(一)课程名称:动物学(上)
(二)学时学分:周3学时,3学分
(三)预修课程:植物学
(四)使用教材:
刘凌云 邓光美 主编:《普通动物学》(第三版)
(五)教学参考书(3本以上):
1.许崇任,程 红. 动物生物学.北京:高等教育出版社.
2.刘 恕,曾中平. 动物学.北京:高等教育出版社.
3.马克勤,郑光美.脊椎动物比较解剖学.北京:高等教育出版社
(六)教学方法:(课堂讲授,启发式,课堂讨论等)
(七)教学手段:(多媒体教学,传统讲授,网络教学等)
(八)考核方式:(闭卷考试,开卷考试,口试等)
(九)学生创新精神与实践能力的培养方法:
1.开设综合性设计性实验;
2.增加社会实践,调研;
3.积极组织开展大学生科技创新活动;
4.吸收学生到教师课题中开展科学研究;
5.改革教学评价制度,积极探索新的适合人才培养的新方法。
第十四章 脊索动物门
教学学时:2学时
教学目的与要求:
本章内容前半部分主要特征和分类概述是学习以后各章的基础,应重点掌握。学习时应多分析、比较、归纳、概括,以后的各章应与本部分对照;
教学重点
头索动物终身具有脊索动物的三大主要特征,又具有与某些高等无脊椎动物的相同性状,是无脊椎动物进化到脊椎动物的过度类群,掌握文昌鱼形态结构特点为本章重点。
教学难点:
文昌鱼的演化。
本章主要阅读文献资料(要求有3本或3篇以上)
1.郑作新.脊椎动物分类学.北京:农业出版社,1982.
2.罗默.脊椎动物的身体.北京:科学出版社,1965.
3.郝天和.脊椎动物学(上、下).北京:高等教育出版社,1959,1964.
第一节 脊索动物门的主要特征
一.一般形态
(一)体制
1. 对称性:两侧对称。一切运动能力较高的动物,都是两侧对称。
2. 肛后尾
脊索动物的肛门或泄殖孔之后,有一个尾,称肛后尾。肛后尾内具骨骼和肌肉,但无消化管和体腔。尾是运动器官,在鱼类尤为如此。四足类的尾仅有辅助运动和平衡作用。具有肛后尾是脊索动物门四大特征之一。
脊索动物中,最低等的、不很活动的半索类和尾索类的成体没有肛后尾。
(二)体节
身体有分节现象。但脊索动物的分节与无脊椎动物的分节不同。脊索动物的分节主要表现在中胚层,特别是肌节和与肌节连系的骨骼、血管、和神经。而无脊椎动物的分节不仅表现为中胚层,也包括外胚层。当然,内胚层在脊索动物和无脊椎动物都是不分节的。
(三)体壁:三胚层。
(四)体腔
真体腔。脊索动物为后口动物,其体腔产生的方式为肠腔法,与棘皮动物等少数无脊椎动物相似。
二.运动
骨骼
1. 脊索
脊索是一条纵贯全身的棒状结构。位于消化道背面,神经管腹面。不分节。它相当坚韧,有弹性且能弯曲,有保持体形的作用。脊索由中胚层产生。组成脊索的细胞一般富含液泡,脊索之所以有一定硬度,就是由于液泡的膨压所致。脊索之外,有一层结缔组织膜,叫脊索鞘。具有脊索是脊索动物门四大特征之一。
在脊索动物门中,只有头索动物亚门(如文昌鱼)和一些低等脊椎动物,如圆口类才终生保留脊索。尾索动物亚门(如海鞘)只在幼体阶段尾部具脊索。较高等的脊椎动物亚门则只在胚胎时期有脊索,在以后的发育中,就被脊柱所代替(脊索和脊柱都产生于中胚层,但脊柱不是脊索产生的),而脊索本身则完全退化或仅留残余。
2. 内骨骼:低等的脊索动物的内骨骼主要是脊索。脊椎动物亚门的脊索退化,内骨骼主要是由中胚层产生的硬骨和软骨。
三.消化和呼吸
咽裂:是消化管前部(咽)两侧壁通到身体表面的成对的孔。在原始脊索动物,由口入咽的水经咽裂排出体外,水中的食物则被咽裂截留而送入肠中。因此咽裂的原始机能是摄食器官,并且这样的摄食方式称为滤食。咽裂周围的组织在水通过时可与水发生气体交换,即咽裂也具有呼吸的机能。在高等的水生脊椎动物(即鱼类),咽裂之间产生了具呼吸机能的鳃。而陆生脊椎动物由于其摄食和呼吸方式都改变了,咽裂在成体已消失。但在胚胎仍然出现咽裂或其遗迹(如哺乳动胚胎有咽囊,但裂孔不开通)。具有咽裂是脊索动物门四大特征之一。
四.循环
心脏位于消化管腹侧,血液在背血管内向后流动。与无脊椎动物相反。
五.神经
神经管:是一条由神经细胞构成,位于脊索背侧的管状结构。其前端扩大为脑。而无脊椎动物的神经索位于消化管腹侧,且是实心的。脊索动物的神经管也不是由无脊椎动物的神经索演化而来,而是由皮下神经丛发展来的。具有神经管是脊索动物门四大特征之一。
第二节 脊索动物门的分类概述
脊索动物门约4万种。分为四个亚门:半索动物亚门、尾索动物亚门、头索动物亚门和脊椎动物亚门。其中,前3个亚门身体结构比较简单,常合称为原索动物。
一.尾索动物亚门
二.头索动物亚门
三.脊椎动物亚门
(一)圆口纲
(二)鱼纲
(三)两栖纲
(四)爬行纲
(五)鸟纲
(六)哺乳纲
第三节 尾索动物亚门
亚门的特征
(一)一般形态
体形和体壁
仅幼体具肛后尾,成体尾消失。
成体体外具一被囊。由表皮分泌的被囊素组成。身体瓶状,仅有2孔通体外。上端正中有一进水管,其内端是口;侧面有一出水管,与外套膜所包围的围咽腔相通。
(二)运动(附肢)
骨骼:海鞘无骨骼,靠围咽腔内的水流产生内压以支撑身体和保持形状。
脊索:仅幼体的尾部具脊索,故名尾索动物。成体脊索随尾部的消失而消失。
(三)消化和呼吸
咽裂胚胎时期只有3对,但在发育过程中被分隔为很多。咽内壁腹侧和背侧中央各有一个具纤毛细胞和腺细胞的纵沟,分别称内柱和咽上沟。除内柱和咽上沟外,整个咽内壁和咽裂处均具纤毛。纤毛不断摆动,使外界的水进入进水管,经口入咽,再经咽裂进入围咽腔,最后经出水管流出。在此过程中,内柱和咽上沟中的腺细胞分泌粘液将随水流入的食物颗粒粘成食物团,进入咽后的消化管消化吸收,残渣经肛门排入围咽腔,再随水流经出水管排出体外。
咽内壁有丰富的毛细血管,当水流经过咽裂时进行气体交换。
(四)神经
幼体具神经管,从身体后部一直延伸到尾末端。成体由于营固着生活,中枢神经退化为一个神经节,位于进水管和出水管之间的外套膜上。
(五)生殖和发育
1. 生殖:雌雄同体,自体或异体受精。
2. 发育
受精卵经发育,孵化出蝌蚪状的幼体,幼体具所有脊索动物的特征,用身体前端的突起附着在某一物体上,开始变态:(1)其尾部连同其中的脊索逐渐萎缩消失,神经管退化为神经节,感觉器官消失;(2)咽部扩大,咽裂数目增加;(3)身体背侧的靠近附着突起处生长迅速,其他部位生长迟缓,致使身体变形及内部器官旋转、位移,口移到与附着端相对的另一端;(4)形成外套膜和围咽腔,形成被囊。
第四节 头索动物亚门
亚门的特征
(一)一般形态
体形:小鱼状,肛后尾明显,但无头和躯干之分。
(二)运动
骨骼——脊索:纵惯全身,向前超过神经管直至身体最前端。故称头索动物。
(三)消化和呼吸:咽裂通围咽腔中,围咽腔又以一腹孔与外界相通。咽的腹侧有一纵沟,称内柱。咽和内柱的壁上有纤毛,激起水流,进行摄食和呼吸。
(四)循环:闭管式循环。尚无心脏的分化。
(五)神经:脑和脊髓的分化不明显。神经管背面尚未完全愈合,具有一条纵行的裂缝。
(六)排泄:排泄器官为肾管。一端为盲管,靠渗透作用吸收血液或体腔液中的代谢废物,再经肾孔排到围咽腔。
(七)生殖和发育
1. 生殖
雌雄异体,生殖腺多对,无生殖导管,生殖细胞穿过生殖腺壁和体壁,进入围咽腔中。再随水流而出体外。于外界海水中受精。
2. 发育
神经管和脊索的发生:
神经管:原肠胚背面外胚层逐渐变平,形成一条纵行的神经板,神经板细胞向下陷,而神经板两侧的外胚层细胞首先翘起形成一对纵褶,两纵褶逐步靠拢,直至在背中线完全愈合。同时,下陷的神经板的两侧向上弯曲,最后两边缘在背面闭合,形成神经管。
脊索:在原肠背面中央出现一条纵行隆起,即脊索中胚层,随后这条隆起从原肠分离而形成脊索。
第五节 脊椎动物亚门
脊椎动物亚门的类征
(一)一般形态
体形:出现明显的头部。
(二)运动——骨骼
内骨骼:出现由中胚层产生的内骨骼。包括硬骨和软骨。中胚层产生的硬骨,是脊椎动物所特有的。
脊柱:出现了属于内骨骼的脊柱,逐步替代退化的脊索,成为支持身体的中轴。
(三)循环:闭管式循环,具红血球。
(四)神经和感官
1. 神经:神经管前端发展为脑。
2. 感官
头部具3对感官:鼻、眼和耳(内耳)。
脊椎动物内耳的结构模式:
内耳由几个囊和几个半环形的管(半规管)组成,各囊和管的内腔是相通的,形成一个封闭的管道系统,称膜迷路。整个膜迷路外面,又被一形状相同但内径稍大的由骨骼形成的壁包围,这一骨壁称骨迷路。膜迷路与骨迷路之间的间隙,称外淋巴池。膜迷路内充满组织液,称为内淋巴液;外淋巴池内也充满组织液,称外淋巴液。内耳中的囊主要包括椭圆囊和球状囊。球状囊在椭圆囊下面。球状囊底壁后端还可向下突出一瓶状囊。球状囊发出一内淋巴管。半规管通常3对,各管的两端都连在椭圆囊上。每管各占三维空间的一个平面:前半规管、后半规管和水平半规管。
(五)排泄
出现了肾脏,代替原索动物分节排列的肾管。肾脏中有司排泄作用的肾单位。
脊椎动物的肾脏有前肾、中肾和后肾,它们的差别不仅是着生位置上的不同,而且其肾单位的结构也是不同的。前肾主要存在于脊椎动物的胚胎时期,成体仅某些圆口类(如盲鳗)具有。前肾的肾单位包括一肾小管,与无脊椎动物的后肾管相似,肾小管具一带纤毛的喇叭状肾口,并与体腔相通。背大动脉有分支伸抵肾口旁,并结成一团微血管球,称肾小球。血液中的代谢废物从微血管球处渗透到体腔中,随即被肾口收集并流入肾小管。肾小管的另一端与一总管相通,总管末端通体外。
中肾为鱼类和两栖类成体的排泄器官,肾口已不再起作用并逐渐退化封闭,肾口附近的一段肾小管靠近微血管球并产生凹陷,最后形成具有两层壁的杯状深凹,并将微血管球包入其中,称肾小球囊。肾小球囊和微血管球合称肾小体,为中肾的肾单位。到了中肾阶段,共有2对泄殖管道,中肾管和牟勒氏管。多数脊椎动物的中肾管在雌体为输尿管,在雄体兼有输尿和输精的作用;牟勒氏管,在雄体退化,在雌体则成为输卵管。
后肾存在于羊膜动物。肾口完全消失。原来的中肾管基部生出突起并形成专职输尿的后肾管。中肾退化成为一些生殖系统的附属结构。而中肾管在雄性完全成为输精管;雌性则消失。后肾动物的输卵管仍然是牟勒氏管。
第六节 脊索动物的起源
仅有两个胚层的腔肠动物是一切三胚层动物的共同祖先。由腔肠动物演化出2大支,即原口动物和后口动物。在后口动物这一支中,脊索动物又起源于棘皮动物。
思考题:
P347—1、2、3、5、11
第十五章 圆口纲
教学目的与要求:
本纲动物一方面表现了它们在脊椎动物中的原始性特征,另一方面又显示出与半寄生生活有关的特化性。
教学重点:
本章重点是掌握圆口纲的原始性特征。
教学难点:
特化特征掩盖下的原始性特征。
本章主要阅读文献资料(要求有3本或3篇以上)
1.郑作新.脊椎动物分类学.北京:农业出版社,1982.
