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1、动物多样性的进化 讲 授 人:李 秀 明 专 业:小教全科 重庆师范大学 初等教育学院 系 别:科学教育系 自然科学基础 Chongqing Normal University, College of Elementary Education 主 要 内 容 一 二 动物种系的发生 无脊椎动物多样性的进化 三 脊索动物多样性的进化 30.1 30.1 动物种系的发生动物种系的发生 什么是动物?动物的主要特征是什么?什么是动物?动物的主要特征是什么? 1 1、真核细胞;、真核细胞; 2 2、多细胞;、多细胞; 3 3、没有细胞壁;、没有细胞壁; 4 4、异养;、异养; 动物可能起源于原生动物,动
2、物界包括动物可能起源于原生动物,动物界包括3030多个多个 门,门,7070多个纲,多个纲,350350多个目,全世界已知动物多个目,全世界已知动物 约有约有150150万种。中国是世界上野生动物种类最万种。中国是世界上野生动物种类最 多的国家之一,仅脊椎动物就有多的国家之一,仅脊椎动物就有44004400多种,占多种,占 世界总数的世界总数的10%10%以上。其中,兽类近以上。其中,兽类近500500种种, ,鸟鸟 类类11891189种,爬行类种,爬行类320320多种,两栖类多种,两栖类210210多种多种。 桑葚胚 (实心球) 囊胚 (囊胚腔) 原肠胚 (原肠腔) 神经胚 (神经管)
3、30.2.1 30.2.1 身体结构简单的多孔动物(海绵动物)身体结构简单的多孔动物(海绵动物) 30.2 30.2 无脊椎动物多样性的进化无脊椎动物多样性的进化 最原始最原始最低等的多细胞动物最低等的多细胞动物 ,它们的体壁由,它们的体壁由二层细胞组成二层细胞组成 (皮层和胃层)(皮层和胃层),其间为中胶,其间为中胶 层。海绵(多孔)动物的细胞层。海绵(多孔)动物的细胞 分化较多,但身体各种机能或分化较多,但身体各种机能或 多或少是多或少是由独立活动的细胞(由独立活动的细胞( 领鞭毛细胞)完成领鞭毛细胞)完成。无消化腔。无消化腔 、神经系统等表明细胞组织分、神经系统等表明细胞组织分 化相当简
4、单。雌雄同体(也有化相当简单。雌雄同体(也有 异体),异体受精。有异体),异体受精。有80008000多多 种。种。 海绵动物海绵动物 30.2.2 30.2.2 辐射对称的动物辐射对称的动物刺胞动物(腔肠动物)刺胞动物(腔肠动物) 腔肠动物的体型腔肠动物的体型辐辐 射对称射对称:水螅型(:水螅型( 圆桶型,口向上)圆桶型,口向上) 、水母型(伞型,、水母型(伞型, 口向下),口向下),具两胚具两胚 层,有组织分化,层,有组织分化, 具有原始消化腔和具有原始消化腔和 原始神经系统(网原始神经系统(网 状神经系统)状神经系统) 现有现有1100011000种种 如珊瑚、水母、海如珊瑚、水母、海
5、蜇、海葵等蜇、海葵等 水螅 海葵水母 珊瑚 30.2.3 30.2.3 最简单的两侧对称动物最简单的两侧对称动物扁形动物扁形动物 扁形动物体型为两侧对称 ,背腹扁平,具三胚层, 无体腔。身体出现器官系 统,消化系统有口、咽、 肠,无肛门;有原始的中 枢神经系统-梯状神经系 统。多为寄生生活,约有 12000种。如涡虫、血吸 虫和猪肉绦虫等。 日本血吸虫生活史 猪肉绦虫生活史 囊尾蚴如黄豆粒 大小或米粒大小,为 白色半透明的囊状物 ,囊内充满囊液及一 内翻的头节,头节形 态结构与成虫一样。 “米猪肉” “豆猪肉”: 猪囊尾蚴病: 30.2.4 30.2.4 具有假体腔和完整消化管的动物具有假体腔
