1棘皮动物.ppt

1、棘皮动物门棘皮动物门( (EchinodermataEchinodermata) 棘 皮 动 物 门 在 动 物 演 化 上 属 于 后 口 动 物棘 皮 动 物 门 在 动 物 演 化 上 属 于 后 口 动 物 （deuterostomedeuterostome）。）。与半索动物和脊索动物同属与半索动物和脊索动物同属 于后口动物，为无脊椎动物中最高等的类群。我们于后口动物，为无脊椎动物中最高等的类群。我们 熟知的有海星、海胆、海参等。熟知的有海星、海胆、海参等。 一。棘皮动物门的特征一。棘皮动物门的特征 1 1。身体辐射对称，且大多为五辐对称。身体辐射对称，且大多为五辐对称。 2 2。次生

2、体腔发达。次生体腔发达。 3 3。体壁由上皮和真皮组成。体壁由上皮和真皮组成。 上皮：单层细胞上皮：单层细胞 真皮：结缔组织、肌肉层、内骨骼（中胚层形真皮：结缔组织、肌肉层、内骨骼（中胚层形 成）、体腔上皮。成）、体腔上皮。 内骨骼差别很大：如极微小（海参）；形成骨片内骨骼差别很大：如极微小（海参）；形成骨片 呈一定形式排列（海星等）；骨骼完全愈合成完整呈一定形式排列（海星等）；骨骼完全愈合成完整 的壳（海胆类）。内骨骼常突出体表，形成刺或棘，的壳（海胆类）。内骨骼常突出体表，形成刺或棘， 故称棘皮动物。故称棘皮动物。 4.4.有独特的水管系和管足。有独特的水管系和管足。 水管系和管足是次生体

3、腔的一部分特化形成的一水管系和管足是次生体腔的一部分特化形成的一 系列管道组成，有开口与外界相通，海水可在其中系列管道组成，有开口与外界相通，海水可在其中 循环。管足有运动、呼吸、摄食的功能。循环。管足有运动、呼吸、摄食的功能。 4 4。运动迟缓，神经和感官不发达。运动迟缓，神经和感官不发达。 雌雄异体，个体发育中有各型的幼虫（如羽腕幼雌雄异体，个体发育中有各型的幼虫（如羽腕幼 虫、短腕幼虫、海胆幼虫等）虫、短腕幼虫、海胆幼虫等） 6 6。全部生活在海洋中。全部生活在海洋中。 二。棘皮动物门的分类二。棘皮动物门的分类 全部海洋底栖生活，现存全部海洋底栖生活，现存60006000多种，化石种类有

4、多种，化石种类有 2000020000多种。分为多种。分为2 2亚门亚门5 5个纲。个纲。 有柄亚门有柄亚门（PelmatozoaPelmatozoa） 固着或附着生活，在某个生活史中具固着用的柄。固着或附着生活，在某个生活史中具固着用的柄。 海百合纲海百合纲（CrlnoideaCrlnoidea） 是本门中最原始的一类，用柄营固着生活（海百是本门中最原始的一类，用柄营固着生活（海百 合），也有无柄营自由生活（海羽星）。现存约合），也有无柄营自由生活（海羽星）。现存约 630630种。种。 游在亚门游在亚门（EleutherozoaEleutherozoa） 自由生活，生活史中没有固着用的柄。

5、自由生活，生活史中没有固着用的柄。 海星纲海星纲（AsteroideaAsteroidea） 身体星形，中央盘与身体星形，中央盘与5 5个腕之间的界限与海尾蛇相个腕之间的界限与海尾蛇相 比不明显。腕的口面有布带沟，步带沟中有比不明显。腕的口面有布带沟，步带沟中有2 24 4 排管足。排管足。 海胆纲海胆纲（EchinoideaEchinoidea） 体呈球形、盘形或心脏形，无腕。内骨骼愈合体呈球形、盘形或心脏形，无腕。内骨骼愈合， 形成形成1 1个坚固的壳。体表长有可以活动的刺。现存个坚固的壳。体表长有可以活动的刺。现存 约约900900种。种。 海参纲海参纲（HolothuroldeaHol

