21章脊索动物的起源和演化解析

第二十一章脊索动物的起源和进化主要内容1. 脊索动物起源的学说和主要论据。

2. 棘皮动物、半索动物、原索动物和脊椎动物的联系。

3. 圆口纲动物与化石动物有一定新缘关系。

4. 有人认为棘鱼类接近软骨鱼类，也有人认为它接近硬骨鱼类，各自的根据是什么？5. 最早的两栖类化石鱼头螈有哪些相似于总鳍鱼的特征和适应陆地生活的特征？6. 两栖纲的起源，较普遍的看法是→鱼头螈→两栖纲。

7. 经典观点认为爬行动物是从石炭纪的类两栖动物演化来的。

8. 鸟类的起源：槽齿类----→原鸟→始祖鸟→现代鸟类。

9. 杯龙类(石炭纪)→盘龙类→兽孔类→→哺乳类。

10. 概念：适应辐射。

第一节脊索动物的起源和进化一、原索动物的起源进化（一）脊索动物起源学说1. 环节动物说（annelid theory）认为脊索动物起源于环节动物。

论据：①具有两侧对称的体制，身体分节；②具有发达的真体腔，排泄器官按节排列；③闭管式循环系统；④若将环节动物倒置，神经索就位于身体背面，心脏与血流方向与脊索动物一致。