6、和完整消化管的动物线虫动物线虫动物 假体腔假体腔:肠道与体壁之间有了空腔肠道与体壁之间有了空腔,体壁有中胚,体壁有中胚 层形成的肌肉层,肠壁无中胚层形成的肌肉层,层形成的肌肉层,肠壁无中胚层形成的肌肉层, 运动加强,运输、流动循环功能出现,运动加强,运输、流动循环功能出现,有肛门的有肛门的 完全消化管完全消化管。无循环系统和呼吸器官。如蛔虫、。无循环系统和呼吸器官。如蛔虫、 蛲虫、钩虫、旋毛虫等蛲虫、钩虫、旋毛虫等 30.2.5 30.2.5 出现真体腔的动物出现真体腔的动物软体动物软体动物 出现出现真体腔、循环系统(真体腔、循环系统( 一心室)和呼吸器官,一心室)和呼吸器官,排 泄系统属于后
7、肾型,神经神经 中枢包括脑、足、侧、脏中枢包括脑、足、侧、脏 4 4对神经节,头部有触角对神经节,头部有触角 、眼。软体动物分为、眼。软体动物分为头、头、 足、内脏团足、内脏团和和外套膜外套膜四部四部 分,多数有分,多数有贝壳贝壳。 有有11.511.5万种万种, ,动物界第二动物界第二 大动物门,仅次于节肢动大动物门,仅次于节肢动 物。如腹足纲(蜗牛和螺物。如腹足纲(蜗牛和螺 类),双壳纲(蚌类和牡类),双壳纲(蚌类和牡 蛎),头足纲(乌贼和章蛎),头足纲(乌贼和章 鱼)等。鱼)等。 乌贼 鱿鱼 章鱼 30.2.6 30.2.6 身体同律分节的动物身体同律分节的动物环节动物环节动物 同律分节
8、同律分节: :除头外除头外, ,每节外形、内脏相同每节外形、内脏相同。环节动物为环节动物为两侧对两侧对 称,三胚层,称,三胚层,身体分为身体分为体节,体节,具发达的具发达的真体腔、闭管式的循真体腔、闭管式的循 环系统,神经系统更趋集中呈链状环系统,神经系统更趋集中呈链状,消化管出现由中胚层形,消化管出现由中胚层形 成的肌肉层,增强消化功能。如蚯蚓、沙蚕、蚂蟥。成的肌肉层,增强消化功能。如蚯蚓、沙蚕、蚂蟥。 30.2.7 30.2.7 身体分节附肢也分节的动物身体分节附肢也分节的动物节肢动物节肢动物 动物界中最大的一门。身体动物界中最大的一门。身体 左右对称,由多数结构和机左右对称,由多数结构和
9、机 能各不相同的环节(能各不相同的环节(异律分异律分 节节)组成,一般可)组成,一般可分头胸腹分头胸腹 三部三部,足、触角分节,足、触角分节, ,神经系神经系 统更趋集中。体表被几丁质统更趋集中。体表被几丁质 外骨骼,外骨骼,有脱皮现象,附肢有脱皮现象,附肢 分节。分节。混合体腔,鳃、书肺混合体腔,鳃、书肺 或气管,开管式循环系统。或气管,开管式循环系统。 自由生活与寄生种类均有,自由生活与寄生种类均有, 是是唯一的真正适应陆地生活唯一的真正适应陆地生活 的无脊椎动物的无脊椎动物。动物界最大。动物界最大 的一门,约的一门,约120120万种,占动物万种,占动物 总种数的总种数的84%84%。