2.罗默.脊椎动物的身体.北京:科学出版社,1965.
3.郝天和.脊椎动物学(上、下).北京:高等教育出版社,1959,1964.
第一节 圆口纲
纲的类征
一.一般形态
体壁:体表无鳞片。表皮内有粘液腺。
二.运动
1. 骨骼系统:仅有软骨,无硬骨。
(1)头骨:无上下颌。颅骨不完全。
(2)咽骨(咽颅):为一软骨条相编结而成的软骨篮,称鳃笼,与其他脊椎动物的咽弓没有同源关系,鳃笼紧贴在皮下,包在鳃囊外面,不分节;而咽弓是分节的,着生于咽内壁。
2. 脊索:脊索终生保留。
3. 鳍:无偶鳍。具奇鳍。
三.消化:无真正的齿。具角质齿。肛门与泄殖孔分开。出现独立的肝脏。
四.呼吸:呼吸器官为囊鳃。
五.循环:出现了心脏,包括静脉窦、心房(心耳)和心室。
六.神经和感官
(一)神经:脑分化为大、间、中、小、延脑,但排列在同一平面,无脑弯曲现象。
(二)感官
(1)鼻:外鼻孔1个。
(2)眼:1对
(3)内耳:结构还很简单。
七.排泄:肾脏1对,长条形,输尿管通泄殖窦,再以泄殖孔开口于肛门后方。
八.生殖:生殖腺1个。无生殖导管。精子和卵子突破生殖腺壁落入体腔,经泄殖窦上1对腹孔进入泄殖窦,再经泄殖孔排出体外。体外受精。
第二节 分类概述
1.七鳃鳗目
2.盲鳗目
思考题:
P353—1、5.
第十六章 鱼纲
教学学时:4学时
教学目的、要求与教学重点:
本章按照教学大纲规定,是在简单了解圆口纲特征的基础上开始学习的。由于鱼类在书中是脊椎动物亚门之始,作为脊椎动物知识基础,其重点为代表动物----鲤鱼的结构、功能和适应水生生活的特点(软骨鱼与之作比较)以及纲和我国鱼类各主要目的特征和分类。
教学难点:
本章的难点在鲤鱼的骨骼系统、排泄系统及分类,学习时结合实验实际观察进行。
本章主要阅读文献资料
1.孟庆闻等.鱼类比较解剖学.北京:科学出版社,1959.
2.孟庆闻等.鱼类学.上海:上海科学技术出版社,1989.
第一节 概述
鱼纲是体被骨鳞、以鳃呼吸、鳍游泳、有上下颌的变温水生脊椎动物。种类多(2万多种,脊椎动物中最多的类群)、分布广(适应辐射);千姿百态。
现存鱼种在不同栖居水域中所占百分比
鱼类出现于古生代志留纪,到泥盆纪已演化出四大类型(4.4-4亿年)
1.棘鱼类:原始有颌类动物,最早的鱼类是棘鱼类,出现于晚志留世,已有上下颌,还有偶鳍。
2.盾皮鱼:体被盾甲、软骨、歪尾型,石炭纪灭绝。体被盾甲、软骨、歪尾型,石炭纪连同棘鱼一起灭绝
3.软骨鱼:泥盆纪,长期的造山、造陆运动使内陆水域大面积缩小,原始的鱼类中产生出两种适应方式,一是由内陆水域迁居海中。
4.硬骨鱼:最古老的硬骨鱼是古鳕类。演化出内鼻孔鱼类和现代鱼类主体辐鳍鱼类。另一类则是由体内出现能用空气呼吸的原始“肺脏”,在必要时代替鳃的功能。
第二节 鱼纲的主要特征
从水环境的理化特性(陆地、空气)和鱼在形态、结构、生理机能对水环境的适应。
环境不同,生活习性各异,体形差别。
纲的特征
一.一般形态
(一)体壁
体表密布盾鳞。
脊椎动物祖先体表具骨甲,骨甲由外至内分4层:透明齿质、类齿质(整列质)、松骨、密骨。
盾鳞是由骨甲退化而成,即外2层发达而内2层退化消失。最外层为透明齿质,由表皮细胞所分泌,来源于外胚层。齿质属中胚层。
盾鳞可不断脱落和再生。
(二)体腔:体腔被横隔膜分为围心腔和胸腹腔两部分。
二.运动
(一)骨骼
内骨骼均为软骨。
1. 头骨
(1)脑颅:有四壁和腹壁,背壁不完全,背壁上有一大孔,称囟门。
(2)咽颅
颌的起源和咽弓:
软骨鱼纲及其之后的高级鱼类咽部的骨骼为左右2列成对的咽弓(弓状咽骨骼)或鳃弓。每个鳃弓有2根主要骨骼,即上鳃骨和角鳃骨,此2骨骼之间的关节向后,而上下端向前,形成“〉”状。上鳃骨的上端还分出一咽鳃骨,角鳃骨的下端分出一下鳃骨和基鳃骨。左右两基鳃骨常在腹端愈合,前后几个基鳃骨又常在腹中线连接。鳃弓位于每两咽裂之间。向外伸出一些骨条名鳃条,以支持鳃片;向内(咽腔)伸出一些骨条名鳃耙,以截留食物。据推断,在动物进化中,最原始的无颌阶段有8对咽裂和9对咽弓。有颌类中变为颌的咽弓是由前至后的第3对,这对咽弓称颌弓。后一对名舌弓。之后是支持第1~5对鳃片的骨骼。颌弓之前还有2对颌前弓。颌前弓及其间的咽裂均退化。
软骨鱼纲咽颅的特点:
①颌弓:软骨鱼纲的颌有2对软骨,上一对形成上颌,名腭方软骨,下一对组成下颌,名梅氏软骨。
②舌弓:上鳃骨变为连接颌与脑颅的舌颌软骨,角舌骨和基舌骨均存在,舌由基舌骨支持。
③正常咽弓:共5对。
2. 脊柱
脊柱在脊索的周围形成,由相互关节的多个脊椎组成, 除支持身体外,脊柱还有保护脊髓的功能。
每个脊椎由中部的椎体、椎体背侧的髓弓和椎体腹侧的脉弓组成。椎体内有一腔,腔的中段较细而前后段扩大,使椎体前后端成为半球形的凹。这种脊椎称双凹型。退化的脊索即充满椎体腔。髓弓由1对髓突和1条髓棘组成倒写的“Y”形。两髓突之间的腔为脊髓通过之处。脉弓只存在于尾椎,也有脉突和脉棘组成“Y”形。两脉突之间的腔是尾部血管通过之处。躯椎的不形成脉弓,躯椎的不形成脉弓,只有1对横突,横突接1对肋骨。
3. 附肢(鳍)骨
软骨鱼类的鳍包括2对偶鳍和数个奇鳍,前一对偶鳍称胸鳍,后一对为腹鳍。奇鳍包括背鳍、尾鳍和臀鳍(肛鳍)。 鳍的远端(远离身体的一端)大部分均由弹性鳍条支持,弹性鳍条不是骨骼,为一种弹性蛋白质;鳍的近端(靠近身体的一端)则由一列或几列纵行(或辐射状排列)软骨(辐射鳍骨)支撑。
(1)胸鳍:其肢带称肩带,每侧的肩带为1块弯曲为“L”状的软骨,左右两个肩带则愈合成“П”(下端向前)。其左右结合端称乌喙部;游离端称肩甲部,肩甲部通过肌肉(而不是直接)连于脊柱。肩甲、乌喙的结合部有关节与鳍的纵行软骨连接。
(2)腹鳍:其肢带称腰带,为一根软骨棒,不弯曲,左右愈合,有关节与鳍软骨相连。也不直接连于脊柱。雄性鱼类腹鳍缘向后延伸形成一个指状结构,称鳍脚,为雄性交配器官。
(3)奇鳍:背鳍和肛鳍有辐射软骨。尾鳍只有鳍条而无明显的软骨。
(二)肌肉:体肌由肌节组成。肌节形态为侧写的“W”形。(软骨)鱼类出现一水平肌隔,把所有肌节分为轴上肌和轴下肌。
三.消化
(一)消化道
上下颌具齿,其结构与盾鳞相同,与其他脊椎动物的齿同源。出现了明显的胃。肠内具螺旋瓣,起到增加消化吸收面积和减小食物在肠中的通过速度的功能。肠通入共泄腔(板鳃类)或单独通体外(全头类)。
(二)消化腺
具1胆囊。肝的功能除分泌胆汁外,更主要的还是营养物质的储存和加工、合成尿素、尿酸等。
出现胰脏。它是一个消化腺,分泌消化酶,有胰管通入肠前端。同时胰也是一个内分泌腺,分泌的胰岛素直接进入血液中,而无管道,故称内分泌腺。
四.呼吸
咽裂一般5对,其中第1对为颌弓与舌弓之间的水孔。鳃为片状,位于咽裂之间。鳃上皮是消化道上皮与表皮共同向咽裂内延伸而成,但界限不清。水孔前壁的鳃称伪鳃。舌弓仅后壁有鳃,为半鳃。舌弓之后有4对正常的全鳃,最后一对咽裂的后壁无鳃上皮。鳃片内的结缔组织由鳃弓延伸到体表,称鳃隔。
五.循环
由心脏压出的缺氧血通过鳃后,不再回到心脏,而是直接流到全身各处后再回心。血液循环一周只过心一次。这样的循环类型称单循环。鱼类均属此类型。
(一)心脏:包括静脉窦、心房、心室和动脉圆锥4个腔。
(二)动脉
由动脉圆锥流出的血液进入一条腹大动脉。然后分出5对入鳃动脉分别进入舌弓和第1~4正常鳃。身体背部1对背大动脉根,收集身体同侧的各出鳃动脉之血液,向前为头部供血,向后背大动脉根在咽后合并为1条背大动脉。背大动脉又分出若干成对或单条的小动脉到躯干各部。
(三)静脉
主要的静脉有前主静脉和后主静脉各1对,同一侧的前后主静脉汇入1条总主静脉,左右总主静脉分别注入静脉窦。这种“H”形的静脉系为水生脊椎动物所特有。
出现了侧静脉。1对侧静脉汇集前后肢(偶鳍)和腹侧肌肉的血液后也注入同侧的总主静脉。
出现肾门静脉。尾静脉分为2支,即1对肾门静脉入肾,经排泄后,由肾静脉出肾,再注入1对后主静脉。
胃肠血液经1条肝门静脉入肝,进行解毒和营养储存后,经肝静脉出肝,注入静脉窦。
