陆生脊椎动物的祖先
两栖动物
雌鲵每年7～8月间产卵，卵产于岩石洞内， 每尾产卵300枚以上，剩下的抚育任务就交 给了雄鲵。雄鲵把身体曲成半圆状，将卵 围住，以免被水冲走或遭受敌害，直至2～ 3周后孵化出幼鲵，15～40天后，小“娃娃 鱼”分散生活，雄鲵才肯离去。大鲵的寿 命在两栖动物中也是最长的，在人工饲养 的条件下，能活130年之久。
大鲵是世界上现存最大的也是最珍贵的两栖动 物。它的叫声很像幼儿哭声，因此人们又叫它 “娃娃鱼”，是国家二类保护水生野生动物， 是农业产业化和特色农业重点开发品种；是野 生动物基因保护品种。
大鲵生性凶猛，肉食性，以水生昆虫、鱼、蟹、虾、 蛙、蛇、鳖、鼠、鸟等为食。捕食方式为“守株待 兔”。大鲵一般都匿居在山溪的石隙间，洞穴位于水 面以下。夜间静守在滩口石堆中，一旦发现猎物经过 时，便进行突然袭击，因它口中的牙齿又尖又密，猎 物进入口内后很难逃掉。它的牙齿不能咀嚼，只是张 口将食物囫囵吞下，然后在胃中慢慢消化。娃娃鱼有 很强的耐饥本领，饲养在清凉的水中二、三年不进食 也不会饿死。它同时也能暴食，饱餐一顿可增加体重 的五分之一。食物缺乏时，还会出现同类相残的现象， 甚至以卵充饥。
娃娃鱼学名大鲵，是3亿年前与恐龙同一时代生存并延续下来的珍稀物种， 也是现存最大的两栖类动物，被称为“活化石”。我国是娃娃鱼的原产国， 上世纪七十年代大量出口换汇，加之生态环境破坏，致使娃娃鱼的数量急剧 下降，许多地方的资源枯竭，甚至濒临灭绝。为了保护这一资源，我国已于 1988年将娃娃鱼列入国家二级重点保护野生动物。凡出售娃娃鱼必须持有 渔政部门批准颁发的《水生野生动物驯养证》、《经营利用许可证》、《运 输证》，并向经营所在地的渔政部门提出申请。 大鲵化石 大鲵的心脏构造特殊，已经出现了一些爬行类的特征，具有重要的研究 价值。 中国大鲵经济价值高，在美食、保健、医药、观赏等方面均具 有广泛开发利用的前景，因而颇受社会各界关注。 大鲵是一种传统的名贵药用动物。现代临床观察发现，大鲵具有滋阴补肾、 补血行气的功效，对贫血、霍乱、疟疾等有显着疗效。其皮肤分泌物具有止 血的效果，同时，大鲵也是一种食用价值极高的经济动物，其肉质细嫩、风 味独特、营养价值极高，其肉蛋白中含有17种氨基酸，其中有8种是人体必 需的氨基酸。
动物生物学18 爬行纲[精]
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2.意义：
体内受精，可无需借助水作为介质；胚胎悬浮在羊水中， 使胚胎在自身的水域中发育，环境更稳定，既避免了陆地干燥 的威胁，又减少振动，以防机械损伤。完全摆脱了自然水环境 对生殖的束缚，获得了陆地繁殖的能力。是脊椎动物从水生到 陆生进化过程中产生的一个重大适应。
（二）爬行纲的躯体结构
1.外形
（4）口腔腺发达：毒蛇的毒腺是由上唇腺转化而来， 而毒蜥的则是变态的舌下腺。
（5）肌肉质舌发达：避役（变色龙）的舌几乎与身 体等长，粘捕昆虫。蛇的舌尖分叉，具化学感受体。
