動物界進化史導論

討論動物界的進化史

插圖顯示了一個海床上，裡面有奇特的生物，包括錨定在海底的管狀蠕蟲和類似蟑螂的動物。 游泳生物有點像現代昆蟲。

圖1.藝術家的演繹描繪了寒武紀時期的一些生物。

隨著新的化石和分子證據改變流行的理論，有關動物界起源和進化史的許多問題仍在研究和辯論中。其中一些問題如下：動物在地球上生存了多長時間？動物界的最早成員是什麼，它們的共同祖先是什么生物？在5.3億年前的古生代寒武紀期間，動物的多樣性有所增加，但現代化石證據表明原始動物物種的存在時間更早。

·         後寒武紀演化

·         自檢：動物王國的進化史

 

寒武紀前的動物生活

寒武紀之前的時期被稱為埃迪卡拉期（從大約6.35億年前到5.43億年前），這是元古代晚期新元古代的最後時期（圖1）。據信，動物的早期生命被稱為Ediacaran生物群，是從此時的原生生物進化而來的。一些原生動物物種稱為鞭毛鞭毛，與最簡單的動物海綿中的軟骨細胞非常相似。除了它們的形態相似性，分子分析還揭示了其DNA中相似的序列同源性。

表A描述了地球歷史上的時代。 地球的歷史分為四個世代，即前阿爾奇時期，古細菌，原生動物，半生代。 最古老的時代，前Archean，橫跨地球歷史的開始，距今約38億年前。 太古宙時代跨越2.5到38億年前，而元古時代跨越5.7億到25億年前。 距今5.7億年前的古生代已細分為古生代，中生代和新生代時代。 從240到5.7億年前的古生代時代進一步劃分為七個時期：500到5.7億年前的寒武紀，435到5億年前的奧陶紀，410到4.35億年前的志留紀。從360到4.1億年前的泥盆紀，從330到3.6億年前的密西西比河， 從290到3.3億年前的賓夕法尼亞州，從240到2.9億年前的二疊紀。 從66到2.4億年前的中生代時代分為三個時期，三疊紀從205到2.4億年前，侏羅紀從138到2.05億年前，白堊紀從66到1.38億年前。 從6600萬年前到現代的新生代時代分為三個時代，即第三紀和第四紀。 第三時期跨越66至160萬年前。 第四紀跨越了160萬年前的現代。 圖B顯示了螺旋形的地質時期，從底部的地球歷史開始到頂部的現代時代開始。 生活的多樣性和復雜性在螺旋上升的頂部逐漸增加。 和二疊紀從240到2.9億年前 從66到2.4億年前的中生代時代分為三個時期，三疊紀從205到2.4億年前，侏羅紀從138到2.05億年前，白堊紀從66到1.38億年前。 從6600萬年前到現代的新生代時代分為三個時代，即第三紀和第四紀。 第三時期跨越66至160萬年前。 第四紀跨越了160萬年前的現代。 圖B顯示了螺旋形的地質時期，從底部的地球歷史開始到頂部的現代時代開始。 生活的多樣性和復雜性在螺旋上升的頂部逐漸增加。 和二疊紀從240到2.9億年前 從66到2.4億年前的中生代時代分為三個時期，三疊紀從205到2.4億年前，侏羅紀從138到2.05億年前，白堊紀從66到1.38億年前。 從6600萬年前到現代的新生代時代分為三個時代，即第三紀和第四紀。 第三時期跨越66至160萬年前。 第四紀跨越了160萬年前的現代。 圖B顯示了螺旋形的地質時期，從底部的地球歷史開始到頂部的現代時代開始。 生活的多樣性和復雜性在螺旋上升的頂部逐漸增加。 分為三個時期，三疊紀從205到2.4億年前，侏羅紀從138到2.05億年前，白堊紀從66到1.38億年前。 從6600萬年前到現代的新生代時代分為三個時代，即第三紀和第四紀。 第三時期跨越66至160萬年前。 第四紀跨越了160萬年前的現代。 圖B顯示了螺旋形的地質時期，從底部的地球歷史開始到頂部的現代時代開始。 生活的多樣性和復雜性在螺旋上升的頂部逐漸增加。 分為三個時期，三疊紀從205到2.4億年前，侏羅紀從138到2.05億年前，白堊紀從66到1.38億年前。 從6600萬年前到現代的新生代時代分為三個時代，即第三紀和第四紀。 第三時期跨越66至160萬年前。 第四紀跨越了160萬年前的現代。 圖B顯示了螺旋形的地質時期，從底部的地球歷史開始到頂部的現代時代開始。 生活的多樣性和復雜性在螺旋上升的頂部逐漸增加。 從6600萬年前到現代，分為三個時代，第三紀和第四紀。 第三時期跨越66至160萬年前。 第四紀跨越了160萬年前的現代。 圖B顯示了螺旋形的地質時期，從底部的地球歷史開始到頂部的現代時代開始。 生活的多樣性和復雜性在螺旋上升的頂部逐漸增加。 從6600萬年前到現代，分為三個時代，第三紀和第四紀。 第三時期跨越66至160萬年前。 第四紀跨越了160萬年前的現代。 圖B顯示了螺旋形的地質時期，從底部的地球歷史開始到頂部的現代時代開始。 生活的多樣性和復雜性在螺旋上升的頂部逐漸增加。

