2019-2020年高中生物競賽輔導(dǎo)講座 第五講脊椎動物.doc
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2019-2020年高中生物競賽輔導(dǎo)講座 第五講脊椎動物 一、競賽中涉及的問題 在中學(xué)動物學(xué)的教學(xué)內(nèi)容中,并沒有涉及“脊索動物”這一概念。在講完無脊椎動物的幾個門后,直接提出了“脊椎動物”的概念。這容易造成同學(xué)們對知識的不完整理解:似乎動物界就只是由脊椎動物和無脊椎動物組成的。為了準(zhǔn)確地理解動物的分類知識,適應(yīng)國際IBO競賽的要求,我們對脊索動物門的整體概況和脊椎動物比較解剖等內(nèi)容進(jìn)行了適當(dāng)?shù)匮a(bǔ)充,并且對脊椎動物各綱的進(jìn)化特征進(jìn)行了擴(kuò)展和深化。 (一)脊索動物的三大主要特征 1.脊索 位于消化道背面,在胚胎發(fā)育過程中由原腸背側(cè)的一部分細(xì)胞離開腸管而形成。能起骨骼的基本作用。低等脊索動物終生具有脊索;有的類群中,脊素則僅見于幼體。高等脊索動物只在胚胎期間出現(xiàn)脊索,成長時由分節(jié)的脊柱取代了。 2.背神經(jīng)管 非脊索動物神經(jīng)系統(tǒng)的中樞部分呈索狀,位于消化管的腹面。 脊索動物神經(jīng)系統(tǒng)的中樞部分呈管狀,位于身體的背中線上,脊索(或脊柱)就在它的下面。背神經(jīng)管由外胚層下陷卷褶所形成,在高等種類中分化為腦和脊髓兩部分。 3.咽鰓裂 位于消化道前端的兩側(cè)壁上,左右成對的裂孔直接或間接與外界相通,這是咽鰓裂。它是一種呼吸器官,在低等類群中終生存在,在高等類群則只見于某些幼體和胚胎時期,隨后完全消失。 (二)脊索動物門分類概況 依據(jù)形態(tài)結(jié)構(gòu)、生活習(xí)性和胚胎發(fā)育等特點,一般將脊索動物門分為尾索動物、頭索動物和脊椎動物三個亞門。 1.尾索動物亞門l 脊索和背神經(jīng)管只存在于幼體。成體包圍在被囊中,一般為雌雄同體,異體受精。代表動物如海鞘,海鞘的發(fā)育過程中出現(xiàn)逆行變態(tài),成體失去一些重要結(jié)構(gòu),形體變得比幼體更加簡單。 2.頭索動物亞門 脊索、背神經(jīng)管和咽鰓裂這三個基本特征終生保留,脊索前端超出神經(jīng)管之前。代表動物是文昌魚。 3.脊椎動物亞門 脊索只在胚胎發(fā)育中出現(xiàn),隨即為脊柱所代替。依據(jù)外形及內(nèi)部特征可分為6個綱:圓口綱、魚綱、兩棲綱、爬行納、鳥綱、哺乳綱。 (三)幾個常見的名稱 1.無頭類 指脊索動物中腦和感覺器官還沒有分化出來,沒有明顯的頭部的類群。 2.有頭類 有明顯頭部的脊索動物,即脊椎動物。 3.無頜類 沒有頜的脊椎動物,現(xiàn)存的類群只有圓口類。 4.頜口類 有頜的脊椎動物,包括魚類、兩棲類、爬行類、鳥類和哺乳類。 5.無羊膜類 在胚胎發(fā)育中不具羊膜的脊椎動物,包括圓口類、魚類和兩棲類。 6.羊膜類 在胚胎發(fā)育中具有羊膜的脊椎動物,包括爬行類、鳥類和哺乳類。 (四)魚綱 1.魚類的外部形態(tài) (1)體型類型 紡錘形:特點是頭尾軸長,背腹軸較短,左右輪最短。 側(cè)扁形:特點是頭尾軸短,左右軸更短,背腹軸相對顯著增加。 扁平形:特點是背腹軸特別短,左右軸特別長。 棍棒形:其特點是頭尾軸特別長,背腹軸和左右軸很短。 (2)鰭的種類及功能 魚類的鰭可分為兩類:一類是偶鰭,包括胸鰭和腹鰭各一對;另一類是奇鰭,包括背鰭、臀鰭和尾鰭。偶鰭的功能是維持身體平衡,改變運(yùn)動方向和撥水劃行的作用。背鰭和臀鰭的主要功能是防止魚左右傾斜和搖擺。尾鰭有推進(jìn)平衡和轉(zhuǎn)向的作用。尾鰭類型有原形尾、歪形屋和正形尾等三種。 (3)鱗片的類型及功能 鱗片是由皮膚中的真皮衍生出來的,鱗片大致分為三類。 盾鱗:軟骨魚類特有的鱗片,由表皮和真皮聯(lián)合生成。從脊椎動物牙齒的發(fā)生和構(gòu)造來看,它和牙齒應(yīng)該是同源器官。 硬鱗:這是硬骨魚中最原始的鱗片,由真皮演化來的,見于鱘魚和雀鱔等。 骨鱗:大多數(shù)硬骨魚的鱗片,也是由真皮演化來的,覆瓦狀的排列分布于體表,有利于增加軀體的靈活性。 (4)側(cè)線的結(jié)構(gòu)與功能 側(cè)線鱗有規(guī)律地排列形成一條線紋就叫側(cè)線。魚類的側(cè)線器官是重要的感覺裝置,能感受低頻振動,判斷水流及周圍環(huán)境情況。 2.魚類與水中生活相適應(yīng)的特征 (1)身體呈紡錘形,無頸部,在游泳時大大減少阻力。 (2)體表有鱗片,皮膚富有粘液腺,其分泌的粘液,能減輕游泳時皮膚與水間的摩擦力。這種粘液腺是單細(xì)胞的。 (3)用鰓呼吸,浸潤在水中的鰓能夠完成氣體交換。 (4)用鰭運(yùn)動,魚類出現(xiàn)成對附肢提高了動物的活動能力。 (5)與陸生種類不同,無眼瞼、無淚腺、無唾液腺。 3.魚類的內(nèi)部結(jié)構(gòu)——以鯽魚為例 (1)皮膚 由表皮層和真皮組成。表皮層有單細(xì)胞腺,分泌粘液于體表,減輕阻力,保護(hù)身體。 (2)骨骼 魚類出現(xiàn)了上下頜,是脊椎動物進(jìn)化史上的重大轉(zhuǎn)折點。椎體為雙凹推,有了脊柱,脊柱的功能是支持身體保護(hù)脊髓和主要血管,脊柱分化程度很低,分為軀干椎和尾椎。附肢骨與脊柱不連接。 (3)肌肉 肌肉分化程度不高,由肌節(jié)組成,肌節(jié)之間有肌隔聯(lián)系,分節(jié)現(xiàn)象明顯。有些種類的發(fā)電器官是由肌肉轉(zhuǎn)變而來的,如電鰩、電鰻等;有些種類的發(fā)電器官由真皮腺轉(zhuǎn)化來的,如電鲇。 (4)鰓 鰓是魚類適應(yīng)水中生活的一個重要結(jié)構(gòu)。軟骨魚類和硬骨魚類的鰓具有不同的特點:軟骨魚類的鰓比較原始,鰓裂開口于體外,鰓隔發(fā)達(dá),每側(cè)具有四個全鰓、一個半鰓;硬骨魚類的鰓裂外側(cè)有鰓蓋保護(hù),鰓隔退化,每側(cè)有四個全鰓。 (5)鰾 鰾是胚胎發(fā)育時從消化管區(qū)分出來的突起,充滿氣體。有一室、二室或多室之分。綴具有輔助呼吸的功能,還有通過鰾內(nèi)氣體的變化改變鰾的體積,使得魚體上浮或下沉的作用。此外還能輔助聽覺,適應(yīng)水中的壓力。 (6)循環(huán) 循環(huán)系統(tǒng)主要由心臟和血管組成。魚類循環(huán)系統(tǒng)的特點是:心臟具有兩腔,即一心房、一心室,心臟中的血是缺氧血,血行屬于單循環(huán);心臟很小,血流的速度也很慢,這與代謝活動較低的水生生活方式有關(guān);魚類心臟的位置較其他脊椎動物更向前移,很接近頭部,腹面有肩帶保護(hù)。 (7)排泄 魚類的腎臟屬于中腎。腎臟除了有泌尿的功能之外,還有一個重要的特點,就是調(diào)節(jié)體內(nèi)的水分,使之保持恒定。 (8)神經(jīng)和感覺 腦雖有明顯的五部,但大腦所占的比例還很小,且硬骨魚類的大腦背面還只是上皮組織,沒有神經(jīng)細(xì)胞;魚的晶狀體呈圓球形,沒有彈性,其曲度又不能改變,只能靠晶體后方的鐮狀突起來調(diào)節(jié)晶體和視網(wǎng)膜之間的距離,所以魚類是近視的;大多數(shù)魚類沒有眼瞼,因此魚眼經(jīng)常張開,不能關(guān)閉;魚類只有內(nèi)耳。 (9)生殖 魚類的生殖器官主要由生殖腺和生殖導(dǎo)管兩部分組成,生殖腺一般都成對,左右對稱。都是雌、雄異體,體外受精,體外發(fā)育。 4.魚鋼的分類 (1)軟骨魚系 終年保留軟骨,鰓裂直接露于體外,絕大多數(shù)種類鰓間隔發(fā)達(dá);身體被盾鱗,歪形尾;雄體有特殊的交接器,體內(nèi)受精。 板鰓亞綱:主要特征包括口大,5個鰓裂直接通于體外,眼后有一上噴水孔。主要類群有鯊目和鰩目。 全頭亞綱:主要的特征是頭大而側(cè)扁,頭側(cè)有4對鰓裂,由鰓蓋掩蓋;無鱗,尾部尖,如黑線銀鮫。 (2)硬骨魚系 硬骨魚類具替代性硬骨和膜性硬骨;體多被骨鱗;鰓隔退化,鰓裂不直接開口體外;有鰾或肺;體外受精,雄性無鰭腳,屬于正尾形。 肺魚亞綱:體呈紡錘形、硬骨不發(fā)達(dá),終生殘存有脊索,鰾能執(zhí)行肺的功能,有內(nèi)鼻孔。現(xiàn)存的種類主要有澳洲肺魚、美洲肺魚非洲肺魚。 總鰭亞納:偶鰭為帶鱗的肉葉,其內(nèi)部骨骼的排列與陸生脊椎動物肢骨的排列極為相似。有內(nèi)鼻孔,鰾能行氣呼吸。這也是古老的魚類,矛尾魚是保留到今天的總鰭魚,是動物界珍貴的“活化石”之一。 輻鰭亞納:多數(shù)種類具骨鱗,骨骼幾乎全是硬骨,各鰭由真皮性輻射鰭條支持,無內(nèi)鼻孔。包括的種類很多,占現(xiàn)代魚總數(shù)的90%以上。 (五)兩棲綱 1.兩棲綱對陸生環(huán)境的初步適應(yīng) (1)兩棲動物皮膚輕微角質(zhì)化,能防止體內(nèi)水分的蒸發(fā),較適應(yīng)干燥的陸棲環(huán)境。 (2)從空氣中獲得氧氣,上陸后可直接獲得氧氣,用肺進(jìn)行呼吸。 (3)循環(huán)系統(tǒng)進(jìn)一步完善,有體循環(huán)和肺循環(huán),心臟由二心房一心室組成。 (4)出現(xiàn)五趾型肢,兩棲類發(fā)展了五趾型四肢,前肢活動范圍增大。 (5)神經(jīng)系統(tǒng)的進(jìn)一步適應(yīng),兩棲類大腦體積增大,分左右兩個半球,有大腦皮層雛形。 2.兩棲類對陸生環(huán)境適應(yīng)的不完全性 兩棲動物獲得了一系列陸生生活的特征,但還不完善,具體表現(xiàn)在: (1)皮膚仍依賴于濕潤的環(huán)境。 (2)心臟只有一個心室,血液中混合血高。 (3)肺發(fā)育不完善,以皮膚作輔助呼吸器官。 (4)體外受精,幼體水中發(fā)育,胚胎沒有羊膜。 3.兩棲類的主要特征 (1)皮膚 兩棲動物的皮膚由表皮和真皮構(gòu)成,表皮角質(zhì)層不發(fā)達(dá)。皮膚含有大量的腺體和血管,有呼吸功能。粘液腺為多細(xì)胞腺體,與魚類的單細(xì)胞腺不同,粘液腺分泌的粘液使皮膚經(jīng)常保持濕潤。 (2)骨骼 兩棲類的脊柱比魚類的脊柱有較大的分化,由頸椎、軀干椎、薦椎和尾椎所組成。頸椎的分化與兩棲類上陸后頭部進(jìn)行靈活轉(zhuǎn)動有關(guān)。薦椎的分化,使腰帶與脊柱連接,從而后肢獲得了牢固的支持。兩棲類已具有陸棲脊椎動物附肢的結(jié)構(gòu)特點。頭部具有兩個枕髁,具有耳柱骨。 (3)呼吸 兩棲類成體用肺和皮膚呼吸。兩棲類具一對囊狀的肺,是陸地脊椎動物的重要特征。不過結(jié)構(gòu)還十分簡單,肺的內(nèi)壁僅有少數(shù)皺褶,呼吸表面積不大。兩棲類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)循環(huán) 肺呼吸導(dǎo)致雙循環(huán)怕出現(xiàn),雙循環(huán)提高了血循環(huán)的壓力和速度。不完善的雙循環(huán)和體動脈內(nèi)含有混合血液,是兩棲類的特征。心臟由靜脈竇、心房、心室和動脈圓錐四部分組成。左心房接受富氧血,右心房接受缺氧血。 (5)生殖 雄蛙的生殖腺有一對睪丸,產(chǎn)生精子;腎管有輸精和輸尿的功能。雌性具一對輸卵管、子宮。雌性的輸卵管和輸尿管是分開的。 4.兩棲類的分類概述 兩棲綱包括無足目、有尾目和無尾目三個目。全世界有兩棲動物2800余種。 (1)無足類 這是原始的一類,又是營鉆穴居生活的特化類型。體呈蠕蟲狀,無四肢。魚螈為本目代表,主要產(chǎn)于亞洲熱帶地區(qū),近年來在我國云南省西雙版納采獲。 (2)有尾目 這是更適合于水中生活的較低等的一目,多數(shù)種類終生生活在水中,一部分種類變態(tài)后,離開水到潮濕地上生活。體長形,有四肢或僅有前肢,尾終生存在。幼體用鰓呼吸,成體用肺呼吸,也有一些種類終生有鰓而缺少肺。大鯢、蠑螈都屬于本目。 (3)無尾目 這是現(xiàn)代兩棲類中較為高等、種類最多、分布最廣的一目。成體無尾,有發(fā)達(dá)的四肢,后肢強(qiáng)大,適于跳躍或游泳,通常營水陸兩棲生活,但生殖時必須回到水中。我國發(fā)現(xiàn)的種類有黑斑蛙、金線蛙、林蛙、雨蛙、樹蛙、蟾蜍等。 (六)爬行綱 1.爬行綱的主要特征 (1)羊膜卵 爬行動物都產(chǎn)大型的羊膜卵,羊膜卵的出現(xiàn)對脊椎動物完全擺脫水環(huán)境,對成功登陸產(chǎn)生重大影響。羊膜卵的特點是,在胚胎發(fā)育過程中,發(fā)生三層胚膜包圍胚胎:外層稱絨毛膜,內(nèi)層稱羊膜,另有尿囊膜(見右圖)。 羊膜腔中充滿著液體,稱羊水。羊膜卵外包石灰質(zhì)的硬殼或不透水的韌性纖維質(zhì)卵膜。能防止卵的變形、損傷和水分蒸發(fā),防止細(xì)菌侵入。卵殼具通氣性,不影響胚胎的氣體交換。卵具卵黃,保證胚胎發(fā)育的養(yǎng)料。 (2)外形 爬行類是適應(yīng)于陸棲生活的類群,具有四足動物的基本形態(tài)。體表被覆角質(zhì)鱗片,指(趾)端具爪是其在外形上與兩棲類的根本區(qū)別。蜥蜴和鱷的體型可做典型代表。四肢較兩棲類強(qiáng)健,頸部外觀明顯,尾發(fā)達(dá)。某些類群適應(yīng)于穴居及水棲生活,在外表上有較大的特化。 (3)皮膚 皮膚角質(zhì)化程度加深,被有角質(zhì)鱗片或角質(zhì)盾片。角質(zhì)鱗(如蜥蜴、蛇)是由表皮細(xì)胞角質(zhì)化形成的,骨質(zhì)甲(龜、鱉)是由真皮組織形成的。體表干燥,缺少腺體,比較堅硬,能有效防止體內(nèi)水分的散失。爬行類動物的真皮內(nèi)含有各種色素細(xì)胞,由于色素細(xì)胞的變化,使動物的體色與周圍環(huán)境適應(yīng)。 (4)呼吸 爬行動物既沒有鰓,也不用皮膚呼吸,它的肺比兩棲動物的發(fā)達(dá)。肺臟一對,外觀似海綿狀。具有喉頭和以軟骨環(huán)支持的長氣管。肺的內(nèi)壁有復(fù)雜的間隔,把內(nèi)腔分隔成蜂窩狀小室,可以擴(kuò)大與空氣接觸的面積。 (5)骨骼和肌肉 爬行類骨骼系統(tǒng)發(fā)育良好,適應(yīng)于陸生。主要表現(xiàn)在脊柱分區(qū)明顯、頸椎有寰椎和樞椎的分化,提高了頭部及軀體的運(yùn)動性能。軀干部具有發(fā)達(dá)的肋骨和胸骨,加強(qiáng)了對內(nèi)臟的保護(hù)并協(xié)同呼吸動作的完成,頭骨骨化良好,很多種類具有顳窩和眶間隔。具單一枕骨踝。 肌肉進(jìn)一步分化,出現(xiàn)肋間肌,協(xié)同完成呼吸運(yùn)動,皮膚肌有控制鱗片活動的作用。 (6)循環(huán)和排泄 爬行類的心臟由兩個心房,一個心室組成,心室內(nèi)有不完全的隔膜。血液循環(huán)為不完全的雙循環(huán)。 后腎成為爬行類與所有羊膜動物的主要排泄器官,后腎形成的尿液經(jīng)后腎導(dǎo)管輸至泄殖腔后排出。 (7)神經(jīng)與感覺 大腦半球比較發(fā)達(dá),出現(xiàn)新腦皮,腦神經(jīng)12對。聽覺器官有了進(jìn)一步發(fā)展,出現(xiàn)外耳道。 2.現(xiàn)存爬行綱的分類 現(xiàn)存的爬行動物,全世界有5700多種,主要分布于熱帶和亞熱帶,溫帶較少,寒帶更少,它們分屬于四個目: (1)喙頭目 喙頭目是爬行綱中最古老的類群之一,大多生存在中生代。主要特征是嘴長似鳥喙,頂眼發(fā)達(dá),端生齒,無鼓膜、鼓室;雄性無交配器官?,F(xiàn)今僅殘存一種喙頭蜥(楔齒蜥)。它的外形和大蜥蜴相似,長可達(dá)75厘米。其分布只限于新西蘭東北部一些小島上,被喻為“活化石”。 (2)龜鱉目 這是爬行綱中最為特化的一類,它的身體寬短,以硬殼保護(hù)身體。殼的內(nèi)層為骨質(zhì)板,外層為角質(zhì)甲(如龜)或為軟的表皮(如鱉)。一般營水棲生活(淡水或海水),少數(shù)營陸地生活,但產(chǎn)卵都在陸上,常見的種類有龜、鱉和海龜?shù)取? (3)有鱗目 這是現(xiàn)代爬行動物中數(shù)量最大、種類最多的一個目,分為蜥蜴亞目和蛇亞目。 蜥蜴亞目:大多數(shù)種類的前后肢都發(fā)達(dá),眼發(fā)達(dá)有可動眼瞼;具外耳道。例如石龍子、壁虎。非洲和馬達(dá)加斯加島產(chǎn)的避役,它的皮膚能隨環(huán)境的變化而迅速變色,俗稱變色龍。 蛇亞目:是較為特化的一支,適于用腹部爬行,體呈圓筒形,無四肢和胸骨(僅蟒蛇有后肢的殘余),腰帶可能存留,但肩帶不一定存在。蛇能吞食比它自己身體還要粗的大型食物,其原因是構(gòu)成上下頜的骨骼間都是能動的關(guān)節(jié),這是蛇類具有的結(jié)構(gòu)特點。肋骨的腹端支持腹鱗,靠脊柱的左右彎曲和皮下肌的作用而使肋骨移動,腹鱗也隨之運(yùn)動,蛇體就能以腹部貼地面而爬行。 (4)鱷目 鱷目在爬行納中結(jié)構(gòu)最為高等。頭骨骼具有特化的雙顳窩。方骨不可動。槽生齒。四肢健壯,趾間具蹼。恥骨退化。尾側(cè)扁。泄殖腔孔縱裂,雄體具單個交配器。我國特產(chǎn)的揚(yáng)子鱷,是鱷類中較小型者,體長約2米,吻短而鈍,屬于純吻鱷。鱷類和恐龍有共同的祖先,是恐龍的近親。因此,在科學(xué)研究上有較高的價值。揚(yáng)子鱷是世界公認(rèn)的瀕危種和禁運(yùn)種,為我國的珍貴動物。 (七)鳥綱 1.鳥類的軀體結(jié)構(gòu)概述 鳥類的軀體結(jié)構(gòu)特點,在許多方面都體現(xiàn)了對飛翔生活的適應(yīng)。 (1)皮膚 鳥類的皮膚薄而軟,便于肌肉的劇烈運(yùn)動。皮膚衍生出角質(zhì)化物——羽毛。表皮的角質(zhì)層較薄,這是由于有鳥羽的覆蓋,皮膚不與干燥空氣直接接觸造成的。在沒有羽毛的地方,皮膚則有厚的角質(zhì)鱗覆蓋。 (2)骨骼 骨骼多具蜂巢狀,既輕又堅固,適于飛翔生活;椎體為異凹型,使關(guān)節(jié)活動的靈活性加強(qiáng)。最后幾個胸椎、全部腰椎、薦椎和部分尾椎完全愈合在一起,稱綜薦骨,為腰部的堅強(qiáng)支柱。單一枕髁和頸椎相關(guān)節(jié)。開放式骨盆。 (3)消化系統(tǒng) 現(xiàn)代鳥無牙齒;咀嚼功能通常由砂囊代替。嗉囊有貯存食物和軟化食物的功能。胃分為腺胃和肌胃(砂囊),肌胃肉層發(fā)達(dá)。鳥類的直腸短,不貯存糞便。 (4)循環(huán)系統(tǒng) 鳥類的循環(huán)系統(tǒng)反映了較高的代謝水平,主要表現(xiàn)在:動靜脈血液完全分開、完全的雙循環(huán)(心臟四腔,具右體動脈弓),心臟容量大,心跳頻率快、動脈壓高、血液循環(huán)迅速,氣體和營養(yǎng)物質(zhì)運(yùn)輸快。 (5)呼吸系統(tǒng) 肺呈海綿狀,由大量的細(xì)支氣管組成。氣管分為三級:初級支氣管、次級支氣管、三級支氣管(微支氣管)。氣體交換在微支氣管中進(jìn)行。鳥類的氣囊是呼吸的輔助系統(tǒng),分布于內(nèi)臟器官,無氣體交換功能。氣囊還具有減輕身體重量、減輕器官間摩擦和散熱的功能,鳥類還具有雙重呼吸的特點,即在吸氣及呼氣時肺內(nèi)均能進(jìn)行氣體交換。 (6)排泄系統(tǒng) 鳥類的排泄系統(tǒng)胚胎經(jīng)歷前腎和中腎,成體的泌尿器官為后腎。腎小球的數(shù)目比哺乳類大兩倍,這對于在旺盛的新陳代謝過程中,能迅速排除廢物,保持鹽水平衡是有利的。輸尿管開口于泄殖腔中。尿的主要成分為尿酸,呈半凝固的白色結(jié)晶。鳥類不具膀胱,產(chǎn)生的尿連同糞便排出體外。 (7)生殖系統(tǒng) 雄性生殖系統(tǒng)具有成對的睪丸和輸精管,輸精管開口于泄殖孔。雌性生殖系統(tǒng),只有左側(cè)卵巢和輸卵管。體內(nèi)受精、體外發(fā)育,有筑巢、孵卵、育雛行為。 幼鳥的類型有兩種:一種是早成鳥,剛孵出則體被絨毛,眼已睜開,可隨親鳥覓食,如雁形目、雞形目;另一種是晚成烏,剛孵出時體表光裸或僅具稀絨毛,眼未睜開,需親鳥喂食,如隼形目、雀形目等。 (8)神經(jīng)和感覺 鳥類的大腦、小腦、中腦都很發(fā)達(dá)。大腦半球較大,這主要是由于大腦底部紋狀體的增大。在鳥類,紋狀體是管理運(yùn)動的高級部位,也和一些復(fù)雜的生活習(xí)性相關(guān)。實驗證明:切除鳥的一部分紋狀體后,它的正常的興奮和抑制就被破壞,視覺受影響,求偶、營巢等習(xí)性喪失。鳥類的大腦皮層并不發(fā)達(dá),小腦很發(fā)達(dá),這與鳥類飛翔運(yùn)動的協(xié)調(diào)和平衡相關(guān)。中腦在背部構(gòu)成一對發(fā)達(dá)的視葉。 在鳥類的感覺器官中,最發(fā)達(dá)的是在空中飛翔時起重要作用的視覺器官,而嗅覺器官不發(fā)達(dá)。鳥眼依靠發(fā)達(dá)的睫狀肌可以迅速地調(diào)節(jié)視力,由遠(yuǎn)視變?yōu)榻?。因此,?dāng)鳥在樹林中疾飛時,從未和樹枝相碰,或由高空俯沖到地面覓食時,也能在一瞬間由“遠(yuǎn)視眼”調(diào)整為“近視眼”。瞬膜發(fā)達(dá),飛行時能遮蓋眼球,起保護(hù)作用。 (9)恒溫及其生物學(xué)意義 恒溫是產(chǎn)熱和散熱的平衡,體溫保持相對的穩(wěn)定。其意義是:高而恒定的體溫,促進(jìn)體內(nèi)新陳代謝的速度。恒溫減少了動物對外界溫度條件的依賴性,獲得夜間活動的能力和在極地大陸上存活的能力。 2.鳥類的進(jìn)步性特征 (1)具有高而恒定的體溫(約為37℃~44.6℃),減少了對環(huán)境的依賴性。 (2)具有迅速飛翔的能力,能借主動遷徙來適應(yīng)多變的環(huán)境條件。 (3)具有發(fā)達(dá)的神經(jīng)系統(tǒng)和感官,以及與此相聯(lián)系的各種復(fù)雜行為,能更好地協(xié)調(diào)體內(nèi)外環(huán)境的統(tǒng)一。 (4)具有較完善的繁殖方式(造巢、孵卵和育雛),保證了后代有較高的成活率。 3.鳥綱的分類概述 (1)平胸總目 主要特征是:后肢強(qiáng)大,胸扁平,無龍骨突,不具飛翔能力;羽毛分布全身,無羽區(qū)及裸區(qū)之分,羽枝不具羽小鉤,因而不形成羽片。常見種類有駝鳥、見雛鳥。 (2)企鵝總目 潛水生活的中、大型鳥類,具有一系列適應(yīng)潛水生活的特征。前肢鰭狀,適于劃水。具鱗片狀羽毛(羽軸短而定,羽片窄),均勻分布于體表。尾短,腿短而移至軀體后方,趾間具饃,適應(yīng)游泳生活。在陸上行走時軀體近于直立,左右搖擺。皮下脂肪發(fā)達(dá),有利于在寒冷地區(qū)及水中保持體溫。骨骼沉重而不充氣。胸骨具有發(fā)達(dá)的龍骨突起,這與前劃水有關(guān)。游泳快速。該目分布限在南半球。代表為王企鵝。 (3)突胸總目 通常翼發(fā)達(dá),善于飛翔,龍骨突發(fā)達(dá),最后4~6枚尾椎愈合為一塊尾綜骨。一般具有充氣性骨骼,正羽發(fā)達(dá),構(gòu)成羽片,體表有羽區(qū)、裸區(qū)之分。雄鳥絕大多數(shù)不具交配器官。 該總目的鳥類種類繁多,為了研究方便,可以從兩個方面來討論它們的類群。 一個方面是根據(jù)生態(tài)類型分為游禽、涉禽、鶉雞、鳩鴿、攀禽、猛禽和鳴禽七個生態(tài)類型。 游禽:喙扁闊或尖長,腿短而具蹼,翼強(qiáng)大或退化。 涉禽:喙細(xì)而長,腳和趾均很長,蹼不發(fā)達(dá),翼強(qiáng)大。 鶉雞:啄短而強(qiáng),足和爪強(qiáng)健,翼短圓。 鳩鴿:喙短、基部具蠟?zāi)?,足短健,翼發(fā)達(dá)。 攀禽:喙強(qiáng)直,足短健、對趾型,翼較發(fā)達(dá)。 猛禽:喙強(qiáng)大呈鉤狀,足強(qiáng)大有力,爪銳鉤曲,翼強(qiáng)大善飛。 鳴禽:喙外形不一,足短細(xì),翼較發(fā)達(dá)。 另一個方面是根據(jù)形態(tài)結(jié)構(gòu)特點分成若干個目來進(jìn)行研究。以下介紹一些常見的目。 鵜形目:四處向前,處間具全噗;嘴端成鉤狀,具發(fā)達(dá)的喉囊,雛鳥屬于晚成鳥,游禽類,如鸕鶿等。 鶴形目:頸長、喙長、腿長、趾三前一后,四趾在同一平面上,幼鳥屬晚成烏,涉禽類,常見種類有白鷺等。 雁形目:嘴扁平,具加厚的嘴甲,邊緣具櫛狀突起;腿短后移,趾三前一后,前趾間具蹼,雄性翼上常具翼鏡;雄鳥具交配器;雛鳥為早成鳥,游禽類。常見種類有天鵝、綠頭鴨。 隼形目:嘴具利鉤,爪發(fā)達(dá),飛翔力強(qiáng);視覺敏銳,猛禽類,雛鳥為晚成鳥。常見種類有鳶、紅隼、金雕等。 雞形目:體結(jié)實;喙短,為圓錐形;翅短圓,善走;雄鳥頭頂有肉冠,羽色鮮艷;繁殖期行為復(fù)雜,鶉雞類,幼鳥屬早成鳥。如褐馬雞、紅腹錦雞等。 鶴形目:喙長,頸長和腿長,趾三前一后,趾間蹼不發(fā)達(dá),后趾著生位置較高,與其他三趾不在同一平面上,幼鳥為早成鳥,涉禽類。常見種類有丹頂鶴、灰鶴等。 鴿形目:嘴短、具蠟?zāi)?;四趾位于同一平面上,足短健、善走;嗉囊發(fā)達(dá),雛鳥為晚成鳥或早成鳥,鳩鴿類。常見種類有原鴿、毛腿沙雞等。 鴞形目:嘴爪強(qiáng)大而鉤曲;頭大,眼大向前,眼周羽毛形成面盤;耳孔大,具耳羽,聽覺敏銳;第四處能向后反轉(zhuǎn);幼鳥屬晚成鳥,屬猛禽類。主要種類有長耳鴞、短耳鴞 等。 鴷形目:嘴呈錐狀,適于啄木;舌長具角質(zhì)小鉤;趾兩前兩后;幼鳥屬晚成鳥,攀禽類。常見種類如斑啄木鳥。 雀形目:鳴管及鳴骨發(fā)達(dá);足趾三前一后,在一個平面上,適于營巢,幼鳥屬晚成鳥,鳴禽類。常見種類有云雀、家燕等。 (八)哺乳綱 1.哺乳動物的進(jìn)化特征 (1)有高度發(fā)達(dá)的神經(jīng)系統(tǒng)和感覺器官,能協(xié)調(diào)復(fù)雜的機(jī)能活動和適應(yīng)多變的環(huán)境條件。 (2)出現(xiàn)口腔咀嚼和消化,大大提高了攝食的能力。 (3)胎生、哺乳保證了后代有較高的成活率。 (4)具有高而恒定的體溫(約為25℃~37℃),減少了對環(huán)境的依賴性。 (5)具有在陸上快速運(yùn)動的能力。 2.哺乳類的一般特征 (1)皮膚及其衍生物 皮膚由表皮、真皮和皮下組織構(gòu)成。表皮又分為角質(zhì)層和生發(fā)層。真皮由致密結(jié)締組織構(gòu)成,韌性強(qiáng)。哺乳動物皮膚的衍生物主要屬表皮衍生的角質(zhì)結(jié)構(gòu),如毛、爪、締和各種皮膚脂腺(如汗腺、皮脂腺等)。 毛是哺乳動物所特有的,可分為粗毛、絨毛和觸毛三種類型。粗毛長而稀少,有毛向,耐摩擦,起著保護(hù)作用。絨毛細(xì)短而密,覆蓋于皮膚上,造成一層不流動的空氣層,起保暖作用。觸毛長而硬,在嘴邊,有觸覺作用。哺乳動物一般每年換毛兩次:春季和秋季換毛。換毛是哺乳動物對季節(jié)變化后的適應(yīng)。 乳腺是哺乳動物所特有的,是一種管狀腺與泡狀腺復(fù)合的腺體,也可以認(rèn)為是特化的汗腺。 (2)骨骼系統(tǒng) 總的來說,哺乳動物的骨骼相比鳥類的已有明顯的發(fā)展,支持、保護(hù)和運(yùn)動功能進(jìn)一步完善。如肘關(guān)節(jié)方向向后,膝關(guān)節(jié)向前,提高了支撐和運(yùn)動的能力。頭骨全部骨化,骨片數(shù)目減少并且愈合,可以增加堅固性。具有2個枕骨髁與頸椎相連接。椎體為雙平型,增強(qiáng)了脊柱的負(fù)重能力。頸椎7枚,以長頸而聞名的長頸鹿也不例外。 (3)肌肉 肌肉主要特點表現(xiàn)在四肢肌肉強(qiáng)大,以適應(yīng)快速奔跑。此外,皮膚肌發(fā)達(dá),咀嚼肌強(qiáng)大。特別值得一提的是具有特殊的隔肌,能將體腔分隔為胸腔與腹腔。在神經(jīng)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)下發(fā)生運(yùn)動改變胸腔容積,是呼吸運(yùn)行的重要組成部分。 (4)呼吸系統(tǒng) 哺乳動物的呼吸系統(tǒng)十分發(fā)達(dá),由呼吸道和肺兩部分組成??諝饨?jīng)呼吸道而進(jìn)入肺。肺為海綿狀,由很多微細(xì)支氣管和肺泡組成。