脊椎动物各纲地比较
脊椎动物中各纲动物头骨比较
脊椎动物中各纲动物头骨比较脊椎动物骨骼系统演变的趋势是由软骨变为硬骨，由简单到复杂，由不完备到完备。
一般脊椎动物骨骼系统可分为中轴骨骼（头骨、脊柱、胸骨和肋骨）和附肢骨骼（包括带骨、鳍骨或肢骨）。
下面就脊椎动物中各纲动物头骨作一下比较。
1 圆口纲动物圆口纲动物的头骨很原始，也很特化。
脑的腹面依靠一个软骨的基板棒托着，脑的背面由结缔组织形成的脑盖覆盖起来，1对耳软骨囊和单个的鼻软骨囊以结缔组织连接在脑盖上。
头骨不完整，还未形成顶部。
这种情况同其他脊椎动物胚胎时期的情况很相似。
无颌弧，鳃弧很特别，呈篮状，包围在鳃囊的外面。
由于营寄生和半寄生的生活方式，所以成体具有由一系列分散的软骨棒支持着吸吮的口器和舌。
2 鱼纲动物鱼类的头骨分为脑颅和咽颅2部分，现存硬骨鱼类的头骨约由130块骨片组成，古代的原始鱼类头骨可多达180块，是脊椎动物中头骨数目最多的一类动物。
软骨鱼的脑颅为一软骨腔保护着脑部，构造简单，无分界和缝合，仅背面留有脑囟由膜覆盖，这样的脑颅称软颅。
有的软骨鱼类的软颅骨骨化成几块枕骨、耳骨、蝶骨、筛骨，还有由膜骨来源的鼻骨、额骨、顶骨、犁骨等膜颅部分，因而结构非常复杂。
硬骨鱼类的脑颅由许多块骨片合成，是形成其头骨的主要组成部分。
脊椎动物自鱼类开始，咽弓分化成上、下颌，并形成咽颅，鱼类的咽颅最为发达，由7对“＞”形的咽弓形成。
第一对增大成颌弓，颌弓背段叫腭方软骨，腹段叫麦克尔氏软骨。
二者构成软骨鱼的上、下颌。
上、下颌的出现较圆口纲更先进，能积极主动摄取食物。
而硬骨鱼类进化为膜性硬骨前颌骨和上颌骨，代替了软骨上颌（腭方软骨），麦氏软骨进化为软骨性硬骨的关节骨、齿骨和隅骨等，第二对舌弓由两侧舌颌软骨、角舌软骨和中央的基舌软骨组成，主要为舌的支持物，也协助支持上、下颌，第3～7对为鳃弓，支持鳃和鳃隔，让鳃裂彼此分开，利于呼吸。
3 两栖纲动物两栖纲动物处于由水栖转向陆生过渡的地位，骨骼系统已具备比鱼纲更大的坚固性和灵活性。
脊椎动物亚门六纲八大系统
脊椎动物亚门分为6纲:圆口纲,鱼纲,两栖纲,爬行纲,鸟纲和哺乳纲。
八大系统中各纲特征一、运动系统1、圆口纲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4、肌肉保持原始分节，与文昌鱼类似。
2、鱼纲1.体形：纺锤形：适应快速持久游泳侧扁型：游泳不多但敏捷平扁形：行动迟缓，底栖生活河豚型：不善游泳鳗鲡型：穴居生活2.鳍：奇鳍：背鳍、臀鳍、尾鳍（软骨鱼歪型尾，硬骨鱼正型尾）偶鳍：胸鳍、腹鳍3.皮肤和鳞片：皮肤分表皮和真皮，表皮无角质层有大量粘液腺，真皮内有鳞片，皮下组织少鳞片分盾鳞（软骨鱼特有，由基板和棘构成，与齿同源）、硬鳞、骨鳞（分圆鳞和栉鳞）。
后两种为硬骨鱼特有，完全来源于中胚层。
4.骨骼系统：中轴骨：头骨、脊柱、肋骨（硬骨鱼较发达）附肢骨：带骨（肩带、腰带）、鳍骨（胸鳍、腹鳍）、奇鳍骨5.肌肉系统：躯干肌（上、下轴肌）、头部肌肉（腮肌）、附肢肌肉3、两栖纲1、头骨脑腔狭小，无眶间隔，脑颅属于平颅型。
不高，骨块数目少。
蚓螈类骨片大，排列紧凑无大孔洞。
，由外枕骨形成。
脑颅连接为自接型。
失去连接脑颅与咽颅的悬器作用，进入中耳腔，形成传导声波的耳柱骨。
舌弓的其它部分和鳃弓的一部分成为舌器支持舌，舌骨体由基舌软骨愈合而成，前角由角舌软骨形成，后角由第1对鳃弓演化成。
成体鳃弓大部分消失，小部分演变为勺状软骨和环状软骨及气管环。
蝌蚪有4对鳃弓2、脊柱颈椎1枚，呈环状叫寰椎。
