脊椎动物总论两栖

为什么节肢动物数量为什么节肢动物数量如此巨大，占整个动如此巨大，占整个动物界的物界的80%以上？以上？节肢动物在整个动物界所占比例其他动物节肢动物一、脊索动物的主要特征及分类一、脊索动物的主要特征及分类二、脊椎动物亚门的主要特征及分类二、脊椎动物亚门的主要特征及分类三、脊椎动物的骨骼系统三、脊椎动物的骨骼系统四、脊椎动物各纲主要特点及进化事件四、脊椎动物各纲主要特点及进化事件（一）主要特征（一）主要特征1 脊索脊索2 背神经管背神经管3 咽鳃裂咽鳃裂4 脊椎动物与无脊椎动物的比较脊椎动物与无脊椎动物的比较（二）分类（二）分类1 半索动物亚门半索动物亚门2 尾索动物亚门尾索动物亚门3 头索动物亚门头索动物亚门4 脊椎动物亚门脊椎动物亚门脊索是位于动物体背部的一脊索是位于动物体背部的一条棒状结构，主要作用是条棒状结构，主要作用是支支撑撑身体。身体。低等动物中低等动物中终生终生存在，高等存在，高等动物中仅动物中仅幼年幼年存在，成年后存在，成年后骨化称为脊柱。骨化称为脊柱。脊索脊索脊索动物的神经系统脊索动物的神经系统中枢部分呈中枢部分呈管管状，位状，位于身体的于身体的背中线背中线的脊的脊椎之上，高等动物进椎之上，高等动物进一步分化称为一步分化称为脑脑和和髓髓背神经管背神经管在消化道的前部、咽的在消化道的前部、咽的两侧有成对的两侧有成对的裂孔裂孔直接直接开口于体外，在低等类开口于体外，在低等类别中别中终身终身存在，在高等存在，在高等类别中只存在于类别中只存在于胚胎胚胎期期。咽鳃裂咽鳃裂口腔口腔鳃裂鳃裂心脏心脏背神经背神经脊索脊索心脏心脏消化道消化道神经索神经索消化道消化道脊索动物门脊索动物门半索动物亚门半索动物亚门尾索动物亚门尾索动物亚门头索动物亚门头索动物亚门脊椎动物亚门脊椎动物亚门半索动物亚门半索动物亚门 消化道前具有鳃裂消化道前具有鳃裂 具有背神经具有背神经 口腔背面向前伸出一条口腔背面向前伸出一条短盲管，称短盲管，称“口索口索”，有人认为是脊索，也有有人认为是脊索，也有人认为是脑垂体前叶人认为是脑垂体前叶云南虫清楚地保存有六对鳃裂构造，应该与云南虫清楚地保存有六对鳃裂构造，应该与脊索动物或半索动物有某种亲缘关系。它的脊索动物或半索动物有某种亲缘关系。它的躯体构型与现代半索动物柱头虫十分相近，躯体构型与现代半索动物柱头虫十分相近，即由吻即由吻领领躯干三部分构成，而且它躯干三部分构成，而且它并不具有脊索动物的脊索和肌肉节，所以它并不具有脊索动物的脊索和肌肉节，所以它更可能接近半索动物。更可能接近半索动物。单体或群体单体或群体 脊索仅出现在脊索仅出现在尾部，成年后尾部，成年后消失消失 尾索动物（尾索动物（urochordate）长江海）长江海（Cheungkongella）它与现代海鞘）它与现代海鞘Styela十分相近。十分相近。入水孔入水孔出水孔出水孔 小型海栖动物小型海栖动物 终生具脊索、背神经管和咽鳃裂终生具脊索、背神经管和咽鳃裂 现生代表现生代表文昌鱼文昌鱼CathaymyrusCathaymyrus具有鳃裂、咽腔和肌节、与现代文昌鱼具有鳃裂、咽腔和肌节、与现代文昌鱼很相似。属于脊索动物很相似。