脊椎动物各系统演化

脊椎动物各系统演化

一、鱼类，两栖类，爬行类、鸟类和哺乳类的骨骼

观察经制备好的骨骼标本，了解其特点。

1．主轴骨骼

鱼类：脊柱分躯椎(附有肋骨，保护内脏器官)和尾椎(运动用)两部。两栖类；脊柱分?化为一块颈椎、七块躯椎和——块骶椎，尾椎则愈合为一块尾杆骨。

爬行类：脊柱分化为颈椎、胸腰椎、骶椎及尾椎。

鸟类：脊柱的颈椎较多，而胸椎互相愈合，腰椎、骶椎及部分尾椎与腰带合成复合的骶部，尾椎最后为一块尾综骨。

哺乳类：脊柱分颈椎、胸椎、腰椎、骶椎和尾椎五部。

2．头骨：脊椎动物的头骨，在软骨鱼类只有软骨颅，硬骨鱼才变为硬骨，加以真皮形成的骨骼参加在内，头骨数目可多到180余块。以后随着进化，合并和消失等方式，到哺乳类减到35块，到人类只留28块。

3．附肢骨：肢带(肩带和腰带)和肢骨是连动器官的支柱，依照动物生

活状况而起变化。

鱼类：肩带和腰带都不与脊柱相接，末端为鳍条，成为胸鳍和腹鳍。两栖类：肩带在腹中线上与胸骨相接，包括喙骨、前喙骨、肩胛骨和上肩胛骨。前肢由肱骨、尺骨、桡骨、腕骨、掌骨和指骨构成。腰带与脊柱相接，由髂骨、坐骨及耻骨组成。后肢由股骨、胫腓骨、附骨、跖骨及趾骨组成。

哺乳类：腰带组成骨盆。肩带中的肩胛骨更为发达。锁骨变化多。肢骨的基本情况未变，唯腕骨数目减少。

二、鱼类、两栖类、爬行类、鸟类和哺乳类的消化系统

观察液浸标本，比较五类动物消化器官的口裂和口腔、消化管的各部分及消化腺。

三、鱼类，两栖类，爬行类，鸟类和哺乳类的呼吸系统(图5—19)

鱼类：呼吸器官为鳃，受鳃弓和鳃条支持，鳃前隔的两面具有许多行平行褶皱的鳃瓣。内中有很多微血管，颜色鲜红，是气体交换的场所。

两栖类：幼体仍用鳃呼吸，成体用肺呼吸，但肺的构造简单，还得依靠皮肤帮助呼吸。

爬行类：终生用肺呼吸，但肺结构尚较简单。

鸟类：适应飞行，除肺外，尚有与肺相通的气囊、构成双重呼吸。

哺乳类：肺更趋于发达、完善，呼吸的动作也更复杂，尤其是膈的存在，呼吸作用更为加强。

五、鱼类、两栖类、爬行类、鸟类和哺乳类的循环系统

1．心脏(图5—20)

伍类一心房一心室，心室前有动脉圆锥，心房后有静脉窦。

两栖类二心房一心室，有动脉圆锥和静脉窦。

图5—21脊椎动物动脉弓的比较

Ⅰ肺鱼类Ⅱ有尾类Ⅲ无尾类Ⅳ爬行类V鸟类Ⅵ哺乳类1～6、动脉弓7、腹主动脉8、背主动脉9、肺动脉10、动脉导管爬行类心室开始分隔

为二，但间隔不完全，有一泮尼氏孔。鸟类和哺乳类有左右心房和左右心室，共有四腔。

2．动脉弓(图5—21)

脊椎动物胚胎期动脉弓6对。

鱼类：第一、二对动脉弓形成颈总动脉，三至六为鳃动脉。

两栖类：除第一、二对形成颈总动脉外，第三对也参加颈总动脉的形成。第五对消失，第六对形成肺动脉，第四对形成主动脉弓。

鸟类：同两栖类，唯主动脉弓仅右侧存在而左侧退化。

哺乳类：同两柄类，但主动脉弓仅左侧存在而右侧退化。

各类脊椎动物脑的比较

1．鱼类：大脑半球很小，嗅叶很发达，视叶(中脑)很发达，小脑也相当发达。

2．两栖类：大脑半球较发达，中脑较不发达，但仍为最高神经中枢所在地。小脑很不发达，呈一片状突起。

3．爬行类：大脑半球较前发达，嗅叶很小，中脑为较大的二叠体，为视觉中枢，最高中枢已移至间脑和大脑，小脑相当发达。

4．鸟类：大脑半球较前更发达，嗅叶退化，中脑和小脑也相当发达。5．哺乳类：大脑半球很发达，已形成大脑皮质，为最高神经中枢；中脑为四叠体；小脑很发达，侧叶表面上有皱褶出现。

