二十一章脊椎动物总结 - 图文

第二十一章 脊椎动物总结

第一节 脊椎动物的比较解剖

一、皮肤 皮肤包被在整个动物体的表面。

（一）结构：为多层细胞，包括表皮与真皮两部分。

表皮 复层上皮，来源于外胚层。

真皮 致密结缔，来源于中胚层。有血管、神经、感受器、色素细胞及皮肤腺。 （二）机能：多样

1. 保护作用：避免损伤，防水蒸发，防御理化刺激，防止微生物侵袭。 2. 感觉机能：感受冷、热、痛、触、压等刺激。 3. 分泌、调节体温、排泄。

4. 贮藏养料、呼吸、运动等多种功能。 （三）皮肤的衍生物

皮肤腺：粘液腺、皮脂腺、汗腺、乳腺、臭腺等

表皮衍生物 角质外骨骼：角质鳞、羽、毛、喙、爪、蹄、指甲、角等。

真皮衍生物 骨质外骨骼：骨质鳞片、骨质鳍条、爬行类的骨板、鹿角等。皮肤衍生物 表皮和真皮共同形成。如：盾鳞、兽类牙齿。 （四）各个类群：

1. 化石无颌类(甲胄鱼类)：身体包被大块的骨甲。

2. 现代无颌类(圆口类)：皮肤裸露无鳞。富含单细胞粘液腺，泌粘液，使身体粘滑。皮肤衍生物：口漏斗和舌的角质齿。

3. 鱼类：水生特征：富粘液腺。

表皮 富含单细胞粘液腺，分泌粘液润滑身体，减少游泳时水的阻力。 真皮 较薄，与肌肉紧密相接。内有色素细胞。

皮肤衍生物 粘液腺、色素细胞和鳞片：盾鳞、硬鳞、骨鳞(圆鳞+栉鳞)。 4. 两栖类：水陆过渡特征：皮肤裸露。

表皮：轻微角质化，防止水分蒸发。开始出现蜕皮现象。

真皮：较薄，有大量多细胞粘液腺，保持皮肤湿润。皮下淋巴间隙发达。 5. 爬行类：真正陆生特征：皮肤干燥，缺乏腺体。

表皮：角质层厚，具角质鳞，防止水分蒸发；蜕皮更明显。指(趾)端具爪。 真皮：较薄，少数种类具真皮骨板。

6. 鸟类 适应飞翔特征：薄、松、软、干。

表、真皮：均薄而柔软。除尾脂腺外，无其它皮肤腺，皮肤干燥。

表皮衍生物 羽、角质鳞、喙鞘、距、爪以及尾脂腺等，无真皮衍生物。 7. 哺乳动物 适应陆生：厚而坚韧，皮肤腺异常发达。 真皮非常发达，皮下脂肪厚。

表皮角质衍生物 毛、爪、蹄、指甲、角质鳞、洞角等。 多细胞皮肤腺异常发达：皮脂腺、汗腺、乳腺、臭腺。 二、骨骼系统 内骨骼为活物质，分为软骨和硬骨。

软骨 低等脊椎动物终生和高等脊椎动物胚胎时期的骨骼组织。 硬骨 绝大多数成体。硬骨据来源分两种：

软骨性硬骨(软骨化骨)：由结缔组织经过软骨阶段再变成硬骨；

膜 性 硬骨(膜骨)：结缔组织不经软骨，造骨细胞直接形成硬骨。

骨骼系统分：中轴骨和附肢骨。

（一）中轴骨骼(头骨＋脊柱＋肋骨和胸骨)

1. 头骨 包括脑颅和咽颅两部分。圆口类的头骨由脑下和脑侧的软骨板、单一的嗅软骨囊、1对耳软骨囊和鳃笼组成。软骨鱼类的脑颅由包围脑的软骨与嗅软骨囊和耳软骨囊愈合而成；硬骨鱼类以后的各类脊椎动物在胚胎期都经过软骨脑颅阶段，后骨化为软骨性硬骨。

