无脊椎动物
无脊椎动物是脊椎动物以外所有动物的总称。主要特点是:身体中轴无脊椎骨所组成的脊椎,神经管在身体的腹面,心脏在身体的背面。主要包括原生动物、海绵动物、腔肠动物、扁形动物、线形动物、环节动物、软体动物、节肢动物和棘皮动物等,其种类数占动物总种类数的95%。它们是动物的原始形式。动物界中除原生动物界和脊椎动物亚门以外全部门类的通称。正如BBC主持人大卫·阿登堡爵士所言:“如果一夜之间所有的脊椎动物从地球上消失了,世界仍会安然无恙,但如果消失的是无脊椎动物,整个陆地生态系统就会崩溃。”
无脊椎动物的形态特征
无脊椎动物多数体小,但软体动物门头足纲大王乌贼属的动物体长可达18米,腕长11米,体重约30吨。无脊椎动物多数水生,大部分海产,如有孔虫、放射虫、钵水母、珊瑚虫、乌贼及棘皮动物等,部分种类生活于淡水,如水螅、一些螺类、蚌类及淡水虾蟹等。蜗牛、鼠妇等则生活于潮湿的陆地。而蜘蛛、多足类、昆虫则绝大多数是陆生动物。无脊椎动物大多自由生活。在水生的种类中,体小的营浮游生活;身体具外壳的或在水底爬行(如虾、蟹),或埋栖于水底泥沙中(如沙蚕蛤类),或固着在水中外物上(如藤壶、牡蛎等)。无脊椎动物也有不少寄生的种类,寄生于其他动物、植物体表或体内(如寄生原虫、吸虫、绦虫、棘头虫等)。有些种类如蚓蛔虫和猪蛔虫等可给人类带来危害。
脊椎动物
脊椎动物是动物界中进化地位最高等的类群,约有4.5万种,分属于6个纲:圆口纲、鱼纲、两栖纲、爬行纲、鸟纲和哺乳纲。主要特点有:出现明显的头。头部有许多重要感官。神经管前端分化成脑,并通过神经与感官相连;神经管后端分化成脊髓;绝大多数种类中,脊索只见于胚胎发育早期,而后为分节的脊柱取代;脊柱和头骨保护中枢神经,脊柱和其他骨骼是身体的支架,并有保护体内器官的作用;原生水生种类用鳃呼吸,次生水生种类和陆生种类,在胚胎期出现鳃裂,成体用肺呼吸;除圆口类外,均有上、下颌。以下颌上举使口合闭,为脊椎动物特有;具有完善的循环系统。高等种类的心脏内,动脉血和静脉血能分开,机体代谢旺盛,体温恒定;肺代替了肾管,使排泄功能提高;除圆口类外,都用成对的附肢作为运动器官。
腕足动物门
腕足动物门是动物界的一门,通常分为无绞纲和有绞纲等两纲。单体,直接或以长柄固着生活于浅海底。化石种类很多,已被描述过的腕足类(包括化石种和现生种)约3万种,其中现存者约300种。体外具2个壳片,背壳小腹壳大,也由两片外套膜分泌形成,很像瓣鳃纲动物,但瓣鳃类左右壳是对称的,每壳的前后通常不对称,而腕足动物的背腹壳并不对称,而每瓣壳则是左右对称的,以总担(又称纤毛环)拨动水流获取食物,总担占有大部分套膜腔,内脏在其后部。无明显头部。真体腔发达,心脏在背面,循环系统为开管式。肾管1对或2对,兼有生殖导管的功能。神经系统集中于食道周围,包括1个小的肠上神经节及1个大的肠下神经节,发出分支的神经。有发达的肌肉控制壳片和柄的活动。
腕足动物的延续
腕足动物自寒武纪开始出现,晚古生代达到全盛,中生代大量减少,仅有少数种类延续至现代。中国的腕足动物化石分布广泛,数量丰富,其中不少属种分布广、演化快,因而成为进行古生代地层划分和对比的重要标准化石。
扁盘动物门
