等渗；运动时液压系统使管足可以伸缩管足末端的吸盘可以借液压产生的真空吸附在物体上。水管的其它部分共同起着控制、协调系统内水流的作用。实验证明：水管系统内的液体不与外界交换。,海盘车水管系统,血系统、围血系统,棘皮动物没有专门的循环器官，但有特殊的血系统（hemal system）围血系统（perihemal system）。棘皮动物发达的真体腔内充满体腔液，靠体腔上皮细胞的纤毛打动，体腔液完成营养物质的输送。血系统:包括一套与水管系统相应的管道：辐血管与辐水管平行；环血管与环水管平行；胃血管及其分枝 位于反口面；轴窦（axial gland）与石管平行。血系统内有液体，轴窦、背囊（筛板附近）均有搏动能力。,围血系统围绕在血系统之外的一套窦隙，为体腔的一部分。血系统、围血系统的作用知之不多！棘皮动物血系统、围血系统图示,食性,棘皮动物消化系统图示(海盘车),肉食性、植食性 海蛇尾：小动物、海底沉积物为食，以较为活动的腕送入口中，或腕上的刺和管足送入口中。海胆纲：具由复杂的骨片组成的咀嚼器，上面的齿取食岩石上的海藻。海胆的食谱兼具小动物、植物。海参：沉积取食、悬浮取食。消化道后端具呼吸树分枝很多，呼吸作用。海百合：悬浮取食管足上的纤毛将粘着的食物颗粒逐渐送入口中。,神经系统,棘皮动物的神经系统是分散的，没有神经节、中枢神经系统。棘皮动物整个表皮中有大量感觉神经细胞：除司触觉外，还能够对光、化学刺激作出反应。,生殖、发育,棘皮动物大多是雌雄异体（少数海蛇尾和海参除外）。受精卵为辐射卵裂内陷法形成原肠肠腔法形成中胚层、3对体腔囊原肠胚时的胚孔最终发育成成体的肛门，成体的口在原肠孔相对的另一端形成。棘皮动物的幼虫期是两侧对称变态后形成辐射对称的幼虫：棘皮动物的五辐射对称是次生性的。,二、棘皮动物门的分类,棘皮动物全部是海洋底栖生活，浅海深海（数千米），现存6000多种，化石种类则多达20000多种。1、有柄亚门；2、游走亚门,有柄亚门（Pelmatozoa）,附着或固着生活，生活史中至少有一个时期具固着用的柄。海百合纲许多化石种类 海百合纲（Crlnoidea）最原始的棘皮动物，以柄固着生活（海百合），或无柄营自由生活（海羽星）。五个腕的基部多分枝身体看似杯状但口面、反口面均在同一个面。现存630余种。,游走亚门（Eleutherozoa）,自由生活，生活史无固着生活的柄。1、海星纲（Asteroidea）身体星型，中央盘和5个（或5的倍数）腕之间的界限与海蛇尾相比不明显，腕的口面有步带沟，步带沟中具24排足。2、海蛇尾纲（Opliiuroidea）腕细长，与中央盘的界限非常明显，没有步带沟，管足没有坛囊和吸盘。筛板位于口面。本纲为棘皮动物中最大的一类现存约2000种，分布极广。,3、海胆纲（Echinoidea）5个腕向反口面愈合呈圆球、扁圆形的骨骼包住身体。体表长有可以活动的刺。现存约900种。4、海参纲（Holothuroldea）身体沿口面和反口面延长成为长圆柱状，无腕，并以步带区和间步带区附着。口、肛门分别在身体的两端，出现次生性的两侧对称。骨片小而分散，无互相关连的骨板故体表没有棘、叉棘 口一圈管足形成的触手所包围。现存约1100余种。,棘皮动物类群,棘皮动物门的系统发展,1。棘皮动物的辐射对称是次生形成的。原因是：棘皮动物身体为辐射对称，但其幼虫为两侧对称。2。关于棘皮动物的祖先主要有2种主张认为棘皮动物的祖先为两侧对称体形的对称幼虫（dipleurula），具有3对体腔囊，与现在生存的棘皮动物幼虫形态相似。认为五触手幼虫是棘皮动物的祖先。它也是两侧对称，具3对体腔囊和围绕口的5条中空触手；5条触手为体腔囊的延伸，是形成水管系统的基础。5触手幼虫由于进化为固着生活，其体形逐渐转化为辐射对称。,棘皮动物门的系统发展,三个主要纲的演化关系海百合纲是最古老的类群。海星纲与蛇尾纲体形一致，均为辐射对称，这两者的演化关系较为接近。海胆纲与蛇尾纲的幼虫均为长腕幼虫，在结构上相似，二者关系较近。但海胆纲心形目动物肛门体位后端，两侧对称，与海参纲相同，因此海胆纲是介于蛇尾纲和海参纲之间的类群。海参纲的樽形幼虫与海百合纲的樽形幼虫很相似，故与海百合纲有着较近的亲缘关系。海参只有一个生殖腺，是较原始的性状，它可能是在演化中较早分出的一支。,附 毛颚动物门,1.箭虫，身体圆筒形,头.躯干.尾三部分.侧鳍.2.无循环.呼吸.排泄器官.3.原口封闭.另开肛门,刚毛能动,代替颚作用.,第十三章 半索动物门Hemichordata,半索动物（Hemichorda）又称隐索动物（Adelochorda），是一些口腔背面有一条短盲管（俗称口索stomochordd）前伸至吻内的海栖类群。