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脊椎動物亞門

鎖定
脊椎動物亞門(Vertebrata)是動物界中結構最複雜,進化地位最高的類羣。形態結構彼此懸殊,生活方式千差萬別。該亞門包括:圓口綱軟骨魚綱硬骨魚綱兩棲綱爬行綱鳥綱哺乳綱。各綱的特徵雖然有顯著差別,但組成軀體的器官系統及其功能基本一致。 [1] 
中文名
脊椎動物亞門
拉丁學名
vertebrate
別    名
脊椎動物
動物界
脊索動物門
亞    門
脊椎動物亞門
圓口綱軟骨魚綱硬骨魚綱兩棲綱爬行綱鳥綱哺乳綱
繁殖方式
卵生、卵胎生或胎生。

脊椎動物亞門生活習性

脊椎動物亞門
脊椎動物亞門(6張)
原生水生動物用鰓呼吸,次生水生動物和陸棲動物只在胚胎期出現鰓裂,成體則用肺呼吸。
繁殖有3種類型:卵生、卵胎生或胎生。 [1] 

脊椎動物亞門簡介

脊椎動物亞門(Vertebrata)是動物界中結構最複雜,進化地位最高的類羣。形態結構彼此懸殊,生活方式千差萬別。除具脊索動物的共同特徵外,其他特徵還有:出現明顯的頭部,中樞神經系統成管狀,前端擴大為腦,其後方分化出脊髓。大多數種類的脊索只見於發育早期(圓口綱、軟骨魚綱和硬骨魚綱例外),以後即為由單個的脊椎骨連接而成的脊柱所代替。原生水生動物用鰓呼吸,次生水生動物和陸棲動物只在胚胎期出現鰓裂,成體則用肺呼吸。除圓口綱外,都具備上、下頜。循環系統較完善,出現能收縮的心臟,促進血液循環,有利於提高生理機能。用構造複雜的腎臟代替簡單的腎管,提高排泄機能,由新陳代謝產生的大量廢物能更有效地排出體外。除圓口綱外,水生動物具偶鰭,陸生動物具成對的附肢。該亞門包括:圓口綱軟骨魚綱硬骨魚綱兩棲綱爬行綱鳥綱哺乳綱。各綱的特徵雖然有顯著差別,但組成軀體的器官系統及其功能基本一致。 [1] 

脊椎動物亞門進化特徵

脊椎動物亞門動物舉例
脊椎動物亞門動物舉例(2張)
出現明顯的頭部,中樞神經系統成管狀,前端擴大為腦,其後方分化出脊髓。大多數種類的脊索只見於發育早期(圓口綱、軟骨魚綱和硬骨魚綱例外),以後即為由單個的脊椎骨連接而成的脊柱所代替。除圓口綱外,都具備上、下頜。循環系統較完善,出現能收縮的心臟,促進血液循環,有利於提高生理機能。用構造複雜的腎臟代替簡單的腎管,提高排泄機能,由新陳代謝產生的大量廢物能更有效地排出體外。除圓口綱外,水生動物具偶鰭,陸生動物具成對的附肢。 [1] 

