nbhkdz.com冰点文库

高中生物奥林匹克竞赛教程:脊椎动物(上)


本资料来自于资源最齐全的21世纪教育网 www.21cnjy.com

第五讲

脊椎动物

一、竞赛中涉及的问题 在中学动物学的教学内容中,并没有涉及“脊索动物”这一概念。在讲完无脊椎动物的 几个门后,直接提出了“脊椎动物”的概念。这容易造成同学们对知识的不完整理解:似乎 动物界就只是由脊椎动物和无脊椎动物组成的。为了

准确地理解动物的分类知识,适应国际 IBO 竞赛的要求,我们对脊索动物门的整体概况和脊椎动物比较解剖等内容进行了适当地补 充,并且对脊椎动物各纲的进化特征进行了扩展和深化。 (一)脊索动物的三大主要特征 1.脊索 位于消化道背面,在胚胎发育过程中由原肠背侧的一部分细胞离开肠管而形成。能起骨 骼的基本作用。低等脊索动物终生具有脊索;有的类群中,脊素则仅见于幼体。高等脊索动 物只在胚胎期间出现脊索,成长时由分节的脊柱取代了。 2.背神经管 非脊索动物神经系统的中枢部分呈索状,位于消化管的腹面。 脊索动物神经系统的中枢部分呈管状,位于身体的背中线上,脊索(或脊柱)就在它的 下面。背神经管由外胚层下陷卷褶所形成,在高等种类中分化为脑和脊髓两部分。 3.咽鳃裂 位于消化道前端的两侧壁上,左右成对的裂孔直接或间接与外界相通,这是咽鳃裂。它 是一种呼吸器官,在低等类群中终生存在,在高等类群则只见于某些幼体和胚胎时期,随后 完全消失。 (二)脊索动物门分类概况 依据形态结构、生活习性和胚胎发育等特点,一般将脊索动物门分为尾索动物、头索动 物和脊椎动物三个亚门。 1.尾索动物亚门 l 脊索和背神经管只存在于幼体。成体包围在被囊中,一般为雌雄同体,异体受精。代表 动物如海鞘,海鞘的发育过程中出现逆行变态,成体失去一些重要结构,形体变得比幼体更 加简单。 2.头索动物亚门 脊索、背神经管和咽鳃裂这三个基本特征终生保留,脊索前端超出神经管之前。代表动 物是文昌鱼。 3.脊椎动物亚门 脊索只在胚胎发育中出现,随即为脊柱所代替。依据外形及内部特征可分为 6 个纲:圆 口纲、鱼纲、两栖纲、爬行纳、鸟纲、哺乳纲。 (三)几个常见的名称 1.无头类 指脊索动物中脑和感觉器官还没有分化出来,没有明显的头部的类群。 2.有头类 有明显头部的脊索动物,即脊椎动物。 3.无颌类 没有颌的脊椎动物,现存的类群只有圆口类。 4.颌口类 有颌的脊椎动物,包括鱼类、两栖类、爬行类、鸟类和哺乳类。 5.无羊膜类 在胚胎发育中不具羊膜的脊椎动物,包括圆口类、鱼类和两栖类。 6.羊膜类 在胚胎发育中具有羊膜的脊椎动物,包括爬行类、鸟类和哺乳类。 (四)鱼纲 1.鱼类的外部形态 (1)体型类型

21 世纪教育网 -- 中国最大型、最专业的中小学教育资源门户网站。

版权所有@21 世纪教育网

本资料来自于资源最齐全的21世纪教育网 www.21cnjy.com

纺锤形:特点是头尾轴长,背腹轴较短,左右轮最短。 侧扁形:特点是头尾轴短,左右轴更短,背腹轴相对显著增加。 扁平形:特点是背腹轴特别短,左右轴特别长。 棍棒形:其特点是头尾轴特别长,背腹轴和左右轴很短。 (2)鳍的种类及功能 鱼类的鳍可分为两类:一类是偶鳍,包括胸鳍和腹鳍各一对;另一类是奇鳍,包括背鳍、 臀鳍和尾鳍。偶鳍的功能是维持身体平衡,改变运动方向和拨水划行的作用。背鳍和臀鳍的 主要功能是防止鱼左右倾斜和摇摆。尾鳍有推进平衡和转向的作用。尾鳍类型有原形尾、歪 形屋和正形尾等三种。 (3)鳞片的类型及功能 鳞片是由皮肤中的真皮衍生出来的,鳞片大致分为三类。 盾鳞:软骨鱼类特有的鳞片,由表皮和真皮联合生成。从脊椎动物牙齿的发生和构造来 看,它和牙齿应该是同源器官。 硬鳞:这是硬骨鱼中最原始的鳞片,由真皮演化来的,见于鲟鱼和雀鳝等。 骨鳞:大多数硬骨鱼的鳞片,也是由真皮演化来的,覆瓦状的排列分布于体表,有利于 增加躯体的灵活性。 (4)侧线的结构与功能 侧线鳞有规律地排列形成一条线纹就叫侧线。鱼类的侧线器官是重要的感觉装置,能感 受低频振动,判断水流及周围环境情况。 2.鱼类与水中生活相适应的特征 (1)身体呈纺锤形,无颈部,在游泳时大大减少阻力。 (2)体表有鳞片,皮肤富有粘液腺,其分泌的粘液,能减轻游泳时皮肤与水间的摩擦力。 这种粘液腺是单细胞的。 (3)用鳃呼吸,浸润在水中的鳃能够完成气体交换。 (4)用鳍运动,鱼类出现成对附肢提高了动物的活动能力。 (5)与陆生种类不同,无眼睑、无泪腺、无唾液腺。 3.鱼类的内部结构——以鲫鱼为例 (1)皮肤 由表皮层和真皮组成。表皮层有单细胞腺,分泌粘液于体表,减轻阻力,保 护身体。 (2)骨骼 鱼类出现了上下颌,是脊椎动物进化史上的重大转折点。椎体为双凹推,有 了脊柱,脊柱的功能是支持身体保护脊髓和主要血管,脊柱分化程度很低,分为躯干椎和尾 椎。附肢骨与脊柱不连接。 (3)肌肉 肌肉分化程度不高,由肌节组成,肌节之间有肌隔联系,分节现象明显。有 些种类的发电器官是由肌肉转变而来的,如电鳐、电鳗等;有些种类的发电器官由真皮腺转 化来的,如电鲇。 (4)鳃 鳃是鱼类适应水中生活的一个重要结构。软骨鱼类和硬骨鱼类的鳃具有不同的特 点:软骨鱼类的鳃比较原始,鳃裂开口于体外,鳃隔发达,每侧具有四个全鳃、一个半鳃; 硬骨鱼类的鳃裂外侧有鳃盖保护,鳃隔退化,每侧有四个全鳃。 (5)鳔 鳔是胚胎发育时从消化管区分出来的突起,充满气体。有一室、二室或多室之 分。缀具有辅助呼吸的功能,还有通过鳔内气体的变化改变鳔的体积,使得鱼体上浮或下沉 的作用。此外还能辅助听觉,适应水中的压力。 (6)循环 循环系统主要由心脏和血管组成。鱼类循环系统的特点是:心脏具有两腔, 即一心房、一心室,心脏中的血是缺氧血,血行属于单循环;心脏很小,血流的速度也很慢, 这与代谢活动较低的水生生活方式有关;鱼类心脏的位置较其他脊椎动物更向前移,很接近

