脊椎动物的进化趋势

第９卷第４期　２０１１年８月　南水北调与水利科技　Ｓｏｕｔｈ－ｔｏ－Ｎｏｒｔｈ　Ｗａｔｅｒ　Ｄｉｖｅｒｓｉｏｎ　ａｎｄ　Ｗａｔｅｒ　Ｓｃｉｅｎｃｅ＆Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　Ｖｏ１．９　Ｎｏ．４　Ａｕｇ．２０１１　ｄｏｉ：１０．３７２４１ＳＰ．Ｊ．１２０１．２０１１．０４０９６　大型底栖无脊椎动物　在河流健康评价中的发展趋势　李镇　，张岩　，袁建平　，卢　路　（１．北京林业大学水土保持学院，北京１０００８３；２．水利部综合事业局，北京１０００５３）　摘要：现从河流健康的内涵出发，回顾河流健康评价指标的发展历史，通过分析单一生物指数、生物多样性指数以及　生物完整性指数的研究进展，评述了大型底栖无脊椎动物作为生物监测工具在河流健康评价之中的重要作用。针　对其存在的问题，从技术、方法等方面提出建议，并展望大型底栖无脊椎动物在河流健康评价中的发展趋势，力求为　我国河流健康评价工作提供借鉴，以便能够更好的进行流域管理和生态修复。　关键词：河流健康；大型底栖无脊椎动物；单一生物指数；生物多样性指数；生物完整性指数；底栖动物完整性指数；　评估参照点　中图分类号：Ｘ８２４　文献标识码：Ａ　文章编号：１６７２—１６８３（２Ｏ１１）０４－００９６—０６　Ｒｅｖｉｅｗ　ｏｆ　ｔｈｅ　Ｒｏｌｅ　ｏｆ　Ｂｅｎｔｈｉｃ　Ｍａｃｒｏ－ｉｎｖｅｒｔｅｂｒａｔｅｓ　ａｓ　Ｉｎｄｉｃａｔｏｒｓ　ｏｎ　Ｒｉｖｅｒ　Ｈｅａｌｔｈ　Ａｓｓｅｓｓｍｅｎｔ　ＬＩ　Ｚｈｅｎ　，ＺＨＡＮＧ　Ｙａｎ　，ＹＵＡＮ　Ｊｉａｎ－ｐｉｎｇ　，ＬＵ　Ｌｕ　（１＿Ｂｅｉｊｉｎｇ　Ｆｏｒｅｓｔｒｙ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｂｅｉｊｉｎｇ　１０００８５，Ｃｈｉｎａ；　２．Ｂｅｒｅａｕ　ｏｆ　Ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅ　Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ　Ｍｉｎｉｓｔｒｙ　ｏｆ　Ｗａｔｅｒ　Ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ，Ｂｅｉｊｉｎｇ　１０００５３，Ｃｈｉｎａ）　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ　ｅｆｆｅｃｔｉｖｅ　ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌ　ｉｎｄｅｘ　ｉｓ　ａｍｏｎｇ　ｔｈｅ　ｍａｉｎ　ｍｅｔｈｏｄｓ　ｆｏｒ　ｒｉｖｅｒ　ｈｅａｌｔｈ　ａｓｓｅｓｓｍｅｎｔ．Ｄｕｅ　ｔＯ　ｔｈｅ　ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ　ｏｆ　ｂｅ　ｉｎｇ　ａｂｌｅ　ｔＯ　ｒｅｓｐｏｎｓｅ　ｔｏ　ｔｈｅ　ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ　ｓｉｔｕａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｒｉｖｅｒ　ｗａｔｅｒ　ｑｕａｌｉｔｙ，ｈｙｄｒｏｌｏｇｉｃａｌ　ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ，ｇｅｏｍｏｒｐｈｏｌｏｇｙ　ａｎｄ　ｒｉｐａｒｉａｎ　ｖｅｇｅ—　ｔａｔｉｏｎ，ａｎｄ　ｂｅｉｎｇ　ｅａｓｉｌｙ　ｕｓｅｄ　ｆｏｒ　ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ　ｒｉｖｅｒ　ｅｃｏｓｙｓｔｅｍｓ，ｔｈｅ　ｂｅｎｔｈｉｃ　ｍａｃｒｏ－ｉｎｖｅｒｔｅｂｒａｔｅｓ　ｂｅｃｏｍｅ　ｔｈｅ　ｍｏｓｔ　ｉｍｐｏｒｔａｎｔ　ｉｎｄｉｃａ—　ｔｏｒｓ　ｉｎ　ｔｈｉｓ　ｒｅｓｅａｒｃｈ　ｆｉｅｌｄ．