6、othuroldea） 体呈蠕虫状，两侧对称，无腕。骨片微小，体表没体呈蠕虫状，两侧对称，无腕。骨片微小，体表没 有棘。现存约有棘。现存约11001100种。种。 三。棘皮动物门的系统发展三。棘皮动物门的系统发展 1 1。棘皮动物的辐射对称是次生形成的。棘皮动物的辐射对称是次生形成的。 原因是：棘皮动物身体为辐射对称，但其幼虫为原因是：棘皮动物身体为辐射对称，但其幼虫为 两侧对称。两侧对称。 2 2。关于棘皮动物的祖先主要有。关于棘皮动物的祖先主要有2 2种主张：种主张： 认为棘皮动物的祖先为两侧对称体形的对称幼认为棘皮动物的祖先为两侧对称体形的对称幼 虫（虫（dipleuruladipleu

7、rula），），具有具有3 3对体腔囊，与现在生存的对体腔囊，与现在生存的 棘皮动物幼虫形态相似。棘皮动物幼虫形态相似。 l l 认为五触手幼虫是棘皮动物的祖先。它也是两侧认为五触手幼虫是棘皮动物的祖先。它也是两侧 对称，具对称，具3 3对体腔囊和围绕口的对体腔囊和围绕口的5 5条中空触手；条中空触手；5 5条条 触手为体腔囊的延伸触手为体腔囊的延伸 ，是形成水管系统的基础。，是形成水管系统的基础。5 5 触手幼虫由于进化为固着生活，其体形逐渐转化为触手幼虫由于进化为固着生活，其体形逐渐转化为 辐射对称。辐射对称。 3333。海百合纲是最古老的类群。海星纲与蛇尾纲体。海百合纲是最古老的类群。海

8、星纲与蛇尾纲体 形一致，均为辐射对称，这两者的演化关系较为接形一致，均为辐射对称，这两者的演化关系较为接 近。而海胆纲与蛇尾纲的幼虫均为长腕幼虫，在结近。而海胆纲与蛇尾纲的幼虫均为长腕幼虫，在结 构上相似，二者关系较近。但海胆纲心形目动物肛构上相似，二者关系较近。但海胆纲心形目动物肛 门体位后端，两侧对称，与海参纲相同，因此海胆门体位后端，两侧对称，与海参纲相同，因此海胆。 纲是介于蛇尾纲和海参纲之间的类群。海参纲的樽纲是介于蛇尾纲和海参纲之间的类群。海参纲的樽 形幼虫与海百合纲的樽形幼虫很相似，故与海百合形幼虫与海百合纲的樽形幼虫很相似，故与海百合 纲有着较近的亲缘关系。海参只有一个生殖腺，

9、是纲有着较近的亲缘关系。海参只有一个生殖腺，是 较原始的性状，它可能是在演化中较早分出的一支较原始的性状，它可能是在演化中较早分出的一支 半索动物门（半索动物门（PhylumPhylum Hemichordata Hemichordata） 半索动物半索动物，又称隐索动物（又称隐索动物（AdelochordaAdelochorda），），是一是一 个种类很少的小门（约个种类很少的小门（约9090种）均为海产，生活于种）均为海产，生活于 海水中或泥质沉积物中。典型的种类如柱头虫海水中或泥质沉积物中。典型的种类如柱头虫 （BalanoglossusBalanoglossus）。）。 生物学特征生物

10、学特征 具有背神经索，一般认为这是背神经管的雏形；消具有背神经索，一般认为这是背神经管的雏形；消 化管的前端有鳃裂，为呼吸器官；口腔背面向前化管的前端有鳃裂，为呼吸器官；口腔背面向前 伸出一条短盲管，称为伸出一条短盲管，称为“口索口索”，这是半索动物特，这是半索动物特 有的。有的。 结构和功能的适应结构和功能的适应 1 1生物体类型生物体类型 体呈蠕虫状，或固着生活，后口式发育。半索动物体呈蠕虫状，或固着生活，后口式发育。半索动物 曾经被分在脊索动物门中，也曾被视为无脊椎的脊曾经被分在脊索动物门中，也曾被视为无脊椎的脊 索动物称为原索动物（索动物称为原索动物（protochordataprot