扁盘动物门是动物界的一门,仅有丝盘虫一种。体扁平,腹面略凸出,直径一般不超过4毫米,无口和其他器官。体表为一层具鞭毛的上皮细胞,内部充满实质组织,其中含许多变形细胞。通过上皮细胞吞噬微小有机颗粒或行体外消化。运动方式同变形虫,亦可借纤毛摆动爬行。无性生殖为分裂、出芽。西德学者K.G.Greu发现了丝盘虫的有性生殖并观察到受精卵的发育,否定了它是腔肠动物的一种畸形幼虫的看法而建立扁盘动物门。但由于此类动物仅发现1种,作为门的阶元,尚未得到普遍承认。
动鞭纲
动鞭纲是原生动物门肉足鞭毛亚门的一纲。有鞭毛1~2根,多的达8根以上。身体的结构变化很大,有些类群则很复杂,但均不含色素体,全为动物性营养或腐生性营养。不少种类寄生于人、畜,能致严重疾病或死亡,如原鞭目的锥体虫及利什曼原虫;多鞭目的阴道毛滴虫等。也有的生活在白蚁或蜚蠊的消化道内形成共生关系,如铃形披发虫。
涡虫纲
涡虫纲是扁形动物门的一纲。大多数营自由生活,生存于淡水、海水及潮湿土壤。体表有纤毛,可以爬动。上皮细胞间有杆状体,遇刺激时排出体外,弥散出有毒的黏液供捕食、防御用。消化系统通常发达,肠道为直管、分支或仅为一团内胚层细胞。神经系统一般为梯形神经系统,但最原始的一些无肠类涡虫中仍具有类似腔肠动物的网状神经系统。感觉器官多集中前端,包括眼及具化学感觉功能的耳突,低等类群中还有平衡囊。涡虫纲大多雌雄同体、异体交配。有些种类可以横分裂繁殖,再生能力强。
吸虫纲
吸虫纲是扁形动物门的一纲。绝大多数成虫寄生于脊椎动物体内、外。它们的形态构造和生理功能都适应于寄生生活。成虫体扁似叶或背面隆起,体表无纤毛而有一层含脂蛋白成分的表皮,体壁无杆状体。许多种类在体前部有2个吸盘,具吸附寄主的功能,口位于前端的吸盘中。消化系统常为2条分支的纵行盲管。感觉器官退化。体内寄生的种类行厌氧呼吸。生殖器官发达,常为雌雄同体,自体或异体受精。体外寄生者生活史简单,不需中间寄主,如为害淡水鱼的三代虫、指环虫。体内寄生的种类生活史复杂,常需2个或2个以上寄主,如寄生在羊、马、牛等肝及胆管内的肝片吸虫,人和猪小肠内的姜片虫,寄生于人或其他哺乳动物门静脉或肠系膜静脉的血吸虫等,均能造成严重危害。
单板纲
单板纲是海生无脊椎动物,属软体动物中较原始的一纲。具钙质单壳,壳呈帽状、笠状、匙状或低锥状、平旋状,两侧对称。壳口近圆形或近椭圆形。壳顶钝或夹,常向前方做不同程度的弯曲。壳内具多对肌痕,壳表饰以同心状纹饰或小瘤粒。寒武纪至现代化石较少。
瓣鳃纲
瓣鳃纲是软体动物门的一纲,又称双壳纲、斧足纲,淡水、海水中均有分布。已知约3万种。两侧对称,通常左右侧具两瓣外壳和套膜,足斧状,适于在泥沙中掘行。外套膜的边缘常在体后端愈合为出水管和入水管,供水流出入。套膜腔广阔,除容纳内脏团和足外,还有4片颇大的鳃。头部退化,口内无齿舌。鳃上有纤毛挥动能造成水流,而且可帮助收集食物。排泄器官为1对稍复杂的肾。心脏常有直肠穿过,有的种类心在直肠之下。雌雄异体。海产种类经过担轮幼虫及面盘幼虫发育为成体。淡水产的蚌类常经过瓣钩幼虫发育为成体。
瓣鳃纲动物的食用价值
瓣鳃纲动物全部生活在水中,极少数为寄生(如内寄蛤、恋蛤等)。约有2万种,分布很广。一般运动缓慢,有的潜居泥沙中,有的固着生活,也有的凿石或凿木而栖,少数营寄生生活。多数可食用,如蚶、牡蛎、青蛤、河蚬、蛤仔等;有的只食其闭壳肌,如扇贝的闭壳肌干制品称干贝,江瑶的闭壳肌称江瑶柱。不少种类的壳可入药,有的可育珠,如淡水产的三角帆蚌、海产的珍珠贝等。有的为工业品原料,有的可做肥料、烧石灰等。但船蛆凿食浸在海中的木材,为害船只。凿穴蛤对海港的石灰质建筑危害甚大。