21 世纪教育网 -- 中国最大型、最专业的中小学教育资源门户网站。

版权所有@21 世纪教育网

本资料来自于资源最齐全的21世纪教育网 www.21cnjy.com

头部,腹面有肩带保护。 (7)排泄 鱼类的肾脏属于中肾。肾脏除了有泌尿的功能之外,还有一个重要的特点, 就是调节体内的水分,使之保持恒定。 (8)神经和感觉 脑虽有明显的五部,但大脑所占的比例还很小,且硬骨鱼类的大脑背 面还只是上皮组织,没有神经细胞;鱼的晶状体呈圆球形,没有弹性,其曲度又不能改变, 只能靠晶体后方的镰状突起来调节晶体和视网膜之间的距离,所以鱼类是近视的;大多数鱼 类没有眼睑,因此鱼眼经常张开,不能关闭;鱼类只有内耳。 (9)生殖 鱼类的生殖器官主要由生殖腺和生殖导管两部分组成,生殖腺一般都成对, 左右对称。都是雌、雄异体,体外受精,体外发育。 4.鱼钢的分类 (1)软骨鱼系 终年保留软骨,鳃裂直接露于体外,绝大多数种类鳃间隔发达;身体被 盾鳞,歪形尾;雄体有特殊的交接器,体内受精。 板鳃亚纲:主要特征包括口大,5 个鳃裂直接通于体外,眼后有一上喷水孔。主要类群有 鲨目和鳐目。 全头亚纲:主要的特征是头大而侧扁,头侧有 4 对鳃裂,由鳃盖掩盖;无鳞,尾部尖, 如黑线银鲛。 (2)硬骨鱼系 硬骨鱼类具替代性硬骨和膜性硬骨;体多被骨鳞;鳃隔退化,鳃裂不直 接开口体外;有鳔或肺;体外受精,雄性无鳍脚,属于正尾形。 肺鱼亚纲:体呈纺锤形、硬骨不发达,终生残存有脊索,鳔能执行肺的功能,有内鼻孔。 现存的种类主要有澳洲肺鱼、美洲肺鱼非洲肺鱼。 总鳍亚纳:偶鳍为带鳞的肉叶,其内部骨骼的排列与陆生脊椎动物肢骨的排列极为相似。 有内鼻孔,鳔能行气呼吸。这也是古老的鱼类,矛尾鱼是保留到今天的总鳍鱼,是动物界珍 贵的“活化石”之一。 辐鳍亚纳:多数种类具骨鳞,骨骼几乎全是硬骨,各鳍由真皮性辐射鳍条支持,无内鼻 孔。包括的种类很多,占现代鱼总数的 90%以上。 (五)两栖纲 1.两栖纲对陆生环境的初步适应 (1)两栖动物皮肤轻微角质化,能防止体内水分的蒸发,较适应干燥的陆栖环境。 (2)从空气中获得氧气,上陆后可直接获得氧气,用肺进行呼吸。 (3)循环系统进一步完善,有体循环和肺循环,心脏由二心房一心室组成。 (4)出现五趾型肢,两栖类发展了五趾型四肢,前肢活动范围增大。 (5)神经系统的进一步适应,两栖类大脑体积增大,分左右两个半球,有大脑皮层雏形。 2.两栖类对陆生环境适应的不完全性 两栖动物获得了一系列陆生生活的特征,但还不完善,具体表现在: (1)皮肤仍依赖于湿润的环境。 (2)心脏只有一个心室,血液中混合血高。 (3)肺发育不完善,以皮肤作辅助呼吸器官。 (4)体外受精,幼体水中发育,胚胎没有羊膜。 3.两栖类的主要特征 (1)皮肤 两栖动物的皮肤由表皮和真皮构成,表皮角质层不发达。皮肤含有大量的腺 体和血管,有呼吸功能。粘液腺为多细胞腺体,与鱼类的单细胞腺不同,粘液腺分泌的粘液 使皮肤经常保持湿润。 (2)骨骼 两栖类的脊柱比鱼类的脊柱有较大的分化,由颈椎、躯干椎、荐椎和尾椎所 组成。颈椎的分化与两栖类上陆后头部进行灵活转动有关。荐椎的分化,使腰带与脊柱连接,