毒蛇在其上颌的牙齿中，有数齿（一般是两个） 变形成为具有沟（沟牙）或管（管牙）的毒牙,与毒 腺相通。毒牙后面常有后备齿，当前面的毒牙失掉 时，后备齿就递补上去。
分为3类：①无颞窝：龟鳖类； ②合（单）颞窝：头骨每侧只有一个颞窝，如哺
乳类； ③双颞窝：每侧有上下2个颞窝，但出现不少变
化，如鸟类和多数爬行类。
（2）咽颅
由前颌骨、上颌骨的腭突、腭骨和翼骨愈合而成 雏形的次生腭，使内鼻孔后移至口腔后端，口腔和 鼻腔分开，解决了动物同时进行摄食和呼吸的矛盾。
次生腭（次生硬腭）：──羊膜动物所具有 颅骨底部，由前颌骨、上颌骨的腭突（水平突出）
皮肤骨化
色素细胞
可曲的铰合部
3、骨骼支持和肌肉系统
骨骼 （1） 头骨 脑颅
具单一的枕髁。脑颅顶壁隆起，属于高颅型，优于两栖类的 平颅型。
头骨两侧具有颞窝：眼眶后颞部膜性硬骨缩小或消失所形成 的穿洞。颞窝的出现与咬肌的发达密切相关，咬肌收缩时其膨 大的肌腹可自颞窝突出，加强了摄食和消化机能。 是咬肌附着 的部位，并为其收缩提供足够的空间。
身体分头、颈、躯干、尾和四肢； 体被角质鳞片，前后肢五指（趾），末端具
第二十一章脊索动物的起源和进化
附一、脊索动物的起源和进化
六、哺乳类的起源和演化
• 哺乳动物起源于距今2.3亿年前的中生代三叠纪原始的古 爬行动物杯龙类。在石炭纪末期，由其发展出一支似 哺乳类的兽形爬行类，即盘龙类。由它进化出一支较进
步的兽孔类，兽孔类后裔中的一支称兽齿类（被认 为是哺乳类的祖先）。
• 这些动物属于合颞窝类型。它的基本特征都与哺乳类相似， 但下颌除齿骨外，还有其它骨片，所以还属爬行类。 • 最早的兽齿类化石发现于南非三叠纪地层的犬颌兽。我 国云南禄丰的卞氏兽发现于晚三叠纪地层。 • 中生代白垩纪出现了有袋类和早期的有胎盘类，白垩纪末 期（6500万年），古爬行动物逐渐灭绝，哺乳动物兴起并 一直进入新生代。 • 最早的哺乳动物是小型食虫类，从这一主干向各种生态环 境辐射发展，形成了单孔类、有袋类和真兽类。
• 我国近年发现大量早白垩纪具齿鸟类化石,如辽阳中国鸟;玉门甘 肃鸟;辽阳华夏鸟;2002.7中央台报道我国发现热河鸟化石。鸟类 在白垩纪得到了很大的发展，但有牙齿，新生代则与现代鸟类无 明显差别。 • 鸟类起源的两种假说：树栖起源说；奔跑起源说
除始祖鸟外，考古学家查特基（S.Chatterjee）于 1986年从1983年采到的标本中发现了二件原始鸟类的标本， 这2个标本均采自美国得克萨斯的加扎（Garza）县的晚三 叠纪（距今约 2.25亿年前）地层的泥岩中，定名为原鸟 （有人译为新鸟）原鸟大小似鸡，大的个体约长60cm， 似始祖鸟，小的个体长约30cm。
附一、脊索动物的起源和进化
二、圆口纲动物的起源和演化
• 最早的圆口纲动物化石（也就是脊椎动 物的化石）是
甲胄鱼（距今约5亿年
前的古生代奥陶纪）；
• 甲胄鱼是适应于向底栖生活发展的一支， 而圆口类是适应于寄生或半寄生生活的 一支；这两类不一定有直接的亲缘关系， 可能来自共同的无颌类祖先。 • 根据甲胄鱼生活于淡水中，推断脊椎动 物起源于淡水。