脊椎動物亞門運動系統

一、 圓口綱
1、 骨骼系統:僅有軟骨,無硬骨。 (1)頭骨:無上下頜。顱骨不完全。(2)咽骨(咽顱):為一軟骨條相編結而成的軟骨籃,稱鰓籠,與其他脊椎動物的咽弓沒有同源關係,鰓籠緊貼在皮下,包在鰓囊外面,不分節;而咽弓是分節的,着生於咽內壁。
2、 脊索:脊索終生保留。
3、 鰭:無偶鰭。具奇鰭 。
4、肌肉保持原始分節,與文昌魚類似。
二、 魚綱
1、體形: 紡錘形:適應快速持久游泳;側扁型:游泳不多但敏捷;平扁形:行動遲緩,底棲生活;河豚型:不善游泳;鰻鱺型:穴居生活 。
2、鰭:奇鰭:背鰭、臀鰭、尾鰭(軟骨魚歪型尾,硬骨魚正型尾) 偶鰭:胸鰭、腹鰭。
3、皮膚和鱗片:皮膚分表皮和真皮,表皮無角質層有大量粘液腺,真皮內有鱗片,皮下組織少鱗片分盾鱗(軟骨魚特有,由基板和棘構成,與齒同源)、硬鱗、骨鱗(分圓鱗和櫛鱗)。後兩種為硬骨魚特有,完全來源於中胚層。
4、骨骼系統:中軸骨:頭骨、脊柱、肋骨(硬骨魚較發達);附肢骨:帶骨(肩帶、腰帶)、鰭骨(胸鰭、腹鰭)、奇鰭骨。
5、肌肉系統:軀幹肌(上、下軸肌)、頭部肌肉(腮肌)、附肢肌。
三、 兩棲綱
1、頭骨:腦腔狹小,無眶間隔,腦顱屬於平顱型。不高,骨塊數目少。蚓螈類骨片大,排列緊湊無大孔洞。 由外枕骨形成。腦顱連接為自接型。失去連接腦顱與咽顱的懸器作用,進入中耳腔,形成傳導聲波的耳柱骨。舌弓的其它部分和鰓弓的一部分成為舌器支持舌,舌骨體由基舌軟骨癒合而成,前角由角舌軟骨形成,后角由第1對鰓弓演化成。 成體鰓弓大部分消失,小部分演變為勺狀軟骨和環狀軟骨及氣管環。蝌蚪有4對鰓弓。
2、脊柱:頸椎1枚,呈環狀叫寰椎。軀幹椎椎體前凹型,盤舌蟾科為後凹型,有尾兩棲類為雙凹型。椎體為二種類型者叫參差型椎體。 薦椎1枚,椎體前面與軀幹椎相關節,後面與尾杆骨相關節。橫突發達與髂骨相連。 無尾目尾椎癒合成一根尾杆骨。有尾兩棲類尾椎在20枚以上。
3、骨和附肢骨
肩胛骨、烏喙骨、上烏喙骨、鎖骨組成。腹面正中有胸骨與肩帶連接構成胸廓,肩帶與前肢連接處形成肩臼。鎖骨為膜性骨。固胸型:肩帶的左右上烏喙骨在腹中線處相互平行癒合在一起。弧胸型:兩側肩帶的上烏喙骨在腹中線彼此重迭癒合。 胸骨 陸生脊椎動物特有的結構。腰帶 由髂骨、坐骨、恥骨構成。三骨相連接處形成凹窩叫髖臼,與股骨相關節。蛙適應跳躍生活,髂骨特別長。
4、附肢骨 五趾型附肢
前肢:上臂、前臂(橈、尺骨癒合)、腕骨6、掌骨5、指骨4(第1指骨退化)。後肢:股骨、小腿骨(脛、腓骨癒合)、跗骨5、蹠骨5、趾骨5。
5、肌肉系統
由於登陸後運動複雜化:跳躍、爬行、飛翔等,兩棲類肌肉有以下特點:原始肌肉分節現象已不明顯,肌隔消失,大部分肌節癒合並經過移位,分化成許多形狀、功能各異的肌肉。只在腹直肌上可見數條橫行的腱劃為肌節的遺蹟。鯢螈類軀幹兩側的軸肌和肌隔仍發達。 附肢肌由於運動的多樣性而更為發達。外生肌:肌肉起點在軀幹上,止點在附肢上。收縮時使附肢依軀幹作整體運動(魚類已有)。內生肌:肌肉的起、止點都在附肢骨骼上,收縮時附肢各部分可作相應的局部運動(繞肘關節、腕關節、膝關節、踝關節)。蛙、蟾類後肢肌發達。隨着鰓消失、鰓弓改造、鰓節肌也發生變化,大部分退化;一部分轉為咽喉部肌肉。
兩棲類的各種運動很少是一塊肌肉完成的,而是由兩組或多組作用相反的肌羣共同協調起作用。
