10棘皮动物门

null第九章 棘皮动物门(Echinodermata)（1学时）第九章 棘皮动物门(Echinodermata)（1学时） 棘皮动物是一类后口动物（deuterostomes），全部海洋底栖生活，从浅海到数千米的深海都有广泛分布。现存种类6000多种，但化石种类多达20000多种，从早寒武纪出现到整个古生代都很繁盛。沿海常见的海星、海胆、海参、海蛇尾等都属于棘皮动物，它们在形态结构与发生上都有一些独特之处，与原口动物有很大不同。一、门的主要特征： 一、门的主要特征： 1、属于后口动物（deuterostomes）： 原口动物：胚胎发育过程中，胚孔发育成动物成体的口，由端细胞法形成中胚层和真体腔的一类动物。 后口动物：胚胎发育过程中，胚孔发育成动物成体的肛门或封闭，在其相对端另形成开口，由肠腔法形成中胚层和真体腔的一类动物。 棘皮动物与半索动物和脊索动物同属于后口动物，为无脊椎动物中最高等的类群，所以棘皮动物是无脊椎动物中最高等的类群。 null2、身体辐射对称，且大多为五辐对称。无头部，其幼体左右对称，固着生活。 五辐对称是次生性的，由幼体的左右对称发展而成的，且其外形上和内部器官均呈五辐对称。所以成体的五辐对称可能是次生性的，可能与原始种类的固着生活相关。 棘皮动物很低等吗？null3、具有中胚层形成的内骨骼（和脊索动物类似），体壁由上皮和真皮组成。 由钙化的小骨片（ossciles）组成，骨片或彼此成关节，如海星、海蛇尾、海百合等类；或骨片愈合成一整个的胆壳，如海胆类；或散布在体壁中，如海参类。这些小骨片还可以形成棘、刺，突出体之外，使体表粗糙因而得名棘皮动物。 其他无脊椎动物的骨骼是由外胚层发育而来的外骨骼。 上皮：单层细胞 ； 真皮：结缔组织、肌肉层、内骨骼（中胚层形成）、体腔上皮。 内骨骼差别很大：如极微小（海参）；形成骨片呈一定形式排列（海星等）；骨骼完全愈合成完整的壳（海胆类）。内骨骼常突出体表，形成刺或棘，故称棘皮动物。 nullnullnull4、真体腔宽阔，具有特殊的水管系统，次生体腔发达。 水管系统是真体腔的一部分，其构成：筛板→石管→环水管→辐水管→侧水管→坛→管足。 水管系和管足是次生体腔的一部分特化形成的一系列管道组成，有开口与外界相通，海水可在其中循环。 管足：为棘皮动物水管系统侧管末端腹分支，伸出体外，壁薄，末端有吸盘。其功能：内体腔液通过它呼吸、排泄；辅助运动。即运动、呼吸、摄食的功能。 null5、次生适应结果（适应固着或缓慢运动）： （1）运动、神经系统和感官不发达。 利用管足和棘刺的运动效率低；神经系统与上皮不分开；感官不发达，只有海星腕末端有眼点。 （2）没有专门的呼吸、排泄和循环系统。 呼吸和排泄主要依靠管足、皮鳃和体表来进行。 循环主要依靠真体腔。 全部生活在海洋中。null6、雌雄异体，间接发育，幼体左右对称。 个体发育中有各型的幼虫；例如海星类形成羽腕幼虫（bipinnaria），海蛇尾类及海胆类形成腕或长或短的长腕幼虫（pluteus），海参类形成耳状幼虫（auricularia），海百合类形成桶形幼虫（doliolaria）。 null棘皮动物门的分类 全部海洋底栖生活，现存6000多种，化石种类有20000多种。分为2亚门5个纲。 有柄亚门（Pelmatozoa） 固着或附着生活，在某个生活史中具固着用的柄。 