爬行纲地起源和系统演化
一、爬行纲整纲地起源、适应辐射及衰退
（一）、爬行纲地起源
根据经典地观点，爬行纲是从距今约亿年前地石炭纪地迷齿类两栖动物演化来地.到石炭纪末期，地球上地气候曾经发生剧变，部分地区出现了干旱和沙漠，使原来温暖而潮湿地气候变为干燥地大陆性气候——冬寒夏暖.植物界也随着气候地变化而变化，蕨类植物大多数被裸子植物所代替，致使很多古代两栖类绝灭或再次人水，而具有适应陆生地结构（如角质化发达地皮肤，完善地肺呼吸系统等）以及羊膜卵地古代爬行纲则能生存并在斗争中不断发展，并将两栖类排挤到次要地位，到中生代古代爬行纲几乎遍布全球地各种生态环境，因而常称中生代为爬行动物时代.
生物学家们一般认为爬行纲起源于两栖类地迷齿类，始于二亿八千万年前地二叠纪最古老爬行纲地家系属杯龙目.迷齿类和杯龙类之间地过渡类型是一种似蜥蜴，属半水栖动物，约长，称为蜥螈或塞姆尔螈，发现于得克萨斯州二亿二千万年地地层中.
（二）、爬行纲地适应辐射
爬行纲地适应辐射在三叠纪（紧接二叠纪）特别显著，与新地生态环境地出现是一致地.在那个时代，陆地上地气候和地质改变，比如气候地变化，从热到冷，造山运动和地势横贯形成，以及各种各样地植物生活类型.
过去中生代是爬行动物统治地时代，不久它们突然绝灭于近白垩纪末大约六千五百至八千万年以前.它们地灭绝或许是由于气候变化、生态因素、自身地过分特化和低生殖力等综合因素影响地结果.有几种爬行纲能面对哺乳类激烈地竞争而继续生存.可能地原因是，龟类具有保护性地甲，蛇类和蜥蜴类从密林和岩石生境里进化过来，它们在密林和岩石地方较少遭到四足类地竞争；还有鳄类，由于它地巨大身体、善潜伏、性好攻击和在水栖环境中极少有敌人.
在中生代石炭纪某种两栖类过渡到爬行纲.这个过渡是羊膜卵发育地结果，使它能在陆地生存，尽管早期爬行纲在冒险上陆之前，这个羊膜卵就已有了很好地发育.爬行纲地飞跃适应是由于它们移到各种各样生境地结果.化石记载说明由某系爬行纲发展成为鱼龙类、蛇颈龙类和初龙类地进化路线，其中有地种类回到海洋，后来地辐射发展成为似哺乳类爬行纲、龟类、翼龙类、鸟类、恐龙等.在这庞大地集群中，至今存活地爬行纲仅有五个目.（三）、爬行纲地衰退
中生代是爬行纲时代，在地球上地各种生态环境中生活着各式各样地古爬行动物，尤以体躯巨大地恐龙，为当时地球上地一霸.它们在亿多年地漫长岁月中，食量愈来愈大，相应地体型也愈来愈大，而生活习性和食性又都向着专一化地方向发展，能较优越地适应于所栖居地特定环境条件.中生代地气候十分稳定，季节以及纬度变化地温差均轻微.但到了中生代末期，地球发生了强烈地地壳运动如造山运动（我国地喜马拉雅山和欧洲地阿尔卑斯山就是这个时期形成地）.由于地壳剧变导致地气候、环境地巨大变更，使植物类型也发生了改变，被子植物出现并替代了裸子植物而居于优势.这些都给食量大而又狭食性地古爬行纲带来严重地后果，加以恒温动物、特别是哺乳动物地兴起，使古爬行纲在生存斗争中居于劣势，导致相对突然地大量死亡和绝灭，从而结束了盛极一时地爬行纲地黄金时代.
二、爬行纲各目地起源和系统演化
爬行纲是脊椎动物亚门地纲.肺呼吸、混和型血液循环地变温动物,体表被鳞（蛇、蜥蜴）或骨板（龟、鳖）,无毛、无羽,发育有羊膜出现.现存地爬行纲动物分为型、亚纲、目,即无窝型()：龟鳖亚纲龟鳖目,有种（中国有种）;双窝型()：古蜥亚纲鳄形目，有种（中国有～种）；鳞蜥亚纲原蜥总目喙头目，有种；有鳞总目蚓蜥目，约有种，蜥蜴目约有种（中国约有种）,蛇目有种（中国约有种）.除极寒区域外，世界性分布,中国南方温热潮湿地带
较多.
