第六章 扁形动物门
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普通动物学第六章扁形动物门第六章扁形动物门(Platyhelminthes)第一节扁形动物门的主要特征扁形动物在动物进化史上占有重要地位。
从这类动物开始出现了两侧对称和中胚层,这对动物体结构和机能的进一步复杂、完善和发展,对动物从水生过渡到陆生奠定了必要的基础。
与此相关的在扁形动物阶段出现了原始的排泄系统和梯式的神经系统等。
(一)两侧对称(bilateralsymmetry)从扁形动物开始出现了两侧对称的体型,即通过动物体的中央轴,只有一个对称面(或说切面)将动物体分成左右相等的两部分,因此两侧对称也称为左右对称。
从动物演化上看,这种体型主要是由于动物从水中漂浮生活进入到水底爬行生活的结果。
已发展的这种体型对动物的进化具有重要意义。
因为凡是两侧对称的动物,其体可明显的分出前后、左右、背腹。
体背面发展了保护的功能,腹面发展了运动的功能,向前的一端总是首先接触新的外界条件,促进了神经系统和感觉器官越来越向体前端集中,逐渐出现了头部,使得动物由不定向运动变为定向运动,使动物的感应更为准确、迅速而有效,使其适应的范围更广泛。
两侧对称不仅适于游泳,又适于爬行。
从水中爬行才有可能进化到陆地上爬行。
因此两侧对称是动物由水生发展到陆生的重要条件。
(二)中胚层(mesoderm)的形成从扁形动物开始,在外胚层和内层胚之间出现了中胚层。
中胚层的出现,对动物体结构与机能的进一步发展有很大意义。
一方面由于中胚层的形成减轻了内、外胚层的负担,引起了一系列组织、器官、系统的分化,为动物体结构的进一步复杂完备提供了必要的物质条件,使扁形动物达到了器官系统水平。
另一方面,由于中胚层的形成,促进了新陈代谢的加强。
比如由中胚层形成复杂的肌肉层,增强了运动机能,再加上两侧对称的体型,使动物有可能在更大的范围内摄取更多的食物。
同时由于消化管壁上也有了肌肉,使消化管蠕动的能力也加强了。
这些无疑促进了新陈代谢机能的加强,由于代谢机能的加强,所产生的代谢废物也增多了,因此促进了排泄系统的形成。
第六章扁形动物门(Platyhelminthes)一、扁形动物的特征1.身体开始成为两侧对称(bilateral symmetry)¡ª¡ª通过身体的中央轴,只有一个切面将动物身体分成左右相等的部分,这种对称形式称为两侧对称(或左右对称)两侧对称使动物运动定向,机体各部分结构和机能分化:出现了明显的前、后、左、右、背、腹之分,背部司保护,腹部司运动,神经和感官向前方集中¡ª¡ª机体的机能和效率明显提高。
因此,两侧对称体制的出现是动物由适应水中漂浮生活到底栖爬行生活的结果,也是动物进化到陆生爬行的先决条件。
2.中胚层的出现:从扁形动物开始,在内胚层和外胚层之间出现了中胚层中胚层的出现对动物的结构和机能的进一步发展有很大的意义,也是动物由水生进化到陆生的基本条件。
其意义表现在:1).中胚层的形成引起了一系列组织、器官、系统的分化,为动物体结构的发展和各器官生理的复杂化提供了必要的条件,使动物达到了器官系统水平。
2).促进了新陈代谢。
中胚层形成复杂的肌肉层,增强了运动机能,使动物有可能在更大的范围内摄取更多的食物;同时肠壁上也形成有肌肉,增强了消化能力。
3).由于新陈代谢的加强,所产生的代谢废物也增多,因此促进了排泄系统的形成,开始有了原始的排泄系统¡ª¡ª原肾管系统。
4).由于运动机能的提高,促进了神经系统和感觉系统的进一步发展,成为较集中的梯形神经系统.5).中胚层所形成的实质组织有储存养料和水分的功能,动物可以抵抗饥饿和干旱(适应性增强)。
(1).表皮和肌肉•外胚层形成的表皮和中胚层形成的肌肉共同形成了体壁:体壁包裹全身,既有保护身体的作用,又有运动的功能¡ª¡ª皮肌囊。
表皮和肌肉分别由外、中胚层发育而来•中胚层分化形成了复杂的肌肉组织,如环肌(circular muscle)、纵肌(longitudinal muscle)、斜肌(diagonal muscle),它们与外胚层形成的表皮层紧贴而成为皮肤肌肉囊,强化了运动机能。
