动物各系统演化
一、鱼类，两栖类，爬行类、鸟类和哺乳类的骨骼
鱼类脊柱的分化程度很低，脊椎只有躯椎（trunk vertebra）和尾椎（caudal vertebra）两种。躯椎附有肋骨（lib），尾椎特具脉弓，容易区分。
鱼类特有的双凹形（amphicoelous）椎体。
鱼类成对的附肢骨骼没有和脊柱发生联系，这是其骨骼系统的特点之一
两栖类
分颈椎（cervical vertebra）、躯干椎（trunk vertebra）、荐椎（sacral vertebra）和尾椎（cauda vertebra）。具有颈椎和荐椎是陆生脊椎动物的特征。
颈椎1枚，又称为寰椎（atlas）
躯干椎7-200枚，12-16枚（有尾两栖类），无尾两栖类最少为7枚，无肋骨。
椎体多为前凹型或后凹型。少为双凹型。
荐椎1枚。
尾椎在无尾类中为1枚
爬行类
出现了枢椎、2枚荐椎。寰椎与头骨的枕骨髁作关节，能与头骨一起在枢椎的齿状突上转动，从而使头部有了更大的灵活性。
与两栖动物的比较：
两栖动物：颈椎(1枚)+体椎+荐椎(1枚)+尾椎
爬行动物：颈椎(2枚)+胸椎+腰椎+荐椎(2枚)+尾椎
有发达的肋骨，一部分胸椎的肋骨与胸骨形成羊膜动物特有的胸廓（throax），它与保护内脏器官和加强呼吸作用的机能密切相关
蛇类不具有胸骨，其肋骨具较大的活动性，并借助皮肤肌支配腹鳞，以完成特殊的运动方式
肩带有十字形上胸骨（而非胸骨的组成部分）
四肢与身体长轴呈横出的直角相交，肩臼浅小。故爬行动物在停息或爬动时都保持着腹部贴地的姿态。
鸟类
鸟类的脊柱可分5区，即颈椎、胸椎、腰椎、荐椎和尾椎。
颈长，颈椎数目较多。颈椎的特点是活动性很大，其椎体呈马鞍型，称为异凹型椎体。这种类型的椎体是鸟类所特有的，椎间关节活动性极大，鸟头能转动180°，某些鸮形目的鸟头甚至能转动270°。
胸椎5～6枚。借硬骨质的肋骨与胸骨联结，构成牢固的胸廓。肋骨不具软骨，而且借钩状突彼此相关连，十分牢固。
鸟类的胸骨非常发达，向后一直伸展到骨盆部，沿胸骨腹中线处有高耸的隆起，恰似船底的龙骨，故称龙骨突（keel），以扩大胸肌的附着面。（失去飞翔能力的走禽，如鸵鸟，则胸骨扁平，无龙骨突起。）
愈合荐骨，又称综荐骨(synsacrum) ，是鸟类特有的结构。它是由少数胸椎、腰椎、荐椎以及一部分尾椎愈合而成的，而且它又与宽大的骨盘(髂骨、坐骨、耻骨)相愈合，使鸟类在地面步行时获得支持体重的坚实支架。
尾综骨
单一的枕髁
肩带由肩胛骨、乌喙骨和锁骨构成。
鸟类左右锁骨以及退化的间锁骨在腹中线处愈合成“v”形，称为叉骨(wishbone)，是鸟类持
有的结构。叉骨具有弹性，在鸟翼剧烈搧动时可避免左右肩带(主要是乌喙骨)碰撞。
前肢特化为翼，主要表现在手骨骼(腕骨、掌骨和指骨)的愈合和消失现象，使翼的骨路构成一个整体，搧翅才能有力。由于指骨退化，现代鸟类大都无爪。
哺乳类
颈椎7枚下颌由单一齿骨构成头骨具2个枕骨髁牙齿异型
哺乳类的脊椎骨借宽大的椎体相联结，称双平型推体，这种椎体类型提高了脊住的负重能力。相邻的椎体之间具有软骨构成的椎间盘。坚韧而富有弹力的椎间盘，能缓冲运动时对脑及内脏的震动．提高了活动范围
肩胛骨发达，乌喙骨、锁骨退化。哺乳类肩带的简化与运动方式的单一性有密切关系。
骸骨与荐骨相关节，左右坐骨与耻骨在腹中线缝合，构成关闭式骨盘。哺乳类的腰带愈合，加强了对后肢支持的牢固性。
二、鱼类、两栖类、爬行类、鸟类和哺乳类的消化系统
三、鱼类，两栖类，爬行类，鸟类和哺乳类的呼吸系统
（1）鱼类：软骨鱼类鳃有发达的鳃间隔，鳃裂直接通体表或具膜质鳃盖。硬骨鱼类鳃间隔退化，鳃裂不直接通体外，有鳃盖保护。
（2）两栖类：幼体用鳃呼吸，成体行肺和皮肤呼吸。肺囊状，分隔简单。行咽式呼吸，皮肤辅助。
（3）爬行类：完全肺呼吸，囊状肺，分隔复杂，呈海绵状，具有胸廓，胸式呼吸。
（4）鸟类：肺特殊，内部由各级支气管组成，形成细支气管树。具有特殊的气囊系统可进行双重呼吸。
（5）哺乳类：肺由导管部、呼吸部和肺间质三部分构成，微支气管末端形成肺泡。具有嗝肌，呼吸运动更加完善。腹式呼吸或隐式呼吸。
（一）肺吸氧面积的逐渐扩大
有尾两栖类：开始有肺，如泥螈（necturus）的肺构造极为简单，只是一对薄壁的囊状物，内壁光滑或仅基部稍有隔膜，其结构尚不如肺鱼鳔的结构复杂，进行气体交换的面积很有限，泥螈通过肺呼吸所获得的氧仅有2％，气体交换主要还是通过皮肤和外鳃（泥螈终生具外鳃）。无肺螈科（plethodontidae）的有尾类成体完全无肺，也没有气管和喉头的痕迹，完全依靠皮肤呼吸和口咽腔呼吸。
无尾两栖类：肺内壁呈蜂窝状，但肺的表面面积还不大，如蛙肺的表面面积与皮肤表面积的比例是2∶3。皮肤呼吸仍占重要地位，蛙在冬眠时肺呼吸完全停止，只用皮肤进行呼吸。爬行动物：肺（图10-58）虽然和两栖类一样仍为囊状，但其内壁有复杂的间隔把内腔分隔成蜂窝状小室，与空气接触的面积大为扩大。肺的结构在纲内变异很大，最简单的形式仍为一囊，如楔齿蜥及蛇；一些高等蜥蜴、龟和鳄类的支气管在肺内一再分支，使整个肺脏呈海绵状；避役肺的前部内壁呈蜂窝状，称呼吸部，后部内壁平滑并且伸出若干个薄壁的气囊。称贮气部。爬行动物的成体既没有鳃呼吸，也没有皮肤呼吸。
鸟：肺为一对海绵状体，肺的内部由各级支气管形成一个彼此吻合相通的网状管道系统，这种结构完全不同于两栖类和爬行类的空心囊状肺。体积虽然不大，但是和气体接触的面积极大，是鸟类特有的高效能气体交换装置。鸟肺的另一特点是有许多气囊，起到辅助呼吸的作用。
哺乳类：肺内部是一个复杂的支气管树，支气管入肺后，一再分支，在最后微支气管的末端膨大成肺泡囊，囊内壁分成许多小室，每个小室称肺泡（alveolus）。肺泡的出现大大增加了肺和气体接触的总面积。人体的肺泡总数超过7亿，总面积在50平方米以上。哺乳类肺泡的总面积约为身体表面的50—100倍。
（二）呼吸的机械装备愈益完善
两栖类的呼吸动作：是借助于口咽腔底部的上下动作来完成的，这种口咽腔呼吸的方式类似拉风箱的原理。
爬行类：开始形成了胸廓，依靠肋间肌的收缩使胸廓扩大与缩小，从而改变胸腔的容积，使气体吸入或排出。
鸟类的呼吸：在静止状态时是以肋骨的升降胸廓的动作来进行的；在飞翔时由于胸肌处于紧张状态，胸廓不能活动，因而不能改变胸腔容积进行呼吸，这时利用翼的振动，使前后气囊进行收缩与扩张。这就是鸟类所特有的“双重呼吸”。
哺乳类：出现了肌肉质的横膈，依靠横膈的升降和肋间肌收缩的协同动作，使胸腔扩大与缩小。横隔的出现使呼吸机械装备进一步完善化。
（三）呼吸道和消化道渐趋分开
两栖类：呼吸通道和食物通道在口腔处形成交叉。爬行类的鳄和哺乳类，由于形成了完整的次生腭，内鼻孔后移，使呼吸道和消化道完全分开。
（四）呼吸道进一步分化，发声器渐趋完
两栖类：呼吸道仅为短的喉头气管室，喉头和气管的分化不明显。自两栖类开始有声带作为陆生脊椎动物的发声器官。
爬行类：气管长，呼吸道有了明显的气管和支气管的分化。支气管是从爬行类才开始出现的。鸟类：气管以完整的骨质环支持，发声器（鸣管）位于支气管分叉的地方而不在喉部，鸣管外侧附有特殊的鸣肌，鸣肌的收缩可以调节鸣膜的紧张程度，从而使鸣声发生多样性的变化。哺乳类：喉头构造复杂化，支持喉头的软骨除构状软骨和环状软骨外，新增加了甲状软骨及会厌软骨。声带位于喉部（区别于鸟类）。吞咽食物时，喉门为会厌软骨所盖，避免食物误入气管。