脑颅 硬骨。演化趋向：骨片数由多到少，脑颅由小到大，骨间从一般连接到紧密嵌合，头骨与脊柱间由不可动关节到可动关节。

咽颅 在软骨鱼类由1对颌弓、1对舌弓和5对鳃弓组成；硬骨鱼类具7对咽弓组成，但已骨化；自两栖类登陆后，咽颅变化：鳃弓演变为组成舌骨、喉头和气管的软骨。两栖类和哺乳类头骨有两个枕骨髁，爬行类和鸟类仅具1个枕骨髁；从爬行类始，口腔顶壁数块骨片形成次生腭；哺乳类下颌由单一齿骨组成。

表23—1 脊推动物咽颅的演化 咽 弓 第一对：颌弓 软骨鱼类 硬骨鱼类 两栖类 爬行类 及鸟类 方 骨 耳柱骨 舌 骨 舌 骨 哺乳类 砧骨 锤骨 橙骨 舌骨 舌骨 舌骨 甲状软骨 甲状软骨 会厌软骨 其他喉软骨 鳄方软骨 方、前翼、方骨 舌领软骨 舌颌骨 耳柱骨 舌 骨 舌 骨 舌 骨 舌 骨 消 失 消 失 喉部软骨 麦氏软骨 翼、关节骨 麦氏软骨 关节骨 第二对：舌弓 角舌软骨 舌 骨 基舌软骨 舌 骨 第三对：鳃弓 第四对：鳃弓 第五对：鳃弓 第六对：鳃弓 第七对：鳃弓 第一鳃弓 第二鳃弓 第三鳃弓 第四鳃弓 第五鳃弓 颌弓与脑颅的连接方式3种：动物愈高等，连接愈紧固。 (1)双接式：颌弓由其本身及舌颌软骨与脑颅连接，原始软骨鱼。 (2)舌接式：颌弓借舌颌软骨与脑颅连接，多数软骨鱼和硬骨鱼。 (3)自接式：腭方软骨直接与脑颅连接，肺鱼和陆栖脊椎动物。 2. 脊索和脊柱 脊索：最早出现的中轴骨。脊柱是脊索的承替。 圆口类：终生保留脊索，脊髓两侧成对小软骨弓片，代表椎骨萌芽。脊柱由多个脊椎骨连接而成。典型脊椎骨包括椎体、椎弓和脉弓3部分。

鱼 类：脊柱分躯干椎和尾椎二区，椎体双凹型。

两栖类：脊柱分颈、躯干、荐和尾椎四区，椎体双凹、前凹或后凹型。 羊膜动物：脊柱分五区，颈椎数多，头部灵活。 爬行类：椎体多前凹型；

鸟 类：颈椎马鞍型或异凹型，且脊柱有愈合现象；

哺乳类：椎体双平型，椎体间具椎间盘(纤维软骨)，颈椎多恒七枚。 3. 肋骨和胸骨

圆 口 类 无肋骨；

软骨鱼类 肋骨细短，与躯干椎的横突连接； 硬骨鱼类 肋骨发达，与躯干椎包围体腔； 两 栖 类 肋骨退化，不与胸骨相连；

羊膜动物 胸椎、肋骨和胸骨连接成胸廓，保护心、肺，增强呼吸。 （二）附肢骨(肩腰带和四肢骨)