古脊椎动物学者从爬行纲头骨地构造上找到了比较简单而实用地分类办法.根据头骨颞孔地有无，数目及其位置地不同一般分为四种类型，据此将爬行纲分为四个亚纲：（一）、无孔亚纲
或称缺弓亚纲()——无颞孔
杯龙目() 本类是最原始地爬行纲，头骨表面有纹饰，吻短，松果孔大，无次生腭.头部各骨骼未退化.最早见于晚石炭世早期地(林蜥)，体细长而小，约.头骨结构属典型地杯龙类.而本目中了解得比较详细地化石则是发现于美国新墨西哥州下二叠纪统地 (湖龙)，体亦细长，约.四肢强壮，头稍长，较高而窄(两栖类则显得扁平)，眼侧生，两顶骨地骨缝间尚有松果孔.上、下颌边缘具锋利地牙齿，间椎体缩小，肩胛骨与鸟喙骨复合，肠骨扩大，荐椎块.爬行纲其余各目都可看做是从杯龙目进化而来.
龟鳖目() 是具有甲壳地爬行纲
中龙目（, ）是一群已灭绝地爬行动物.它们生活在大约亿到亿年前地早二叠纪地海中.它们是最早地水栖爬行动物，在陆地上演化过后再度返回水中.由于它们地颅骨结构比较原始它们被看作是一种早期地爬行动物.它们可能是最早地陆上脊椎动物，但它们依然有时在水中生活，因此它们地四肢和尾部比较扁平.它们地骨地周围被软骨质包围，因此比较粗.
（二）、双孔亚纲()
或称双弓亚纲——有两个颞孔
鳞龙次亚纲()
本次亚纲是原始地双孔类，头骨有二个颞颥孔，它们被眶后骨和鳞骨形成地骨棒所分开.本次亚纲有三个目，包括现存地蛇、蜥蜴和仅见于新西兰几个小岛上地罕见地喙头蜥，以及一些古生代和中生代原始地已绝灭地小型爬行纲.
() 始鳄目是最原始地双弓爬行纲，最初出现于晚石炭世.这是一类小型地，象蜥蝎似地能迅速飞跑地爬行纲.在南非晚二叠世地层内发现地小而原始地似现在蜥蜴地杨氏蜥()被认为是现存有鳞目和喙头目地祖先.
() 喙头目地主要特点是：方骨固定，端性齿，前上颌骨发展成喙状，头骨宽短，颊部扩大，无棒骨()或后顶骨，上颞骨()往往消失，但方颧骨保存.脊椎双凹型，个荐前椎，个荐椎.化石较多，而现存者仅有新西兰附近几个小岛上地 (喙头晰或称鳄蜥)，视为孑遗地活化石.体长余.牙齿和腭骨相愈合，不生在齿槽内，头骨前端有喙状地嘴.视见于三叠纪早期，三叠纪时分布很广，遍及全球.我国云南禄丰上三叠统地(禄丰喙头蜥)；辽宁凌源上三叠统地(喙头龙)等均为本目化石地代表.
() 这是现生爬行纲中地常见者，如蜥蜴、蛇均属之.无次生腭，脊椎常为前凹型.蛇类失去四肢，脊椎骨和肋骨数目增加，使身体变长，方骨活动，使口张得很大.在有鳞目化石中，蜥蜴类比蛇类更为常见.我国地本类化石亦不少，如晚侏罗世地(矢部龙)等.