四、鱼类，两栖类。爬行类、鸟类和哺乳类的尿殖系统
动物正常生命活动的维持，要求内环境稳定。代谢废物经循环系统，被汇集到专门的器官而有效地排出。脊椎动物的排泄系统主要部分是肾。从低等种类到高等种类，肾脏的发展可分为三种类型。
（1）前肾脊椎动物在胚胎时都有前肾出现，但只有在鱼类和两栖类的胚胎中，前肾才有用。圆口纲的鳗鳗仍用前肾作为排泄器官。
（2）中肾这是鱼类和两栖类胚胎期以后的排泄器官，其位置在前肾的后方。排泄小管的肾口显著退化。靠近肾口的排泄小管壁，膨大内陷成为双层的囊状结构，称肾小囊，把血管球包围，共同形成一个肾小体。肾小体和它的排泄小管一起构成泌尿机能的一个基本结构，称为肾单位。到了中肾阶段，原来的前肾导管纵裂为二，其一为中肾导管，在雄性动物有输精的作用，另一管在雄体已退化，在雌体则演变为输卵管。
（3）后肾这是羊膜动物胚胎期以后的排泄器官。后肾的排泄小管前端只有肾小体，肾口已完全消失。各排泄小管汇集尿液通入一总管，即后肾导管，常称输尿管。后肾发生以后，中肾和中肾导管却失去了泌尿功能。
五、鱼类、两栖类、爬行类、鸟类和哺乳类的循环系统
1．心脏(图5—20)
（1）圆口纲：开始出现心脏，由静脉窦、一心房、一心室组成。
（2）鱼纲：属于简单的类型，其本身只有一个心房和一个心室。连接心房的有一个静脉窦，连接心室的有一个动脉圆锥（软骨鱼类）或动脉球（硬骨鱼类）。血液循环为单循环。心脏内的血，完全是缺氧血。
（3）两栖纲：心脏由静脉窦、二心房、一心室和动脉圆锥组成。血液循环由单循环变为不完全双循环。动脉弓数目减少，保留三、四、六对。
（4）爬行纲：心脏静脉窦退化而成右心房的一部分，动脉圆锥退化消失，除心房具有分隔
外，心室具不完全分隔，动脉弓仍保持颈动脉、体动脉弓和肺动脉。血液循环仍为不完全的双循环。
（5）鸟纲和哺乳纲：心脏已分隔为二心房、二心室。静脉窦完全退化，鸟类左体动脉弓退化，右体动脉弓保留。哺乳类保留左体动脉弓，是完全的双循环。
六、鱼类、两栖类、爬行类、鸟类和哺乳类的脑
1．鱼类：大脑半球很小，嗅叶很发达，视叶(中脑)很发达，小脑也相当发达。
2．两栖类：大脑半球较发达，中脑较不发达，但仍为最高神经中枢所在地。小脑很不发达，呈一片状突起。
3．爬行类：大脑半球较前发达，嗅叶很小，中脑为较大的二叠体，为视觉中枢，最高中枢已移至间脑和大脑，小脑相当发达。
4．鸟类：大脑半球较前更发达，嗅叶退化，中脑和小脑也相当发达。
5．哺乳类：大脑半球很发达，已形成大脑皮质，为最高神经中枢；中脑为四叠体；小脑很发达，侧叶表面上有皱褶出现。
七、皮肤
圆口纲：皮肤裸露，结构简单，表皮细胞之间夹有一些单细胞腺体。
鱼纲：皮肤由真皮和表皮组成，并具有鳞片。表皮细胞间有粘液腺。
两栖纲：皮肤裸露，粘液腺丰富，部分还具有毒腺。
爬行纲：表皮角质化，缺少粘液腺，惟有角质鳞片或甲。
哺乳类和鸟类：鸟类的羽毛和哺乳类的毛都是表皮的衍生物。鸟类的皮脂腺不发达（仅有尾脂腺），哺乳类的皮脂腺发达。
1、颌弓与脑颅的连接方式：
双接式：颌弓通过它本身和舌颌软骨与脑颅连接起来，见于原始的软骨鱼、总鳍鱼。
舌接式：颌弓借舌颌骨与脑颅连接。多数软骨鱼和硬骨鱼属于这种类型。
自接式：颚方软骨直接与脑颅相连，其上的方骨与下颌的关节骨成关节。见于肺鱼和路生脊椎动物。
颅接式：上颌颚方软骨直接与脑颅愈合，方骨和关节骨变为中耳的听小骨，下颌的齿骨直接连接脑颅。见于哺乳类。
2、脊椎动物咽颅的演化：
原始有头类咽弓名称软骨鱼类硬骨鱼类两栖类爬行类及鸟类哺乳类
第一对咽弓颌弓颚方软骨（上颚）方骨方骨方骨砧骨
麦氏软骨（下颚）关节骨关节骨关节骨锤骨
第二对咽弓舌弓舌颌软骨舌颌骨耳柱骨耳柱骨镫骨
角舌软骨基舌软骨舌器舌器
第三对咽弓鳃弓
第一鳃弓
咽鳃软骨（2）
上鳃软骨（2）
角鳃软骨（2）
下鳃软骨（2）
基鳃软骨（1）
与软骨鱼相同，但通常骨化舌器舌器
第四对咽弓第二鳃弓舌器舌器甲状软骨
第五对咽弓第三鳃弓甲状软骨
第六对咽弓第四鳃弓会厌软骨
第七对咽弓第五鳃弓喉部软骨喉部软骨喉部其他软骨
陆生动物呼吸系统的演变趋势
1）呼吸表面积逐渐扩大
2）呼吸的机械装置更加完善：
①两栖类的呼吸运动是借助口腔底部的上下运动来完成的。
②爬行类开始形成了胸廓，通过肋间肌的收缩完成呼吸。
③鸟类在静止时胸腹式呼吸，飞行时利用翼的扇动，使前后气囊收缩与扩张，完成呼吸。
④哺乳类依靠膈肌的升降和肋间肌收缩的协同作用完成胸腹式呼吸。
3）呼吸道和消化道逐渐趋于分开：
①两栖类的呼吸通道和食物通道在口咽腔处形成交叉。
②爬行类的鳄到哺乳类，形成了次生颚，内鼻孔后移，呼吸道和消化道完全分开。
4）呼吸道进一步分化，发声器逐渐完善。
脊椎动物心脏各部分的比较：
圆口类软骨鱼硬骨鱼两栖类爬行类鸟类和哺乳类
静脉窦有有有有退化并入心房
动脉圆锥无有动脉球有无无
心房 1 1 1 2 2 2
心室 1 1 1 1 1（有室间隔） 2
各纲脊椎的特点：
⑴圆口纲：终生具脊索，出现脊椎雏形(神经弧片)。
⑵鱼纲：体椎(具肋骨)，尾椎(具脉弓)，双凹椎体，具脊索痕迹。
⑶两栖纲：颈、躯干、荐、尾椎；颈椎1、荐椎1(首次出现)；双凹、前凹、后凹型椎体。
⑷爬行纲：颈、躯干、荐、尾椎；颈椎多枚、荐椎2枚；双凹、前凹、后凹型椎体。
⑸鸟纲：颈椎多枚；愈合荐椎、尾综骨；马鞍型椎体。
⑹哺乳纲：颈椎7枚，荐椎愈合；双平椎体。
脊椎动物排泄系统的演变
⑴尾索：无集中排泄器官，只具尿酸颗粒——尿泡。
⑵头索：90-100对肾管。
⑶圆口纲：胚胎期前肾，成体中肾；盲鳗终身前肾。
⑷鱼纲：软骨鱼：中肾，无膀胱，尿素。
硬骨鱼：中肾，具输尿管膀胱，尿素。
⑸两栖纲：中肾，具泄殖腔膀胱，尿素。
⑹爬行纲：后肾，具尿囊膀胱，尿酸。
⑺鸟纲：后肾，无膀胱，尿酸。
⑻哺乳纲：后肾，具尿囊膀胱，尿素。
脊椎动物肾脏的演化：
前肾：脊椎动物在胚胎期都有前肾出现，但只在鱼类和两栖类的胚胎中前肾才有作用。圆口类中的盲鳗是以前肾作为排泄器官的。
中肾：是鱼类和两栖类胚胎期以后的排泄器官，位于前肾后方的体腔中部，到中肾阶段，原来的中肾导管纵裂为二，一条为中肾导管（吴氏管），为中肾总导管，在雄性兼有输精作用；另一条牟勒氏管在雄性退化，在雌性演变成输卵管。
后肾：是羊膜动物胚胎期以后的排泄器官，其发生时期和生长的部位都在中肾之后
脊椎动物神经系统的演化：
⑴圆口纲：五部脑,一平面,脑n10对,脊n的背根、腹根不相联合。
⑵鱼纲：五部脑,一平面,脑n10对,脊n的背根、腹根相联合。
⑶两栖纲：五部脑,一平面,脑n10对,出现原脑皮，大脑半球分开，小脑不发达。
⑷爬行纲：五部脑,出现弯曲,脑n12对,出现新脑皮。
⑸鸟纲：大脑增大，纹状体发达，小脑发达，出现横沟。
⑹哺乳纲：大脑高度发达，大脑皮层出现沟回，各中枢在大脑集中。
注：顾名思义，枢椎就是让头部转动的椎骨。枢椎的枢，是转轴的意思。指高等脊椎动物的第二颈椎。在其前面有齿突（dens英odontoid process），环形的第一颈椎（寰椎）围绕着齿突进行转动。但是，齿突是分离的第一颈椎的椎体，愈着在第二颈椎的椎体上。