1. 带骨 随着成对附肢的出现而形成。

（1）肩带 皆不和脊柱直接相连，而是通过韧带、肌肉连于脊柱上。 软 骨 鱼 半环形软骨棒； 硬 骨 鱼 复杂，与头骨相接；

四足动物 肩胛骨、乌喙骨和锁骨三对骨片组成。 （2）腰带 仅鱼类不与脊柱相接。 软 骨 鱼 一条软骨棒， 硬 骨 鱼 一对无名骨；

四足动物 髂骨、坐骨和耻骨组成：

爬行类和哺乳类：左右耻骨和坐骨在腹中线联合形成闭锁式骨盆； 鸟类：左右耻、坐骨在腹中线不愈合，开放式骨盆，与产大型硬壳卵有关。 2. 附肢骨

鱼类 成对附肢：胸鳍和腹鳍，水中运动；

四足动物 五指(趾)型四肢，适于陆上运动。前后肢外形、功能差异很大；基本结构一致，只是各肢骨名称不同。 三、肌肉系统

脊椎动物的肌肉系统依其发生和分布的不同，可分类如下：

头肌：眼球肌＋鳃下肌

中轴肌 躯干肌和尾肌：轴上肌＋轴下肌

体节肌 膈肌：

附肢肌：内生肌＋外生肌

肌肉系统 鳃节肌：颌弓肌＋舌弓肌＋鳃弓肌

内脏肌 平滑肌：内脏平滑肌

心 肌：(胚胎期部分内脏平滑肌分化成)

皮肤肌 (来源于体节肌和鳃节肌)

圆口类 原始，由尖端向前横行排列的倒“W”形肌节组成。

鱼 类 ①体肌保留肌节，被水平隔分为轴上肌和轴下肌。②眼球肌：动眼肌肉。③鳃下肌：实为躯干肌，由于鳃的产生，而被挤到两侧鳃弓间的腹面，构成咽和围心腔的底壁；但在发生上是由躯干前部肌节腹端向前延伸而成。④偶鳍肌分化为背侧的伸肌和腹侧的屈肌。

两栖类 开始陆地生活；运动剧烈和复杂化使肌肉进一步分化。

①分节不明显，肌节愈合，肌隔消失，位移形成许多独立的肌肉块。

②轴上肌所占比例减小，轴下肌分化为腹部肌肉 (三层：腹外斜肌、腹内斜肌和腹横肌，鳃下肌与舌运动有关。

③附肢肌肉增强且分化复杂。

④鳃节肌演变为颌部肌肉：及舌和喉部的肌肉。 爬行类 更适应陆地生活：

①出现肋间肌和皮肤肌，躯干肌趋于复杂化。

②轴上肌的分化很大，这与脊柱的发展和分化是相关的。 鸟 类 适应飞翔生活： ①胸肌特发达。

②前肢肌退化，后肢腿肌发达；且肌腹均集中于身体中部，以长肌腱遥控四肢，利于保持身体重心的稳定和维持飞翔时的平衡。

③轴上肌退化，仅颈、尾肌肉稍发达。腹部斜肌退化；分节消失。 ④后肢具有适于树栖握枝的肌肉， ⑤皮肤肌极发达。 ⑥具特殊的鸣肌。

哺乳类 肌肉高度分化，原始分节现象极不明显(仅腹直肌)。

①四肢肌特别发达，

②躯干肌更加复杂和强大。

③具发达的皮肤肌，灵长类面部皮肤肌发展成表情肌。 ④咀嚼肌强大。

⑤特有膈肌，分隔胸腔和腹腔。

四、消化系统

主要机能：取食；消化和吸收营养；排出食物残渣。包括消化道和消化腺。 消化道 分为口、口腔、咽、食道、胃、肠、泄殖腔或肛门等部分。 消化腺 包括唾液腺、肝脏、胰、胃腺、肠腺等。

圆口类 无颌，具角质齿，无胃，肠直管状，内有螺旋瓣。具肝，胰脏无形。

鱼 类 ①具颌、同型多出端生齿，齿数多而不恒定，具犁骨齿、腭齿、咽喉齿等。②无口腔腺。③咽侧有鳃和鳃裂；④食道很短，⑤胃、肠开始分化，肠具螺旋瓣或幽门盲囊。软骨鱼具泄殖腔；肝具胆囊，胰脏成形或合为肝胰脏。