1、颌弓与脑颅的连接方式：

双接式：颌弓通过它本身和舌颌软骨与脑颅连接起来，见于原始的软骨鱼、总鳍鱼。

舌接式：颌弓借舌颌骨与脑颅连接。多数软骨鱼和硬骨鱼属于这种类型。

自接式：颚方软骨直接与脑颅相连，其上的方骨与下颌的关节骨成关节。见于肺鱼和路生脊椎动物。

颅接式：上颌颚方软骨直接与脑颅愈合，方骨和关节骨变为中耳的听小骨，下颌的齿骨直接连接脑颅。见于哺乳类。

2、脊椎动物咽颅的演化：

原始有头类:第一对咽弓

软骨鱼类:颚方软骨

（上颚）

硬骨鱼类、两栖类:方骨

爬行类及鸟类：方骨

哺乳类：砧骨

陆生动物呼吸系统的演变趋势

1）呼吸表面积逐渐扩大

2）呼吸的机械装置更加完善：

①两栖类的呼吸运动是借助口腔底部的上下运动来完成的。

②爬行类开始形成了胸廓，通过肋间肌的收缩完成呼吸。

③鸟类在静止时胸腹式呼吸，飞行时利用翼的扇动，使前后气囊收缩

与扩张，完成呼吸。

④哺乳类依靠膈肌的升降和肋间肌收缩的协同作用完成胸腹式呼吸。3）呼吸道和消化道逐渐趋于分开：

①两栖类的呼吸通道和食物通道在口咽腔处形成交叉。

②爬行类的鳄到哺乳类，形成了次生颚，内鼻孔后移，呼吸道和消化道完全分开。

4）呼吸道进一步分化，发声器逐渐完善。

脊椎动物心脏各部分的比较：

圆口类软骨鱼硬骨鱼两栖类爬行类鸟类和哺乳类

静脉窦有

有有有退化并入心房

动脉圆锥无有动脉球有无无

心房 1 1 1 2 2 2

心室 1 1 1 1 1（有室间隔） 2

各纲脊椎的特点：

⑴圆口纲：终生具脊索，出现脊椎雏形(神经弧片)。

⑵鱼纲：体椎(具肋骨)，尾椎(具脉弓)，双凹椎体，具脊索痕迹。

⑶两栖纲：颈、躯干、荐、尾椎；颈椎1、荐椎1(首次出现)；双凹、前凹、后凹型椎体。

⑷爬行纲：颈、躯干、荐、尾椎；颈椎多枚、荐椎2枚；双凹、前凹、后凹型椎体。

⑸鸟纲：颈椎多枚；愈合荐椎、尾综骨；马鞍型椎体。

⑹哺乳纲：颈椎7枚，荐椎愈合；双平椎体。

脊椎动物排泄系统的演变

⑴尾索：无集中排泄器官，只具尿酸颗粒——尿泡。

⑵头索：90-100对肾管。

⑶圆口纲：胚胎期前肾，成体中肾；盲鳗终身前肾。

⑷鱼纲：软骨鱼：中肾，无膀胱，尿素。

硬骨鱼：中肾，具输尿管膀胱，尿素。

⑸两栖纲：中肾，具泄殖腔膀胱，尿素。

⑹爬行纲：后肾，具尿囊膀胱，尿酸。

⑺鸟纲：后肾，无膀胱，尿酸。

⑻哺乳纲：后肾，具尿囊膀胱，尿素。

脊椎动物肾脏的演化：

前肾：脊椎动物在胚胎期都有前肾出现，但只在鱼类和两栖类的胚胎中前肾才有作用。圆口类中的盲鳗是以前肾作为排泄器官的。

中肾：是鱼类和两栖类胚胎期以后的排泄器官，位于前肾后方的体腔中部，到中肾阶段，原来的中肾导管纵裂为二，一条为中肾导管（吴氏管），为中肾总导管，在雄性兼有输精作用；另一条牟勒氏管在雄性退化，在雌性演变成输卵管。

后肾：是羊膜动物胚胎期以后的排泄器官，其发生时期和生长的部位

都在中肾之后，位于体腔的后部。

脊椎动物神经系统的演化：

⑴圆口纲：五部脑,一平面,脑N10对,脊N的背根、腹根不相联合。

⑵鱼纲：五部脑,一平面,脑N10对,脊N的背根、腹根相联合。

⑶两栖纲：五部脑,一平面,脑N10对,出现原脑皮，大脑半球分开，小脑不发达。

⑷爬行纲：五部脑,出现弯曲,脑N12对,出现新脑皮。

⑸鸟纲：大脑增大，纹状体发达，小脑发达，出现横沟。

⑹哺乳纲：大脑高度发达，大脑皮层出现沟回，各中枢在大脑集中。