•值得注意的是:扁形动物无体腔,体壁与内部器官之间充满实质,可储存养分。
(2).实质•扁形动物中胚层形成了实质组织(parenchyma)•网状的合胞体+细胞间质•实质中充满富含营养物质的液体,也被称为间质•实质组织充满在体壁内的器官系统之间•能贮藏水份和养料,提高机体抗干旱、耐饥饿能力涡虫-体壁结构(3).消化系统(digestive system)具不完全消化系统,即有口,无肛门。
肠是由内胚层形成的盲管。
(1)通向外界的开孔是口,又作肛门。
(2)口后是咽(pharynx)¡ª¡ª咽壁肌肉发达,能伸缩,口咽结构用于抽吸食物。
扁形动物的肠分为4类:(1)无明显肠道,咽后仅一团吞噬细胞,呈合胞体状;(2)肠呈管状或囊状,不分支,即单肠类;(3)肠管分三主干,一支向前,二支向后,各主干又有侧肓突,即三肠类;(4)无明显主干,呈多分支状肠管,即多肠类。
食物消化后的残渣经口排出。
自由生活种类消化道复杂,分支较多寄生生活种类的趋于退化(如吸虫纲)或完全消失(绦虫纲),可通过体壁直接吸收寄主的营养物质。
涡虫-基本结构(消化、神经、生殖)排泄系统(4).排泄系统(excretory system):出现原肾管型(外胚层内陷形成)的排泄系统。
分布在身体两侧。
排泄管通常有许多分支,末端是由帽状细胞和管状细胞组成。
管状细胞上有许多小孔,帽状细胞有若干根鞭毛不停摆动,使实质中的代谢产物和水一起进入排泄管,再由体表的排泄孔排到体外。
原肾管的功能主要是调节体内水分的渗透压同时也排出一些代谢废物,但大多的排泄物如含氮废物是通过体表排出的。
•排泄管每个分支末端由帽状细胞(cap cell)和管细胞(tubule cell)组成盲管:(1)帽状细胞盖在管细胞上,并伸出二条或多条鞭毛悬垂于管细胞中央腔中;(2)管细胞壁具有许多微细小孔;(3)管细胞后端与原肾管分支相连,原肾管沿途有成对的肾孔(nephridiopores)开口于身体背方两侧。
•帽状细胞鞭毛打动似火焰,故又名焰细胞(flame cell):鞭毛打动驱动组织中水分进入管细胞,并沿原肾管流向肾孔排出。
•实验证明:原肾系统主要是调节体内水分,又是排泄器官,尤以淡水种类原肾管发达,海产种类不发达。
(5).神经系统(nervous system)梯形神经系统:出现原始的中枢神经系统。
神经系统的前端形成脑,从脑发出背、腹、侧3对神经索,其中腹面的2条神经索最发达,神经索之间有横神经相连,形成梯形。
眼--感光;耳突--化学刺激;触角--触觉;纤毛窝--嗅觉(6).生殖系统(reproductive system)和发育出现固定的生殖腺和生殖导管,以及前列腺、卵黄腺等附属腺体。
由于有外生殖器,扁形动物出现了交配和体内受精的现象。
这是动物从水生到陆生的一个重要条件。
大多行有性生殖,除少数单肠类是雌雄异体(少)外,其余都是雌雄同体(多),但异体交配和受精。
多数经卵裂后发育为牟勒式幼虫(Mullers harva),幼虫呈卵形,8个纤毛瓣可以游动,这种发育为间接发育。
因此,扁形动物是动物进化中的一个新的阶段。
扁形动物----生殖、发育中胚层的出现¡ª¡ª导致出现了固定的生殖腺+生殖导管(输卵管、输精管等)+附属腺体(前列腺、卵黄腺等)。
•因具有外生殖器,扁形动物出现了交配、体内受精¡ª¡ª动物由水生到陆生的一个重要条件。
•扁形动物大多数行有性生殖,多数雌雄同体,生殖器官构造比较复杂。
•涡虫具有很强的再生能力:当饥饿时,内部器官(如生殖系统)被吸收消耗,惟独神经系统不受影响,一旦有食物后,器官又可以重生。
脑内神经分泌细胞的分泌物和再生作用有关(再生过程中,神经分泌细胞的数量增加)。
•涡虫纲具有无性生殖的能力(主要是通过横分裂),且具有极性,这可能与轴的生理学和发育的梯度有关。
此外,三肠目涡虫随着饥饿虫体缩小,退行生长(degrowth),有时从成体大小缩到孵化时的大小,再喂食又能重新生长。
推测这种过程可能是组织恢复活力(rejuvenation),胚质不灭(immortality)能力的表现。