初龙次亚纲()
本次亚纲是进步地双孔类.中生代在地球上占统地位地爬行动物均包含在本次亚纲内.称为爬行纲时代或恐龙时代地中生代，在某种意义上就是指本亚纲中多种多样地巨大成员而说地.本次亚纲包括五个目，分别如下：
() 本目是该次亚纲中最原始地类群，它们在古生代末起源于鳞龙次亚纲地始鳄类.初龙次亚纲地其余四目均是从本目演化出来地.本目地主要特征是：吻细长，外鼻孔分开，有眼前孔，鼻骨长，后顶骨小，有时消失，方骨垂直，内鼻孔向后；下颌细长；个荐前椎，椎体双凹到平凹型、腰带三射型；后肢较长，趾式完全.最先出现于早三叠世，即
南非地(引鳄)，北美上三叠统地(黄昏鳄)和(狂齿鳄)是本目地典型代表.我国山西、新疆上三叠统中也发现许多此目地化石.在三叠纪以后本目动物绝灭了.
() 本目在三叠纪晚期直接从槽齿目进化而来，它们是“恐龙”地姊妹类群.现存地鳄类是本目地进步类群，它们是一些大而凶猛地食肉爬行纲.本目在中生代时相当繁盛，新生代时逐渐衰落，已发现多个化石种，几乎是世界性分布.现存仅余种，分布范围也变小了.本目地特征是体长，腿短，尾在垂直方向扁平呈浆状；头骨扁宽，具雕纹，吻长，上颞颥孔小，外鼻孔位于吻端；顶骨与额骨愈合；方骨大，向后倾斜；次生腭很发育；槽性齿；荐前椎个，前凹型，尾椎为平凹型；荐椎个；腰带三射型；前肢较后肢短.现存地扬子鳄是进步地真鳄亚目地代表.鳄类地进化是从晚三叠世地(原鳄)，经过侏罗、白垩纪时地中鳄类，在白垩纪晚期演化出现存地真鳄亚目地类群.
() 这是一类征服空中会飞地爬行动物，其特征是前肢第四指骨特别加长支撑由身体侧面延展地皮膜，变成翅膀，适于空中飞行，胸骨也相应地发达.最早出现于侏罗纪地(喙嘴龙)可作为代表，长约；双颞孔，大眼眶，具眼前孔；头骨和颌骨地前部引长，带尖齿，可能捕食鱼类；颈较长，转动灵活，背部缩短；尾很长，约为荐前脊柱长度地倍，尾末尚有一卵形地皮膜；前肢地肱骨粗壮，桡尺骨颇长，第四指极长，形成翼地主架，第五指消失，其他各指退化成小状；肩胛骨与鸟喙骨强大，连接胸骨，作为附着鼓动翅膀地肌肉之用；后肢小. (准噶尔翼龙) 这是发现于新疆乌尔禾下白垩统上部地完整飞龙类化石.体较大，两翼伸长可达.体长约.头骨长，前端窄而尖锐.头骨上中棱发育.鼻孔与眼孔连通成大孔.上颚有个牙齿，下颚有个牙齿，但颌前部无牙.第四腕骨与第四指骨特长.翼龙类生存地时间很短，白垩纪末期绝灭，这可能由于当时出现了“现代化”鸟类，受到排挤，无法与温血而灵活地鸟类竞争之故.
、()、鸟臀目() 都是恐龙类()，中生代占统治地位地爬行纲.
（三）、上孔亚纲()
联龙次亚纲()
眶后骨和鳞骨构成上颞孔地下界；头很小，口大；颈较长；身体宽扁；因适应水生，四肢发展成桡足，指骨数目加多；肢带骨地腹侧壮大而背侧(如肩胛骨、肠骨)退化.桡足上地骨头呈柱棒状.根据食性不同，本次亚纲地爬行动物可分为两个目：
蜥鳍目().牙齿长而税利，食鱼；
楯齿龙目().后部牙齿板状，有压碎作用，食软体动物. 侏罗纪和白垩纪非常兴盛，分布几乎遍及全世界(除南极、南美)地蜥鳍目蛇颈龙类是本亚纲典型而重要地代表.
鱼龙次亚纲()
本次亚纲地成员是高度特化适应水生地海生爬行动物，或叫鱼形爬行动物.本次亚纲只有一个鱼龙目()，其特征是后额骨和上颞内构成上颞孔地下界；身体鱼形，有大地像鱼样地背鳍、胸鳍、腹鳍和尾鳍，脊柱伸入尾下叶；头大，眼大，吻长，有长地利齿，肉食.鱼龙类可能在晚古生代晚期起源于杯龙类，在三叠纪早期已完全特化成鱼形，繁盛于侏罗纪，少数残存到白垩纪.它们地分布几乎遍及全世界各个大陆(除南极洲、非洲外).
