只有耕耘才有收获！Jesse第十四章 脊索动物门（Chordata）一、名词解释1. 脊索：介于消化道和背神经管之间，起支持体轴作用的一条棒状结构，来源于胚胎期的原肠背壁。内部由泡状细胞构成，外围以结缔组织鞘，坚韧而有弹性。低等脊索动物脊索终生存在或仅见于幼体时期。高等脊索动物只在胚胎期出现，发育完全时被分节的骨质脊柱取代。2. 背神经管：位于脊索动物脊索背面的中空管状的中枢神经系统。由胚体背中部的外胚层下陷卷褶形成。脊椎动物的神经管前端膨大为脑，脑后部分形成脊髓。3. 咽鳃裂：低等脊索动物在消化道前端的咽部两侧有一系列左右成对排列、数目不等的裂孔，直接开口于体表或以一个共同的开口间接的与外界相通，这些裂孔即咽鳃裂。低等种类终生存在并附生布满血管的鳃，作为呼吸器官，陆栖种类仅在胚胎期或幼体期出现。4. 尾索动物：脊索动物中最低级的类群之一。脊索和背神经管仅存于幼体的尾部，成体退化消失。身体包在胶质或近似植物纤维的被囊中，故又称被囊动物。5. 逆行变态：在变态过程中，幼体的尾连同内部的脊索和尾肌萎缩消失，神经管退化成一个神经节，感觉器官消失。咽部扩大，鳃裂数目增加，内脏位置发生改变，形成被囊。经过变态，失去了一些重要构造，形体变得更为简单，这种变态方式即逆行变态。6. 小肾囊：尾索动物在肠附近的具有排泄机能的细胞，含有尿酸结晶。 7. 头索动物：终生具有发达脊索、背神经管和咽鳃裂等特征的无头鱼形脊索动物。脊索不但终生保留，并延伸至背神经管的前方，故称头索动物。8. 脑眼：位于文昌鱼神经管两侧的黑色小点，是文昌鱼的光线感受器。每个脑眼由一个感光细胞和一个色素细胞构成，可通过半透明的体壁，起到感光作用。9. 背板和内柱：海鞘、文昌鱼等原索动物咽腔内壁背、腹的中央各有一条沟状结构，分别成为背板和内柱。沟内有腺细胞和纤毛细胞；背板、内柱上下相对，在咽前端以围咽沟相连。腺细胞分泌黏液使沉入内柱的食物粘聚成团，借助于纤毛的摆动，将食物团从内柱向前推行，经围咽沟沿背板进入食道、胃、肠进行消化。10. 无头类：头索动物身体呈鱼形，体节分明，脊索终生保留，并延伸至背神经管的前方，头部不明显，缺乏真正的头和脑，故称为无头类。11. 有头类：脊椎动物亚门脊索只在胚胎发育阶段出现，后被脊柱所取代。脑和各种器官在身体前端集中，形成明显的头部，故称有头类。12. 无颌类：圆口纲属于较低等的脊椎动物，缺乏用作主动捕食的上、下颌，又称无颌类。13. 有颌类：包括脊椎动物中除了圆口纲物种外的所有类群。这些生物都具备了上、下颌，用于支持口部、加强动物主动摄食和消化能力。14. 原索动物：尾索动物和头索动物两个亚门是脊椎动物中最低级的类群，合称为原索动物。15. 被囊动物：尾索动物幼体时期尾部有脊索及背神经管，身体包裹在胶质或近似植物纤维素成分的被囊当中，所以又成为被囊动物。五、问答题1. 脊索动物有哪些共同特征？与无脊索动物有哪些主要区别和联系？1. 脊索动物的基本特征包括：脊索、背神经管、咽鳃裂、肛后尾、闭管式循环系统（尾索动物除外）、心脏位于消化道腹面等。其中脊索、背神经管、咽鳃裂是脊索动物三个最主要的特征。脊索动物与无脊椎动物的区别与联系：二者之间区别是显著的。脊索动物具有纵贯背部的支持结构脊索，后被脊柱所代替；中空的神经中枢位于背部；生活史的全部或部分时期具有鳃裂；心脏位于消化道腹面。而无脊椎动物无脊索或脊柱，中枢神经系统呈索状且位于身体腹面；无脊椎动物的鳃不位于咽部，用作呼吸的器官有软体动物的栉鳃以及节肢动物的肢鳃、尾鳃、气管等；心脏位于消化道背面；无脊椎动物的肛孔开口于躯干部末端。但脊索动物的一些结构如：后口、三胚层、次级体腔、身体分节及闭管式循环也见于一些无脊椎动物。这些共同点表明脊索动物是由无脊椎动物进化而来的。2. 脊索动物三大主要特征是什么？试各加以简略说明。2. 脊索动物的三大主要特征是脊索、背神经管、咽鳃裂。