《动物学两栖纲》PPT课件.ppt

两栖纲,从水生到陆生的转变两栖纲的主要特征两栖纲的分类,第一节 从水生到陆生的转变,两栖动物是指在个体发育中经历幼体水生和成体水陆兼栖生活的变温脊椎动物（极少数种类终生生活在水中次生性）。两栖动物主要分布于热带、亚热带和温带地区，而在寒带和海岛上很少出现；现存两栖动物约4200种，我国产280多种。目前最早发现的两栖类化石为鱼头螈，其与古总鳍鱼在头骨、肢骨等方面均有惊人的相似。,一、水陆环境的主要差异,介质密度：水的密度约为空气的1000倍。温 度：陆地温度的变化较剧烈。含 氧 量：空气中的含氧量至少比水中大20倍。环境多样性：陆地地形更为复杂，为动物的栖息、隐蔽提供了优越的条件。,二、由水生过渡到陆生所面临的主要矛盾及解决矛盾的具体措施,如何在陆地上支撑体重并完成运动？（五趾型附肢）如何在空气中完成呼吸？（肺呼吸）如何防止机体水分蒸发？（被有角质鳞片、羽毛或毛发）如何在陆地上繁殖后代？（羊膜卵）如何保持相对稳定的体温？（完全的双循环）如何同纷繁复杂的环境相适应？（高度发达的神经系统及感官）,五趾型附肢,鱼类：仅靠单支点的附肢摆动维持平衡，尾和躯体的摆动是其主要的运动方式。,两栖类：必须有强大的附肢将身体支撑起来抵抗重力；同时还必须能推动躯体在地面移动，鱼类简单的附肢结构无法完成。,两栖动物的五趾型附肢具有强有力的附肢以及多支点的杠杆运动的关节，这使得两栖动物可以利用四肢将身体支撑起来以抵抗重力，并能推动动物躯体在地面上灵活移动。肩带不直接附着于头骨或脊柱（活动范围扩大，动作的复杂性和灵活性增加），而腰带直接与脊柱联结（牢固性增加），这是四足动物肢骨联接的共同特点，也是与硬骨鱼类的根本区别。,五肢附肢（Pentadactyle limb）,三、两栖纲在系统演化上的主要进步特征（两栖纲对陆生的初步适应性）,出现五趾型附肢解决了在脊椎动物陆上的体重支持和运动完成的问题，使登陆成为可能。出现肺解决了脊椎动物在陆上的呼吸问题。出现听骨（耳柱骨）为中耳结构，促进了听觉功能的提高。,四、两栖纲适应陆生的不完善性,肺呼吸的功能不够强，尚需皮肤呼吸或口腔粘膜呼吸加以辅助。皮肤裸露，保持体内水分的问题没有解决。尚不能在陆上繁殖，卵的受精、发育和幼体发育都必须在水中进行。不完全的双循环，尚不能维持相对稳定的体温。,第二节 两栖纲的主要特征,外形皮肤骨骼系统肌肉系统消化系统,呼吸系统循环系统排泄系统神经和感官生殖和发育,一、体形,蚓螈型：似蚯蚓，四肢退化，尾短而不明显；穴居生活（如蚓螈和鱼螈等）。鲵螈型：四肢短小，尾非常发达；终生水栖或繁殖期水栖（如蝾螈和大鲵等）。蛙蟾型：体形短宽，四肢强健，无尾；水陆兼栖（如各种蛙类和蟾蜍）。,1、体型,1）头部的重要构造,头形扁平而略尖；具有一对内、外鼻孔；具眼睑和瞬膜；具鼓膜；鸣囊（内或外声囊）。,2、体部,两栖类的身体可分为头、躯干、尾和四肢；头与躯干以颅骨后缘分界，躯干与尾以泄殖腔孔分界。,部分两栖类的体表不光滑：瘰粒蟾蜍背褶黑斑蛙肤褶（肤嵴）虎纹蛙肋沟大鲵疣粒棘胸蛙,2）躯干部的重要结构,3）四肢,蛙蟾的四肢发展不平衡：前肢短小，具4指（第一指隐于皮下组织），且指间无蹼，主要起支撑身体前部的作用；后肢发达，5趾，且趾间具蹼，适于游泳和在陆地上跳跃。