A. 試述脊椎動物的特徵
1、神經系統發達,分化出具有復雜結構的腦.同時頭部出現了集中的感覺器官.脊椎動物的腦進一步分化為大腦、間腦、中腦、小腦、延腦等五部分.愈益發達和集中的神經中樞是脊椎動物重要的特點,正如恩格斯所指出的,它們是「神經系統獲得最充分發展的那種形態」.脊椎動物出現了嗅、視、聽等集中的感覺器官.有了腦和感官,再加上保護它們的頭骨,就構成了明顯的頭部.因此,本亞門又稱有頭類(Craniata).
2、脊柱(vertebral column)代替了脊索,成為新的支持身體的中軸.脊柱是由一個個的脊椎骨(vertebra)所組成的.脊椎動物(vertebrate)就是因為具有脊椎骨而得名.在低等脊椎動物中,脊索仍起著主要的支持作用,終生保留;而在較高級的脊椎動物中,則只在胚胎時期有脊索,以後就被新的支持結構脊柱所代替,脊索本身僅留殘余或完全退化.
脊柱進化的趨勢,一方面是增加堅固性,另一方面是增加靈活性;由分化少到分化為頸、胸、腰、薦、尾等五部分.
脊索是脊柱的前驅,脊柱是脊索的承替,在胚胎發生過程中是如此,在脊索動物的系統進化歷史上也是如此.
3、咽囊與鰓裂.脊椎動物在胚胎的早期,咽部的內胚層向兩側各突出6個咽囊(pharyn-geal pouches),與此相對,表面的外胚層也向內凹,最後與咽囊打通形成鰓裂(gill slits)(圖3).水棲脊椎動物鰓裂終生存在,各鰓裂之間的咽壁上形成鰓的結構,作為呼吸器官;陸棲脊椎動物發展了肺呼吸,胚胎時期也都形成咽囊,但只有少數咽囊暫時性地打通形成鰓裂,以後又復關閉,各對咽囊以後轉變為其他結構.應指出:某些無脊椎動物雖然也有鰓,但是沒有鰓裂.
4、出現了完善的捕取食物的口器,除圓口類之外,脊椎動物都具有能動的上、下頜.消化道進一步分化,有了獨立的消化腺體.這就加強了動物主動地捕捉食物和消化食物的能力.
5、循環系統出現了位於消化道腹側的心臟,心肌發達,能進行強而有力的收縮,有效地推動血液循環.絕大多數脊椎動物血液中具有紅細胞,其中的血紅蛋白是高效能的氧氣運載者.無脊椎動物多數無心臟,如有類似心臟的結構則位於消化道的背面.
6、排泄系統出現了集中的腎臟,代替了分節排列的腎管,能更有效地排出新陳代謝的廢物.多數脊椎動物的排泄系統和生殖系統在發生上和結構上都有著密切的聯系,因此常把這兩個系統合並成一個系統,稱泄殖系統.
7、出現了成對的附肢作為專門的運動器官(圓口綱例外),這就是水生動物的偶鰭和陸棲動物的成對附肢.它們或揮鰭擊水、或展翅高飛、或疾足賓士,這就大大擴大了脊椎動物的生活范圍並提高了攝食、求偶和避敵的能力.
圖片見:http://www.chinesec.net/dwsj/jsdwm/jzdwym/zhzs/005.jsp
此外,對海口蟲的最新研究改變了科學界對脊椎動物的傳統分類.過去科學界曾認為脊椎骨或頭顱是脊椎動物的主要特徵,但科學研究日益表明這種界定存在明顯的缺陷,海口蟲沒有頭卻仍然屬於脊椎動物.陳均遠教授等提出了「神經脊動物」的新概念,把有無神經脊作為區別無脊椎動物與脊椎動物關鍵特徵,神經脊動物包括了海口蟲和雲南蟲在內的脊椎動物的祖先類群和冠支類群.