属于脊索动物文昌鱼文昌鱼昆明鱼发现及其意义昆明鱼发现及其意义昆明鱼发现及其意义昆明鱼发现及其意义 1999年11月4日，国际学术界公认的权威科学刊物自然，以最高规格刊载了一篇划时代的地球生命科学论文-华南早寒武纪脊椎动物，介绍了两块发现于中国云南53亿年前早寒武纪筇竹寺组地层中的鱼化石-海口鱼与昆明鱼。这两块鱼化石把人类所知的脊椎动物产生的时间向前推进了约4000万年，是地球早期动物进化研究上的又一重大突破。海口鱼确为已知最古老脊椎动物海口鱼确为已知最古老脊椎动物自然自然刊发中国科学家最新成果刊发中国科学家最新成果新华社电：科学家经过研究证实，在新华社电：科学家经过研究证实，在距今距今53亿年的海口鱼化石上发现了脊椎骨亿年的海口鱼化石上发现了脊椎骨和头部构造，从而证实海口鱼确为世界上已和头部构造，从而证实海口鱼确为世界上已知最古老的脊椎动物。这标志着脊椎动物起知最古老的脊椎动物。这标志着脊椎动物起源研究取得了实质性进展。源研究取得了实质性进展。1月月30日出版的英国日出版的英国自然自然杂志发表了西北杂志发表了西北大学、中国地质大学教授舒德干等与英、法、大学、中国地质大学教授舒德干等与英、法、日等国学者共同完成的这一重要成果。在这篇日等国学者共同完成的这一重要成果。在这篇题为题为早寒武世脊椎动物海口鱼的脊椎骨和头早寒武世脊椎动物海口鱼的脊椎骨和头部构造部构造的论文中，详细揭示了海口鱼的脊椎的论文中，详细揭示了海口鱼的脊椎骨和头部构造特征，为证实海口鱼确为世界已骨和头部构造特征，为证实海口鱼确为世界已知最古老的脊椎动物提供了最新证据。这是知最古老的脊椎动物提供了最新证据。这是自然自然杂志第七次发表舒德干等人关于杂志第七次发表舒德干等人关于“寒寒武纪生命大爆发武纪生命大爆发”中后口动物研究的系列性成中后口动物研究的系列性成果。果。早在早在1997年年8月，云南地质科学研究所的地质月，云南地质科学研究所的地质学家来到昆明海口地区进行野外考察，发现了学家来到昆明海口地区进行野外考察，发现了与澄江动物化石群中与澄江动物化石群中“云南虫云南虫”脊索动物大不脊索动物大不一样的东西，竟然是一条鱼。而鱼是脊椎动物，一样的东西，竟然是一条鱼。而鱼是脊椎动物，比脊索动物更高级。这一发现又经过与西北大比脊索动物更高级。这一发现又经过与西北大学早期生命研究所共同研究，把它取名为学早期生命研究所共同研究，把它取名为海海口鱼口鱼。1998年年12月，专家们又在昆明海口地月，专家们又在昆明海口地区发现了第二块脊椎动物化石，被命名为区发现了第二块脊椎动物化石，被命名为昆昆明鱼明鱼。1999年4月，在早期脊椎动物起源及演化重大事件国际会议上，中国科学家向会议展示这两条鱼化石的照片时，引起全场强烈轰动。专家们一致认为，这是迄今已知的地球生命出现早期的最高等动物化石，这一发现代表了关于寒武纪生命大爆发研究中最重大的关键性突破。英国和德国的著名古生物学权威都一致认为：这是了不起的发现，是20世纪国际古生物学界最重要的科学成果之一。海口鱼海口鱼是一种原始的拟似鱼类生物。它的化石于云南的澄江动物群（帽天山层）被发现，溯源于寒武纪，被认为是至今发掘的最古老的鱼类。