肺泡數(shù)量特別多,呼吸面積非常大。 (5)循環(huán)系統(tǒng) 心臟由左心房、右心房、左心室和右心室組成。具有左體動脈弓。左房室間有二尖瓣,右房室間有三尖瓣,瓣膜的存在可防止血液倒流。哺乳動物成熟的紅細(xì)胞中沒有細(xì)胞核。 (6)消化系統(tǒng) 哺乳類消化系統(tǒng),在進(jìn)化過程中有了很大的變化,表現(xiàn)在消化管分化程度較高,消化腺較發(fā)達(dá),消化酶多樣化,同時出現(xiàn)了口腔消化。哺乳動物的牙齒分為門齒(切牙)、犬齒(尖牙)和臼齒(磨牙),齒型和齒數(shù)是哺乳動物分類的依據(jù)之一。大多數(shù)哺乳動物無泄殖腔,具有肉質(zhì)唇。 (7)胎生、哺乳 哺乳動物一般具胎盤。如兔胚胎的卵黃囊中含卵黃很少,對供給胚胎發(fā)育的營養(yǎng)所起的作用不大。尿囊膜發(fā)達(dá),和絨毛膜愈合在一起,其上產(chǎn)生許多分枝的突起,稱為絨毛。尿囊膜、絨毛膜與母體子宮壁的結(jié)締組織相連共同形成了胎盤。 胎兒借胎盤和母體聯(lián)系并取得營養(yǎng)。產(chǎn)出的幼兒以母體的乳汁哺育。胎生方式對哺乳類的生存和發(fā)展提供了廣闊的前景,為胚胎提供了保護(hù)、營養(yǎng)以及穩(wěn)定的恒溫條件,使外界環(huán)境對胚胎發(fā)育的不利影響減低到最小程度。 (8)神經(jīng)和感覺 哺乳動物具有高度發(fā)達(dá)的神經(jīng)系統(tǒng),能夠有效地協(xié)調(diào)體內(nèi)環(huán)境的統(tǒng)一并對復(fù)雜的外界條件的變化迅速做出反應(yīng)。神經(jīng)系統(tǒng)也是伴隨著軀體結(jié)構(gòu)、功能和行為的復(fù)雜化而發(fā)展的。哺乳類神經(jīng)系統(tǒng)主要表現(xiàn)在大腦和小腦體積增大、神經(jīng)細(xì)胞聚集、皮層加厚。表面出現(xiàn)了皺褶(溝和回)。 哺乳類的感覺器官十分發(fā)達(dá),主要表現(xiàn)在嗅覺和聽覺的高度靈敏。 3.哺乳綱分類概述 哺乳納分為原獸亞細(xì)、后獸亞綱和真獸亞納三個亞綱。 (1)原獸亞綱 主要特征是卵生,產(chǎn)多黃卵,雌獸尚具孵卵行為。無乳腺,無乳頭。肩帶與爬行類相似。有泄殖腔,大腦皮層不發(fā)達(dá),無胼胝體,雄性不具交配器官。這類動物分布于澳洲及其島嶼,代表類群主要有鴨嘴獸、針鼴。 (2)后獸亞綱 主要特征是胎生,幼仔發(fā)育不良,需在雌獸腹部的育兒袋中發(fā)育,泄殖腔趨于退化,肩帶表現(xiàn)有高等哺乳類的特征。具有乳腺,異型齒。分布于澳洲及南美洲草原地帶。典型代表有大袋鼠。 (3)真獸亞綱 主要特征是具有真正的胎盤,不具泄殖腔。肩帶為單一的肩胛骨,乳腺充分發(fā)育,具乳頭。大腦皮層發(fā)達(dá),有姘服體。異型齒,體溫恒定在37℃左右?,F(xiàn)存哺乳類中的絕大多數(shù)種類屬此?,F(xiàn)就重要代表簡述如下: 食蟲目:個體較小,吻部細(xì)尖,適于食蟲。四肢短小,指(趾)端具爪,體被刺毛或硬刺。夜行性。如刺猬。 翼手目:前肢特化具延長的指骨,有薄而柔韌的翼膜。后肢短小具長鉤爪。胸骨具胸骨突起。夜行性。代表種類有蝙蝠。 兔形目:上頜有兩對門齒,門齒前后線均具琺瑯質(zhì)。無犬牙,上唇具唇裂。代表動物如野兔。 嚙齒目:體中小型。上下頜各具一對牙,僅前面被有琺瑯質(zhì),終生生長。無犬牙,嚼肌發(fā)達(dá)。主要種類有松鼠、旱獺。 食肉目:門牙小,犬牙強(qiáng)大而銳利,上頜前臼齒和下頜第一臼齒特化為裂齒。指(趾)端常具利爪,腦及感官發(fā)達(dá)。常見的種類有狼、虎、獅。 長鼻目:具長鼻,體退化,具五指(趾)。上門牙發(fā)達(dá),突出唇外,臼齒咀嚼面多行橫棱。植食性。主要種類有亞洲象、非洲象。 奇蹄目:主要以第三指(趾)負(fù)重,其余各指(趾)退化或消失,指(趾)端具蹄,有利于奔跑。門牙發(fā)達(dá),胃簡單。主要種類有馬、犀牛。 偶蹄目:第三、四指(趾)同等發(fā)育,其余各指(趾)退化。具偶蹄。尾短。主要種類有豬、牛。 靈長目:拇指(趾)多能與其他指(趾)相對,鎖骨發(fā)達(dá)。指(趾)端多具指甲。大腦半球高度發(fā)達(dá)。兩眼前視,雌獸有月經(jīng)。主要種類如懶猴、獼猴、黑猩猩等。 (九)脊椎動物各器官系統(tǒng)比較 1.脊椎動物皮膚 脊椎動物的皮膚有保護(hù)、調(diào)節(jié)體溫、呼吸、感覺、運(yùn)動、排泄、分泌和生殖等功能。從各綱的特點來看: 圓口綱:皮膚裸露,結(jié)構(gòu)簡單,表皮細(xì)胞之間夾有一些單細(xì)胞腺體。 魚綱:皮膚由真皮和表皮組成,并具有鱗片。表皮細(xì)胞間有粘液腺。 兩棲綱:皮膚裸露,粘液腺豐富,部分還具有毒腺。 爬行綱:表皮角質(zhì)化,缺少粘液腺,惟有角質(zhì)鱗片或甲。 哺乳類和鳥類:鳥類的羽毛和哺乳類的毛都是表皮的衍生物。鳥類的皮脂腺不發(fā)達(dá)(僅有尾脂腺),哺乳類的皮脂腺發(fā)達(dá)。 2.脊椎動物循環(huán)系統(tǒng)(如下圖) 各綱脊椎動物動脈弓和心臟比較圖 (1)圓口綱:開始出現(xiàn)心臟,由靜脈竇、一心房、一心室組成。 (2)魚綱:屬于簡單的類型,其本身只有一個心房和一個心室。連接心房的有一個靜脈竇,連接心室的有一個動脈圓錐(軟骨魚類)或動脈球(硬骨魚類)。血液循環(huán)為單循環(huán)。心臟內(nèi)的血,完全是缺氧血。 (3)兩棲綱:心臟由靜脈竇、二心房、一心室和動脈圓錐組成。血液循環(huán)由單循環(huán)變?yōu)椴煌耆p循環(huán)。動脈弓數(shù)目減少,保留三、四、六對。 (4)爬行綱:心臟靜脈竇退化而成右心房的一部分,動脈圓錐退化消失,除心房具有分隔外,心室具不完全分隔,動脈弓仍保持頸動脈、體動脈弓和肺動脈。血液循環(huán)仍為不完全的雙循環(huán)。 (5)鳥綱和哺乳綱:心臟已分隔為二心房、二心室。靜脈竇完全退化,鳥類左體動脈弓退化,右體動脈弓保留。哺乳類保留左體動脈弓,是完全的雙循環(huán)。 3.脊椎動物的呼吸系統(tǒng)(如下圖所示) 脊椎動物肺臟發(fā)展的幾個階段 (1)魚類:軟骨魚類鰓有發(fā)達(dá)的鰓間隔,鰓裂直接通體表或具膜質(zhì)鰓蓋。硬骨魚類鰓間隔退化,鰓裂不直接通體外,有鰓蓋保護(hù)。 (2)兩棲類:幼體用鰓呼吸,成體行肺和皮膚呼吸。肺囊狀,分隔簡單。行咽式呼吸,皮膚輔助。 (3)爬行類:完全肺呼吸,囊狀肺,分隔復(fù)雜,呈海綿狀,具有胸廓,胸式呼吸。 (4)鳥類:肺特殊,內(nèi)部由各級支氣管組成,形成細(xì)支氣管樹。具有特殊的氣囊系統(tǒng)可進(jìn)行雙重呼吸。 (5)哺乳類:肺由導(dǎo)管部、呼吸部和肺間質(zhì)三部分構(gòu)成,微支氣管末端形成肺泡。具有嗝肌,呼吸運(yùn)動更加完善。腹式呼吸或隱式呼吸。 4.脊椎動物的排泄系統(tǒng) 動物正常生命活動的維持,要求內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定。