1、第十章 脊索動物門 Chordata第1頁/共66頁本章結構一、脊索動物的主要特征及分類二、脊椎動物亞門的主要特征及分類三、脊椎動物的骨骼系統四、脊椎動物各綱主要特點及進化事件第2頁/共66頁一、脊索動物主要特征及分類（一）主要特征1 脊索2 背神經管3 咽鰓裂4 脊椎動物與無脊椎動物的比較（二）分類1 半索動物亞門2 尾索動物亞門3 頭索動物亞門4 脊椎動物亞門第3頁/共66頁（一）脊索動物主要特征脊索是位于動物體背部的一條棒狀結構，主要作用是支撐身體。低等動物中終生存在，高等動物中僅幼年存在，成年后骨化稱為脊柱。脊索第4頁/共66頁（一）脊索動物主要特征脊索動物的神經系統中樞部分呈管狀，位

2、于身體的背中線的脊椎之上，高等動物進一步分化稱為腦和髓背神經管第5頁/共66頁（一）脊索動物主要特征在消化道的前部、咽的兩側有成對的裂孔直接開口于體外，在低等類別中終身存在，在高等類別中只存在于胚胎期。咽鰓裂口腔第6頁/共66頁（一）脊索動物主要特征脊椎動物與無脊椎動物的比較鰓裂心臟背神經脊索心臟消化道神經索消化道第7頁/共66頁（二）脊索動物分類脊索動物門半索動物亞門尾索動物亞門頭索動物亞門脊椎動物亞門第8頁/共66頁（二）脊索動物分類半索動物亞門 消化道前具有鰓裂 具有背神經 口腔背面向前伸出一條短盲管，稱“口索”，有人認為是脊索，也有人認為是腦垂體前葉第9頁/共66頁云南蟲清楚地保存有六

3、對鰓裂構造，應該與脊索動物或半索動物有某種親緣關系。它的軀體構型與現代半索動物柱頭蟲十分相近，即由吻領軀干三部分構成，而且它并不具有脊索動物的脊索和肌肉節，所以它更可能接近半索動物。第10頁/共66頁（二）脊索動物分類 單體或群體 脊索僅出現在尾部，成年后消失第11頁/共66頁 尾索動物（urochordate）長江海（Cheungkongella）它與現代海鞘Styela十分相近。入水孔出水孔第12頁/共66頁 小型海棲動物 終生具脊索、背神經管和咽鰓裂 現生代表文昌魚第13頁/共66頁CathaymyrusCathaymyrus具有鰓裂、咽腔和肌節、與現代文昌魚很相似。屬于脊索動物文昌魚第

4、14頁/共66頁昆明魚發現及其意義昆明魚發現及其意義昆明魚發現及其意義昆明魚發現及其意義第15頁/共66頁昆明魚和海口魚發現的意義 1999年11月4日，國際學術界公認的權威科學刊物自然，以最高規格刊載了一篇劃時代的地球生命科學論文-華南早寒武紀脊椎動物，介紹了兩塊發現于中國云南53億年前早寒武紀筇竹寺組地層中的魚化石-海口魚與昆明魚。這兩塊魚化石把人類所知的脊椎動物產生的時間向前推進了約4000萬年，是地球早期動物進化研究上的又一重大突破。 第16頁/共66頁 海口魚確為已知最古老脊椎動物自然刊發中國科學家最新成果新華社電：科學家經過研究證實，在距今53億年的海口魚化石上發現了脊椎骨和頭部構

5、造，從而證實海口魚確為世界上已知最古老的脊椎動物。這標志著脊椎動物起源研究取得了實質性進展。第17頁/共66頁自然雜志評述為“逮住第一魚” 1月30日出版的英國自然雜志發表了西北大學、中國地質大學教授舒德干等與英、法、日等國學者共同完成的這一重要成果。在這篇題為早寒武世脊椎動物海口魚的脊椎骨和頭部構造的論文中，詳細揭示了海口魚的脊椎骨和頭部構造特征，為證實海口魚確為世界已知最古老的脊椎動物提供了最新證據。這是自然雜志第七次發表舒德干等人關于“寒武紀生命大爆發”中后口動物研究的系列性成果。第18頁/共66頁了不起的重大發現 早在1997年8月，云南地質科學研究所的地質學家來到昆明海口地區進行野外