10、昆虫类昆虫类 六足类,一对触角,约六足类,一对触角,约100100万种,如蝗虫万种,如蝗虫 、蜜蜂、苍蝇、蚊子等,全在陆地生活、蜜蜂、苍蝇、蚊子等,全在陆地生活 昆 虫 的 变 态 形 式 无变态 不完全变态 完全变态 半变态 渐变态 甲壳类甲壳类 1313对附肢,两对触角,对附肢,两对触角,3500035000多种,如虾、蟹多种,如虾、蟹 螯 蟹 头胸部 步 足 (4对) 蛛形类蛛形类 4 4对步足,无触角,约对步足,无触角,约6000060000种,如蜘蛛、蝎子种,如蜘蛛、蝎子 狼 蛛 头胸部 腹部 多足类多足类 基本每个体节一对足,约基本每个体节一对足,约1050010500种,如蜈蚣、
11、马陆种,如蜈蚣、马陆 蜈 蚣 头 部 躯干部 三叶虫三叶虫 三叶虫三叶虫( (TrilobitaTrilobita) )属节属节 肢动物门,自成一纲。因肢动物门,自成一纲。因 其上下左右分三个象叶的其上下左右分三个象叶的 部分,故名。这种动物足部分,故名。这种动物足 很多,足的摇摆控制虫体很多,足的摇摆控制虫体 在水中的运动。三叶虫长在水中的运动。三叶虫长 到一定时会蜕皮,一生中到一定时会蜕皮,一生中 要蜕多次皮才能完全成熟要蜕多次皮才能完全成熟 。当它们遇到敌害时,会。当它们遇到敌害时,会 将身体蜷成一团。将身体蜷成一团。 鲎鲎 (HH u u) “ “我的血液是蓝色的我的血液是蓝色的” ”
12、! 肢口类肢口类 生活在海洋中,仅存生活在海洋中,仅存5 5种,如鲎种,如鲎 30.2.8 30.2.8 具有内骨骼和五辐对称的后口动物具有内骨骼和五辐对称的后口动物棘皮动物棘皮动物 棘皮动物属后口动物,体型为辐射对称(多为五辐射 对称), 具内骨骼,体腔发达, 体腔的一部分形成独有 的水管系统。全部海生,如海星、海胆、海参和海盘 车等。 海星海参 海胆 30.3 30.3 脊椎动物多样性的进化脊椎动物多样性的进化 脊索动物脊索动物指凡是有过脊索,或在演化过程中脊索退化指凡是有过脊索,或在演化过程中脊索退化 ,为脊椎所取代的所有动物。约有,为脊椎所取代的所有动物。约有70,00070,000余
13、种,分别余种,分别 属于三个亚门:原索动物(属于三个亚门:原索动物(尾索动物亚门、头索动物尾索动物亚门、头索动物 亚门亚门)和脊椎动物()和脊椎动物(脊椎动物亚门脊椎动物亚门) 。 脊索动物门分类概况脊索动物门分类概况 依据形态结构、生活习性和胚胎发育等特点,依据形态结构、生活习性和胚胎发育等特点, 一般将脊索动物门分为尾索动物、头索动物和一般将脊索动物门分为尾索动物、头索动物和 脊椎动物三个亚门。脊椎动物三个亚门。 1 1 尾索动物亚门尾索动物亚门 脊索只存在于幼体尾部脊索只存在于幼体尾部。成体包围在被囊中。成体包围在被囊中 ,一般为雌雄同体,异体受精。代表动物如,一般为雌雄同体,异体受精。
14、代表动物如海海 鞘鞘。 2 2 头索动物亚门头索动物亚门 脊索贯穿全身并伸到身体最前端脊索贯穿全身并伸到身体最前端。代表动物。代表动物 是是文昌鱼文昌鱼。 3 3 脊椎动物亚门脊椎动物亚门 脊索只在胚胎发育中出现脊索只在胚胎发育中出现,随即为,随即为脊柱脊柱所代所代 替。依据外形及内部特征可分为替。依据外形及内部特征可分为6 6个纲:圆口个纲:圆口 纲、鱼纲、两栖纲、爬行纲、鸟纲、哺乳纲。纲、鱼纲、两栖纲、爬行纲、鸟纲、哺乳纲。 30.3.1 30.3.1 脊索动物的特征脊索动物的特征 4. 4. 尾在肛门之后、闭管式循环系统、心脏位于身体腹面尾在肛门之后、闭管式循环系统、心脏位于身体腹面 。
