课件：第二节多细胞动物发育海绵动物门.ppt

无脊椎动物学, 陈文,（1）单细胞或单细胞群体； （2）运动（鞭毛或纤毛，伪足）； （3）营养（光合，吞噬，渗透）; （4）排泄（伸缩泡）； （5）呼吸（体表渗透）； （6）生殖（无性，有性）； （7）主要类群（5纲）,Protozoa,第二节 多细胞动物的起源及原始的多细胞动物 （中生动物门；海绵动物门）,生活于7亿年前至5.7亿年前的一大群软体躯的多细胞无脊椎动物。最先由斯普里格于1947年在澳大利亚南部的埃迪卡拉地区的庞德石英岩（Pound Quartzite）中发现。,埃迪卡拉动物群,Ediacara fauna,寒武纪生命大爆发,Cambrian Explosion,在距今约5.3亿年前一个被称为寒武纪的地质历史时期，地球上突然涌现出各种各样的动物，它们不约而同的迅速起源、立即出现。,1910年在北美发现的距今约5.3亿年中寒武纪的 “布尔吉斯动物群”； 1984年7月1日，“澄江动物群”在云南省澄江县首次被发现，这一多门类动物化石群动物类型众多，且十分珍稀地保存了动物软体构造。,（大多数现代动物门起源）,一、多细胞动物的发育与起源 二、中生动物门 三、海绵动物门,第一部分 多细胞动物的 发育与起源,“轮回” metempsychosis,“生命的循环”,1.1 受精与受精卵,雄性生殖细胞称为精子； 雌性生殖细胞称为卵。 卵黄：动物卵内贮存的一种营养物质。它是专供卵生和卵胎生动物胚胎发育过程中所需的营养物质。依卵内卵黄含量和分布的不同，可将卵分为少黄卵、多黄 卵（偏黄卵、端黄卵和中黄卵）。,植物极：,动物极：卵黄较少，细胞质较多，卵裂时分裂快， 极体释放的一极,精子与卵结合形成一个细胞：受精卵,减数分裂与配子发生过程,卵原细胞 46, XX,极体 23, X,第一次减数分裂,初级精母细胞 46, XY,初级卵母细胞 46, XX,精原细胞 46, XY,次级精母细胞 23, X,精子细胞,精子,23, X,23, X,23, Y,23, Y,次级卵母细胞 23, X,卵子 23, X,第二次减数分裂,23, Y,极体 23, X,1.2 卵 裂,受精卵经过多次有丝分裂，称为卵裂。 特点：每次分裂后，未到新细胞长大就继续分裂下去，因此分裂成的细胞越来越小。,卵裂,完全卵裂,不完全卵裂,等全卵裂 人 文昌鱼,不等全卵裂 海绵动物 蛙,盘裂 乌贼,鸟类,表裂 昆虫,（少黄卵）,（偏黄卵）,（端黄卵）,（中黄卵）,蛙的卵裂：,卵黄的分布偏植物极，其卵裂形式属完全不均等分裂，从第三次分裂（纬裂）开始不均等，偏向动物极。,卵裂与胚泡形成（人第1周）,内细胞群,2. 雌原核与雄原核融合,3. 卵裂开始,4. 2细胞期,极体,透明带,极体,卵裂球,受精卵,原核,卵周腔,5. 4细胞期,6. 8细胞期,滋养层,7. 桑椹胚,胚泡腔,8. 胚泡,1. 雌原核与雄原核形成,1.3 囊胚的形成,随着胚胎的进一步发育，胚胎的内部开始出现了含有液 体的囊胚-囊胚腔， 这个时期的胚胎叫做囊胚（blastocyst）。,排卵、早期胚发生及其与女性生殖道关系模式图,子宫内膜,子宫肌层,子宫外膜,卵巢,发育中的卵泡,阔韧带,受精, 受精卵进行卵裂并逐渐向子宫运行,胚泡开始脱离透明带, 胚泡与子宫内膜接触准备植入, 桑椹胚进入子宫,输卵管壶腹部,卵泡破裂排卵,输卵管,子宫,1.4 原肠胚的形成,囊胚进一步发育，分化为内、外两胚层和原肠腔。 这一阶段的胚泡称为原肠胚，原肠腔将会是后来的消化腔。,一孔,两腔,三胚层,胚孔 （原口动物；后口动物）,囊胚腔 缩小并消失 原肠腔扩大,内、外、中,原口动物： 胚胎时期的胚孔（原口）发育成动物的口， 肛门是在相对的一侧开口形成的， 原口动物的另一个特点是以裂体腔法形成体腔。 节肢动物以前的无脊椎动物类群属于原口动物。,后口动物： 胚胎时期的原口发育为动物的肛门或封闭，而相对的一侧形成新的开口发育为动物的口。具有这种发育方式的动物称为后口动物。 棘皮动物以后的动物类群具有。