两栖类 ①口腔和咽无分化，称口咽腔，内有内鼻孔、耳咽管孔、声囊孔、喉门和食道开口。②齿为多出同型齿，具颌齿和犁骨齿。③具能活动的肌质舌。④开始有口腔腺(颌间腺)，泌粘液，无消化酶，润滑食物和帮助吞咽。⑤食道短，有小大肠分化，肠内无螺旋瓣。大肠极短。⑥具泄殖腔。具独立成形的肝和胰。

爬行类 ①口腔、咽部分界明显，舌、齿、口腔腺等复杂化，②消化道有了更多的分化。③多为同型侧生齿。低等端生齿，高等鳄类槽生齿。④口腔腺发达，有的特化成毒腺。⑤食道增长。开始出现盲肠。⑥具泄殖腔。

鸟 类 代谢水平高，能量消耗大，消化能力强，消化过程迅速，食量大，进食频繁，不耐饥饿。①颌无齿代之以角质喙。②舌具角质鞘。③食道很长，基部膨大为嗉囊，暂贮软化食物。④胃分为腺胃和肌胃(砂囊)两部分，肌胃行机械性消化。⑤小肠长，分化为十二指肠、空肠和回肠。⑥直肠短，不贮粪便。具盲肠。⑦具泄殖腔。口腔腺发达。肝大，常有胆囊。胰位于肠系膜上。

哺乳类 ①具肌质唇。吮吸、摄食和辅助呼吸。②口腔两侧为颊部。③槽生颌齿、异型再出齿。④肌质舌发达。⑤具唾液腺，分泌淀粉酶。⑥内鼻孔、喉门、咽鼓管均开口于咽后的咽交叉。⑦食道、胃、小肠、大肠分化明显。偶蹄类及鲸类复胃，一般单胃。⑧单个盲肠，草食类特发达；大肠分结肠和直肠。

五、呼吸系统

水栖鳃呼吸，陆栖肺呼吸。鳃、肺同功不同源(鳃外胚层；肺鳔内胚层)。 圆口类：鳃位于鳃囊内，鳃丝来自内胚层，无鳃弓支持。

软骨鱼类：鳃间隔发达，鳃瓣附在鳃间隔两侧。鳃裂直通体表或具膜质鳃盖。

硬骨鱼类：鳃间隔退化，鳃瓣丝状，直接着生在鳃弓上。鳃裂开口于由硬骨鳃盖保护的鳃腔内。 两栖类：幼体鳃呼吸，成体肺呼吸。囊状肺，结构简单，气体交换面积不大。呼吸道无喉头、气管和支气管的分化。吞咽式呼吸。皮肤和口咽腔辅助呼吸。

爬行类：完全肺呼吸，海绵状肺分隔复杂，气体交换面积加大。呼吸道出现喉头、气管和支气管的分化。具胸廓，靠肋间肌行胸式呼吸。

鸟类：肺特殊，由各级支气管形成，称网状管道肺。气体交换在细而密的毛细支气管网和微血管网间单向进行。气体交换面积最大。具气囊，辅助呼吸。静止时胸式呼吸，飞翔时双重呼吸。具鸣管。 哺乳动物 支气管入肺形成复杂的支气管树。微支气管末端膨大成的肺泡。具肌质膈，胸腹式呼吸。次生腭发达、软腭出现，内鼻孔后移，喉头将消化道和呼吸道完全分开，声带位于喉腔内。 六、循环系统

功能：主物质运输；维持机体内环境的稳定、抵抗疾病、调节体温等机能。

组成：闭管式循环系统和淋巴循环系统。包括：

血液：红细胞、白细胞、血栓细胞及血浆组成；

血液系统 心脏：心肌构成，具搏动能力，循环的动力器官。

血管系统：包括动脉系统和静脉系统；

淋巴液：成分与血浆相似，内含少量蛋白质和淋巴球。

淋巴系统 淋巴管：输送淋巴液的管道，汇入大静脉。

淋巴结：管路上的脾、扁桃腺和胸腺等腺体。功能：制造淋巴C、吞噬异物。

圆口类：开始出现心脏，由静脉窦；一心房和一心室组成。

软骨鱼类：心脏分静脉窦、一心房、一心室和动脉圆锥四部分。

硬骨鱼类：低等种类存在动脉圆锥，高等种类消失而代之以动脉球。

圆口类和鱼类 单循环：血液循环身体一周，只经心脏一次。心脏内的缺氧血→腹大动脉→入鳃动脉→鳃，气体交换成多氧血→出鳃动脉→背大动脉→全身，组织间行气体交换成缺氧血→心脏。