代謝廢物經(jīng)循環(huán)系統(tǒng),被匯集到專門的器官而有效地排出。脊椎動物的排泄系統(tǒng)主要部分是腎。從低等種類到高等種類,腎臟的發(fā)展可分為三種類型。 (1)前腎 脊椎動物在胚胎時都有前腎出現(xiàn),但只有在魚類和兩棲類的胚胎中,前腎才有用。圓口綱的鰻鰻仍用前腎作為排泄器官。 (2)中腎 這是魚類和兩棲類胚胎期以后的排泄器官,其位置在前腎的后方。排泄小管的腎口顯著退化??拷I口的排泄小管壁,膨大內(nèi)陷成為雙層的囊狀結(jié)構(gòu),稱腎小囊,把血管球包圍,共同形成一個腎小體。腎小體和它的排泄小管一起構(gòu)成泌尿機(jī)能的一個基本結(jié)構(gòu),稱為腎單位。到了中腎階段,原來的前腎導(dǎo)管縱裂為二,其一為中腎導(dǎo)管,在雄性動物有輸精的作用,另一管在雄體已退化,在雌體則演變?yōu)檩斅压堋? (3)后腎 這是羊膜動物胚胎期以后的排泄器官。后腎的排泄小管前端只有腎小體,腎口已完全消失。各排泄小管匯集尿液通入一總管,即后腎導(dǎo)管,常稱輸尿管。后腎發(fā)生以后,中腎和中腎導(dǎo)管卻失去了泌尿功能。 (十)哺乳類和人體的四種基本組織 組織是由形態(tài)相似,功能相關(guān)的細(xì)胞和細(xì)胞間質(zhì)所組成的細(xì)胞群,在機(jī)體內(nèi)執(zhí)行一定的功能。在哺乳類和人體組織可分為四大基本組織。 1.上皮組織 細(xì)胞的排列比較緊密,形狀規(guī)則,具有極性,細(xì)胞間質(zhì)少。上皮組織主要行使保護(hù)、分泌、吸收和排泄等功能。根據(jù)結(jié)構(gòu)特點又可分為: (1)單層扁平上皮 為一層扁平狀細(xì)胞構(gòu)成,細(xì)胞呈多邊形、邊緣有鋸齒狀波紋。又包括: 內(nèi)皮 覆蓋于心臟、血管、淋巴管腔內(nèi)面的上皮,薄而光滑,有利于物質(zhì)的交換和減少液體流動時的阻力。 間皮 覆蓋于胸膜、腹膜、心包膜的上皮,細(xì)胞較小,規(guī)則似六角形,薄而濕潤光滑,便于內(nèi)臟活動。 另外還有腎小囊壁層、肺泡壁上皮等有利于物質(zhì)交換的上皮。 (2)單層立方上皮 一層立方形細(xì)胞組成,如腎小管、甲狀腺濾泡上皮,有分泌和吸收功能。 (3)單層柱狀上皮 一層棱柱形細(xì)胞組成,其游離端常具纖毛、微絨毛,分布于胃、腸、子宮、輸卵管的內(nèi)腔面。 (4)假復(fù)層纖毛柱狀上皮 主要為柱狀上皮組成,一層細(xì)胞。但高度不等,核位置參差不齊,似有多層細(xì)胞,其游離端常具有纖毛。主要分布于呼吸道內(nèi)表面,具有保護(hù)、分泌功能。 (5)復(fù)層扁平上皮 主要分布于皮膚的表皮、口腔、食道、陰道粘膜,有保護(hù)作用。 (6)復(fù)層柱狀上皮 主要分布于眼瞼結(jié)膜、尿道海綿體的粘膜,有保護(hù)作用。 (7)變移上皮 主要分布于腎盂、腎盞、輸尿管、膀胱的內(nèi)腔面,隨器官收縮而變化。 2.結(jié)締組織 由細(xì)胞和大量的細(xì)胞間質(zhì)組成,起支持、連接、營養(yǎng)、防御、保護(hù)作用。結(jié)締組織是機(jī)體內(nèi)分布最廣、形狀最復(fù)雜的組織,如皮膚上皮以下的真皮,真皮下面的疏松結(jié)締組織、脂肪組織、血液、肌健、韌帶、軟骨和骨等。它的特點是細(xì)胞少,細(xì)胞間質(zhì)多,細(xì)胞間質(zhì)內(nèi)含豐富的纖維和無定形的基質(zhì)。結(jié)締組織主要起支持、連接作用,并有營養(yǎng)和防御等作用。 3.肌肉組織 由肌細(xì)胞(肌纖維)組成,均含有肌原纖維。具收縮功能,能完成各種運(yùn)動。包括骨骼肌、心肌和平滑肌三種。 (1)骨骼?。汉写罅坑袡M紋的肌原纖維和發(fā)達(dá)的肌管系統(tǒng),多核,肌漿的肌質(zhì)含有肌紅蛋白,含肌紅蛋白較多的是紅肌纖維,較少的是白肌纖維。紅肌收縮慢而持久,白肌收縮快而有力,但易疲勞。肌原纖維可見暗帶(A)、明帶(I),暗帶的中部色談叫H線。明帶的中部色深叫Z線。肌原纖維中在兩個Z線中間的一段叫做肌節(jié),一個肌節(jié)包括1/2I帶+A帶+1/2I帶,它是組成骨骼肌纖維的結(jié)構(gòu)單位和功能單位。 (2)心?。盒募±w維有分支、核是單個的,同骨骼肌一樣也有橫紋,但是不如骨骼肌明顯。心肌細(xì)胞有兩類:工作細(xì)胞(心房和心室的一般細(xì)胞)和特殊分化了的心肌細(xì)胞(竇房結(jié)、房室交界區(qū)、房室束和浦肯野纖維等),即心臟起搏傳導(dǎo)系統(tǒng)的心肌細(xì)胞。 (3)平滑?。杭〖?xì)胞呈梭形,只有一個核,沒有橫紋。一般構(gòu)成內(nèi)臟器官管壁的肌肉層。平滑肌收縮慢、比較持久,不易疲勞。 4.神經(jīng)組織 神經(jīng)組織是神經(jīng)系統(tǒng)的主要構(gòu)成部分。它的組織結(jié)構(gòu)包括神經(jīng)元和神經(jīng)膠質(zhì)兩種細(xì)胞。神經(jīng)元是傳導(dǎo)興奮的單位。神經(jīng)膠質(zhì)有支持、保護(hù)、營養(yǎng)和修補(bǔ)的作用。 神經(jīng)元分細(xì)胞體和突起兩部分。細(xì)胞體的形狀有圓形、梨形、梭形、錐形和星形等。神經(jīng)元外都有神經(jīng)膜包圍,有接受刺激和傳導(dǎo)神經(jīng)沖動的功能。胞體內(nèi)有細(xì)胞質(zhì)和細(xì)胞核,是神經(jīng)元和營養(yǎng)的中心。胞體內(nèi)除含一般的細(xì)胞器外,還含有尼氏體和神經(jīng)元纖維,前者是粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng),跟合成蛋白質(zhì)有關(guān);后者是微絲和微管,跟運(yùn)輸代謝物質(zhì)有關(guān)。 神經(jīng)元的突起分樹突和軸突。樹突把沖動傳向細(xì)胞體,軸突把沖動從細(xì)胞體傳出。每個神經(jīng)元有樹突一到幾個,軸突一個。樹突分枝多,能增加接觸面。軸突分枝少。軸突和長樹突總稱神經(jīng)纖維。有的神經(jīng)纖維表面有一層節(jié)段性的髓鞘,叫有髓神經(jīng)纖維。在外周神經(jīng)纖維中,髓鞘由施旺氏細(xì)胞形成,髓鞘外又被施旺氏細(xì)胞包圍。有的神經(jīng)纖維外面沒有髓鞘,僅被施旺氏細(xì)胞包裹,叫無髓神經(jīng)纖維。在中樞,髓鞘由少突膠質(zhì)細(xì)胞的突起包圍,在軸突周圍形成。有髓纖維傳導(dǎo)速度快;無髓纖維傳導(dǎo)速度慢。 神經(jīng)元根據(jù)神經(jīng)細(xì)胞突起的多少,可分為單極神經(jīng)元、假單極神經(jīng)元、雙極神經(jīng)元和多極神經(jīng)元等。根據(jù)功能不同,又可分為感覺神經(jīng)元、運(yùn)動神經(jīng)元和中間神經(jīng)元。 