（四）、下孔亚纲()
或称单弓亚纲——一个颞孔由眶后骨和鳞骨构成其上界
盘龙目().是下孔亚纲中最原始地种类，分布于晚石炭世和早二叠世.
兽孔目（）.是下孔亚纲中地进步类，生存于晚二叠世和三叠纪.中国和南非是此类化石地著名产地.它们地颞孔十分扩大，进步地兽孔类地颞孔上缘不是由后眶骨与鳞骨构成，而是由顶骨构成，方骨与方轭骨则缩小.齿骨相应地增大，牙齿也典型地分化了，有门齿、犬齿和颊齿之别.二叠纪后期，兽孔目地原始代表渐渐分两支演化，出现了异齿兽类()和兽
齿类().
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,
第四节被子植物的起源与分类系统 新的形态学（广义）性状的大量积累，特别是对花的形态发生的广泛研究，以及在此基础上的花发育进化遗传学的开展，对于理解花的多样性分化的机理带来了希望。 利用DNA序列资料以及根据这些资料推导的被子植物各个大类群的系统发育树迅速增加，对于被子植物的起源、分化和现存各大类群之间的关系提出了许多新观点，也不断地对传统的观念提出挑战。结实器官化石不断地被发掘，为人们进一步地了解被子植物的历史、进化和关系提供了直接证据。自达尔文的《物种起源》一书出版之后，生物学家才真正地走上进行自然分类的道路，在分类工作中人们试图去寻求“自然类群”和“共同祖先”，亦将重建生物分类群的系统发育作为研究的目标。 现存的被子植物若从早白垩纪大爆发时算起，已经演化了上亿年的历史，如果要追溯到它们的祖先类型起源，被子植物大约有两亿年左右的演化历史，经历了起源、分化、灭亡和发展的过程。对于约有两亿年左右演化历史的被子植物来说，不可能建立一个包括全部已绝灭的类群和现在生存的类群在内的谱系发生系统，而只能对现存的类群进行系统排列，以反映它们之间或近或远的亲缘关系。 一、被子植物的起源与进化 二、被子植物的系统演化与分类系统简介
总结与复习 经典的植物分类，是建立在对植物的形态特征的鉴别基础上的。花器官的特征和各组成部分的形状差异是物种鉴别的主要依据。 根据花瓣的数目以及离合程度可以分为舌状、筒状、漏斗状、钟状、轮状、十字型、蝶形花冠。 雄蕊的类型也是多样的，有单体雄蕊、二体雄蕊、多体雄蕊、二强雄蕊、四强雄蕊，聚药雄蕊。 无限花序的开花顺序由下向上，或由边缘向中央，可分为：总状花序、穗状花序、肉穗花序、茅荑花序、伞房花序、伞形花序、头状花序、隐头花序，以此作为单位还可构成复合的花序，如复总状花序（圆锥花序）、复穗状花序。有限花序开花顺序从上向下，从内向外，可分为单歧聚伞花序、二歧聚伞花序、多歧聚伞花序、轮伞花序。 被子植物亚门为双子叶植物和单子叶植物两个纲，它们的主要形态特征比较如下表： 被子植物系统演化过程中，木兰科与毛莨科是双子叶植物中的原始类群。其原始性状为雄、雌蕊均为多数，离生，并作螺旋状排列。泽泻科和百合科是单子叶植物中古老的类型。菊科是双子叶植物中最进化的一科，构成系统进化干的顶峰，具有多样的适应能力及进化性状，如头状花序是花序中进化的性状；花
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。
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°。
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
第十四章植物的进化和系统发育 第一节植物进化的证据 一化石证据 二比较解剖学的证据 三个体发育中重演现象的证据 四生理生化的证据 五分子生物学的证据 第二节植物进化的趋势和进化方式 一、上升式进化 二、下降式进化 三、趋同进化 四、趋异进化 五、平行进化 六、特化或专化 七、渐变式进化与跳跃式进化 第三节生物进化的基本理论 一、达尔文的自然选择学说 二、现代遗传学对生物进化机制的一些解释 (一)遗传与变异的辩证统一是植物(生物)进化的根本动力 (二)自搔选择是植物进化的基本规律 (三)人工选择 (四)隔离在植物进化中的重要作用 三、单元起源和多元起源 (一)单元论 (二)多元论 四、植物的个体发育和系统发育 (一)植物的个体发育 (二)植物的系统发育 第四节植物界的起源和进化 一、地质年代与植物进化简史 二、植物界的起源和进化简史 (一)原核藻类的产生 (二)真核藻类的产生和发展 1 藻类细胞的演化
