第十三章 脊索动物门

第十三章脊索动物门（Chordata）

教学目的和要求：

1. 掌握脊索动物门的主要特征。

2. 掌握脊索动物门的分类概况。

3. 理解脊索动物在动物演化上的意义。

重点：

1. 脊索动物门的主要特征。

2. 脊索动物门的分类概况。

难点：

咽鳃裂

学时：

讲授1.5学时。

教学方法：

1、多媒体授课。

2、讲授、启发、讨论相结合。

教学过程：

第一节脊索动物门的主要特征

脊索动物门为动物界最高等的一个门，包括所有的脊椎动物和海产无椎骨具脊索的动物，生活方式多样，差异很大，但具有几个共同特征：

一、脊索动物门的主要特征：

1. 具有脊索

（1）概念：脊索是位于脊索动物消化管背方的一条纵长的、不分节的棒状结构，起着支持身体纵轴的作用。（位置、形态、功能）

（2）结构和功能：脊索是在胚胎发育中，由原肠胚背侧的一部分细胞离开肠管而形成的。图：脊索及其外围的脊索鞘（普动P332），整条脊索既有弹性，又有一定的硬度，很结实，因此，可以起着骨骼的基本作用----支持作用。脊索之所以有这样的特性，与它的特殊结构有关，脊索由脊索细胞组成，脊索细胞内有许多液泡，在脊索细胞外围有厚的结缔组织鞘，称为脊索鞘，当液泡充满时，液泡的膨压就使脊索有一定的硬度，再加上外围脊索鞘的坚韧和柔韧性，脊索相当坚韧而富有弹性。具有脊索是脊索动物的基本特征，此门动物的命名即据此而来。

（3）注意：一切脊索动物都具有脊索，但并不是所有的脊索动物都终生保留几所。例：

人类，只在胚胎发育早期出现脊索，到了胚胎发育后期即被脊柱和脑颅基部所取代，因此不终生保留。只有低等脊索动物才终生具有脊索，例：文昌鱼，高等脊索动物只在胚胎期间出现脊索，成长时即由分节的脊柱取代了，脊索本身完全退化仅留残余。

2. 具有背神经管比较图

高等无脊椎动物：神经系统的中枢部分呈囊状，实心结构，位于消化管的腹面。

脊索动物：神经系统的中枢部分位于即所得背面，呈管状，里面有管腔，称为背神经管。在高等脊索动物，神经管分化为脑和脊髓两部分，神经管的内腔仍被保留下来，在脑中成为脑室，在脊髓中成为中央管。

3. 具咽鳃裂

（1）概念：低等脊索动物消化管前端咽部的两侧有左右成对的排列数目不等的裂孔，直接或间接和外界相通，就是咽鳃裂。

（2）功能：呼吸器官，低等种类（水生）终生存在，高等类群（陆生）仅在胚胎期出现和某些种类的幼体期（如蝌蚪）出现，在成体时消失或变为其他结构，鳃的呼吸功能由肺取而代之。

二、脊索动物的次要特征

1. 心脏总是位于消化管的腹面。

2. 尾部如存在，总是位于肛门的后方，构成脊索动物特有的肛后尾。无脊椎动物的肛孔常开口在躯干部末端。

3. 骨骼系统属于中胚层形成的内骨骼，它是由活的细胞构成的，能随着身体发育而增长。非脊索动物亦有坚硬部分，但为死的外骨骼。

4. 与非脊索动物相似的结构：后口，三胚层，次级体腔，两侧对称，分节现象。这些共同点说明脊索动物是由非脊索动物进化而来的。

第二节分类概述

现在世界上已知的脊索动物约有7万多种，生存的种类分属于三个亚门。

一、尾索动物亚门

特点：

脊索和背神经管只存在于幼体

脊索只位于幼体的尾部

分类：三纲

二、头索动物门亚门

特征：脊索和神经管纵贯身体全长，终生保留，咽鳃明显。

分类：头索纲

三、脊椎动物亚门

特征：脊索只在胚胎发育中出现，随即为脊柱所代替。

分类：6纲

分类上的基本概念：

1. 无头类：脊索动物中脑和感官还未分化出来，因而没有明显头部的类群，头索类和尾索类。

2. 有头类：有明显头部的脊索动物，即脊椎动物。

3. 无颌类：无颌的脊椎动物，现存的类群只有圆口类。

4. 颌口类：有颌的脊椎动物，包括鱼、两栖、爬行、鸟、哺育类。

5. 无羊膜类：胚胎发育中不具备羊膜的脊椎动物，包括圆口类、鱼类、两栖类。

6. 羊膜类：胚胎发育中有羊膜的脊椎动物，包括爬行类、鸟类、哺育类。

第三节起源和进化

一、起源

脊索动物的起源问题至今有争议，据现存的低等脊索动物（尾索、头索类）的躯体结构？其祖先体内还无坚硬的骨骼，所以不能在古代的地层中留下化石，不易探求其起源。近百年用比较解剖学和胚胎学的材料来分析推断，提出假说，近年，也采用了一些分子生物学的材料来进行研究。介绍两种重要的假说：

假说一：----环节动物说，认为脊索动物起源于环节动物。理由：两类都两侧对称、分节，有发达的体腔和各节的排泄器官。将蚯蚓背腹倒转，即有背神经索，与脊索动物的背神经管位置相似，血流方向也同于脊索动物。证据不足，无说服力。

假说二：----棘皮动物说，认为脊索动物与棘皮动物具有共同的祖先。理由：○1半索动物的成体有接近于脊索动物的特点，而胚胎发育和幼体形态都和棘皮动物极为相似，所以半索动物和棘皮动物亲缘关系密切，而半索动物又是无脊椎动物与脊索动物间的过渡类型。○2肌肉生化分析表明，棘皮动物、半索动物肌肉中同时含有肌酸和精氨酸，是处于无脊椎动物（含精氨酸）和脊索动物（含肌酸）之间的过渡类型。因此，把脊索动物和棘皮动物的亲缘关系肯定下来，主张这两类出自共同的祖先，这共同的祖先分两支发展，一支进化为棘皮动物，另一支进化为脊索动物。赞成此论点的人多。

脊索动物的假想祖先：据测，可能是一种蠕虫状的后口动物，具有脊索动物的三个主要特征，出生于地质年代古生代的早期，距今五亿年左右，称为原始无头类。

二、演化

脊椎动物在地质史上的关系

脊椎动物地质史简表

[地质年代与动物的演化]

生物以地球为生活基地，地球本身也有它发生发展的历史，并这种发展直接影响着生物的变化。地层有新老之后，人们将其划分为年代，划分依据，最初是据该地层所含生物化石来确定，后据岩石中放射性元素蜕变的比例而计算出来，铀衰变为铅，地球上某些岩石的时代已经有50亿年。

世（epoch）：在地层某一时代，有某些生物生存着，这个小单位叫做世。

纪（period）：许多世可以合成一个纪。

代（era）：许多纪可以合成一个代。每个代所包括的年数并不等，越是古老的年代所包括的年数越多。

复习题：

1.脊索动物的三大主要特征是什么？加以简略说明。

2.脊索动物次要特征是什么？为什么说它们是次要的？

3.脊索动物门的分类简况如何？

4.简述棘皮动物说。

5.地质年代与动物演化的关系如何？如何划分地质年代？

6.分类名词：无头类、有头类、无颌类、颌口类、无羊膜类、羊膜类的概念及包括的纲。