21 世纪教育网 -- 中国最大型、最专业的中小学教育资源门户网站。

版权所有@21 世纪教育网

本资料来自于资源最齐全的21世纪教育网 www.21cnjy.com

从而后肢获得了牢固的支持。两栖类已具有陆栖脊椎动物附肢的结构特点。头部具有两个枕 髁,具有耳柱骨。 (3)呼吸 两栖类成体用肺和皮肤呼吸。两栖类具一对囊状的肺,是陆地脊椎动物的重 要特征。不过结构还十分简单,肺的内壁仅有少数皱褶,呼吸表面积不大。两栖类由于不具 肋骨和胸廓。肺呼吸是采用特殊的咽式呼吸完成。 (4)循环 肺呼吸导致双循环怕出现,双循环提高了血循环的压力和速度。不完善的双 循环和体动脉内含有混合血液,是两栖类的特征。心脏由静脉窦、心房、心室和动脉圆锥四 部分组成。左心房接受富氧血,右心房接受缺氧血。 (5)生殖 雄蛙的生殖腺有一对睾丸,产生精子;肾管有输精和输尿的功能。雌性具一 对输卵管、子宫。雌性的输卵管和输尿管是分开的。 4.两栖类的分类概述 两栖纲包括无足目、有尾目和无尾目三个目。全世界有两栖动物 2800 余种。 (1)无足类 这是原始的一类,又是营钻穴居生活的特化类型。体呈蠕虫状,无四肢。 鱼螈为本目代表,主要产于亚洲热带地区,近年来在我国云南省西双版纳采获。 (2)有尾目 这是更适合于水中生活的较低等的一目,多数种类终生生活在水中,一部 分种类变态后,离开水到潮湿地上生活。体长形,有四肢或仅有前肢,尾终生存在。幼体用 鳃呼吸,成体用肺呼吸,也有一些种类终生有鳃而缺少肺。大鲵、蝾螈都属于本目。 (3)无尾目 这是现代两栖类中较为高等、种类最多、分布最广的一目。成体无尾,有 发达的四肢,后肢强大,适于跳跃或游泳,通常营水陆两栖生活,但生殖时必须回到水中。 我国发现的种类有黑斑蛙、金线蛙、林蛙、雨蛙、树蛙、蟾蜍等。 (六)爬行纲 1.爬行纲的主要特征 (1)羊膜卵 爬行动物都产大型的羊膜卵,羊膜卵的 出现对脊椎动物完全摆脱水环境,对成功登陆产生重大影 响。羊膜卵的特点是,在胚胎发育过程中,发生三层胚膜包 围胚胎: 外层称绒毛膜, 内层称羊膜, 另有尿囊膜 (见右图) 。 羊膜腔中充满着液体,称羊水。羊膜卵外包石灰质的硬 壳或不透水的韧性纤维质卵膜。能防止卵的变形、损伤和水 分蒸发,防止细菌侵入。卵壳具通气性,不影响胚胎的气体 交换。卵具卵黄,保证胚胎发育的养料。 (2)外形 爬行类是适应于陆栖生活的类群,具有四 足动物的基本形态。体表被覆角质鳞片,指(趾)端具爪是其在外形上与两栖类的根本区别。 蜥蜴和鳄的体型可做典型代表。四肢较两栖类强健,颈部外观明显,尾发达。某些类群适应 于穴居及水栖生活,在外表上有较大的特化。 (3)皮肤 皮肤角质化程度加深,被有角质鳞片或角质盾片。角质鳞(如蜥蜴、蛇)是 由表皮细胞角质化形成的,骨质甲(龟、鳖)是由真皮组织形成的。体表干燥,缺少腺体, 比较坚硬,能有效防止体内水分的散失。爬行类动物的真皮内含有各种色素细胞,由于色素 细胞的变化,使动物的体色与周围环境适应。 (4)呼吸 爬行动物既没有鳃,也不用皮肤呼吸,它的肺比两栖动物的发达。肺脏一对, 外观似海绵状。具有喉头和以软骨环支持的长气管。肺的内壁有复杂的间隔,把内腔分隔成 蜂窝状小室,可以扩大与空气接触的面积。 (5)骨骼和肌肉 爬行类骨骼系统发育良好,适应于陆生。主要表现在脊柱分区明显、 颈椎有寰椎和枢椎的分化,提高了头部及躯体的运动性能。躯干部具有发达的肋骨和胸骨, 加强了对内脏的保护并协同呼吸动作的完成,头骨骨化良好,很多种类具有颞窝和眶间隔。

21 世纪教育网 -- 中国最大型、最专业的中小学教育资源门户网站。

版权所有@21 世纪教育网

本资料来自于资源最齐全的21世纪教育网 www.21cnjy.com

具单一枕骨踝。 肌肉进一步分化,出现肋间肌,协同完成呼吸运动,皮肤肌有控制鳞片活动的作用。 (6)循环和排泄 爬行类的心脏由两个心房,一个心室组成,心室内有不完全的隔膜。 血液循环为不完全的双循环。 后肾成为爬行类与所有羊膜动物的主要排泄器官,后肾形成的尿液经后肾导管输至泄殖 腔后排出。 (7)神经与感觉 大脑半球比较发达,出现新脑皮,脑神经 12 对。听觉器官有了进一 步发展,出现外耳道。 2.现存爬行纲的分类 现存的爬行动物,全世界有 5700 多种,主要分布于热带和亚热带,温带较少,寒带更少, 它们分属于四个目: (1)喙头目 喙头目是爬行纲中最古老的类群之一,大多生存在中生代。主要特征是嘴 长似鸟喙,顶眼发达,端生齿,无鼓膜、鼓室;雄性无交配器官。现今仅残存一种喙头蜥(楔 齿蜥)。它的外形和大蜥蜴相似,长可达 75 厘米。其分布只限于新西兰东北部一些小岛上, 被喻为“活化石”。 (2)龟鳖目 这是爬行纲中最为特化的一类,它的身体宽短,以硬壳保护身体。壳的内 层为骨质板,外层为角质甲(如龟)或为软的表皮(如鳖)。一般营水栖生活(淡水或海水), 少数营陆地生活,但产卵都在陆上,常见的种类有龟、鳖和海龟等。 (3)有鳞目 这是现代爬行动物中数量最大、种类最多的一个目,分为蜥蜴亚目和蛇亚 目。 蜥蜴亚目:大多数种类的前后肢都发达,眼发达有可动眼睑;具外耳道。例如石龙子、 壁虎。非洲和马达加斯加岛产的避役,它的皮肤能随环境的变化而迅速变色,俗称变色龙。 蛇亚目:是较为特化的一支,适于用腹部爬行,体呈圆筒形,无四肢和胸骨(仅蟒蛇有 后肢的残余),腰带可能存留,但肩带不一定存在。蛇能吞食比它自己身体还要粗的大型食 物,其原因是构成上下颌的骨骼间都是能动的关节,这是蛇类具有的结构特点。肋骨的腹端 支持腹鳞,靠脊柱的左右弯曲和皮下肌的作用而使肋骨移动,腹鳞也随之运动,蛇体就能以 腹部贴地面而爬行。 (4)鳄目 鳄目在爬行纳中结构最为高等。头骨骼具有特化的双颞窝。方骨不可动。槽 生齿。四肢健壮,趾间具蹼。耻骨退化。尾侧扁。泄殖腔孔纵裂,雄体具单个交配器。我国 特产的扬子鳄,是鳄类中较小型者,体长约 2 米,吻短而钝,属于纯吻鳄。鳄类和恐龙有共 同的祖先,是恐龙的近亲。因此,在科学研究上有较高的价值。扬子鳄是世界公认的濒危种 和禁运种,为我国的珍贵动物。 (七)鸟纲 1.鸟类的躯体结构概述 鸟类的躯体结构特点,在许多方面都体现了对飞翔生活的适应。 (1)皮肤 鸟类的皮肤薄而软,便于肌肉的剧烈运动。皮肤衍生出角质化物——羽毛。 表皮的角质层较薄,这是由于有鸟羽的覆盖,皮肤不与干燥空气直接接触造成的。在没有羽 毛的地方,皮肤则有厚的角质鳞覆盖。 (2)骨骼 骨骼多具蜂巢状,既轻又坚固,适于飞翔生活;椎体为异凹型,使关节活动 的灵活性加强。最后几个胸椎、全部腰椎、荐椎和部分尾椎完全愈合在一起,称综荐骨,为 腰部的坚强支柱。单一枕髁和颈椎相关节。开放式骨盆。 (3)消化系统 现代鸟无牙齿;咀嚼功能通常由砂囊代替。嗉囊有贮存食物和软化食物 的功能。胃分为腺胃和肌胃(砂囊),肌胃肉层发达。鸟类的直肠短,不贮存粪便。 (4)循环系统 鸟类的循环系统反映了较高的代谢水平,主要表现在:动静脉血液完全

