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无脊椎动物各系统进化主线 3

无脊椎动物各系统进化主线 3
无脊椎动物各系统进化主线 3

物发生律或称重演律:

德国学者赫克尔提出

生物发展史可分为两个相互密切联系的部分,即个体发育和系统发展,也就是个体的发育历史和由同一起源所产生的生物群的发展历史。个体发育史是系统发展史的

简单而迅速的重演。

消化系统的进化主线:

原生动物只有胞内消化,可用伪足或胞口摄食,另外还可植食和腐食性;

海绵动物仍然是胞内消化;

腔肠动物开始有了消化管;胞内和胞外消化;

扁形动物为胞外消化,但消化管是不完全的;

线形动物出现了完全的消化管,并且有了分化;

环节动物以后由于真体腔的出现,消化管更加复杂和分化,同时有了消化腺。

呼吸系统的进化主线:

原生动物、海绵动物、腔肠动物都没有呼吸和排泄系统,呼吸作用通过体表完成的;扁形动物和线形动物也无呼吸系统,呼吸也是体表进行的,寄生种类为厌氧呼吸,环节动物的呼吸可通过体表和疣足进行;

软体动物的呼吸通过体壁突起的鳃和外套膜进行;

节肢动物的呼吸器官包括鳃(虾)、书鳃(鲎)、书肺(蜘蛛)、气管(昆虫)、气管鳃(幼虫) 以及体表;

棘皮动物的呼吸是通过管足和皮鳃完成。

排泄系统的进化主线:

原生动物、海绵动物、腔肠动物的排泄活动也是借体表完成的;原生动物还可通过伸缩泡进行排泄;

扁形动物和线形动物的排泄系统为外胚层内陷形成的原肾;

扁形动物的排泄系统是焰细胞,线形动物则是原肾管;

环节动物的排泄系统是由外胚层和中胚层共同组成的混合型的后肾;

软体动物的排泄系统是中胚层的后肾;

节肢动物排泄系统有两类,一是体腔管演化而来的肾管,一是马氏管;

棘皮动物的排泄是通过管足和皮鳃完成。

循环系统的进化主线:

环节动物之前的各门类没有专门的循环系统;原生动物中的细胞质流动起到循环的作用;

海绵动物、腔肠动物和扁形动物通过消化循环腔起着循环的作用;

线形动物的原体腔也有输送养料的功能;

真体腔的出现产生了血管,环节动物开始有了真正的循环系统;

除环节动物中的大部分为闭管系统外,其他的高等无脊椎动物的循环系统均为开管式。

神经系统的进化主线:

原生动物没有神经系统,只有纤毛虫有纤维系统联系,起着感觉传递的作用;

海绵动物也无神经系统,借原生质来传递刺激;

腔肠动物的神经系统为网状;

扁形动物和线形动物的神经系统为梯形;

环节动物和节肢动物的神经系统为链式;

软体动物的神经系统为4 对神经节和神经索组成;头足类的神经系统是无脊椎动物

中最高级的;

棘皮动物的神经系统有3 套。分为下、外和内系统。

感觉器官

原生动物:感觉胞器为眼点或鞭毛或纤毛等

腔肠动物:感觉细胞和触手

扁形动物:眼

环节动物:眼和疣足

软体动物:眼和触手(角)

节肢动物:复眼

生殖系统和生殖

原生动物:无生殖系统,多数营无性生殖;有性生殖配子(孢子纲、团藻)或接合生殖(草履虫);

海绵动物:无生殖腺,生殖细胞分散在中胶层;无性生殖为出芽和形成芽球;

腔肠动物:的生殖腺由外胚层或内胚层产生;无性生殖为出芽生殖和二裂生殖,并有世代交替现象;

扁形动物:生殖腺来源于中胚层,而且有了生殖导管和附属腺,多数为雌雄同体;

线形动物:出现了雌雄异体,且异形;环节动物以后:所有生殖腺均是由体腔上皮产生,一般由体腔管通于外界。

发育

除原生动物外,后生动物中卵生的无脊椎动物,一般分为胚胎发育和胚后发育;

卵裂方式有:头足类、蝎目为盘裂;多数节肢动物为表裂;

扁形动物、环节动物、软体动物的卵裂为螺旋式卵裂;

多孔动物、腔肠动物、毛颚动物、棘皮动物等以辐射卵裂为主;

其他动物均为全裂;

原口动物有:扁形动物、环节动物、软体动物、节肢动物。多以端细胞法形成中胚层;

后口动物有:棘皮动物、须腕动物、毛颚动物、半索动物门的动物,多以肠体腔法形成

中胚层;

间接发育的不同类群,各有不同的幼虫期:海绵动物(两囊幼虫)、腔肠动物(浮浪幼虫)、扁形动物(牟勒氏幼虫)、环节动物、软体动物的头、腹足类(担轮幼虫)、软体动物的海产种类(面盘幼虫)、河蚌(钩介幼虫)、节肢动物甲壳类(无节幼虫)、棘皮动物(羽腕幼虫)、半索动物(柱头幼虫)、昆虫(多种幼虫)。

体表和骨骼

(1)体表

原生动物:只有细胞膜有细胞外的壳

扁形动物:皮肌囊外有纤毛

线形动物和环节动物:体表有角质层

软体动物:体外有壳

节肢动物:体外的几丁质

(2)骨骼

肉足虫:内骨骼

海绵动物:骨针

珊瑚:骨骼

软体动物(头足):海螵蛸

节肢动物:外骨骼

棘皮动物:骨骼

体制和分节

(1)体制

原生动物(阿米巴):无对称

(太阳虫):球形辐射对称

腔肠动物:辐射对称

扁形动物起:两侧对称

棘皮动物:五辐射对称

(2)分节

线虫动物:同律分节

环节动物:同律分节

软体动物:异律分节(头、足、内脏团)

节肢动物:异律分节(头、胸、腹)

肌肉和运动

原生动物:鞭毛、肉足、纤毛

海绵动物:肌丝、肌细胞

腔肠动物:皮肌细胞

扁形动物:皮肤肌肉囊

线虫动物:皮肌囊

环节动物:疣足和刚毛

软体动物:足

节肢动物:附肢

棘皮动物:管足

胚层和体腔

(1)胚层

原生动物:单细胞、单层细胞

海绵动物:逆转

腔肠动物:双胚层

扁形动物:三胚层

(2)体腔

扁形动物:无体腔

线虫动物:假体腔

环节动物:真体腔

两侧对称的意义:

腔肠动物是辐射对称体制,从扁形动物开始,获得了两侧对称的体制,这一点在进化上

有重大的意义。凡是两侧对称的动物,身体都巳有了明显的背、腹,前、后和左、右之分,体制的分化与相应的机能的分化有密切的关系,如背司保护,腹司运动等,这些分化使动物体得以向前爬行、摄食与交配,使神经系统和感觉器官逐渐向前端集中,动物体的如此分化使动物对外界环境的反应更迅速,更准确,而行动也就更敏捷。两侧对称是动物由水中漂浮生活进入水底爬行的结果,水底爬行又可以进化到陆上爬行,因此两侧对称体制是动物由水

生到陆生的基本条件之一。

中胚层的出现的意义:

从扁形动物开始出现了中胚层,中胚层的产生,减少了外胚层和内胚层的负担,引起

了一系列的组织、器官、系统的分化。在表皮(外胚层)以内的中胚层形成了肌肉,增强了动物运动的机能,加上两侧对称的体制,感觉器官的逐渐发展,使动物可以更快和更有效地去摄取更多的食物,从而促使整个新陈代谢都随之加强,消化系统发达,排泄系统逐渐形成,同时由于运动增强,动物的反应也随之增快,反过来又促进了神经系统和感觉器官更趋发展,并向前端集中,此外,中胚层所形成的实质(柔软结缔组织)有储藏水分和养料的功能,动物得以耐干旱和饥饿。因此中胚层的出现,也是动物由水生进化到陆生的又一基本条件。次生(真)体腔形成的生物学意义:

次生体腔的形成,使中胚层的肌肉组织参与了消化道和体壁的构成,并使消化道和体壁

的运动加强,同时又由于有了很大的空腔,使体壁的运动与肠壁的运动分开,这就大大加强了动物的运动和消化摄食的能力,对动物的循环、排泄、生殖等系统也有很大的促进作用。次生体腔内还充满了体腔液,在每个体节间的隔膜又有孔相通,因此次生体腔内的体腔液又可与循环系统共同完成体内运输的作用,并使动物体保持一定的体态,因此次生体腔的形成,在动物进化上有重大的意义。

身体分节的意义:

环节动物身体由许多形态相似的体节构成,称为分节现象。这是无脊椎动物在进化过程

中的一个重要标志。体节与体节间以体内的隔膜相分隔,体表相应地形成节间沟,为体节的分界。同时内部器官如循环、排泄、神经等也表现出按体节重复排列的现象,这对促进动物体的新陈代谢,增强对环境的适应能力,有着重大的意义。分节不仅是增强运动功能,也是生理分工的开始。如体节再进一步分化,个体节的形态结构发生明显的差别,身体不同部分的体节完成不同的功能,内脏团也集中于一定的体节,就从同律分节发展成异律分节,致使动物向更高级发展,逐渐分化出头、胸、腹各部分有了可能。因此分节现象是动物发展的基础,在系统演化中有着重要的意义。

一、原生动物相关知识

1.伸缩泡是可有节奏地收缩、收集体内多余的水分并排出体外以维持体内水分平衡、同时兼排部分代谢废物的结构。

2.食物泡:食物泡是用以消化食物的类器官。

原生动物都是行细胞内消化,细胞内消化的场所就是食物泡,食物泡的形成方式包括吞噬作用和胞饮作用

3.运动类器官

运动类器官是原生动物分类的重要依据,包括鞭毛、纤毛和伪足三种类型

①鞭毛的结构:每一条鞭毛由鞭毛和基体两部分组成。鞭毛的结构“9+2”模式,基体为“9+0”模式。

②鞭毛数量:少(多鞭毛虫类除外),多数鞭毛虫具有1~2根,多的7~8根。鞭毛较长(5—200μm)。

纤毛纤毛的结构和鞭毛相同,只是纤毛数量多,比较短(3—20μm)。

伪足的功能:运动、摄食和排泄功能

4胚层的分化differentiation

4.1 外胚层ectoderrn

神经系统、表皮及其衍生物、消化道的前后两端。

4.2 中胚层mesoblast

具有多能性,分化成动物的大部分器官,如肌肉组织、结缔组织、消化腺、循环系统及生殖系统、排泄器官的大部分等。

4.3 内胚层endoblast

分化成消化道、呼吸道和尿道的上皮。

5

6

7

8五大寄生虫病:老五大寄生虫病(疟疾、血吸虫病、黑热病、丝虫病、钩虫病),新五大寄生虫病(包虫病、绦囊虫病、华支睾吸虫病、并殖吸虫病和旋毛虫病)

9表皮衍生物(外胚层):腺体(粘液腺、皮脂腺、汗腺、乳腺、气味腺)和表皮外骨骼(角质鳞、喙、羽、毛、爪、蹄、指甲、虚角)

真皮衍生物(内胚层):骨质鳞(硬鳞、圆鳞、栉鳞)、鳍条、爬行类和哺乳类的骨板、鹿角表皮和真皮共同来源的衍生物:板鳃鱼类的盾鳞和牙齿,与牙齿同源

10

11:古脑皮:鱼类,灰质在内部靠近脑室处,白质包

在灰质之外

原脑皮:肺鱼和两栖类。神经细胞已开始由内向

表面移动。原脑皮和古脑皮主要和嗅觉

相联系

新脑皮:爬行类开始出现,到哺乳类得到高度发

展(出现胼胝体在两半球之间联系),

机能皮层化。古脑皮成为梨状叶,原脑

皮海马。

c胼胝体:为哺乳动物所特有,是连系两大脑半球新脑皮的带状横行的神经纤维联合。鸭嘴兽无胼胝体,针鼹、有袋类等胼胝体不发达。

12周围神经系统:脊神经和脑神经

脑神经:无羊膜类10对

羊膜类12对

一嗅二视三动眼

四滑五叉六外展

七面八听九舌咽

迷走及副舌下全

羊膜类在胚胎发育中不具羊膜的脊椎动物,包括圆口类、鱼类和两栖类。

羊膜类在胚胎发育中具有羊膜的脊椎动物,包括爬行类、鸟类和哺乳类。

纲圆口纲鱼纲两栖纲爬行纲鸟纲哺乳纲

外形

无无不明显,仅

一枚颈椎

(寰椎)

明显,颈椎

多枚,第一

枚为寰椎,

第二枚为

枢椎

颈椎明显,

13-14枚。

灵活,代替

前翅变翼

的不足

明显,颈

椎恒为7

枚(及少

数例外)附肢

只有奇

鳍(背鳍

肛前鳍)

无成对

附肢

有奇鳍

(背、臀、

尾)有偶

鳍(腹、

胸)

有五指

(趾)型附

肢,四肢在

体侧(蛙前

肢四指,后

肢五趾)

五指(趾)

型附肢进

一步完善,

趾、指端有

爪,四肢在

体侧(不能

将身体抬

离地面)

前肢特化

为翼,后肢

移至身体

腹面,使身

体抬高,多

具四趾,趾

端有爪具

附肢骨和

跗间骨关

四肢经扭

转(前肢

肘关节后

转,后肢

膝关节前

移)移至

身体腹

面,强健

有力,适

于奔跑

皮肤皮肤裸

露,真

皮、表皮

薄,无角

质层,表

皮内有

许多单

细胞的

皮肤腺

(粘液

腺)

体表被鳞

(硬骨鱼

的硬鳞、

骨鳞由真

皮形成,

软骨鱼的

盾鳞由表

皮与真皮

共同形

成)无角

质层有许

多单细胞

的皮肤腺

皮肤薄,裸

露(即无

鳞、甲、毛)

表皮有轻

微的角质

化,有大量

的多细胞

腺体(粘液

腺—毒腺)

体外被角

质鳞或甲,

皮肤干燥,

缺乏皮肤

腺(少数种

类有少量

皮肤腺,如

蛇的毒腺,

蜥蜴的股

腺,龟的嗅

腺)表皮高

度角质化,

蜕皮现象

明显。鳞、

爪、盾甲

(龟外壳)

均由表皮

形成,骨质

板(*鳖)

由真皮形

体外被羽、

角质鳞,皮

肤薄而韧

除具毛脂

腺外,缺其

它皮肤腺,

具有由表

皮衍生的

多种角质

物(羽毛、

喙、爪、鳞

片等)

全身被

毛,表皮

和真皮加

厚,表皮

角质层发

达,皮肤

衍生物复

杂多样,

有表皮分

化形成的

毛、皮肤

腺、(皮脂

腺、汗腺、

乳腺、味

腺)、角质

构造(鳞

片、指甲、

爪、蹄、

角)和由

真皮形成

的骨质构

造(鹿角)

骨骼

内骨骼

软骨软骨鱼为

软骨,硬

骨鱼为硬

硬骨硬骨硬骨硬骨

脊椎分化

脊索发

达,终生

存在,出

现雏形

的脊椎

脊椎只分

化为躯干

椎和尾

椎,具脊

索残余

脊椎分化

为颈(一

枚)、躯干、

荐(一枚)

和尾椎4个

部分

多数分化

为颈、胸、

腰、荐、尾

5部分,颈、

荐椎数目

增多,出现

胸廓

分化为颈、

胸、腰、荐、

尾5部分,

其愈合荐

椎、尾综

骨,开放式

骨盆

分化为

颈、胸、

腰、荐、

尾5部分,

颈椎恒为

7枚,封闭

式骨盆

椎体体类

无椎体

出现

双凹形或

后凹形

双凹形、后

凹形、前凹

双凹形、前

凹形

异凹形(马

鞍型)

双平型,

椎体间有

椎间盘

(软骨)

头骨非常原

始,仅由

包围脑

的软骨

盒和包

围感觉

器官的

软骨囊

组成,彼

此间联

系不紧

软骨鱼:

有完整的

软骨脑

颅,硬骨

鱼:骨片

(100-180

块),一部

分是软骨

性硬骨,

一部分是

膜性硬骨

骨化程度

低,骨片少

(50-90

块)软骨性

硬骨和膜

性硬骨均

骨片少

(50-90

块),均为

硬骨,膜质

骨增多,骨

化良好,出

现次生腭、

颞窝

头骨40块

左右,轻而

坚固,愈

合,为气质

骨,脑颅扩

大,枕骨大

孔移到腹

全部骨

化,骨块

减少(约

35块),愈

合,形成

坚固完整

的骨匣,

颅腔增

大,出现

脑杓(脑

弯曲明

显),枕骨

大孔下

移,次生

腭完整,

有肌肉质

的软腭,

形成发达

的嚾弓

肌肉肌肉分

化程度

很原始,

有明显

的肌节,

呈W

型,顶角

朝前

肌肉保持

肌节现

象,躯干

两侧的轴

肌发达,

分为轴上

肌和轴下

肌,附肢

肌不发达

肌节现象

消失,仅躯

干肌保持

着分节现

象,附肢肌

发达开始

有皮肤肌,

但还不发

肌节现象

完全消失,

肌肉系统

进一步分

化,躯干肌

复杂化,出

现皮肤肌

和肋间肌

主要飞行

肌(胸大

肌、胸小

肌)发达,

集中在身

体中部,后

肢肌、皮下

肌也较发

达,还有特

有的鸣肌

和栖肌

四肢肌发

达,皮肤

肌发达

(抖动

肌、表情

肌—灵长

类),有强

大的咀嚼

肌和特殊

膈肌

化消化道

口腔→

食道(直

肠)→肛

门(肠中

有螺旋

瓣)