,1.5 中胚层和体腔的形成,绝大多数多细胞动物在内外胚层之间形成中胚层。,中胚层形成的方式： 裂体腔法（原口动物） 体腔囊法（后口动物的棘皮，半索动物）,真体腔（coelom）：中 胚层之间形成的腔,体腔的基本类型：,假体腔：囊胚腔一直持续到成体； 体壁中胚层与内胚层消化道之间的腔。,无体腔：中胚层成实质状重塞在内外 胚层之间,逐步进化，适应环境,1.6 胚层的分化,胚胎的继续发育形成了组织、器官结构及功能上的分化。,1.7 多细胞动物起源于单细胞动物的证据,1、古生物学方面 越古老的底层，化石种类越简单 古代动、植物的遗体或遗迹，经过千百万年地壳的变迁或造山运动等，被埋在地层中形成了化石。 已经发现在最古老的地层中化石种类世是最简单的。 在太古代的地层中有大量有孔虫壳化石，而在晚近的地层中动物的化石种类也较复杂，并且能看出生物由低等向高等发展的顺序。说明最初出现单细胞动物，后来才发展出多细胞动物,2、形态学方面 由简单到复杂，低等到高等,从现有动物来看，有单细胞动物、多细胞动物，并形成了由简单到复杂、由低等到高等的序列。 在原生动物鞭毛纲中有些群体鞭毛虫，如团藻，其形态与多细胞动物很相似,可推测这类动物是从单细胞动物过渡到多细胞动物的中间类型，即由单细胞动物发展成群体以后又进一步发展成多细胞动物,3、胚胎学方面,在胚胎发育中多细胞动物是由受精卵开始，经过卵裂、囊胚、原肠胚等一系列过程，逐渐发育成成体。 多细胞动物的早期胚胎发育基本上是相似的。 根据生物发生律，个体发育简短地重演了系统发展的过程，可以说明多细胞动物起源于单细胞动物，并且说明多细胞动物发展的早期所经历的过程是相似的。,第二部分 中生动物门 （ Mesozoa ）,2.1 概念,原生动物 Protozoa 中生动物 Mesozoa 后生动物 Metazoa,所有的单细胞动物在发展上处于低级的、原始阶段，属于原生动物，而绝大多数多细胞动物属于后生动物，介于原生动物和后生动物之间的就是中生动物。,2.2 生物特征,（1）两侧对称 形小，长不足1毫米至数毫米，蠕虫状。 （2）身体由少数细胞组成，外层是具有纤毛的体细胞，内层是生殖细胞。无任何器官。 （3）无体腔，也无消化腔。 （4）生活史复杂，包括有性生殖期和无性生殖期。 （5）寄生生活，为海栖无脊椎动物的体内寄生虫。 （6）菱形虫纲（Rhombozoa）、直游虫纲（Orthonecta）,2.3 分类地位,有两种观点： 是原始的或退化的扁形动物？ 是最原始的多细胞动物进化而来？,谜一般的多肉海洋无脊椎寄生动物-,第三部分 多孔动物门（Porifera） （海绵动物门 Spongia） （侧生动物）,2.1 生物结构,2.1.1 体制多数不对称或辐射对称,主要生活在海水中；固着生活； 海绵在地球上已生存了至少5.6亿年；-,1、皮层细胞 （1）扁平细胞 保护作用 （2）孔细胞 形成入水小孔。 2、内皮层细胞 领细胞 （鞭毛）。 主要为行细胞内消化； 鞭毛引起水流带入氧和食物 3、中胶层 （1）变形细胞 （2）骨针、海绵丝（胶原蛋白）： 骨骼支持作用， 分类的依据 经济价值 。,2.1.2 体壁结构（没有器官系统和明确的组织）,保持有和原生动物领鞭毛虫构造一样的领细胞。,体内的中央腔无消化作用，行细胞内消化功能。,海绵动物原始性的重要表现：,海绵的骨骼,海绵蛋白,海绵的骨骼有钙质或硅质的骨针，及由类似胶原蛋白组成的海绵丝两类；它们均由变形细胞特化造骨细胞形成。,骨针的超微结构照片,2.1.3 水沟系,水沟系是多孔动物特有的结构。 其生命活动都通过水沟系统来完成。 依靠胃层鞭毛的打动，水流将食物和氧气通过水沟系统带入体内，同时将排泄废物排出体外,1、单沟系 2、双沟系 体壁发生折叠，在体壁形成很多鞭毛室，捕捉食物在此进行。 3、复沟系 复杂，体壁进一步折叠，管道分支多。,简单直管,辐射管,鞭毛室,海绵动物的3类水沟反映了其进化过程，单沟型-双沟型-复沟型，代表动物分别是：？ ？数目逐渐增多，使水流？和？