15、 1. 1. 脊索脊索:位于身体背部,消化道上方,神经管下面,是:位于身体背部,消化道上方,神经管下面,是 一条支持身体纵轴,柔软具弹性的结缔组织组成的棒状一条支持身体纵轴,柔软具弹性的结缔组织组成的棒状 结构,外被脊索鞘。结构,外被脊索鞘。 2. 2. 背神经管背神经管:脊索动物神经系统的中枢部分呈管状,位:脊索动物神经系统的中枢部分呈管状,位 于身体的背中线上,脊索(或脊柱)就在它的下面。在于身体的背中线上,脊索(或脊柱)就在它的下面。在 高等种类中分化为脑和脊髓两部分。高等种类中分化为脑和脊髓两部分。 3. 3. 鳃裂鳃裂:位于消化道前端的两侧壁上,左右成对的裂孔:位于消化道前端的两侧壁
16、上,左右成对的裂孔 直接或间接与外界相通,是一种呼吸器官。直接或间接与外界相通,是一种呼吸器官。 30.3.2 30.3.2 无上下颌是低等脊索动物的特征无上下颌是低等脊索动物的特征 红海鞘红海鞘 1.1.尾索动物:脊索存在于幼体尾部。尾索动物:脊索存在于幼体尾部。 2. 2. 头索动物:脊索贯穿全身并伸到身体最前端。头索动物:脊索贯穿全身并伸到身体最前端。 文昌鱼文昌鱼 3. 3. 圆口纲:最低等最原始的脊椎动物,因有一个圆形口圆口纲:最低等最原始的脊椎动物,因有一个圆形口 盘得名。盘得名。 日本七鳃鳗日本七鳃鳗 30.3.3 30.3.3 有颌并适应水生生活的鱼类有颌并适应水生生活的鱼类
17、鱼类的主要特征:鱼类的主要特征: 1. 1.终生在水中生活,身体表面大多覆盖着终生在水中生活,身体表面大多覆盖着鳞片鳞片; 2. 2.脊柱脊柱代替脊索;代替脊索; 3. 3.用用鳃鳃呼吸;呼吸; 4. 4.用用鳍鳍游泳;游泳; 5. 5.变温变温动物;动物; 6. 6.心脏心脏有一心房一心室。有一心房一心室。 软骨鱼类软骨鱼类 n n 软骨鱼类,内骨骼全为软骨鱼类,内骨骼全为软软 骨骨的海生鱼类。体被的海生鱼类。体被盾鳞盾鳞 ,鳍后端附生皮质鳍条,鳍后端附生皮质鳍条, 歪型尾歪型尾,无鳔无鳔。绝大多数。绝大多数 分布于热带和亚热带海洋分布于热带和亚热带海洋 。鲨、鳐和银鲛是这一纲。鲨、鳐和银鲛
18、是这一纲 的代表动物的代表动物 。 Cartilaginous fishes 鲨鱼鲨鱼 鳐鳐 银鲛银鲛 硬骨鱼类硬骨鱼类 硬骨鱼类,骨骼大多由硬骨鱼类,骨骼大多由硬骨硬骨构成;体被骨鳞或硬鳞,有构成;体被骨鳞或硬鳞,有 些种类的鳞片次生性退化;头部后缘有外鳃孔;通常有些种类的鳞片次生性退化;头部后缘有外鳃孔;通常有 鳔。硬骨鱼的种类极多,占现生鱼类总数的鳔。硬骨鱼的种类极多,占现生鱼类总数的90%90%以上,超以上,超 过了其它各纲脊椎动物总数的总和。 过了其它各纲脊椎动物总数的总和。 鱼类是终生生活在水中的脊椎动物。现在世鱼类是终生生活在水中的脊椎动物。现在世 界上约有界上约有2200022
19、000种,我国约有种,我国约有29002900种,其中淡种,其中淡 水鱼约水鱼约800800种,常见的有几十种,草、青、鲢种,常见的有几十种,草、青、鲢 、鳙被叫做、鳙被叫做“四大家鱼四大家鱼”。鱼类是脊椎动物鱼类是脊椎动物 中种类最多的中种类最多的。我国海洋鱼类约。我国海洋鱼类约19001900种,常种,常 见的有见的有200200多种多种. . 30.3.4 30.3.4 从水生向陆生转变的过渡动物从水生向陆生转变的过渡动物两栖动物两栖动物 两栖动物的主要特征两栖动物的主要特征: 变态发育,幼体在水中生活,用鳃呼吸;大多 数成体生活在陆地,少数成体生活在水中,一 般用肺呼吸;皮肤裸露,能够