脊索：介于消化道和背神经管之间，起支持体轴作用的一条棒状结构。内部由泡状细胞构成，外围以结缔组织鞘，坚韧而有弹性。低等脊索动物脊索终生存在或仅见于幼体时期。高等脊索动物只在胚胎期出现，发育完全时被分节的骨质脊柱取代。背神经管：位于脊索动物脊索背面的中空管状的中枢神经系统。由胚体背中部的外胚层下陷卷褶形成。脊椎动物的神经管前、后分化为脑和脊髓。咽鳃裂：低等脊索动物在消化道前端的咽部两侧有一系列左右成对排列、数目不等的裂孔，直接开口于体表或以一个共同的开口间接的与外界相通，即咽鳃裂。原索动物和原始水栖脊椎动物终生存在并附生布满血管的鳃，作为呼吸器官，陆栖或次生水栖脊椎动物仅在胚胎期或幼体期出现。3. 脊索动物门分为哪几个亚门？脊椎动物亚门分为哪几个纲？各亚门和各纲有何主要特点？3. 脊索动物门分为尾索动物、头索动物、脊椎动物三个亚门。尾索动物亚门的脊索和背神经管仅存于幼体尾部，成体退化消失，体表有被囊。头索动物亚门脊索和背神经管纵贯于全身的背部，并终生保留。咽鳃裂众多，身体呈鱼形，分节，头部不明显。脊椎动物亚门脊索只在胚胎发育阶段出现，随后被脊柱所代替。脑和各种感觉器官集中在前端，形成明显的头部。脊椎动物亚门包括以下几个纲：圆口纲：无颌，缺乏成对附肢，单鼻孔，脊索及雏形的椎骨并存。软骨鱼纲：骨骼为软骨；出现上、下颌，体表被鳞，鳃呼吸，成对的附肢形成适于水生生活的胸鳍和腹鳍。硬骨鱼纲：骨骼为硬骨；其它同软骨鱼纲。两栖纲：皮肤裸露，幼体用鳃呼吸，以鳍游泳，经过变态后的动物可陆上生活，用肺呼吸，具五趾型附肢。爬行纲：皮肤干燥，外被角质鳞、角盾或骨板。心脏二心房、一心室，心室具不完全分隔，胚胎发育中出现羊膜。鸟纲：体表被羽，前肢特化成翼，恒温，卵生。哺乳纲：身体被毛，恒温，胎生，哺乳。4. 脊索出现的意义？4. 脊索的出现是动物演化史上的重大事件，使动物的支持、保护和运动的功能获得“质”的飞跃。这一先驱结构在脊椎动物达到更为完善的发展，从而成为在动物界中占统治地位的一个类群。脊索构成支持躯体的主梁，是体重的受力者，使内脏器官得到有力的支持和保护，运动肌肉获得坚强的支点，在运动时不至由于肌肉的收缩而使躯体缩短或变形，因而有可能向“大型化”发展。脊索的中轴支撑作用也使动物体更有效的完成定向运动，对于主动捕食和逃避敌害都更为准确、迅速。脊椎动物头骨的形成、颌的出现以及椎管对中枢神经的保护，都是在此基础上进一步完善化的发展。5. 以海鞘为例，说明何谓逆行变态？5. 海鞘幼体形似蝌蚪并具有脊索动物的三大主要特征：尾内有发达的脊索，脊索背方有中空的神经管，神经管前端还有膨大的脑泡，内含眼点和平衡器官，消化道前端分化成咽，并有少量成对鳃裂。幼体经短时间的自由生活后，身体前端的附着突起粘着到其它物体上，开始变态。变态过程中海鞘幼体的尾连同脊索和肌肉逐渐萎缩，并被吸收而，神经管及其感觉器官退化为一个神经节。咽部扩大，鳃裂数急剧增多，同时形成围绕咽部的围鳃腔；附着突起也为海鞘的柄所代替。附着突起在背面生长迅速，把口孔的位置推倒另一端，造成内部器官的位置也随之转动了90180的角度。最后体壁分泌被囊素构成保护身体的被囊，使它从自由生活的幼体变成自由生活的柄海鞘。柄海鞘经过变态，失去了一些重要构造，体型变得更为简单，这种变态即逆行变态。6. 脊椎动物有哪些主要特征？6. 脊椎动物是脊索动物门的一个亚门，所以其具有脊索动物的三大共同特征。但脊椎动物是结构最复杂、进化最高等的一个亚门，其主要特征总结如下是出现明显的头部，神经管前端分化出脑，并出现了集中的嗅、视、听等感觉器官；脊柱代替脊索，成为身体的支持结构，低等脊椎动物脊索仍然终生存在，高等脊椎动物被脊柱代替，脊索退化仅留痕迹；除圆口纲外，出现了上下颌，能主动捕食，提高代谢能力；除圆口纲外，出现了成对的附肢，增强了运动能力，扩大了活动范围，提高了取食、求偶和避敌的能力；鳃作为水生动物的呼吸器官进一步完善，陆生脊椎动物仅在胚胎或幼体阶段用鳃呼吸，成体用肺呼吸；集中的肾脏代替了分节排列的肾管，增强了排泄废物的能力；肌肉质的有收缩功能的心脏代替了腹大动脉，循环系统进一步完善，高等动物心脏中缺氧血和多氧血进一步分开，代谢能力进一步提高。