海百合纲（Crlnoidea） 是本门中最原始的一类，用柄营固着生活（海百合），也有无柄营自由生活（海羽星）。现存约630种。 游在亚门（Eleutherozoa） 自由生活，生活史中没有固着用的柄。 海星纲（Asteroidea） 身体星形，中央盘与5个腕之间的界限与海尾蛇相比不明显。腕的口面有布带沟，步带沟中有2—4排管足。 海胆纲（Echinoidea） 体呈球形、盘形或心脏形，无腕。内骨骼愈合，形成1个坚固的壳。体表长有可以活动的刺。现存约900种。 海参纲（Holothuroldea） 体呈蠕虫状，两侧对称，无腕。骨片微小，体表没有棘。现存约1100种。 蛇尾纲： 体盘月饼形，腕细长，二者界限明显。腕5个口面向下肛门退化，无步带沟，管足退化。200种。 null 二、主要类群 二、主要类群1、海星纲： 体扁平而呈星形，体盘和腕分界不明显，腕常5个，口面向下，有肛门和筛板。1600种。 例如：海燕、骑士勋章等。 null2、蛇尾纲： 体盘月饼形，腕细长，二者界限明显。腕5个口面向下肛门退化，无步带沟，管足退化。200种。 例如：阳遂足，刺蛇尾等。 null3、海胆纲： 体略呈球形，无腕，口面向下，表面骨板互相愈合成球形骨骼，体表棘刺很长。400种。 例如：马粪海胆。 null4、海参纲： 体柔软，长筒形，无腕，无口面和反口面之分，口位于前端，肛门在后端；呼吸树是海参特有的呼吸排泄器官。1000种。 例如：梅花参，海地瓜，刺参等。 nullnull5、海百合纲： 形如植物，体盘呈杯状，一般有10腕，各腕有羽状分枝，口面向上，无筛板。650种。例如：海羊齿等。 nullnull棘皮动物门的系统发展 1。棘皮动物的辐射对称是次生形成的。 原因是：棘皮动物身体为辐射对称，但其幼虫为两侧对称。 2。关于棘皮动物的祖先主要有2种主张： （1）认为棘皮动物的祖先为两侧对称体形的对称幼虫（dipleurula），具有3对体腔囊，与现在生存的棘皮动物幼虫形态相似。 （2）认为五触手幼虫是棘皮动物的祖先。它也是两侧对称，具3对体腔囊和围绕口的5条中空触手；5条触手为体腔囊的延伸 ，是形成水管系统的基础。5触手幼虫由于进化为固着生活，其体形逐渐转化为辐射对称。 海百合纲是最古老的类群。海星纲与蛇尾纲体形一致，均为辐射对称，这两者的演化关系较为接近。而海胆纲与蛇尾纲的幼虫均为长腕幼虫，在结构上相似，二者关系较近。但海胆纲心形目动物肛门体位后端，两侧对称，与海参纲相同，因此海胆纲是介于蛇尾纲和海参纲之间的类群。海参纲的樽形幼虫与海百合纲的樽形幼虫很相似，故与海百合纲有着较近的亲缘关系。海参只有一个生殖腺，是较原始的性状，它可能是在演化中较早分出的一支。 三、进化地位及与人类的关系：三、进化地位及与人类的关系：1、进化地位：无脊椎动物种最高等类群。 2、与人类的关系： 海参味鲜美，营养价值高。海胆卵可食。 null半索动物在动物界的位置？？？null 半索动物门（Phylum Hemichordata） 半索动物，又称隐索动物（Adelochorda），是一个种类很少的小门（约90种）均为海产，生活于海水中或泥质沉积物中。典型的种类如柱头虫（Balanoglossus）。 生物学特征 具有背神经索，一般认为这是背神经管的雏形；消化管的前端有鳃裂，为呼吸器官；口腔背面向前伸出一条短盲管，称为“口索”，这是半索动物特有的（半索或隐索动物名称由此而来）。 