四、 爬行綱
1、皮膚:本綱動物皮膚無呼吸功能,也絕少皮膚腺,這可以防止體內水分蒸發。真皮富含色素細胞且很薄。角質鱗與魚類鱗片來源不同,前者來源於表皮。蜥蜴和蛇有雙層角質鱗,有蜕皮現象。
2、外形:蜥蜴型、蛇型、龜鱉型。身體分為頭、頸、軀幹、尾、四肢五部分。
3、骨骼系統:頭顱的軟骨顱,除鼻軟骨囊外,全部骨化,外面更有膜成骨掩覆,以一個主要由基枕骨形成的枕髁與脊柱相關聯。脊柱分化為頸椎、胸腰椎、薦椎、尾椎。頸部明顯,第1、2枚頸椎骨分別特化為寰椎與樞椎,頭部能靈活轉動,胸椎連有胸肋,與胸骨圍成胸廓以保護內臟。這是動物界首次出現的胸廓。腰椎與兩枚以上的薦椎相關聯,外接後肢,正如肩帶的連接前肢。除四肢消失的種類(如蛇類)外,一般有兩對5出的掌型肢(少數的前肢4出),水生種類掌形如槳,指、趾間連蹼以利於游泳,足部關節不在脛跗間而在兩列跗骨間,成為跗間關節。四肢從體側橫出,不便直立;體腹常着地面,行動是典型的爬行;只少數體型輕捷的能疾速行進。斷尾為某些蜥蜴的尾椎骨上自殘部分受外力擠壓而斷裂的現象。
4、肌肉系統:原始分節現象消失,軀幹肌與四肢肌較複雜,具有陸棲動物特有肋間肌與皮膚肌。
五、 鳥綱
1、 肌肉:肌肉集中在身體中部,胸肌發達。另具棲肌和鳴肌,皮下肌也較發達。
2、 骨骼系統:鳥類適應于飛翔生活,在骨骼系統有顯著的特化,表現為骨骼輕而堅固,骨骼內具充滿氣體的腔隙。頭骨、脊柱、骨盆、和肢骨有癒合現象。肢骨和帶骨有較大的變形,頭骨薄而輕且癒合,單枕髁(kē).脊椎分化為頸椎、胸椎、腰椎、薦椎和尾椎五部分。頸椎,為異凹形椎骨,第一枚稱寰椎,第二枚稱樞椎。胸椎5~6枚,與硬骨質的肋骨和胸骨聯合構成胸廓。會飛的鳥類胸骨發達,具龍骨突,有少數胸椎、腰椎、薦椎及一部分尾椎癒合而成。綜薦骨,是鳥類所特有的結構。具開放式的骨盆。
鳥的前肢覆蓋着初級與次級飛羽和覆羽,從而變成飛翔的構造,尾羽能在飛翔中起定向和平衡作用。現代鳥類的骨骼系統以輕和堅固為主要特徵,無牙齒,尾骨退化,無膀胱,可減輕體重;骨腔內充氣,頭骨、下部脊椎和骨盆癒合,鳥體堅實而輕便,以提高飛行效率。飛行鳥類胸骨極其發達,有龍骨突使胸肌附着,便於迅速驅動翅膀運動。
跗骨與脛骨和蹠骨分別癒合成跗脛骨和跗蹠骨,足跟離地,增加了起落時的彈性。大多數鳥類4趾。拇趾向後,有利於抓握樹枝。由於趾屈肌肌腱的特殊結構,在棲息時,趾不會鬆脱。鳥類的取食、梳理羽毛、築巢以及防禦活動,均由嘴來完成,因而頸部較長,有多個相連的馬鞍形頸骨,運動極為靈活。
六、 哺乳綱
1、骨骼 :哺乳類的骨路系統十分發達,支持、保護和運動的功能進一步完善化。 脊柱分區明顯,結構堅實而靈活。四肢下移至腹面,出現肘(elbow)和膝(knee),將軀體撐起,適宜在陸上快速運動。
哺乳動物骨骼系統的演化趨向是:①骨化完全,為肌肉的附着提供充分的支持;②癒合和簡化,增大了堅固性並保證輕便;③提高了中軸骨的韌性,使四肢得以較大的速度和範圍(步幅)活動;④長骨的生長限於早期,與爬行類的終生生長不同,提高了骨的堅固性並有利於骨骼肌的完善。
2、肌肉:與爬行類相似,但更加發達和複雜化。 四肢肌肉發達。
具特有的隔肌,參與形成分隔胸腔和腹腔的橫隔,其收縮舒張參與呼吸動作。 皮膚肌發達;在靈長類面部出現表情肌。頭部有強大的咀嚼肌附着於顴弓。 腹部的腹直肌仍保留原始分節狀態。 [1] 