21 世纪教育网 -- 中国最大型、最专业的中小学教育资源门户网站。

版权所有@21 世纪教育网

本资料来自于资源最齐全的21世纪教育网 www.21cnjy.com

分开、完全的双循环(心脏四腔,具右体动脉弓),心脏容量大,心跳频率快、动脉压高、 血液循环迅速,气体和营养物质运输快。 (5)呼吸系统 肺呈海绵状,由大量的细支气管组成。气管分为三级:初级支气管、次 级支气管、三级支气管(微支气管)。气体交换在微支气管中进行。鸟类的气囊是呼吸的辅 助系统,分布于内脏器官,无气体交换功能。气囊还具有减轻身体重量、减轻器官间摩擦和 散热的功能,鸟类还具有双重呼吸的特点,即在吸气及呼气时肺内均能进行气体交换。 (6)排泄系统 鸟类的排泄系统胚胎经历前肾和中肾,成体的泌尿器官为后肾。肾小球 的数目比哺乳类大两倍,这对于在旺盛的新陈代谢过程中,能迅速排除废物,保持盐水平衡 是有利的。输尿管开口于泄殖腔中。尿的主要成分为尿酸,呈半凝固的白色结晶。鸟类不具 膀胱,产生的尿连同粪便排出体外。 (7)生殖系统 雄性生殖系统具有成对的睾丸和输精管,输精管开口于泄殖孔。雌性生 殖系统,只有左侧卵巢和输卵管。体内受精、体外发育,有筑巢、孵卵、育雏行为。 幼鸟的类型有两种:一种是早成鸟,刚孵出则体被绒毛,眼已睁开,可随亲鸟觅食,如 雁形目、鸡形目;另一种是晚成乌,刚孵出时体表光裸或仅具稀绒毛,眼未睁开,需亲鸟喂 食,如隼形目、雀形目等。 (8)神经和感觉 鸟类的大脑、小脑、中脑都很发达。大脑半球较大,这主要是由于大 脑底部纹状体的增大。在鸟类,纹状体是管理运动的高级部位,也和一些复杂的生活习性相 关。实验证明:切除鸟的一部分纹状体后,它的正常的兴奋和抑制就被破坏,视觉受影响, 求偶、营巢等习性丧失。鸟类的大脑皮层并不发达,小脑很发达,这与鸟类飞翔运动的协调 和平衡相关。中脑在背部构成一对发达的视叶。 在鸟类的感觉器官中,最发达的是在空中飞翔时起重要作用的视觉器官,而嗅觉器官不 发达。鸟眼依靠发达的睫状肌可以迅速地调节视力,由远视变为近视。因此,当鸟在树林中 疾飞时,从未和树枝相碰,或由高空俯冲到地面觅食时,也能在一瞬间由“远视眼”调整为 “近视眼”。瞬膜发达,飞行时能遮盖眼球,起保护作用。 (9)恒温及其生物学意义 恒温是产热和散热的平衡,体温保持相对的稳定。其意义是: 高而恒定的体温,促进体内新陈代谢的速度。恒温减少了动物对外界温度条件的依赖性,获 得夜间活动的能力和在极地大陆上存活的能力。 2.鸟类的进步性特征 (1)具有高而恒定的体温(约为 37℃~44.6℃),减少了对环境的依赖性。 (2)具有迅速飞翔的能力,能借主动迁徙来适应多变的环境条件。 (3)具有发达的神经系统和感官,以及与此相联系的各种复杂行为,能更好地协调体内 外环境的统一。 (4)具有较完善的繁殖方式(造巢、孵卵和育雏),保证了后代有较高的成活率。 3.鸟纲的分类概述 (1)平胸总目 主要特征是:后肢强大,胸扁平,无龙骨突,不具飞翔能力;羽毛分布全身,无羽区及 裸区之分,羽枝不具羽小钩,因而不形成羽片。常见种类有驼鸟、见雏鸟。 (2)企鹅总目 潜水生活的中、大型鸟类,具有一系列适应潜水生活的特征。前肢鳍状,适于划水。具 鳞片状羽毛(羽轴短而定,羽片窄),均匀分布于体表。尾短,腿短而移至躯体后方,趾间 具馍,适应游泳生活。在陆上行走时躯体近于直立,左右摇摆。皮下脂肪发达,有利于在寒 冷地区及水中保持体温。骨骼沉重而不充气。胸骨具有发达的龙骨突起,这与前划水有关。 游泳快速。该目分布限在南半球。代表为王企鹅。 (3)突胸总目