脾:为一造血和免疫器官。
六.神经和感官
(一)神经
1. 中枢神经系统
脑
(1)大脑:包括1对大脑半球,每大脑半球连着1个嗅叶。大脑中的空腔为第1、2脑室(侧脑室)。大脑已分化出纹状体,初步成为一个联络和调节中心。
(2)间脑:其背面有松果体。间脑中的空腔为第三脑室。间脑腹部为丘脑下部其末端连接垂体。垂体属内分泌器官。
(3)中脑:其背部两侧为一对视叶。中脑顶部是无羊膜类脑的调节中心。
(4)小脑:为运动中枢。
(5)延脑:内腔为第四脑室。延脑后接脊髓。
2. 周围神经系统
(1)脑神经
软骨鱼类有脑神经10对。
(2)脊神经
每1体节1对,由脊髓两侧发出。每对每侧的脊神经在发出时包括背根和腹根2支,背根由感觉神经纤维组成,内有神经节;腹根由运动神经纤维组成。从软骨鱼类开始背根和腹根在离开脊髓不远处交叉,交叉后分为均含感觉和运动纤维的3支:背支、腹支和脏支。
(二)感官
1. 鼻:鼻1对。有软骨保护的1对嗅囊内为鼻腔。鼻腔以头部腹面口两侧的1对外鼻孔通体外。鼻腔无内鼻孔通口腔。
2. 眼:眼1对,其结构与一般脊椎动物相同。靠移动晶体的前后位置来聚焦,而不能改变晶体的凸度。无眼睑。
3. 内耳:包埋在听软骨囊内,包括椭圆囊、球状囊和3个相互垂直的半规管。瓶状囊不明显。
4. 侧线器官:为皮下的管状结构,管内有很多神经丘,为水流感觉器。
七.排泄
胚胎时期为一对前肾。成体为一对中肾。前肾萎缩。中肾管输精,另外形成的副肾管输尿。输尿管开口于泄殖腔。软骨鱼类无膀胱。
直肠腺:有1管通入肠末端,分泌氯化钠浓溶液,以调节体液渗透压。
八.生殖和发育
(一)生殖
与圆口类不同,软骨鱼类出现了生殖导管。
1. 雄性生殖系统:精巢1对,输精管(古肾管),后段常膨大为储精囊,左右储精囊后端愈合为泄殖窦,并通入泄殖腔。1对精液囊开口于泄殖窦。泄殖腔以泄殖孔通体外。
2. 雌性生殖系统:卵巢1对。输卵管不与卵巢直接相连(除真骨鱼类外,其它有颌类都如此),在体腔中具一喇叭状开口。卵子成熟后破卵巢壁而出,落入体腔中,靠体腔液和喇叭口纤毛的作用,经喇叭口进入输卵管。输卵管前部膨大为壳腺,分泌卵壳;后部称子宫;左右2管相合并开口于泄殖腔。
鲨鱼为体内受精。
(二)发育
有些种类卵在子宫内发育,形成胎盘,最后直接产出幼鱼,称胎生。保证了成活率,在进化中经久不衰。
第二节 软骨鱼纲的分类
一.板鳃亚纲:水孔常存在,正常鳃裂5对(少数6或7对),有共泄腔。各鳃裂单独通体外,无鳃盖。快速游泳。
(一)鲨总目:体大多纺锤形,鳃裂侧位,胸鳍正常。
(二)鳐总目:胸鳍与躯干部愈合呈盘状,背腹扁平。鳃裂腹位。游泳主要靠胸鳍。底栖。
二.全头亚纲:鳃裂4对,外被1皮肤膜鳃盖,仅以1对鳃孔通体外。无共泄腔,泄殖孔和肛门分别开口于体外。
第三节 软骨鱼纲的演化地位
软骨鱼类更可能是鱼类中最后出现的,骨骼退化、生殖特化的,偏离演化主流的一支海生有颌类。
第四节 辐鳍鱼纲(或硬骨鱼纲)的特征
一.一般形态
体壁
原始辐鳍鱼类体表具硬鳞。硬鳞由原始骨甲演变而成,骨甲的透明齿质发达并成为多层的硬鳞质,中间的两层,即整列质和松骨层退化,密骨层仍保留。而高级的辐鳍鱼类硬鳞中的硬鳞质也逐步消失,剩下很薄的硬骨(密骨层)构成的圆鳞。有些圆鳞后缘(游离端)有齿状突起,特称栉鳞。
二.运动
骨骼
大部分都是硬骨,包括两种来源:一为软骨原骨,即需经过软骨阶段,然后经骨化而形成;另一为膜原骨,即直接形成硬骨,不经软骨阶段。膜原骨是由古代鱼类体表硬鳞愈合并沉入皮下而成。
1. 头骨
除软骨原骨形成的原颅外,脑颅顶部骨甲演化而成膜颅骨。
2. 附肢(鳍)骨
鳍的主要支持成分是骨质鳞演化而成的、分节且分支的鳞质鳍条,一条鳍条代表一列鳞。鳍两面的真皮各产生同样的鳞质鳍条,因此鳍条为两层。这与软骨鱼的蛋白质弹性鳍条不同。这样的鳍条由鳍基部辐射状地向外伸展在鳍内,故名辐鳍鱼纲。部分鳍条形成不分节、不分支的棘。
(1)胸鳍
除属于软骨原骨的肩甲骨和乌喙骨外,增加了多块膜原骨,其中的锁骨将肩带连接于头骨。自两栖类以上,肩带与头骨并不直接相连,这样就增加了前肢的活动,也使头部能灵活转动。
胸鳍中的辐射鳍骨退化。
软骨鱼两对偶鳍的着生位置是相互平行的,而硬骨鱼类的则相互垂直,运动的互补性增强。
(2)腹鳍:腰带仅有1对属软骨原骨的无名骨。无辐射鳍骨,鳍条直接生于腰带上。
(3)奇鳍
尾型:歪型尾可能是鱼类原始的尾型。后来的鱼类出现了肺和鳔而获得浮力,鱼体的上浮不再需要尾部的动力,尾的作用只需把身体推向前,于是演化成正型尾。正型尾外观对称,但内部的脊柱末端几个椎体略弯向上。
三.消化
(一)消化道
齿着生在颌及口腔内的一些骨骼上。无明显的胃。肠螺旋瓣已缩小或消失,肠前端突出若干幽门盲囊,以增加消化面积。共泄腔消失,多数种类具肛门和泄殖孔。
(二)消化腺
肝和胰合在一起,称肝胰脏。
四.呼吸
1. 水孔和伪鳃:水孔消失,而伪鳃则变为腺体。
2. 鳃盖:具硬骨形成的鳃盖。
3. 鳃:舌弓后缘的半鳃消失。各鳃弓上的鳃隔消失,形成(双)梳状鳃,其呼吸面积较板状鳃提高。
4. 肺和鳔:硬骨鱼类的祖先出现了肺作为辅助性呼吸器官,由消化管壁向体腔突起而成,后来肺被改造为一种控制身体沉浮的器官,称鳔。硬骨鱼能增加或减小鳔内气体及其压力,从而改变鱼体比重,使鱼稳定在所需的深度,而不必以肌肉的连续运动来保持。有鳔管通消化管的鳔称开鳔型;无鳔管的称闭鳔型。
五.循环
(一)心脏:动脉圆锥逐步消失,被动脉球替代。动脉圆锥是心室的延伸;动脉球则是腹大动脉基部的膨大,因而动脉球不具横纹肌只具平滑肌,不能搏动,内部也无瓣膜,其是提高并维持血压。
(二)动脉:仅剩4对动脉弓。
(三)静脉:基本与软骨鱼相似,不同点在于:无侧静脉;肾门静脉仅具左侧,在具肾门静脉的脊椎动物中,仅辐鳍鱼类如此不成对。
六.神经和感官
(一)神经
大脑:两半球尚未完全分开,其内部的两侧脑室的共同部分比软骨鱼还大。机能仅限于嗅觉。
(二)感官
1. 鼻:鼻孔不通入口腔。
2. 眼:与软骨鱼相似,眼球内由视网膜伸出镰状突,供眼球内部营养。
3. 内耳
韦伯氏器:鲤形目的鳔与由最前4个脊椎分出的小骨组成的韦伯氏器相连,外界水体的振动可引起鳔内空气的振动,再由韦伯氏器传至内耳。
4. 侧线器官:常为管式。
七.排泄
1对中肾,中肾管输尿,2管末端汇合为膀胱,再通至泄殖窦,泄殖孔开口于肛门后方。
八.生殖
与软骨鱼不同,生殖导管与肾管无关,而是由生殖腺壁延伸而成,这在脊椎动物中是少有的例外。卵巢不经体腔而直接连输卵管。
体外受精。
第五节 辐鳍鱼纲的分类
本纲分3亚纲,各亚纲特征的比较见下表:
特征
软骨硬鳞亚纲
全骨亚纲
真骨亚纲
鳞
硬鳞
透明齿质被薄的硬鳞
圆鳞
尾
歪型
简化的歪型
正型
鳃隔
完全
逐步缩短
极短
水孔
存在
消失
消失
肺——鳔
肺
过渡形式,仍有一定呼吸机能
鳔
动脉圆锥
存在
缩小
消失(有动脉球)
肠螺旋瓣
存在
缩小
消失
幽门盲囊
无
无
存在
第六节 辐鳍鱼纲的演化地位
辐鳍鱼不是陆生脊椎动物的祖先,与软骨鱼类一样,是进化的另一个盲端。
第七节 肌鳍鱼纲的类征
一.一般形态
体壁:除躯体外,鳍上也具鳞片。
二.运动
(一)骨骼
骨骼为硬骨。
附肢(鳍)骨
偶鳍内有相当于其它鱼类辐射鳍骨的骨骼,包括1分节的轴骨,轴骨两侧(肺鱼,双列型)或一侧(总鳍鱼,单列型)有几列相互平行的分支。轴骨近体端连于肢带。鳍的边缘仍保留鳞质鳍条。
尾型:原始肌鳍鱼的歪尾具有明显的脊上叶,在演变为对称尾时,脊柱末端直向正后方,脊上叶与脊下叶等大,成为内外都对称的圆型尾。
(二)肌肉
鳍内具肌肉。
三.消化:肠螺旋瓣发达,无幽门盲囊。
四.呼吸:鳃多退化或数目减少。肺未变为鳔。
五.循环
(一)心脏:具动脉圆锥,无动脉球。
(二)动脉:初步形成的肺循环。
六.生殖:卵巢不连输卵管。
第八节 鱼类的起源和进化
原始的有颌类有棘鱼和盾皮鱼。软骨鱼类是盾皮鱼演化而来的。棘鱼发展为硬骨鱼类,其中一支为辐鳍鱼类,另一支为肌鳍鱼。肌鳍鱼中的扇骨鱼则发展为四足类。
思考题
P416—1、2、5、6.