口腔→咽

→食道→

胃→肠(胃

肠分化不

明显) →

肛门(软

骨鱼为泄

殖孔);软

骨鱼肠中

有螺旋

瓣,硬骨

鱼无

口腔→咽

→食道→

胃→小肠

(十二指

肠→回肠)

→大肠(直

肠)→泄殖

腔→泄殖

口腔→咽

→食道→

胃→小肠

→雏形盲

肠(首次出

现)→大肠

→泄殖腔

→泄殖孔

口腔→咽

→食道→

嗉囊→腺

胃→肌胃

→小肠(十

二指肠→

空肠→回

肠)→盲肠

→直肠

(短)→泄

殖腔→泄

殖孔

口腔→咽

→食道→

胃→小肠

(十二指

肠→空肠

→回肠)

大肠(盲

肠→结肠

→直肠)

→肛门入口

没有上、

下颌,呈

其上下颌

能自由关

横裂状横裂状上下颌特

化成喙

喙出现肌

肉质唇,

漏斗状闭为哺乳类

特有

舌、齿其角质

齿,分布

于漏斗

上,有

舌,但活

动有限

齿分布于

上下颌

(颌齿)

及若干骨

片上,同

型齿,有

的种类多

出齿;有

舌,但不

能活动

齿不仅限

于上下颌,

为同型齿,

多出齿,还

具犁骨齿,

舌肌肉质,

可活动

齿多种(无

咀嚼动

能),为同

型齿,端

生、槽生、

侧生,有肌

肉质舌,可

活动

无齿,有肌

肉质舌,可

活动

异型齿

(门、犬、

臼),槽生

齿,再生

齿,具唇,

肌肉质

舌,可活

动,表面

有味蕾

唾液腺无无有,但无消

化作用(润

湿食物)

发达,但无

消化作用

发达,但无

消化作用,

只有燕雀

有口腔内

消化

唾液腺发

达(耳下、

颌下、舌

下眶下

腺),具有

腔内消化

能力

呼吸呼吸器官

腮囊(鳃

丝源于

内胚层)

鳃(源于

外胚层),

软骨鱼有

鳃间隔,

硬骨鱼

无,具鳃

幼体用鳃,

成体用薄

壁囊状肺、

皮肤进行

呼吸,有些

水生种类

终生有鳃

有隔囊状

肺,与气体

接触面增

实心海绵

状肺,体积

较小由各

级支气管、

毛细支气

管网组成,

有9个气囊

辅助呼吸

海绵状

肺,具有

弹性,由

微细支气

管和大量

肺泡组

成,气体

交换面积

增大

气管

无无喉头气管

有气管和

支气管的

分化,具次

生腭,鼻腔

和口腔分

开,进食不

影响呼吸

气管分化

级数增多,

具鸣管

气管由一

系列软骨

环支持,

次生腭完

整及次生

腭的出现

使鼻腔和

口腔完全

分开,喉

部结构复

呼吸方法

鳃囊呼

鳃呼吸鳃呼吸、咽

式呼吸、皮

肤呼吸

咽式呼吸、

胸式呼吸

胸式呼吸、

双重呼吸

胸式呼吸

(肋间

肌)腹式

呼吸(膈

肌)

循环

心脏

一心房、

一心室,

静脉窦

硬骨鱼:

一心房、

一心室、

静脉窦;

软骨鱼:

一心房、

一心室、

静脉窦、

动脉圆锥

两心房一

心室(内有

肌肉柱),

静脉窦、动

脉圆锥

两心房一

心室(有不

完全的隔

膜),静脉

窦退化,血

液混合度

二心房二

心室

二心房二

心室

循环类型

单循环单循环不完全双

循环

不完全双

循环

完全双循

完全双循

排泄

肾型

七鳃鳗:

中肾;盲

鳗:前

肾、中肾

中肾中肾胚胎时期

为中肾;成

体为后肾

胚胎时期

为中肾;成

体为后肾

胚胎时期

为中肾;

成体为后

排泄物

尿素陆生种类

为尿酸,水

栖种类有

氨和尿素

尿酸尿素

膀胱

无硬骨鱼

(导管膀

胱)

泄殖腔膀

泄殖腔膀

无尿囊膀胱

生殖

受精

体外受

硬骨鱼:

多体外受

精;软骨

鱼:多体

内受精

(雄性有

鳍脚)

体外受精

(有抱对

现象)

体内受精

(雄性有

交配器)

体内受精

(无交配

器)

体内受精

(有交配

器)

胚膜

无羊膜

(有卵

黄囊和

浆膜)

无羊膜

(有卵黄

囊和浆

膜)

无羊膜(有

卵黄囊和

浆膜)

产羊膜卵

(有绒毛

膜、羊膜、

卵黄囊、尿

囊膜)

产大型羊

膜卵(有绒

毛膜、羊

膜、卵黄

囊、尿囊

膜)

羊膜卵

(有绒毛

膜、羊膜、

卵黄囊、

尿囊膜)生殖方式

卵生(盲

鳗雌雄

同体)

硬骨鱼卵

生,软骨

鱼多卵胎

卵生多卵生,少

数卵胎生

(毒蛇、某

些蜥蜴)

卵生胎生、哺

神经脑的分化

脑开始

分化为5

部分,没

有脑弯

曲5部分

在一个

平面上,

大脑小

大脑分为

两半球,

主要部分

是纹状体

—嗅觉,

中脑视叶

和小脑发

达,部分

鱼类小脑

不发达

大脑半球

已经完全

分开,出现

了真正的

脑皮—原

脑皮(出现

神经细

胞),5部分

脑位于同

一平面上

大脑半球

明显发达,

新脑皮层

出现,小脑

增大,脑5

部分不位

于一个平

面上

大脑半球

纹状体发

达—鸟类

复杂行为

中枢,中脑

视叶和小

脑发达(体

积大)与鸟

类复杂的

行动相适

分化程度

高,大脑

半球发

达,表面

形成沟

回,并由

胼胝体相

连,小脑

及嗅叶发

达,出现

小脑半球脑神经

10对硬骨鱼10

对。软骨

鱼11对

10对12对(蛇、

蜥蜴11对)

12对12对

感觉嗅觉

具单个

外鼻孔

和嗅囊

具成对外

鼻孔和嗅

出现犁鼻

器和内鼻

孔,开口于

口腔前部,

具嗅觉和

呼吸双重

功能

具内鼻孔,

开口于口

腔后部,犁

鼻器发达

很不发达发达,有

复杂的鼻

甲以扩大

嗅粘膜的

面积

听觉

只有内

耳,有两

个半规

管,主要

为平衡

器官,无

蜗管

只有内

耳,无蜗

管,3条半

规管,主

要为平衡

器官,也

有感受声

音的作用

形成了鼓

膜和中耳,

中耳具有

耳柱骨(传

导声波),

内耳出现

甁状囊

具外耳道,

有单一的

听骨(耳柱

骨),甁状

囊更发达

具外耳道,

有单一的

听骨(耳柱

骨),内耳

的耳蜗管

仅为一弯

外耳道出

现耳廓,

中耳有三

块听小骨

(镫、砧、

锤),内耳

的耳蜗管

成螺旋状视觉

盲鳗眼

十分退

化,其虹

膜晶体

已消失,

七鳃鳗

有眼,角

膜发育

不充分,

无眼睑

有特有

的松果

眼和顶

眼(有晶

状体和

多数鱼类

没有眼睑

和泪腺,

眼和高等

动物的眼

构造基本

相同,但

晶状体不

具弹性,

不能改变

曲度调节

视力,靠

睫状突的

收缩与放

松来调节

眼具眼睑,

瞬膜和泪

腺以保护

眼球,角膜

凸起,晶状

体小而扁

圆,晶体距

角膜较远,

适于空中

远视

眼睑可活

动,并出现

真正的泪

腺,晶状体

形状可调

节,具睫状

肌,适于陆

上远视

眼球特别

发达有眼

睑和瞬膜,

鸟类特有

栉膜。保护

眼球的巩

骨膜(前后

巩骨膜双

重调节)

通过睫状

肌收缩改

变晶体形

状而调节

视力,瞬

膜趋向退

化,眼睑

着生睫

毛,有泪

视网膜但仅有感光作用)视力,鱼眼适于水中,近视

01_TRIZ的技术系统八大进化法则

(一)TRIZ的技术系统八大进化法则 阿奇舒勒的技术系统进化论可以与自然科学中的达尔文生物进化论和斯宾塞的社会达尔文主义齐肩,被称为“三大进化论”。TRIZ的技术系统八大进化法则分别是:1、技术系统的S曲线进化法则;2、提高理想度法则;3、子系统的不均衡进化法则;4、动态性和可控性进化法则;5、增加集成度再进行简化法则;6、子系统协调性进化法则;7、向微观级和场的应用进化法则;8、减少人工进入的进化法则。技术系统的这八大进化法则可以应用于产生市场需求、定性技术预测、产生新技术、专利布局和选择企业战略制定的时机等。它可以用来解决难题,预测技术系统,产生并加强创造性问题的解决工具。 八大技术系统进化法则 1.技术系统的S曲线进化法则 1)婴儿期2)成长期3)成熟期4)衰退期