21 世纪教育网 -- 中国最大型、最专业的中小学教育资源门户网站。

版权所有@21 世纪教育网

本资料来自于资源最齐全的21世纪教育网 www.21cnjy.com

通常翼发达,善于飞翔,龙骨突发达,最后 4~6 枚尾椎愈合为一块尾综骨。一般具有充 气性骨骼,正羽发达,构成羽片,体表有羽区、裸区之分。雄鸟绝大多数不具交配器官。 该总目的鸟类种类繁多,为了研究方便,可以从两个方面来讨论它们的类群。 一个方面是根据生态类型分为游禽、涉禽、鹑鸡、鸠鸽、攀禽、猛禽和鸣禽七个生态类 型。 游禽:喙扁阔或尖长,腿短而具蹼,翼强大或退化。 涉禽:喙细而长,脚和趾均很长,蹼不发达,翼强大。 鹑鸡:啄短而强,足和爪强健,翼短圆。 鸠鸽:喙短、基部具蜡膜,足短健,翼发达。 攀禽:喙强直,足短健、对趾型,翼较发达。 猛禽:喙强大呈钩状,足强大有力,爪锐钩曲,翼强大善飞。 鸣禽:喙外形不一,足短细,翼较发达。 另一个方面是根据形态结构特点分成若干个目来进行研究。以下介绍一些常见的目。 鹈形目:四处向前,处间具全噗;嘴端成钩状,具发达的喉囊,雏鸟属于晚成鸟,游禽 类,如鸬鹚等。 鹤形目:颈长、喙长、腿长、趾三前一后,四趾在同一平面上,幼鸟属晚成乌,涉禽类, 常见种类有白鹭等。 雁形目:嘴扁平,具加厚的嘴甲,边缘具栉状突起;腿短后移,趾三前一后,前趾间具 蹼,雄性翼上常具翼镜;雄鸟具交配器;雏鸟为早成鸟,游禽类。常见种类有天鹅、绿头鸭。 隼形目:嘴具利钩,爪发达,飞翔力强;视觉敏锐,猛禽类,雏鸟为晚成鸟。常见种类 有鸢、红隼、金雕等。 鸡形目:体结实;喙短,为圆锥形;翅短圆,善走;雄鸟头顶有肉冠,羽色鲜艳;繁殖 期行为复杂,鹑鸡类,幼鸟属早成鸟。如褐马鸡、红腹锦鸡等。 鹤形目:喙长,颈长和腿长,趾三前一后,趾间蹼不发达,后趾着生位置较高,与其他 三趾不在同一平面上,幼鸟为早成鸟,涉禽类。常见种类有丹顶鹤、灰鹤等。 鸽形目:嘴短、具蜡膜;四趾位于同一平面上,足短健、善走;嗉囊发达,雏鸟为晚成 鸟或早成鸟,鸠鸽类。常见种类有原鸽、毛腿沙鸡等。 鴞形目:嘴爪强大而钩曲;头大,眼大向前,眼周羽毛形成面盘;耳孔大,具耳羽,听 觉敏锐;第四处能向后反转;幼鸟属晚成鸟,属猛禽类。主要种类有长耳鴞、短耳鴞 等。 鴷形目:嘴呈锥状,适于啄木;舌长具角质小钩;趾两前两后;幼鸟属晚成鸟,攀禽类。 常见种类如斑啄木鸟。 雀形目:鸣管及鸣骨发达;足趾三前一后,在一个平面上,适于营巢,幼鸟属晚成鸟, 鸣禽类。常见种类有云雀、家燕等。 (八)哺乳纲 1.哺乳动物的进化特征 (1) 有高度发达的神经系统和感觉器官, 能协调复杂的机能活动和适应多变的环境条件。 (2)出现口腔咀嚼和消化,大大提高了摄食的能力。 (3)胎生、哺乳保证了后代有较高的成活率。 (4)具有高而恒定的体温(约为 25℃~37℃),减少了对环境的依赖性。 (5)具有在陆上快速运动的能力。 2.哺乳类的一般特征 (1)皮肤及其衍生物 皮肤由表皮、真皮和皮下组织构成。表皮又分为角质层和生发层。真皮由致密结缔组织

