多细胞动物导论及多孔动物门Porifera.ppt
第三章 多细胞动物的起源,在进化上可将动物分成三类：原生动物，中生动物，后生动物1、原生动物：单细胞，能独立生活，群体无细胞分化，每个细胞有相对独立性。2、后生动物：多细胞，细胞结构和功能分化，相互依赖，不能独立完成功能，由这些细胞组成组织和器官共同完成机体生命活动。3、中生动物：介于原生动物和后生动物之间的双胚虫。,一、从单细胞动物到多细胞动物,中生动物相对于原生动物而言多C动物后生动物。中生动物是介于二者之间的过渡类群。约50种，全部寄生在海洋无脊椎动物体内，个体细胞数目20-30个。,二胚虫,菱形虫纲直泳虫纲,二、多细胞动物起源于单细胞动物的证据,1、古生物学方面 从不同地层中的化石种类来判断。古代动、植物遗体地壳变迁和造山运动化石。越是古老的地层，化石种类越简单，而愈近地层中的化石种类则较复杂。动物简单复杂，先有单细胞动物，后有多细胞动物。,近年来有人发现了27亿年前的藻类沉积石灰岩，说明了藻类出现的年代。真核细胞的化石已经发现在大约1214亿年前的地层中。大约有6亿多年的时间，地球上只有软体动物。到寒武纪初期，出现了具有骨骼的动物。,地质年代的划分 一般认为，地球的历史约为46亿年以上从46亿年至38亿年前为冥古代从38亿年至26亿年前是太古代.蓝藻和细菌 从25亿年至5亿7千万年前是元古代.已出现真核细胞，原生动物相当繁盛 从5亿7千万年至2亿3千万年前是古生代.藻类和无脊椎动物发展迅速 生物成功登陆，蕨类；鱼类、两栖类繁盛 从2亿3千万年至6千7百万年前属中生代 是爬行动物、昆虫和高等植物大发展的时期 从6千7百万年前到现在是新生代 现代被子植物和哺乳动物繁盛,2、形态学方面 从现存的动物种类来看，有单细胞原生动物，还有处于不同发展水平的多细胞动物，形成了简单复杂、低等高等的序列。特别是群体鞭毛虫，如团藻、盘藻等是介于单细胞和多细胞之间的过渡类群。由此推断:单细胞动物过渡类群多细胞动物。,动物的个体发育,1、个体发育的概念：指每个动物个体的发生过程。存在于多细胞动物中。2、重要时期：人为地分为三个时期胚前期、胚胎期、胚后期。1）胚前期：形成成熟的精卵细胞。,3、胚胎学方面,胚胎发育：受精卵卵裂囊胚原肠胚中胚层、体腔胚层分化一个个体。根据生物发生律：个体发育是系统发育简短而迅速的重演，说明多细胞动物起源于单细胞动物。,3）胚后期：孵化出幼体至成虫性成熟（死亡）。孵化：发育成熟的幼体破卵而出的过程。变态：动物在生长过程中形态结构、生活方式发生很大变化的现象。变态发育（间接发育）多数无脊椎动物具有。无变态发育（直接发育）例如：衣鱼、跳虫。,胚胎及胚后发育,三、胚胎发育的重要阶段,（一）受精与受精卵雌雄个体雌雄生殖细胞。雌性生殖细胞卵(含卵黄)。成熟卵极性：动物极：细胞质多，细胞核一般位于卵黄较少的一端 植物极：卵黄较多的一端。,非洲爪蟾的未受精卵，示动物极半球有较多的色素，植物极半球有较多的卵黄。,根据卵黄的多少，又可将卵分为：少黄卵卵黄含量少，分布均匀棘皮动物、文昌鱼、海绵动物、哺乳类；多黄卵卵黄丰富、分布不均匀乌贼、鱼类、爬 行类、鸟类、昆虫的卵。中黄卵卵黄中度海鞘、两栖类。雄性生殖细胞精子。个体小，能活动。受精：卵+精子 受精卵 这个过程就是受精。受精作用的意义在于形成具有双重遗传性的合子，受精卵是新个体发育的起点，是新生命的开始。,仓鼠卵子,（二）卵裂卵的结构植物极：卵黄多动物极：细胞质多卵裂方式：完全卵裂：均等卵裂 不均等卵裂不完全卵裂 盘裂 表面卵裂,完全卵裂：整个卵C都分裂少黄卵。均等卵裂：卵黄分布均匀分裂球大小相等棘皮动物、文昌鱼。,不均等卵裂:卵黄分布不均匀分裂球大小不均匀蛙。,海胆的卵裂 B 2细胞期，C 4细胞期，D 32细胞期,蛙的早期卵裂。A 第一次卵裂，B 第二次卵裂，C 第四次卵裂，动物极和植物极细胞出现差异。,不完全卵裂：不含卵黄的C质部分卵裂多黄卵。盘裂：动物极的C质部分卵裂头足类、鱼类、爬行类和鸟类。,表面卵裂：卵的表面卵裂中黄卵昆虫等节肢动物。