脊椎动物的演化的证据--读书笔记 摘要：脊椎动物的起源与演化历来是进化生命科学的核心命题。近年脊椎动物的起源与演化有重大突破。云南澄江寒武纪化石群中的后口类皇冠西大动物,半索动物云南虫和海口虫，尾索动物始祖长江海鞘,头索动物海口华夏鱼和中间型中新鱼,脊椎动物凤姣昆明鱼和海口鱼,论证了普通无脊椎动物向脊椎动物演化过渡的各种中间类型,勾勒出一幅较为完整的早期生命演化谱系。西北大学早期生命研究所舒德干教授基于对靠近脊椎动物源头时段软躯体后口动物化石系列的研究以及新的发现提出脊椎动物起源分五步走的新假说,即在脊椎动物的起源的四步走前还有更为原始的一步。云南澄江出土的古虫动物门化石很可能代表了原口动物和后口动物间的过渡类型。本文即综述了普通无脊椎动物向脊椎动物演化的研究进展。 1、历史回顾： 自拉马克时代以来的两个世纪里,整个动物界一直被习惯地划分为脊椎动物和无脊椎动物两大类。其中法国进化思想启蒙者G. Saint-Hillaire“发育颠倒说”是最早跳出神学意念并从科学角度提出脊椎动物起源假说[1]。Knoll and Carroll (1999)[2]和Conway Morris (2000)[3]广泛深入地探讨了元古宙末期-寒武纪动物的早期演化,涉及基因型与表型的关系,原口动物与后口动物的趋异等问题;在震旦(文德)期的化石群中大量蠕虫和少量节肢动物化石出现; Wanget al1(1999)[4]利用50种基因来估计脊椎动物与节肢动物趋异的时代数值993+（-）46Ma,但进化生物学的共识是,脊椎动物的起源不太可能与原口动物中的较高等类群直接相关,而应该根植于较低等的后口动物系列之中。在后口动物范围内探索脊椎动物起源且影响较大的当数Garstang-Berrill的幼态持续假说 [5~7]。在经历了漫长而曲折的争论后,至20世纪80年代形成了基于分支系统学的棘皮动物-半索动物-尾索动物-头索动物-脊椎动物的演化理论[8];但不久,分子生物学和胚胎发育学都证实了棘皮动物与半索动物构成一个自然集群,于是,便形成了近来人们广泛接受的脊椎动物起源分四步走的方案[9~12]。2003年舒德干教授基于对靠近脊椎动物源头时段软躯体后口动物化石系列研究以及新的发现,提出脊椎动物起源分五步走的新假说,在原口动物与脊椎动物之间架起了一座演化桥梁,其中后四步与现代动物谱系分析的四步走假说相一致,另外增添了关键性的第一步,即在脊椎动物的起源的/四步走前还有更为原始的一步:即云南澄江出土的古虫动物门化石很可能代表了原口动物和后口动物间的过渡类型,一方面它产生了后口动物特有的鳃裂这一新性状,另一方面却仍然保留着类似原口动物的分节特征,这种学术界期待已久的绝灭类群很可能正代表着脊椎动物起源演化桥梁的始端桥墩[13]。本文综述了普通无脊椎动物向脊椎动物演化的研究进展。 2、无脊椎动物向脊椎动物演化过渡的中间类型化石的发现与研究： 2.1云南虫(Yunnanozoon)与海口虫(Haik-ouella)： 云南虫(Yunnanozoon)：世界上已知最古老的半脊索动物由中国科学院南京地质生物所侯先光[14]于1984年7月发现于云南省澄江县帽天山的早寒武世动物化石群,距今5.3亿年海口虫(Haikouella)化石由中科院陈均远等[15]于1995年发现于昆明海口附近5.3亿年前下寒武纪的古老地层中，属于澄江动物群的一部分。云南虫体长约3~5cm,呈黑色,身体运动靠肌肉收缩使身体产生波浪弯曲来游泳。血液循环为内环,呼吸用鳃进行,云南虫类是我国南方特有的一类奇特动物,
脊椎动物的进化过程探析论文 摘要：脊椎动物的进化是一个漫长的过程。从最早的甲胄鱼逐渐进化到两栖类，从此生物开始由水生向陆生进化；从两栖类进化发展到爬行类，又从爬行类中分化出鸟类和哺乳类，最后直到人类从哺乳类中演化出来。显然正是这样一个由简单到复杂、从低级到高级进化过程造就了动物界中最高等生物群体。 关键词：脊椎动物进化 动物的进化从最初的单细胞生物（原生动物）逐渐进化到多细胞生物进而不断的进化出具有体腔、神经系统、完整的循环系统的越来越高等动物。其中在动物界分门中脊索动物为最高等的一门，而在脊索动物中脊椎动物又是最高等的一门，那么这类高等的动物究竟是怎样进化的呢 1脊椎动物简介 脊椎动物是动物界最高等的类群，它们组成了动物界脊索动物中的一个亚门-脊椎动物亚门。脊椎动物体内有一条由一串脊椎骨连结而成的脊柱，起到支撑身体的作用；脊柱前方有发达的头骨，它与脊椎一起来，连同从脊椎骨两侧伸出的肋骨构成了脊椎动物的中轴骨骼。大多数的脊椎动物还有一套附肢骨骼，起到导航、平衡或推动身体前进的作用。脊椎动物的中枢神经系统脊髓，位于脊柱的上方、身体背侧；心脏和消化系统位于脊柱的下方和腹侧。脊椎动物中鱼类用腮呼吸（包括两栖类幼体）,四足类用肺呼吸。除最原始的类型（圆口纲）外，脊椎动物都有上下颌。感觉器官包括眼、鼻、耳。 2、水生脊椎动物简介 ①脊椎动物伊始甲胄鱼
最早的脊椎动物属于无颌纲，统称为甲胄鱼类。它们没有上下颌骨，作为取食器官的口不能有效的张合，因此它们获取广泛食物资源的能力就很受限制；它们没有真正的偶鳍，也没有骨质的中轴骨骼。甲胄鱼类到泥盆纪时发展成为适应于各种生态环境和具有各种生活习性的一大类群，取得了暂时的成功。然而随着有颌脊椎动物的逐渐兴起，甲胄鱼类最终在竞争中失败，退出历史舞台。 ②脊椎动物进化的革命颌 脊椎动物登上历史舞台之后的第一次革命就是颌的出现。甲胄鱼类有大量的腮，而后前边两对腮弓逐渐消失，在第三对腮弓上长出了牙齿，并在“弓”行尖端处以关节结构铰和在一起。这样，能够张合自如，有效地咬住事物的上下颌形成，从而扩大了脊椎动物的取食范围，使脊椎动物更适应生态环境。 ③高等鱼类 高等鱼类是以上下颌摄取食物的变温水生动物。典型的高等鱼类有一个大而有力的尾鳍，尾鳍来回摆动在水中引起反作用力从而推动身体前进。其背鳍臀鳍均为平衡器。偶鳍包括位于前方的一对胸鳍和位置或前或后的腹鳍。偶鳍非常灵活，起到水平翼或升降舵的作用，有助于鱼在水中的游动。高等鱼类分为软骨鱼系和硬骨鱼系。软骨鱼类骨骼为软骨，无鳔，体内受精，代表性动物为鲨鱼。硬骨鱼类具有高度进步的骨化了的骨骼。头骨在外层由大量骨片衔接拼成一复杂图式，覆盖着头的顶部和侧面，并向后覆盖在腮部。大多数硬骨鱼由舌颌骨将颌骨与颅骨以舌接型的连接方式相关连。体外覆盖鳞片完全骨化。原始硬骨鱼类的鳞厚重，随着其不断进化鳞片厚度逐渐变薄，最后进步的硬骨鱼仅有一薄层骨质鳞片。大多数硬骨鱼的肺转化为有助于控制浮力的鳔。高等鱼类已经与今天我们所讲的鱼类大致相同。