21 世纪教育网 -- 中国最大型、最专业的中小学教育资源门户网站。

版权所有@21 世纪教育网

本资料来自于资源最齐全的21世纪教育网 www.21cnjy.com

构成,韧性强。哺乳动物皮肤的衍生物主要属表皮衍生的角质结构,如毛、爪、缔和各种皮 肤脂腺(如汗腺、皮脂腺等)。 毛是哺乳动物所特有的,可分为粗毛、绒毛和触毛三种类型。粗毛长而稀少,有毛向, 耐摩擦,起着保护作用。绒毛细短而密,覆盖于皮肤上,造成一层不流动的空气层,起保暖 作用。触毛长而硬,在嘴边,有触觉作用。哺乳动物一般每年换毛两次:春季和秋季换毛。 换毛是哺乳动物对季节变化后的适应。 乳腺是哺乳动物所特有的,是一种管状腺与泡状腺复合的腺体,也可以认为是特化的汗 腺。 (2)骨骼系统 总的来说,哺乳动物的骨骼相比鸟类的已有明显的发展,支持、保护和运动功能进一步 完善。如肘关节方向向后,膝关节向前,提高了支撑和运动的能力。头骨全部骨化,骨片数 目减少并且愈合,可以增加坚固性。具有 2 个枕骨髁与颈椎相连接。椎体为双平型,增强了 脊柱的负重能力。颈椎 7 枚,以长颈而闻名的长颈鹿也不例外。 (3)肌肉 肌肉主要特点表现在四肢肌肉强大,以适应快速奔跑。此外,皮肤肌发达,咀嚼肌强大。 特别值得一提的是具有特殊的隔肌,能将体腔分隔为胸腔与腹腔。在神经系统的调节下发生 运动改变胸腔容积,是呼吸运行的重要组成部分。 (4)呼吸系统 哺乳动物的呼吸系统十分发达,由呼吸道和肺两部分组成。空气经呼吸道而进入肺。肺 为海绵状,由很多微细支气管和肺泡组成。肺泡数量特别多,呼吸面积非常大。 (5)循环系统 心脏由左心房、右心房、左心室和右心室组成。具有左体动脉弓。左房室间有二尖瓣, 右房室间有三尖瓣,瓣膜的存在可防止血液倒流。哺乳动物成熟的红细胞中没有细胞核。 (6)消化系统 哺乳类消化系统,在进化过程中有了很大的变化,表现在消化管分化程度较高,消化腺 较发达,消化酶多样化,同时出现了口腔消化。哺乳动物的牙齿分为门齿(切牙)、犬齿(尖 牙)和臼齿(磨牙),齿型和齿数是哺乳动物分类的依据之一。大多数哺乳动物无泄殖腔, 具有肉质唇。 (7)胎生、哺乳 哺乳动物一般具胎盘。如兔胚胎的卵黄囊中含卵黄很少,对供给胚胎发育的营养所起的 作用不大。尿囊膜发达,和绒毛膜愈合在一起,其上产生许多分枝的突起,称为绒毛。尿囊 膜、绒毛膜与母体子宫壁的结缔组织相连共同形成了胎盘。 胎儿借胎盘和母体联系并取得营养。产出的幼儿以母体的乳汁哺育。胎生方式对哺乳类 的生存和发展提供了广阔的前景,为胚胎提供了保护、营养以及稳定的恒温条件,使外界环 境对胚胎发育的不利影响减低到最小程度。 (8)神经和感觉 哺乳动物具有高度发达的神经系统,能够有效地协调体内环境的统一并对复杂的外界条 件的变化迅速做出反应。神经系统也是伴随着躯体结构、功能和行为的复杂化而发展的。哺 乳类神经系统主要表现在大脑和小脑体积增大、神经细胞聚集、皮层加厚。表面出现了皱褶 (沟和回)。 哺乳类的感觉器官十分发达,主要表现在嗅觉和听觉的高度灵敏。 3.哺乳纲分类概述 哺乳纳分为原兽亚细、后兽亚纲和真兽亚纳三个亚纲。 (1)原兽亚纲

21 世纪教育网 -- 中国最大型、最专业的中小学教育资源门户网站。

版权所有@21 世纪教育网

本资料来自于资源最齐全的21世纪教育网 www.21cnjy.com

主要特征是卵生,产多黄卵,雌兽尚具孵卵行为。无乳腺,无乳头。肩带与爬行类相似。 有泄殖腔,大脑皮层不发达,无胼胝体,雄性不具交配器官。这类动物分布于澳洲及其岛屿, 代表类群主要有鸭嘴兽、针鼹。 (2)后兽亚纲 主要特征是胎生,幼仔发育不良,需在雌兽腹部的育儿袋中发育,泄殖腔趋于退化,肩 带表现有高等哺乳类的特征。具有乳腺,异型齿。分布于澳洲及南美洲草原地带。典型代表 有大袋鼠。 (3)真兽亚纲 主要特征是具有真正的胎盘,不具泄殖腔。肩带为单一的肩胛骨,乳腺充分发育,具乳 头。大脑皮层发达,有姘服体。异型齿,体温恒定在 37℃左右。现存哺乳类中的绝大多数种 类属此。现就重要代表简述如下: 食虫目:个体较小,吻部细尖,适于食虫。四肢短小,指(趾)端具爪,体被刺毛或硬 刺。夜行性。如刺猬。 翼手目:前肢特化具延长的指骨,有薄而柔韧的翼膜。后肢短小具长钩爪。胸骨具胸骨 突起。夜行性。代表种类有蝙蝠。 兔形目:上颌有两对门齿,门齿前后线均具珐琅质。无犬牙,上唇具唇裂。代表动物如 野兔。 啮齿目:体中小型。上下颌各具一对牙,仅前面被有珐琅质,终生生长。无犬牙,嚼肌 发达。主要种类有松鼠、旱獭。 食肉目:门牙小,犬牙强大而锐利,上颌前臼齿和下颌第一臼齿特化为裂齿。指(趾) 端常具利爪,脑及感官发达。常见的种类有狼、虎、狮。 长鼻目:具长鼻,体退化,具五指(趾)。上门牙发达,突出唇外,臼齿咀嚼面多行横 棱。植食性。主要种类有亚洲象、非洲象。 奇蹄目:主要以第三指(趾)负重,其余各指(趾)退化或消失,指(趾)端具蹄,有 利于奔跑。门牙发达,胃简单。主要种类有马、犀牛。 偶蹄目:第三、四指(趾)同等发育,其余各指(趾)退化。具偶蹄。尾短。主要种类 有猪、牛。 灵长目:拇指(趾)多能与其他指(趾)相对,锁骨发达。指(趾)端多具指甲。大脑 半球高度发达。两眼前视,雌兽有月经。主要种类如懒猴、猕猴、黑猩猩等。 (九)脊椎动物各器官系统比较 1.脊椎动物皮肤 脊椎动物的皮肤有保护、调节体温、呼吸、感觉、运动、排泄、分泌和生殖等功能。从 各纲的特点来看: 圆口纲:皮肤裸露,结构简单,表皮细胞之间夹有一些单细胞腺体。 鱼纲:皮肤由真皮和表皮组成,并具有鳞片。表皮细胞间有粘液腺。 两栖纲:皮肤裸露,粘液腺丰富,部分还具有毒腺。 爬行纲:表皮角质化,缺少粘液腺,惟有角质鳞片或甲。 哺乳类和鸟类:鸟类的羽毛和哺乳类的毛都是表皮的衍生物。鸟类的皮脂腺不发达(仅 有尾脂腺),哺乳类的皮脂腺发达。 2.脊椎动物循环系统(如下图)