,吸盘树栖或溪流蛙类的指、趾末端膨大成一吸盘构造，可吸附在一定介质之上。婚瘤在生殖季节，雄蛙前肢的拇指基部，有棕黑色的隆肿突起，称为婚瘤，为抱对之用。,二、皮肤及衍生物,1.皮肤结构,表皮,真皮,角质层,生发层,疏松层,致密层,2.皮肤特点,皮肤裸露，富于腺体，是现代两栖类的显著特征；表皮轻微角质化（但不同于高度角质化形成的死细胞）；表皮含有丰富的粘液腺；真皮内具有色素细胞保护色。,两栖类的粘液腺为多细胞腺体，下陷于皮肤深层，可分泌粘液。粘液功能：A、减少体内水分散失；B、有助于皮肤呼吸；C、调节体温。特化 耳旁腺（鳃腺）和毒腺,3.皮肤衍生物,色素细胞 腺体,表皮和真皮中有成层分布的色素细胞，构成两栖动物的体色和体纹色素细胞有不同颜色，通过色素细胞的扩散和集中引起体色变化：保护色,艾氏树蛙 Chirxalus eiffingeri,台北树蛙 Rhacophorus taipeianus,花箭毒蛙,蟾酥：蟾科动物中华大蟾蜍、黑眶蟾蜍的耳后腺及皮肤腺分泌的白色浆液干燥物,中华大蟾蜍 Bufo bufo,黑眶蟾蜍 Bufo melanostictus,箭毒蛙 Dendrobates sp.-ABT-594镇痛剂,三、骨骼系统,1.头骨,无眶间隔、脑颅属于平底型。骨化程度不高。枕髁2个，由外枕骨形成。颌弓与脑颅连接为自接型。初生颌退化，次生颌执行上、下颌的功能。舌颌骨转化为耳柱骨。鳃弓大部分退化并消失。,耳柱骨两栖类的鼓膜与内耳卵圆窗之间存在的一种骨质棒状构造，是由胚胎期的舌颌软骨演化形成的，它能将鼓膜所感受的声波传导至内耳并在内耳中产生听觉，故又名“听骨”。,颌弓和脑颅为自接型联结双接型：颌弓自身和脑颅联结，并通过舌颌骨和脑颅联结(原始的软骨鱼类)舌接型：颌弓通过舌颌骨和脑颅联结(多数鱼类)自接型：颌弓直接和脑颅联结(陆栖脊椎动物),2.脊柱,1）颈椎,颈椎1枚寰椎。寰椎的出现使得两栖类的头部有了上下运动的可能。横突不发达，且无肋骨。,2）躯干椎,躯干椎7200枚。由椎体、棘突、前关节突和后关节突组成。椎体少为双凹型，多为前凹型或后凹型增大椎体间的接触面，提高支持体重的效能。,3）荐椎,荐椎1枚，其横突和肋骨粗大。荐椎与腰带直接连接，使得后肢获得稳固支持。,4）尾椎,有尾类的尾椎由多个椎骨构成。无尾类的尾椎出现愈合而形成一棒状的尾杆骨。,3.带骨和肢骨,1）带骨,肩带游离；主要由肩胛骨、乌喙骨、上乌喙骨、锁骨组成。腰带通过荐椎和脊柱相连；髂骨、坐骨和耻骨组成。,固胸型（蛙类）：肩带的左右上乌喙骨在腹中线处相互平行愈合在一起。弧胸型（蟾蜍）：两侧肩带的上乌喙骨在腹中线彼此重迭愈合。,2）肢骨五趾型附肢,3）胸骨,从两栖类开始出现胸骨（为陆生四足类所特有）。两栖类的胸骨与躯干椎的横突或肋骨互不连接。,四、肌肉系统,肌节已不明显，肌隔消失，大部分肌节均愈合并经过移位，形成身体上一块块的肌肉（肌块）。轴上肌减少，轴下肌分化为腹直肌和腹斜肌。附肢肌发达与两栖类上陆后的多种运动形式相联系的。