它的发现对古生物学及动物源流的学说有极大的影响，因为它把科学家原先预计有脊椎生物出现的时期早推至5亿年前。昆明鱼最早的脊椎动物之一。从无脊椎动物“无头类”跃进到脊椎动物（即“有头类”）包含一系列的胚胎发育和形态学上的创新，这就包括原始脊椎的出现和头部的视觉、嗅觉、听觉等感官的出现。显然，这一已知最古老的脊椎动物独特的构造特征，很可能恰好代表着进化科学界期盼已久的由无头类进化到有头类的关键环节。个体发育的各个阶段均有个体发育的各个阶段均有神经管神经管，并进一步分，并进一步分化为脑和脊索化为脑和脊索 脊索仅在幼年存在，成年后骨化成脊索仅在幼年存在，成年后骨化成脊柱脊柱 水生终生用水生终生用鳃鳃呼吸，陆生用呼吸，陆生用肺肺呼吸呼吸 除圆口类外均有除圆口类外均有上下颌上下颌，并以，并以下颌上举下颌上举方式闭方式闭合口腔合口腔 有完整的有完整的骨骼保护骨骼保护系统系统无无 颌颌 纲纲两栖纲两栖纲爬行纲爬行纲鸟鸟 纲纲盾皮鱼纲盾皮鱼纲软骨鱼纲软骨鱼纲硬骨鱼纲硬骨鱼纲哺乳纲哺乳纲 脊椎动物的骨骼不易脊椎动物的骨骼不易风化，在正常的埋藏风化，在正常的埋藏条件下多可保存成为条件下多可保存成为化石。化石。一个脊椎动物个体的一个脊椎动物个体的骨骼数量巨大，一般骨骼数量巨大，一般上百块。上百块。骨骼分类骨骼分类头头 骨骨躯干骨躯干骨附肢骨附肢骨 躯干骨由躯干骨由脊柱脊柱、肋骨肋骨和和胸骨胸骨组成。组成。躯干骨一般不具备鉴定躯干骨一般不具备鉴定属种的作用，但脊椎对属种的作用，但脊椎对鉴定脊椎动物有一定的鉴定脊椎动物有一定的意义。意义。神经孔神经孔椎体椎体双凹型双凹型 椎体两端均凹入椎体两端均凹入 鱼和一部分有尾两鱼和一部分有尾两栖类动物具有此类栖类动物具有此类脊椎脊椎椎体椎体残余脊索残余脊索神经脊神经脊前凹型前凹型 椎体前端凹入，椎体前端凹入，后段平坦后段平坦 无尾两栖类、部无尾两栖类、部分爬行类及鸟类分爬行类及鸟类第一个颈椎第一个颈椎前前后凹型后凹型 椎体前端平坦，椎体前端平坦，后段凹入后段凹入 少数两栖类、少数两栖类、爬行类爬行类双平型双平型 椎体两端平椎体两端平坦，其间具坦，其间具有椎间盘有椎间盘 哺乳动物所哺乳动物所具有的椎体具有的椎体类型类型椎间盘椎间盘椎椎 体体根据脊椎在动物体内的根据脊椎在动物体内的位位置置和和功能功能不同，又可分为：不同，又可分为：颈椎颈椎 胸椎胸椎 腰椎腰椎 荐椎荐椎 尾椎尾椎颈椎颈椎胸椎胸椎荐椎荐椎尾椎尾椎腰椎腰椎肩胛骨肩胛骨肱肱 骨骨桡骨桡骨尺骨尺骨腕腕 骨骨掌掌 骨骨指指 骨骨髋髋 骨骨股股 骨骨胫骨胫骨腓骨腓骨跗跗 骨骨柘柘 骨骨趾趾 骨骨肩胛骨肩胛骨肱骨肱骨桡骨桡骨尺骨尺骨腕骨腕骨指骨指骨髋髋 骨骨股股 骨骨胫骨胫骨腓骨腓骨跗跗 骨骨柘柘 骨骨趾趾 骨骨 脊椎动物的演化第一脊椎动物的演化第一步就经历了颌骨的演步就经历了颌骨的演变，由早期的变，由早期的无颌类无颌类逐步演化出了逐步演化出了有颌类有颌类 颌的出现使动物体的颌的出现使动物体的主动攻击捕食成为可主动攻击捕食成为可能，变被动为主动能，变被动为主动无颌类无颌类-半环鱼半环鱼 颌的出现颌的出现是在鱼形是在鱼形类演化阶段完成。类演化阶段完成。