6、考察，發現了與澄江動物化石群中“云南蟲”脊索動物大不一樣的東西，竟然是一條魚。而魚是脊椎動物，比脊索動物更高級。這一發現又經過與西北大學早期生命研究所共同研究，把它取名為海口魚。1998年12月，專家們又在昆明海口地區發現了第二塊脊椎動物化石，被命名為昆明魚。第19頁/共66頁初次露面就在國際上引起極大轟動 1999年4月，在早期脊椎動物起源及演化重大事件國際會議上，中國科學家向會議展示這兩條魚化石的照片時，引起全場強烈轟動。專家們一致認為，這是迄今已知的地球生命出現早期的最高等動物化石，這一發現代表了關于寒武紀生命大爆發研究中最重大的關鍵性突破。英國和德國的著名古生物學權威都一致認為：這是了

7、不起的發現，是20世紀國際古生物學界最重要的科學成果之一。第20頁/共66頁 海口魚是一種原始的擬似魚類生物。 它的化石于云南的澄江動物群（帽天山層）被發現，溯源于寒武紀，被認為是至今發掘的最古老的魚類。它的發現對古生物學及動物源流的學說有極大的影響，因為它把科學家原先預計有脊椎生物出現的時期早推至5億年前。 第21頁/共66頁 昆明魚最早的脊椎動物之一。 從無脊椎動物“無頭類”躍進到脊椎動物（即“有頭類”）包含一系列的胚胎發育和形態學上的創新，這就包括原始脊椎的出現和頭部的視覺、嗅覺、聽覺等感官的出現。顯然，這一已知最古老的脊椎動物獨特的構造特征，很可能恰好代表著進化科學界期盼已久的由無頭類

8、進化到有頭類的關鍵環節。第22頁/共66頁二、脊椎動物亞門 主要特征及分類第23頁/共66頁（一）脊椎動物主要特征 個體發育的各個階段均有神經管，并進一步分化為腦和脊索 脊索僅在幼年存在，成年后骨化成脊柱 水生終生用鰓呼吸，陸生用肺呼吸 除圓口類外均有上下頜，并以下頜上舉方式閉合口腔 有完整的骨骼保護系統第24頁/共66頁（二）脊椎動物亞門的分類無 頜 綱兩棲綱爬行綱鳥 綱盾皮魚綱軟骨魚綱硬骨魚綱哺乳綱第25頁/共66頁三、脊椎動物的骨骼系統第26頁/共66頁（一）脊椎動物骨骼的特征 脊椎動物的骨骼不易風化，在正常的埋藏條件下多可保存成為化石。 一個脊椎動物個體的骨骼數量巨大，一般上百塊。第2

9、7頁/共66頁（二）脊椎動物骨骼系統骨骼分類頭 骨軀干骨附肢骨第28頁/共66頁（二）脊椎動物骨骼系統-頭骨鑒定脊椎動物的主要依據第29頁/共66頁（二）脊椎動物骨骼系統-軀干骨 軀干骨由脊柱、肋骨和胸骨組成。 軀干骨一般不具備鑒定屬種的作用，但脊椎對鑒定脊椎動物有一定的意義。神經孔椎體第30頁/共66頁雙凹型 椎體兩端均凹入 魚和一部分有尾兩棲類動物具有此類脊椎（二）脊椎動物骨骼系統-軀干骨椎體殘余脊索神經脊第31頁/共66頁前凹型 椎體前端凹入，后段平坦 無尾兩棲類、部分爬行類及鳥類第一個頸椎（二）脊椎動物骨骼系統-軀干骨前第32頁/共66頁后凹型 椎體前端平坦，后段凹入 少數兩棲類、爬行