Ｂｙ　ｄｉｓｃｕｓｓｉｎｇ　ｏｎ　ｔｈｅ　ｃｏｎｃｅｐｔｉｏｎ　ｏｆ　ｒｉｖｅｒ　ｈｅａｌｔｈ，ｔｒａｃｉｎｇ　ｔｈｅ　ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ　ｏｆ　ｒｉｖｅｒ　ｈｅａｌｔｈ　ａｓｓｅｓｓｍｅｎｔ　ｉｎ—　ｄｅｘｓ，ａｎｄ　ａｎａｌｙｚｉｎｇ　ｔｈｅ　ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ　ｏｆ　ｓｉｎｇｌｅ　ｂｉｏ－ｉｎｄｅｘ，Ｂｉｏｄｉｖｅｒｓｉｔｙ　Ｉｎｄｅｘ　ａｎｄ　Ｉｎｄｅｘ　ｏｆ　Ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌ　Ｉｎｔｅｇｒｉｔｙ，ｔｈｉｓ　ｐａｐｅｒ　ｒｅｖｉｅｗｅｄ　ｔｈｅ　ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｂｅｎｔｈｉｃ　ｍａｃｒｏ—ｉｎｖｅｒｔｅｂｒａｔｅｓ　ａｓ　ｂｉｏ－ｉｎｄｉｃａｔｏｒ　ｆｏｒ　ｅｖａｌｕａｔｉｎｇ　ｒｉｖｅｒ　ｈｅａｌｔｈ．Ｔｈｅ　ｉｓｓｕｅｓ　ａｎｄ　ｄｉｆｆｉｃｕｌｔｉｅｓ　ｉｎ　ｒｉｖｅｒ　ｈｅａｌｔｈ　ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ　ｗｅｒｅ　ｄｉｓｃｕｓｓｅｄ　ａｎｄ　ｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇ　ｓｕｇｇｅｓｔｉｏｎｓ　ｗｅｒｅ　ｐｕｔ　ｆｏｒｗａｒｄ　ｔｏ　ｐｒｏｖｉｄｅ　ｒｅｆｅｒｅｎｃｅｓ　ｆｏｒ　ｔｈｅ　ｒｉｖｅｒ　ｈｅａｌｔｈ　ｉｎ　Ｃｈｉｎａ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｒｉｖｅｒ　ｈｅａｌｔｈ；ｂｅｎｔｈｉｃ　ｍａｃｒｏ—ｉｎｖｅｒｔｅｂｒａｔｅｓ；Ｓｉｎｇｌｅ　ｂｉｏ－ｉｎｄｅｘ；ｂｉｏｄｉｖｅｒｓｉｔｙ　ｉｎｄｅｘ；Ｉｎｄｅｘ　ｏｆ　Ｂｉｏｔｉｃ　Ｉｎｔｅｇｒｉｔｙ；Ｂ－ＩＢＩ；ｒｅｆｅｒ—　ｅｎｃｅ　ｓｉｔｅ　河流作为营养物质的载体，既是陆地生态系统生命的动　脉，也是水生生态系统的生境ｌ】］。由于人类直接或间接的影　响，河流生态系统长期退化。污染、河网化以及河流整治的　综合影响导致天然河流已经罕见。水量、水质以及河道生理　结构的改变导致河流生境发生改变，伴随着河流生态系统生　物多样性的减少，从而使整个河流生态系统受到影响，处于　“亚健康”状态或者“病态”，致使河流的生态价值降低，河流　健康的下降暴露和加剧了全球水危机［２　。近些年来，人类　环境意识开始提高，认识到改变河流生态系统的负面影响，　促使人们把河流生态修复作为河流管理方案的一部分Ｌ５。～。　认识河流整治、河网化和污染的负面影响，实现适应环境变　化的河流管理与生态修复，调查河流现有情况和评估河流健　康状况，确定潜在的影响成为研究的主题。河流健康状况可　能受到与河流相关的许多因素影响，包括水质、地质地貌、栖　息地以及生物状况等＿１。　］。保护和恢复河流生态功能的呼　声越来越高，各国学者及各类组织研发了各种评价河流健康　的方法。其中，大型底栖无脊椎动物因其多方面的优越性，　在河流健康评价中具有重要地位。在我国，关于大型底栖无　收稿日期：２０１１－０５—１８　修回日期：２０１１—０７—０８　网络出版时间：２０１１—０７—２３　网络出版地址：ｈｔｔｐ：／／　ｃｎｋｉ．ｎｅｔ／ｋｃｍｓ／ｄｅｔａｉｌ／１３．１３３４．ＴＶ．２０１１０７２３．１７０７．０２８．ｈｔｍｌ　基金项目：中央水资源费项目资助“水生态评价业务专项”（１２６１Ｏ２１６１Ｏ０２６）　作者简介：李镇（１９８４一），男（满族），河北秦皇岛人，硕士，主要从事自然资源监测与管理研究。Ｅ－ｍａｉｌ：ｍｕｚｉｚｈｅｎ７２０＠１６３．ｃｏｍ　通讯作者：张岩（１９７０一），女，辽宁海城人，副教授，主要从事土壤侵蚀与水土保持研究。Ｅ—ｍａｉｌ：ｚｈａｎｇｙａｎ９＠ｂｊｆｕ．ｅｄｕ．ｃｎ　・９６・　ｇ筏嚣　＊　｜‰蕊％　Ｉ　掘　ｌ｜　Ｉ％　强％％＊　ｄ｜　