人类与鸟类的关系
三、鸟类与人类的关系
早在人类出现以前地球上就有了鸟类。千百万年来， 人类与鸟类共同生活在地球上，并建立了伙伴关系。 鸟类给人类提供了食物及农业生产保障，给人类社会 提供了精神和艺术方面的享受，并给以了人类科学和 技术研究的启示
1.鸟类为人类提供肉、蛋及其它物质产品 鸟类为人类提供肉、 鸟类为人类提供肉
人类与鸟类的关系
冉江洪 四川大学生命科学学院 rjhong-01@
一、鸟类的种类
鸟类是陆生脊椎动物最多的类群， 全世界有鸟类9755种。 中国的鸟类有1332种，占全世界 鸟类数量的13.6%。 四川省的鸟类有683种，占全国 的51.28%。
二、鸟类的起源
始祖鸟(Archaeopteryx)是 最古老的确切的鸟类，其化 石非常稀少，至今只发现了 七块。最著名的是1860年， 在德国巴伐利亚省的石灰岩 层（属晚侏罗纪时期，距今 约1.5亿年）中发现的化石 （用在教科书上），公布于 1861年。其实最早的化石是 发现于1855年，原被误认为 翼龙，1970年更正为始祖鸟。
四、鸟类在环境中的作用
在地球的生命世界中，人类与鸟类中的任何一个物种 都是一样的，都是生命长期演化的一个产物。我们和 他们都一样共同生活在一片蓝天之下。 从人类的生存而言，我们与其它动物没有两样。都需 要依赖周围的环境生存，如果没有了其它的物种，人 类也就只有消亡。 千百万年鸟类与其它生物一道共同形成了我们所生活 的世界，鸟类是整个地球生命世界不可缺失的类群， 如果没有鸟类，地球的生命世界会有什么样的后果？
飞机就是根据鸟类翅膀结构的空气动力学研 究而成。
鸟类的飞行涉及到复杂的空气动力学问题，是在神经 系统控制下，有骨骼、肌肉和羽片构成的飞行器官 协同完成。鸟翼是一种轻巧的可变翼，它既有机翼 那样的飞行表面，又靠翅尖向下、向前扇击而产生 推力，并靠不断改变翅膀的形态及与身体的相对位 置而适应各种条件的空气动物学需要。
实验八、蟾蜍的观察与解剖
• 2. 五趾型附肢： 五肢型四肢坚强有力，有多个支点的关节，前
肢借肩带和肌肉间接地与头骨和脊柱关联，后肢 借腰带直接与脊柱相联，既坚硬牢固，又灵活， 不仅可以支持体重，也造就在陆上灵活运动，适 应于跳跃、奔跑等，可以说五趾型四肢出现使动 物登成为可能。
3. 皮肤： 裸露光滑，皮肤腺发达。不具鳞片或外骨骼， 角质化程度低，保水能力差，有呼吸功能。
2. 消化系统： ①食道：咽后的一条短管，位
于喉头背面，下连胃。 ②胃：消化系统最膨大部分，
略偏于体腔左侧。 ③小肠：以十二指肠接于胃
后，下为回肠。 大肠：回肠向后突然膨大 即为大肠，大肠陡直，无 各段区分，又称为直肠， 通泄殖腔。
④ 肝脏：暗红色，分左右两叶，右叶下方分出的中叶。 胆囊：左右两叶肝连接处有一绿色圆形胆囊
2. 有尾目或蝾螈目： （1）小鲵科：极北鲵
（2）隐鳃鲵科：大鲵 产于我国华南或西南的山地溪流中。
（3）. 蝾螈科：
3. 无尾目或蛙形目： （1）蟾蜍科：体形短粗，背面皮肤上具有稀疏
大小不等的瘰粒。耳旁腺大，能分泌蟾酥。