一、鱼类，两栖类，爬行类、鸟类和哺乳类的骨骼 观察经制备好的骨骼标本，了解其特点。 ◆鱼类脊柱的分化程度很低，脊椎只有躯椎（trunk vertebra）和尾椎（caudal vertebra）两种。 ◆躯椎附有肋骨（lib），尾椎特具脉弓，容易区分。 ◆鱼类特有的双凹形（amphicoelous）椎体。 鱼类成对的附肢骨骼没有和脊柱发生联系，这是其骨骼系统的特点之一 两栖类 ◆分颈椎（cervical vertebra）、躯干椎（trunk vertebra）、荐椎（sacral vertebra）和尾椎（cauda vertebra）。具有颈椎和荐椎是陆生脊椎动物的特 征。 ◆颈椎1枚，又称为寰椎（atlas） ◆躯干椎7-200枚，12-16枚（有尾两栖类），无尾 两栖类最少为7枚，无肋骨。 ◆椎体多为前凹型或后凹型。少为双凹型。 ◆荐椎1枚。 ◆尾椎在无尾类中为1枚 爬行类 ?出现了枢椎、2枚荐椎。寰椎与头骨的枕骨髁作关节，能与头骨一起在枢椎的齿状突上转动，从而使头部有了更大的灵活性。 ?与两栖动物的比较： 两栖动物：颈椎(1枚)+体椎+荐椎(1枚)+尾椎 爬行动物：颈椎(2枚)+胸椎+腰椎+荐椎(2枚)+尾椎 ?有发达的肋骨，一部分胸椎的肋骨与胸骨形成羊膜动物特有的胸廓（throax），它与保护内脏器官和加强呼吸作用的机能密切相关 ?蛇类不具有胸骨，其肋骨具较大的活动性，并借助皮肤肌支配腹鳞，以完成特殊的运动方式 肩带有十字形上胸骨（而非胸骨的组成部分） 四肢与身体长轴呈横出的直角相交，肩臼浅小。故爬行动物在停息或爬动时都保持着腹部贴地的姿态。 鸟类 ?鸟类的脊柱可分5区，即颈椎、胸椎、腰椎、荐椎和尾椎。 ?颈长，颈椎数目较多。颈椎的特点是活动性很大，其椎体呈马鞍型，称为异凹型椎体。这种类型的椎体是鸟类所特有的，椎间关节活动性极大，鸟头能转动180°，某些鸮形目的鸟头甚至能转动270°。
论述脊椎动物在呼吸系统上的演化？？ 脊椎动物从水生到陆生的演化过程中，呼吸器官类型与结构，呼吸方式及呼吸道的分化均逐渐复杂和高等。 （1）在呼吸器官的类型上：有体用鳃呼吸，成体陆生种类逐渐演化为用肺呼吸，圆口纲和鱼纲用鳃呼吸，两栖纲幼体及水生种类用鳃呼吸，陆生种类成体用肺呼吸，皮肤辅助呼吸。爬行类、鸟类、哺乳类完全用肺呼吸。 （2）从呼吸器官的结构上看：逐渐复杂化，鳃和肺的表面积逐渐扩大，呼吸到进一步分化发生器进一步完善1.圆口纲：简单的赛囊2.鱼纲：鳃，其中肺鱼的呼吸器官为鳔状肺，无气管的发生3.两栖纲：囊状肺的内壁成蜂窝状肺，皮肤辅助呼吸，开始出现声带。4.爬行纲：囊状肺，出现分隔，无皮肤呼吸，气管出现明显变化，初步出现支气管。5.鸟纲：海绵状肺，分三级支气管，各级支气管在肺内彼此相通，有气囊，在支气管分支处产生鸣管6.哺乳纲：肺海绵状，支气管反复分叉，支气管末端膨大形成声带，声带位于喉部。 （3）从呼吸的运动方式来看：1.水生：靠口的张合使水流通过鳃而进行气体交换 2.两栖类：口烟腔底部上下起伏（咽式呼呼）3.爬行类，出现了胸廊，肋间肌的收缩改变胸腔的体积（胸式呼吸）4.鸟类:飞翔过程中为特殊的双重呼吸，静止时为胸式呼吸，5：哺乳类：胸式呼吸和腹式呼吸。 （4）从呼吸道的分化程度上来看：1.鱼类：呼吸道与消化道没有分开，鱼类只有外鼻孔 2.两栖类：呼吸道与消化道在口腔出交叉，有了内鼻孔。 3.爬行类、鸟类、哺乳类形 成次生鄂，内鼻孔后移，呼吸道与消化道完全分开.。 跖行式：哺乳动物陆地奔跑的种类，较原始的以指（趾）骨和掌骨着地，称为跖形式，多数哺乳动物为此种形式。 趾行式：哺乳动物一些善于奔跑及跳跃的种类，如犬、猫等仅以指（趾）骨着地，这种类型称趾形式。 蹄行式：哺乳动物适应于迅速奔跑的有蹄类，仅以指（趾）端着地，且指（趾）骨数量趋于减少，这种足行称蹄行式。
第二节生物进化的历程 思维导航： 生命诞生之初，地球上只有最简单的单细胞藻类和单细胞动物。而今的地球上，到处是丰富多彩的各类生物。那么现今的生物是从哪里来的呢人们一直在寻找这个问题的答案。 由于科学发展水平和认识能力的限制，一直以来，神创论的观点占据主导地位，认为人类和各种生物都是上帝或者神创造的。到底是不是这样呢直到人类不断发现越来越多的古生物化石以后，生物进化的观念才逐渐得到人们的认可。化石是什么呢生物是怎么样由简单进化到现在复杂的各类生物的呢通过这一节的学习，你会了解到生物进化的证据以及生物进化的主要历程。知识点梳理： 生物进化的历程 1.生物进化的证据 （1）化石是生物进化的最直接证据。 （2）马的进化过程：趋势是体型由小趋大，四肢越来越长，多趾逐渐变成中趾发达并唯一着地。 （3）鸟的进化过程：古代的某种爬行动物→始祖鸟→现代鸟 （4）越简单、越低等的生物的化石总是出现在越古老的地层里； 越复杂、越高等的生物的化石总是出现在越新近形成的地层里。 2.生物进化的主要历程 （1）地球上最早出现的植物是海洋中的原始的单细胞藻类；种子植物的生殖过 程已经完全 ．．摆脱了对水．的依赖。 （2）地球上最早出现的动物是海洋中的原始的单细胞动物。 鸟类 古代鱼类（最早的脊椎动物）→原始两栖类→爬行类 哺乳类 （3）生物进化趋势：从单细胞到多细胞、从低等到高等、从简单到复杂、从水生到陆生。 （4）生物多样性是生物进化的结果。 随堂反馈：
1. 为生物进化提供了最直接的证据。 2.化石是地层里古代生物的___ 、____ 、____ 等的总称。 3.爬行类进化成鸟类的典型证据是在德国发现的“”化石。 4.科学家们发现，越、越的生物的化石总是出现在越古老的地层里，越、越_____的生物化石则出现在越新近形成的地层里。 5.科学家们根据亲缘关系的远近，用生物“”形象而简单地表示生物进化的主要历程。 6.地球上最早出现的植物是海洋中原始的，最早出现的动物是原始。 7.生物进化的规律是从_________到_________、从_________到_________、从________到_________、从_________到_________。 8.生物多样性是的结果。 巩固升华： 一、选择题 1.在越古老的地层里，成为化石的生物（） A.数量越多 B.种类越丰富 C.越简单、越低等 D.越复杂、越高等 2.始祖鸟在进化上可能是处于哪两种动物之间的过渡类型（） A.鸟类和哺乳类 B.无脊椎动物和脊椎动物 C.鱼类和两栖类 D.古代爬行类和鸟类 3.下列观点错误的是（） A.所有的生物都有共同的原始祖先 B.越接近生物进化树的顶端，生物越高等 C.越复杂的化石出现在越古老的地层里 D.生物进化的方向是由简单到复杂 4.下列生物中，哪个可能最接近于原始的自养生物（） A.藻类 B.蕨类 C.细菌 D.草履虫 5.下列有关生物进化历程的概括中，错误的是（） A.由简单到复杂 B.由低等到高等 C.由体小到体大 D.由水生到陆生
脊椎动物演化史上有几大进步事件，随机举出两个进步事件的意义？五大事件进步：具上下颌、五指型附肢、羊膜卵、恒温、胎生哺乳。（5分） A五指型附肢的进步意义 （1）适应陆生的五趾型附肢，这是动物演化历史上的一个重要事件。 （2）两栖动物的五趾型附肢与鱼鳍不同，肩带游离，前肢在摆脱头骨的制约后，不但获得了较大的活动范围，而且也增强了动作的复杂性和灵活性；腰带一方面直接与脊柱牢固地联结，另一方面又与后肢骨相关节，构成支持体重和运动的主要工具，使登陆的目标得以实现。羊膜卵出B现的进步意义： 1羊膜卵可以产在陆地上并在陆地上孵化。 2体内受精，受精作用可无需借助水作为介质。 3胚胎悬浮在羊水中，使胚胎在自身的水域中发育，环境更稳定，既避免了陆地干燥的威胁，又减少振动，以防机械损伤。 C恒温出现的进步意义： 1恒温的出现，是动物有机体在漫长的发展过程中与环境条件对立统一的结果。 2高而恒定的体温，促进了体内各种酶的活动、发酵过程，使数以千计的各种酶催化反应获得最大的化学协调，从而大大提高了新陈代谢水平。 3高温下，机体细胞(特别是神经和肌肉细胞)对刺激的反应迅速而持久，肌肉的粘滞性下降，因而肌肉收缩快而有力，显著提高了恒温动物快速运动的能力，有利于捕食及避敌。 4恒温还减少了对外界环境的依赖性，扩大了生活和分布的范围，特别是获得在夜间积极活动的能力和得以在寒冷地区生活。这也是中生代哺乳类能战胜在陆地上占统治地位的爬行类的重要原因。 D胎生和哺乳的进步意义 1胎生和哺乳对后代的发育和生长具有完善、有利的保护。 2从受精卵、胚胎、胎儿产出、至幼仔自立的整个过程均有母兽的良好的保护，使后代的成活率大为提高，而使哺乳类在生存竞争中占有较高的起点，在地球上的生存和发展中具有较大的优势。 1
