动物生物学棘皮动物.ppt

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1、现存的棘皮动物有6000多种，常见的有海星、海胆、海参等，这些动物与前面所述的原口动物不同，在胚胎发育由原口（胚孔）形成动物的肛门，在与原口相对的一端，形成一新口，发育为口。以这种方式形成口的动物称为后口动物。为无脊椎动物中最高等的类群。棘皮动物、半索动物、脊索动物都属于后口动物。,3.4.10 无脊椎后口动物辐射对称的棘皮动物门 ECHINODERMATA 附：毛颚动物门、半索动物门,进化地位,棘皮动物为辐射型卵裂，而不是螺旋形卵裂；具有中胚层起源的内骨骼，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；由胚孔发育为成体肛门，于胚孔相对的一端形成口最原始的后口动物。,生物学特征,棘

2、皮动物是一个相当特殊的类群：1.体呈五辐射对称通过口面到反口面的中央轴，可做五次切割，所切除的两部分基本对称。2.骨骼由中胚层产生，并向体表突出成棘；3.具有由一部份体腔演交而成的水管系统和围血系统；4.没有神经节、中枢神经系统；5.辐射型卵裂，内陷法形成原肠胚，肠腔法形成中胚层和真体腔；口在原口相对的一端另行形成。所以棘皮动物是一类高等无脊椎的后口动物。,3.4.10.1 身体结构,1、外部形态；2、体壁、骨骼；3、水管系统；4、血系统、围血系统；5、消化系统和食性；6、神经系统；7、生殖、发育,1.外部形态,多数种类成体五辐射对称（pentamerous radial symmetry），

3、因幼体两侧对称，所以认为五辐对称是次生性的。,棘皮动物外部形态,2.体壁与骨骼,1）体壁：由表皮和真皮构成。表皮层：为一层柱状上皮，外有薄的角质层。细胞间散布有腺细胞、感觉和神经细胞。柱状细胞之下是真皮层。真皮层：分为结缔组织和肌肉层，其内是体腔膜。其它无脊椎动物体壁都没有真皮层。,2）骨骼：棘皮动物的内骨骼由许多钙质骨片组成；骨片可以形成棘（papilla）、叉棘、刺（spine）等突出于体表，使体表粗糙：不同形式的棘防卫、清除体表沉积物等；体壁还有皮鳃进行气体交换。,3.水管系统,棘皮动物所特有，形成管足，组成棘皮动的运动器官，并兼有呼吸作用。结构包括：筛板-石管-环水管-辐水管(5根)-

4、侧水管-管足囊和吸盘。水管系统里面充满液体，与海水等渗。运动时：借坛的伸缩，管足末端的吸盘可以借液压产生的真空吸附在物体上。实验证明：水管系统内的液体不与外界交换。,4.血系统、围血系统,棘皮动物没有专门的循环器官，靠体腔液完成营养物质的输送。有特殊的血系统（hemal system）和围血系统（perihemal system）。血系统：包括一套与水管系统相应的管道,与辐水管平行的辐血管，与环水管平行的环血管。围血系统：围绕循环系统的管腔。,5.消化系统和食性,结构：一般由口、食道和消化管组成。消化管的形状因种类不同而异。海星：消化管呈囊袋状，口面中央的口，短的食道，宽大的胃（贲门胃和幽门胃

5、）组成。幽门胃向腕内伸出2支幽门盲囊，能分泌酶。胃后为短的肠，有2-3个肠盲囊，末端开口于肛门。,6.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。,7.生殖、发育,多数是雌雄异体（少数海蛇尾和海参除外）。生殖腺位于各腕的基部两侧，反口面。精卵在海水中受精，受精卵为辐射卵裂，内陷形成原肠胚，肠腔法形成中胚层和3对体腔（前中后体腔囊），由胚孔发育为成体肛门，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。所以棘皮动物的五辐射对称是次生性的。,3.4.10.2 棘皮动

6、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,海蛇尾纲,海胆纲,海参纲,3.4.10.3 棘皮动物的进化地位,棘皮动物与无脊椎动物不同：卵裂(辐射卵裂)、(内陷法)形成原肠、(肠腔法)中胚层和体腔的形成、骨骼由中胚层产生。与脊椎动物相同之处：口的形成、肛门的形成。所以，科学家认为棘皮动物与脊索动物具有共同祖先。,附：毛颚动物门,绝大多数营浮游生活，运动迅速，为海洋浮游动物的组成部分。毛颚动物体形似箭，较小，体长多在40mm以下，半透明。体分为头、躯干和尾三部分，在头部口的周围有几行小刺，用以刮取食物，所以

7、称为毛颚动物。复层上皮，体腔有隔膜等特点，可能为原始后口动物中极特化的一支，与其他后口动物的类缘关系不很密切。,附：半索动物门（Hemichordata）后口动物中一个类群。约有100种，全部海产，体长约2.3mm2.5m，广泛分布于热带和温带沿海，潮间带分布最多。体呈蠕虫形，两侧对称,背腹明显，全身由吻、领和躯干三部分组成。,柱头虫,虫体内具有体腔包括：吻腔、领腔和躯干腔。口位于吻领交界处腹面，口腔背面向前突出形成一个盲管称为口索，又因短小，叫做半索动物。口后是咽，其背面两侧有U形裂缝，叫鳃裂。通过鳃囊的鳃孔与外界相通。咽后为肠，肛门在体末端。神经：位于在表皮层之下，背腹线处增厚成索状，在躯

8、干部前端有一环状神经。神经索在进入领中的部分出现了空腔，被认为是早期的神经管。,总结：主要特征是：1.有一背神经索，其前端内部形成一空腔，呈管状，一般认为是背神经管的雏形；2.消化管前端咽部处有成对的裂缝，称鳃裂；3.口腔背侧向前伸出一短的盲管，称口索（与脊索既不同功又不同源），过去误认为是脊索，因此命名为半索动物。进化地位：此类动物与无脊椎动物中的棘皮动物在演化上有着较近的类缘关系。根据是：同为后口动物；均为肠腔法形成中胚层；柱头虫的幼虫柱头幼虫与棘皮动物中海参的耳状幼虫结构非常相似。同时，半索动物又与脊索动物有着共同特征，如背神经索前端有腔，相当于脊索动物的背神经管；具鳃裂等。故半索动物是

9、非脊索动物和脊索动物之间的一种过渡类型。,小结,棘皮动物与前面各类多细胞三胚层动物的螺旋型卵裂不同，都是辐射型卵裂。早期的胚胎发育时不是端细胞法产生中胚层，而是以肠腔法形成中胚层和真体腔。原肠口(即胚孔)最终形成了成体的肛门，而成体的口则在原肠孔相对的一端另外形成，属于最原始的后口动物。棘皮动物的幼虫都是两侧对称，而成体都是次生性五辐射对称。成体身体表面有棘和刺突出体壁外。棘皮动物全部营海洋底栖生活，活动能力不强。有体腔形成的水管系统，血系统和围血系统，骨骼全部起源于中胚层，没有中枢神经系统和神经节。半索动物的胚胎发育与棘皮动物相似，鳃裂及中空的神经又与脊索动物相似，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。,思考,棘皮动物的主要特征是什么?半索动物的进化地位如何确定，根据是什么？,