一、半索动物的进化地位
半索动物(又称隐索动物)是一个种类很少的小门,分为二个纲:肠鳃纲(如柱头虫)和羽鳃纲(如头盘虫和杆壁虫)。
由于它们的胚胎发育与棘皮动物相似,但又有鳃裂及中空的神经,类似于脊索动物。
所以,认为与棘皮动物和脊索动物有一定的亲缘关系。
二、主要结构特征
1、体型
•典型的种类如柱头虫,身体蠕虫状,多穴居在泥沙中,
•分布在浅海和潮间带,体长2~250 cm;
•身体可分为吻、领、躯干3部分;
•吻和领都有发达的肌内,吻能缩入领内,依赖于吻部和领部的伸缩、柱头虫能在泥沙中掘穴和运动身体。
•躯干部细长,前部两侧向外延伸形成翼状板,内有生殖腺,称为生殖翼。
肛门在躯干部未端。
•动物学上,将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,称为适应辐射。
•半索动物门羽鳃纲的动物(如杆壁虫),由于营海底固着的群体生活,形态结构上发生很大的变化,该纲动物体形小,有腕和触手,吻部退化,外形上像苔鲜虫。
二、体壁
•体壁层由上皮层和肌肉层构成。
上皮层由表皮细胞、腺细胞和神经细胞等组成,吻部的上皮着生纤毛,为纤毛上皮。
•上皮下为肌肉层,包括环肌层和纵肌层;领部肌肉层更发达,分别由领圈外肌,领圈内肌和领部纵肌组成,躯干部为纵肌层。
三、体腔
•体腔包括一个吻体腔、成对的领体腔和成对的躯干体腔,体腔之间有隔膜隔开。
四、鳃裂
•柱头虫躯干部前端,背中线两侧各有一行成对(7-700)外鳃裂,其内部为鳃囊或咽囊,鳃囊中有若干对“U”
形的内鳃裂。
内鳃裂与外鳃裂一一相对应。
五、中空的领神经索
•半索动物的神经系统原始而又特殊:身体头部表皮细胞的基部的一层神经纤维网,或称表皮神经丛,分别在背中线和腹中线处加厚形成背、腹神经索,两神经索在躯干的前端相连成一神经环,背中神经索在领内形成领索,可能为动物的神经中枢。
五、中空的领神经索
•特别的是:领索是中空的,而且位于体腔内,这种中空的神经索类似于高等动物的神经管。
领索再往后,又成为背、腹神经索,穿行于表皮之下。
•口腔背面向前伸出一条短盲管至吻部的基部,盲管的腹侧有胶质的吻骨,但并不很坚硬,称为“口索”,由于口索很短小,所以,将具有这一结构的动物称为半索动物。
一、取食和消化
•柱头虫依靠吻体腔和领腔的充水和排水,可使吻部和领部发生伸缩,用来掘沙。
•柱头虫的口位于吻的基部腹面,领的最前缘,在虫体向前掘进时,水和富含有机质的泥沙会被摄入口和咽中,然后进入细长的肠管内,食物消化、吸收的过程,同蚯蚓大致相同,不能消化的泥沙或残渣,经身体末端的肛门排出体外。
•羽鳃纲的动物行悬浮取食,通过腕将粘附在触手上的悬浮物送入口中进行消化。
二、呼吸系统
•柱头虫的内鳃裂上有丰实的血管,由于纤毛的作用或虫体前进时,水会从口进入咽,然后经过内鳃裂到鳃囊,最后经外鳃裂流出体外,在这一过程中,水经过内鳃裂时,与内鳃裂上的血管进行气体交换。
三、循环系统
•柱头虫循环系统的构造同蚯蚓类似,主要有背血管和腹血管组成。
柱头虫的血管实际上是血窦,所以属于开管式循环系统。
四、排泄系统
•柱头虫口索前端,有一血管球,是柱头虫的排泄器管。
五、生殖与发育
•半索动物为雌雄异体,生殖腺为若干小形囊状物排列在躯干部背面两侧,各有小孔开口于体外,生殖细胞成熟后,即由小孔排到水中进行体外受精。
•受精卵经过辐射卵裂,内陷法形成原肠胚,再经肠腔法形成中胚层和体腔,体腔也分为前、中、后三分体腔,形成的柱头虫幼虫也与海参的短腕幼虫十分相似。
游泳数日或数周后沉入海底变态为成虫,有的种类以长有纤毛的原肠胚形式自由生活,然后直接发育成成体,发育过程类似于棘皮动物。
一、半索动物的起源
•半索动物的起源问题,从许多方面的资料看出,它与棘皮动物有很多相似的特点,主要体现在:
1、都是后口动物;
2、胚胎发育和幼虫阶段极其相似;
3、生化方面的证据:脊索动物肌肉中的
磷肌酸为含有肌酸的化合物,非脊索动物为含精氨酸的化合物,而棘皮和半索动物中,两者都有。
因此,有人设想,半索动物与棘皮动物是由自由生活的共同祖先演化而来的。
二、半索动物在动物界的地位
•半索动物在动物界究竟处在什么地位?这个问题直到现在还有争论。
•有人认为,半索动物应该列入动物界最高等的一个门,脊索动物门里面去;
•有人认为,半索动物有许多特征与脊索动物差距很大,不应该列入脊索动物门中去。
㊣折衷的说法:半索动物为非脊索动物动物中的一个门,它们是介于非脊索动物和脊索动物之间的一种过渡类型。
♀半索动物为脊索动物
1. 半索动物的口索相当于脊索动物的脊索;
2. 半索动物的背神经索的前端是中空的,而且位于体腔内,相当于脊索动物的背神经管;
3. 半索动物具有咽鳃裂。
♂半索动物非脊索动物
2. 半索动物具有一系列非脊索动物的特征,如腹神经索、开管式循环系统、肛门位于身体的末端等。