脊椎动物躯体结构总结 脊椎动物虽只是一个亚门，但因各自所处的环境不同，生活方式就显出干差万别，形态结构也彼此悬殊。然而高度的多样化并不能掩盖它们都属于脊索动物的共性，即在胚胎发育的早期都要出现脊索、背神经管和咽鳃裂。有些种类的幼体用鳃呼吸；有些种类既使是成体也终生用鳃呼吸。除无颌类的园口纲外并都用成对的附肢作为运动器官。本部分仅从皮肤、呼吸、循环和骨骼四个方面，对脊椎动物的器官系统进行比较，以进一步认识脊椎动物机体结构对环境的适应，并有助于加深理解脊椎动物进化的基本规律。 1.皮肤 1.1皮肤的结构和功能 脊椎动物的皮肤是一种多层细胞的结构，包括表皮与真皮两部分。表皮为复层上皮组织，来源于胚胎的外胚层；真皮主要为致密的结缔组织，由中胚层而来，真皮中有血管、神经、感受器、色素细胞以及各种皮肤腺。皮肤包被在整个动物体的表面，其机能多种多样，首先是保护作用，保护身体避免损伤，防止体内水分过度蒸发，防御化学、温度和光线等的刺激，防止微生物的侵袭。其次是感觉机能，感受冷、热、痛、触、压等刺激。此外，皮肤还具有分泌、调节体温，排泄、贮藏养料、呼吸、运动等多种功能。 皮肤的衍生物分为表皮衍生物和真皮衍生物。表皮衍生物包括角质外骨路(如角质鳞、羽、毛、喙、爪、蹄、指甲、角等)和皮肤腺(如粘液腺、皮脂腺、汗腺、乳腺、臭腺等)。真皮衍生物主要是骨质外骨骼，包括骨质鳞片、骨质鳍条、爬行类的骨板、鹿角等，楯鳞和哺乳类的牙齿则是由表皮和真皮共同形成的衍生物。 1.2皮肤的特点 鱼类的皮肤反映水生脊椎动物皮肤的特征。表皮和真皮均由多层细胞组成，表皮内富含单细胞粘液腺，分泌粘液润滑身体，减少游泳时水的阻力。真皮较薄，直接与肌肉紧密相接。真皮内有色素细胞。皮肤衍生物除粘液腺、色素细胞外，还有骨质鳞片。 两栖类的皮肤代表着脊椎动物由水生到陆生的过渡性特征。皮肤裸露，无任何骨质鳞片和角质鳞片(仅无足目中的蚓螈保留着残余的骨质鳞)，表皮的1—2层细胞开始角质化。这种轻微角质化，只能在一定程度上防止体内水分的蒸发。从两栖类开始出现蜕皮现象。真皮还较薄，由疏松层和致密层组成，真皮内有大量的多细胞粘液腺，分泌的粘液使皮肤经常保持湿润。皮下层有大的淋巴间隙。 爬行类的皮肤代表着真正陆生脊椎动物皮肤的特征。皮肤干燥、缺乏腺体，表皮角质化程度加深，形成较厚的角质层，且特化成角质鳞，以防止体内水分的蒸发。与此相联系，蜕皮现象更加明显。除角质鳞，指(趾)末端的爪也是表皮衍生物。真皮较薄，少数种类具真皮骨板。 鸟类的皮肤与飞翔生活相适应，其特征是薄、松、软、干。表皮和真皮均薄而柔软，松动地与皮下疏松结缔组织连接。除尾脂腺外，无其它皮肤腺，故皮肤干燥。表皮衍生物包括羽、角质鳞、喙的角质鞘、距、爪以及尾脂腺等，没有真皮衍生物。 哺乳动物的皮肤厚而坚韧，真皮非常发达，具很厚的皮下脂肪层。毛为哺乳类特有
一、体制：无对称→球形对称→辐射对称→两侧对称 （1）无脊椎动物 原生动物： 变形虫——无对称 放射虫、太阳虫、团藻——球形对称（通过一个中心点，有无数对称轴，可将球体切成 相等的对称面）→适应于悬浮在水中 草履虫——两侧对称 多孔动物、腔肠动物： 基本上为辐射对称（通过身体中央轴有许多切面可以把身体分成相等的部分）→适应于固着在水中 海葵——两辐对称（海葵由于有口、口道沟的存在，身体只能通过体轴作平行与垂直口道沟的两个对称面） 扁形动物、线形动物、环节动物、软体动物、节肢动物、棘皮动物： 生活方式从固着、漂浮演化成爬行方式或游泳，身体呈两侧对称→适应于爬行生活，是动物由水生进化到陆生的重要条件之一。 二、胎层：单细胞→单细胞层→二胚层→三胚层（分化盲支:多孔动物门胚胎发育存在逆转）原生动物 : 单细胞动物没有胚层的概念；即使是团藻也只有一层细胞, ； (真正地多细胞动物有胚层的分化) 肠腔动物 : 二胚层 扁形动物、线形动物、环节动物、软体动物、节肢动物、棘皮动物： 出现三胚层（在动物进化上有着极为重要的意义） 三、体腔：无体腔→假体腔→真体腔（是高等无脊椎动物的重要标志之一） 原生动物、多孔动物、腔肠动物、扁形动物： 无体腔 线形动物（假体腔动物）： 假体腔（初生体腔，即直接跟体壁的肌肉层和消化管道的壁相接触没有中胚层形成的 体腔膜包围，也不和外界相通）←胚胎时期的囊胚腔所形成的 环节动物、节肢动物、棘皮动物（软体动物真体腔退化）: 真体腔（体腔的位置处于中胚层之间，外围由中胚层形成的体腔膜所包围）→造成了 各种器官的进一步特化 四、体节和身体分布：同律分节→异律分节（身体分节是高等无脊椎动物的重要标志之一） 原生动物、多孔动物、腔肠动物： 不分节 扁形动物、线形动物： 原始分节（机体各部分结构和机能分化，但身体不分节） 环节动物： 同律分节 节肢动物、软体动物、棘皮动物： 异律分节（导致了动物的身体分部）
脊椎动物血液循环系统的演化 一：心脏 ⒈位置： 心脏位于体腔前部，消化管腹侧的一个围心腔中，由围心膜所包被。鱼类和有尾两栖类的围心腔位于体腔前方。陆生脊椎动物的心脏向后,向腹方移动至体腔的前腹位。 ⒉结构： 鱼类的心脏由静脉窦，一心房，一心室，动脉圆锥组成。两栖类演变为两心房一心室，心房内出现完全或不完全的房间隔，静脉窦和动脉圆锥仍存在。爬行类的心脏包括完全分隔的2个心房1个心室和退化的静脉窦，动脉圆锥消失，心室出现不完全分隔。鸟类和哺乳类的心脏完全的分为四室，即左右心房和左右心室，其中哺乳类的左右心室之间有二尖瓣，左右心房之间有三尖瓣。 二：血液循环 鱼类的血液循环为单循环，即由心室压出的缺氧血经入鳃动脉进入鳃部进行气体交换，出鳃的多氧血不再回心脏而是经出鳃动脉直接沿背大动脉流到全身，从各组织器返回的缺氧学经主静脉系统再流回心脏，形成一个大圈。 两栖类为不完全双循环，左心房接受从肺静脉返回的多氧血，右心房接受从体静脉返回的缺氧血以及皮静脉返回的多氧血，它们最后均进入心室。 爬行类仍为不完全双循环。 鸟类和哺乳类为完全双循环，从体静脉回心的缺氧血经右心房进入右心室，被压入肺动脉弓，从肺静脉回心的多氧血经左心房进入左心室，被压入体动脉弓。 三：动脉系统 动脉系统的基本模式：腹大动脉，背大动脉，动脉弓胚胎期一般为六对 动脉弓的演变： 鱼类：由于以鳃呼吸，动脉弓在鳃部断裂为两部分，即入鳃动脉和出鳃动脉，中间以毛细血管联系，以进行气体交换。软骨鱼类保留第2至6对动脉弓，硬骨鱼类保留第3至6 对动脉弓，其余退化。 两栖类以上的脊椎动物：成体因营肺呼吸，动脉弓不再断开，并只保留第3,4,6对动脉弓。第三对为颈动脉，分布于头部和脑；第四对为体动脉弓，左右体动脉汇合成背大动脉；第六队为肺动脉弓；其中鸟类成体仅保留右体动脉弓，哺乳类则保留左体动脉弓。 四：静脉系统 ⒈ 鱼类：具H型主静脉系统，一对前主静脉窦，一对后主静脉窦，一对总主静脉，最后汇入静脉窦。 两栖类：四足类的基本模式—Y型大静脉（腔静脉）和肺静脉，出现一对前大静脉，一对后大静脉。肺静脉的出现与肺的出现相适应，肺静脉直接进入左心房。 爬行类：肾门静脉趋于退化 鸟类：肾门静脉更趋退化，对提高后肢血液回心脏的血流速度和血压有积极意义。 哺乳类：进一步简化，肾门静脉完全退化消失，多数哺乳类仅保留右前大静脉。 ⒉门静脉系统 门静脉两端为毛细血管，官腔内无瓣膜。 肝门静脉，肾门静脉和垂体门静脉系统。 脊椎动物静脉系统的演变趋势为： a Y型大静脉系统代替了H型主静脉系统，静脉主干逐渐简化和集中。 b陆生脊椎动物出现了肺静脉，与肺脏的出现相呼应 c肝门静脉在各纲动物中均很稳定，保证营养代谢的需要 d肾门静脉由发达逐渐退化消失，提高回心血流的速度和血压。