脊椎動物亞門消化系統

一、 圓口綱 :無真正的齒。具角質齒。肛門與泄殖孔分開。出現獨立的肝臟。胰腺細胞散佈於腸壁。
二、 魚綱
消化腺:胃腺、腸腺、肝臟和胰腺(後兩者大部分硬骨魚合併)。無唾液腺。消化道:口、口咽腔、食道、胃(有的無)、腸(某些有幽門盲囊或螺旋瓣)、泄殖腔。口中有齒,消化道分化不明顯。
三、 兩棲綱
消化道 :1、口咽腔 牙齒為多出性,同型齒。蛙類具上頜齒(上頜骨邊緣)、犁骨齒(口咽腔頂壁,2簇),蟾蜍類無齒,有尾目具犁骨齒;蚓螈目上下頜及犁、齶骨均具齒。鯢螈類具頜齒1-2排。作用為防止食物滑脱。舌位於口咽腔底部,肌肉質。無尾兩棲類舌根位於下頜前部,舌尖遊離,蛙類有深淺不同的分叉,蟾蜍類無分叉。鯢螈類舌呈墊狀,活動性差,後部粘膜有粘液腺和味蕾。頜間腺位於前頜骨和鼻囊之間,開口於口咽腔前部。內鼻孔位於犁骨外側。耳咽管孔位於口咽腔頂部近口角處。雄黑斑蛙近口角處有聲囊孔。喉門為口腔後部一縱裂開口,下通氣管。食道開口位於喉門後邊。2、食道 短,緊貼椎下肌,與胃相通。3、胃 位於體腔左側,與食道相連的一端叫賁門,與十二指腸連接的一端叫幽門。胃壁粘膜層含有許多管狀胃腺,分泌胃液。胃壁肌肉層很厚,肌肉舒縮胃蠕動。4、小腸 十二指腸、迴腸。十二指腸壁上有膽總管開口,輸入膽汁、胰液消化蛋白質和脂肪。小腸具吸收機能。5、大腸 粗、短,又叫直腸,直徑為小腸的2倍多,與泄直腔相通。功能為吸收水分,聚集、排出食物殘渣。消化管內壁有發達程度不同、數目不等的縱褶和腺體。腸的長度與食性有關:肉食性腸短,草食性腸長。成蛙腸的長度為體長的2倍,蝌蚪腸的長度為體長的9倍。6、泄殖腔 壁上有肛門開口、輸尿管開口、生殖導管開口,以泄殖孔與外界相通。
消化腺:1、肝臟 位於體腔前部,左、右兩大葉和一較小的中葉。左葉有1切跡將其分為前、後兩部分。左右兩葉間有一綠色球狀膽囊,有兩根管與之相通,1根與肝管相通將膽汁送入膽囊,1根與膽總管相通,將膽汁由膽囊送入膽總管。2、胰臟 位於十二指腸與胃之間的系膜上,呈不規則分支狀的淡黃色腺體。胰臟細胞分泌胰液經胰管送入膽總管與膽汁一起進入十二指腸。
四、 爬行綱
牙齒分側生齒、端生齒、槽生齒,並有異形齒分化(有的特華為毒牙)。口腔腺體與肌肉質舌發達,出現盲腸的雛形。
五、 鳥綱
鳥類主要靠角質喙和靈活的舌部攝取食物,無齒。某些鳥的食道下端膨大,成為貯藏和軟化食物的嗉囊,但粉碎食物主要由發達的肌胃來完成。肌胃中常存有砂粒以助研磨。鳥類消化腺發達,消化力強,消化迅速,大腸短,不儲存糞便。
六、 哺乳綱
1、消化管
消化管的基本功能是傳送食糜、完成機械消化和化學消化以及吸收養分。 直腸直接以肛門開口於體外(泄殖腔消失)是哺乳類與低等脊椎動物的顯著區別。 哺乳類胃的形態與食性相關。大多數哺乳類為單胃。
食草動物中的反芻類(ruminant)則具有複雜的復胃(反芻胃)。反芻胃一般由4室組成,即瘤胃(rumen)、網胃(蜂巢胃)(reticulum)、瓣胃(omasum)和皺胃(abomasum)。其中前3個胃室為食道的變形,皺胃為胃本體,具有腺上皮,能分泌胃液。
反芻(rumination) 過程是:當混有大量唾液的纖維質食物(如干草)進人瘤胃以後,在微生物(細菌、纖毛蟲和真菌)作用下發酵分解(有時也能進入網胃)。存於瘤胃和網胃內的粗糙食物上浮,刺激瘤胃前庭和食道溝,引起逆嘔反射,將粗糙食物逆行經食道入口再行咀嚼。咀嚼後的細碎和比重較大的食物再經瘤胃與網胃的底部,最後達於皺胃。這種反芻過程可反覆進行,直至食物充分分解為止。
哺乳類小腸高度分化,小腸粘膜富有絨毛、血管和淋巴管,加強了對營養物質的吸收作用。小腸具乳糜管(1acteal),為輸送脂肪的一種淋巴管,外觀呈現乳白色。小腸與大腸交界處為盲腸,草食性種類特別發達,在細菌的作用下,有助於植物纖維的消化。大腸分為結腸與直腸。
2、消化腺 哺乳類的消化腺除口腔的唾液腺以外,在小腸附近尚有肝臟和胰臟,分別分泌膽汁和胰液,注入十二指腸。 [1] 

脊椎動物亞門物種分類

兩棲綱(Amphibia)
爬行綱(Reptilia)
鳥綱(Aves)
哺乳綱(Mammalia)。 [1] 
參考資料
  • 1.    劉凌雲 鄭光美.普通動物學(第4版):高等教育出版社,2009