昆虫纲
昆虫纲是节肢动物门的一纲,是动物界种类最多的类群,主要生活于陆地,分布极广泛。身体分头、胸、腹三部。头部有1对复眼、1对触角及由3对附肢形成的口器。多种类型的口器,可适应不同的取食方式。胸部又分前胸、中胸和后胸,各着生1对足,大多数昆虫在胸部背面还有2对或1对翅。腹部通常为10~11节,较高等的昆虫中,体节数因愈合而减少。循环系统为开管式,体腔又称血腔,内脏浸浴在血液中。呼吸作用通过气管系统进行。主要的排泄器官为马氏管,呈细丝状,数目多少不等,一端为盲端,另一端开口入中肠与后肠交界处。脑的构造复杂,神经节有愈合集中现象,感觉器官很发达,有相当复杂的行为活动。雌雄异体,繁殖方式多样。发育史中,有多种类型的变态。
昆虫的种类和分布
世界上的昆虫约有100万种,约占动物界种数的80%,每年还陆续发现0.5~1万新种。中国约12~15万种。昆虫习性歧异,分布范围很广,除海洋的水域之中以外,凡有植物生长的地域都有昆虫。昆虫大多具有强大的飞翔能力,其微小的身躯又易随气流传播,所以从赤道到两极都有它们的踪迹。
昆虫的益处与害处
一方面昆虫在农业、林业、牧业、仓储物资、建筑材料等方面会造成很大的危害,某些昆虫也能传播人、畜疾病。另一方面,某些昆虫产品可以利用,如蚕丝、蜂蜜、蜂蜡、紫胶、白蜡等;某些昆虫传播花粉,可使植物增产;食虫性和寄生性昆虫可用以防治害虫;某些水栖昆虫是鱼类食饵,也可用做环境污染的指标;某些昆虫可做食品或禽畜饲料;少数药用昆虫可以治疗疾病。
无颌纲
无颌纲是脊椎动物亚门中最低等的一纲。外形似鱼,但无上、下颌,口孔漏斗状,滤食水体中有机碎屑或以口孔内的角质齿啮食。没有骨质的中轴骨,亦无真正的偶鳍。多数体外被以骨质甲片。始见于奥陶纪,繁盛于志留纪、泥盆纪。可分为单鼻孔亚纲、双鼻孔亚纲及圆口亚纲。单鼻孔亚纲包括头甲目及缺甲目,以在单块骨片构成的头甲背面两眼之间有一个鼻孔为其特点;双鼻孔亚纲包括鳍甲目及盾鳞目,其多块骨片组成的头甲背面具一对鼻孔;这两个亚纲泥盆纪末即绝灭,为研究志留纪及泥盆纪地层的重要化石之一。圆口亚纲为延续至现代的少数营寄生生活的代表,因具单一鼻孔,曾列为单鼻孔亚纲的一个目,但现多趋向于建立为独立的亚纲。
喙壳纲
喙壳纲是一类已灭绝的海生无脊椎动物,成年贝壳似双壳类,在壳体发育的最初阶段只有一个“生长原点”,因而两瓣壳不像双壳类由两个胚壳形成,而是由一个胚壳自两侧边生长、折转而成,因此无背部接合线,是一类具“假双壳”的单壳软体动物。壳表光滑无饰或具放射状或同心状纹饰。无韧带和铰合构造,具不同于双壳类的肌肉系统。自寒武纪开始出现,此时壳体都较小,前、后及腹部都张开,壳表无壳饰,到奥陶纪,喙壳类得到极大发展,放射状壳饰发育,壳形多样。志留纪后逐渐衰落,到二叠纪末灭绝。
鱼类
鱼类是最古老的脊椎动物。它们几乎栖居于地球上所有的水生环境——从淡水的湖泊、河流到咸水的大海和大洋。鱼类是终生水栖的脊椎动物。鱼类的主要特征是:(1)体外大都被鳞片;(2)用鳃呼吸;(3)有奇鳍和偶鳍,鳍是运动器官;(4)心脏-心耳-心室,单循环;(5)只有内耳,有3个半规管;(6)体温不恒定。
鱼类的呼吸