鳃肌大多退化，一部分转变为咽喉部的肌肉。,与鱼类相比较，陆生脊椎动物的骨骼越来越简化，肌肉越来越复杂,五、消化系统,口腔咽食道胃小肠（分为十二指肠和回肠）大肠肛门泄殖腔及泄殖腔孔,1.消化道,有肌肉质的舌具有唾液腺(润湿食物，协助吞咽)具唾液腺和肌肉质的舌是陆生脊椎动物的特点,两栖动物的捕食和牙齿A 蛙的捕食;B 洞螈的捕食;C 蛙齿,1）舌,2）肠,肠有明显分化（大肠和小肠）。小肠的功能为消化和吸收（前段为十二指肠，后段为回肠）。大肠（又称直肠）的功能为吸收水分和聚集不消化食物。,2.消化腺,肝脏分23叶；位于体腔前半部。胰脏狭长状；位于十二指肠的肠系膜上。,六、呼吸系统,幼体以鳃进行呼吸；成体主要以肺进行呼吸；成体具有辅助呼吸器官皮肤和口腔粘膜。,1、呼吸方式,肺绝大多数种类（陆生脊椎动物和次生性水生脊椎动物）成体的主要呼吸器官，位于心和肝的背侧，为一对中空半透明的富有弹性的薄壁囊状结构。肺内被网状隔膜分隔为许多小室，即为肺泡（增大相对表面积）；肺泡壁密布有微血管（在肺泡内可完成气体交换）。,冬季，很多两栖动物停止肺呼吸，靠皮肤呼吸摄取氧气,2、口咽式呼吸,概念：口咽式呼吸两栖动物的呼吸动作主要依靠口腔底部的颤动升降来完成，并由口腔粘膜进行气体交换。外鼻孔瓣膜开启，喉门关闭，口底下降空气由内鼻孔入口；口底抬升口气出口。在此过程中，由口腔粘膜完成气体交换功能。外鼻孔关闭，口底上举，喉门开启空气由口腔入肺；口底下降，腹壁肌肉收缩以及肺脏本身的弹性收缩空气出肺。在此过程中，由肺完成气体交换。,3、声带,声带为陆生四足动物所具有；脊椎动物中，从两栖类开始出现声带。声带是两片富有弹性的纤维带，长在杓状软骨内侧。当空气自肺中冲出时，就会引起声带游离缘的振动而发声。雄蛙声囊相当于共鸣箱，能使声带所发出的声音因共鸣而扩大。雌蛙没有声囊。蟾蜍无论雌雄性皆无声囊。,七、循环系统,1、心脏,由静脉窦、二心房、一心室和动脉圆锥(能搏动)组成,2、不完全的双循环,两栖动物的血液循环为双循环，即血流的全过程包括两条途径：体循环（多氧血自左心室压出，流到身体各部，经过气体交换后流回右心房）和肺循环（缺氧血由右心房入右心室，再入肺，并在肺中进行气体交换后的多氧血又回到左心房。两栖动物的心室没有出现分隔，其内部的缺氧血和多氧血混合，它们的血液循环属于不完全的双循环。,变温动物,两栖动物由于不完善的双循环，动脉血液中的含氧量不充分，造成组织细胞中物质的氧化效率不高，新陈代谢甚为缓慢，产生的热量少，不足以抵消所丧失的热量，加上没有良好的保温条件，也不具备完善的体温调节机制，因而不能维持恒定的体温，在很大程度上随环境温度而变化，主要靠吸收太阳热能来提高体温，所以成为变温动物，又叫冷血动物。,冬眠与夏眠,最适宜两栖类正常生活的温度是1015，当温度降到78或到3739 升高时，大都进入休眠状态，称为冬眠或夏眠。这期间动物不食不动，心脏跳动、呼吸、血液循环及一切新陈代谢都降到最低限度，靠贮积的脂肪来维持生命。