20、分泌粘液,有辅 助呼吸的作用;心脏有二心房一心室,不完全 双循环;体温不恒定。具五指(趾)型四肢, 脊柱分化为四部;神经系统发育处较低水平; 排泄器官不发达;繁殖受精离不开水。约有 4300种 青蛙的变态发育青蛙的变态发育 大鲵大鲵 (娃娃鱼)(娃娃鱼) 30.3.5 30.3.5 适应陆生生活的变温动物适应陆生生活的变温动物爬行动物爬行动物 爬行动物主要特征:爬行动物主要特征: 爬行动物能在爬行动物能在陆上繁殖,卵生陆上繁殖,卵生,这是它们的,这是它们的 卵具有坚硬的卵壳或坚韧的卵膜(羊膜卵)卵具有坚硬的卵壳或坚韧的卵膜(羊膜卵) ,在胚胎发育过程中具有羊膜、尿囊和卵黄,在胚胎发育过程中具有
21、羊膜、尿囊和卵黄 囊,使得胚胎得到了很好的保护、呼吸和营囊,使得胚胎得到了很好的保护、呼吸和营 养。大多数的爬行动物全身覆以养。大多数的爬行动物全身覆以角质鳞角质鳞,以,以 减少体内水分蒸发,也有些种类于皮下具有减少体内水分蒸发,也有些种类于皮下具有 骨板骨板 ,脊柱脊柱分分5 5部分,用部分,用肺肺呼吸,呼吸,心脏心脏具二心具二心 房一心室,心室不完全分隔,不完全双循环房一心室,心室不完全分隔,不完全双循环 ,体内受精,体内受精,变温变温动物。约动物。约63006300种。种。 早期爬行动物早期爬行动物 进入中生代,由于森林茂进入中生代,由于森林茂 盛,植食性爬行动物得以盛,植食性爬行动物得
22、以 迅速繁衍和进化,同时也迅速繁衍和进化,同时也 产生出一些肉食爬行动物产生出一些肉食爬行动物 种类。种类。整个中生代是爬行整个中生代是爬行 动物时代动物时代,有时人们也称,有时人们也称 之为之为“ “恐龙时代恐龙时代” ”。 鳄目,是大型爬行动物,体鳄目,是大型爬行动物,体 表被有鳞片,四肢强壮有力表被有鳞片,四肢强壮有力 它们大多生活于非洲、大洋它们大多生活于非洲、大洋 洲、亚洲南部及热带美洲等洲、亚洲南部及热带美洲等 温暖地区。我国特产温暖地区。我国特产扬子鳄扬子鳄 ,是小型鳄鱼之一,全部野,是小型鳄鱼之一,全部野 生个数不足生个数不足500500尾。尾。 30.3.6 30.3.6 适
23、应飞翔的恒温动物适应飞翔的恒温动物鸟类鸟类 鸟类的主要特征:鸟类的主要特征: 有有喙喙无齿;无齿; 被覆被覆羽毛羽毛; 前肢变成前肢变成翼翼; 骨骨中空,内充气体;中空,内充气体; 心脏心脏分四腔,完全双循环;分四腔,完全双循环; 用用肺肺呼吸,并且有呼吸,并且有气囊气囊辅助呼吸;辅助呼吸; 体温恒定体温恒定; 生殖为生殖为卵卵生生。 约约97009700种。种。 A:鸢yun ; B:信天翁; C:天鹅 ; D:丹顶鹤 ; E:翠鸟 ; F:环颈雉; G:王企鹅 ; H:鸮 xio ; I:黑鹳 ; J:雨燕 ; K:鹫 ; L:鹦鹉; M:鹈鹕 ; N:美洲鸵鸟 丹顶鹤体长可达丹顶鹤体长可