躯干椎椎体前凹型，盘舌蟾科为后凹型，有尾两栖类为双凹型。
椎体为二种类型者叫参差型椎体。
荐椎1枚，椎体前面与躯干椎相关节，后面与尾杆骨相关节。
横突发达与髂骨相连。
无尾目尾椎愈合成一根尾杆骨。
有尾两栖类尾椎在20枚以上。
脊椎动物学分纲特征
开始产生羊膜卵
纲
鸟纲
哺乳纲
外形
外形呈纺锤形，体外被覆羽毛，具流线型的外廓，减少飞行阻力
具角质的喙
颈长而灵活，尾退化，躯干紧实，后肢强大
皮肤薄、韧、干、松而且缺乏腺体
皮肤衍生物：羽毛、喙、爪、鳞片、尾脂腺
尾脂腺：鸟类唯一的由多细胞构成的大型皮肤腺，能分泌油质以保护羽毛不致变形，并可防水
羽毛着生方式：羽区和裸区；不致限制皮肤下的肌肉收缩，有利于剧烈的飞翔运动，腹部的裸区还与孵卵有密切关系
脊柱分区明显，结构坚实而灵活
脊柱分为颈、胸、腰、荐5部分
脊椎锥体为双平型，椎体间有椎间盘
颈椎数目大多为7枚，尾椎一般退化
哺乳类特有3块听小骨：镫骨、砧骨和锤骨
胸骨发达
四肢下位，出现肘和膝（跖行式、趾行式、蹄行式）
封闭式骨盆：腰带由髂骨、坐骨和耻骨组成，髂骨与荐骨牢固结合，耻骨和坐骨在腹中线结合
头骨骨块的减少和愈合，下颌由单一的颌骨构成，颧骨发达
哺乳：母体具有乳腺和乳头，以乳汁哺育幼兽，使后代在较优越的营养条件和安全保护下迅速成长
胎盘分类：非蜕膜型胎盘、蜕膜型胎盘
循环系统
心室不分隔，含有混合血
不完善的双循环（肺呼吸导致双循环的出现，双循环提高了血循环的压力和流速）
心脏由静脉窦、心房、心室和动脉圆锥组成
左心房接受含有丰富氧气的肺静脉血液，右心房接受富含二氧化碳的来于静脉窦的血液
左右心房血液共同汇入单一的心室
心室内的肌柱可减少动、静脉血的混合
动脉圆锥内具有螺旋瓣，能随动脉圆锥的收缩而转动，具有辅助分配不同含氧量血液的作用
尾综骨、开放式骨盆、胸廓、龙骨突发达
肋骨间具沟状突
头骨薄而轻
上下颌骨极度前伸，构成鸟喙
脊椎动物的比较解剖
脊椎动物各系统的比较一、脊索动物三大特征：1.脊索，背神经管，鳃裂；脊索动物与无脊椎动物之间的关系；2．进化的几个大事件，即几大里程碑；3．动物总数和各纲动物数量；4．脊索动物的进化过程：棘皮动物—原始无头类——尾索动物和头索动物——原始有头类——原始无颌类——原始有颌类——水生的鱼类——水生向陆生过渡的两栖类——空中和陆地生活的鸟兽二、原索动物：1．尾索动物：退行性变态，在几小时至1天的时间内：海鞘的变化：自由游泳——固着尾部脊索——消失，尾被吸收背神经管——实心神经节咽鳃裂——数目增加雌雄同体、开管式循环2．头索动物：名称的由来；其结构的进步性、原始性和特化性；三、脊椎动物胚胎发育和各胚层的分化（对照教材图示自己看，重点）文昌鱼的发育：囊胚-原肠胚-神经胚三胚层的出现中胚层形成的问题（不同动物的形成方式）中胚层的分化、其他胚层的分化四、比较各个系统：横向的比较一）皮肤及其衍生物1．皮肤结构：表皮——外胚层真皮——中胚层皮下组织——中胚层衍生物：表皮：所有腺体，所有角质外骨骼真皮：鱼类骨质鳞片，鳍条，骨板表皮和真皮共同形成的：盾鳞2．比较：文昌鱼：为单层柱状上皮，内有单细胞腺和感觉细胞，外有一层表皮分泌的角质层。
真皮由胶状结缔组织组成。
圆口类：表皮由多层上皮细胞组成，最表层的细胞也是具有核的活细胞，细胞间有单细胞腺。
真皮为有规则排列的结缔组织，内含胶元纤维和弹性纤维脊椎动物：多层表皮和真皮水生腺体为单细胞（极少数多细胞腺体）两栖类和陆生的腺体为多细胞鱼类：表皮和真皮都为多层细胞组成，以单细胞腺体为主，包含少数多细胞腺，腺体多为黏液腺。