结构和功能的适应 1．生物体类型 体呈蠕虫状，或固着生活，后口式发育。半索动物曾经被分在脊索动物门中，也曾被视为无脊椎的脊索动物称为原索动物（protochordata）。和脊索动物相似，它有由背部上皮发生而来且中空的背神经索。但现在认为其口索与脊索不是同源器官，因此将其从脊索动物中分出，独立为半索动物。 null 2．身体结构 三胚层，两侧对称，真体腔动物。身体不分节，只分为吻、领和躯干三个部分（图）。通常咽上有鳃裂。身体分为前体、中体和后体，每部分都有分隔的体腔（参考触手冠动物）。躯干部细长，前部两侧向外延伸形成翼状板，内有生殖腺（生殖翼）。肛门在躯干部末端。 3．取食 羽鳃类用触手冠样器官滤食，肠鳃类取食沉积物，通过鳃裂排除剩余的废物。 4．运动 羽鳃类固着生活，而肠鳃类则穴居生活。 5．骨骼 羽鳃类在咽的前部盲囊腹面有一棒状物，能够变硬，过去称为口索，曾经被认为是脊索的同源器官。null 6．呼吸和循环系统 气体交换可以通过鳃裂完成（由于纤毛作用，水由口进入咽，经咽裂、鳃囊及鳃孔流出，在这一过程中完成气体交换），其下有血管分布集中的区域，还可以通过体表完成。循环系统有可收缩的背血管和腹血管，之间以开放的血窦相连，因此，在循环方式上属于开放式循环。前体有可搏动的“心脏”驱动血液循环。 7．深透压调节和排泄 含氮废物通过体表扩散排泄。 8．动作协调 神经系统原始而特殊，身体表皮细胞基部的一层神经纤维网分别在背中线和腹中线加厚形成神经索，两神经索在躯干的前端相连形成一神经环再和位于表皮下的神经网相连。中背神经索在领内形成领索，领索可能是动物的神经中枢，有巨大的神经细胞。 null 9．繁殖 雌雄异体，异体受精。受精卵经过辐射卵裂，以后口式发育。肠鳃类形成柱头幼虫，或直接形成亚成体。有时也发生裂殖。羽鳃类行有性生殖及无性生殖。 分类 羽鳃纲（Class Pterobranchiata） 小型（小于8mm），通常群体生活于分泌的管中，肠道为“U”形。无鳃裂或有两对鳃裂。代表动物有杆壁虫和头盘虫。 肠鳃纲（Class Enteropneusta） 固着生活。有多个鳃裂。代表动物为柱头虫。 进化地位 半索动物的胚胎发育与棘皮动物相似，鳃裂及中空的背神经索又与脊索动物相似，说明半索动物与棘皮动物和脊索动物均有亲缘关系。根据对半索动物组织与胚胎的研究，口索与脊索既不同功、又不同源。 null1。半索动物的胚胎发育与棘皮动物相似，鳃裂及中空的背神经索又与脊索动物相似，说明半索动物与棘皮动物和脊索动物均有亲缘关系，它们可能是由一类共同的原始祖先分支进化而成。主要证据为： （1）半索动物和棘皮动物都是后口动物。 （2）两者的中胚层都是由原肠凸出形成的。 （3）柱头虫的幼虫（柱头幼虫）与棘皮动物的幼虫（如短腕幼虫）形态结构非常相似。肌肉中含有肌酸和精氨酸，与棘皮动物的相同。因此，把半索动物作为脊索动物中的一个类群，不如把它作为非脊索动物中的一个独立的门较为合适。 2。根据对半索动物组织与胚胎的研究，证明口索与脊索既不同功、又不同源。 3。半索动物中的肠鳃纲和羽鳃纲在外形上差别较大，反映了生物学中的一个重要规律，即适应辐射（adaptive radiation）——凡是分类地位很近的动物，由于分别适应各种生活环境，经长期演变终于在形态结构上造成明显差异的现象称之。