扁形动物的生物学特征背腹扁平;•三胚层;•皮肌囊的体壁结构;•消化管与体壁之间为实质而无体腔;•消化管有口、无肛门;•梯状神经系统+多种感觉器官;•排泄系统¡ª¡ª原肾管型;•自由生活、寄生(内、外)二、扁形动物门的分类•扁形动物约15000余种,我国发现近1000种。
•分三纲:•1、涡虫纲;•2、吸虫纲;•3、绦虫纲。
扁形动物----涡虫纲(Turbellaria)•多自由生活,多数生活在海洋,少数生活在淡水,也有生活在土壤中的。
•体表有纤毛。
•海洋生活的种类多栖息于潮间带石下或海藻丛中,一些种类也侵入养殖埕地,成为蛤(Ruditapes)、蛏(Sinonovacula)等贝类的养殖敌害。
•分类:过去一直根据消化管的有无及其复杂程度分为无肠目、单肠目、三肠目及多肠目。
近年来许多学者认为以生殖系统为主要依据并结合消化管的结构进行分类较为确切、合理。
•常见种类:旋涡虫(Convoluta)、微口虫(Microstomum)、平角涡虫(Planocera)、真涡虫(Dugesia)、直口涡虫(Stenostomum)。
扁形动物----吸虫纲(Trematoda)•营寄生生活。
•原始种类---体外寄生,高等种类---体内寄生;•有1-2个吸盘(sucker)或吸钩(hook);•成虫体表不具纤毛和腺细胞,被有保护和兼吸收营养的皮膜(integumental membrane),消化系统趋于退化。
•常见种类:•三代虫(Gyrodactylus)、指环虫(Dactylogyrus)、日本血吸虫(Schistosoma japonicum)、布氏姜片虫(Fasciolopsis buski)、肝片吸虫(Fasciola hepatica)。
(1)中华枝睾吸虫(Clonorchis sinensis)•寄生于人、狗、猫等动物的肝脏胆管中,病症为消化不良、水肿、贫血、乏力、肝肿,可致肝硬化。
•虫体柔软,扁平,透明如叶状前窄后宽,具口吸盘、腹吸盘;•精巢2个呈树枝状;•体表具有角质层,无纤毛,角质层下有环肌、纵肌和斜肌,但不发达;•无体腔,各种器官埋藏在中胚层形成的实质中。
吸虫-体壁结构•消化系统较简单:口--咽(肌肉质)--食道--肠支,无肛门。
以细胞外消化为主,取食上皮细胞、白细胞、红细胞及胆管内的分泌物。
•呼吸系统无,用厌氧呼吸方式。
•排泄系统为典型的原肾管系统。
•生殖系统雌雄同体,构造复杂。
自体及异体受精。
雄性生殖器官:精巢、输精小管、输精管、储精囊、生殖孔。
雌性生殖器官:卵巢1个、劳氏管、卵黄腺、卵黄管、受精囊、成卵腔、梅氏腺、子宫、生殖孔。
其中劳氏管一端与输卵管相连,另一端开口于身体背面,可能用于排出多余卵黄或精子或可能是退化的阴道;梅氏腺为一群单细胞腺体,参与卵壳形成,也有一定的润滑作用。
生活史:•终末寄主:人、狗、猫等动物的肝脏和胆管内•第一中间寄主:沼螺(纹沼螺、中华沼螺等)•第二中间寄主;淡水鱼、虾(鲤鱼鲫鱼、沼虾等)。
(2)肝片吸虫(Fasciola hepatica)又名羊肝蛭,1379年在羊肝中发现,1960年在人体内发现。
是世界性牛、羊主要寄生虫,是世界上最大的寄生虫之一。
生活史:终末寄主:牛、羊及其它食草动物和人的肝脏胆管内。
中间寄主:锥实螺。
危害:肝组织破坏,引起肝炎、肝硬化、胆管堵塞;虫体分泌的毒素渗入血液,溶解红细胞,引起贫血、消瘦、浮肿、中毒。
(3)日本血吸虫(Schistosoma japonicum ) • 在人体内寄生的血吸虫主要有3种,即埃及血吸虫(S. haematobium )、曼氏血吸虫(S. mansoni )和日本血吸虫。
在我国流行的是日本血吸虫,引起的疾病称为血吸虫病。
• 是危害人体的重要寄生虫,已有2千年的历史,遍及热带、亚热带地区,以亚洲东部严重。
世界上约2亿患者,我国在江南一带流行,在五十年代,患者1千万,受威胁者1亿以上。
• 与其它吸虫不同,由于对血管中生活的适应,身体细长。
为雌雄异体异形,常相互合抱。
雌雄性的区别:• 雌体:细长,暗黑色,前细后圆。
• 雄体:粗短,乳白色,向腹面弯曲,具抱雌沟。
寄主:•终末寄主:人、牛、狗、猫、鼠等哺乳动物。
•中间寄主:钉螺。