增加；从而使海绵动物得到更多的？和？，有利其生命活动。,2.2 生殖和发育,2.2.1 无性生殖 （1）出芽：出芽是由海绵体壁的中胶层的变形细胞向外突出形成芽体，与母体脱离后长成新个体，或者不脱离母体形成群体。,（2） Gemmule （芽球）,在中胶层中，由一些储存了丰富营养的变形细胞 聚集成堆，外包以几丁质膜和小骨针，形成球形芽球。,再生能力强，说明海绵动物组织上的原始性。,芽球及其形成,卵和精子都是在中胶层内由变形细胞发育而成，成熟的卵子滞留在中胶层。 精母细胞也来自于变形细胞，成熟的精子从中央腔排出，随水流进入另一个个体，由领细胞携入到中胶层与卵结合。 受精卵在中胶层内发育成两囊幼虫后离开母体。,雌雄同体；雌雄异体。,2.2.2 有性生殖,胚层逆转？ 钙质海绵纲的两囊幼虫？,实胚幼虫（parenchymula） (寻常海绵纲),两囊幼虫 （amphiblastula） (钙质海绵纲),不同海绵动物胚胎发育不同。,3次纵裂1次横裂,大胚胞,小胚胞,钙质海绵纲为例：,动物极小胚泡形成领鞭毛细胞（内层），植物极大胚泡形成皮层细胞（外层）。,海绵动物发育过程中，动物极小胚胞内陷形成内层细胞，植物极大胚胞形成外层细胞。 而其它多细胞动物则相反。 故海绵动物胚胎发育的特殊现象称为胚胎发育的“逆转”，也是它成为侧生动物的原因。,逆转（Inversion）,幼虫游动后不久即行固着，发育成成体。这种明显的逆转现象主要存在于毛壶等钙质海绵中。,细胞依靠渗透作用与外界水体和水沟系中 的水流进行气体交换和排泄可溶性代谢废物。,2.3 呼吸和排泄,无,无 中胶层有变形细胞形成的星芒状细胞可能有神经传导功能。,2.4 神经系统,2.5 海绵动物的分类,A1. Small (most under 2 cm in length) marine sponges with calcareous spicules . Class Calcarea (钙质海绵纲) A2. Larger sponges with spongin fiber or siliceous spicules, or both B1. With triaxonid (3 axes), hexactinellid (6 rayed) spicules . Class Hexactinellida (六放海綿纲) B2. Without triaxonid spicules . Class Demospongiae (寻常海绵纲) 注:“Hexactinellae“ from Ernst Haeckels Artforms of Nature,根据骨针的质地和形状,(1)六放海绵纲 Hexactinellida,偕老同穴Euplectella 分布于菲律宾群岛和日本群岛深海，以根状的硅质骨针植生海底。长20厘米，直径6厘米，中央腔上端有“筛斑”封闭。中央腔内常有一对幼小的立下俪虾共生，摄取水流带来的食物，随着海绵的长大，出水口变小，待俪虾长大后，以不能再出来了，只能在海绵体内偕老。,骨针质地为硅质，骨针大，水沟复沟系，产于深海。,因其精致的白色网络状形体而得名，其活体外表有一薄层细胞， 其形体的残骸为珍品，在日本，人们认为它是永恒爱情的象徵。,Venuss flower basket,(2) 钙质海绵纲Calcarea 钙质海绵的发育经过两囊幼虫(amphiblastula),骨针质地为钙质，常为单轴，三轴，四轴。结构简单，生活在浅海。,毛 壶,(3)寻常海绵纲（Demospongiae）： 寻常海绵的发育经过实胚幼虫parenchymula 硅质骨针或海绵丝，或两者联合， 海绵属此纲。 生活于海洋或淡水,骨针非六放,海绵动物胚胎发育中有逆转现象，又有水沟系、发达的领细胞、骨针等特殊结构，这与其他多细胞动物显著不同，因此它们是单细胞动物向多细胞动物演化过程中发展起来的一个侧支，称为侧生动物。,2.6 海绵动物的分类地位,海绵动物门小结,内 容 回 顾与作业,1、多细胞起源于单细胞