各阶段的特点。 S曲线族 2.提高理想度法则 1)一个系统在实现功能的同时,必然有2个方面的作用:有用功能和有害功能; 2)理想度是指有用作用和有害作用的比值 3)系统改进的一般方向是最大化理想度比值 4)在建立和选择发明解法的同时,需要努力提升理想度水平 提高理想度可以从以下4个方向予以考虑: 1)增加系统的功能2)传输尽可能多的功能到工作元件上3)将一些系统功能转移到超系统和外部环境中4)利用内部或外部已经存在的可利用资源。 3.子系统的不均衡进化法则

1)每个子系统都是沿着自己的S曲线进化的 2)不同的子系统将依据自己的时间进度进化 3)不同的子系统在不同的时间点到达自己的极限,这将导致子系统间矛盾的出现 4)系统中最先到达其极限的子系统将抑制整个系统的进化,系统的进化水平取决于此系统 5)需要考虑系统的持续改进来消除矛盾 4.动态性和可控性进化法则 1)增加系统的动态性,以更大的柔性和可移动性来获得功能的实现 2)增加系统的动态性要求增加可控性 5.增加集成度再进行简化法则 1.增加集成度的路径 2简化路径 3单--双---多--路径 4子系统分离路径 6.子系统协调性进化法则 1.匹配和不匹配元件的路径 2调节的匹配和不匹配的路径 3工具和工件匹配的路径 4匹配制造工程中加工动作节拍的路径 7.向微观级和场的应用进化法则 1.向微观级转化的路径 2转化到高效场的路径 3增加场效率的路径 4分割的路径 8.减少人工介入的进化法则 (1)减少人工介入的一般路径 本路径的技术进化阶段:包括人工动作的系统→替代人工但仍保留人工动作的方法→用机器动作完全代替人工。

TRIZ理论八大技术系统进化法则

机械创新设计课程论文(TIZE理论的八大技术系统进化法则) 专业机械设计制造及其自动化 班级10机自职1 学号1010113126 姓名姚巧珍 成绩 教师刘小鹏 2013年5月23日

TRIZ理论的八大技术系统进化法则 姚巧珍 (10机自职1班,学号:1010113126) [摘要] 技术系统的这八大进化法则可以应用于产生市场需求、定性技术预测、产生新技术、专利布局和选择企业战略制定的时机等。它可以用来解决难题,预测技术系统,产生并加强创造性问题的解决工具。本文讲述了TRIZ理论的八大技术系统进化法则,这些技术系统进化法则基本涵盖了各种产品核心技术的进化规律,每条法则又包含多种具体的进化路线和模式。它可以帮助设计者在方案设计阶段迅速地产生个具有创造性的新概念,实现产品的快速创新。 [关键词] 技术系统,进化法则,子系统,S曲线。 引言 一个产品或物体都可以看做是一个技术系统,技术系统可以简称为系统。系统是由多个子系统组成的,并通过子系统间的相互作用来实现一定的功能,子系统可以是零件或部件甚至于构成元素。系统是处于超系统之中的,超系统是系统所在的环境,环境中的其他相关的系统可以看做是超系统的构成部分。技术系统的进化是指实现系统功能的技术从低级向高级变化的过程,进化是客观进行着的,不管人们是认识了它还是没有认识它。如果认识和掌握了系统的进化规律,有利于设计者开发出更先进的产品,从而提升产品的竞争力。 1.八大技术系统进化法则 TRIZ的技术系统八大进化法则分别是:1)技术系统的S曲线进化法则; 2)提高理想度法则; 3)子系统的不均衡进化法则; 4)动态性和可控性进化法则;5)增加集成度再进行简化法则; 6)子系统协调性进化法则; 7)向微观级和场的应用进化法则; 8)减少人工进入的进化法则 1.1技术系统的S曲线进化法则 图1-1是一条典型的S曲线。S曲线描述了一个技术系统的完整生命周期,图中的横轴代表时间;纵轴代表技术系统的某个重要的性能参数,比如飞机这个技术系统,飞行速度、可靠性就是其重要性能参数,性能参数随时间的延续呈现S形曲线。 一个技术系统的进化一般经历4个阶段,分别是: 1)婴儿期 2)成长期 3)成熟期 4)衰退

无脊椎动物的进化

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,就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;即使就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(就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与消化管道的壁相接触没有中胚层形成的体腔膜包围,也不与外界相通)←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、体节与身体分布:同律分节→异律分节(身体分节就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(机体各部分结构与机能分化,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) 五、体表与骨骼:细胞膜→细胞外有壳→外有纤毛→有角质层→体外有壳→体外含几丁质原生动物: 仅细胞膜(部分植物性鞭毛虫有细胞壁,部分有壳肉足虫具外壳、含角质、石灰质等);

无脊椎动物的进化

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)

无脊椎动物的主要类群3

课时课题:第二章第1节无脊椎动物的主要类群第3课时 课型:新授课 一、教学目标 知识目标 (1)描述常见软体动物及主要特征。(重点) (2)说明节肢动物与陆地环境相适应的主要形态、结构和生理功能特点。(难点)(3)描述节肢动物的主要特征。(重点) 能力目标 (1)通过实验观察,阐明蝗虫形态结构与其陆地生活环境相适应的特点。 情感态度价值观目标 (1)强化“生物与其生活环境相适应”的观点。 (2)进一步强化环保的意识。 二、重点与难点: 重点:理解节肢动物与陆地环境相适应的主要形态、结构和生理功能特点。 难点:描述软体动物、节肢动物的主要特征。 三、教学准备 教师:蝗虫、放大镜、镊子、解剖盘、课件等。 学生:兴趣小组搜集贝壳,准备关于观察蝗虫的实验材料。 四、教法: 1、直观教学法:利用直观教学手段,启发学生积极思考,实现知识的升华和内 化。 2、引导发现法:引导学生层层深入发现未知,并在“动脑、动手、动口”状态 中提高探究能力和创新意识。 3、体验互动法:在师生、生生互动中,实现学生认知过程与情感体验过程的有 机结合。 学法: 1、自主探究法:通过观察的实验,体验科学探究的一般方法,分析问题解决问 题的能力。 2、合作学习法:通过观察蝗虫的结构实验,节肢动物与陆地环境相适应的主要 形态、结构和生理功能特点,提高交流表达能力和团队合作能力。 五、教学过程: (一)创设情境,激趣导入(5分钟)

2、扁形动物,线形动物,环节动物合起来又称为什么动物?以上四类动物都是 什么动物?无脊椎动物还有哪些? 【设计意图】学生认真回忆,复述四类动物的代表动物、主要特征、生活环境、营养方式,进一步加深对知识的记忆与理解。在学生了解了一部分无脊椎动物的类群后继续深入思考,无脊椎动物在进化到环节动物后,又进化到哪类动物?它们比环节动物高等在哪里?继而展开第一个活动: (二)自主探究,讨论交流 展示小螺号的图片并播放《小螺号》歌曲。 探究活动一:软体动物(5分钟) 1、学生阅读教材并完成: (1)常见软体动物有:、、、。 (2)软体动物身体,外壳为,可随身体的生长而增大,呈现出年轮般的花纹,乌贼的贝壳退化为,蜗牛的运动器官是,河蚌的运动器官是,古代用的贝壳作为货币使用。 2、引导学生归纳常见的软体动物,主要特征及生活环境。 主要特征:身体柔软,外壳能随身体的生长而增大,呈现年轮般的花纹。 生活环境:水中或潮湿的陆地。 进一步探究:软体动物比环节动物高等在哪里? 引导学生分析:软体动物大都有坚硬的贝壳,有保护功能,更能适应外部环境。软体动物大多有坚硬的贝壳,节肢动物也有坚硬的外壳,节肢动物的外壳与软体动物的贝壳有什么不同呢?为什么节肢动物比软体动物更能适应陆地的生活呢?引导学生继续探究。 (三)实验探究,互动交流 1、探究活动二:观察蝗虫、虾(5分钟) (1)轻轻地捏一下蝗虫和虾的身体,有什么感觉?