第十七章 两栖纲
教学学时:3学时
教学目的、要求与教学重点:
两栖纲动物是由古代总鳍鱼演化来的,在脊椎动物演化史上,具有划时代的重大意义,完成了由水生向陆生的转变。本章重点是掌握两栖类的躯体结构与功能的特征,从而认识两栖类是水生脊椎动物到陆生脊椎动物的过度类型。此外,还应掌握个体变态发育的特点。
教学难点:
蛙的呼吸、循环及变态发育。
参考文献:
1.刘承钊等.中国无尾两栖类.北京:科学出版社,1961.
2.田婉淑等.中国两栖爬行动物鉴定手册.北京:科学出版社,1986.
3.冯孝义.中华大蟾蜍的系统解剖.北京:高等教育出版社,1988.
教学内容:
第一节 水陆环境的主要差异以及陆生脊椎动物(四足类)面临的主要矛盾
一.空气含氧量比水中充足:产生了空气呼吸器官——肺。
二.水的密度比空气大:偶鳍改造为四肢。
三.温度的恒定性:动物由变温向恒温进化。
四.湿度:产生各种皮肤衍生物。羊膜卵出现。
第二节 两栖纲的特征
一.一般形态
体壁
表皮:角质化程度不高,所以存在皮肤呼吸与水份散失的矛盾,这是两栖类适应陆生生活的不完善性之一。表皮内具粘液腺,可保持皮肤湿润,以利于呼吸。
真皮
表皮和真皮内具色素细胞。
二.运动
(一)骨骼
1. 头骨
软骨脑颅骨化不完全,膜性硬骨大量消失。
(1)脑颅
具2个枕骨髁。颅骨数目减少,一部分还保留软骨状态。
(2)咽颅
舌颌骨进入中耳腔,变为耳柱骨,参与声波传导。正常咽弓大部分消失,小部分构成支持喉的软骨。
2. 脊柱
脊柱出现分化,分颈椎、躯干椎、荐椎、和尾椎,其中颈椎和荐椎均为1枚。颈椎与头骨的枕骨髁相关节,使头部可上下转动。荐椎的横突与腰带的髂骨联结,使后肢获得了稳定的支持。
椎体多为前凹型(椎体前端凹入,后端凸出)或后凹型(椎体前端凸出,后端凹入),增大了椎体间的接触面,提高了支持身体的效能。
3. 带骨、胸骨和肢骨
(1)肩带
脱离了与头骨的联系,从而加强了前肢的活动性和功能的多样性。肩带主要由软骨原性的肩甲骨和乌喙骨组成,2部分相连处为肩臼,是肩带与前肢之肱骨相关节处。肩带通过肌肉间接连脊柱。乌喙骨远端连有1块上乌喙骨。左右上乌喙骨可在腹中线愈合,称固胸型肩带,如蛙类;2块上乌喙骨彼此重叠的,称弧胸型肩带,如蟾蜍。膜原骨有锁骨1对。
(2)胸骨
从两栖类开始出现胸骨,但无肋骨,未形成胸廓。
(3)腰带
直接与脊柱相关节。成份包括髂骨、坐骨和耻骨。髂骨与荐椎的横突相连,使后肢成为身体重量的主要支撑。
(4)四肢骨
从两栖类开始出现五趾型附肢,由总鳍鱼的鳍演化而来,解决了陆生动物失去水中浮力而出现的支撑身体重力的困难。典型五趾型附肢各部分及其骨骼名称如下表:
前肢
后肢
各部名称
骨骼
各部名称
骨骼
上臂
肱骨
股
股骨
前臂
桡骨
胫
胫骨
尺骨
腓骨
手
足
腕部
腕骨
跗部
跗骨
掌部
掌骨
蹠部
蹠骨
指部
指骨
趾部
趾骨
(二)肌肉
四足类肌肉的分节现象消失,成为肌肉束。
三.消化
(一)消化道
口腔内有内鼻孔、耳咽管孔、喉门和食道的开口。具齿,属同型齿,用于防止食物滑脱,无咀嚼功能。鱼类有舌,但仅由舌骨和粘膜构成,无舌内肌,两栖类以上的脊椎动物,舌开始出现舌内肌。
具胃。无单独的肛门,以泄殖孔通体外。
(二)消化腺
口腔内有唾液腺,无消化酶。肝、胰脏均具,胰管在胆总管穿过胰脏时通入该管,而不直接入肠。
四.呼吸
出现内鼻孔。空气从外鼻孔进入鼻腔,再从内鼻孔进入口咽腔。
具1对囊状肺,借喉气管开口于口腔。喉气管内壁具软骨支撑,以保证气体畅通。脊椎动物从两栖类开始(即四足类)出现空气发声器官,两栖类的为喉腔内的声带。肺内为蜂窝状。未形成胸廓,呼吸空气的运动是靠口腔底部的上下运动来完成,称吞咽式呼吸。
皮肤辅助呼吸。
五.循环
(一)心脏
包括静脉窦、心房、心室和动脉圆锥4部分。
1. 静脉窦:位于心脏背面,呈三角形,前2角分别连接左、右前腔静脉,后1角连后腔静脉。腹面有孔通入右心房。
2. 心房:被房间隔分为左右2腔。左心房接收肺静脉返回的含氧血,右心房则接收由体静脉经静脉窦返回的缺氧血。2心房由一共同的房室孔通入心室。
3. 心室:不分隔。
4. 动脉圆锥:内有半月瓣以防止心室压出的血液倒流。还有螺旋瓣辅助分配含氧血和缺氧血。
(二)动脉
不完善的双循环。四足类的肺动脉出心后入肺,经气体交换后,又经肺静脉回心,这是肺循环;肺循环提供的含氧血液又经体动脉出心,流经全身微血管网后,经静脉回心,为体循环。血液循环一个周期要经过心脏两次,这样的循环类型称双循环。
与鱼类相比,两栖类的动脉弓再次减少,弓Ⅰ(颌弓)、Ⅱ和Ⅴ消失。弓Ⅲ
变为颈动脉。弓Ⅳ演变为1对体动脉,2体动脉在背部又汇合成1条背大动。弓Ⅵ演化为1对肺皮动脉。
由于肺动脉弓还分出皮肤动脉参与体循环,加之心室仅一室,致使含氧血和缺氧血的混合在一起,所以两栖类的双循环是不完善的。
(三)静脉
1. 腔静脉系: 1对前腔静脉,相当于鱼类的1对前主静脉;1条后腔静脉,代替了鱼类的1对后主静脉。
2. 肺静脉:1对,汇集由肺回心的血液,左右肺静脉在入心前先汇为1支,通入左心房。
3. 门静脉系:包括肝门静脉和肾门静脉。
4. 腹静脉
(四)淋巴系统
包括淋巴管、淋巴窦和淋巴心等结构。但不具淋巴结。淋巴管是血液循环的一个辅助系统。在某些部位,淋巴管膨大成为淋巴窦。两栖类还具肌质且能搏动的淋巴心。
脾脏属于淋巴系统的器官。
六.神经和感官
(一)神经
两大脑半球分化较鱼类明显,两侧脑室已完全分开。大脑顶部也有了神经细胞(灰质),称原脑皮,但其主要作用仍限于嗅觉。
(二)感官
1. 鼻:鼻腔借外鼻孔通外界,内鼻孔通口咽腔。
2. 眼:具眼睑及瞬膜,但仅下眼睑可活动。内眼角具哈氏腺,眼睑、瞬膜及哈氏腺分泌物使眼球湿润,避免伤害和干燥,以适应陆生生活。晶体较鱼类扁平,焦距较长,但晶体的形状(凸度)仍不可改变。
3. 耳
耳首次出现了听觉功能。
(1)中耳:为脊椎动物中首次出现。中耳腔一端接鼓膜;另一端借耳咽管通口腔,空气可进入中耳腔,以保证鼓膜内外的气压平衡,防止鼓膜破裂。声波引起鼓膜振动,经耳柱骨(由舌颌骨演化而来)传至内耳,产生听觉。
(2)内耳:与鱼类基本相似。但球状囊分出雏形的瓶状囊,有感受声波的作用。
七.排泄
中肾。雌性的中肾管仅作输尿;雄性兼作输尿和输精。膀胱是由泄殖腔腹壁突出而成,称泄殖腔膀胱,与硬骨鱼由输尿管末端形成导管膀胱的并非同源。尿也需先流入泄殖腔后才能进入膀胱。肾小管对水份的重吸收能力不强,由膀胱进行尿中水份的重吸收,以利于陆栖保水。
八.生殖和发育
(一)生殖
1. 雄性生殖系统:精巢1对,发出输精小管,再经输(精)尿管入泄殖腔。退化的牟勒氏管(输卵管)仍存在。精巢上连有脂肪体,供生殖腺营养。
2. 雌性生殖系统:卵巢1对,具喇叭口。输卵管即牟勒氏管。 卵巢上也具脂肪体。
(二)发育
大多为体外受精,卵生。受精卵需在水中发育,经变态成为成体。
第三节 两栖纲的分类
一.无足目:无四肢和肢带。具退化的骨质鳞隐于真皮内,双凹型椎体。
二.有尾目:具尾且长。
三.无尾目:成体无尾。
第四节 两栖类的起源
起源于古代的总鳍鱼类。
思考题:
P451—1、2、3.