2 藻体形态的演化 在绿藻门、红藻门和褐藻门中有类似“茎叶”的组织体，而且在生殖方式、生 活史类型方面都发展到比较高级的水平，因此称为高等藻类，其它个门称为低等 藻类。 3 繁殖及生活史的演化 （1） 繁殖方式：营养繁殖 无性生殖 （2） 有性生殖：同配生殖 异配生殖 4 生活史： 合子减数分裂（具核相交替） 配子减数分裂（具核相交替） 孢子减数分裂（同型世代交替 配子体占优势的异型世代交替 孢子体占优势的异型世代交替） （三）裸蕨植物的产生和蕨类植物的起源和发展 裸蕨植物是最古老的陆生维管植物，存在于志留纪末期到泥盆纪晚期。无 叶、无真根，具假根，地上部分为二叉分枝，原生中柱，孢子囊单室枝顶，孢子同型。他的出现开辟了植物由水生到陆生的新时代，由裸蕨植物又演化出了其他蕨类植物和原裸子植物，使植物界的演化进入了一个新阶段。多数人认为裸蕨植物起源于绿藻，也有人认为起源于褐藻或苔藓植物。 古代和现存的蕨类植物的祖先都是裸蕨植物。裸蕨植物沿着石松类、木贼类 和真蕨类三条路线进行演化和发展。 1 刺石松和裸蕨中星木属相似，认为是裸蕨植物和石松类植物之间的过渡。 2 最古老的木贼类植物海尼属和古芦木属，其特征和裸蕨类相似。 3 真蕨中的小原始蕨和古蕨被认为是介于裸蕨和真蕨之间的类型。 （四）苔藓植物的产生 1 起源于绿藻 （1） 叶绿体结构和绿藻的载色体相似，都含有叶绿素和叶黄素，光合产物为淀粉。 单细胞 具鞭毛 单细胞具鞭毛的群体 单细胞具鞭毛的多细胞体 单细胞 无鞭毛 群体 多细胞 不分枝丝状体 分枝丝状体叶状体 异丝体 枝状体
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：
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
脊椎动物的演化证据 *** （长江大学，湖北蔡甸） 摘要脊椎动物：有脊椎骨的动物，是脊索动物的一个亚门。这一类动物一般体形左右对称，全身分为头、躯干、尾三个部分，，有比较完善的感觉器官、运动器官和高度分化的神经系统。它是动物界与人类关系最密切的类群,故根据古生物学、现代生物学和生物进化论研究成就,就鱼类、鸟类进化中的演化问题进行了分析思考。本文通过研究海口鱼与昆明鱼、甘肃鸟以及无颌类脊椎动物七鳃鳗三个实例从脊椎动物的骨骼结构、免疫系统去适应环境的改变。 关键词脊椎动物演化适应性免疫 一、海口鱼与昆明鱼 采自云南昆明市海口地区下寒武统筇竹寺组的昆明鱼为活埋标本,其软躯体构造保存极为精美;来自同一层位的海口鱼为正常死亡后埋藏,除身体最后部略有腐烂外,整体特征保存良好。这两种鱼皆呈鱼形,不仅具带鳃软骨的原始头颅和比无头类简单“人”字形肌节更为复杂的双“人”字形肌节,而且还发育了原始偶鳍和围心腔构造,表明它们已演化成高等脊索动物有头类或称脊椎动物。另一方面,它们的低骨化性(如尚未发育出真正的脊椎骨)和生殖系统演化的滞后性(仍具多对生殖腺)等原始特征,使它们呈现典型的镶嵌演化性。 昆明鱼和海口鱼的身体皆以约前部1/3处为界,分为头部和躯干两部分。整个躯干由排列整齐的约25～30块双“人”字形肌节构成。从内部构造看,所有肌节彼此呈圆锥式套叠,其配置方式和机能与现生无颌类和有颌类相同。有肌节所构成波形结构推动鱼体前行。因而,肌节便构成鱼类游泳前进的主要器官。昆明鱼和海口鱼跟所有有头类一样,在由肌节构成的躯干前方,有一个没有肌节的头颅, 昆明鱼的头颅显得十分原始，脑颅分化程度低, 头颅的出现,表明脑及其相关感官的形成和分化,因而代表了更高阶元即亚门甚至门级分界的基本准石昆明鱼的鳃囊可清晰辨识的有5对,但按咽颅前端的空间大小推测,很可能还存在两对较小的鳃囊。海口鱼的咽颅中没能保存鳃囊等软体构造,但其软骨系构造显示它至少具有7个鳃囊; 根据整个咽颅的空间大小推测,鳃囊数也可能多达9个。在昆明鱼和海口鱼标本上的鳃区和主体腔之间,各有一个极为显著的构造,尽管它们的形态大小不尽相同,但其二分特征皆明确显示了它们的围心腔属性。有头类与无头类分野的另一关键标志就是在个体发育过程中是否形成了神经嵴。尽管这在化石中几乎无法直接辨识,但这两条鱼的鳃部软骨间接证明了它们的