班级;地质11203 姓名：张雄 学号：201201315 脊椎动物之鸟类的演化 脊椎动物有许多类型，其中包括鱼纲，两栖纲，爬行纲，哺乳纲和鸟纲。脊椎动物的演化经历了一个漫长的过程，其中较为明显的是鸟类的进化。在汉类和铁苗科植物繁茂的远古地球世界，到处是巨大的恐龙和能飞行的动物。在一个后来被称作巴伐利亚的地方，一只似乌鸦大小的鸟死去了，它从栖息地掉进一个热带淡水湖内，尸体很快被湖中从石缝里渗出的钙质颗粒所覆盖，从而延缓了尸体的腐烂，最后变成了化石。这只鸟就在那里安埋了150万年！这期间，大陆飘移将这些沉积物向北移动了数公里。剧烈的造山运动象撕纸一样把大陆板块分裂开，并将这个湖底沉积物推出水面好几米。1861年，一个采掘矿石用来制作石印画的工厂，终于将那块鸟化石作为安息地已安息了15D万年的石灰质母岩挖掘出来。
这只化石鸟被学者们命名为始祖鸟，它的发现被科学界认为是古生物学上的奇迹。这只鸟不同于现存的任何鸟，而更象鸟的祖先——爬行动物。它的整个骨架在本质上还象一只小恐龙，下颌骨尚未进化成现代鸟的呼，并且还具有没分化的骨质的牙齿，它的尾也尚未缩合，它由一系列尾椎骨构成，胸骨没有龙骨突，龙骨突是作为飞行所必需的强健胸肌的附着面。又为什么称之为鸟呢？其原因是它的前肢骨和尾椎，在结构上相当于现代鸟类的前肢骨和尾骨，很清楚地表明它有羽毛附着的痕迹，这一点绝不会错，羽毛为鸟类所特有。事 实上，科学家正是根据是否有羽毛 而给马纲下了定义，即任何生有羽 毛的有机体就被称为化石的记载 常常是稀少而缺乏的，我们所知的 鸟类是从那些早期生存的陆栖脊 椎动物进化而来的。白要纪是恐龙 灭绝，种子植物兴起的繁盛期，这 一时期也是大量有齿鸟由兴起到 绝灭的时期。因为化石的形成需要 一定环境条件，我们仅知一些水生 而不能飞行的鸟：能潜水的黄昏鸟、 燕鸥类鸟（可能已无齿）和一些陆 栖种类都具有缩合的尾骨，燕鸥 还具有龙骨突，而且还有良好的飞 行能力。到始新世末期，有化石表 明已出现无龙骨突的现代非飞行 的鸟类祖先（如鸵鸟等）。确切地说，应该是在南部冈瓦纳大陆破裂之前（即10 0万年前），因为彼此有较近亲缘关系的鹤鹞、鸵鸟和美洲鸵鸟分别在澳大利亚、非洲和南美各自独立进化而来。化石证据同理论上的差异，肯定是由于荒漠地带的鸟类很难形成化石的结果。 化石资料还表明，侏罗纪以前没有鸟，许多物种产生井消失在10 0万年以前。毫无疑问，物种的进化也在进行，例如，白垩纪地层痕迹表明，当时的生境有利于许多重要的海洋鸟科如企鹅科、鲤鸟科、驻科，海燕科）鸟的生存，但当时并没出现，直到始新世甚至更晚才出现。那么，进化是怎样产生的呢？要理解这一点，首先应认识到，每一物种都表现出与其特定的生活方式相适应的一系列特征，这就叫做适应。比如，一只现代鸟显示出与飞翔相适应的特点，水禽具践足，海洋鸟类有盐腺等。适应性是进化的关键。可以假定，动物在长期的生存竞争过程中，需要产生比能存活的个体还要多的后代，每一后代个体的基因组合（从亲代遗传而来）也各有差异。可以肯定，有的个体继承了较其他个体更为优越的基因，更容易存活下来。 生殖隔离被认是新种形成的主要原因，所形成的新种称为异源种。如果新种的产生来源于同一种群内部，则称为同源种，这在鸟类中是罕见的。生物种间彼此隔离，并能自由地适应尚未充满的不同小生境时，就可产生大量的适应性个体，并向四周辐射扩散。这种现象至今还可在加拉帕戈斯陆龟和夏威夷蜂鸟身上看到。 鸟类是由古爬行类进化而来的一支适应飞翔生活的高等脊椎动物。它们的形态结构除许多同爬行类外，也有很多不同之处。这些不同之处一方面是在爬行类的基础上有了较大的发展，具一系列比爬行类高级的进步性特征。如有高而恒定的体温，完善的双循环体系，发达的神经系统和感觉器官以及与此联系的各种复杂行为等；另一方面为适应飞翔生活而又有较多的特化，如体呈流线型，体表被羽毛，前肢特化成翼，骨骼坚固、轻便而多有合，具气囊
脊椎动物演化历程 达尔文主义者认为，两栖类和现代鱼类源出于一种上古的鱼；爬虫出自两栖动物的祖先；飞鸟和哺乳动物分别从爬虫祖先进化而来。最后，他们指出，人与猩猩都是源出于一个相同的猿类祖宗，而且这些猿人的过渡化石已被发掘出来。根据古尔德所言，从爬虫到哺乳动物，和从猿至人之间的过渡化石，已确实证明了进化的事实。 在未分析这些证据之前，我需要加上一些条件，这些条件一定使达尔文主义者很不好受，就是这些证据不能根据"假定学说真实"的大前提来衡量，应从一个独立的立场来考究。 我们已指出古生物学奉达尔文主义为金科玉律，不再怀疑它的真实性，只求在这理论的"骨骼"上加上"肌肉"而已。古生物学家的成就，乃是在于进化祖先的鉴定，因此他们已经建立鉴定进化祖先的标准。美国自然历史博物馆古生物学家加勒特·纳尔逊，直截了当地形容他们的治学态度： 我们必定有一些祖先，我们要找出来。为什么呢？因为我们知道，早晚一定会找出来的。这就是古生物学的作风，我并非夸大其词。 当然，这些"祖先"不能用来证实这套理论，因为学者乃是根据"一定有祖先"的理论，来鉴定祖先。 鱼纲至两栖类 要考证的理论，就是鱼纲进化到一个地步，使它爬出水面，登上陆地，而且同时发展两栖纲的生殖功能和其他特征，达尔文主义者并没有指出一种特别的鱼纲为两栖纲的祖先，但是他们都以一类绝种的扇鳍目（rhipidistians）为祖先类属，这些化石有与早期两栖动物相似的骨骼，如一些可能进化为腿的小骨，但是，据《脊椎动物历史》（Vertebrate History）的作者巴尔巴拉·施塔尔说："在已知的一切鱼纲中，我们找不到最早的陆地脊椎动物的祖先，因为这些鱼纲都是在最早的两栖纲出现之后才生存的，在这些鱼纲之先的化石都没有发展早期四足动物特有的强壮四肢和肋骨的证据。" 1938年，印度的渔夫捕获一种腔棘鱼（colelacanth），鉴定为7000万年前绝种的样本。很多古生物学家都认为这种鱼与上述的扇鳍目有密切关系，因此这活生生的样本应在研究早期两栖动物的进化上占重要的地位。但是根据腔棘鱼的解剖研究，它的内脏并无任何适应陆地生活的征状，在鱼至两栖动物的进化中并无贡献，这发现使人怀疑此前的扇鳍目也是同样缺乏说服力。 两栖纲至爬虫纲 在这转变时期中并无化石的证据。塞莫利亚（Seymouria）乃是早期的两栖动物化石，具有多少类似爬虫的特征，但是它们在化石历史中出现太晚，最近的证据鉴定它们为道地的两栖动物。而爬虫与两栖动物的骨骼相似，最重要的分别就在于不能变为化石的生殖系统，两栖动物在水中产卵，卵子经过复杂的孵化才变为成长的动物，但爬虫的卵子却有很厚的硬壳，内有羊膜保护胚胎，因此胚胎与成长的动物相若。达尔文的自然选择论不能解释两栖动物如何进化出爬虫的一套生殖系统。 爬虫纲至哺乳纲 最后我们谈谈达尔文主义者最引以为荣的化石证据，即古尔德和其他一些人作为结论性证据引用的具有哺乳动物特征的兽孔目爬虫（Therapsida），这一目（Order）的动物具有很多化石拥有爬虫与哺乳动物的构造，好像是这两纲之间的中间动物。其实在这两纲动物之间的分界线是很难划分的。普遍通用的标准乃是爬虫的颚骨内几个小骨，其中一块与头颅骨连