第十八章 爬行纲
教学学时:3学时
教学目的、要求与教学重点:
本章学习的重点为爬行动物适应陆生生活的特征及其原始性。在学习时要与两栖类代表动物相比较,并要结合标本、挂图等直观教具,坚持理论联系实际。
教学难点:
循环系统和羊膜乱。
参考文献:
1.杨安峰等.脊椎动物比较解剖学.北京:北京大学出版社,1999.
2.田婉淑等.中国两栖爬行动物鉴定手册.北京:科学出版社,1986.
教学内容:
第一节 爬行纲的特征
一.一般形态
(一)体形:已分化出明显的颈部。
(二)体壁
表皮:具来源于表皮的角质鳞片,各鳞片相邻部分以薄层相连,可防止体内水分蒸发,为适应陆生生活的特点之一。指趾端的爪也是表皮角质化的衍生物。鳞片有定期更换的现象,称蜕皮。
真皮:部分类群具真皮发生的骨板。
二.运动
(一)骨骼
1. 头骨
(1)脑颅
具单一的枕髁。脑颅顶壁隆起,属于高颅型,优于两栖类的平颅型。
头骨两侧具有颞窝,是咬肌附着的部位,并为其收缩提供足够的空间。分为3类:①无颞窝,如龟鳖类;②合(单)颞窝,头骨每侧只有一个颞窝,如哺乳类;③双颞窝,每侧有上下2个颞窝,但出现不少变化,如鸟类和多数爬行类。
(2)咽颅
由前颌骨、上颌骨的腭突、腭骨和翼骨愈合而成雏形的次生腭,使内鼻孔后移至口腔后端,口腔和鼻腔分开,解决了动物同时进行摄食和呼吸的矛盾。
2. 脊柱、胸骨和肋骨
脊柱与两栖类相似,有颈椎、躯干椎、荐椎和尾椎的分化。第1、2枚颈椎分别为寰椎和枢椎,寰椎与头骨的枕髁相关节,又与头骨一起在枢椎的齿突上转动,使头部有了更大的活动性,是陆栖脊椎动物的重要特征。
胸骨成份减少为1块。爬行类开始出现肋骨并形成胸廓,胸廓由胸椎、肋骨及胸骨借关节、韧带连接而成。其作用除保护内脏外,更主要的由于肋间肌的收缩,使胸廓体积扩张和缩小,加强了肺的呼吸运动。
3. 带骨和肢骨
(1)肩带:膜原骨成份另有1块间锁骨。
(2)腰带:两栖类同侧的坐骨与耻骨全部愈合,而爬行类的此二骨部分分开且形成一个大孔,称耻坐孔。此外,左右耻骨、坐骨在中线处结合。
(3)四肢骨:指趾端出现角质的爪。
(二)肌肉
出现了肋间肌和加强了的皮肤肌,分别参与呼吸和鳞片的运动。
三.消化
口腔与咽出现明显的分界。
爬行类基本为同型齿,按着生位置不同将齿分3种:着生于颌骨顶面的端生齿、着生在颌骨边缘的侧生齿和着生在颌骨齿槽内的槽生齿。槽生齿最为坚固。
小、大肠的交界处出现盲肠。消化道以泄殖孔通体外。
四.呼吸
具肺1对。已分化出明显的喉头和气管。喉头有1块环状软骨和1对杓状软骨支撑。气管管壁也有软骨环支持。出现明显的支气管。
除吞咽式呼吸外,胸廓的出现使动物的呼吸方式向抽吸式呼吸转变。当肋间外肌收缩时,肋骨上提,胸廓扩张,空气被吸入;肋间内肌收缩时,肋骨下降,胸廓缩小,将空气呼出。
五.循环
(一)心脏
动脉圆锥消失。静脉窦退化缩小,成为右心房的一部分。心脏具2心房和1心室,但心室已具有不完全的分隔。
(二)动脉
仍属不完全的双循环。由于动脉圆锥消失,1对肺动脉和1对体动脉直接由心室发出(不再经过动脉圆锥),而颈(总)动脉则由右体动脉(1条)离心后分出。
(三)静脉
仍保留1对侧腹静脉,但不象鱼类那样直接通入总主静脉,而是象两栖类的腹静脉一样通入肝脏并散成毛细血管网。肾门静脉已开始退化。
六.神经和感官
(一)神经
1. 中枢神经系统(脑——大脑)
出现了新脑皮,原脑皮的功能是嗅觉中枢,而新脑皮则为高级的神经活动中枢。但爬行类的新脑皮尚处于萌芽状态。
从鱼类就开始出现的纹状体主要功能是嗅觉,称为古纹状体。到了爬行类,新增了新纹状体,包含许多来自视叶和其他区域的神经纤维。
松果体
2. 周围神经系统(脑神经)
羊膜动物具12对脑神经,前10对与无羊膜类(如软骨鱼)相同,后2对为副神经和舌下神经。
(二)感官
1. 嗅觉器官
(1)鼻:出现了鼻甲骨。
(2)犁鼻器
2. 眼:具可活动的上下眼睑和瞬膜。后眼角出现真正的泪腺。已能略微改变晶体的凸度。眼房内具锥状突,有营养眼球的作用。
3. 耳:
(1)外耳:鼓膜稍内陷,出现雏形的外耳道,有利于保护鼓膜。
(2)中耳:基本同两栖类。
(3)内耳:从球状囊分出的瓶状囊更加明显,囊壁上出现一新的听斑,称基乳突。
七.排泄
出现后肾1对,肾小管对水份的重吸收能力强,有效防止了水份的散失,是对陆生生活的重要适应。羊膜动物均以新出现的后肾管排尿,而中肾管在雄性专职输精,在雌性则消失。输尿管末端开口于泄殖腔。
肾脏的排泄物以尿酸为主,无需太多水份伴随,也是对陆生生活的重要适应。
八.生殖和发育
(一)生殖
1. 雄性生殖系统:精巢1对。输精管末端通泄殖腔背面。具交配器。
2. 雌性生殖系统:输卵管各部功能发生分化,中段分泌蛋白,下段分泌卵壳。
(二)发育
体内受精。受精在输卵管上端进行,大多卵生。卵为首次出现的羊膜卵。
羊膜卵的特点及其在动物进化上的意义:
特点:(1)具卵壳,可防止卵内水份蒸发,避免机械损伤和细菌侵袭。卵壳上有大量小孔可透过空气,保证胚胎与外界的气体交换。(2)具卵黄囊,可保证胚胎发育所需的全部营养。(3)虽然卵处于陆地上,但在胚胎发育期间,卵内出现羊膜、绒毛膜和尿囊膜等结构,为胚胎制造了局部的水环境,保证胚胎发育的顺利进行。
意义:羊膜卵的出现,使动物可以在陆地上繁殖和发育,无需象两栖类那样在生殖时必须再回到水中,从此出现了真正的陆生动物。
第二节 爬行纲的分类
一.喙头目:原始类群。
二.龟鳖目:具骨质甲板。
三.有鳞目:体表被角质鳞片。
(一)蜥蜴亚目:一般具前后肢。
(二)蛇亚目:缺四肢及其带骨。
四.鳄目:爬行类中最高等的类群。
第三节 爬行纲的起源和进化
由坚头两栖类演化而来。以后分化为:1. 无颞窝的龟鳖类;2. 双颞窝类,除分化出现存有鳞类和鳄类外,其中一支还进化成为鸟类;3. 合颞窝的盘龙类,为哺乳类的原祖。
思考题:P485—1、2、3、5.
第十九章 鸟纲
教学学时:3学时
教学目的与要求:
鸟类是一群特化的、适应飞翔生活的高等脊椎动物。它们某些结构和生理功能虽与爬行动物有近似之处,但有较高而恒定的体温、育雏和护幼能力等。都说明他们的高级性。因此,
教学重点:
本章重点在鸟类躯体结构功能(注意进步性)和飞翔生活适应的特征,必须重点掌握;此外,还应该掌握鸟类的主要分类依据及重要目的特征,以及生态特点。
教学难点:
双重呼吸、视觉的双重调节。
参考文献:
1.郑作新等.中国经济动物志—鸟类(第二版).北京:科学出版社,1993.
2. 郑作新.脊椎动物分类学.北京:农业出版社,1982.
3.杨安峰.脊椎动物学.北京:北京大学出版社,1992.
