第30章.動物多樣性的進化

1、第30章動物多樣性的進化,一、動物種系發(fā)生 二、無脊椎動物的多樣性和進化 三、脊索動物的多樣性和進化 四、動物界的系統(tǒng)進化和地理分布,重點：無脊椎動物的主要類群的進化特 征及代表種類，脊椎動物的主要特征 及 各綱特征。,已發(fā)現(xiàn)和命名 植物 昆蟲 脊椎動物 共有,2000000 種 350000 種 750000 種 500000 種 5000000 - 30000000 種,世界因生命而美麗 因生物多樣性而精彩,動物界,具有運動能力、多細胞、沒有細胞壁但有胞間連接的異養(yǎng)生物。 在體內(nèi)消化食物。絕大多數(shù)動物的個體是二倍體，只有其卵和精子為單倍體。,根據(jù)其是否有脊索，分為兩大類， 無脊椎動物（In

2、vertebrates ） 脊索動物 （Chordata）,動物種類,動物可能起源于原生動物； 動物界包括30多個門，70多個綱，350多個目，全世界已知動物約有150萬種。 中國是世界上野生動物種類最多的國家之一，僅脊椎動物就有4400多種，占世界總數(shù)的10%以上。 其中，獸類近500種,鳥類1189種，爬行類320多種，兩棲類210多種。,一、動物種系發(fā)生,共同祖先證據(jù) 5S和18SrRNA相同 細胞外基質(zhì)（上皮組織肌膜）相同 衍征 是否具有真正的組織 對稱類型（或體制） 體腔 分節(jié) 原口和后口,動物的主要類群及關(guān)系,1.側(cè)生動物海綿動物 2.真后生動物： (1)2胚層輻射對稱動物-腔腸動

3、物 (2)3胚層兩側(cè)對稱動物： 無體腔動物-扁形動物 假體腔動物-線蟲動物 真體腔動物:不分節(jié)動物-軟體動物 分節(jié)動物 原口動物-環(huán)節(jié)、 節(jié)肢 后口動物-棘皮動物 脊索動物,二、無脊椎動物的多樣性和進化,1、側(cè)生動物海綿動物 2、腔腸動物門-兩胚層輻射對稱動物 3、扁形動物-三胚層無體腔兩側(cè)對稱動物 4、線蟲動物-三胚層假體腔兩側(cè)對稱動物 5、軟體動物-模式相同變化眾多的真體腔動物 6、環(huán)節(jié)動物門-身體同律分節(jié)的動物 7、節(jié)肢動物門-身體分節(jié)并有附肢、異律分節(jié) 8、棘皮動物-具有內(nèi)骨骼和水管系統(tǒng),動物界中大多數(shù)門類（約30個門）屬于無脊椎動物，它們都沒有脊索。,無脊椎動物,1、側(cè)生動物海綿動物

4、 身體結(jié)構(gòu)簡單而多孔（水溝系統(tǒng)）,最原始最低等的多細胞動物， 體壁由二層細胞組成（皮層和胃層），其間為中膠層。 細胞分化較多，但身體各種機能或多或少是由獨立活動的細胞（領(lǐng)鞭毛細胞）完成。 無消化腔、神經(jīng)系統(tǒng)等表明細胞組織分化相當(dāng)簡單。 雌雄同體（或異體），異體受精 有5000多種。,多孔紅海綿,海綿動物有水溝系統(tǒng),領(lǐng)鞭毛細胞,海綿動物,2、腔腸動物門-兩胚層、輻射對稱動物,真正后生動物的開始 輻射對稱： 具兩胚層，有組織分化， 具有原始消化腔 原始神經(jīng)系統(tǒng)（網(wǎng)狀NS） 水螅型（圓桶型，口向上）、水母型（傘型，口向下）， 現(xiàn)有11000種 如珊瑚、水母、海蜇、海葵等,桃花水母：是原始低等的無脊椎