（2）蛙科：
黑斑蛙（田鸡、青蛙）：成体70~80毫米，背部两侧各有 一条浅色背侧褶，背面为黄绿或深绿色，后端带 灰棕色，上面有数量不等的黑斑。吻端到肛部常 有一条浅色窄的纵脊线，腹面白色。
（5）姬蛙科： 中小型陆栖蛙类。头狭而短，口小，舌端一分叉。
• 花姬蛙，别名：犁头拐、三角蚂拐。 • 体小，25-30mm。背面粉棕色，两眼间有黑褐色横纹。体背面
有若干粗细相间的倒“V”形纹套叠。
三、材料与用具|：
• 蜡盘、剪刀、镊子、解剖针、乙醚、 大头针、细玻璃管
四、实验步骤：
（一）外形观察： 身体分头、躯干、四肢三部分。躯干末端
昆虫的洞穴
昆虫的洞穴一只小蚂蚁口渴了，到处找水喝。
走着走着，小蚂蚁遇到了正在散步的甲虫兄弟，它们聊了起来，甲虫兄弟说：“我有个好主意！”小蚂蚁赶忙问道：“是什么好主意？”甲虫兄弟兴奋地对小蚂蚁说：“我们可以帮你建造一个洞穴呀！”小蚂蚁惊喜万分，连声问道：“你们怎么能帮我建造出这样的一个洞穴呢？”甲虫兄弟回答：“我们都是动物，体内都含有水分。
这些水分就像地下的空气一样，随时可以流动。
当我们感觉到外界需要补充水分时，就马上通过肌肉收缩，把水挤出去。
把这个原理运用到洞穴里，我们就可以把积蓄的水分经常地排放出去，而且又不会使洞穴里的温度过高，所以建造出这样一个舒适的家很容易啦！”有人认为：洞穴是自然形成的，其实并不是这样。
因为动物的活动十分频繁，所以许多动物都要经常到野外去觅食和寻找栖身之地。
每到夜晚，由于天气寒冷，这些昆虫就纷纷钻进洞穴中休息。
一到春暖花开的季节，它们便又会纷纷从洞穴中爬出来。
当这些昆虫看到四周的美丽景色时，也会把它们带回到洞穴中去欣赏。
渐渐地，这些美丽的景色在它们的脑海里留下了深刻的印象。
一旦它们被这些美景吸引住了，就很难再让它们重新回到洞穴中去。
那么昆虫的“房子”到底是怎么来的呢？关于昆虫的居住地，目前还没有人做过系统研究。
不过据现代科学推断，昆虫大约出现于距今50亿年前的中生代。
那时候，陆地还比较多，海洋面积相对较小，气候十分湿润，大约有4。
5亿种昆虫在地球上生存。
在海洋世界里，藻类占统治地位，海洋动物几乎都以藻类为食。
由于藻类和海洋动物的身体结构大不相同，所以藻类没有任何防卫的能力。
一只小小的鱼类，能够捕食数千只小型动物。
但是，人们很早就发现了许多动物，尤其是脊椎动物，与鸟类有着密切的亲缘关系。
这些动物的骨骼在很多情况下和鱼类十分相似，如果它们停止游动，身体就会渐渐变硬。
这就说明，这些动物的祖先最初就是游动的。
随着海洋世界中水陆两栖动物的逐渐增加，陆生脊椎动物才开始出现。
昆虫的洞穴，是这些陆生脊椎动物的祖先挖掘出来的。
两栖类动物
两栖动物两栖动物是最原始的陆生脊椎动物，既有适应陆地生活的新的性状，又有从鱼类祖先继承下来的适应水生生活的性状。
多数两栖动物需要在水中产卵，发育过程中有变态，幼体（蝌蚪）接近于鱼类，而成体可以在陆地生活，但是有些两栖动物进行胎生或卵胎生，不需要产卵，有些从卵中孵化出来几乎就已经完成了变态，还有些终生保持幼体的形态。