鱼形类的特点是：鱼形类的特点是：终生终生水生水生，鱼雷形，鱼雷形，鳃呼吸鳃呼吸 脊椎脊椎双凹双凹，残留脊，残留脊索，仅有索，仅有躯干椎躯干椎和和尾椎尾椎之分，有各种之分，有各种鳞片鳞片无颌类的主要特点无颌类的主要特点 无颌、无偶鳍无颌、无偶鳍 体覆骨板，体内体覆骨板，体内软骨软骨 古老无颌类叫甲古老无颌类叫甲胄鱼胄鱼化石代表化石代表Cephalaspis D头甲鱼头甲鱼无颌类化石复原图盾皮鱼类盾皮鱼类 仅头部和躯干有骨板仅头部和躯干有骨板 具有原始的上下颌具有原始的上下颌 具有成对的附肢具有成对的附肢化石代表化石代表 沟鳞鱼沟鳞鱼(Bothriolepis)D2-3软骨鱼类软骨鱼类 海生，海生，D-Rec 软骨，盾鳞软骨，盾鳞 化石代表化石代表 弓鲛弓鲛(Hybodus)现代鲨鱼现代鲨鱼硬骨鱼纲硬骨鱼纲辐鳍亚纲辐鳍亚纲肉鳍亚纲肉鳍亚纲软骨硬鳞类：软骨、硬鳞、歪尾，古鳕鱼软骨硬鳞类：软骨、硬鳞、歪尾，古鳕鱼 D-Rec.肺鱼：偶鳍内骨骼双列排列肺鱼：偶鳍内骨骼双列排列真骨鱼类：硬骨、圆鳞、正形尾，狼鳍鱼真骨鱼类：硬骨、圆鳞、正形尾，狼鳍鱼 J-Rec.全骨鱼类：部分硬骨、半歪尾，弓鳍鱼全骨鱼类：部分硬骨、半歪尾，弓鳍鱼 T-Rec.总鳍鱼：偶鳍内骨骼单列式，头骨鱼两栖类相似总鳍鱼：偶鳍内骨骼单列式，头骨鱼两栖类相似辐辐鳍鳍亚亚纲纲和和肉肉鳍鳍亚亚纲纲登陆登陆-脊椎动物演化的里程碑脊椎动物演化的里程碑 由于由于加里东加里东运动的运动的影响，出现了大面积的影响，出现了大面积的陆地，促使了一部分鱼陆地，促使了一部分鱼类分化并向陆地转移，类分化并向陆地转移，逐步演化出了两栖类。逐步演化出了两栖类。总鳍鱼类总鳍鱼类早期螈类早期螈类从鱼到两栖类的化石代表从鱼到两栖类的化石代表-鱼石螈鱼石螈 具有两栖类的特征：四足、具肺、有颈椎具有两栖类的特征：四足、具肺、有颈椎 残留有鱼形类的特征：具鳞、具鳃盖骨残余、有鱼尾残留有鱼形类的特征：具鳞、具鳃盖骨残余、有鱼尾两栖类起源于两栖类起源于鱼类的证据鱼类的证据 化石证据化石证据-鱼鱼石螈石螈 比较解剖证比较解剖证据据 经过一系列包括迁徙、保水、呼吸等生存斗经过一系列包括迁徙、保水、呼吸等生存斗争，一些鱼形类弃水登陆，在机能上出现了许多争，一些鱼形类弃水登陆，在机能上出现了许多进步性进步性特点：特点：脊椎进一步分化，已有颈、躯干、荐和尾椎脊椎进一步分化，已有颈、躯干、荐和尾椎四足运动，但钎细，位置也其他与四足不同四足运动，但钎细，位置也其他与四足不同皮肤裸露，易失水，只能生活在潮湿区皮肤裸露，易失水，只能生活在潮湿区肺尚不发育，皮肤起一定的呼吸作用肺尚不发育，皮肤起一定的呼吸作用 两栖动物是第一个登陆者，身体机能尚两栖动物是第一个登陆者，身体机能尚不完全，未能完全摆脱对水的依赖。在不完全，未能完全摆脱对水的依赖。在幼、成年间有一次幼、成年间有一次变态变态过程。过程。一些古老两栖类，一些古老两栖类，特别是石炭纪、二叠纪特别是石炭纪、二叠纪两栖类，因头部覆有坚两栖类，因头部覆有坚固的骨板而背称为固的骨板而背称为“坚坚头类头类”，其牙齿珐琅质，其牙齿珐琅质褶皱复杂，也称为褶皱复杂，也称为“迷迷齿类齿类”。