二、典型例題 例1 鯽魚的背部大動脈中流動的血是 A 動脈血 B 靜脈血 C 混合血 D 不一定 分析 這道題要求對魚類的循環(huán)系統(tǒng)中的幾個基本概念有清楚的理解。首先是區(qū)別動、靜脈血管的問題,要理解運(yùn)送血液離開心臟的血管是動脈血管,而將血液送回心臟的血管則是靜脈血管,其他脊椎動物的血管也按此來區(qū)別。其次是要區(qū)別動脈血和靜脈血,是根據(jù)血液中血紅蛋白結(jié)合氧的多少和血液的顏色來決定的,含氧多,顏色鮮紅的是動脈血,反之則是靜脈血。魚的血液從心臟向頭部方向發(fā)出后即進(jìn)入了動脈血管,在心臟與鰓之間的動脈血管內(nèi)血液為靜脈血,經(jīng)過鰓的氣體交換后,背部大動脈內(nèi)流動的則應(yīng)該為含氧多的動脈血。 【參考答案】 A。 例2 鯽魚鰾的作用是 A 呼吸 B 氣體交換 C 排泄 D 調(diào)節(jié)身體比重 分析 鯽魚體腔背側(cè)有一個白色的囊,叫做鰾,鰾分前后兩室,里面充滿氣體。后室有一條細(xì)管與食管相通。古代總鰭魚的鰾(實際上是鰾狀的肺),適于在陸地上呼吸空氣。當(dāng)水中缺氧時,它就用鰾在空氣中進(jìn)行呼吸。鯽魚鰾的主要作用是調(diào)節(jié)身體比重,鰾在鰭的協(xié)同下,可以使魚停留在不同的水層里。 【參考答案】 D。 例3 從生殖看,哪類動物的生殖發(fā)育完全擺脫了對水環(huán)境的依賴? A 大鯢 B 蟾蜍 C 蜥蜴 D 肺魚 分析 從生殖看,魚類和兩棲類本質(zhì)上都是水中受精,體外發(fā)育,必須依賴水。蜥蜴才是體內(nèi)受精的,雄蜥蜴把精子送進(jìn)雌蜥蜴體內(nèi),在雌體內(nèi)完成受精作用。蜥蜴產(chǎn)的受精卵比較大,含有較多的養(yǎng)料,外面被有堅韌的卵殼。雌體將受精卵產(chǎn)在沙土上,借助太陽光照射的溫度,受精卵孵化成幼蜥。剛孵出幼體即能在陸地上運(yùn)動、捕食。因此,它們的生殖發(fā)育完全擺脫了對水環(huán)境的依賴。 【參考答案】 C。 例4 古代的兩棲類經(jīng)歷哪些主要變化就進(jìn)化成了古代的爬行類? 分析 爬行動物起源于古代的兩棲動物。兩棲動物在古生代曾經(jīng)很繁盛。但是到了古生代的末期,地球上許多地方的氣候發(fā)生了變化,濕潤的氣候逐漸變得十分干燥了,不利于兩棲動物的生活。于是,有些兩棲動物因為不能適應(yīng)環(huán)境而被大自然淘汰了;有些兩棲動物的形態(tài)結(jié)構(gòu)適應(yīng)了變化的環(huán)境條件,因而能在陸地上干燥的環(huán)境中生活下去。主要應(yīng)經(jīng)歷體表、呼吸、循壞、生殖等方面的變化才能進(jìn)化成為古代的爬行類。 【參考答案】 體表形成了角質(zhì)的結(jié)構(gòu),肺的隔膜增多,心室里有了不完全的隔膜,產(chǎn)大型而有堅韌卵殼的卵等。這樣,古代的兩棲動物就進(jìn)化成為古代爬行動物。 例5 判斷下面的說法是否正確? “爬行類中龜、鱉生活在水中,因此這部分爬行類不能稱作是真正的陸生脊椎動物。” 分析 它們一般營水棲生活,但是在水中仍用肺呼吸,還經(jīng)常浮到水面上來呼吸空氣,有時也爬到岸上來休息。同時,不論水中生活還是陸地生活,都在陸上產(chǎn)卵,卵為羊膜卵。如海龜生活在海中,但是生殖產(chǎn)卵時,便成群結(jié)隊地回到海邊沙灘上產(chǎn)卵,受精卵的孵化靠日光照射,幼體又回到海中。所以,從進(jìn)化水平上講,它們無疑是真正的陸生脊椎動物。 【參考答案】 這種說法是錯誤的。 例6 判斷題: ①鳥類的體溫能保持恒定,是由于羽毛的保溫作用。 ②雙重呼吸是指肺和皮膚呼吸。 ③家鴿排便頻繁是因為食量大且不能磨碎食物。 分析 鳥類的體溫高而恒定,主要的原因是因為肺呼吸和完善的雙循環(huán)等因素共同作用,使鳥類代謝率高、產(chǎn)熱高,且產(chǎn)熱和散熱在神經(jīng)調(diào)節(jié)下能平衡的結(jié)果。羽毛確有保溫作用,但不能認(rèn)為它是鳥類恒溫的主要原因。 雙重呼吸是鳥類特有的呼吸方式,由于有氣囊協(xié)助呼吸,所以在吸氣和呼氣時,肺里都進(jìn)行氣體交換,這種現(xiàn)象叫雙重呼吸。這與兩棲類的肺和皮膚兩種結(jié)構(gòu)參與呼吸的概念是完全不同的兩碼事。 家鴿排便頻繁的關(guān)鍵原因是直腸很短,不貯存糞便。與食量大并無直接關(guān)系。至于不能磨碎食物的說法應(yīng)該是錯誤的,因為鳥雖沒有牙齒,但是食物到了砂囊(肌胃),由于肌肉的收縮,食物在砂囊的砂粒和角質(zhì)膜的研磨下也可以磨碎。 【參考答案】 (1)、(2)、(3)。 例7 兩棲類能在陸地生活,因它們具有哪些特征? A 鰓退化,石灰質(zhì)卵膜,有變態(tài) B 眼瞼,鼓膜,肺呼吸與四肢等 C 皮膚腺,硬骨,四肢為5趾(指)型 D 眼瞼能上下活動,口裂寬,無頸 分析 解答這道題,要求同學(xué)們對題中提及的各種特征能有正確的理解。要注意兩條:一要分清楚哪些是動物適應(yīng)陸地生活的特征;二要注意這些特征是不是兩棲類在進(jìn)化過程中已經(jīng)具備了這種水平。比如C、D中的硬骨、無頸并非對陸地生活適應(yīng)的特征,A中的石灰質(zhì)卵膜這一點顯然是兩棲類沒有的特征。 【參考答案】 B。 例8 下列動物中,沒有膀胱的是 A 青蛙 B 鯉魚 C 麻雀 D 蜥蜴 分析 這道題初看起來,似乎只要求同學(xué)去記憶哪些動物有膀胱、哪些又沒有膀胱。如果平常這樣來學(xué)習(xí),顯然沒有提高。 關(guān)鍵是要抓住它是針對什么知識來進(jìn)行考查的。如本題主要考查的是鳥類對于飛翔生活的一種適應(yīng)。這樣,不但問題迎刃而解,而且也增強(qiáng)了對相關(guān)知識的理解。 【參考答案】 C。 例9 大多數(shù)海產(chǎn)魚類不能在淡水中生存,下列哪一項解釋比較合理? A 水的比重太低,海產(chǎn)魚不能適應(yīng) B 氧的濃度較低 C 不能維持體內(nèi)水分的平衡 D 缺少適于它們食用的動植物 分析 這一題干擾項比較多。各種說法似乎都存在一定的道理。但是,題目要求是單項的選擇,這時,就應(yīng)該仔細(xì)進(jìn)行比較,思考問題的主要方面是什么?由于主要涉及水的鹽度,因此應(yīng)當(dāng)選擇C比較合理。 【參考答案】 C。 例10 我們常看到一些鳥用喙涂擦羽毛,這是為什么? 分析 鳥類無汗腺,惟一的皮脂腺是尾部的尾脂腺,其分泌的油脂,經(jīng)過喙的涂抹,擦在羽毛上,使羽潤澤不為水濕。尾脂腺的分泌物,還含有麥角醇,它在紫外線的照射下,能轉(zhuǎn)變?yōu)榫S生素D。當(dāng)鳥用喙涂擦羽毛時,維生素D可被皮膚吸收,有利于骨的生長。 【參考答案】 這樣有兩個作用:一是將油脂涂抹在羽毛上防止水浸濕;二是可將維生素D的前體物麥角醇等涂在皮膚上,經(jīng)紫外線照射后轉(zhuǎn)變成維生素D被皮膚利用。 三、競賽訓(xùn)練題 (一)選擇題 1.脊索動物的脊索位于咽的 A 背面 B 腹面 C 前面 D 后面 2.