,八、排泄系统,由肾脏、输尿管、膀胱和泄殖腔组成幼体：前肾；成体：中肾排泄物主要是尿素排泄系统承担调节体内水分的功能蛙的肾小球对水有很强的通透性，对于水栖种类维持内环境的稳定具有重要意义肾小管对水分重吸收功能较差，膀胱承担部分功能。两栖动物只能生活在湿润地区,九、神经系统和感觉器官,1.脑,结构：端脑、间脑、中脑、小脑和延脑低等性：分化程度不高，仍排列在同一个平面上，无明显脑曲。进化性：大脑的体积增大，其腹部和侧面保留有神经细胞构成的古脑皮，且在顶部也发生了零星的神经细胞，称原脑皮。,2.脊髓,颈膨大和腰膨大与四肢发达及运动加强有关，为该处的神经细胞和纤维增生所致。,背面观,腹面观,3.感觉器官,两栖动物的幼体或部分水栖鲵螈（肥螈等）身体两侧具有侧线。其构造与鱼类极为相似。,1）侧线器官,2）视觉器官,具有能活动的眼睑和瞬膜，以及泪腺和哈氏腺；晶体与角膜的间距较远，适于观察远处物体；具有“睫状肌”（脉络膜张肌），可协助调节视觉作用。视觉调节方式：改变晶体与角膜之间的距离、改变晶体的弧度。两栖类的视觉初步适应了陆生，但其视觉能力不强。,3）听觉器官,内耳的球状囊的后壁开始分化出雏形的瓶状囊（听壶），具有感受音波的作用。从两栖类开始，内耳开始真正兼有平衡感觉和听觉功能。两栖动物不仅具有内耳，而且出现中耳。耳柱骨与鱼类的舌颌骨同源，位于鼓膜和内耳之间，起将鼓膜所感受的音波传导至内耳的作用。,两栖类不仅具有外鼻孔，且具有内鼻孔（开口在口腔前部顶壁）。鼻腔内壁衬有嗅粘膜，其上分布有嗅神经；鼻腔又是两栖类肺呼吸的气体通道；两栖类的鼻腔兼有嗅觉和呼吸的双重功能。,4）嗅觉器官,瓶状囊,十、生殖系统,生殖腺：精巢（不同两栖类群的精巢形状不同，如蛙的卵圆形、蟾的长柱形和蝾螈的分叶状）。生殖导管：输精小管、输精尿管、储精囊。缪勒氏管雄性蛙蟾类体内保留有细小而明显的输卵管，即为退化的缪勒氏管。毕特氏器少数蟾类（如蟾蜍属等）的生殖腺前缘附生有一个形状各异的结构，是由蝌蚪生殖腺前部经膨大和变态形成的，即为毕特氏器；它相当于退化卵巢的参与部分，其中含有无数尚未分化或发育不完全的卵细胞。,1.雄性,生殖腺：卵巢囊状，颜色随发育程度的不同而不同。生殖导管：输卵管。,2.雌性,两栖类的输卵管与卵巢不直接相通；输卵管的前端膨大为一漏斗状构造，末端膨大为子宫。卵成熟后进入腹腔，通过腹腔膜上的纤毛活动和腹肌收缩而进入输卵管前端的漏斗，并向后方移动；在此过程中，包裹上由管壁分泌的角质形成卵胶膜。子宫末端开口于泄殖腔，并以泄殖孔开口于体表。相关研究已经表面，输卵管分泌物是两栖类成熟精子受精必不可少的物质条件。,卵胶膜的生物学意义 薄而轻，可吸水膨胀而漂浮于水面，以充分接受阳光；促进精子正常受精、保护受精卵。,脂肪体蛙蟾类生殖腺前方都有一对指状的脂肪体，是供给生殖腺发育所需的营养结构。脂肪体随着生殖阶段的不同而呈现为大小上的差异。,林蛙油（东北地区特产）,东北林蛙,黑龙江林蛙,3、生殖方式,抱对现象（蛙蟾类）求偶行为（鲵螈类）绝大多数两栖类为卵生，仅少数为卵胎生（如泳蟾、尾蟾和少数蝾螈）。