5、動物，最早誕生于約5.5億年前，是國家瀕危野生動物。云南撫仙湖中有大量桃花水母。,珊瑚的主要種類。A：襟疣?？?；B：?？?；C：鹿角珊瑚； D：Melithaea sp.：E：腦珊瑚 .；F：石芝.；G：軟柳珊瑚.,3、扁形動物-三胚層、無體腔、兩側(cè)對稱,背腹扁平； 兩側(cè)對稱，具三胚層； 無體腔，身體出現(xiàn)器官系統(tǒng)， 消化系統(tǒng)有口、咽、腸，無肛門； 原始中樞神經(jīng)系統(tǒng)-梯狀神經(jīng)系統(tǒng)。 多為寄生生活，約有12000種。 血吸蟲病在我國的存在約有2,100年，此病曾廣泛流行于長江流域以南的廣大地區(qū)。多少年來，這個“瘟神”致使血吸蟲病流行地區(qū)千村荒蕪，萬戶滅絕。 如豬絳蟲、渦蟲等,渦蟲的梯狀神經(jīng)系統(tǒng),4

6、、線蟲動物-假體腔、完全消化系統(tǒng),假體腔：腸道與體壁之間有了空腔，體壁有中胚層形成的肌肉層，腸壁無肌肉層，運動加強，運輸、流動循環(huán)功能出現(xiàn) 原腎管型排泄系統(tǒng) 有肛門的完全消化管。 無循環(huán)系統(tǒng)和呼吸器官。 蛔蟲、蟯蟲、鉤蟲、旋毛蟲等,線蟲動物,5、軟體動物-模式相同變化眾多 的真體腔動物,出現(xiàn)真體腔、循環(huán)系統(tǒng)（一心室）和呼吸器官，排泄系統(tǒng)屬于后腎型，神經(jīng)中樞包括腦、足、側(cè)、臟4對神經(jīng)節(jié)，頭部有觸角、眼。軟體動物分為頭、足、內(nèi)臟團和外套膜四部分，多數(shù)有貝殼。 有11.5萬種,動物界第二大動物門，僅次于節(jié)肢動物。如蝸牛、螺類、蚌類、烏賊、章魚等。,消化系統(tǒng)完善,軟體動物,軟體動物門 Mollusca

7、,鸚鵡螺,大紅蝸牛,歐洲橫紋烏賊,章魚,6、環(huán)節(jié)動物門-同律分節(jié)的動物,同律分節(jié):除頭外,每節(jié)外形、內(nèi)臟相同 。 環(huán)節(jié)動物為兩側(cè)對稱，三胚層，身體分為體節(jié)，具發(fā)達的真體腔、閉管式的循環(huán)系統(tǒng)，神經(jīng)系統(tǒng)更趨集中呈鏈狀，消化管出現(xiàn)由中胚層形成的肌肉層，增強消化功能。 蚯蚓是以體節(jié)伸縮而向前爬行，它吃進泥土和枯枝敗葉。據(jù)統(tǒng)計，一天所排出的糞便量可相當(dāng)于其體重，一年內(nèi)排出的糞土量可達9噸。蚯蚓對于農(nóng)牧區(qū)土壤的改良可謂勞苦功高。 如 沙蠶、螞蟥、水蛭。,7、節(jié)肢動物門-異律分節(jié)、附肢分節(jié),異律分節(jié)，附肢分節(jié)； 體表被幾丁質(zhì)外骨骼，有脫皮現(xiàn)象； 混合體腔，鰓、書肺或氣管，開管式循環(huán)系統(tǒng)； 更趨集中鏈?zhǔn)缴窠?jīng)系

8、統(tǒng)。 唯一的真正適應(yīng)陸地生活的無脊椎動物。 動物界最大的一門，約120萬種，占動物總種數(shù)的84%。,昆蟲類：六足類，1對觸角，約100種萬種，如蝗蟲、蜜蜂、蒼蠅、蚊子等，全部陸生,葉“蟲脩”,頭,胸,腹,甲殼類：13對附肢，兩對觸角，35000多種，如蝦、蟹,螯 蟹,頭胸部,步 足 （4對）,蛛形類：4對步足，無觸角，約60000種，如蜘蛛、蝎子,狼 蛛,頭胸部,腹部,多足類，約10500種，如蜈蚣、馬陸,蜈 蚣,頭 部,軀干部,三葉蟲,三葉蟲(Trilobita)屬節(jié)肢動物門，自成一綱。因其上下左右分三個象葉的部分，故名。這種動物足很多，足的搖擺控制蟲體在水中的運動。三葉蟲長到一定時會蛻皮，