11、ochordata）。）。和脊索和脊索 动物相似，它有由背部上皮发生而来且中空的背神动物相似，它有由背部上皮发生而来且中空的背神 经索。但现在认为其口索与脊索不是同源器官，因经索。但现在认为其口索与脊索不是同源器官，因 此将其从脊索动物中分出，独立为半索动物。此将其从脊索动物中分出，独立为半索动物。 2 2身体结构身体结构 三胚层，两侧对称，真体腔动物。身体不分节，只三胚层，两侧对称，真体腔动物。身体不分节，只 分为吻、领和躯干三个部分（图）。通常咽上有鳃分为吻、领和躯干三个部分（图）。通常咽上有鳃 裂。身体分为前体、中体和后体，每部分都有分隔裂。身体分为前体、中体和后体，每部分都有分隔 的体

12、腔（参考触手冠动物）。躯干部细长，前部两的体腔（参考触手冠动物）。躯干部细长，前部两 侧向外延伸形成翼状板，内有生殖腺（生殖翼）。侧向外延伸形成翼状板，内有生殖腺（生殖翼）。 肛门在躯干部末端。肛门在躯干部末端。 3 3取食取食 羽鳃类用触手冠样器官滤食，肠鳃类取食沉积物，羽鳃类用触手冠样器官滤食，肠鳃类取食沉积物， 通过鳃裂排除剩余的废物。通过鳃裂排除剩余的废物。 4 4运动运动 羽鳃类固着生活，而肠鳃类则穴居生活。羽鳃类固着生活，而肠鳃类则穴居生活。 5 5骨骼骨骼 羽鳃类在咽的前部盲囊腹面有一棒状物，能够变硬，羽鳃类在咽的前部盲囊腹面有一棒状物，能够变硬， 过去称为口索，曾经被认为是脊索

13、的同源器官。过去称为口索，曾经被认为是脊索的同源器官。 6 6呼吸和循环系统呼吸和循环系统 气体交换可以通过鳃裂完成（由于纤毛作用，水气体交换可以通过鳃裂完成（由于纤毛作用，水 由口进入咽，经咽裂、鳃囊及鳃孔流出，在这一过由口进入咽，经咽裂、鳃囊及鳃孔流出，在这一过 程中完成气体交换），其下有血管分布集中的区域，程中完成气体交换），其下有血管分布集中的区域， 还可以通过体表完成。循环系统有可收缩的背血管还可以通过体表完成。循环系统有可收缩的背血管 和腹血管，之间以开放的血窦相连，因此，在循环和腹血管，之间以开放的血窦相连，因此，在循环 方式上属于开放式循环。前体有可搏动的方式上属于开放式循环。

14、前体有可搏动的“心脏心脏” 驱动血液循环。驱动血液循环。 7 7深透压调节和排泄深透压调节和排泄 含氮废物通过体表扩散排泄。含氮废物通过体表扩散排泄。 8 8动作协调动作协调 神经系统原始而特殊，身体表皮细胞基部的一层神神经系统原始而特殊，身体表皮细胞基部的一层神 经纤维网分别在背中线和腹中线加厚形成神经索，经纤维网分别在背中线和腹中线加厚形成神经索， 两神经索在躯干的前端相连形成一神经环再两神经索在躯干的前端相连形成一神经环再 和位于表皮下的神经网相连。中背神经索在领内形和位于表皮下的神经网相连。中背神经索在领内形 成领索，领索可能是动物的神经中枢，有巨大的神成领索，领索可能是动物的神经中枢

