生物体结构与功能的统一部分.ppt

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1、8 生物体结构和功能的统一,中山大学 生命科学学院动物学研究室 苗素英副教授,生物体结构和功能的统一 以脊椎动物的生活为例,8.1 脊椎动物的分类和演化8.2 鱼类对水生生活的适应8.3 动物从水生到陆生的适应8.4 鸟类对飞翔生活的适应,脊索动物门 Chordata 尾索动物亚门 Urochordata 头索动物亚门 Cephalochordata 脊椎动物亚门 Vertebrata 圆口纲 Cyclostomata 鱼 纲 Pisces 两栖纲 Amphibia 爬行纲 Reptilia 鸟 纲 Aves 哺乳纲 Mammalia,脊 椎 动 物 的 分 类,脊椎动物各大类群的演化关系,8

2、.2 鱼类对水生生活的适应,怎样快速游泳？怎样浮在水中？怎样呼吸水中的氧气？怎样调节身体的渗透平衡？怎样在水中繁殖？怎样在水中藏匿？,鱼的体形对游泳的适应,鱼鳍对游泳的适应,肌肉：具肌隔，分节呈锯齿状排列的躯干部肌肉是游泳前进的主要动力。皮肤：皮肤分泌的黏液，减轻水流的摩擦力。运动方式,对游泳的适应,身体比重的调节鳔,气体交换面积大 壁薄 丰富的毛细血管 逆流循环,有效的呼吸器官,鳃 弓,鳃 耙,鳃 丝,鳃小片,硬骨鱼的渗透调节,淡水鱼类：肾脏排水 吸盐细胞吸盐 食物摄取盐分海水鱼类：吞入海水 泌盐细胞排盐,血液中保持2%的尿素,软骨鱼的渗透调节,鱼类的渗透调节,卵生体外受精，体外发育,鱼类在

3、水中繁殖,卵胎生体内、外受精，体内发育。,鱼类的繁殖,海龙目 海龙,鱼类在水中藏匿,一種在台灣海域珊瑚礁區常見的比目魚，豹紋(Bothus pantherinus),鱼类在水中藏匿,淡水鱼类、珊瑚礁鱼类等,8.3 动物从水生到陆生的适应,从水生到陆生面临的困难有哪些？怎样通过身体结构的逐步完善来克服困难？,1）在陆地上支持体重并完成运动2）呼吸空气中的氧气3）防止体内水分的蒸发4）在陆地繁殖5）维持体内生理生化活动所必须的 温度条件6）适应陆地生活的感官和完善的神经系统,动物从水生到陆生面临的困难,两栖类、爬行类、鸟类、哺乳类 对陆生生活的逐步适应,1）怎样在陆地支撑体重并产生运动？2）怎样呼

4、吸空气中的氧气？3）怎样防止体内水分蒸发？4）怎样在陆地上繁殖？5）怎样在陆地上维持新陈代谢所需温度身体温度？6）感官和神经系统怎样适应陆地环境？,在陆地上运动,在陆地上呼吸,在陆地上防水分蒸发,两栖动物在水中繁殖,在陆地上繁殖,在陆地上保持新陈代谢所需温度,鱼类,两栖类和爬行类,鸟类和哺乳类,协调复杂的机能活动和适应多变的环境条件的神经系统,大脑和小脑的体积增大，神经细胞层加厚，表面出现沟回。,两栖动物的听觉器官,哺乳动物的听觉器官,8.4 鸟类对飞翔生活的适应,更轻更有力！,鸟类为何能飞翔？,前肢特化为飞翔器官翼；具流线型外廓，纺锤型体形、被覆羽毛；颈长而灵活，后肢强大，弥补前肢变翼后的不

5、便；躯干结实，尾骨退化，有利于飞行的稳定。,1、外形,2、皮肤,薄而松的皮肤，便于飞翔时肌肉的剧烈运动；表皮衍生物羽毛，其着生方式有利于飞翔，构成飞翔器官的一部分，使外廓更呈流线型，减少飞行时的阻力。,3、骨 骼,骨骼轻而坚固，具充满空气的腔隙和坚固的横梁；前肢特化为翼；具有龙骨突起，以增加飞翔肌肉（胸肌）的固着面；牢固的胸廓，尤其是肋骨；骨骼的愈合和尾骨的退化，使躯体重心集中于中央，有助于在飞翔中保持平衡；V形叉骨等,4、肌肉,背部肌肉退化，胸部肌肉发达，有利于飞行中保持重心稳定。,胸大肌：翼下搧胸小肌：翼上扬,5、消化,牙退化，认为是减轻体重的适应 直肠短，不储存粪便，且有吸收水分的能力，

6、有助于减少失水及飞行中的负荷 消化力强，消化迅速，是鸟类活动性强，新陈代谢旺盛的物质基础,一般鸟类的每天摄食量为体重的10-30%，有的达200%；一般经1.5小时即可通过消化道，有的仅需30分钟。,6、呼吸,气囊式呼吸系统结构和独特的呼吸方式双重呼吸，与飞翔生活所需的高氧消耗相适应。气囊除帮助呼吸外，还可减轻身体比重，减少飞翔是肌肉间和内脏间的摩擦，还是快速热代谢的冷却系统。肺的结构为管道系统。,双重呼吸,在鸟类连续的呼吸过程中，每一次吸气和呼气，肺内总有连续不断的富含氧气的气体通过，进行气体交换，这种呼吸方式称为双重呼吸。,7、循环,循环系统适应了鸟类旺盛的气体、营养物质及废物代谢水平,完

7、全的双循环 心脏容量大 心跳频率高 动脉压高 血液循环迅速,8、泄殖系统,排泄：,排泄尿酸，减少失水肾小管和泄殖腔有重吸收水分的能力，减少水分损失无膀胱，不储尿，以减轻体重,生殖：生殖腺活动的季节性，是对飞翔生活的适应,9、神经系统和感觉器官,纹状体发达，是鸟类复杂活动和学习的中枢 小脑相对发达，是运动协调和平衡中枢,鸟类的感官,视觉器官特别发达，听觉次之，嗅觉退化。与飞翔生活相适应。,双重调节：改变晶状体的形状改变晶状体与角膜的距离改变角膜的屈度,鱼类的形态结构是怎样适应水生生活的？鸟类为什么能够飞翔？脊椎动物从水生到陆生的演化过程中，身体结构和功能上有哪些主要适应性变化？你能举出其它的例子来说明生物体的结构和功能的统一吗？,复习思考题,