但不能解释：①将环节动物倒置后，口在身体背侧，脑在腹侧；②环节动物无脊索、鳃裂；③环节动物的胚胎发育与尾索动物的差异太大。

2. 棘皮动物说echinoderm theory认为脊索动物与棘皮动物有共同的祖先。

论据：①半索动物成体与脊索动物近似，而胚胎发育和幼体形态与棘皮动物相似；②半索动物、棘皮动物和脊索动物有明显的共同点，均具有肌酸。

因此，主张三类动物有共同祖先。

3.脊索动物幼体进化假说由英国生物学家加斯坦(Garstang)于1928年提出。

认为脊索动物祖先具鳃裂，滤食性、底栖固着生活。

随后出现了“蝌蚪幼体”阶段，这种幼体具脊索、背神经管、肛后尾，自由游泳生活，具幼体性熟现象。

在早期生命活动周期中营固着生活的成体阶段被淘汰。

论据：现代尾索动物尾海鞘纲生命周期中有失去固着阶段的现象。

（二）半索动物、原索动物和脊椎动物的联系羽鳃纲是尾索动物祖先的模型。

五、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。

脊索的名词解释动物学在动物学中，脊索（notochord）是指一种特殊的解剖结构，存在于脊椎动物的胚胎阶段，并成为形成脊柱的基础。

脊索是脊椎动物与无脊椎动物之间的主要区别之一，它在进化中起到了关键的作用。

本文将对脊索的起源、结构和功能进行探讨，以及脊索在动物进化中的重要意义。

1. 脊索的起源脊索起源于早期脊索动物，是距今约五亿年前发生在海洋中的一次重要进化事件。

在早期的脊索动物中，脊索是一条柔软而弹性的管状结构，有助于维持身体的形状和支撑内部器官。

随着时间的推移，脊索经历了进化和分化，最终演化成为现代脊椎动物身体结构的基础。

2. 脊索的结构脊索是一条位于神经管背侧的背中线结构，它由一系列细胞沿着胚胎纵轴排列而成。

脊索由外胚层细胞发育而来，同时也与内胚层和中胚层的细胞相互作用。

它通常呈圆柱形，由一层外形成上皮细胞外部的非细胞基质分泌而成，这种分泌物主要是胶原蛋白。

3. 脊索的功能脊索在胚胎发育过程中发挥着重要的功能。

首先，脊索起着身体轴向发育的指导作用。

在胚胎发育的早期阶段，脊索通过和其他发育结构的相互作用，决定了后续身体的左右对称性和结构分化。

其次，脊索在支持体形、运动和保护脊髓等方面起着重要作用。

它作为一条柔软的结构，可以为身体提供稳定的支撑，并允许运动的发生。

同时，脊索也在一定程度上保护和支撑脊髓，为神经系统的正常发育提供条件。

4. 脊索在动物进化中的意义脊索的出现和演化是动物界进化的重要里程碑之一。

脊索的出现使得动物重新定位自己在进化树上的位置，从而成为一种特殊的生物类群——脊索动物。

脊柱的形成以及其他与脊索相关的变化，使得动物在进化过程中获得了更大的适应性和生存优势。

例如，脊柱的存在为动物提供了更好的运动能力和保护内脏器官的能力，使得动物能够在各种环境和生态位中生存和繁衍。

此外，在脊索动物的进化中，脊柱的出现也为神经系统的演化提供了条件。

脊索在神经系统的分布和发展中起到了重要的组织支持和引导作用，为神经元的分化和连接提供基础。

脊椎动物的起源与演化脊椎动物，又称脊索动物，是指体内有一个脊索和脊柱的动物。

脊椎动物包括鱼类、两栖动物、爬行动物、鸟类和哺乳动物等。

它们具有坚硬的脊椎和神经系统，能够进行更复杂的动作和行为。

但脊椎动物的起源与演化仍存在很多的疑问和争议。

起源的谜团脊椎动物的起源一直是古生物学领域的难题。

科学家们一直在寻找最早的脊椎动物，但是由于化石记录的不完整，我们对于脊椎动物的起源仍存在很多疑问和不确定性。

不过，一些最新的研究表明，脊椎动物的起源可能要比我们想象的要早得多。

最早的脊椎动物在过去的几十年中，科学家们一直在寻找脊椎动物的最早化石记录。

最早的脊椎动物化石可追溯到五亿多年前的寒武纪。

这些化石来自于一些海底生物群落，在这些化石中，我们可以看到一些具有脊椎的生物，如海燕尾鱼、寡肋鱼和东方蟾鱼等。

但是，一些最新的研究表明，脊椎动物的起源可能要比这些化石记录的时间更早。

据科学家们的推断，最早的脊椎动物可能要追溯到六亿五千万年前的早寒武世，而这些生物可能是柔软的、无骨的或半硬骨的动物。

演化的历程脊椎动物的演化历程非常复杂，其中涉及到很多的生态和环境因素。

在过去的几百万年中，脊椎动物经历了许多的变革和进化，它们从最初的鳗鱼和石首鱼逐渐演化成了现代的哺乳动物和鸟类。

脊椎动物的演化过程中，最显著的变化就是体形和行为的改变。

在早期，脊椎动物主要生活在水中，它们的体型比较长扁，拥有一些适应水环境的特征，如侧线系统和鳃呼吸。

随着时间的推移，一些脊椎动物逐渐进化出了四肢和肺，开始在陆地上生活。

这些动物不再需要通过鳃呼吸来获得氧气，并且发展出了更多适应陆地环境的特征。

同时，它们的智力和行为也逐渐得到了提高，它们开始发展出了社会行为和复杂的思维能力。

结语脊椎动物的起源和演化是一个非常复杂的话题，需要我们综合考虑很多的因素，如环境、生态、遗传和进化等。

虽然我们目前对于脊椎动物的研究还存在很多未知和不确定性，但随着科学技术的不断进步和化石记录的不断完善，相信我们对于脊椎动物的了解会越来越深入和全面。

第二十一章脊索动物的起源和进化第一节脊索动物的起源与演化一、原索动物的起源进化1．“环节动物说”，少有说服力。

2．“棘皮动物说”，认为脊索动物育棘皮动物有共同的祖先。

3. 脊索动物假想的原始祖先，一般公认的最好的解释是由英国科学家加斯坦1928年提出的脊索动物幼体进化假说。

……尾海鞘纲动物可作为幼体性成熟的实例。

4．文昌鱼虽然具有脊索动物的三大主要特征，但一般学者认为文昌鱼不能代表脊椎动物的祖先。

沙隐虫可作为联系原索动物和脊椎动物的代表。

……二、圆口纲的起源和演化1.距今5.25亿年前的古生代早期的甲胄鱼，是现在已经发现的最早的脊椎动物的化石。

2.脊椎动物起源于淡水的说法为更多的人所接受。

三、鱼类的起源和演化1.一般认为颌的出现和最早的鱼类的进化可以追溯到奥陶纪。

2.第583页，图21－6，鱼类演化系统树，也是假说，有些学者有不同的意见3.有人认为软骨鱼、盾皮鱼和棘鱼类有共同的祖先。

软骨鱼在很早就分为二大线系，即全头类和鲨鳐类。

软骨鱼在进化中相当保守，变化不大。

4.硬骨鱼的3大类群似乎是在距今4.5－4.25亿年间从具颌和偶鳍的共同祖先进化而来（1）肺鱼类是一群种类不多的特化淡水鱼。

（2）古总鳍鱼类具有内鼻孔、能作肺用的鳔和能上陆地运动的肉叶状偶鳍……（3）辐鳍鱼类由泥盆纪进化至今大致经历了3个相互继承的阶段……5．四亿年前的泥盆纪世界各地海陆分布发生了巨大变化，通过自然选择，产生了2种适应方式使得鱼类保存下来。

一是由陆地淡水水域迁居海中；二是体内长出能呼吸空气的肺脏。

……四、两栖类的起源和演化1。

两栖类的起源最早可追溯到距今3.5－4亿年前的泥盆纪。

但两栖类究竟起源于哪类动物学者们有不同的意见。

2。

最早的两栖类化石是鱼头螈（或称鱼石螈），生活在距今3.45亿年前的格陵兰地区。

3。

就已有资料，较普遍的看法是鱼头螈分支进化出来的古生代两栖类，可统称为坚头类，在石炭纪和二叠纪适应辐射出迷齿类和壳椎类。

脊索动物的发展—2014年大一下期脊索动物学实验报告总结摘要：脊索动物无疑是从无脊推动物进化来的。

在地球上最早出现的是古代的鱼类，并逐渐进化为原始的两栖类，古两栖类又进化为爬行类，某些爬行类又进化为原始的鸟类和哺乳类．所以脊椎动物进化的大致历程是：原始鱼类→原始两栖类→原始爬行类→原始鸟类和哺乳类。