衍生物为四种类型鳞片：盾鳞（来源于表皮和真皮）、硬鳞（源于真皮）、骨鳞（圆鳞和栉鳞，源于真皮）进化方向：盾鳞——硬鳞——圆鳞——栉鳞薄——轻——灵活——减少水的阻力和形成小的水湍流两栖类：皮肤裸露，角质层薄并有活细胞。
真皮厚而致密，内有大量多细胞黏液腺，部分还具有毒腺。
脊椎动物比较生理学纲要
• 170多万种动物已被命名和分类； • 每年发觉15000个新种； • 存在旳种类总数约为5000万种以
上。
脊椎动物比较生理学纲要
原生生物界Protista
• 原生动物门Protozoan：单细胞，眼虫、 草履虫、鞭毛虫、变形虫、疟原虫等。
脊椎动物比较生理学纲要
脊椎动物比较生理学纲要
动物界Animals
• 中生动物Mesozoa：中生动物门 Phylum Mesozoa
• 侧生动物Parazoa：海绵动物门 Spongia
• 真后生动物Eumetazoa
脊椎动物比较生理学纲要
真后生动物Eumetazoa
• 2胚层，辐射对称 – 腔肠动物门Coelenterata：水螅，
• 3胚层，两侧对称 – 无体腔动物Acelomata： • 扁形动物门Platyhelminthes：涡虫、 绦虫 – 假体腔动物Pseudocoelomata – 真体腔动物Eucoelomata
脊椎动物比较生理学纲要
脊椎动物比较生理学 纲要
脊椎动物比较生理学纲要
绪论
• 一、定义及研究范围 • 二、学习目的及意义 • 三、研究措施 • 四、背景知识 • 五、有关阐明
脊椎动物比较生理学纲要
一、定义及研究范围
• 生理学（physiology）是生物科学旳一种 分支，是硕士命有机体多种机能 （ Function ） 及 内 在 规 律 （ 机 制 mechanism）旳科学。
脊椎动物比较生理学纲要
• Anil K. Vegesna, et al. Comparison of human and porcine gastric clasp and sling fiber contraction by M2 and M3 muscarinic receptors. Am J Physiol Gastrointest Liver Physiol 298: G530-G534, 2023.
脊椎动物 各纲的各器官系统 比较
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）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）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。
脊椎动物总结
脊椎动物躯体结构总结脊椎动物虽只是一个亚门，但因各自所处的环境不同，生活方式就显出干差万别，形态结构也彼此悬殊。
然而高度的多样化并不能掩盖它们都属于脊索动物的共性，即在胚胎发育的早期都要出现脊索、背神经管和咽鳃裂。
有些种类的幼体用鳃呼吸；有些种类既使是成体也终生用鳃呼吸。
除无颌类的园口纲外并都用成对的附肢作为运动器官。
本部分仅从皮肤、呼吸、循环和骨骼四个方面，对脊椎动物的器官系统进行比较，以进一步认识脊椎动物机体结构对环境的适应，并有助于加深理解脊椎动物进化的基本规律。
1.皮肤1.1皮肤的结构和功能脊椎动物的皮肤是一种多层细胞的结构，包括表皮与真皮两部分。
表皮为复层上皮组织，来源于胚胎的外胚层；真皮主要为致密的结缔组织，由中胚层而来，真皮中有血管、神经、感受器、色素细胞以及各种皮肤腺。
皮肤包被在整个动物体的表面，其机能多种多样，首先是保护作用，保护身体避免损伤，防止体内水分过度蒸发，防御化学、温度和光线等的刺激，防止微生物的侵袭。