15、，有巨大的神 经细胞。经细胞。 9 9繁殖繁殖 雌雄异体，异体受精。受精卵经过辐射卵裂，以后雌雄异体，异体受精。受精卵经过辐射卵裂，以后 口式发育。肠鳃类形成柱头幼虫，或直接形成亚成口式发育。肠鳃类形成柱头幼虫，或直接形成亚成 体。有时也发生裂殖。羽鳃类行有性生殖及无性生体。有时也发生裂殖。羽鳃类行有性生殖及无性生 殖。殖。 分类分类 羽鳃纲羽鳃纲（ClassClass Pterobranchiata Pterobranchiata） 小型（小于小型（小于 8 8mmmm），），通常群体生活于分泌的管中，肠道为通常群体生活于分泌的管中，肠道为 “U”U”形。无鳃裂或有两对鳃裂。代表动物有杆壁形

16、。无鳃裂或有两对鳃裂。代表动物有杆壁 虫和虫和 头盘虫。头盘虫。 肠鳃纲肠鳃纲（ClassClass Enteropneusta Enteropneusta） 固着生活。有多个固着生活。有多个 鳃裂。代表动物为柱头虫。鳃裂。代表动物为柱头虫。 进化地位进化地位 半索动物的胚胎发育与棘皮动物相似，鳃裂及中空半索动物的胚胎发育与棘皮动物相似，鳃裂及中空 的背神经索又与脊索动物相似，说明半索动物与棘的背神经索又与脊索动物相似，说明半索动物与棘 皮动物和脊索动物均有亲缘关系。根据对半索动物皮动物和脊索动物均有亲缘关系。根据对半索动物 组织与胚胎的研究，证明口索与脊索既不同功、又组织与胚胎的研究，证明口

17、索与脊索既不同功、又 不同源。不同源。 脊索动物类群脊索动物类群 生物体类型生物体类型 脊索动物门（脊索动物门（PhylumPhylum Chordata Chordata）是物种丰富多样是物种丰富多样 的大门。由于这个门包含了脊椎动物，所以人们对的大门。由于这个门包含了脊椎动物，所以人们对 它进行了广泛的研究。其中没有脊椎的脊索动物在它进行了广泛的研究。其中没有脊椎的脊索动物在 进化中有很重要的意义。有时它们也被称为原索动进化中有很重要的意义。有时它们也被称为原索动 物。这个名称以前还包括半索动物在内。脊索动物物。这个名称以前还包括半索动物在内。脊索动物 大约有大约有4500045000个种

18、类，分布在海洋、淡水、介于淡个种类，分布在海洋、淡水、介于淡 水和咸水之间的水体和陆生环境。有些类群进化为水和咸水之间的水体和陆生环境。有些类群进化为 具有飞翔的能力。具有飞翔的能力。 生物学特征生物学特征 1 1脊索（脊索（notochordnotochord）：）：位于消化道和神经管位于消化道和神经管 之间的一条棒状结构，具有支持功能。所有脊索动之间的一条棒状结构，具有支持功能。所有脊索动 物的胚胎期均具有脊索，但在以后的生活中或终生物的胚胎期均具有脊索，但在以后的生活中或终生 保留，或退化并被脊柱（保留，或退化并被脊柱（vertebral columnvertebral column）代

19、替。代替。 2 2背神经管（背神经管（dorsal tubular nerve corddorsal tubular nerve cord）：）：位于位于 脊索背面中空管状的中枢神经系统。脊椎动物神经脊索背面中空管状的中枢神经系统。脊椎动物神经 管前端膨大成脑，脑后部分形成脊髓。管前端膨大成脑，脑后部分形成脊髓。 3 3鳃裂（鳃裂（gill slitsgill slits）：）：咽部两侧一系列成对的裂缝，咽部两侧一系列成对的裂缝， 直接或间接与外界相通。低等脊索动物及鱼类的鳃直接或间接与外界相通。低等脊索动物及鱼类的鳃 裂终生存在，其他脊椎动物仅在胚胎期有鳃裂。裂终生存在，其他脊椎动物仅在胚胎