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。
物种的起源与进化 摘要：地球上丰富多彩的生物界是怎样形成的？地球上最初的原始生命又是怎样产生的？根据众多学者长期的深入的综合的研究认为，生命的起源和发展需要经过两个过程。第一个过程是生命起源的化学进化过程（发生在地球形成后的十多亿年之间），即由非生命物质经一系列复杂的变化，逐步变成原始生命的过程。第二个过程是生物进化过程（发生在三十亿年以前原始生命产生到现在），即由原始生命继续演化，从简单到复杂，从低等到高等，从水生到陆生，经过漫长的过程直到发展为现今丰富多彩的生物界，并且继续发展变化的过程其间经历家养状态下的变异；自然状态下的变异；生存斗争；自然选择，和遵循的变异法则等一系列的过程进而演变成丰富多彩的生物系统。 关键词；分子进化，生物进化，DNA分子钟 The origin and evolution of species Abstract: rich biosphere on Earth is formed? The first primitive life on Earth is how is it? According to many scholars a comprehensive long-term in-depth study that the origin of life and development need to go through two processes. The first process is the origin of the chemical evolution of life (in the Earth more than a billion years after the formation of between), from non-living matter through a series of complex changes, and gradually turned into primitive life process. The second process is the process of biological evolution (in three billion years ago, primitive life have to now), that is, from primitive life to evolve from simple to complex, from low to high, from aquatic to terrestrial, after a long process until now a variety of biological development, and continue to develop during the process of change through variation of domesticated state; natural state variation; the struggle for existence; natural selection, and follow the rules and a series of process variation and then evolved into a rich colorful biological systems. Key words; molecular evolution, biological evolution, DNA molecular clock 关于生命起源与进化的讨论与完善历程，以及期间所发生的争论与不同学派的观点； 起源应当追溯到与生命有关的元素及化学分子的起源.