包括肠鳃纲羽鳃纲两大类，其中有77以上的种类隶属于肠鳃纲，最常见的代表动物为各种柱头虫。,第一节 半索动物门的代表动物及其主要特征,（）柱头虫的外形和生活习性 柱头虫（Balanoglossus）属于肠鳃纲（Enteropneusta），体呈蠕虫形，由吻（proboscis）、领（collar）和躯干（trunk）三部分组成。躯干部最长，又可分为鳃裂区、生殖区、肝囊区和肠，末端为肛门。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。,第一节 半索动物门的代表动物及其主要特征,第一节 半索动物门的代表动物及其主要特征,（二）主要结构特征及功能 具有背神经索，一般认为这是背神经管的雏形；消化管的前端有鳃裂，为呼吸器官；口腔背面向前伸出一条短盲管，称为“口索”，这是半索动物特有的。,第一节 半索动物门的代表动物及其主要特征,第一节 半索动物门的代表动物及其主要特征,（三）结构和功能的适应1生物体类型体呈蠕虫状，或固着生活，后口式发育。半索动物曾经被分在脊索动物门中，也曾被视为无脊椎的脊索动物称为原索动物（protochordata）。和脊索动物相似，它有由背部上皮发生而来且中空的背神经索。但现在认为其口索与脊索不是同源器官，因此将其从脊索动物中分出，独立为半索动物。,第一节 半索动物门的代表动物及其主要特征,2身体结构三胚层，两侧对称，真体腔动物。身体不分节，只分为吻、领和躯干三个部分。通常咽上有鳃裂。身体分为前体、中体和后体，每部分都有分隔的体腔。躯干部细长，前部两侧向外延伸形成翼状板，内有生殖腺（生殖翼）。肛门在躯干部末端。,第一节 半索动物门的代表动物及其主要特征,3取食羽鳃类用触手冠样器官滤食，肠鳃类取食沉积物，通过鳃裂排除剩余的废物。4运动羽鳃类固着生活，而肠鳃类则穴居生活。5骨骼羽鳃类在咽的前部盲囊腹面有一棒状物，能够变硬，过去称为口索，曾经被认为是脊索的同源器官。,第一节 半索动物门的代表动物及其主要特征,6呼吸和循环系统l 气体交换可以通过鳃裂完成（由于纤毛作用，水由口进入咽，经咽裂、鳃囊及鳃孔流出，在这一过程中完成气体交换），其下有血管分布集中的区域，还可以通过体表完成。l 循环系统有可收缩的背血管和腹血管，之间以开放的血窦相连，因此，在循环方式上属于开放式循环。前体有可搏动的“心脏”驱动血液循环。7深透压调节和排泄含氮废物通过体表扩散排泄。,第一节 半索动物门的代表动物及其主要特征,8动作协调神经系统原始而特殊（身体表皮细胞基部的一层神经纤维网分别在背中线和腹中线加厚形成神经索，两神经索在躯干的前端相连形成一神经环再和位于表皮下的神经网相连）。中背神经索在领内形成领索，领索可能是动物的神经中枢，有巨大的神经细胞。9繁殖雌雄异体，异体受精。受精卵经过辐射卵裂，以后口式发育。肠鳃类形成柱头幼虫，或直接形成亚成体。有时也发生裂殖。羽鳃类行有性生殖及无性生殖。,第一节 半索动物门的代表动物及其主要特征,分类羽鳃纲（Class Pterobranchiata）小型（小于8mm），通常群体生活于分泌的管中，肠道为“U”形。无鳃裂或有两对鳃裂。代表动物有杆壁虫和头盘虫。,第一节 半索动物门的代表动物及其主要特征,肠鳃纲（Class Enteropneusta）固着生活。有多个鳃裂。代表动物为柱头虫。进化地位 半索动物的胚胎发育与棘皮动物相似，鳃裂及中空的背神经索又与脊索动物相似，说明半索动物与棘皮动物和脊索动物均有亲缘关系。根据对半索动物组织与胚胎的研究，证明口索与脊索既不同功、又不同源。,第二节 半索动物在动物界的位置,半索动物在动物界究竟处在什么地位，直到现在还有争论。一、支持归入脊索动物的依据1、具有口索？2、神经索在领部有狭窄的空隙相当于神经管3、具有鳃裂,第二节 半索动物在动物界的位置,二、反对归入脊索动物的依1、与棘皮动物更接近：后口、中胚层形成方式、幼虫形。2、脊索动物肌肉中的磷肌酸含有肌酸；非脊索动物的磷肌 酸含有精氨酸。3、半索动物与棘皮动物的肌肉中同含有肌酸和精氨酸。4、把口索直接看成是与脊索相当的构造，还欠说服力，因为根据一些研究报告，口索很可能是一种内分泌器官。5、具有一些非脊索动物的结构，例如腹神经索、开管式循环、肛门位于身体末端等等。,第二节 半索动物在动物界的位置,三、目前较一致的看法 作为无脊椎动物中的一个独立的门。与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。四、由演化地位引出的一个重要概念适应辐射辐 凡是分类地位很近的动物由于分别适应各种生活环境，经长期演变终于在形态结构上造成明显差异的现象，特称为适应辐射（adaptive radiation）。,