在脊椎动物中,只有鱼类和圆口纲是终生用鳃呼吸的水生动物,鱼类除用鳃呼吸外,还有辅助呼吸的器官,如泥鳅等利用肠吞入气体行肠呼吸;弹涂鱼、鲇鱼等能进行皮肤呼吸;黄鳝等能利用口腔呼吸;乌鱼、胡子鲇等能进行褶鳃呼吸;肺鱼等用鳔呼吸。
软骨鱼和硬骨鱼
现存鱼类可分为软骨鱼和硬骨鱼两大类。软骨鱼有一副完全由软骨组成的骨架,并由钙加固。这类鱼主要是鲨鱼和鳐目鱼。硬骨鱼有一副骨骼。这类鱼中有原生的硬骨鱼,骨骼中只有一部分是硬骨。海鳝、鳎和刺盖鱼为硬骨鱼的代表,它们虽然外形各异,但都有极对称的尾鳍,并覆盖着细小的鳞片(只有少数例外,包括鳗鲡和一些鲤鱼)。硬骨鱼分为几类。鳗鲡类是一些幼体看上去与成体差异很大的鱼。鲱鱼类是一些过着群居生活的鱼。鲤鱼类包含几乎所有的淡水鱼。河鲈和金枪鱼类是尾鳍有坚硬的辐条支撑的鱼类。它们被称为“刺鳍类”,构成硬骨鱼类中最大的类群。
鱼类与人类的关系
鱼类除供食用外,还可用做农业、养殖业、医药、工业等多方面的原料,有些鱼类有毒或为凶猛的食肉性鱼,或是某些寄生虫的中间寄主,对人和动物或渔业生产都有危害。
鱼类的药用价值
世界上现存的鱼类约2.4万种。在海水里生活者占2/3,其余的生活在淡水中。中国计有2500种,其中可供药用的有百种以上,常见的药用动物有海马、海龙、黄鳝、鲤鱼、鲫鱼、鲟鱼、大黄鱼、鲨鱼等。另外,还常用做医药工业的原料,例如鳕鱼、鲨鱼或鳐的肝是提取鱼肝油(维生素A和维生素D)的主要原料。从各种鱼肉里可提取水解蛋白、细胞色素C、卵磷脂、脑磷脂等。河豚的肝脏和卵巢里含有大量的河豚毒素,可以提取出来治疗神经病、痉挛、肿瘤等病症。大型鱼类的胆汁可以提制“胆色素钙盐”,为人工制造牛黄的原料。
两栖类
两栖类是从水生到陆生的过渡类群,约3000种(亚种),我国约有210种,分属于无足目(鱼螈等)、无尾目(青蛙等)和有尾目(蝾螈等)。主要特征:(1)皮肤裸露,富于腺体,有辅助肺呼吸的功能;(2)有五趾型四肢(少数种类无足);(3)心脏为二心房,一心室,有不完全的双循环途径;(4)成体具肺;(5)卵生,体外受精,幼体水生,有鳃和侧线,经变态发育成成体,可水陆两栖;(6)神经调节不完善,体温不恒定。两栖类中绝大多数有益于人,如消灭田间害虫、供人食用、药用、科学实验等。
爬行动物
爬行动物是真正的陆生脊椎动物,约5700种,我国约有315种。分属于喙头目、龟鳖目、鳄目和有鳞目。主要特征:(1)陆生爬行,少数种类后生入水或穴居;(2)体被表皮形成的鳞片或真皮形成的骨板,缺乏皮肤腺体;(3)四肢强大,趾端具爪,适于爬行;(4)用肺呼吸,后肾排泄尿酸,有肾外排泄器官;(5)心脏二心房一心室,室间具不完全的隔膜。血液循环为不太完全的双循环;(6)雄体有交配器;雌体产生羊膜卵,体内受精、陆地繁殖;(7)体温不恒定。
爬行动物的起源
根据经典的观点,爬行类是从距今约3亿年前的石炭纪的迷齿类两栖动物演化来的。到石炭纪末期,地球上的气候曾经发生剧变,部分地区出现了干旱和沙漠,使原来温暖而潮湿的气候变为干燥的大陆性气候——冬寒夏暖。植物界也随着气候的变化而改变,裸子植物大量出现,致使很多古代两栖类绝灭或再次入水,而具有适应于陆生结构(如角质化发达的皮肤,完善的肺呼吸系统等)以及羊膜卵的古代爬行类则能生存并在斗争中不断发展,并将两栖类排挤到次要地位,到中生代几乎遍布全球的各种生态环境,所以常称中生代为爬行动物时代。
爬行动物的生态习性