技术系统进化法则培训讲义

TRIZ培训讲义
技术系统进化法则
技术系统进化法则
DAOV路线图—优化阶段
定义 Define 分析 Analyze 优化 Optimize 验证 Verify
1.概念列表
2.方案选择
S曲线 进化法则 进化树 列出概念方案 风险分析
决策分析 Pro/Innovator 评价模块
A Pera Global Company ? 2011 IWINT,INC
进化法则的作用和意义
对于新产品的预测分析给予建议 对于现有产品的改进方向给予建议 作为产品专利规避的有效工具
A Pera Global Company ? 2011 IWINT,INC
第 1 页
IWINT

TRIZ培训讲义
技术系统进化法则
主题大纲
进化规律简介 技术系统进化法则 Pro/E软件简介 产品预测的步骤和案例 小结
A Pera Global Company ? 2011 IWINT,INC
TRIZ的核心思想之一
技术系统的进化和发展并不是随机的,而是遵循 着一定的客观规律
A Pera Global Company ? 2011 IWINT,INC
TRIZ体系——创新的规律
算法
S曲线
完备性法则 能量传递法则 协调性法则 动态性法则 子系统不均衡进化 向超系统进化
创新的思维 创新的方法
工具 工具
创新的规律
向微观级进化 提高理想度法则
……
正确预测 产品未来!
术语
A Pera Global Company ? 2011 IWINT,INC
第 2 页
IWINT

无脊椎动物各系统进化主线 3

物发生律或称重演律: 德国学者赫克尔提出 生物发展史可分为两个相互密切联系的部分,即个体发育和系统发展,也就是个体的发育历史和由同一起源所产生的生物群的发展历史。个体发育史是系统发展史的 简单而迅速的重演。 消化系统的进化主线: 原生动物只有胞内消化,可用伪足或胞口摄食,另外还可植食和腐食性; 海绵动物仍然是胞内消化; 腔肠动物开始有了消化管;胞内和胞外消化; 扁形动物为胞外消化,但消化管是不完全的; 线形动物出现了完全的消化管,并且有了分化; 环节动物以后由于真体腔的出现,消化管更加复杂和分化,同时有了消化腺。 呼吸系统的进化主线: 原生动物、海绵动物、腔肠动物都没有呼吸和排泄系统,呼吸作用通过体表完成的;扁形动物和线形动物也无呼吸系统,呼吸也是体表进行的,寄生种类为厌氧呼吸,环节动物的呼吸可通过体表和疣足进行; 软体动物的呼吸通过体壁突起的鳃和外套膜进行; 节肢动物的呼吸器官包括鳃(虾)、书鳃(鲎)、书肺(蜘蛛)、气管(昆虫)、气管鳃(幼虫) 以及体表; 棘皮动物的呼吸是通过管足和皮鳃完成。 排泄系统的进化主线: 原生动物、海绵动物、腔肠动物的排泄活动也是借体表完成的;原生动物还可通过伸缩泡进行排泄; 扁形动物和线形动物的排泄系统为外胚层内陷形成的原肾; 扁形动物的排泄系统是焰细胞,线形动物则是原肾管; 环节动物的排泄系统是由外胚层和中胚层共同组成的混合型的后肾; 软体动物的排泄系统是中胚层的后肾; 节肢动物排泄系统有两类,一是体腔管演化而来的肾管,一是马氏管; 棘皮动物的排泄是通过管足和皮鳃完成。 循环系统的进化主线: 环节动物之前的各门类没有专门的循环系统;原生动物中的细胞质流动起到循环的作用; 海绵动物、腔肠动物和扁形动物通过消化循环腔起着循环的作用; 线形动物的原体腔也有输送养料的功能; 真体腔的出现产生了血管,环节动物开始有了真正的循环系统; 除环节动物中的大部分为闭管系统外,其他的高等无脊椎动物的循环系统均为开管式。 神经系统的进化主线: 原生动物没有神经系统,只有纤毛虫有纤维系统联系,起着感觉传递的作用; 海绵动物也无神经系统,借原生质来传递刺激; 腔肠动物的神经系统为网状; 扁形动物和线形动物的神经系统为梯形; 环节动物和节肢动物的神经系统为链式;

TRIZ理论技术系统进化法则

3.5 基于技术系统进化法则的方案设计 技术系统进化论的主要观点是技术系统的进化并非随机的,而是遵循着一定的客观的进化模式,所有的系统都是向“最终理想化”进化的,系统进化的模式可以在过去的专利发明中发现,并可以应用于新系统的开发。 3.5.1汽车车架的进化路线描述 TRIZ中子系统协调性进化法则指出:在技术系统的进化中,子系统的匹配和不匹配交替出现,以改善性能或补偿不理想的作用。也就是说技术系统的进化是沿着各个子系统相互之间更协调的方向发展。即系统的各个部件在保持协调的前提下,充分发挥各自的功能。如图3.19所示。对车架增加保险杠,提高汽车的防撞性能,提高安全性。 图3.19 车架进化路线 这次进化的地方是将原来的最容易发生碰撞的前端增加了保险杠,从而使得汽车的防撞性能得到改善。 3.5.2汽车控制系统的进化路线描述 TRIZ指出技术系统的动态性进化应沿着增加结构柔性、可移动性、可控性的方向发展,以适应环境状况或执行方式的变化。 本文选择动态性的增加可控性进化路线:无控制→直接控制→反馈控制→自我调节,即引入某种部件,即增加防抱死系统,具体方案如图3.20所示。

图3.20 控制系统进化路线 防抱死制动系统ABS全称是Anti-lock Braking System,即ABS,可安装在任何带液压刹车的汽车上。它是利用阀体内的一个橡胶气囊,在踩下刹车时,给予刹车油压力,充斥到ABS的阀体中,此时气囊利用中间的空气隔层将压力返回,使车轮避过锁死点。 ABS(Anti-lock Braking System)防抱死制动系统,通过安装在车轮上的传感器发出车轮将被抱死的信号,控制器指令调节器降低该车轮制动缸的油压,减小制动力矩,经一定时间后,再恢复原有的油压,不断的这样循环(每秒可达5~10次),始终使车轮处于转动状态而又有最大的制动力矩。、 在制动时,ABS根据每个车轮速度传感器传来的速度信号,可迅速判断处车轮的抱死状态,关闭开始抱死车轮上面的常开输入电磁阀,让制动力不变,如果车轮继续抱死,则打开常闭输出电磁阀,这个车轮上的制动压力由于出现直通制动液贮油箱的管路而迅速下移,防止了因制动力过大而将车轮完全抱死。在此同时,主控制阀通电开启,动态压力的制动液可进入制动阀,动态压力的制动液从动态助力管路通过主控制阀、制动总泵密封垫外缘到达前轮输入管路如此反复地工作(工作频率3-12次/秒),让制动状态始终处于最佳点(滑移率S为20%),制动效果达到最好,行车最安全。 在制动总泵前面腔内地制动液是动态压力制动液,它推动反应套筒向右移动,反应套筒又推动助力活塞从而使制动踏板推杆向右移。因此,在ABS工作地时候,驾驶员可以感觉到脚上踏板地颤动,听到一些噪音。 汽车减速后,一旦ABS电脑检测到车轮抱死状态消失,它就会让主控制阀关闭,从而使系统转入普通地制动状态下进行工作。如果蓄压器地压力下降到安全极限以下,红色制动故障指示灯和琥珀色ABS故障指示灯亮。在这种情况下,驾驶员要用较大地力进行深踩踏板地制动地方式才能对前后轮进行有效地制动。