认知心理学第二次作业

1、简述神经系统的进化过程及其趋势？

答：1）神经系统指由神经元构成的一个异常复杂的机能系统，它的进化经历了网状神经系统、链状神经系统、节状神经系统、管状神经系统等几个主要的发展阶段。脑的出现在神经系统的进化史上有着特别重要的意义。脑成为调节和支配动物行为的最高司令部。从低等的脊椎动物（如鱼），到高等脊椎动物（如人类），脑是进化是遵循以下方向不断完善的：脑的相对大小的变化，在动物进化史上，脑或神经系统的大小与动物行为的复杂程度是相关的；皮层相对大小的变化，在脊椎动物脑的进化中，新皮层大小的增加具有重要的意义；皮层内部结构的变化等。

2）神经系统由于结构和机能的不同，可以将神经系统分成中枢神经系统和周围神经系统两部分，从进化论的观点来看其各自的发展：周围神经系统有三部分组成：脊神经、脑神经、植物性神经；中枢神经系统包括脊髓与脑干、间脑、小脑、边缘系统，各自顺势发展，边缘系统比脑干、间脑、小脑出现得更晚些。在系统发生的阶梯上，哺乳动物以下的有机体没有边缘系统，随着人类的进化边缘系统好像能抑制某些本能行为的模式，是机体对环境的变化能做出更好的反应等。

2、 简述神经元的基本结构及其分类？

答：1）神经元即神经细胞，是神经系统结构和机能的单位。它

的基本作用是接受和传递信息。神经元是具有细长突起的细胞，它由胞体、树突和轴突三个部分组成，其中胞体的形态和大小有很大的差别，有圆形、锤体形和星形等几种，胞体最外是细胞膜，内含细胞核和细胞质。树突则较短，长度只有几百微米，形状如树的分枝，其作用类似于电视的接收天线，负责接受刺激，将神经冲动传向胞体。轴突一般较长，其长度从几十微米到一米，每个神经元只有一根轴突，轴突的作用是将神经冲动从胞体传出，到达与它联系的各种细胞。