24、达1.21.2米以上米以上, ,通身洁白如雪,在灰褐通身洁白如雪,在灰褐 色的头顶上生长着一小块丹红的裸露皮肤,鲜艳夺色的头顶上生长着一小块丹红的裸露皮肤,鲜艳夺 目,就像熠熠闪烁的火苗。目,就像熠熠闪烁的火苗。 中国北方特有种,全球性易危,数量非常稀少 30.3.7 30.3.7 高等脊椎动物高等脊椎动物哺乳动物哺乳动物 哺乳动物的主要特征:哺乳动物的主要特征: 体表体表被毛被毛; 牙齿牙齿有门齿、犬齿和臼齿的分化;有门齿、犬齿和臼齿的分化; 体腔体腔内有膈;内有膈; 用用肺肺呼吸;呼吸; 心脏心脏四腔;四腔; 体温体温恒定;恒定; 大脑大脑发达;发达; 胎生、哺乳;胎生、哺乳; 骨骼骨骼灵
25、活,具有在陆上快速运动的能力。灵活,具有在陆上快速运动的能力。 约有种约有种 哺乳动物包括:哺乳动物包括: 1. 1.原兽亚纲:鸭嘴兽原兽亚纲:鸭嘴兽虽是卵生,但与其它兽类一样用虽是卵生,但与其它兽类一样用 乳哺育,雌兽无乳头,乳汁会渗过皮肤附着在毛上,乳哺育,雌兽无乳头,乳汁会渗过皮肤附着在毛上, 幼儿即舐之过活。变温动物,体表具毛。过渡型。幼儿即舐之过活。变温动物,体表具毛。过渡型。 2. 2.后兽亚纲:后兽亚纲:主要特征是胎生,幼仔发育不良,需在主要特征是胎生,幼仔发育不良,需在 雌兽腹部的育儿袋中发育,泄殖腔趋于退化。具有乳雌兽腹部的育儿袋中发育,泄殖腔趋于退化。具有乳 腺,异型齿。分
26、布于澳洲及南美洲草原地带。典型代腺,异型齿。分布于澳洲及南美洲草原地带。典型代 表有表有大袋鼠大袋鼠。 3. 3.真兽亚纲:真兽亚纲:主要特征是具有真正的胎盘。肩带为单主要特征是具有真正的胎盘。肩带为单 一的肩胛骨,乳腺充分发育,具乳头。大脑皮层发达一的肩胛骨,乳腺充分发育,具乳头。大脑皮层发达 。异型齿,体温恒定在。异型齿,体温恒定在3737左右。现存哺乳类中的绝左右。现存哺乳类中的绝 大多数种类属此。大多数种类属此。 A A:鸭嘴兽:鸭嘴兽 ; B B:袋鼠:袋鼠 ; C C:刺猬:刺猬 ; D D:蝙蝠:蝙蝠 ; E E:穿山甲:穿山甲 ; F F:金丝猴:金丝猴 ; GG:食蚁兽:食蚁
27、兽 ; H H:豹:豹 ; I I:草兔:草兔 ; J J:松鼠;:松鼠; K K:小鳁鲸:小鳁鲸 ; L L:海豹:海豹 ; MM:象:象 ; N N:盘羊:盘羊 : P P:麝:麝 . . 大熊猫性情温顺,体态肥胖,憨态可掬,逗人喜爱大熊猫性情温顺,体态肥胖,憨态可掬,逗人喜爱。 华南虎是国家一级保护动物。在中国各地动物园华南虎是国家一级保护动物。在中国各地动物园 中现仅存中现仅存4040余只。联合国发布的余只。联合国发布的濒危野生动植濒危野生动植 国际公约国际公约将华南虎列为第一号濒危动物。将华南虎列为第一号濒危动物。 比野生大熊猫还要珍贵的黔金丝猴是国家比野生大熊猫还要珍贵的黔金丝猴是国家I I级重级重 点保护动物。点保护动物。 脊椎脊椎 动物动物 生活生活 习性习性 呼吸呼吸体表体表体温体温生殖生殖 受精受精 鱼类鱼类 两栖两栖 类类 爬行爬行 类类 鸟类鸟类 哺乳哺乳 类类 终身 水生 幼体水生 成体两栖 陆生 陆生 陆生 鳃 幼体用 鳃、成 体用肺 肺 肺 肺 皮肤 裸露 鳞片 或甲 鳞片 被羽毛 被毛 不恒定 不恒定 不恒定 恒定 恒定 卵生、 水中受精 卵生外 有硬壳 卵生外 有硬壳 胎生、 哺乳 卵生、 水中受精
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