9、一生中要蛻多次皮才能完全成熟。當(dāng)它們遇到敵害時，會將身體蜷成一團。,節(jié)肢動物,鱟 （HOU） “我的血液是藍色的”！,蜘蛛、蝦、蜈蚣、蝎子等,8、棘皮動物-具內(nèi)骨骼和水管系統(tǒng),后口動物,體型為輻射對稱（多為五輻射對稱）, 具內(nèi)骨骼，體腔發(fā)達, 體腔的一部分形成獨有的水管系統(tǒng)，另一部分形成圍血系統(tǒng)。 全部海生,如 海星、海膽、海盤車、珊瑚蟲等。,海參,海星,三、脊索動物Chordates多樣性和進化,1脊索動物的特征與分類 2無上下頜是低等脊索動物的特征 3、脊椎動物 （1）圓口綱 （2）魚類-有頜適應(yīng)水生生活 （3）兩棲動物-從水生向陸生轉(zhuǎn)變 （4）爬行動物-適應(yīng)陸地生活的變溫動物 （5）鳥類

10、-適應(yīng)飛翔的恒溫動物類 （6）哺乳動物-高等脊椎動物,二、脊索動物（Chordates）的 多樣性和進化,1脊索動物的特征與分類 脊索動物屬于脊索動物門，是動物界中最高等的一個門，盡管它們的形態(tài)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，生活方式多樣，然而都無一例外地具有三大主要特征脊索、背神經(jīng)管和咽鰓裂。 已知的脊索動物約有70,000余種，分別屬于三個亞門：原索動物（尾索動物亞門、頭索動物亞門）和脊椎動物（脊椎動物亞門） 。,1脊索動物的特征與分類,（1）脊索位于身體背部，消化道上方，神經(jīng)管下面，是一條支持身體縱軸，柔軟具彈性的結(jié)締組織組成的棒狀結(jié)構(gòu)，外被脊索鞘。 （2）背神經(jīng)管：脊索動物神經(jīng)系統(tǒng)的中樞部分呈管狀，位于身體

11、的背中線上，脊索（或脊柱）就在它的下面。在高等種類中分化為腦和脊髓兩部分。 （3）咽鰓裂：位于消化道前端的兩側(cè)壁上，左右成對的裂孔直接或間接與外界相通，這是咽鰓裂。它是一種呼吸器官。 （4）此外，尾在肛門之后、閉管式循環(huán)系統(tǒng)、心臟位于身體腹面。,脊索動物門分類概況,依據(jù)形態(tài)結(jié)構(gòu)、生活習(xí)性和胚胎發(fā)育等特點，一般將脊索動物門分為尾索動物、頭索動物和脊椎動物三個亞門。 1尾索動物亞門l 脊索和背神經(jīng)管只存在于幼體， 脊索僅存尾部。成體包圍在被囊中，一般為雌雄同體，異體受精。代表動物如海鞘，海鞘的發(fā)育過程中出現(xiàn)逆行變態(tài)。 2頭索動物亞門 脊索、背神經(jīng)管和咽鰓裂這三個基本特征終生保留，脊索前端超出神經(jīng)管

12、之前。代表動物是文昌魚。 3脊椎動物亞門 脊索只在胚胎發(fā)育中出現(xiàn)，隨即為脊柱所代替。依據(jù)外形及內(nèi)部特征可分為6個綱：圓口綱、魚綱、兩棲綱、爬行綱、鳥綱、哺乳綱。,幾個常見的名稱,1無頭類 指脊索動物中腦和感覺器官還沒有分化出來，沒有明顯的頭部的類群。 2有頭類 有明顯頭部的脊索動物，即脊椎動物。 3無頜類 沒有頜的脊椎動物，現(xiàn)存的類群只有圓口類。 4頜口類 有頜的脊椎動物，包括魚類、兩棲類、爬行類、鳥類和哺乳類。 5無羊膜類 在胚胎發(fā)育中不具羊膜的脊椎動物，包括圓口類、魚類和兩棲類。 6羊膜類 在胚胎發(fā)育中具有羊膜的脊椎動物，包括爬行類、鳥類和哺乳類。,2無上下頜是低等脊索動物的特征,紅海鞘,