,4、胚胎发育和变态,胚胎发育 幼体阶段 成体,青蛙生活史的三个重要阶段：,幼体阶段 成体阶段水生 陆生以鳃呼吸 以肺呼吸具侧线器官 侧线器官退化无五趾型附肢 有五趾型附肢 一心房、一心室 二心房、一心室单循环 不完全的双循环,第三节 两栖纲的分类,蚓螈目（无足目）蝾螈目（有尾目）蛙形目（无尾目）,现存两栖纲动物共约4200种，我国产280多种；可分为3个目,一、蚓螈目,形似蚯蚓，多穴居生活；没有四肢；基本无尾或仅有极短的尾；身上有很多环褶；有眼睛，但是比较退化；在鼻和眼之间有可以伸缩的触突（嗅觉）；部分具有骨质真皮鳞；肉食性（以土壤中的蚯蚓和昆虫幼虫为食）；我国仅产一种版纳鱼螈。,版纳鱼螈,吻蚓,圣多美裂蚓,二、蝾螈目,蝾螈目是两栖动物中最不特化的一目。终生有尾；多数有四肢；幼体与成体比较近似；水生、陆生或树栖；有尾目成员中的个体差异是两栖动物中最大的，其中最大的中国大鲵身长可达1.8米，最小的当属墨西哥的索里螈，身长仅3厘米。,中国大鲵,索里螈,1.隐鳃鲵科,隐鳃鲵科有2属3种，即美洲东北部的隐鳃鲵（美洲大鲵）、中国的中国大鲵和日本的大鲵。隐鳃鲵科成员终生生活在活水中。口大眼小，无眼睑。背部光滑，散有小疣粒，具纵行肤褶。犁骨齿呈长弧排列，与上颌齿平行。幼体有鳃，成体时消失。椎体双凹形。体外受精。隐鳃鲵科的三个成员是现存最大的三种两栖动物，其中中国大鲵身长可达1.8米，日本大鲵身长1.5米，美洲大鲵身长0.75米。,中国大鲵,日本大鲵,美洲大鲵,中国大鲵也是我国有尾目中最著名的代表，由于叫声似婴儿啼哭，又被称为娃娃鱼。,现存有尾目中最大的一种；头部扁平、钝圆，口大，眼不发达，无眼睑；身体前部扁平，至尾部逐渐转为侧扁；体两侧有明显的肤褶，四肢短扁，指、趾前五后四，具微蹼；尾圆形，尾上下有鳍状物；体表光滑，布满粘液；身体背面为黑色和棕红色相杂，腹面颜色浅淡。生活在山区的清澈溪流中，多匿居在山溪的石隙间，洞穴位于水面以下；每年78月间产卵。产于华北、华中、华南和西南各省。大鲵为我国特有物种，因其叫声也似婴儿啼哭，故俗称“娃娃鱼”。由于肉味鲜美，被视为珍品，遭到捕杀，资源已受到严重的破坏，需加强保护。目前是我国二级保护动物。,中国大鲵,2.小鲵科,小鲵科成员体型很小，身长不超过25厘米。具有活动性眼睑。犁骨齿呈“U”型或排列成左右两短列。椎体双凹型。皮肤光滑，体侧有明显肋沟。体外受精。,极北小倪,山溪鲵,小鲵科依生活方式的不同可分为两大类群，一类为陆栖（如小鲵、极北鲵、爪鲵等），生活于林间潮湿的地面，仅在繁殖栖回到溪流中；另一类为水栖（如北鲵、山溪鲵等），多生活在寒冷山溪中，不远离水源。,3.蝾螈科,全长小于20cm。皮肤光滑或有疣瘰，肋沟不明显。指4趾5。椎体后凹型。具活动性眼睑。犁骨齿呈“”形。体内受精。我国产6属18种。代表动物有肥螈和东方蝾螈。,肥螈,东方蝾螈,三、蛙形目,体形短宽，四肢强健，适于跳跃和游泳；成体无尾；皮肤裸露，富于腺体；具有活动性眼睑和瞬膜；多具鼓膜；椎体前凹型、后凹型、变凹型或参差型；尾杆骨；多无肋骨，而胸骨发达；变态明显。,无尾目包括现代两栖动物中绝大多数的种类，也是两栖动物中唯一分布广泛的一类。