教学内容:
第一节 鸟纲特征
一.一般形态
(一)体壁
1. 表皮:具羽毛、角质喙、爪和鳞片等表皮的角质衍生物。
2. 真皮:皮肤腺仅有尾脂腺,位于尾部背侧,分泌油脂以润泽羽毛。
3. 羽
羽与爬行类的鳞片是同源的。
(1)羽的分布:羽区、裸区。
(2)羽的类型和结构
①正羽:具中央羽轴,其两侧着生扁平的羽片。羽轴下段称羽柄。羽片由羽轴两侧的羽枝组成。羽枝两侧又生带钩或槽的羽小枝,相邻羽小枝以钩和槽相互钩结。翼上的羽称为飞羽,其中腕、掌和指骨上的称初级飞羽,尺骨上的称次级飞羽。
②绒羽:羽轴不明显。羽小枝上无钩和槽。
③毛羽:具一毛干,其顶端有几根短的羽枝。
(3)羽的功能:①保持体温;②构成飞翔器官的一部分,即飞羽和尾羽;③使鸟体外部轮廓更呈流线型,减少飞行时的阻力;④保护皮肤不受损伤。
(二)体腔
除心包腔(围心腔)外,胸腹腔又被膜质的斜隔分为前面的胸腔和后面的腹腔。
二.运动
(一)骨骼
骨片薄;大骨中空,且有气囊穿入;中空的骨块内有骨质小梁;骨片多愈合。这样就大大减轻了身体重量,而又不乏结构的稳固性,为适应飞翔生活的特征。
1. 头骨
(1)脑颅
头部各骨块愈合成一整体。单一枕髁,枕孔移至头骨底部。属双颞窝,但颞窝间的骨弓消失,颞窝与眼窝合并而成更大的眼窝。
(2)咽颅
上下颌骨极度前伸,构成鸟喙。与两栖爬行类相似,舌颌骨进入中耳变为镫骨(与耳柱骨同源)。
2. 脊柱、胸骨和肋骨
脊柱分化为颈、胸、腰、荐和尾椎。与爬行类相同,第1、2颈椎分别为寰椎和枢椎。胸椎的末段少数几枚、腰椎、荐椎以及一部分尾椎愈合成1块综荐骨,并与腰带相愈合,使鸟类步行时获得支持身体的坚实支架。最后几枚尾椎愈合成一块尾综骨。胸椎上具肋骨,且前一肋骨借钩状突搭在后一条肋骨上,增强了胸廓的坚固性。胸骨在腹中线处有高耸的隆起,称龙骨突,以扩大胸肌的附着面,与飞翔生活相适应。
3. 带骨和肢骨
(1)肩带:由肩甲骨、乌喙骨和锁骨构成。乌喙骨与胸骨相连。左右锁骨愈合成“V”形,在鸟翼搧动时可避免左右肩带碰撞。肩甲骨、乌喙骨和锁骨的连接处,构成肩臼,与翼的肱骨相关节。
(2)腰带:髂骨、坐骨和耻骨愈合,并和综荐骨愈合,增加了腰带的坚固性。但左右坐骨和耻骨未象其他陆生脊椎动物那样在腹中线愈合,而是向侧后方伸展,因此所构成的骨盆是开放式的(而哺乳类是关闭的),以便鸟类产下大型硬壳卵。
(3)四肢骨
①前肢:特化为翼,手部骨骼的愈合和消失。
②后肢:胫骨与近心端的跗骨愈合为单一的胫跗骨;远心端的跗骨则与蹠骨愈合成单一的跗蹠骨,后肢离地的关节数就增加了一个,便于鸟类起飞和降落着地时增加缓冲力量。
(二)肌肉
与翼运动有关的胸肌发达。后肢具有适应树栖握枝的肌肉。
三.消化
消化道
1. 口腔:口腔内无齿,具角质喙。齿的机能一部分由喙替代,一部分则由肌胃代替。缺少发达的咀嚼肌。上述特点使头部重量减轻,利于飞行。口腔顶部有1纵行裂缝,内鼻孔开口于此缝中。 口腔后部有1左右耳咽管汇合后的开孔。
2. 食道:食道中下段可膨大为嗉囊。
3. 胃:分腺胃和肌胃。腺胃壁富含腺体,分泌消化酶。肌胃壁具厚的肌肉层,其内面有一层类角质膜与食入的砂石一道,将食物磨碎。
4. 小肠
5. 盲肠: 1对。
6. 直肠:从盲肠到泄殖腔的一段肠管。鸟类的直肠很短,贮粪少,以减轻飞行时的负重。
7. 肛门和泄殖腔:肛门通入泄殖腔,再以泄殖孔通体外。
四.呼吸
1. 肺前呼吸道:气管末端分支为2条初级支气管,鸟类发声器官是位于气管分叉处的鸣管。
2. 肺:初级支气管入肺后分出几组次级支气管,次级管再分支成三级支气管,三级支气管四周又辐射出更多的微支气管。微支气管的管壁由单层扁平细胞构成。鸟肺并不象哺乳类那样微支气管末端成为盲端的肺泡,而是各级支气管(尤其是微支气管)彼此连通成网状,并与毛细血管网相互交织在一起,气体交换即在其间进行。每一段微支气管构成一个呼吸单位,管的两端都与单位外相通,这是鸟类实现双重呼吸(呼、吸气时,呼吸单位均在进行气体交换)的关键结构之一。
3. 气囊:是支气管末端膨大而形成的薄囊,包括4对及1单个共9个气囊。气囊的作用:①双重呼吸;②增加浮力;③减少内脏器官之间的磨擦;④调节体温;⑤增加腹压,利于排泄。
4. 呼吸动作:
吸气时,一部分新鲜空气经中支气管直接进入后气囊,这部分空气未经气体交换,因而是含氧气体;还有一部分空气进入次级支气管,再经副支气管到达微支气管网进行气体交换。与此同时,前气囊扩张,将肺内的上个呼吸周期存留的,已进行过气体交换的缺氧气体吸入前气囊。
呼气时,前气囊收缩,将其中的缺氧气体呼出体外。与此同时,后气囊也收缩,将其中的含氧气体压入肺内的支气管网进行气体交换。
在吸气和呼气时,在肺内都能进行气体交换的现象,称为“双重呼吸”,是鸟类适应飞翔生活的重大特点。
五.循环
(一)心脏
静脉窦已萎缩并与右心房合并。心室已具完全的分隔,分为完整的左、右心室。心脏已具4腔。多氧血和缺氧血不再相混。右心室和右心房间的房室孔处的瓣膜是肌肉质的,与其他羊膜类不同。
(二)动脉
完全的双循环。右心室发出肺动脉入肺,经气体交换后,汇集于左右肺静脉出肺并注入左心房,再进入左心室。
左体动脉弓消失,左心室仅发出右体动脉弓。
(三)静脉
与两栖爬行类基本相似。肾门静脉较爬行类更为退化。尾肠系膜静脉为鸟类所特有。
(四)淋巴系统:泄殖腔背方由1盲囊,称腔上囊,是鸟类所特有的一个中心淋巴器官。
恒温动物。
六.神经和感官
(一)神经
中枢神经系统
大脑:鸟类新增了上纹状体,是鸟类的“智慧”中枢。大脑皮层仍以原脑皮为主。
间脑:下丘脑为体温调节中枢。
(二)感官
1. 鼻:嗅觉退化。
2. 眼:具泪腺及可活动的上下眼睑和瞬膜。眼房内具栉膜,与鱼类的镰状突和爬行类的锥状突同功同源。巩膜骨可防止眼球变形。鸟类不仅可改变晶体的前后位置,也可改变晶体的凸度,甚至还能改变角膜的凸度,其视觉调节是三重调节。
3. 耳(内耳):瓶状囊比爬行类更加延长,并稍有弯曲,但还未象哺乳类那样卷曲成耳蜗管。
七.排泄
后肾1对,分前、中、后3叶,紧贴在综荐骨腹侧的深窝内。无膀胱,所产生的尿连同粪便随时排出体外,是减轻体重,便于飞翔生活的一种适应。
排泄物以尿酸为主。
八.生殖和发育
(一)生殖
生殖腺的体积呈现季节性变化,以减轻体重,便于飞翔。
1. 雄性生殖系统:大多数不具外生殖器(交配器)。
2. 雌性生殖系统:绝大多数仅具左侧的生殖系统,右侧的则退化。
(二)发育
卵(蛋)的形成
幼鸟出壳后眼即睁开,有羽毛,能行走和独立取食的,称早成鸟;出壳后无羽毛,不能独立生活的为晚成鸟。
鸟类具有营巢、孵卵和育雏等繁殖行为,从而提高了后代的存活率。
第二节 鸟纲的分类
(一)平胸总目:胸骨无龙骨突,适于地面行走,翼退化。
(二)企鹅总目:前肢鳍状。
(三)突胸总目:翼发达,胸骨具龙骨突。
第三节 鸟类的起源
鸟类是由早期爬行类的一支进化而来。始祖鸟与鸟类相似,具羽毛,前肢特化为翼,又与爬行类相似,具齿,尾部由分离的脊椎构成,指端具爪。
思考题:
P530—1、2、3、4、5.
第二十章 哺乳纲
教学学时:3学时
教学目的、要求与教学重点:
学习本章时重点掌握哺乳动物的进步特征。对各纲、重要目及某些科的特征,以及生态等的知识也要适当的掌握。
教学难点:
神经系统和感觉器官,以及生殖发育。因此,要注意与前面各纲作比较,才便于理解和掌握。
教学参考书:
1.夏武平等.中国动物图谱(兽类).北京:科学出版社,1964.
2.盛和林等.哺乳动物学概论.上海:华东师范大学出版社,1985.
3.吴汝康.人类的起源和发展.北京:科学出版社1976.