本文是以实验课上完成从鱼类到两栖类及鸟类与哺乳类动物的解剖实验为基础，论述关于脊椎动物历史过程的综述、概括和发展的主要趋势、方式以及某些基本规律。

关键字：脊索动物两栖类鱼类哺乳类脊索动物门,它构造进步、种类繁多,各大类间的进化关系比较清楚,且最后进化出我们人类自己,因而被人们所重视,并乐于了解它们的进化历程。

脊椎动物分类：圆口纲：无颌，又称无颌类；无成对附肢。

脊索终生存在，并出现雏形脊椎骨。

鱼纲：又分为软骨鱼亚纲硬骨鱼亚纲和辐鳍鱼亚纲前者出现上下颌，体被盾鳞，出现成对的鳍，鳃裂直接开口于体外；后者骨骼一般为硬骨，体被硬鳞、圆鳞或栉鳞，鳃裂不直接开口于体表。

两栖纲：由水上陆的过渡种类，幼体鱼形，以鳃呼吸，成体出现5指（趾）型四肢，皮肤裸露，以肺和皮肤呼吸。

与其他更高等脊椎动物共称为四足类。

爬行纲：完全陆生。

皮肤干燥，被以角质鳞、角龟质骨片或骨板。

肺呼吸。

胚胎发育中出现羊膜，与鸟类、哺乳类共称为羊膜类。

其他各纲脊椎动物称为无羊膜动物。

鸟纲：全身被羽，前肢变为翼，适应空中飞翔生活。

血液循环为完全双循环，恒温，卵生。

哺乳纲：体外被毛，恒温，胎生（单孔类除外），哺乳（具乳腺）。

目前比较占优势的一种说法认为棘皮动物可能是脊索动物的祖先,因为某些棘皮动物幼虫的构造和某些原始脊索动物幼虫的很相似。

可惜的是我们迄今还不知道最早的脊索动物是怎样的。

因为它们是比较细小、简单的动物,不大可能在化石中被保存下来。

不过,我们可以想像,它们可能近似于现生的脊索动物文昌鱼。

文昌鱼虽还没有真正的头和脑子,但已具有脊索。

脊索的背侧是神经管,腹侧是消化管。

动物起源和演化的科学解释动物世界的多样性令人叹为观止，从微小的昆虫到庞大的鲸鱼，它们在形态、行为和生态角色上都各具特色。

然而，这些不同的动物是如何起源和演化的呢？科学家们通过研究化石记录、遗传学和生态学等领域，提出了一些关于动物起源和演化的科学解释。

1. 动物起源动物起源的一个重要假说是“泛动物”假说。

根据这个假说，所有的动物都起源于一个共同的祖先，即泛动物。

这个祖先生活在大约6亿年前的海洋中，是一个简单的多细胞生物。

泛动物后来分化为不同的动物门，如脊索动物门、节肢动物门和软体动物门等。

2. 动物演化动物的演化过程是一个逐渐的、长期的过程。

通过研究化石记录和遗传学，科学家们发现了一些关于动物演化的重要事件。

2.1. 多细胞生物的起源多细胞生物的起源是动物演化的重要一步。

科学家们认为，多细胞生物的起源可能是由于单细胞生物形成群体，然后通过细胞分化和协作进化成多细胞生物。

这个过程可能发生在大约6亿年前，也就是泛动物的时代。

2.2. 脊椎动物的演化脊椎动物是动物演化中的一个重要分支。

脊椎动物具有脊柱和脑部等特征，使它们能够在进化过程中发展出复杂的神经系统和运动能力。

根据化石记录，最早的脊椎动物出现在大约5亿年前的海洋中，它们是一些像鱼一样的生物。

随着时间的推移，脊椎动物不断演化，形成了各种各样的物种，包括鱼类、两栖动物、爬行动物、鸟类和哺乳动物。

2.3. 昆虫的演化昆虫是地球上最为丰富和多样化的动物类群之一。

根据化石记录，最早的昆虫出现在大约4亿年前的地球上。

昆虫的演化是一个相对迅速的过程，它们适应了各种不同的生态环境，并发展出了独特的形态和行为特征。

例如，昆虫的外骨骼和六足的特点使它们能够在陆地上生活和繁衍。

3. 动物演化的驱动力动物演化的驱动力主要包括自然选择、遗传漂变和物种间相互作用等。

3.1. 自然选择自然选择是达尔文进化论的核心概念之一。

根据自然选择理论，适应环境的个体将具有更高的生存和繁殖成功率，从而能够将其有利的遗传特征传递给后代。

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。