7. 尾索动物的主要特征是什么?7. 尾索动物是脊索动物门中较为低等的一个类群，主要特包括脊索和背神经管仅存于幼体的尾部，成体退化或消失；体表有被囊，身体包裹在被囊当中，营固着生活或自由生活；体表有出水孔和入水孔，咽壁有数量不等的鳃裂，咽外围有宽大的围鳃腔，与出水管相通；由于营固着生活，神经系统和感觉器官均退化，中枢神经系统只有一个神经节。无专门的感觉器官，仅有少量感觉细胞；排泄系统退化，无专门的排泄器官，只有一堆具有排泄机能的细胞；雌雄同体，异体受精，也可营无性的出芽生殖；固着生活的种类具有逆行变态现象。8. 以文昌鱼为例试述头索动物的主要特征？8. 头索动物的主要特征有脊索终生保留，且延伸至背神经管的前方，但缺乏真正的头和脑；身体呈鱼形，无明显的头部，具鳍，平时少活动，身体半埋于沙中，借水流滤食，夜间可在水中做短暂游动；无骨质的骨骼，脊索是身体的主要支架；背部肌肉发达，腹部单薄，肌肉由多对“”形肌节构成；咽部扩大，是呼吸和收集食物的场所；闭管式循环系统，无心脏，但具搏动能力的腹大动脉，因而被称为狭心动物；排泄器官由数对肾管组成，结构与功能与环节动物的原肾相似；）中枢神经系统是一条纵行于脊索背面的背神经管，神经管前端膨大为脑泡，周围神经系统包括脑泡发出的“脑”神经和神经管两侧发出的脊神经；与少活动的生活方式相联系，感觉器官不发达，具有光感受器脑眼。9. 试述脊索动物起源。9. 脊索动物起源于无脊椎动物，其中棘皮动物和半索动物与脊索动物亲缘关系较近的观点为大多数人所接受。棘皮动物和半索动物均为后口动物，其中胚层由原肠突出形成，棘皮动物的短腕幼虫和半索动物柱头幼虫在结构上相似，且肌肉中既含有肌酸又含有精氨酸，这些表明这两类动物亲缘关系较近，同时也表明它们与脊索动物关系较近。多数人认为棘皮动物和脊索动物具有共同的祖先，脊索动物的祖先可能类似于尾索动物的幼体，它向两个方向发展，一是经过变态，成为固着生活，具鳃裂作为取食和呼吸器官，另一个方向是幼体期延长并适应新的生活环境，不再变态，产生生殖腺并进行繁殖，发展成具有脊索、背神经管和鳃裂的自由运动的脊索动物。10. 试述文昌鱼的血液循环途径？10. 文昌鱼的血液循环方式属于闭管式循环。无心脏，但是具搏动能力的腹大动脉。由腹大动脉往两侧分出许多成对的鳃动脉进入鳃隔，完成气体交换后，于鳃裂背部汇入2条背大动脉根，背大动脉根含有多氧血，往前流向身体前端各器官，向后合成背大动脉，再由此分出血管到身体各部。身体前端的动脉血经过气体交换后最后注入一对前主静脉；身体后部的动脉血在组织间进行气体交换后成为静脉血，少部分经尾静脉进入肠下静脉，大部分则流进2条后主静脉，左右前主静脉和后主静脉汇流至一对总主静脉（居维氏管）。左右总主静脉汇合于静脉窦，然后通入腹大动脉。从肠壁返回的毛细血管集合成肠下静脉，接受部分尾静脉血液；肠下静脉前行至肝盲囊处血管又形成毛细血管网，由于这条静脉两端在肝盲囊区都形成毛细血管网，因此称作肝门静脉，由肝门静脉的毛细血管再一次合成肝静脉汇入静脉窦。11. 试述海鞘和文昌鱼的呼吸和摄食过程。11. 海鞘固着生活，所以它只能借助于水流的流动完成呼吸和摄食过程。海鞘的消化道由咽、食道、胃、肠、肛门组成。咽几乎占整个身体的3/4，咽壁被许多鳃裂洞穿，水流进入咽后再经鳃裂进入围鳃腔，经出水管孔流出体外，咽内壁有丰富的毛细血管，当水流经过鳃裂时进行气体交换完成呼吸过程。海鞘的咽内壁腹侧和背侧中央各有一条具有纤毛细胞和腺细胞的纵沟，为内柱和背板，纤毛不断摆动使进入体内的水做定向流动，腺细胞分泌黏液将随水流入