教学内容:
第一节 哺乳纲的特征
一.一般形态
(一)体壁
1. 体壁结构
表皮和真皮层较其他脊椎动物增厚。
表皮分为内层的生发层和外层的角质层。生发层的活细胞不断增生,并逐步向外顶替角质化并不断脱落的死细胞。真皮之下为皮下组织,再下即为肌肉和骨骼。
2. 皮肤衍生物
(1)毛
结构:毛由毛干和毛根构成。毛干露于皮肤外面,分3层:髓质,其间充满气体,起保温作用;皮质,其细胞角质化;鳞片层,由1层角质细胞构成,有抗机械和化学影响的作用。毛根位于皮肤深处的毛囊中。毛根末端膨大为毛球。毛球不断增殖并向外延伸成毛。真皮组织突入毛球基部并形成的毛乳突,供给毛生长所需的营养。
功能:保温,触觉。
(2)爪、指甲和蹄
由表皮角质化所形成。
(3)角
见于有蹄类,分洞角、实角和表皮角。
(4)皮肤腺
起源于表皮的生发层。
①皮脂腺:开口于毛囊内,柔润毛发和皮肤。
②汗腺:开口于体表,散热和排泄。
③乳腺:为哺乳类所特有,是一种特化的汗腺。各乳腺的开口聚集并形成乳头。乳腺的出现及哺乳大大提高了幼体的成活率。
④臭腺:也是汗腺的特化,开口于特殊的囊内,用于同种识别,异性招引和防卫。
3. 皮肤的功能:机械性保护、防止水份过度蒸发、感觉刺激,以及各种衍生物产生的分泌、调节体温、排泄、储存营养、呼吸、运动等。
(二)体腔
哺乳类具肌肉质的横隔膜将胸腔与腹腔分隔开来,隔膜的作用除分隔体腔外,还参与呼吸运动。
二.运动
(一)骨骼
1. 头骨
与鸟类相似,头骨形成一个完整而坚固的骨匣。
(1)脑颅
具2枕髁,枕孔移至脑颅腹(底)面。
(2)咽颅
上颌的方骨已进入中耳,成为3对听小骨之一的砧骨。下颌的关节骨也进入了中耳,成为听小骨之一的锤骨。下颌仅由1对齿骨组成。
次生腭进一步完善。
(3)脊椎动物颌颅连接类型
大多数鱼类的颌弓与脑颅通过舌颌骨连接,称舌接型;四足类的舌颌骨移入中耳后,上颌的腭方软骨与脑颅愈合,上颌的方骨与下颌的关节骨相关节,称自接型;到了哺乳类,方骨和关节骨也进入中耳,使得下颌直接与脑颅相关节,称颅接型。
2. 脊柱、肋骨和胸骨
脊柱:分颈、胸、腰、荐和尾椎5部分。颈椎7枚。椎体间有宽大的接触面,称双平型椎体,使脊柱的负重能力大为提高。两椎体间有纤维软骨构成的椎间盘相隔,能缓冲运动时对脑和内脏的震动。椎间盘内有一髓核,是脊索退化的遗迹。
肋骨:靠脊柱的一段为硬骨,称硬肋;靠胸骨的一段为软骨,称软肋。仅胸椎具肋骨。
胸骨:分节。
3. 带骨和肢骨
(1)肩带:肩甲骨发达,外侧面有隆起,以增大肌肉的附着面。乌喙骨则退化成为肩甲骨上的一个突起。
(2)腰带:腰带包括髂骨、坐骨和耻骨。左右三骨愈合成1对大的髋骨。髋骨上,三骨会合处形成一关节窝,称髋臼,与股骨形成髋关节。在背侧,左右髋骨以髂骨(成份)与第1荐椎相连;在腹侧,左右髋骨的坐骨和耻骨(成份)以坐耻骨合缝接合在一起。就这样,左右腰带与荐椎形成一个封闭式的骨盆。
(3)四肢骨:具膝盖骨。哺乳类肢骨最大的特点是前肢肘关节和后肢的膝关节由体侧方分别向后转和向前转,从而使四肢的位置由原来的体侧移至身体下方,将身体抬起,腹壁离地,使动物运动时减少了与地面的摩擦力,动物的运动也由原来的“爬行”变为“行走”。大大提高了运动的速度和灵活性。前肢肘关节转向后的同时,手掌也自然至由侧方转向后,必然不便于运动,所以动物还得将手掌转向前,导致桡骨和尺骨交叉;而后肢膝关节是向前转动,脚掌自然地转向前,故胫骨和腓骨依然平行未交叉。
(二)肌肉
皮肤肌、咀嚼肌和四肢肌均较其他脊椎动物发达,此外还具有哺乳类所特有的膈肌。人类出现由皮肤肌发展而成的表情肌。
三.消化
(一)消化道
整个消化道除口腔前端是外胚层外,其余部分均属内胚层。
从横切来看,消化管的组织结构由内到外依次为粘膜、粘膜下层、肌肉层和浆膜。
从纵向来看,消化道又分:
1. 口腔
(1)唇:肌肉质。唇用于吸吮乳汁、摄食和辅助咀嚼。
(2)颊:肌肉质。哺乳类的口裂较其他脊椎动物大为缩小,在左右牙齿的外侧出现了颊部,用于防止被咀嚼中的食物掉落出口外。
(3)腭:哺乳类不仅具有骨质的硬腭(次生腭),而且硬腭向后延伸成的肌肉质软腭,使内鼻孔后移至咽部,口腔与鼻腔完全分开,彻底解决了同时进行摄食和呼吸的矛盾。
(4)舌:富含肌肉,其表面有味蕾。
舌的功能:摄食、搅拌、辅助吞咽和味觉。
(5)齿
槽生齿。异型齿,不同位置上的齿的形状和功能出现分化,分为切割功能的门齿;刺穿和撕裂功能的犬齿;咬、压、研磨功能的前臼齿和臼齿。异型齿的出现,使口腔具有了咀嚼功能。
齿与盾鳞同源。由外到内依次为釉质、齿质和髓腔,髓腔中有血管和神经。釉质来自表皮,其余部分来自真皮。
(6)口腔的功能:摄食、咀嚼、湿润、初步化学消化和味觉等。
2. 咽和食道:咽交叉和吞咽反射。
3. 胃
大多数种类为单(室)胃。
一些种类具有反刍胃,由瘤胃、网胃、瓣胃和皱胃组成。前3个由食道变形而成,最后一个皱胃才是胃本体,分泌胃液。在瘤胃和网胃中经初步消化后的食物可以逆呕返回口中重新咀嚼,这一过程称反刍。食物经重新咀嚼后直接进入瓣胃,最后到达皱胃。
4. 小肠
(1)横切
①粘膜:形成绒毛,以增加消化吸收面积,其上皮细胞有绒毛。
②粘膜下层:有血管、淋巴管和神经。
③肌层:靠肠腔一面为环肌,靠体腔一面为纵肌,二者交替收缩使管道蠕动。
④浆膜:即脏壁中胚层。
(2)纵向
①十二指肠:通常形成“U”形弯曲。
②空肠
③回肠
5. 大肠和盲肠:大肠和盲肠就是单胃草食性动物消化纤维素的唯一场所。盲肠1条。
6. 直肠和肛门:直肠末端以肛门直接通体外(与泄殖孔分开)。
(二)消化腺
1. 胃腺和肠腺:胃腺在胃中,肠腺在小肠。食道、大肠和直肠中无消化腺。
2. 唾液腺:唾液中含唾液淀粉酶,能将淀粉分解成麦芽糖,因此口腔出现了初步的消化。哺乳类一般有3对唾液腺。
3. 肝脏:肝分泌的消化液称胆汁,由肝管汇集于胆囊中贮存,再由胆囊发出胆囊管,开口于十二指肠。
肝脏除作为消化腺分泌胆汁外,还具有调节血糖、贮存肝糖、形成尿素、中和有毒物质、参与破坏红血球和贮藏血液等功能。
4. 胰脏:位于十二指肠之间的肠系膜上,以胰管开口于十二指肠。
四.呼吸
(一)呼吸器官
1. 呼吸道
(1)鼻腔:其粘膜可以对空气加温、加湿和除尘。
(2)喉:除具有环状软骨和杓状软骨外,还新出现了单块的甲状软骨和会厌软骨。吞咽时会厌软骨盖住喉门,防止食物进入气管。此外,喉头还是发声器官,软骨之间有粘膜形成的声带。
(3)气管:由其背侧不完整的软骨环所支持。
2. 肺:支气管入肺后一再分支成为次级支气管、三级支气管、四级支气管,最后成毛细支气管,形成一个复杂的支气管树,树的末端膨大成肺泡。肺泡外面与毛细血管网紧紧相贴,吸入的空气即在肺泡内与毛细血管内的血液进行气体交换。肺的这种结构使哺乳类肺的呼吸面积较其他四足类大大增加。
(二)呼吸动作:肋间外肌位于两肋骨间的外层,收缩时将肋骨拉向外方,使胸腔扩大,引起吸气;肋间内肌位于两肋间内层,收缩时将肋骨拉向后内方,使胸腔变小,同时伴随着肺泡的弹性回缩,引起呼气。以上为胸式呼吸。此外哺乳类出现了特有的膈肌及腹式呼吸,膈肌收缩时引起胸腔扩大而吸气,舒张时胸腔缩小而呼气。
五.循环
哺乳类的红细胞较其他各纲体积小、数量多,因而与氧接触的面积大大增加。此外,红细胞无核,它本身对氧的消耗较其他各纲有核的红细胞要少得多,使得它作为氧的运载工具更加“专业化”了。
(一)心脏:四室心脏,但右心室和右心房间具膜质的三尖瓣,而非如鸟类那样是肌肉质的。
(二)动脉:体动脉弓仅保留左侧。
(三)静脉:肾门静脉消失。
(四)淋巴系统
1. 淋巴管:毛细血管的微动脉一侧,血浆扩散到组织液中。大部分组织液由毛细血管的微静脉一侧重新吸收回毛细血管,小部分则进入毛细淋巴管。淋巴管最后汇入胸导管和右淋巴导管,最后通入前大静脉。
2. 淋巴结:哺乳类的淋巴结较鸟类发达得多。
3. 其他淋巴器官
脾:除圆口类和肺鱼外,其他各纲均具有脾。
胸腺
扁桃腺
哺乳类不具淋巴心。
六.神经和感官
(一)神经
1. 中枢神经系统
(1)脑
①大脑
哺乳类大脑发达,不仅体积增大,而且皮层加厚且出现皱褶,即沟(凹入)和回(隆起),大大增加了皮层的表面积。
从爬行类开始出现的新脑皮,到了哺乳类得到高度发展,成为高级神经活动的中枢。纹状体的地位则退为次要。
联系左右大脑半球的神经组织称胼胝体,为哺乳类所特有。
②间脑
A. 丘脑:为大脑与其他中枢各部的中间站。
B. 丘脑上部:松果体成为一个内分泌腺。
C. 丘脑下部:视交叉,脑下垂体。下丘脑也是植物性神经的调节中枢。
③中脑:其背部由4个圆形隆起组成,称四叠体,取代了原来的视叶,为视觉和听觉中枢。
④小脑
小脑特别发达,体积增大,出现了小脑半球。
小脑有维持肌肉紧张、保持身体正常平衡姿势和运动协调的机能。
⑤延脑:实际是脊髓前端的延续,其结构和脊髓也基本一致。延脑是消化、呼吸、循环等中枢。若延脑受损,动物将迅速死亡,故有“活命中枢”之称。延脑的形态在脊椎动物各纲中变化不大。
(2)脊髓