无脊椎动物免疫功能性物质概述

无脊椎动物免疫功能性物质概述 专业:动物学姓名:李波学号:S2******* 无脊椎动物免疫 脊椎动物在长期进化过程中形成了巧妙而又复杂的免疫系统,其免疫机制中既有先天性免疫(innate immunity)又有获得性免疫(acquired immunity),而无脊椎动物缺乏真正的抗体,因此目前认为无脊椎动物仅具有先天性免疫功能,而且,无脊椎动物对病原体的防御是非特异性的。无脊椎动物的免疫反应主要通过物理屏障、吞噬作用、溶菌作用和凝集作用等清除病原菌的侵入和外来异物。因此,缺乏免疫球蛋白的无脊椎动物主要是通过吞噬细胞和非特异性免疫因子来发挥免疫功能的,即细胞免疫和体液免疫,且二者密切相关。 1.细胞免疫 无脊椎动物重要的机体防御机能主要由免疫细胞通过吞噬、包被以及形成结节来实现的,亦由固着性细胞产生的吞噬作用和胞饮作用来实现的。 病原或异物突破机体的防御屏障进入机体后被快速滤入具有滤过作用的组织和器官,在这些部位病原的清除和杀灭由血清和血细胞共同作用来完成,参与吞噬杀菌过程的主要是吞噬细胞,包括血淋巴中的血细胞和淋巴器官中的淋巴细胞。 当病原体穿透体表物理屏障进入到甲壳动物的血淋巴后,会引发一系列的细胞防御反应,主要包括吞噬作用(phagocytosis)、结节形成(nodule formation)、包囊作用(encapsulation)和凝集反应(aggregation)等。吞噬作用是免疫细胞摄取入侵颗粒,并利用胞内产生的活性氧将其杀死的过程。如果侵入体内的病原体数量太多或颗粒太大而不能被吞噬,大量的血细胞会协同作用来封锁病原体,这种现象分别被称作结节形成和包囊作用。血细胞还参与蛋白酶原、凝集酶原以及酚氧化酶原等的相关物质的合成与储存。 吞噬作用在动物界中普遍存在,低等的单细胞动物通过吞噬作用摄取食物,在高等的多细胞动物中,吞噬作用则是控制和清除外来物质侵扰的重要手段。目前已证实甲壳动物的血细胞的确能够吞噬入侵体内的细菌、真菌、洋红颗粒、松脂等,其吞噬过程包括:异物识别、粘连、凝集、摄入、清除等。对异物的识别可能是由该物质的表面性质和血细胞膜上的受体共同决定的。 包囊作用是针对单个细胞无法吞入的较大异物发生的反应。甲壳动物机体首先将外来物质隔离,若异物颗粒直接超过10μm(如某些真菌、寄生虫等),则不能通过单个细胞的吞噬作用摄入,而是在其周围包被数层成纤维细胞而形成包囊,构成包囊的细胞之间形成致密的纤维状连接,可以起到防止被包围的入侵物逃逸的作用。 甲壳动物的血细胞内含有细胞黏附蛋白,能够将细胞和外来异物结合形成紧密凝集状的结节,这些结节就是黏附了外来入侵物的血细胞的聚集体,并且通常在酚氧化酶的作用下发生黑化反应。研究表明,当把外来物注射到动物体内时,循环系统中血细胞数目会显著下降,血细胞发生凝集反应,严重时能阻塞鳃丝的维管结构。 2.体液免疫 无脊椎动物缺乏免疫球蛋白,体液免疫是靠血淋巴中的一些非特异性的酶或因子来进行的。 (1)酚氧化酶 酚氧化酶(Phenoloxidase,PO)又称为酪氨酸酶,能够催化单酚羟化成二酚(如多巴),并把二酚氧化成醌;醌在非酶促条件下形成最终的反应产物黑色素。这些黑色素协同具有细胞毒性的醌类中间产物沉积到入侵的病原体周围,起到隔离杀死病原体的作用,即所谓的黑化包被反应。目前,己从数种无脊椎动物中分离纯化出proPO和PO,并对此作了鉴定。依据物种的不同,它们的最适pH值、最适反应温度、抑制剂等性质有所不同。在甲壳动物中proPO一般为单体蛋白,分子量一般在70-80 kD左右,被激活后所产生的PO的分子量一

技术系统进化与技术预测

赵新军 ? all right reserved 2015.03 四川 第6部分 技术系统进化与技术预测 6.1 概述 6.2 技术进化过程实例分析 6.3 技术系统进化规律 6.4 技术成熟度预测方法 6.5 工程实例分析 赵新军 ? all right reserved 2015.03 四川 为应付领导检查 突击建体育场弯道变直角 赵新军 ? all right reserved 2015.03 四川 3 6.1 概述 ?从历史的观点研究一类产品,会发现这些产品今天的实现形式与其刚诞生时相比已有很大的或根本性的变化。但这些产品的主要功能并没有变化。 ?如:汽车与自行车的主要功能是“运送货物与人” ?计算机的主要功能是“代替人进行计算” ?机床的主要功能是“加工零件”。 ?既从历史的观点看,产品处于进化之中。 赵新军 ? all right reserved 2015.03 四川 技术性能随时间变化的规律 S —曲线 分段S —曲线 赵新军 ? all right reserved 2015.03 四川 6.2 技术进化过程实例分析 ?运动员跳高技术的进化 ?自行车进化实例分析 ? 电话和手机进化演进分析 ? 提高运输速度的技术进化曲线 赵新军 ? all right reserved 2015.03 四川 6.2.1 运动员跳高技术的进化 ? 男子世界纪录:古巴的索托马约尔保持室外世界跳高纪录2.45米和室内世界跳高纪录2.43米 ? 女子世界纪录: 保加利亚的科斯塔迪诺娃保持室外世界跳高纪录2.09米,德国的亨克尔保持室内世界跳高纪录2.07米 ?历史上最高的人罗伯特·珀欣·瓦德卢2.72米。 ? 足球比赛中球门横梁的高度是2.44米。

第2章 技术系统的进化法则

第2章技术系统的进化法则一个产品或物体都可以看做是一个技术系统,技术系统可以简称为系统。系统是由多个子系统组成的,并通过子系统间的相互作用来实现一定的功能,子系统可以是零件或部件甚至于构成元素。系统是处于超系统之中的,超系统是系统所在的环境,环境中的其他相关的系统可以看做是超系统的构成部分。 技术系统的进化是指实现系统功能的技术从低级向高级变化的过程,进化是客观进行着的,不管人们是认识了它还是没有认识它。如果认识和掌握了系统的进化规律,有利于设计者开发出更先进的产品,从而提升产品的竞争力。同样地,对系统的子系统或元件进行持续改进,以提高整个系统的性能,也属于技术系统的进化过程。 在介绍技术系统的进化论之前,有必要先了解一点进化论的主要内容,以便更好地理解和掌握技术系统的进化法则。 2.1三大进化论 说起进化,人们自然会联想到达尔文,因为达尔文的生物进化论一举终结了长期统治人们思想的神创论。其实,在达尔文的生物进化论之外,还存在着另外2个进化论,一个是社会学界的社会达尔文主义,另一个是技术领域的技术系统进化论。因为社会达尔文主义所极力倡导的是自由放任的资本主义社会制度,所以一直到近些年来,在国内才可以了解到有关社会达尔文主义的相关信息。而技术系统进化论属于TRIZ理论,TRIZ发源于20世纪中期的苏联,属于苏联的国家秘密而不被世人所知,直到20世纪90年代初,苏联解体后,TRIZ才开始传播到欧美等发达国家。而我国对TRIZ的研究和应用才刚刚起步,所以人们对技术系统的进化论还是相当陌生的。 下面先简要介绍一下生物进化论和社会达尔文主义,然后详细介绍技术系统的八大进化法则。 2. 1. 1达尔文和生物进化论 生物学进化论是作为神创论的对立面而出现的。18世纪以前,《圣经》及其宣扬的神创论在西方的学术界、知识界以及整个西方文化中占据着统治地位。神创论认为,地球及万物是上帝在大约6000年以前,即公元前4004年10月26日上午9时创造出来的。自从被上帝创造出来以后,地球上的生命没有发生任何变化!在那个时代,大多数人相信世界是上帝有目的地设计和创造的,由上帝 制定的法则所主宰,是有序谐调、安排合理、美妙完善且永恒不变的。 第1个提出完整进化论思想的是法国生物学家拉马克(1744一1829 )。通过大量化石和近代生物系统分类研究,拉马克越来越坚定地认识到,生物经历了一个从简单到复杂、从低级到高级的进化过程,物种不是像《圣经》中说的那样是由上帝创造的,物种是变化的。他在《动物哲学》中提出著名的“获得性遗传”原则。比如长颈鹿,在古代时它的脖子并不像现在这么长,是一种类似玲羊的原始动物。长颈鹿生活在干旱的非洲,靠吃树叶为生,吃光了低处的树叶后,不得不拼命伸长脖子吃高处的树叶,于是脖子渐渐变长了。这种获得的特征又传给了后代,一代又一代传下去,长颈鹿的脖子就越变越长,最后成为我们今天看到的这个样子。人们公认,拉马克为达尔文的科学进化论的诞生奠定了基础,他的《动物哲学》和达尔文的《物种起源》被称为现代进化论思想的两大源泉。 达尔文,1809年2月出生在英国的施鲁斯伯里。于1831年12月到1836年10月乘坐英国“贝格尔号”军舰进行了长达5年的环球考察,收集了大量的生物化石和标本。1842年,他写出《物种起源》的简要提纲,但迫于当时强大的神创论力量,他将书稿交给妻子收藏,盼咐在他死后才可以发表。随后的时间里,其他的一些科学家相继提出了类似的进化论观点并向达尔文进行讨教,达尔文终于在1859年发表了著名的《物种起源》。在这部书里,达尔文旗帜鲜明地提出了进化论的思想,说明物种是处在不断的变化之中,是由低级到高级、由简单到复杂的演变过程。《物种起源》的问世,第一次把生物学建立在完全科学的基础上,以全新的生物进化思想,推翻了神创论和物种不变的理