因而，生命的起源过程应当从宇宙形成之初、通过所谓的“大爆炸”产生了碳、氢、氧、氮、磷、硫等构成生命的主要元素谈起：大约在66亿年前，银河系内发生过一次大爆炸，其碎片和散漫物质经过长时间的凝集，大约在46亿年前形成了 太阳系。作为太阳系一员的地球也在46亿年前形成了。接着，冰冷的星云物质释放出大量的引力势能，再转化为动能、热能，致使温度升高，加上地球内部元素的放射性热能也发生增温作用，故初期的地球呈熔融状态。高温的地球在旋转过程中其中的物质发生分异，重的元素下沉到中心凝聚为地核，较轻的物质构成地幔和地壳，逐渐出现了圈层结构。这个过程经过了漫长的时间，大约在38亿年前出现原始地壳，这个时间与多数月球表面的岩石年龄一致 生命的起源与演化是和宇宙的起源与演化密切相关的。生命的构成元素如碳、氢、氧、氮、磷、硫等是来自“大爆炸”后元素的演化。资料表明前生物阶段的化学演化并不局限于地球，在宇宙空间中广泛地存在着化学演化的产物。在星际演化中，某些生物单分子，如氨基酸、嘌呤、嘧啶等可能形成于星际尘埃或凝聚的星云中，接着在星表面的一定条件下产生了象多肽、多聚核苷酸等生物
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。
大约在一亿三千万年前的白垩纪早期，被子植物开始在地球上起源并慢慢繁盛，当时的亚欧大陆和北美大陆还没有分离，当时的地中海还没有闭合，当时的气候还很暖和，就连当时的古北极圈还温暖的。在亚欧大陆和北美大陆的连片区域的开阔地带广泛分布着一些喜光的矮小灌木。这种小灌木应该是直立生长的，叶子是圆形的，花序着生在植株顶端，果实是浆果但很小。 在一亿年前的白垩纪晚期，首先在古北极圈慢慢形成森林并向南蔓延，最后，这些小灌木生长的旷地也被丛林覆盖，为了适应新的环境，为了争取更多的阳光，为了更好的传播自己的种子，这些小灌木必须改变自己。它慢慢学会了在森林中攀缘比它高大的植物生长，枝条变得长而且柔软，一部分花絮演变成了卷序用于缠绕在其树干上。为了能获得更多的阳光，之前单一的主干开始在其侧芽的部位可以继续长出新枝形成副梢，在副梢的侧芽会继续长出新枝形成二次副梢，这样的话它可以长出更多的叶片，接受更多的阳光。之前只在枝条顶端长着的花絮开始在枝条侧生花序，它可以结实更多的果实，而且果实会分布在不同的高度。当然这个进化经历了很漫长的过程，这个时期的这种藤蔓植物我们还不能称之为“葡萄”，我们只能将其称之为“葡萄科”的植物，因为这些植物中包含了很多属，后来这些植物根据环境的不同会向不同的方向进化，比如：爬山虎，乌蔹莓，白粉藤等，而只有一部分进化成了葡萄属。 后来随着进化的继续进行，到了六千五百万年前新生代的第三纪时期，地球的气候开始慢慢转冷，而且地球季节性特征逐渐明显，因为葡萄是喜光植物，所以葡萄的分布开始向南移动。真正意义上的葡萄属植物应该起源于这个时期，这个时期的葡萄属植物的叶片才慢慢出现了裂口，因为在森林中，不是整个叶片都能够接受到阳光的照射，所以之前的圆形叶片也慢慢出现了裂口，用于节省材料，制造更多的叶片。为了吸引丛林中鸟兽携带传播自己的种子，之前坚硬的浆果演变成了柔软味甜多汁，且颜色艳丽（在葡萄科中，只有葡萄属植物的果实适宜食用）。 因为第三纪时期是地壳运动的剧烈时期，印度板块与亚洲板块碰撞，形成了西藏高原和西马拉雅山，北美大陆开始于亚欧大陆分离，这些地壳运动形及全球气候的慢慢转冷，使得葡萄属植物的进化有了不同的方向：麝香葡萄亚属(Muscadinia Panch)和真葡萄亚属（Euvitis Planch）。因为在第三纪中期的北美东部墨西哥湾地区属于热带气候，所以在北美的这些地区进化出了适合热带地区生在的麝香葡萄亚属(Muscadinia Planch)。而中欧、东亚和北美西北部地区属于温凉气候。所以在以上地区进化出了适合于温凉爽气候生长的真葡萄亚属的植物，但因为地理位置的不同，我们将这三个地区的真葡萄亚属区分为欧亚种群，东亚种群和美洲种群。随着进化的继续进行，这些种群中会出现出了不同的种。 PS：从遗传学角度葡萄亚属之间是存在生殖隔离的，而种群之间是不存在生殖隔离可以进行繁殖的。 到了三百万年前的第三纪的上新世时期开始，由于地球轨道变化等原因，地球逐渐进入了冰川期，距离北极圈最近的欧洲受到冰川期影响最大，到了第四纪时期，冰川期过后，整个欧洲种群的葡萄几乎灭绝，最后只剩下了一个种——森林葡萄（V.silvestris）。冰川期对美洲种群和东亚种群的影响较小，所以保存下来的了较多的葡萄种（东亚种群40多个种，美洲种群28个种）。