無頭類是指 A 原索動物 B 腔腸動物 C 尾索動物 D 無脊椎動物 3.鯽魚能夠保持身體的平衡,主要靠下列哪一組鰭? A 胸鰭和腹鰭 B 背鰭和尾鰭 C 尾鰭和臀鰭 D 胸鰭、腹鰭和尾鰭 4.兩棲類的大腦表皮為 A 原腦皮 B 古腦皮 C 上皮組織 D 大腦皮層 5.羊膜卵是指發(fā)育中有 A 卵黃、卵白和卵殼 B 卵黃、卵白和尿囊 C 尿囊、絨毛膜、羊膜 D 殼膜、絨毛膜和羊膜 6.爬行類皮膚最大特點是 A 干燥、被骨鱗 B 缺乏皮脂腺、被骨板 C 干燥、具角質(zhì)鱗 D 缺乏皮服腺;被盾鱗 7.爬行類的大腦表層為 A 原腦皮 B 后腦皮 C 大腦皮層 D 新腦皮 8.哺乳類的左房室瓣為 A 三尖瓣 B 半月瓣 C 肌質(zhì)瓣 D 二尖瓣 9.鳥類的椎體特征是 A 前凹型 B 雙凹型 C 雙平型 D 異凹型 10.兩棲類的腎為 A 前腎 B 中腎 C 后腎 D 泄殖腔腎 11.下列哪類動物具有不完全的雙循環(huán) A 鯉魚 B 青蛙 C 家鴿 D 家鼠 12.關(guān)于鳥類的雙重呼吸的敘述不正確的是 A 雙重呼吸提高了氣體交換的效率 B 每呼吸一次空氣兩次經(jīng)過肺 C 肺和氣囊是進(jìn)行氣體交換的場所 D 雙重呼吸是鳥類特有的呼吸方式 13.肌胃最發(fā)達(dá)的鳥類是 A 食肉鳥類 B 食谷物的鳥類 C 食漿果的鳥類 D 食蟲的鳥類 14.反芻動物的胃有4個室,其中能分泌胃液的胃是 A 瘤胃 B 蜂窩胃 C 重瓣胃 D 皺胃 15.蝙蝠能產(chǎn)生超聲波的部分和毒蛇夜間跟蹤捕食的感覺器官分別位于 A 咽、梨鼻器 B 喉、頰窩 C 鼻孔、頰窩 D 喉、頂凹 16.具有右體動脈弓和左體動脈弓的脊椎動物依次應(yīng)該是 A 鳥類、哺乳類 B 兩棲類、爬行類 C 鳥類、爬行類 D 哺乳類、爬行類 17.逆行變態(tài)是指 A 成體結(jié)構(gòu)復(fù)雜,幼體不發(fā)達(dá) B 成體結(jié)構(gòu)復(fù)雜,幼體結(jié)構(gòu)亦復(fù)雜 C 幼體結(jié)構(gòu)復(fù)雜,成體結(jié)構(gòu)簡單 D 幼體結(jié)構(gòu)簡單,成體結(jié)構(gòu)亦簡單 18.文昌魚的脊索 A 成體發(fā)達(dá),幼體不發(fā)達(dá) B 幼體發(fā)達(dá),成體不發(fā)達(dá) C 被脊椎代替 D 終生存在 19.鱗式中的帶分?jǐn)?shù)的整數(shù)表示 A 體鱗數(shù) B 側(cè)線鱗數(shù) C 側(cè)線上鱗數(shù) D 側(cè)線下鱗數(shù) 20.盾鱗又稱為齒鱗,它應(yīng)來源于 A 外胚層 B 內(nèi)胚層 C 中胚層 D 上皮組織 21.爬行類的腎為 A 前腎 B 中腎 C 后腎 D 全腎 22.牛科動物的角屬于 A 洞角 B 實角 C 虛角 D 皮角 23.關(guān)于魚鰾的敘述,不正確的是 A 游速很快的魚均無鰾 B 終年生活在海底的魚無鰾 C 所有魚都有鰾 D 鰾內(nèi)充滿氣體,能使魚上下沉浮 24.下列哪一項不是鳥類氣囊的作用? A 減輕身體的比重 B 進(jìn)行氣體交換 C 散發(fā)體內(nèi)多余的熱量 D 能貯存空氣 25.四大家魚都屬于 A 鯉科 B 鱸科 C 鯰科 D 鰱鳙亞科 (以下幾題為多項選擇) 26.下列屬于偶蹄目的動物是 A 駱駝 B 騾子 C 羊 D 驢 E 水牛 F 狐 G 犀牛 H 麝 27.下列哪些動物是真正的魚 A 鯊魚 B 鯨魚 C 章魚 D 墨魚 E 鱷魚 F 鰻魚 G娃娃魚 H 鱘魚 I 鮑魚 J 海馬 K 魷魚 L 海龍 M 柔魚 N 文昌魚 28.下列敘述中正確的是 A 動物界分為無脊椎動物和脊椎動物 B 脊椎動物亞門是最高等的一個類群 C 絕大多數(shù)脊椎動物只在胚胎發(fā)育的早期具有脊索,后為脊柱所代替 D 脊柱由許多脊椎骨連結(jié)而成 29.下面說法錯誤的是 A 背神經(jīng)管是一條神經(jīng)組織構(gòu)成的索狀結(jié)構(gòu),它是由外胚層形成的 B 依胚胎發(fā)育中有無羊膜的出現(xiàn)將魚類、圓口類歸為無羊膜類,其他的脊椎動物歸為羊膜類 C 除哺乳類外的脊椎動物屬于恒溫動物 D 脊索動物起源于半索動物 30.以下關(guān)于鳥類的敘述錯誤的是 A 鳥類的尾綜骨,綜合薦椎均固著,僅頸椎、胸椎較靈活 B 鳥類體被羽,皮膚薄而松,且缺乏皮膚腺 C 由于齒的退化,鳥類用嗉囊來消化食物 D 鳥類出現(xiàn)了四室的心臟,是完全的雙循環(huán) (二)填空題 1.魚類出現(xiàn) ,是脊椎動物進(jìn)化史上的重大轉(zhuǎn)折點。循環(huán)系統(tǒng)是 ;腦分為 、 、 、 和 五部分,腦神經(jīng) 對。 2.馬達(dá)加斯加特產(chǎn)的避役屬 目, 亞目。 3.鳥類由左心室發(fā)出的大動脈稱為 ,而從哺乳類發(fā)出的則稱為 。 4.脂盤是由 和 與母體的 相結(jié)合而成的。 5.哺乳動物的左房室瓣稱為 ,右房室瓣稱為 ,而鳥類的右房室瓣為 。 6.混合放養(yǎng)就是根據(jù)幾種魚的 和 的不同,將它們混合放養(yǎng)在一個水域里。既可以充分利用水域的 ,又能利用各種 。 7.青蛙的身體表面沒有 和其他覆蓋物, 裸露在外面,能夠分泌 ,保持體表的濕潤。 8.蜥蜴用 呼吸,并且 數(shù)目很多,只靠 的呼吸作用就能滿足整個身體對 的需要,因此它適于生活在比較 的環(huán)境里。 9.家鴿身體的體表被覆羽毛,羽毛分為 和 ,分別用于 和 。 10.魚類的眼睛轉(zhuǎn)動靠 調(diào)節(jié),聚焦靠 調(diào)節(jié)。魚類感覺高頻振動的器官是 ,感覺低頻振動的器官是 。 11.在分類上,硬骨魚類可分成 三個亞綱;兩棲綱分為 三個目;鳥綱分為 三個總目;哺乳綱的動物可以分為 三個亞綱。 12.鳥類的眼具有獨特的調(diào)節(jié)能力,改變 和 ,因此稱為雙重調(diào)節(jié)。 13.指出下列動物在分類上所屬的綱。 (1)文昌魚 ;(2)鮑魚 ;(3)甲魚 ;(4)海龍 。 14.最先產(chǎn)大型羊膜卵的動物是 。 15.生活在沙漠荒原,翅膀退化,胸骨無龍骨突,后肢強(qiáng)健,足趾數(shù)目趨于減少的鳥類可能屬于哪個生態(tài)類型的? 。 【參考答案】- 1.請仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預(yù)覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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- 2019-2020年高中生物競賽輔導(dǎo)講座 第五講脊椎動物 2019 2020 年高 生物 競賽 輔導(dǎo) 講座 第五 脊椎動物
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