圖1.（a）地球的歷史分為時代，時代和時期。注意，Ediacaran時期始於元古生代，結束於寒武紀的寒武紀。（b）地質時間尺度上的階段表示為螺旋形。（來源：USGS對工作的修改）

人們長期以來認為，包括埃迪卡拉動物群在內的最早生命僅包括微小的，無柄的，柔軟的海洋生物。但是，近來越來越多的科學證據表明，在此期間甚至可能在Ediacaran時期之前，存在著更多種多樣且複雜的動物物種。

最近在南澳大利亞發現了化石，據信它們代表著最古老的具有堅硬身體部位的動物。這些海綿狀化石被命名為“ Coronacollina acula”，距今已有5.6億年之久，據信顯示它們存在著硬的身體部位和針刺，這些硬刺和針刺距離主體20-40厘米（估計長約5厘米）。Ediacaran時期的其他化石如圖2所示。

a部分顯示了一個化石，類似於一個輪子，輻條從中心輻射出來，並印在一塊岩石上。 b部分顯示了化石，其形狀類似於淚珠狀的葉子，並具有從中央肋骨放射出的凹槽。

圖2.（a）Cyclomedusa和（b）Dickinsonia的化石可追溯到6.5億年前的Ediacaran時期。（來源：“ Smith609” / Wikimedia Commons對作品的修改）

最近的另一次化石發現可能代表有史以來最早的動物物種。儘管此主張的有效性仍在調查中，但這些原始化石似乎是小的，一厘米長的海綿狀生物。這些來自南澳大利亞的化石可追溯到6.5億年，實際上將假定的動物置於冰河大滅絕事件之前，該事件標誌著低溫時代和Ediacaran期之間的過渡。在此發現之前，大多數科學家認為在Ediacaran時期之前沒有動物的生命。現在，許多科學家認為，動物實際上可能是在低溫時期進化的。

 

寒武紀爆炸

a-d部分顯示了四個三葉蟲化石。 全部為水滴狀，末端光滑。 下降約三分之一，身體被分割成水平的山脊。
寒武紀發生在大約542-488百萬年前，標誌著地球歷史上新動物門和動物多樣性發展最快。據認為，當今存在的大多數動物門系均在此期間起源，通常被稱為寒武紀爆發。在此期間，棘皮動物，軟體動物，蠕蟲，節肢動物和脊索動物出現了。寒武紀期間最主要的物種之一是三葉蟲，它是一種節肢動物，是最早具有視覺感的動物之一（圖1）。

 

圖1.這些化石（a-d）屬於三葉蟲，是在5.25億年前的寒武紀早期出現的滅絕節肢動物，在二疊紀末期的大規模滅絕過程中（約2.5億）從化石記錄中消失了幾年前。

寒武紀爆炸的原因還在爭論中。有許多理論試圖回答這個問題。環境變化可能為動物生活創造了更合適的環境。這些變化的例子包括大氣氧含量上升和寒武紀之前海洋鈣濃度的大幅增加（圖2）。

該圖顯示了地球大氣中氧氣的體積百分比。 直到6.25億年前，幾乎沒有氧氣。 氧氣水平在此期間開始迅速攀升，並在約2.75億年前達到峰值，約為35％。 在275至2.25億年前，氧氣含量急劇下降至約15％，然後再次上升，降至現代濃度22％。

圖2.大約3億年前，地球大氣中的氧氣濃度急劇上升。

一些科學家認為，一個廣闊的大陸架上有許多淺潟湖或水池，為大量不同類型的動物共存提供了必要的生存空間。也有人支持說這樣的理論，即物種之間的生態關係，例如食物網的變化，食物和空間的競爭以及掠食者與獵物的關係，被預備來促進物種的突然大規模進化。還有其他理論認為寒武紀爆炸的遺傳和發育原因。Hox控制基因的進化所提供的動物發展的形態靈活性和復雜性可能為寒武紀時期可能的動物形態增加提供了必要的機會。試圖解釋為什麼發生寒武紀爆炸的理論必須能夠為大規模動物多樣化提供正當的理由，並解釋為什麼它發生時才發生。有證據表明，上述兩種理論都支持和駁斥，答案很可能是這些理論和其他理論的結合。