第十一章无脊椎动物的发展变化—进化趋势

无脊椎动物的发展变化-进化(演化)趋势 一.体制的进化趋势 1.体制多样 完全不对称:原生动物变形虫、有孔虫、草履虫等与扁盘动物 完全对称:原生动物放射虫、太阳虫等 辐射对称:原生动物钟形虫等 两侧对称:原生动物四膜虫等 2.辐射对称与完全不对称~多孔动物 3.辐射对称~腔肠动物的水螅类、水母类 4.两辐对称~腔肠动物的海葵类与栉水母动物 5.两侧对称~扁形动物至棘皮动物的海参类和半索动物 二.胚层与体腔的进化趋势 1.无胚层~原生动物(单细胞动物)、中生动物(真正原始多细胞动物) 2.两胚层~多孔动物(只不过具胚层逆转它应属多细胞动物中后生动物中侧生动物)、扁盘动物(有学者认为它是真正两胚层动物,属多细胞动物中后生动物最原始的真后生动物)、腔肠动物(属多细胞动物中后生动物真后生动物)、栉水母动物 3.三胚层 (1)无体腔~扁形动物、纽形动物 (2)假体腔~腹毛动物、线虫动物、线形动物、轮虫动物、棘头虫动物 (3)真体腔,端细胞法形成~环节动物、螠虫动物、星虫动物 (4)真体腔与假体腔并存~软体动物 (5)真体腔与假体腔融合成混合体腔~节肢动物 (6)真体腔,(肠)体(肠)腔囊法形成~腕足动物(原口形成口)、苔藓动物(原 口形成什么?)、箒虫动物(原口形成什形成?)、棘皮动物、毛顎动物、半索动物 三、身体的分化的进化趋势 1.无分化(无头、无躯干、无尾、无足)~原生动物、中生动物、扁盘动物、腔肠动物、 栉水母动物 2.有分化 (1)头(端)、躯干~纽形动物 (2)头(端)、躯干与尾~扁形动物、线虫动物、线形动物、轮虫动物、腹毛动 物、毛顎动物 (3)头、足(腕)、内脏团~软体动物 (4)身体分节,同律分节~环节动物的蚯蚓类、沙蚕类 (5)身体分节,异律分节~环节动物的磷沙蚕类等 (6).身体分为体区: 甲、头部、胸部、腹部或头胸部与腹部或头部与躯干部等~节肢动物 乙、头叶、腺体部、躯干部、固着器~须腕动物 丙、吻、领、躯干部~半索动物 四.运动与肌肉系统的进化趋势 1.纤毛、鞭毛、伪足、触毛、小膜、波动膜、肌原纤维~原生动物、中生

无脊椎动物的进化与演变

无脊椎动物的进化与演变 张明月 20141641067 (内江师范学院;生命科学学院;内江;641112) 摘要:无脊椎动物总的演化趋势是由低级到高级,从简单到复杂,从水生到陆生,从分散到集中。对这个总的趋势,起柱石作用的是无脊椎动物各大系统的演化趋势。无脊椎动物二十多个门,从进化树上来看,越高等一点的类群,其神经系统越发达;越低级一点的类群,其神经系统就越简单。消化系统也从不完整进化为完整,然后出现专门的消化腺,今天我们谈论无脊椎动物的进化与演变,主要从神经系统与消化系统两个方面来探究。 关键字:无脊椎动物神经系统消化系统 引言:无脊椎只动物在地球上的总数和数量远远多于脊椎动物。种类多样化,结构也多样化。换而言之,无脊椎动物的多样性导致了生物的多样性。由原生动物开始,无脊椎动物经过了细胞数量,形态,受精卵裂,囊胚及原肠胚的形成,中胚层及体腔的形成,胚层的分化。由单细胞的原生动物开始逐渐发展,出现了腔肠动物,扁形动物、线形动物、环节动物、软体动物和节肢动物。实现了生物由简单到复杂、由低等到高等的生物进化。 无脊椎动物神经系统的进化与演变 原生动物是真核单细胞动物,是动物界里最原始,最低等的动物,它们的主要特征是身体由单个细胞构成因此也称单细胞动物。它没有像高等动物那样的器官,系统而是由细胞分化出不同的部分来完成各种生理活动。如有些种类分化出鞭毛和纤毛完成运动的机能,有些种类分化出胞口,胞咽摄取食物后在体内形成食物泡进行消化,完成营养的机能等。 从腔肠动物起出现了原始的神经系统——神经网。神经网是动物界里最简单最原始的神经系统,一般认为它基本上是由二极和多极神经的细胞组成。这些细胞具有形态上的相似突起,相互连接形成一个输送的网,因此称神经网。有些种

TRIZ的技术系统八大进化法则

1.一个产品或物体都可以看做是一个技术系统,技术系统可以简称为系统。系统是由多个子系统组成的,并通过子系统间的相互作用来实现一定的功能,子系统可以是零件或部件甚至于构成元素。系统是处于超系统之中的,超系统是系统所在的环境,环境中的其他相关的系统可以看做是超系统的构成部分。技术系统的进化是指实现系统功能的技术从低级向高级变化的过程,进化是客观进行着的,不管人们是认识了它还是没有认识它。如果认识和掌握了系统的进化规律,有利于设计者开发出更先进的产品,从而提升产品的竞争力。 1.八大技术系统进化法则 TRIZ的技术系统八大进化法则分别是:1)技术系统的S曲线进化法则;2)提高理想度法则;3)子系统的不均衡进化法则;4)动态性和可控性进化法则; 5)增加集成度再进行简化法则;6)子系统协调性进化法则;7)向微观级和场的应用进化法则;8)减少人工进入的进化法则 1.1技术系统的S曲线进化法则 图1-1是一条典型的S曲线。S曲线描述了一个技术系统的完整生命周期,图中的横轴代表时间;纵轴代表技术系统的某个重要的性能参数,比如飞机这个技术系统,飞行速度、可靠性就是其重要性能参数,性能参数随时间的延续呈现S形曲线。 一个技术系统的进化一般经历4个阶段,分别是: 1)婴儿期2)成长期3)成熟期4)衰退 2.发明问题解决理论 TRIZ [ 3-9 ]被认为是目前最全面系统地论述发明创造、实现技术创新的新理论。运用这一理论,可大大加快人们创造发明的进程,而且能得到高质量的创新产品。TRIZ是一种建立在技术系统演变规律基础上的问题解决系统。技术系统演变的8个模式9个通用工程参数、40条发原理、39×39冲突解决矩阵、76个标准解、发明问题解决算法(ARIZ)以及工程知识效应库等一同构成了TRIZ的理论与方法体系[5]。 TRIZ 认为,产品进化过程就是不断解决产品所存在冲突的过程,设计人员在设计过程中不断地发现并解决冲突,是推动其向理想化方向进化的动力。技术冲突是典型的工程妥协问题,即当提高系统某一技术特性(参数)时,另一特性(参数)会恶化。 TRIZ 创新原理的核心就是解决技术系统中存在的冲突,冲突解决矩阵是解决技术冲突的有效工具。它是由TRIZ研究者通过专利分析确定的39通用工程参数和40条发明原理及其它们间

无脊椎动物各系统进化主线

无脊椎动物各系统进化主线 物发生律或称重演律: 德国学者赫克尔提出 生物发展史可分为两个相互密切联系的部分,即个体发育和系统发展,也就是个体的发育历史和由同一起源所产生的生物群的发展历史。个体发育史是系统发展史的简单而迅速的重演。 消化系统的进化主线: 原生动物只有胞内消化,可用伪足或胞口摄食,另外还可植食和腐食性; 海绵动物仍然是胞内消化; 腔肠动物开始有了消化管;胞内和胞外消化; 扁形动物为胞外消化,但消化管是不完全的; 线形动物出现了完全的消化管,并且有了分化; 环节动物以后由于真体腔的出现,消化管更加复杂和分化,同时有了消化腺。 呼吸系统的进化主线: 原生动物、海绵动物、腔肠动物都没有呼吸和排泄系统,呼吸作用通过体表完成的; 扁形动物和线形动物也无呼吸系统,呼吸也是体表进行的,寄生种类为厌氧呼吸, 环节动物的呼吸可通过体表和疣足进行; 软体动物的呼吸通过体壁突起的鳃和外套膜进行; 节肢动物的呼吸器官包括鳃(虾)、书鳃(鲎)、书肺(蜘蛛)、气管(昆虫)、气管鳃(幼虫) 以及体表; 棘皮动物的呼吸是通过管足和皮鳃完成。 排泄系统的进化主线: 原生动物、海绵动物、腔肠动物的排泄活动也是借体表完成的;原生动物还可通过伸缩泡进行排泄; 扁形动物和线形动物的排泄系统为外胚层内陷形成的原肾; 扁形动物的排泄系统是焰细胞,线形动物则是原肾管; 环节动物的排泄系统是由外胚层和中胚层共同组成的混合型的后肾; 软体动物的排泄系统是中胚层的后肾; 节肢动物排泄系统有两类,一是体腔管演化而来的肾管,一是马氏管; 棘皮动物的排泄是通过管足和皮鳃完成。 循环系统的进化主线: 环节动物之前的各门类没有专门的循环系统;原生动物中的细胞质流动起到循环的作用; 海绵动物、腔肠动物和扁形动物通过消化循环腔起着循环的作用; 线形动物的原体腔也有输送养料的功能; 真体腔的出现产生了血管,环节动物开始有了真正的循环系统; 除环节动物中的大部分为闭管系统外,其他的高等无脊椎动物的循环系统均为开管式。 神经系统的进化主线: 原生动物没有神经系统,只有纤毛虫有纤维系统联系,起着感觉传递的作用; 海绵动物也无神经系统,借原生质来传递刺激; 腔肠动物的神经系统为网状; 扁形动物和线形动物的神经系统为梯形; 环节动物和节肢动物的神经系统为链式; 软体动物的神经系统为4 对神经节和神经索组成;头足类的神经系统是无脊椎动物中最高级的; 棘皮动物的神经系统有3 套。分为下、外和内系统。