两栖动物最初出现于古生代的泥盆纪晚期，最早的两栖动物牙齿有迷路，被称为迷齿类，在石炭纪还出现了牙齿没有迷路的壳椎类，这两类两栖动物在石炭纪和二叠纪非常繁盛，这个时代也被称为两栖动物时代。
在二叠纪结束时，壳椎类全部灭绝，迷齿类也只有少数在中生代继续存活了一段时间。
进入中生代以后，出现了现代类型的两栖动物，其皮肤裸露而光滑，被称为滑体两栖类。
现代的两栖动物种类并不少，超过4000种，分布也比较广泛，但其多样性远不如其它的陆生脊椎动物，只有3个目，其中只有无尾目种类繁多，分布广泛。
每个目的成员也大体有着类似的生活方式，从食性上来说，除了一些无尾目的蝌蚪食植物性食物外，均食动物性食物。
两栖动物虽然也能适应多种生活环境，但是其适应力远不如更高等的其它陆生脊椎动物，既不能适应海洋的生活环境，也不能生活在极端干旱的环境中，在寒冷和酷热的季节则需要冬眠或者夏蜇。
两栖动物是一类既能在水里，又能在陆上生活的脊椎动物，至今已生存了几百万年，现存约2500种。
除了南极和格陵兰岛以外的任何地区都有两栖动物，但大多分布在较潮湿的热带或亚热带。
为变温动物，借助外界来维持及调节温度。
两栖动物属体外受精，受精卵在水中发育成幼体，幼体用鳃呼吸，在发育过程中经过变态，成为成体后，在陆地上生活，用皮肤及肺呼吸。
两栖类皮肤光滑无鳞，富于粘液腺，经常保持皮肤湿润，利于呼吸。
眼球角膜呈凸形，适于陆生，耳朵结构略呈复杂机制，已有中耳，可感受声波，并可通过耳咽管平衡鼓膜内外压力，嗅觉尚不完善，但已具味觉感受器。
两栖类通过身体的保护色来防御敌人，或通过分泌毒液。
脊椎动物进化的历程与演化规律
脊椎动物进化的历程与演化规律脊椎动物是具有脊柱及不一定包含硬壳或体壳的动物，包括鸟类、哺乳动物、爬行动物、两栖动物和鱼类。
脊椎动物是地球上最复杂和多样化的动物之一，借助脊椎及周围结构的进化创造出各自独特的形态和生态位。
在进化历程中，脊椎动物适应不同的环境，经历了多次重大变革和转变。
下面将逐步探讨脊椎动物进化的历程与演化规律。
首先，脊椎动物的进化可以追溯到距今5.7亿年前的寒武纪。
此时，地球上的生命还很简单，唯一的显生宙生物就是海洋生物，包括软体动物、多毛类动物、海星等。
在这个时期，脊椎动物的祖先是一些无脊椎海洋动物，它们经历了数亿年的漫长进化，才最终形成为如今的脊椎动物。
在古生代时期，脊椎动物的早期形态较为简单，如鱼类，直到中生代时期才进化出了更为复杂的型态，如哺乳动物和鸟类。
其次，进化压力是脊椎动物进化的主要推动力。
随着时间的推移，环境的变化如洪水、冰期等不断对脊椎动物进行选择增强了它们的适应性。
随着竞争的加剧，那些能够成功适应环境，且能够生存下来的生物，才有机会在进化过程中获得更好的适应性和优势。
例如，陆生哺乳动物的鼻子演化成了更加敏锐的嗅觉器官，方便它们在自然界中猎食；并演化出不断生长、耐嚼的牙齿，以适应它们的不同食物来源。
第三，对不同环境和行为的适应形成了多样性的脊椎动物。
不同类型的脊椎动物，如植食性哺乳动物、肉食性哺乳动物、鸟类、爬行动物，都依据其生活环境可以各自适应特殊的生长和生存方式。