脊椎动物是如何起源的?人类的眼睛、鼻子和耳朵是同时出现还是起源于多次进化事件?脊椎动物是先发育出脊稚还是头颅?这些困惑了科学界一个半世纪的问题,在中国科学院南京地 质古生物研究所陈均远教授等人关于“海口虫”的))薰淤{蒸远教授采集了300多块海口虫化石标本,并与美国脊椎动物专家J.Mallatt教授、台湾清华大学细袍生物学家李家维、美国文昌鱼专家NHolland合作,陆续发现海口虫有原脊椎、上下唇、嗅觉神经、视觉神经、鼻孔、肌肉纤维和腹部肌肉等重要的解剖学构造。证明海口虫是一种由无脊稚动物进化过程中的中间型生物,为人类解开脊椎动物起源之谜提供了科学实证。科研小组对海口虫脑的结构作了新的解释,认为海口虫虽然已经有了较大的脑,但与现代脊椎动物不同,它缺乏用来学习和记 忆甩的完整端蒸薰熟蒸脑,但已经有了以嗅觉神经为化表的原始性质的端脑。这证明了脊椎动物脑的起源以间脑的扩增为特征,端脑较晚出现,端脑的扩增和演化最终导致了包括人类在内的智能生命出现。脊椎骨是脊椎动物一个重要特征,是由文昌鱼等动物体内一的“脊索”变化而来的,但其变化过程一直令人不解。在海口虫体内发规了原脊椎,为“脊索一原脊推一脊椎骨”这一进化过程提供了新的科学解释。-肌节位于脊一索之上上唇这是“海口虫”剖面示意图现生脊椎动物有发达的踉睛、鼻子和耳朵,这些感觉器官是否同时出现或者通过多次事件演变而来?一直是一个有争议性的科学伺题。海口虫只有侧眼,没有类似于耳.朵的听觉器官这一事实解释了这一谜团:感觉器官不是同时出现,其中视觉器官即眼睛出现最早,而嗅 觉神经和鼻孔构造表明嗅觉器官在海口虫时期已经出现了。 第四章古脊椎动物 一. 概述 脊椎动物在分类上是属于脊索动物门中的一个亚门，?脊索动物是动物界中最高等的一个门类，它们的身体里有一条脊索，脊索是有弹性的棒状组织，起支柱作用。脊椎动物是脊索动物中最进步的一类，除原始类别外?，其脊索被骨化了的脊柱所代替，脊柱由脊椎骨组成，包括脊柱在内的主要骨骼为肌肉所包围，属内骨骼，?并具有发达的中枢神经和脑，因而不同于无脊椎动物。 脊椎动物的身体两侧对称，整个身体分为头，躯干和尾三部分，躯干部具附肢(偶鳍或四肢)，中枢神经位于身体背侧，循环系统在腹侧，与无脊椎动物恰好相反。水生种类以鳃呼吸，陆生种类用肺呼吸，内骨骼支持整个身体并供肌肉附着。体外常着生毛，鳞，羽，爪，刺，外骨板及角等。 脊椎动物的内，外骨骼及牙齿，鳞片等容易保存为化石。人们对地史时期脊椎动物的了解多借助于骨骼或牙齿。由于内骨骼及牙齿等可以充分反映动物身体各部的功能及形态，因此可以清楚地显示出动物的世系，而使脊椎动物化石在生物学领域中具有重要意义。 脊椎动物化石在地层划分和对比中可以作为标准化石，还有不少脊椎动物化石对于阐明当时的环境条件极为有用，是很好的指相化石，对于中、新生代陆相地层划分和对比，脊椎动物化石更是不可缺少的。 根据身体结构和生态等特征，脊椎动物亚门可分为: 无颌纲，盾皮鱼纲，?软骨鱼纲，硬骨鱼纲，两栖纲，爬行纲，鸟纲和哺乳纲，其中无颌类和鱼类生活在水中，称为鱼形动物。 二. 无颌纲 1. 概述 无颌类是脊椎动物中最原始的一类，水生，无真正的上、下颌，不具硬骨和外骨骼，没有真正的脊柱，只在脊索上部出现一些成对排列的软骨组织，有奇鳍而无偶鳍。 无颌类始见于志留纪，泥盆纪极为繁盛，此时的无颌类，因体外一般披有坚厚的骨质甲
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。