无尾目的成员统称蛙和蟾蜍，蛙和蟾蜍这两个词并不是科学意义上的划分，从狭义上说二者分别指蛙科和蟾蜍科成员，但无尾目远不止这两个科，而其成员都冠以蛙和蟾蜍的称呼，一般来说，皮肤比较光滑、身体比较苗条而善于跳跃的称为蛙，而皮肤比较粗糙、身体比较臃肿而不善跳跃的称为蟾蜍。无尾目历史悠久，三叠纪便已经出现，直到现代仍然繁盛，除了两极、大洋和极端干旱的沙漠以外，世界各地都能见到，但在在热带地区和南半球尤其是拉丁美洲最为丰富，其次是非洲。,1.盘舌蟾科,舌端无缺刻，舌四周与口腔粘膜相连；上颌具齿；无声囊；后凹型椎体，第二至四椎骨具肋骨；肩带弧胸型。我国4种，主要分布于云、贵、川和广西。,绣锦盘舌蟾,产婆蟾,东方铃蟾,东方铃蟾,舌卵圆形，舌端游离且具缺刻；上颌具齿，常无下颌齿和犁骨齿；趾间无蹼或蹼不发达；肩带弧胸型；椎体变凹型。我国产8属63种，局限于南方山区溪流之中。,强刃锄足蟾,峨嵋髭蟾,2.锄足蟾科,背部具瘰粒；头部具骨质棱嵴；耳旁腺发达；鼓膜多明显；舌端游离但无缺刻；无颌齿和犁骨齿；椎体前凹型；肩带弧胸型。,中华大蟾蜍,黑眶蟾蜍,3.蟾蜍科,花背蟾蜍,花背蟾蜍,上颌具齿，且多具犁骨齿；舌端多具缺刻；椎体参差型；肩带固胸型。,黑斑蛙,中国林蛙,泽蛙,4.蛙科,虎纹蛙（田鸡）,海蛙,金线蛙,棘胸蛙（石鸡）,5.雨蛙科,皮肤光滑、无疣粒或肤褶，具上颌齿和犁骨齿，肩带弧胸型，指、趾末端具吸盘及马蹄形横沟。雄性喉部有单个内声囊，鸣声响亮。我国产9种。,日本雨蛙,东北雨蛙,6.树蛙科指、趾端具吸盘，并有马蹄形横沟；肩带固胸型，椎体参差型，树栖。我国约有43种。,中国树蛙,斑腿树蛙,大树蛙,7.姬蛙科头狭而短，口小，多数无上颌齿和犁骨齿，指、趾间无蹼，肩带固胸型，椎体前凹型，我国约有14种。姬蛙科多是小型蛙类，最小的身长不到1.5厘米，但是也有少数身长科达到8-9厘米。,饰纹姬蛙,小姬蛙,小 结,水陆环境主要差异（密度、温度、含氧量等）动物由水生到陆生所面临的主要矛盾（体重支持和运动、呼吸、水分保持、繁殖、体温保持以及感官和神经）两栖类对陆生的初步适应性（五趾型附肢、肺、感官和神经）和不完善性（肺、水分保持、繁殖、变温）,第一节：从水生到陆生的转变,第二节 两栖类的主要特征,外形：体型、身体分部以及各部的重要结构（尤其是头部）皮肤的主要特点：裸露且富于腺体，表皮轻微角质化。骨骼系统：头骨（形状？眶间隔？颅型？枕髁？颌弓与脑颅的联结方式？耳柱骨）脊柱：颈椎、躯干椎、荐椎和尾椎（尾杆骨）；胸骨 附肢骨骼：肩带、腰带与脊柱的连接情况？五趾型附肢肌肉系统消化系统（消化道大肠和小肠、肛门开口；消化腺）呼吸系统（肺、皮肤呼吸；口咽式呼吸）循环系统不完全的双循环；心脏构成、动脉弓分化情况。排泄系统：肾脏（后位肾）、输精尿管、泄殖膀胱。,神经：原脑皮感官：侧线、视觉（眼睑、瞬膜、泪腺和哈氏腺，调节功能和方式，近视与远视）、听觉（内耳的瓶状囊或听壶、耳柱骨或听骨与中耳、鼓膜）、嗅觉（鼻腔、内鼻孔）。生殖和发育 雄性：输精尿管，缪勒氏管和毕特氏器、脂肪体；雌性：卵胶膜、脂肪体；抱对现象、变态,第三节 分类,蚓螈目蝾螈目蛙形目,作业,简述鱼类鳍的类型、鳍条的组成、尾鳍类型及鳍式。比较鱼类和两栖类的骨骼系统的异同。总结两栖纲对陆生的初步适应性及其不完善性特点。,