两栖纲与爬行纲课件.PPT.ppt

第十八章 两栖纲 大约在古生代的泥盆纪末期（约3亿年前），地球上许多地区经过了造山和造陆运动，淡水面积变小，气候由潮湿温暖变为干燥炎热，引起生物界的变革。某些具有肺的动古代总鳍鱼类中的骨鳞鱼尝试登陆并获得成功。从而使骨鳞鱼成为古代两栖类的直接祖先。 第一节 从水生到陆生的转变 生命起源于水中，动物躯体结构大部分是水，所有的细胞活动也是在水环境下进行的。具有这种结构和功能的水生动物一旦登陆成功，将面临严峻的环境条件，存在一系列有待解决的矛盾。 一、水陆环境的主要差异 除了湿度条件具有最为明显的差异外，还有一些其它差异： 1、空气含氧量比水中充足 空气中所含氧气至少比水大20倍，空气中含氧量210mL/L，水中3~9mL/L。且氧气在水中的弥散率很低。 2、水的密度比空气大 水的密度比空气大1000倍，比粘液大100倍，水的密度与细胞原生质的密度相似。尽管水的密度比空气密度大得多，但却足以支持动物体重而漂浮，陆生动物则面临如何支持躯体并运动的问题。 3、水温的恒定性 水体是由含有巨大热能的介质构成，水温的变化幅度较小，海洋温度近于恒定。而陆地温度存在剧烈的变化。 4、陆地环境的多样性 复杂多样的陆地环境为动物的栖居、隐蔽等提供了较水域优越的条件。 陆地环境相对水环境来说，卵和幼体更容易受到保护，但同时面临发育方面的困难。 二、由水生过渡到陆生所面临的主要矛盾 鱼类的结构和功能适应水生生活，从水生过渡到陆生，环境条件发生了巨大变化，就使登陆动物面临一系列新的矛盾： 1、在陆地支持身体并完成运动 2、呼吸空气中的氧气 3、防止体内水分的蒸发 4、在陆地繁殖 5、维持体内生理生化活动所必需的温度条件 6、适应于陆地的感官和神经系统 三、五趾型附肢及其在脊椎动物演化史上的意义 鱼类由于浮力影响，只需借助尾和躯体的摆动（单支点杠杆运动）即可完成运动。陆地动物则由于空气密度较低，不仅需要强大的四肢支撑身体，抵御重力，而且还必须具有强有力的附肢和关节（多支点杠杆运动）以推动动物躯体在地面上移动。五趾型附肢就是这样的运动器官。 化石证据证明，古代总鳍鱼类（骨鳞鱼）所具有的叶状鳍，其骨骼结构与古代两栖类有惊人的相似。但与现代两栖类相比，肱骨、桡骨和尺骨均短小，显然处于多支点杠杆运动的萌芽阶段。有人推断，四足动物的肢骨，就是由古总鳍鱼的这种叶状鳍在陆地上作单支点杠杆运动的“陆地游泳”而逐渐发展起来的。五趾型四肢的出现使登陆成为可能。 由早期两栖类所开创的运动形式，在陆栖脊椎动物演化过程中以多样方式加以继承和发展。跳跃，增加了运动的灵活性；飞翔，扩展了动物的生存空间；直立行走，使动物运动发生了质的变化，解放前肢，能够使用工具。 第二节 两栖纲的主要特征 两栖类是从水生开始向陆生过渡的一个类群，具有初步适应于陆生的躯体结构，但受精和幼体发育在水中进行。幼体用鳃呼吸、没有成对的附肢，经过变态而陆上生活，这是两栖类区别于所有陆栖脊椎动物的根本特征。两栖类由于代谢水平低，保温和恒温机制不完善，为变温动物。 一、外形 现存两栖纲按生活方式不同、体形大致分为三类： 1、穴居种类为蠕虫状，四肢完全退化，如蚓螈。 2、水栖种类为鱼状，四肢趋于退化，如大鲵。 3、陆生种类为蛙状，是适应跳跃生活的特化种类。 具上、下颌，上颌背侧一对鼻孔，有鼻瓣；有一对突出的眼，具眼睑，但只能上下活动，瞬膜半透明；眼后一对圆形的鼓膜。 二、皮肤 皮肤裸露，富于腺体，是现代两栖类的显著特征。皮肤呼吸占有重要位置。某些水生种类及冬眠期间的两栖类，几乎全靠皮肤呼吸。 皮肤由表皮和真皮组成，富有腺体和血管，具有呼吸功能。皮肤表面有轻微的角质化现象，皮肤内有色素细胞，是一种带有色素的间充质细胞，在表皮和真皮均有分布。色素细胞有三种颜色，不同颜色配合及色素细胞变形能产生多种色泽，构成保护色。 皮肤腺主要是遍布全身的粘液腺，有些种类的某些粘液腺变为毒腺，粘液腺为多细胞腺体（泡状腺），与鱼类的单细胞腺体不一样，多细胞腺体下沉于皮肤深层，能够减少水分蒸发。粘液腺的基本功能是保护皮肤湿润和空气及水的可渗透性，也是两栖类通过蒸发冷却借以调节体温的一种途径。两栖类的皮肤对一些化合物的通过具有选择性，这对于调整体液浓度是十分重要的，并有助于陆生种类从环境向体内摄取水分。 三、骨骼 由于向陆生过渡，两栖类的骨骼和鱼类相比，发生了很大的变化，均由软骨和硬骨组成。分为中轴骨（头骨、脊柱、胸骨）和附肢骨。 1、脊柱 是由颈椎、躯干椎、荐椎和尾椎组成，颈椎和荐椎是陆生动物特征，简单，但脊椎骨数目（10~200）不定。陆生种类进化脊柱趋于变短，两栖类是一种特化现象，不代表总的进化趋势。 脊椎骨除少数水生种类为双凹形外，都为前凹和后凹，增大了椎体间的接触面，提高了支持重力的效能。椎弓前后方具有关节突