20、期有鳃裂。 4 4肛后尾（肛后尾（post-anal tailpost-anal tail）：）：尾在肛门后方。肛尾在肛门后方。肛 后尾在所有的脊索动物中出现，至少在胚胎期（如后尾在所有的脊索动物中出现，至少在胚胎期（如 人类）出现。人类）出现。 以上的前以上的前3 3个特征是脊索动物的主要个特征是脊索动物的主要3 3大特征大特征 （图）。此外的肛后尾及闭管式循环系统（尾索动（图）。此外的肛后尾及闭管式循环系统（尾索动 物除外）；心脏位于消化道腹面；胚胎期原肠胚的物除外）；心脏位于消化道腹面；胚胎期原肠胚的 发育类型为原口；分节的肌节，附着在不分节的躯发育类型为原口；分节的肌节，附着在不分节的

21、躯 干上等特征为脊索动物的次要特征干上等特征为脊索动物的次要特征。 分类概述分类概述 现存的脊索动物约有现存的脊索动物约有4100041000多种，分为多种，分为2 2大类群大类群3 3个个 亚门：亚门： 原索动物（原索动物（ProtochordataProtochordata）：）：无真正的头和脑，无真正的头和脑， 又称无头类（又称无头类（AcraniaAcrania）。）。 尾索动物亚门（尾索动物亚门（UrochordataUrochordata）：）：幼体具上述幼体具上述3 3大大 特征，但脊索在尾部。变态后脊索消失，背神经管特征，但脊索在尾部。变态后脊索消失，背神经管 退 化 成 神

22、经 节 ， 鳃 裂 仍 存 在 。 成 体 具 被 囊退 化 成 神 经 节 ， 鳃 裂 仍 存 在 。 成 体 具 被 囊 （tunictunic），），大多营固着生活。大多营固着生活。 头索动物亚门（头索动物亚门（CephalochordataCephalochordata）：）：上述上述3 3大特大特 征终生存在。脊索纵贯全身，并向前延伸至背神经征终生存在。脊索纵贯全身，并向前延伸至背神经 管前端。管前端。 脊椎动物（脊椎动物（VertebratesVertebrates）：）：属于脊椎动物亚门，脊属于脊椎动物亚门，脊 索或多或少被脊柱所代替，脑和感觉器官集中于前索或多或少被脊柱所代替，

23、脑和感觉器官集中于前 端，形成明显头部，称为有头类（端，形成明显头部，称为有头类（CraniataCraniata）。）。分分 为以下几纲：为以下几纲： 圆口纲（圆口纲（CyclostomataCyclostomata）：）：无颌，又称无颌类无颌，又称无颌类 （AgnathaAgnatha）；）；无成对附肢。脊索终生存在，并出无成对附肢。脊索终生存在，并出 现雏形脊椎骨。现雏形脊椎骨。 软骨鱼纲（软骨鱼纲（ChondrichthyesChondrichthyes）：）：出现上下颌，体被出现上下颌，体被 盾鳞，出现成对的鳍，鳃裂直接开口于体外。盾鳞，出现成对的鳍，鳃裂直接开口于体外。 硬骨鱼纲（

24、硬骨鱼纲（OsteichthyesOsteichthyes）：）：骨骼一般为硬骨，体骨骼一般为硬骨，体 被硬鳞、圆鳞或栉鳞，鳃裂不直接开口于体表。被硬鳞、圆鳞或栉鳞，鳃裂不直接开口于体表。 两栖纲（两栖纲（AmphibiaAmphibia）：）：由水上陆的过渡种类，由水上陆的过渡种类， 幼体鱼形，以鳃呼吸，成体出现幼体鱼形，以鳃呼吸，成体出现5 5指（趾）型四肢，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（物共称为四足类（TetrapodaTetrapoda）。）。 爬行纲（爬行纲（ReptiliaReptilia