2011复习题 一、简答（26分） 1.为什么爬行动物是真正的陆生动物。（7分） （1）体披骨质鳞片或骨板，皮肤干燥，缺乏皮肤腺；（1分） （2）具真正的牙齿。 具次生颚，内鼻孔后移，口腔与鼻腔分开；（1分） （3）胸椎、肋骨与胸骨形成胸廓，可保护内脏和加强呼吸作用；（1分） （4）大、小肠交界处开始出现盲肠，可消化纤维；（1分） （5）具有羊膜动物式的排泄器官后肾；（1分） （6）大脑明显分为两半球，纹状体，表层出现神经细胞集中的新脑皮；（1分） （7）完全脱离水的束缚，在陆地繁殖， 体内受精。（1分） 2.两栖类对陆生的初步适应和不完善性？（6分） （1）陆生的初步适应：基本解决了在陆地运动（1分）、呼吸空气（1分），同时发展了适于陆生的感官和神经系统（1分）。 （2）不完善性：肺呼吸的功能不够强，尚需皮肤呼吸和鳃呼吸加以辅助（1分）；皮肤裸露，保持体内水分的问题没有解决（1分）；不能在陆地上繁殖，卵受精、卵发育、幼体发育均在水中进行（1分）。 3.举例说明鸟类是如何完成双重呼吸的。（8分） （1）肺：一个由各级支气管形成的彼此吻合的密网状管道系统。 当气管进入胸腔后分为左、右支气管，即初级支气管， 然后再分支为次级支气管、三级支气管，三级支气管再分支出许多微支气管。（2分） （2）气囊：鸟类特有。是呼吸的辅助系统，由单层上皮细胞膜围成，无气体交换功能，共4对半，位于体壁与内脏之间。（1分） 后气囊：腹气囊一对和后胸气囊一对（1分） 前气囊：锁间气囊一个、颈气囊一对、前胸气囊一对（1分） （3）“dpv”系统、单向流、双重呼吸概念（3分） 4．学习行为及其类型？（5分） （1）学习行为是动物由经验得来的发生适应性改变的行为。（2分） （2）主要类型： 习惯化、经典的条件反射、操作条件反射、模仿、印记学习、推理学习。（3分） 六、简述（25分） 1、你对鱼的鳞、鳍、尾有何知识?（10分） 要点：（1）具几种鳞、特点、鳞式；（3分） （2）几种鳍、功能、鳍式；（4分） （3）几种尾、形状功能。（3分） 2、脊椎动物演化史上有几大进步事件，随机举出两个进步事件的意义？（15分） 要点：（1）五大进步事件：具上下颌、五指型附肢、羊膜卵、恒温、胎生哺乳。（5分）（2）进步意义。每个意义5分 A五指型附肢的进步意义 （1）适应陆生的五趾型附肢，这是动物演化历史上的一个重要事件。 （2）作为鱼类运动器官之一的偶鳍结构比较简单，肩带直接附在头骨后缘，活动的方式和范围受到很大限制，它与鱼鳍之间只有一个单支点，以此作为杠杆，完成单一的转动动作。两栖动物的五趾型附肢与鱼鳍不同，肩带游离，前肢在摆脱头骨的制约后，不但获得了较大的活动范围，而且也增强了动作的复杂性和灵活性；腰带一方面直接与脊柱牢固地联结，另一方面又与后肢骨相关节，构成支持体重和运动的主要工具，使登陆的目标得以实现。 B羊膜卵出现的进步意义：
当我们在日常办公时，经常会遇到一些不太好编辑和制作的资料。这些资料因为用的比较少，所以在全网范围内，都不易被找到。您看到的资料，制作于2021年，是根据最新版课本编辑而成。我们集合了衡中、洋思、毛毯厂等知名学校的多位名师，进行集体创作，将日常教学中的一些珍贵资料，融合以后进行再制作，形成了本套作品。 本套作品是集合了多位教学大咖的创作经验，经过创作、审核、优化、发布等环节，最终形成了本作品。本作品为珍贵资源，如果您现在不用，请您收藏一下吧。因为下次再搜索到我的机会不多哦！ 22-2生物进化的历程（2） 教学目标： （一）知识目标： 概述生物进化的主要历程，形成生物进化的观点。 （二）能力目标： 根据各种生物的主要特征，要求学生排列出生物的进化顺序，进一步锻炼学生解决问题的能力。 （三）情感态度与价值观目标： 结合生物进化历程的学习，进一步加强学生与生物和谐相处的教育和保护生物圈的意识。 教学重点难点： 重点：生物进化的历程和规律 难点：生物进化的历程和规律 教学设计思想： 动、植物进化的历程是本小节学习的重点。通过了解动物、植物进化的历程，帮助学生认识生物进化的基本规律——从简单到复杂、从低等到高等、从水生到陆生。教学中根据学生已经学习过的动物学、植物学知识，引导学生分析归纳，抓往能反映生物进化的线索，认识生物进化的规律。同时，注意引导学生认识生物进化是生物发展的必然结果。 教师准备：1.查找有关生物进化历程的图片或文字资料。 2.CAI课件 学生准备：查找有关生物进化历程的图片或文字资料。 一．导入新课： 教师：与原始生命起源一样，生物进化的历程也是极其漫长的过程。现在地球上的丰富多彩的生物界是经过漫长的历程逐渐进化形成的。生物进化究竟经历了哪些进化环节呢？今天，我们就一起来探讨一下这个问题。 二.新授： 教师：原始生命在原始海洋中不断繁殖，不断进化。在进化的早期，由于营养方式的差异，原始生命的一部分进化为具有叶绿素的原始藻类，另一部分进化为不含叶绿素的原始单细胞动物。 以后，这两类原始生物分别沿着一定的历程发展为各种各样的植物和动物。 学生：结合已有的动植物的知识，自学生物进化的历程。 1.植物进化的历程
脊椎动物各系统演化 一、鱼类，两栖类，爬行类、鸟类和哺乳类的骨骼 观察经制备好的骨骼标本，了解其特点。 1．主轴骨骼 鱼类：脊柱分躯椎(附有肋骨，保护内脏器官)和尾椎(运动用)两部。两栖类；脊柱分?化为一块颈椎、七块躯椎和——块骶椎，尾椎则愈合为一块尾杆骨。 爬行类：脊柱分化为颈椎、胸腰椎、骶椎及尾椎。 鸟类：脊柱的颈椎较多，而胸椎互相愈合，腰椎、骶椎及部分尾椎与腰带合成复合的骶部，尾椎最后为一块尾综骨。 哺乳类：脊柱分颈椎、胸椎、腰椎、骶椎和尾椎五部。 2．头骨：脊椎动物的头骨，在软骨鱼类只有软骨颅，硬骨鱼才变为硬骨，加以真皮形成的骨骼参加在内，头骨数目可多到180余块。以后随着进化，合并和消失等方式，到哺乳类减到35块，到人类只留28块。 3．附肢骨：肢带(肩带和腰带)和肢骨是连动器官的支柱，依照动物生
活状况而起变化。 鱼类：肩带和腰带都不与脊柱相接，末端为鳍条，成为胸鳍和腹鳍。两栖类：肩带在腹中线上与胸骨相接，包括喙骨、前喙骨、肩胛骨和上肩胛骨。前肢由肱骨、尺骨、桡骨、腕骨、掌骨和指骨构成。腰带与脊柱相接，由髂骨、坐骨及耻骨组成。后肢由股骨、胫腓骨、附骨、跖骨及趾骨组成。 哺乳类：腰带组成骨盆。肩带中的肩胛骨更为发达。锁骨变化多。肢骨的基本情况未变，唯腕骨数目减少。 二、鱼类、两栖类、爬行类、鸟类和哺乳类的消化系统 观察液浸标本，比较五类动物消化器官的口裂和口腔、消化管的各部分及消化腺。 三、鱼类，两栖类，爬行类，鸟类和哺乳类的呼吸系统(图5—19) 鱼类：呼吸器官为鳃，受鳃弓和鳃条支持，鳃前隔的两面具有许多行平行褶皱的鳃瓣。内中有很多微血管，颜色鲜红，是气体交换的场所。 两栖类：幼体仍用鳃呼吸，成体用肺呼吸，但肺的构造简单，还得依靠皮肤帮助呼吸。 爬行类：终生用肺呼吸，但肺结构尚较简单。 鸟类：适应飞行，除肺外，尚有与肺相通的气囊、构成双重呼吸。 哺乳类：肺更趋于发达、完善，呼吸的动作也更复杂，尤其是膈的存在，呼吸作用更为加强。