2）神经元有各种不同的形态，按突起的数目可以分成单级细胞、双级细胞核多级细胞，按功能可以分成内导神经元（感觉神经元）、外导神经元（运动神经元）和中间神经元。内导神经元收集和传导身体内、外的刺激，到达脊髓和大脑；外导神经元将脊髓和大脑发出的信息传到肌肉和腺体，支配效应器官的活动。中间神经元介于前两者之间其联络作用。

脊椎动物的比较解剖

脊椎动物各系统的比较

一、脊索动物三大特征：

1.脊索，背神经管，鳃裂；脊索动物与无脊椎动物之间的关系；

2．进化的几个大事件，即几大里程碑；

3．动物总数和各纲动物数量；

4．脊索动物的进化过程：

棘皮动物—原始无头类——尾索动物和头索动物

——原始有头类——原始无颌类

——原始有颌类——水生的鱼类

——水生向陆生过渡的两栖类

——空中和陆地生活的鸟兽

二、原索动物：

1．尾索动物：退行性变态，在几小时至1天的时间内：

海鞘的变化：自由游泳——固着

尾部脊索——消失，尾被吸收

背神经管——实心神经节

咽鳃裂——数目增加

雌雄同体、开管式循环

2．头索动物：名称的由来；

其结构的进步性、原始性和特化性；

三、脊椎动物胚胎发育和各胚层的分化（对照教材图示自己看，重点）

文昌鱼的发育：囊胚-原肠胚-神经胚

三胚层的出现

中胚层形成的问题（不同动物的形成方式）

中胚层的分化、其他胚层的分化

四、比较各个系统：横向的比较

一）皮肤及其衍生物

1． 皮肤结构：表皮——外胚层

动物进化年表

1000万年前：早期脊椎动物

在地球亿万年的历史中，早期脊椎动物是第一批出现的生物。它们拥有脊柱，是脊椎动物的祖先，代表着动物界从无脊椎向脊椎的进化转变。

8000万年前：恐龙的繁盛

这个时期，地球上繁衍着各种各样的恐龙，包括霸王龙、雷龙、三角龙等。此时的生态系统相对较为稳定，恐龙成为当时地球上支配性的生物。

6500万年前：恐龙的灭绝

一场天地浩劫，恐龙世界宣告结束。科学家们认为是大型陨石撞击地球引发了这场灾难性的灭绝事件，导致了恐龙的彻底消亡。在这之后，哺乳动物开始迅速崛起。

5500万年前：哺乳动物的兴起

大约在这个时期，小型哺乳动物开始在地球上迅速繁衍。它们的适应性和生存能力使得它们能够在恐龙灭绝后迅速占领地球。

4000万年前：史前灵长类动物

在这个时期，史前灵长类动物开始分化出现。它们体型小巧，生活在树上，活动能力较强，这是智人和灵长类动物祖先的共同点。 3000万年前：灵长类动物的多样化

随着时间的推移，灵长类动物逐渐多样化，出现了各种各样的物种。其中，方猴、古猿等物种代表了智人的进化线。

2000万年前：人类的出现

在这个时期，人类的祖先开始登上地球的舞台。他们从古猿逐渐演化而来，具备了直立行走的能力，并且开始使用简单的工具，表现出初步的智慧。

100万年前：早期智人

这个时期，人类的祖先已经进化到了较为高级的程度。他们开始使用火种来取暖、烹饪食物，并进一步发展出了语言交流的能力。

20000年前：智人的迁徙

智人的迁徙是人类历史上重要的里程碑之一。从非洲起源，智人逐渐向全球各个地区扩散，开启了不同种族和文化的形成。

10000年前：农业的兴起

随着农业的兴起，人类开始定居下来，过上了农耕生活。这标志着人类进入了农业文明时代，为后来的社会发展奠定了基础。

2000年前：古代文明的繁荣

古代文明如埃及、希腊、罗马等相继兴起，人类文明迈入了新的发展阶段。各种科学技术的突破，对人类社会的进步产生了深远的影响。 现代：科技的革新