两栖类 水生到陆生的过渡阶段。

无尾两栖类：①不完全的双循环，即血液循环身体一周需两次经过心脏，体循环和肺循环的血液不能完全分开。循环路径有两条，体循环(多氧血自心室—→体动脉—→全身各部，在组织细胞间气体交换—→缺氧血—→体静脉—→右心房)；肺循环(缺氧血由右心房—→心室—→肺动脉—→肺，肺内气体交换后成多氧血—→左心房—→心室)。②心脏由静脉窦、二心房、一心室和动脉圆锥组成。心房两个，由共同的房室孔通心室。心室末分隔，心室内为混合血。③动脉弓减至3对(胚胎期的三、四、六对)：颈动脉、体动脉弓和肺皮动脉。④前腔(大)静脉l对代替鱼类的前主静脉，后腔(大)静脉l条代替鱼类一对后主静脉，腹静脉1条代替鱼类的1对侧腹静脉。肺静脉l对，汇合后入左心房，汇集肺返心的多氧血。

爬行类 ①不完全双循环。②心房分隔完全，心室分隔不完全(鳄类近完全)，静脉窦退化(变成右心房一部分)，动脉圆锥消失。③动脉弓保留颈、体动脉弓和肺动脉。④静脉系统似两栖类，但仍保留l对侧腹静脉，肾门静脉开始退化。心脏血混合程度减少，多氧、缺氧血进一步分开。

鸟类 ①完全的双循环。多氧血和缺氧血完全分开。②心脏二心房、二心室，静脉窦完全退化，心脏容量大，相对体积为脊椎动物之首。③只保留右体动脉弓，因而动脉弓由3对减为两对半。④肾门静脉更加退化，腹静脉消失，特具尾肠系膜静脉和腹壁上静脉。

哺乳类 ①完全双循环。②心脏二心房、二心室。③动脉弓两对半，只保留左体动脉弓。④肾门静脉完全消失，多具奇静脉与半奇静脉。表23—2 脊推动物动脉弓的演变 胚胎期 第一对动脉弓 第二对动脉弓 第三对动脉弓 第四对动脉弓 第五对动脉弓 第六对动脉弓 软骨鱼 — 第一对鳃动脉 第二对鳃动脉 第三对鳃动脉 第四对鳃动脉 第五对鳃动脉 硬骨鱼 — — 第一对鳃动脉 第二对鳃动脉 第三对鳃动脉 第四对鳃动脉 无尾 两栖类 — — 颈动脉 体动脉弓 — 肺皮动脉 爬行类 — — 颈动脉 体动脉弓 — 肺动脉 鸟类 — — 颈动脉 右体动脉弓 — 肺动脉 哺乳类 — — 颈动脉 左体动脉弓 — 肺动脉 淋巴系统：脊椎动物有。多数鱼类，两栖类和爬行类具有肌肉质能搏动的淋巴心，促进淋巴液循环。部分鸟类具淋巴结，哺乳类具大量淋巴结。脊椎动物都具胸腺，但七鳃鳗成体时消失；圆口类和肺鱼不具脾脏，其他脊椎动物均有脾脏。 七、排泄系统

主要功能：维持机体盐水平衡和内环境相对稳定；排出废物。

组成：肾脏、输尿管、膀胱和尿道等组成。结构与功能单位为肾单位，肾脏由许多个肾单位构成。依胚胎发生和结构不同分为五种类型。

表33—3 各类型肾的主要特征

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