21 世纪教育网 -- 中国最大型、最专业的中小学教育资源门户网站。

版权所有@21 世纪教育网

本资料来自于资源最齐全的21世纪教育网 www.21cnjy.com

各纲脊椎动物动脉弓和心脏比较图 (1)圆口纲:开始出现心脏,由静脉窦、一心房、一心室组成。 (2)鱼纲:属于简单的类型,其本身只有一个心房和一个心室。连接心房的有一个静脉 窦,连接心室的有一个动脉圆锥(软骨鱼类)或动脉球(硬骨鱼类)。血液循环为单循环。 心脏内的血,完全是缺氧血。 (3)两栖纲:心脏由静脉窦、二心房、一心室和动脉圆锥组成。血液循环由单循环变为 不完全双循环。动脉弓数目减少,保留三、四、六对。 (4)爬行纲:心脏静脉窦退化而成右心房的一部分,动脉圆锥退化消失,除心房具有分 隔外,心室具不完全分隔,动脉弓仍保持颈动脉、体动脉弓和肺动脉。血液循环仍为不完全 的双循环。 (5)鸟纲和哺乳纲:心脏已分隔为二心房、二心室。静脉窦完全退化,鸟类左体动脉弓 退化,右体动脉弓保留。哺乳类保留左体动脉弓,是完全的双循环。 3.脊椎动物的呼吸系统(如下图所示)

21 世纪教育网 -- 中国最大型、最专业的中小学教育资源门户网站。

版权所有@21 世纪教育网

本资料来自于资源最齐全的21世纪教育网 www.21cnjy.com

脊椎动物肺脏发展的几个阶段 (1)鱼类:软骨鱼类鳃有发达的鳃间隔,鳃裂直接通体表或具膜质鳃盖。硬骨鱼类鳃间 隔退化,鳃裂不直接通体外,有鳃盖保护。 (2)两栖类:幼体用鳃呼吸,成体行肺和皮肤呼吸。肺囊状,分隔简单。行咽式呼吸, 皮肤辅助。 (3)爬行类:完全肺呼吸,囊状肺,分隔复杂,呈海绵状,具有胸廓,胸式呼吸。 (4)鸟类:肺特殊,内部由各级支气管组成,形成细支气管树。具有特殊的气囊系统可 进行双重呼吸。 (5)哺乳类:肺由导管部、呼吸部和肺间质三部分构成,微支气管末端形成肺泡。具有 嗝肌,呼吸运动更加完善。腹式呼吸或隐式呼吸。 4.脊椎动物的排泄系统 动物正常生命活动的维持,要求内环境稳定。代谢废物经循环系统,被汇集到专门的器 官而有效地排出。脊椎动物的排泄系统主要部分是肾。从低等种类到高等种类,肾脏的发展 可分为三种类型。 (1)前肾 脊椎动物在胚胎时都有前肾出现,但只有在鱼类和两栖类的胚胎中,前肾才 有用。圆口纲的鳗鳗仍用前肾作为排泄器官。 (2)中肾 这是鱼类和两栖类胚胎期以后的排泄器官,其位置在前肾的后方。排泄小管 的肾口显著退化。靠近肾口的排泄小管壁,膨大内陷成为双层的囊状结构,称肾小囊,把血 管球包围,共同形成一个肾小体。肾小体和它的排泄小管一起构成泌尿机能的一个基本结构, 称为肾单位。到了中肾阶段,原来的前肾导管纵裂为二,其一为中肾导管,在雄性动物有输 精的作用,另一管在雄体已退化,在雌体则演变为输卵管。 (3)后肾 这是羊膜动物胚胎期以后的排泄器官。后肾的排泄小管前端只有肾小体,肾 口已完全消失。各排泄小管汇集尿液通入一总管,即后肾导管,常称输尿管。后肾发生以后, 中肾和中肾导管却失去了泌尿功能。

21 世纪教育网 -- 中国最大型、最专业的中小学教育资源门户网站。

版权所有@21 世纪教育网

本资料来自于资源最齐全的21世纪教育网 www.21cnjy.com

(十)哺乳类和人体的四种基本组织 组织是由形态相似,功能相关的细胞和细胞间质所组成的细胞群,在机体内执行一定的 功能。在哺乳类和人体组织可分为四大基本组织。 1.上皮组织 细胞的排列比较紧密,形状规则,具有极性,细胞间质少。上皮组织主要行使保护、分 泌、吸收和排泄等功能。根据结构特点又可分为: (1)单层扁平上皮 为一层扁平状细胞构成,细胞呈多边形、边缘有锯齿状波纹。又包括: 内皮 覆盖于心脏、血管、淋巴管腔内面的上皮,薄而光滑,有利于物质的交换和减少 液体流动时的阻力。 间皮 覆盖于胸膜、腹膜、心包膜的上皮,细胞较小,规则似六角形,薄而湿润光滑, 便于内脏活动。 另外还有肾小囊壁层、肺泡壁上皮等有利于物质交换的上皮。 (2)单层立方上皮 一层立方形细胞组成,如肾小管、甲状腺滤泡上皮,有分泌和吸收功能。 (3)单层柱状上皮 一层棱柱形细胞组成,其游离端常具纤毛、微绒毛,分布于胃、肠、子宫、输卵管的内 腔面。 (4)假复层纤毛柱状上皮 主要为柱状上皮组成,一层细胞。但高度不等,核位置参差不齐,似有多层细胞,其游 离端常具有纤毛。主要分布于呼吸道内表面,具有保护、分泌功能。 (5)复层扁平上皮 主要分布于皮肤的表皮、口腔、食道、阴道粘膜,有保护作用。 (6)复层柱状上皮 主要分布于眼睑结膜、尿道海绵体的粘膜,有保护作用。 (7)变移上皮 主要分布于肾盂、肾盏、输尿管、膀胱的内腔面,随器官收缩而变化。 2.结缔组织 由细胞和大量的细胞间质组成,起支持、连接、营养、防御、保护作用。结缔组织是机 体内分布最广、形状最复杂的组织,如皮肤上皮以下的真皮,真皮下面的疏松结缔组织、脂 肪组织、血液、肌健、韧带、软骨和骨等。它的特点是细胞少,细胞间质多,细胞间质内含 丰富的纤维和无定形的基质。结缔组织主要起支持、连接作用,并有营养和防御等作用。 3.肌肉组织 由肌细胞(肌纤维)组成,均含有肌原纤维。具收缩功能,能完成各种运动。包括骨骼 肌、心肌和平滑肌三种。 (1)骨骼肌:含有大量有横纹的肌原纤维和发达的肌管系统,多核,肌浆的肌质含有肌 红蛋白,含肌红蛋白较多的是红肌纤维,较少的是白肌纤维。红肌收缩慢而持久,白肌收缩 快而有力,但易疲劳。肌原纤维可见暗带(A)、明带(I),暗带的中部色谈叫 H 线。明带 的中部色深叫 Z 线。肌原纤维中在两个 Z 线中间的一段叫做肌节,一个肌节包括 1/2I 带+A 带+1/2I 带,它是组成骨骼肌纤维的结构单位和功能单位。 (2)心肌:心肌纤维有分支、核是单个的,同骨骼肌一样也有横纹,但是不如骨骼肌明 显。心肌细胞有两类:工作细胞(心房和心室的一般细胞)和特殊分化了的心肌细胞(窦房 结、房室交界区、房室束和浦肯野纤维等),即心脏起搏传导系统的心肌细胞。 (3)平滑肌:肌细胞呈梭形,只有一个核,没有横纹。一般构成内脏器官管壁的肌肉层。