13、尾索動物,脊索在尾部,Fig. 27.4, p. 457,segmented muscles,頭索動物,文昌魚,硬骨質(zhì)的脊柱取代柔弱的脊索 神經(jīng)管分化為腦、脊髓。 （除圓口類外）具有上下頜,3、脊椎動物,腦、眼等感覺器官和口等全部集中在頭部，呼吸器官進一步發(fā)展成完善的鰓（水生）和肺（陸生），有成對運動附肢，出現(xiàn)心肌發(fā)達的心臟，完善的循環(huán)系統(tǒng)：1房1室2房2室，腎臟和生殖系統(tǒng)等在結(jié)構(gòu)上也進一步完善。,分類： 圓口綱 軟骨魚綱 硬骨魚綱 兩棲綱 爬行綱 鳥綱 哺乳綱 脊椎動物從水生到陸地生活的演化過程。,脊椎動物,（1）圓口綱,圓口動物無上下頜而具口吸盤，只有奇鰭而無偶鰭，背神經(jīng)管分化為腦和脊髓，

14、有頭，心臟一心房一心室，脊索終身存在，有雛形的脊椎骨，單個鼻孔。,日本七鰓鰻,A sea lamprey,魚類的主要特征： 終生在水中生活，身體表面大多覆蓋著鱗片； 脊柱代替脊索； 用鰓呼吸； 用鰭游泳，偶鰭； 變溫動物； 心臟有一心房一心室。,（2）魚類-有頜適應(yīng)水生生活,軟骨魚類,軟骨魚類，內(nèi)骨骼全為軟骨的海生魚類。體被盾鱗，鰭后端附生皮質(zhì)鰭條，歪型尾，無鰾。絕大多數(shù)分布于熱帶和亞熱帶海洋。 軟骨魚包括兩個亞綱，鯊、鰩和銀鮫是這一綱的代表動物 。,Cartilaginous fishes,硬骨魚類,硬骨魚類，骨骼大多由硬骨構(gòu)成；體被骨鱗或硬鱗，有些種類的鱗片次生性退化；頭部后緣有外鰓孔；通

15、常有鰾。,caudal fin,dorsal fin,pectoral fin (one of two),pelvic fin (one of two),anal fin,muscle segments,fin supports,brain,olfactory bulb,heart,liver,gallbladder,stomach,intestine,swim bladder,kidney,anus,urinary bladder,硬骨魚的種類極多，占現(xiàn)生魚類總數(shù)的90%以上，超過了其它各綱脊椎動物總數(shù)的總和,魚類是終生生活在水中的脊椎動物?，F(xiàn)在世界上約有22000種，我國約有2900種，其

16、中淡水魚約800種，常見的有幾十種，草、青、鰱、鳙被叫做“四大家魚”。魚類是脊椎動物中種類最多的。我國海洋魚類約1900種，常見的有200多種.,中華鱘是地球上存活的最古老的脊椎動物之一，距今已有1.4億年的歷史，有“國寶活化石”之稱。,四大家魚,兩棲動物的主要特征： 變態(tài)發(fā)育，幼體在水中生活，用鰓呼吸；大多數(shù)成體生活在陸地，少數(shù)成體生活在水中，一般用肺呼吸；皮膚裸露，能夠分泌粘液，有輔助呼吸的作用；心臟有二心房一心室，不完全雙循環(huán)；體溫不恒定。具五指（趾）型四肢，脊柱分化為四部。 約有種,（3）兩棲動物-從水生向陸生轉(zhuǎn)變,“Dual life” of a frog (Rana tempora

17、ria),頭螈長60cm,中國大鯢（娃娃魚） 長1.5m到1.8m,中國小鯢,（4）爬行動物-適應(yīng)陸地生活的變溫動物,爬行動物能在陸上繁殖，卵生，這是它們的卵具有堅硬的卵殼或堅韌的卵膜（羊膜卵），在胚胎發(fā)育過程中具有羊膜、尿囊和卵黃囊，使得胚胎得到了很好的保護、呼吸和營養(yǎng)。大多數(shù)的爬行動物全身覆以角質(zhì)鱗，以減少體內(nèi)水分蒸發(fā)，也有些種類于皮下具有骨板 ，脊柱分5部分，用肺呼吸，心臟具二心房一心室，心室不完全分隔，不完全雙循環(huán)，體內(nèi)受精，變溫動物。 約種,左心房,右心房,左心室,右心室,肺毛細血管,組織毛細血管,心室出現(xiàn)不完全分隔,早期爬行動物,進入中生代，由于森林茂盛，植食性爬行動物得以迅速繁衍