25、）：）：完全陆生。皮肤干燥，被以完全陆生。皮肤干燥，被以 角质鳞、角质骨片或骨板。肺呼吸。胚胎发育中出角质鳞、角质骨片或骨板。肺呼吸。胚胎发育中出 现 羊 膜 ， 与 鸟 类 、 哺 乳 类 共 称 为 羊 膜 类现 羊 膜 ， 与 鸟 类 、 哺 乳 类 共 称 为 羊 膜 类 （AmniotesAmniotes）。）。其他各纲脊椎动物称为无羊膜动其他各纲脊椎动物称为无羊膜动 物（物（AnomniotesAnomniotes）。）。 鸟纲（鸟纲（AvesAves）：）：全身被羽，前肢变为翼，适应空全身被羽，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。中飞翔生活。血液循环

26、为完全双循环，恒温，卵生。 与哺乳类共称为恒温动物（与哺乳类共称为恒温动物（EndothermEndotherm）。）。其他脊其他脊 椎动物均为变温动物（椎动物均为变温动物（EctothermEctotherm）。）。 哺乳纲（哺乳纲（MammaliaMammalia）：）：体外被毛，恒温，胎生体外被毛，恒温，胎生 （单孔类除外），哺乳（具乳腺）。（单孔类除外），哺乳（具乳腺）。 起源与进化起源与进化 1 1脊索动物与无脊椎动物的区别与联系脊索动物与无脊椎动物的区别与联系 l l 脊索脊索：脊索动物具有纵贯背部的脊索，后被：脊索动物具有纵贯背部的脊索，后被 脊柱所代替；无脊椎动物无脊索或脊柱。

27、脊柱所代替；无脊椎动物无脊索或脊柱。 l l 中枢神经中枢神经：脊索动物中空的神经中枢位于背：脊索动物中空的神经中枢位于背 部；无脊椎动物中枢神经呈索状位于身体腹面。部；无脊椎动物中枢神经呈索状位于身体腹面。 l l 鳃裂鳃裂：脊索动物生活史的全部或部分时期具：脊索动物生活史的全部或部分时期具 有鳃裂；无脊椎动物不具鳃裂。有鳃裂；无脊椎动物不具鳃裂。 l l 心脏位置心脏位置：脊索动物心脏位于消化道腹面；：脊索动物心脏位于消化道腹面； 无脊椎动物心脏位于消化道背面。无脊椎动物心脏位于消化道背面。 生物化学方面生物化学方面：脊索动物参与肌肉收缩能量代谢：脊索动物参与肌肉收缩能量代谢 的非蛋白质含

28、氮浸出物是磷酸肌酸；无脊椎动物的的非蛋白质含氮浸出物是磷酸肌酸；无脊椎动物的 是磷酸精氨酸。是磷酸精氨酸。 脊索动物除上述特征外，其一些结构也见于一些脊索动物除上述特征外，其一些结构也见于一些 无脊椎动物中，如后口、三胚层、两侧对称、真体无脊椎动物中，如后口、三胚层、两侧对称、真体 腔、分节现象、闭管式血液循环等。两者的结构比腔、分节现象、闭管式血液循环等。两者的结构比 较见（图）。较见（图）。 2.2.脊索动物的起源脊索动物的起源 l l 脊索动物无疑是由无脊椎动物起源的。而其脊索动物无疑是由无脊椎动物起源的。而其 中的棘皮动物和半索动物与脊索动物的亲缘关系较中的棘皮动物和半索动物与脊索动物

29、的亲缘关系较 近的观点为大多数人所接受。近的观点为大多数人所接受。 l l 经推测，脊索动物的祖先可能类似于尾索动经推测，脊索动物的祖先可能类似于尾索动 物的幼体，它向两个方向发展，一是经过变态，成物的幼体，它向两个方向发展，一是经过变态，成 体为固者生活，具鳃裂作为取食和呼吸器官；另一体为固者生活，具鳃裂作为取食和呼吸器官；另一 个方向是幼体期延长并适应新的生活环境，不再变个方向是幼体期延长并适应新的生活环境，不再变 态，产生生殖腺并进行繁殖（即幼体性成熟），进态，产生生殖腺并进行繁殖（即幼体性成熟），进 而发展出新的一类动物，即具有脊索、背神经管和而发展出新的一类动物，即具有脊索、背神经管和 鳃裂的自由运动的脊索动物。鳃裂的自由运动的脊索动物。