脊索动物的起源进化演化 脊索动物的起源： 有人认为脊索动物与棘皮动物有共同祖先。此说根据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却和棘皮动物的极为相似，加以对肌肉的肌蛋白生化成分的分析，可以说半索动物，棘皮动物和脊索动物有明显的共同点，均具肌酸，而半索动物与棘皮动物的肌蛋白中除含有肌酸，尚含有精氨酸，无脊椎动物的肌蛋白含精氨酸不含肌酸。故主张半索动物、棘皮动物与脊索动物源自共同祖先，由此共同祖先分为3支演化：一个侧支进化为棘皮动物，这从近来发现的一类棘皮动物化石得到更好地证明，它们具一系列类似鲨鱼样的鳃裂，具肛后尾和一个背神经索，它们是一类用鳃裂滤食的动物，十分类似现代的原索动物，另一侧支进化为半索动物；主干进化为脊索动物。并将半索动物与棘皮动物作为从无脊椎动物向脊椎动物演化之过渡类型。 某些具柄的棘皮动物，如已灭绝的棘皮动物中的海果类以及腕足类在这方面都有相似处，也许这些动物间均有亲缘关系，并与早期脊索动物有共同祖先。也许这些动物均各自独立地经适应辐射而形成这些相似性。而它们的循环系统和按节分布的神经系统与肌肉系统均类似于脊椎动物，消化管中的内柱与脊椎动物的甲状腺同源，尤其是其胚胎发育的中胚层体腔囊的形成方式，在前14对体节的形成方式同于棘皮动物与半索动物，14对体节之后的中胚层是从一条独立的细胞带形成，这种方式又与脊椎动物是—致的。另外，文昌鱼的受精卵在卵裂过程中的染色体具明显的双层膜结构，这又与棘皮动物的海胆等相似，而不同于脊椎动物。但文昌鱼又是十分特化的动物，它们的脊索向前超过神经管，按节排列的肾管和生殖腺均与脊椎动物不同。因此，一般动物学者认为文昌鱼类不能代表脊椎动物的祖先。故文昌鱼类或许是脊索动物进化中离开主干的一个侧支，与脊椎动物有共同祖先。
脊椎动物心脏的进化历程 发表时间：2014-09-05T10:41:57.497Z 来源：《教育学文摘》2014年8月总第128期供稿作者：徐照宇[导读] 脊椎动物是动物界中最高等的、与人类关系最密切的动物类群，也是动物界中结构最复杂、数量最多的一个类群。 ◆徐照宇中国农业大学动物医学院动物医学系2010级2班100193 摘要：在动物进化的漫长历程中，因为适应各种不同的环境，动物的身体结构也发生了巨大的变化。本文以进化论的观点、比较解剖学的手法, 以心脏的进化为例，论述了脊椎动物从鱼类、两栖类、爬行类到哺乳类,由水生到陆生、由简单到复杂、由低等到高等, 按一定的顺序发展和演变的规律。 关键词：循环系统鱼类两栖类爬行类哺乳动物心脏脊椎动物是动物界中最高等的、与人类关系最密切的动物类群，也是动物界中结构最复杂、数量最多的一个类群。生物的结构都是与其生活环境相适应的，由于运动和适应复杂环境的需要, 脊椎动物进化出了能够支撑身体的脊柱。随着脊椎动物从水生环境到陆地环境的过渡, 生活环境变得越来越复杂，其身体结构也发生了巨大的演变。本文用进化的观点,用比较解剖学的方法, 论述了脊椎动物心脏结构发生的演变过程。 循环系统是生物体的体液及其管道组成的系统。从动物有了心脏以后，心血管循环系统分心脏和血管两大部分，形成了一个相对封闭的管道系统，血液在其中按照一定的方向循环流动。心脏是血液循环动力的源泉，具有较厚的肌肉壁，内有空腔，肌肉的收缩和舒张使心脏产生有节律的搏动，使血液在血管中循环流动。 一、用鳃呼吸的动物的心脏模式 典型的用鳃呼吸的脊椎动物的心脏，由后向前依次为静脉窦、心房、心室、动脉圆锥。静脉窦接受来自全身的静脉血，静脉血依次通过心房、心室和动脉圆锥，心房和心室没有任何的间隔，只是在静脉窦和心房之间、心房和心室之间有瓣膜，这些瓣膜能防止血液的倒流。 有些动物，如软骨鱼和硬骨鱼，它们的心脏模式与原始的以鳃呼吸的心脏结构相似，但是由于心脏的扭曲，心脏的整体形态逐渐向“S”型过渡，因此这些动物心脏的静脉窦和心房都位于心室的背面。有些动物动脉球代替了动脉圆锥。 二、用肺呼吸的动物的心脏模式 动物在从水生向陆生过渡的过程中，因为生活环境的变化，出现了新的呼吸器官——肺，两栖类的循环系统也因此发生了比较大的变化，循环路线由于增加了肺循环而由单一循环转向双循环，心房此时出现房间隔，由一心房变为两心房；到了爬行类，心室出现了不完全间隔（类似于现在临床上的一些室间隔缺损病症，是一种先天性的心脏病，因为主动脉输血到全身各处，室间隔缺损会导致主动脉射出的血液不足而导致组织器官供血不足，出现一些缺血症状），鳄类则出现了完全的室间隔；到鸟类和哺乳类，心房和心室都分为两部分并且发育完备。从上述过程就可以看出：心脏在演化的过程中，最主要的目的是将来自身体其他部位的动脉血和静脉血分开，适应不同的循环路径，从而提高血液中物质的利用效率。 1.三个腔的心脏模式 两栖类是动物从水生到陆生的过渡类型，因此循环系统也是从单循环向双循环的过渡类型。心房由一腔转变为两腔，左心房接受来自肺静脉的动脉血，右心房接受来自体静脉的静脉血。但是在不同的种类中心房分割的程度也不一样，有些两栖类的心房是完全分隔，而另一些两栖类中，由于没有出现肺这种呼吸器官，因此没有肺循环，心房也是不完全的分隔。 在两栖动物的心室中，没有出现完全的室间隔，但是在内壁却出现了一些肌肉质的网柱和小梁，对两种血液有一定程度的分流作用，但是两种血液不能完全分开，因此血液的运输效率不是很高（如前面提到的室间隔缺损）。但是由于两栖类的皮肤可以辅助呼吸，可以在一定程度上弥补由于血液不分流造成的对氧的利用效率的降低。 2.室间隔不完全的心脏模式 爬行类的心室是不完全的分隔，因此血液的循环也是不完全的双循环。不过有一些种类，如龟鳖类和蛇类，心室则出现了完全的分隔。从这一点也可以看出，动物的心脏在演化过程中是一个渐变的过程，因此也可以认为两栖类中心室出现肌肉质网柱和小梁的结构，为心室出现完全的分隔提供了结构基础。在龟鳖类和蛇类中，心室一方面被一水平隔分为上下两腔，背腔同时被一垂直隔分隔为左右两个腔，这样造成进入心脏的血液的分隔程度比在两栖类中要高得多。在爬行类中，心室的分隔同样在不同的种类中分隔程度不同，在鳄类则出现了完全的室间隔。同时在爬行类中，动脉圆锥消失，静脉窦也趋于退化，成为心房的一部分，对提高血压和提高血液运输效率起到了一定的作用。 3.完美的四个腔的心脏模式 到了鸟类和哺乳类，心脏完全分隔为左右心房和左右心室，在心房和心室之间具有防止血液倒流的房室瓣，从而不完全的双循环转向完全的双循环，在结构上提供了保障。进入心脏的静脉血和动脉血被完全分开而进入体循环和肺循环，大大提高了血液中营养物质的利用效率。 通过对各种脊椎动物心脏结构的比较，可以看出心脏结构演化方向是形成多个腔，以协助脊椎动物由单循环向双循环的演化。由此实例也可以看出：脊椎动物的身体结构是在漫长的时间里,由水生到陆生、由简单到复杂、由低等到高等, 按一定的顺序不断地发展和进化的。