无脊椎动物的消化系统与进化

无脊椎动物的消化系统与进化 作者:阮玉辉03221080 ,彭丽琴03221076 ; 院系:生命科学学院03级; 摘要:运用比较的方法研究了无脊椎动物消化系统的进化,消化系统主要包括消化管和消化腺。消化管又可分为:口,胃,肠,及肛门;消化腺主要有唾液腺,肝脏和胰脏。 关键词:消化系统,进化。 消化系统的进化直接关系着生物的进化水平,随着生物进化程度越来越复杂,消化系统也经历了从简单到复杂,很多器官都经历了从无到有,从粗劣到完善的过程,是消化机能逐渐加强,各器官分工越来越明显。本文简单对各门动物消化系统进行总结,希望从中窥视消化系统进化的一些过程。 一材料与方法: (一) 原生动物门 本门动物大多是单细胞动物,少数聚合群体也是相互独立的。其消化,排泄都是由细胞不同的部分完成。 1-1. 大草履虫纤毛纲水流中的食物经胞口在胞咽下端形成食物泡。食物泡按固定路线在虫体内流动时可在溶酶体的作用下消化成残渣由动物后部的胞肛排出。 1-2.大变形虫肉足纲食物由伪足包围以后通过吞噬作用形成食物泡,随内质流动,与溶酶体作用,在食物泡内完成整个消化过程。已消化的进入周围细胞质中被吸收,不能消化的留在后端经质膜排出体外。 (二) 多孔动物门(海绵动物) 本门动物最大的特征是具水沟系。 水流中的食物颗粒(微小藻类,细菌及有机碎屑)附在领上,落入细胞质中形成食物泡,在领细胞内消化或将食物传给变形细胞消化。不能消化的食物残渣由变形细胞排到水流中。 (三) 腔肠动物门 从本门动物开始出现了最原始的消化循环腔,这是一个由内外胚层所围成的腔,不仅具有消化功能,行细胞内外消化,还具有循环作用,因而得名。有口,没有肛门,因此口有摄食和排渣的功能。 3-1.水螅水螅纲有口,消化循环腔与触手相通,食物入口进消化循环腔,腔内腺细胞分泌酶进行细胞外消化,且消化后的食物可储存在内胚层细胞或扩散到其他细胞。不能消化的残渣再经口排出体外。位于基部的反口孔具部分肛门生理功能。 3-2.海葵珊瑚纲食物入口经口道沟入消化循环腔,腔内由宽窄不同的隔膜隔成小室。在隔膜游离的边缘有隔膜丝,到达消化循环腔底部的丝还可形成游离的毒丝,其富含刺细胞,能杀死食物。并且其上还有腺细胞,可分泌消化液,行细胞内,细胞外消化。此时隔膜上已有了肌肉。

动物进化历程讲解

简述动物界演化的历程 生命在地球上演化的历史漫长而神秘。生命是怎样产生的?动物的始祖在哪里?是怎样进化的?我经过查阅有关资料,现对动物界的演化历程做以简要概述。 一、无脊椎动物的演化历程 地球上最早的动物是单细胞的原生动物。 多细胞动物是由原始的单细胞动物演变而来的。一般认为多细胞动物起源于原始的鞭毛虫类,因为它们有许多种类表现出向多细胞状态发展的倾向,如团藻、空球藻等。 低等多细胞动物有多孔动物和腔肠动物。它们具有内外两胚层。内胚层是由囊胚细胞内陷或移入形成。在多孔动物,内胚层围的原肠腔不具有消化能力,只有细胞内消化,被认为是进化过程的侧生动物;而在腔肠动物,原肠腔即消化循环腔,原肠胚的开口则成为将来的口。腔肠、扁形、原腔、环节、软体、节肢动物等各门动物都为原口动物。 扁形动物是无体腔的三胚层动物,环节动物、软体动物在个体发育上都有担轮幼虫期,被认为是由原始的担轮动物祖先演变而来的。 节肢动物和环节动物有许多共同特点,如相似的体形,两侧对称,分节现象,链状神经系统,因此节肢动物被认为是由古代的环节动物演变而来的。 在棘皮动物、半索动物和脊索动物,它们的口是在原口的相对的一端发生的,原口封闭为肛门,而在相对的一端发生口,故称为后口动物。

后口动物中棘皮动物虽体呈辐射对称,但幼体是两侧对称的,这说明其祖先仍然是两侧对称的动物。棘皮动物的幼虫和半索动物的幼虫很相似,这说明两者的亲缘关系。 二、脊椎动物的演化 从进化的过程和规律看,脊椎动物应该是从无脊椎动物演化而来的,其间一定具有许多中间类型的阶段。由于无脊椎动物没有坚硬的骨骼,所以只有从比较解剖学和比较胚胎学方面的材料来寻找演化的线索。 脊椎动物个体发育过程中具有脊索、咽腮裂和背神经管,因此脊椎动物与原索动物有着共同的祖先,即原始无头类,推测可能发生在寒武纪。原始无头类演化出前端具有脑、感官和头骨的原始有头类,即成为脊椎动物的祖先。而尾索动物和头索动物可能是原始无头的两个特化分支。 脊椎动物的演化可以分为三个阶段:水中的演化;从水中到陆地的演化——两栖类、爬行类的演化;鸟类和哺乳类的演化。 (一)鱼类的起源和演化原始有头类可分为两支:一支比较原始,无上下颌,如出现于古生代奥陶纪的甲胄鱼,兴盛于志留纪和泥盆纪,它们的身体外被笨重的骨甲,由于不能很好地适应,不久就被淘汰。现存的只有七腮鳗和盲鳗等少数,由于无上下颌,只好过着半寄生的生活。另一支产生了上下颌,能主动的生活,成为了鱼类的祖先。 最早的原始有颌鱼类是盾皮鱼类,出现于古生代的志留纪,兴盛

8大技术系统进化法则

TRIZ技术系统进化法则在专利布局中的应用研究 2010-09-01 23:31 TRIZ理论来自对专利的研究,TRIZ理论应用对技术创新有推动作用。技术系统进化原理是TRIZ理论的核心。本文对技术系统进化法则进行研究,通过技术进化路线对技术系统未来发展趋势做出准确预测。结合系统S曲线法则,实现技术专利的合理布局,进而为企业带来高附加值收益。 一、引言 TRIZ理论,即发明问题解决理论,是由苏联发明家根里奇·阿奇舒勒(Genrich S. Altshuller)于1946年开始,动用了1500人/年,在经历25年研究了世界各国250万份高水平发明专利的基础上,提出的一套具有完整理论体系的创新方法。TRIZ的基本原理是技术系统的进化遵循客观的法则群。在TRIZ中,凡是具有某种功能的事物都可称为技术系统。TRIZ主要用39个标准参数,40 条发明原理、冲突矩阵和76个标准解等一整套的理论来解决各工程领域的创新问题。 技术专利首先可以对技术进行保护,同时也可以通过专利来获得高附加的收益。我国企业在走向国际化的道路上,几乎都遇到了国外同行在专利上的阻拦。本文通过对TRIZ技术系统进化法则的研究,帮助企业进行富有竞争力的新产品研发,并有效确定未来的技术系统走势,对当前还没有出现的技术系统,如符合TRIZ进化理论所预测的技术趋势,则提前进行专利布局,以保证企业未来的长久发展空间和专利发放所带来的可观收益。 二、技术系统及子系统进化法则 在TRIZ理论中,一个产品或物体都可以看作是一个技术系统,也简称为系统。TRIZ认为,产品及其技术的发展总是遵循一定的客观规律,而且同一条规律往往在不同产品领域被反复应用。TRIZ的核心是技术系统进化原理,它可以依据产品中技术系统的进化规律定性预测未来产品的发展趋势,从而帮助企业开发出具有竞争力的新产品。 1.技术系统进化法则 系统进化理论主要有8条进化法则,以及每个进化法则下相对应的一些进化路线。其8条进化法则为: ◎技术系统的S曲线进化法则; ◎提高理想度法则; ◎子系统的不均衡进化法则; ◎动态性可控性进化法则;

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