灰质位于内部而白质在外部,正好与大、小脑相反。中央管。
脊髓的作用:①传导,将感觉信息上传到脑,将脑的运动指令下传到肌肉;②反射,将传入的感觉信息,无需经脑而直接处理后,形成运动指令传出。
2. 周围神经系统
脊神经
脊髓两侧有将感觉信息传入脊髓的背根和将运动指令传出脊髓的腹根。鱼类的背、腹根不在一个纵切面上发出,且分别穿出椎管后才合并;四足类的背、腹根均是在同一个纵切面上发出,且在椎管内合并成脊神经后,才经椎间孔离开椎管。此后再分成3支混合(兼有感觉和运动纤维)神经支,即背支、腹支和交通支。
3. 植物性神经系统
包括机能上相互颉颃两个系统:
(1)交感神经系统:包括脊柱两侧的两条交感神经干及其上的神经节。
(2)副交感神经系统:包括发自中脑、延脑和脊髓荐部的副交感神经和副交感神经节。
植物性神经分布于平滑肌、心肌,周围神经则仅支配骨骼肌。植物性神经由两个神经元组成,而周围神经从中枢到效应器仅有一个神经元。
(二)感官
1. 鼻
在鼻腔内形成结构复杂的迷路状鼻甲骨,其上被覆嗅粘膜,嗅觉面积较其他脊椎动物大大增加,这是哺乳类嗅觉灵敏的基础。
2. 眼
(1)眼睑和泪腺
泪腺位于后眼角,分泌的泪液润湿角膜后,集中于前眼角,经鼻泪管开口于鼻腔。
(2)眼球
①眼球壁
分3层,由外到内依次为:
A. 巩膜:由致密结缔组织形成,具保护作用。巩膜的前面中央部分完全透明,好像一个凸面的表玻璃,称角膜,为外来光线进入眼球的入口。
B. 脉络膜:含丰富血管和色素细胞,作用是供应眼球各部的营养和吸收进入眼内分散的光线。脉络膜接近眼球前面的部分逐渐加厚成为睫状体,内含睫状肌,收缩时可调节晶体的凸度。脉络膜最前面部分称虹膜,其中央有一孔,称瞳孔。虹膜内有括约肌控制瞳孔的缩小与扩大。瞳孔的作用如照相机的光圈,用以调节进入眼球光线的多少。
C. 视网膜:是眼的感光部位,其中包含两种感光细胞:能感受强光并能辨色的视锥和只能感受弱光的视杆。
②折光系统:光线由角膜进入后,要经过一个折光系统,才能在眼球后壁的视网膜上成像。这个系统由前至后依次为:水状液、晶(状)体和玻璃体。角膜与晶体之间充满水状液,晶体与视网膜之间则充满胶状的玻璃体。
光线到达视网膜后,可刺激其上面的感光细胞兴奋,并沿视神经将兴奋传到中枢神经系统而产生视觉。
(3)视觉调节:哺乳类改变晶体凸度的能力比爬行类强得多。但不能象鸟类那样改变角膜的凸度。
3. 耳
(1)外耳:除具有外耳道外,哺乳类还出现了耳廓,用作收集声波。
(2)中耳
由鼓膜、鼓室(中耳腔)、听小骨和耳咽管组成。
听小骨3块:镫骨、锤骨和砧骨,分别由舌颌骨、关节骨和方骨演化而来,听小骨将鼓膜的振动传至内耳。
(3)内耳
包括耳蜗和前庭。前庭又包括内淋巴管、3个半规管、椭圆囊和球状囊,为平衡和位觉感受器。耳蜗(管)才是内耳中真正的听觉感受器,螺旋状,由瓶状囊延长并卷曲而成,内有听觉神经末梢形成的科蒂氏器。
七.排泄
(一)肾脏
后肾1对。卵圆形,其内侧凹陷部称肾门,为输尿管、血管出入肾脏的门户。
1. 肾脏的分区
从纵切面看,肾脏由外到内分3个区域:
(1)皮质:呈红褐色,肉眼观察呈颗粒状,由很多肾小体组成。
(2)髓质:色较淡,有放射状的纹线,由肾小管组成。髓质伸入肾盂的部分呈乳头状,称肾乳头。
(3)肾盂:漏斗状,由输尿管起始端膨大而成。
2. 肾单位的结构及尿的形成
肾脏由许多肾单位和集合小管构成。肾单位包括肾小体和肾小管。肾小体又由肾小球和肾小球囊两部分构成。肾小球是一个弯曲盘绕成球形的毛细血管网,血液由较粗的入球小动脉流入,经血管球后,汇集成1条较细的出球小动脉流出。肾小球囊是肾小管的起始部,类似一只双层壁的杯子包在血管球外面,内外两壁之间的空隙称囊腔,通肾小管。由于出球小动脉的管径较入球小动脉小,导致血管球内产生较高的血压差,使血液中除血细胞和大分子蛋白质以外的其他成分(如水、葡萄糖、氯化钠、尿素和尿酸等),均可过滤到囊腔内,形成原尿。
肾小管由肾小球囊发出后,迂迴曲折。离开肾小球的出球小动脉在肾小管的周围再次形成毛细血管网。原尿经过肾小管时,由于肾小管周围的毛细血管内的血液来自肾小球,其中的水分和某些成分已被滤出一部分,血浆较为浓缩,其渗透压较肾小管中原尿的高,使得肾小管能对原尿中的有用物质,如水、葡萄糖、无机盐等重新吸收到血液中,并向尿中分泌H+、K+、氨及外源性药物等,而把尿素等代谢废物和多余的盐类从肾小管排出,形成终尿。
很多肾小管汇集成集合小管,许多集合小管在肾乳头处汇合成乳头管,将尿液排入肾盂。
肾血供应
(二)输尿管、膀胱和尿道
输尿管由肾盂发出,开口于膀胱。
哺乳类的膀胱属尿囊膀胱,由胚胎时期尿囊基部扩大而成,尿道是从膀胱向外排尿的管道。哺乳类雄性尿道兼作排精,开口于阴茎头;雌性尿道仅作排尿,先开口于阴道腹壁,再以泄殖孔通体外。
哺乳类的尿主要由尿素组成。
从消化道排出的粪便,主要是食物残渣,并非经过复杂的代谢过程所生成的代谢废物。这种生理现象不属于排泄,而称为排遗。
八.生殖和发育
(一)生殖
1. 雄性生殖系统
(1)精巢:也称睾丸,1对。睾丸外面有2层膜。内部为实质,被结缔组织的中隔分为许多小叶。每个小叶内含有曲精细管,精子由管的上皮细胞发育而成。曲精细管汇集成睾丸输出管。
(2)附睾、输精管和交配器:附睾是细长的小管,与睾丸输出管相连,精子在这里完成最终的成熟。附睾之后连接输精管。输精管开口于尿道。尿道又开口于阴茎的前端。阴茎是雄性交配器官。
(3)副性腺:包括精囊腺、前列腺和尿道球腺,其分泌物构成精液的组成成分,促进精子在雌性生殖道内的活动能力并给精子营养、呼吸等活动需要。
2. 雌性生殖系统
(1)卵巢
1对。卵巢外面是一层生殖上皮,卵巢内部有不同发育阶段的卵泡。卵泡中的卵细胞成熟时移到卵泡表面,然后卵泡破裂,并破开卵巢壁,卵进入腹腔,随即被吸入输卵管的喇叭口。卵排出后,残留的卵泡细胞随即形成黄体。如卵未受精,则黄体萎缩;如卵受精,黄体存在时间长,并分泌黄体酮。
卵泡细胞能分泌雌性激素以刺激子宫、阴道和乳腺的生长发育以及第二性征的出现和维持。黄体细胞分泌的黄体酮可抑制其他卵泡的成熟和排卵,并促进子宫内膜增生,以利于受精卵的植入。
(2)输卵管、子宫、阴道和外阴部
输卵管不与卵巢直接相连,而以喇叭口开口于腹腔。卵子入喇叭口后,向子宫方向运行。受精一般在输卵管上部完成,此后移入子宫并种植于子宫壁上。
子宫由输卵管后部膨大而成,其后接单一的阴道。
阴道分固有阴道和阴道前庭两部分。尿道开口于阴道前庭的腹壁上,阴道前庭以阴门开口于体外。
外阴部:阴唇为阴门两侧的隆起,左右阴唇在前后相连。阴蒂为位于阴唇前联合处的小突起,与雄性的阴茎为同源器官。
3. 泄殖腔
一般哺乳类的的泄殖道与直肠均单独开口于体外。单孔类尚保留共同的泄殖孔。而雌性灵长类和某些啮齿类,阴道又与尿道分开,共有3个孔开于体外。
(二)发育
胎生,尤其是胎盘的出现,大大提高了后代的存活率。胎盘是哺乳动物所特有的结构,胎儿以此从母体吸收营养、呼吸和排泄。和其他羊膜动物一样,哺乳动物的胚膜也具有绒毛膜、尿囊膜和羊膜,其中尿囊膜和绒毛膜愈合在一起,并产生许多具分支的突起,称为绒毛。这些绒毛内含有胎儿的毛细血管,伸入到子宫粘膜内,与母体的血液进行物质交换。胎儿和母体的两套血液系统并不通连,而是被一极薄的膜所隔开,营养物质和代谢废物是透过膜而交换的。
根据胎儿与母体联系的紧密程度,又可将胎盘分为:无蜕膜胎盘,绒毛与子宫的联系不紧密,生产时不流血;蜕膜胎盘,绒毛与母体子宫粘膜愈合在一起,生产时有流血现象。
九.内分泌
动物体的分泌腺分两种:(1)外分泌腺,其分泌的物质通过管道输送到作用部位,无需血液的传送。(2)内分泌腺,无分泌管道,其分泌的物质称激素,分泌后先进入血液,再由血液输送到全身各处。
脊椎动物主要的内分泌腺
1. 肾上腺:位于肾脏附近,由皮质和髓质构成。皮质激素促进性腺发育,调节糖、盐代谢;髓质分泌的肾上腺素使动物体生命活动加强。
2. 甲状腺:位于气管前端两侧,左右各一,甲状腺素可提高新陈代谢,促进生长发育。
3. 脑下垂体:位于间脑底部,以一柄与丘脑下部相连。是内分泌的中心,分泌生长素和各种促激素。
4. 胰岛:胰脏包括具有导管的分泌消化液的外分泌部和无导管的内分泌部。内分泌部为一些细胞团,分散于外分泌部中,称胰岛,分泌胰岛素,以降低血糖。
5. 性腺:精巢和卵巢除产生精子和卵子外,还具有内分泌功能,分泌激素,刺激生殖器官的发育和副性征的出现。
第二节 哺乳纲的分类
一.原兽亚纲:卵生;有泄殖腔。无齿,代以角质鞘。
二.后兽亚纲:又称有袋亚纲。胎生,但尚不具真正的胎盘,产出的幼兽需在母体育儿袋内继续完成发育。
三.真兽亚纲:具胎盘。
第三节 哺乳纲的起源
哺乳类起源于爬行类,但比鸟类出现得早,它是从更接近两栖类的早期爬行类演化来的,因而仍保持着一些两栖类的特征,如具2个枕骨髁、皮肤富于腺体和排泄尿素。鸟类则是从较高等的爬行动物演化而来,爬行类的特征较多,如具单个枕骨髁、皮肤干燥、排泄尿酸。
思考题;
P577—1、2、4、13.