21 世纪教育网 -- 中国最大型、最专业的中小学教育资源门户网站。

版权所有@21 世纪教育网

本资料来自于资源最齐全的21世纪教育网 www.21cnjy.com

平滑肌收缩慢、比较持久,不易疲劳。 4.神经组织 神经组织是神经系统的主要构成部分。它的组织结构包括神经元和神经胶质两种细胞。 神经元是传导兴奋的单位。神经胶质有支持、保护、营养和修补的作用。 神经元分细胞体和突起两部分。细胞体的形状有圆形、梨形、梭形、锥形和星形等。神 经元外都有神经膜包围,有接受刺激和传导神经冲动的功能。胞体内有细胞质和细胞核,是 神经元和营养的中心。胞体内除含一般的细胞器外,还含有尼氏体和神经元纤维,前者是粗 面内质网,跟合成蛋白质有关;后者是微丝和微管,跟运输代谢物质有关。 神经元的突起分树突和轴突。树突把冲动传向细胞体,轴突把冲动从细胞体传出。每个 神经元有树突一到几个,轴突一个。树突分枝多,能增加接触面。轴突分枝少。轴突和长树 突总称神经纤维。有的神经纤维表面有一层节段性的髓鞘,叫有髓神经纤维。在外周神经纤 维中,髓鞘由施旺氏细胞形成,髓鞘外又被施旺氏细胞包围。有的神经纤维外面没有髓鞘, 仅被施旺氏细胞包裹,叫无髓神经纤维。在中枢,髓鞘由少突胶质细胞的突起包围,在轴突 周围形成。有髓纤维传导速度快;无髓纤维传导速度慢。 神经元根据神经细胞突起的多少,可分为单极神经元、假单极神经元、双极神经元和多 极神经元等。根据功能不同,又可分为感觉神经元、运动神经元和中间神经元。

21 世纪教育网 -- 中国最大型、最专业的中小学教育资源门户网站。

版权所有@21 世纪教育网


高中生物奥林匹克竞赛教程:脊椎动物(上)

高中生物奥林匹克竞赛教程:脊椎动物(上)_学科竞赛_高中教育_教育专区。本资料来自于资源最齐全的21世纪教育网 www.21cnjy.com 第五讲 脊椎动物 一、竞赛中涉及...

高中生物奥林匹克竞赛教程:无脊椎动物(上)

高中生物奥林匹克竞赛教程:脊椎动物(上)_学科竞赛_高中教育_教育专区 暂无评价|0人阅读|0次下载|举报文档高中生物奥林匹克竞赛教程:脊椎动物(上)_学科竞赛_...

高中生物奥林匹克竞赛教程:无脊椎动物(中)

高中生物奥林匹克竞赛教程:脊椎动物(中)_学科竞赛_高中教育_教育专区。本资料来自于资源最齐全的21世纪教育网 www.21cnjy.com 第四章二、典型例题 无脊椎动物...

高中生物奥林匹克竞赛教程:细胞生物学(上)[1]

高中生物奥林匹克竞赛教程:细胞生物学(上)[1]_学科竞赛_高中教育_教育专区。细胞...(动物细胞) 细胞壁 主要由纤维素组成 (四)真核细胞的亚显微结构 我们通常把...

高中生物奥林匹克竞赛教程:生物系统学

高中生物奥林匹克竞赛教程:生物系统学_高三理化生_理化生_高中教育_教育专区。方便...(3)绦虫纲(代表动物:猪带绦虫,图 1—7—10) ①全部寄生在人或其他脊椎动...

高中生物奥林匹克竞赛教程:植物生理(下)[1]

高中生物奥林匹克竞赛教程... 6页 免费如要投诉违规内容,请到百度文库投诉中心;如要提出功能问题或意见建议,请点击此处进行反馈。 ...

高中生物奥林匹克竞赛教程:生态学

高中生物奥林匹克竞赛教程:生态学_其它课程_高中教育_教育专区。高中生物奥林匹克...前者体液的浓度随周围水中盐分的改变而改变,如很多海产的无 脊椎动物等。后者又...

高中生物奥林匹克竞赛教程:生物氧化

() A.糖酵解 B.三羧酸循环 C.生物氧化 D.暗反应 5.葡萄糖酵解的产物是: () A.丙氨酸 B.丙酮醛 C.丙酮酸 D.乳酸 E.磷酸丙酮酸 6.动物体内糖类、...

复件 高中生物奥林匹克竞赛教程:植物解剖和生理

高中生物奥林匹克竞赛教程高中生物奥林匹克竞赛教程隐藏>> 高考资源网(www.ks5u...(如蒲公英、槭、铁线莲的果实,棉的种子)、水力、 动物和人类的携带(如苍耳、...

高中生物奥林匹克竞赛教程:植物形态解剖(下)

高中生物奥林匹克竞赛教程... 39页 免费如要投诉违规内容,请到百度文库投诉中心;如要提出功能问题或意见建议,请点击此处进行反馈。 ...