,斑马鱼的盘状卵裂过程,果蝇胚胎的表面卵裂,（三）囊胚期 分裂球实心桑椹胚中空囊胚。中间空腔囊胚腔。周围C层囊胚层。,囊胚腔,囊胚层,蛙囊胚期1、囊胚腔；2、卵黄细胞,整个动物界原肠作用方式变化多样，但总体可概括为五种细胞运动机制，即内陷（invagination）：海星、海胆内移（ingression）：水螅、水母、石灰海绵、苔藓虫分层（delamination）：水螅、水母内转/卷（involution）：头足类、鱼类外包（epiboly）：软体动物同一原肠胚常常包括几种细胞运动方式。,（四）原肠胚期,原肠作用过程中细胞的五种运动方式,原肠内陷,内陷、内移、分层、内转、外包原肠胚:原肠腔 内胚层 外胚层 胚孔（原口）,外胚层,内胚层,原肠腔,胚孔,（五）中胚层和体腔的形成 内、外胚层中胚层体腔：有两种方式：,1、端细胞法（裂体腔法、终胚法）胚孔两侧，内外胚层交界处各有一个细胞分裂成很多细胞，形成索状，伸入内外胚层之间，形成中胚层细胞。在中胚层之间形成的空腔即为体腔（真体腔）。由于是在中胚层细胞间裂开形成的，又称裂体腔。原口动物和高级脊索动物以端细胞法形成中胚层和体腔。原口动物：在胚胎发育过程中，原口形成口的动物。包括：腔肠动物，扁形动物，线形动物，环节动物，软体动物，节肢动物。,2、体腔囊法（肠体腔法）原肠背部两侧，内胚层细胞向外突出形成二个囊体腔囊，脱落后形成中胚层，中胚层包围的空腔即为体腔。由于体腔囊来源于原肠背部两侧，又称为肠体腔。后口动物由此方法形成中胚层和体腔后口动物：在胚胎发育过程中，原口形成动物的肛门，在相反方向的一端由内胚层内陷形成口的动物。棘皮动物、毛颚动物、半索动物及脊索动物属于后口动物。,3.胚层的分化细胞分化：由于遗传性、环境、营养、激素和细胞群之间相互诱 导等因素影响，使细胞由简单、均质性、可塑性 复杂、异质性、稳定性的细胞。动物机体一切组织、器官胚胎三个胚层分化而来的：内胚层：大部分消化管上皮、消化腺、呼吸器官、内分泌腺、排泄和生殖器官的小部分。外胚层：皮肤上皮及衍生物、N组织、感觉器官、消化管的两端。中胚层：肌肉组织、结缔组织（包括骨骼、血液）排泄和生殖器官的大部分。,内呼消腺体，外皮感神经，中内生肌排。,内胚两道上肝胰，外胚表附神感器，中胚脊索和真皮，肌内泻殖循环系。（“两道上”是最基本的消化道和呼吸道上皮，肝和胰则是腺体的代表）,四、生物发生律（biogenetic law）/重演论（recapitulation law）,德国博物学家赫克尔(Heakel,18341919)1866年在达尔文进化论的影响下，根据生物进化论观点对胚胎学进行总结得出，解释了个体发育与系统发展的关系。系统发展：个体的发育史和由同一起源所产生的生物群的发展史。动物各类群发生、发展的历史过程或种族的发展史。,例如：蛙的个体发育与系统发育的对应关系 个体发育：系统发育：受精卵 单细胞（原生动物）囊胚 单细胞群体（团藻）原肠胚 腔肠动物 三胚层 三胚层动物 无腿蝌蚪鱼类动物 有腿蝌蚪有尾两栖类 成体蛙 无尾两栖类,生物发生律：生物发展史可分为2个密切联系的部分：个体发育和系统发展（发育）。个体发育史是系统发展史的简单而快速的重演。,蝌蚪的几个时期,四、关于多细胞动物起源的学说,关于多C动物的起源问题，有许多观点，其中后生动物起源于群体鞭毛虫的学说被广为接受。（一）群体学说 赫克尔原肠虫说：类似团藻球形群体内陷原始多C动物的祖先。梅契尼柯夫的吞噬虫说：由一层C构成的群体个别C吞食后内移原始二胚层动物祖先。,（二）合胞体学说Hadzi（1953）和Hanson（1977）认为多细胞动物来源于多核纤毛虫的原始类群。后生动物的祖先是合胞体结构（多核细胞）后来每个核获得一部分细胞质和细胞膜形成了多细胞结构。由于纤毛虫倾向于两侧对称，该学说主张后生动物的祖先是两侧对称的，并由其发展成为无肠类扁虫。反对意见：任何动物的胚胎发育都未出现多核分化成细胞的现象,（三）共生学说认为不同种原生动物共生在一起，发展成为多细胞动物。反对意见：存在遗传学问题，没有共同的遗传基础,