例如，海洋环境中的鱼类，其身体结构为流线型，以适应水中的流动。
陆地栖息的哺乳动物，由于需要在极端环境中战斗、捕食和逃脱捕食，它们演化出了强壮的肌肉和骨骼系统，能够进行复杂的行为。
飞行能力极强的鸟类，演化出轻便的骨骼和羽毛，以方能在空中自在飞行。
最后，脊椎动物的进化和发展是一个复杂的过程。
随着时间的推移，它们的身体构造不断得到优化和改进，不断适应着生存环境的变化。
而脊椎动物的演化和发展，除了基于进化压力的选择，还受到生物学计划和基因拼接等因素的影响。
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陆生脊椎动物的祖先
1938年12月22日，在非洲东南部的印度洋里，渔民们偶然捕捞到一条怪鱼。
它身长1.5米，重57公斤，体覆蓝鳞，胸鳍和腹鳍好像带短柄的船桨，看上去有如陆生脊椎动物的四肢。
经过专家研究，发现它是七千万年前已在地球上“绝种”的总鳍鱼类，并定名为拉蒂迈鱼（Latimeria，茅尾鱼）。
科学家对这种“活化石”的发现非常感兴趣。
总鳍鱼是所有陆生脊椎动物的祖先，在动物进化史上占有一定的位置。
以前，人们只能通过总鳍鱼的化石来研究它们的进化过程。
拉蒂迈鱼是古代总鳍鱼类残存到今天的唯一后代，它的发现为进一步研究地球上最初的两栖动物由鱼进化而来提供了宝
贵资料，因而受到科学家的珍视。
并不是所有的总鳍鱼都能进化成两栖动物，拉蒂迈鱼就是这样一种未能进化成两栖动物的总鳍鱼。
那么总鳍鱼类的哪一类在自然环境发生变化时，弃水登陆成功，从而进化成两栖动物了呢？三亿七千万年前，生活在水中的真掌鳍鱼（Eusthenopteron），开始了向陆地的迈进。
真掌鳍鱼属于总鳍鱼类，它生活在淡水湖泊和河流中。
它的头部有多片骨片。
胸鳍和腹鳍极为发达，其根部富有肉质，并覆盖着鳞片，鳍内骨骼与陆生脊椎动物的四肢很相似。
它的胸鳍和腹鳍强壮
有力，甚至能够象两栖动物的四肢一样爬行，因而被人们叫做“步行的鱼”。
最早登陆的动物--鱼石螈（Ichthyostega），就是由它进化而来的。
有的人会感到惊讶，陆生脊椎动物的祖先竟会是鱼类！常识告诉我们，鱼儿是离不开水的，因为它没有肺和四肢。
没有肺就无法在陆地上呼吸，没有四肢就难在岸上爬行。
这是鱼类上岸的两大难关。
但是总鳍鱼与众不同，它有肺。
在水中用腮呼吸，露出水面用肺呼吸，这特有的两种呼吸法对其后来演化成两栖动物非常有利。
它的胸鳍和腹鳍也已具有低等四足动物四肢的雏形。
因此，当三亿五千万年前地球上的气候突然变得炎热，湖沼经常干涸时，别的水族因为无法适应而逐渐灭亡，而总鳍鱼却活下来了。
通过自然选择，其中一支弃水登陆后逐渐适应了陆地环境而生存下来，并最终进化成原始的两栖动物--鱼石螈。
其中的另一支继续生活在水中，就进化成真掌鳍鱼。
在脊椎动物进化史上，总鳍鱼类推动了晚于鱼类的全部各类脊椎动物的起源，如两栖类、爬行类、鸟类、哺乳类（包括人类）。
因此，总鳍鱼类是所有陆生脊椎动物的祖先，在脊椎动物的演化系统上具有十分重要的意义。