18、和進化，同時也產(chǎn)生出一些肉食爬行動物種類。整個中生是爬行動物時代，有時人們也稱之為“恐龍時代”。,鱷目，是大型爬行動物，體表被有鱗片，四肢強壯有力它們大多生活于非洲、大洋洲、亞洲南部及熱帶美洲等溫暖地區(qū)。 我國特產(chǎn)揚子鱷，是小型鱷魚之一，全部野生個數(shù)不足500尾,鳥類的主要特征： 有喙無齒； 被覆羽毛； 前肢變成翼； 骨中空，內(nèi)充氣體； 心臟分四腔，不完全雙循環(huán)； 用肺呼吸，并且有氣囊輔助呼吸； 體溫恒定； 生殖為卵生。 約種,（5）鳥類-適應(yīng)飛翔的恒溫動物類,左心房,右心房,左心室,右心室,肺毛細血管,組織毛細血管,鳥類的胚胎發(fā)育,A：鳶 ； B：信天翁； C：天鵝 ； D：丹頂鶴 ； E：

19、翠鳥 ； F：環(huán)頸雉； G：王企鵝 ； H：鸮 ； I：黑鸛 ； J：雨燕 ； K：鷲 ； L：鸚鵡； M：鵜鶘 ； N：美洲鴕鳥,丹頂鶴,丹頂鶴體長可達1.2米以上,通身潔白如雪，在灰褐色的頭頂上生長著一小塊丹紅的裸露皮膚，鮮艷奪目，就像熠熠閃爍的火苗。,褐馬雞,中國北方特有種，全球性易危，數(shù)量非常稀少,哺乳動物的主要特征： 體表被毛； 牙齒有門齒、犬齒和臼齒的分化； 體腔內(nèi)有膈； 用肺呼吸； 心臟四腔； 體溫恒定； 大腦發(fā)達； 胎生、哺乳,高等胎盤類的胚胎發(fā)育皆在母體子宮內(nèi)進行； 骨骼靈活，具有在陸上快速運動的能力。 約有種,（6）哺乳動物-高等脊椎動物,胎 膜 的 形 成,哺乳動物包括：

20、 原獸亞綱：鴨嘴獸雖是卵生，但與其它獸類一樣用乳哺育，雌獸無乳頭，乳汁會滲過皮膚附著在毛上，幼兒即舐之過活。變溫動物，體表具毛。過渡型 后獸亞綱：主要特征是胎生，幼仔發(fā)育不良，需在雌獸腹部的育兒袋中發(fā)育，泄殖腔趨于退化。具有乳腺，異型齒。分布于澳洲及南美洲草原地帶。典型代表有大袋鼠。 真獸亞綱 主要特征是具有真正的胎盤，不具泄殖腔。肩帶為單一的肩胛骨，乳腺充分發(fā)育，具乳頭。大腦皮層發(fā)達，有姘服體。異型齒，體溫恒定在37左右?，F(xiàn)存哺乳類中的絕大多數(shù)種類屬此。,A：鴨嘴獸 ； B：袋鼠 ； C：刺猬 ； D：蝙蝠 ； E：穿山甲 ； F：金絲猴 ； G：食蟻獸 ； H：豹 ； I：草兔 ； J：松鼠； K：小鳁鯨 ； L：海豹 ； M：象 ； N：盤羊 ： P：麝 .,大熊貓性情溫順，體態(tài)肥胖，憨態(tài)可掬，逗人喜愛。,大熊貓,華南虎,華南虎是國家一級保護動物。在中國各地動物園中現(xiàn)僅存40余只。聯(lián)合國發(fā)布的瀕危野生動植國際公約將華南虎列為第一號瀕危動物,黔金絲猴,比野生大熊貓還要珍貴的黔金絲猴是國家I級重點保護動物,終身水生,幼體水生成體兩棲,陸生,陸上,陸,鰓,幼體用鰓、成體用肺,肺,肺,肺,皮膚裸露,鱗片或甲,鱗片,被羽毛,被毛,不恒定,不恒定,不恒定,恒定,恒定,卵生、水中