10、類（二）脊椎動物骨骼系統-軀干骨第33頁/共66頁雙平型 椎體兩端平坦，其間具有椎間盤 哺乳動物所具有的椎體類型（二）脊椎動物骨骼系統-軀干骨椎間盤椎 體第34頁/共66頁（二）脊椎動物骨骼系統-軀干骨根據脊椎在動物體內的位置和功能不同，又可分為： 頸椎 胸椎 腰椎 薦椎 尾椎頸椎胸椎薦椎尾椎腰椎第35頁/共66頁（二）脊椎動物骨骼系統-附肢骨肩胛骨肱 骨橈骨尺骨腕 骨掌 骨指 骨髖 骨股 骨脛骨腓骨跗 骨柘 骨趾 骨肩胛骨肱骨橈骨尺骨腕骨指骨第36頁/共66頁（二）脊椎動物骨骼系統-附肢骨髖 骨股 骨脛骨腓骨跗 骨柘 骨趾 骨第37頁/共66頁四、脊椎動物的各類別 主要特征及演化事件第38頁

11、/共66頁（一）魚形類一般特點及頜骨的出現 脊椎動物的演化第一步就經歷了頜骨的演變，由早期的無頜類逐步演化出了有頜類 頜的出現使動物體的主動攻擊捕食成為可能，變被動為主動無頜類-半環魚第39頁/共66頁第40頁/共66頁 頜的出現是在魚形類演化階段完成。魚形類的特點是： 終生水生，魚雷形，鰓呼吸 脊椎雙凹，殘留脊索，僅有軀干椎和尾椎之分，有各種鱗片第41頁/共66頁無頜類的主要特點 無頜、無偶鰭 體覆骨板，體內軟骨 古老無頜類叫甲胄魚化石代表Cephalaspis D頭甲魚（一）魚形類一般特點及頜骨的出現第42頁/共66頁無頜類化石復原圖第43頁/共66頁第44頁/共66頁盾皮魚類 僅頭部和軀

12、干有骨板 具有原始的上下頜 具有成對的附肢化石代表 溝鱗魚(Bothriolepis) D2-3（一）魚形類一般特點及頜骨的出現第45頁/共66頁軟骨魚類 海生，D-Rec 軟骨，盾鱗 化石代表 弓鮫(Hybodus)現代鯊魚第46頁/共66頁第47頁/共66頁第48頁/共66頁（一）魚形類一般特點及頜骨的出現硬骨魚綱輻鰭亞綱肉鰭亞綱軟骨硬鱗類：軟骨、硬鱗、歪尾，古鱈魚 D-Rec.肺魚：偶鰭內骨骼雙列排列真骨魚類：硬骨、圓鱗、正形尾，狼鰭魚 J-Rec.全骨魚類：部分硬骨、半歪尾，弓鰭魚 T-Rec .總鰭魚：偶鰭內骨骼單列式，頭骨魚兩棲類相似第49頁/共66頁輻輻鰭鰭亞亞綱綱和和肉肉鰭鰭亞

13、亞綱綱第50頁/共66頁第51頁/共66頁第52頁/共66頁（二）兩棲動物的起源及特征第53頁/共66頁登陸-脊椎動物演化的里程碑 由于加里東運動的影響，出現了大面積的陸地，促使了一部分魚類分化并向陸地轉移，逐步演化出了兩棲類。1、兩棲動物的起源第54頁/共66頁1、兩棲動物的起源總鰭魚類早期螈類第55頁/共66頁1、兩棲動物的起源從魚到兩棲類的化石代表-魚石螈 具有兩棲類的特征：四足、具肺、有頸椎 殘留有魚形類的特征：具鱗、具鰓蓋骨殘余、有魚尾第56頁/共66頁1、兩棲動物的起源兩棲類起源于魚類的證據 化石證據-魚石螈 比較解剖證據第57頁/共66頁第58頁/共66頁第59頁/共66頁2、兩棲動物的特點 經過一系列包括遷徙、保水、呼吸等生存斗爭，一些魚形類棄水登陸，在機能上出現了許多進步性特點：脊椎進一步分化，已有頸、軀干、薦和尾椎四足運動，但釬細，位置也其他與四足不同皮膚裸露，易失水，只能生活在潮濕區肺尚不發