其次是感觉机能，感受冷、热、痛、触、压等刺激。
此外，皮肤还具有分泌、调节体温，排泄、贮藏养料、呼吸、运动等多种功能。
皮肤的衍生物分为表皮衍生物和真皮衍生物。
表皮衍生物包括角质外骨路(如角质鳞、羽、毛、喙、爪、蹄、指甲、角等)和皮肤腺(如粘液腺、皮脂腺、汗腺、乳腺、臭腺等)。
真皮衍生物主要是骨质外骨骼，包括骨质鳞片、骨质鳍条、爬行类的骨板、鹿角等，楯鳞和哺乳类的牙齿则是由表皮和真皮共同形成的衍生物。
1.2皮肤的特点鱼类的皮肤反映水生脊椎动物皮肤的特征。
表皮和真皮均由多层细胞组成，表皮内富含单细胞粘液腺，分泌粘液润滑身体，减少游泳时水的阻力。
真皮较薄，直接与肌肉紧密相接。
真皮内有色素细胞。
皮肤衍生物除粘液腺、色素细胞外，还有骨质鳞片。
两栖类的皮肤代表着脊椎动物由水生到陆生的过渡性特征。
皮肤裸露，无任何骨质鳞片和角质鳞片(仅无足目中的蚓螈保留着残余的骨质鳞)，表皮的1—2层细胞开始角质化。
高中生物奥林匹克竞赛教程：脊椎动物(上)要点
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。
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脊椎动物各纲的比较
消化道（两端除外），耳咽管、中耳腔
甲状腺、甲状旁腺、胸腺、扁桃体、后鳃体鳔或肺，肝、胰、胆囊，卵黄囊、尿囊
水生动物无唾液腺，水生动物无唾液腺哺乳类唾液腺含淀粉酶其他动物的唾液仅湿润食物
呼吸系统：
胚层产生，包括呼吸器官如鳔、肺和呼吸道等。
1）由鳃呼吸演变为肺呼吸：
水生脊椎动物主要以鳃进行呼吸，而陆生种类则主要以以肺进行呼吸，一般认为肺是由古代总鳍鱼的鳔演变而来。
肺与鳔具有相同的起源，两者全是由原肠管突出的盲囊所形成。
两栖类则具有多种多样的呼吸方式，在不同的生活状态下，分别进行鳃呼吸、皮肤呼吸、口咽腔呼吸和肺呼吸。
爬行类、哺乳类和鸟类行使完备的肺呼吸。
2）.肺吸氧面积逐渐扩大
有尾两栖类的肺构造极为简单，只是一对薄壁的囊状物，主要通过皮肤和外鳃进行气体交换。
无尾两栖类的肺呈蜂窝状，皮肤呼吸仍占有重要地位。
爬行类的肺虽然和两栖类一样为囊状，但有复杂的间隔把腔分隔成蜂窝状的小室，没有皮肤呼吸。
鸟肺为一对海绵状体，肺的部由各级支气管形成一个彼此吻合相通的网状管道系统，和气体接触的面积极大，鸟类特有的高效能气体交换装置；具有许多气囊辅助呼吸
哺乳类的肺部是一个复杂的支气管树，支气管入肺后，一再分支，在微支气管的末端膨大成肺泡囊，囊又分成一个个的肺泡，因而大大增加了肺和气体接触的总面积。
3）.呼吸的机械装备日益完善
两栖类口咽腔呼吸，爬行类形成胸廓，依靠肋间肌的收缩使胸廓扩大与缩小来完成呼吸；
鸟类在静止状态以肋骨升降胸廓的动作来呼吸，而在飞翔时利用翼的搧动使前后气囊收缩与扩，独特的“双重呼吸”；肌肉质的横膈，横膈的升降和肋间肌收缩的协同呼吸。
4）.呼吸道和消化道渐趋分开
两栖类口咽腔交叉。
爬行类的鳄和哺乳类，具有完整的次生腭，鼻孔后移，使呼吸道和消化道完全分开。
两栖类短的喉头气管室，喉头和气管的分化不明显。
两栖类开始有声带作。
爬行类的气管长，呼吸道有了明显的气管和支气管的分化，除少数种类外，爬行类一般皆不发声。
鸟类的气管为一圆柱形长管，以完整的骨环支持，发生器(鸣管)位于支气管分叉的地方而不在喉部，鸣管外有特殊的鸣肌，哺乳类的喉头构造复杂化，支持喉头的软骨除勺状软骨和环状软骨外，新增加了甲状软骨及会厌软骨。
声带位于喉部。