但是，關於寒武紀時期動物多樣化的問題尚未解決。例如，我們不了解這麼短時間內這麼多物種的進化是如何發生的。在這個特定時間，生活真的有爆炸嗎？一些科學家質疑這種想法的正確性，因為越來越多的證據表明，寒武紀之前存在著更多的動物生命，而其他類似物種的所謂爆炸（或輻射）也發生在歷史的後期。此外，似乎在寒武紀時期就已經開始的廣泛的動物物種多樣化一直持續到下一個奧陶紀時期。儘管有一些爭論，

後寒武紀演化

古生代後寒武紀時期的特徵是動物的進一步進化以及許多新的階，科和種的出現。隨著動物門類的繼續多樣化，新物種適應了新的生態位。在寒武紀之後的奧陶紀時期，植物的生命首次出現在陸地上。這種變化使原先的水生動物物種入侵土地，直接以植物為食或腐爛的植被為食。由於大陸板塊運動，在整個古生代的剩餘時間裡溫度和濕度的持續變化，促使動物適應陸生的新發展，例如兩棲動物的肢體附件和爬行動物的表皮鱗片。

環境的變化通常會創造新的壁ni（生活空間），從而促進物種的迅速形成和多樣性的增加。另一方面，破壞火山活動的火山爆發和流星撞擊等災難性事件可能導致毀滅性的破壞性破壞。這種大規模滅絕的時期（圖1）在生命的進化記錄中屢屢發生，擦除了一些遺傳系，同時為其他進化為留下的空位創造了空間。二疊紀時代（和古生代）的結束標誌著地球歷史上最大的大規模滅絕事件，當時大約消滅了現存物種的95％。世界海洋中的一些主要門（例如三葉蟲）完全消失了。在陸地上，二疊紀爬行動物的一些主要物種的消失使得出現了一系列新的爬行動物，即恐龍。隨後的中生代時代的溫暖和穩定的氣候條件促進了恐龍的爆炸性多樣化，使其進入陸地，空氣和水中的每個可能的生態位。植物也輻射到新的景觀和空虛的壁ni中，

該圖顯示了滅絕強度百分數與存在前數百萬年的時間的關係。 消光強度在奧陶紀末期，泥盆紀末期，二疊紀末期，三疊紀末期和白堊紀末期之間的邊界處突增。

圖1.滅絕現像在地質時期反復發生。

在白堊紀末期發生了另一場大規模的滅絕事件，使中生代時代結束了。由於大的流星撞擊和大量的火山灰阻擋了入射的陽光，天空變黑並且溫度下降。植物死了，食草動物和食肉動物餓了，而且大多數是冷血的恐龍將其對景觀的控制權移交給了更多溫血的哺乳動物。在隨後的新生代時代，哺乳動物輻射到曾經被恐龍佔領的陸地和水生生態位中，而鳥類（其中一隻統治爬行動物的溫血分支）則成為空中專家。在新生代，開花植物的出現和優勢為昆蟲，鳥類和哺乳動物創造了新的壁ni。白堊紀晚期和新生代早期動物物種多樣性的變化也由於地球地理的劇烈變化而被促進，因為大陸板塊在地殼上滑動到其當前位置，使一些動物群孤立在島嶼和大陸上，或被山脈隔開或其他競爭對手的內海。在新生代早期，隨著草和珊瑚礁的進化，出現了新的生態系統。在新生代晚期，在冰期覆蓋高緯度的冰河時代，物種進一步滅絕，隨後形成物種，然後退縮，留下了新的開放空間供定殖。在新生代早期，隨著草和珊瑚礁的進化，出現了新的生態系統。在新生代晚期，在冰期覆蓋高緯度的冰河時代，物種進一步滅絕，隨後形成物種，然後退縮，留下了新的開放空間供定殖。在新生代早期，隨著草和珊瑚礁的進化，出現了新的生態系統。在新生代晚期，在冰期覆蓋高緯度的冰河時代，物種進一步滅絕，隨後形成物種，然後退縮，留下了新的開放空間供定殖。



古生物學家

自然歷史博物館包含滅絕動物的化石鑄件，以及有關這些動物如何進化，生活和死亡的信息。古生物學家是研究史前生活的科學家。他們使用化石來觀察和解釋生命如何在地球上進化，以及物種之間以及與環境的相互作用。古生物學者需要在生物學，生態學，化學，地質學和許多其他科學學科方面知識淵博。古生物學家的工作可能涉及野外研究：尋找和研究化石。除了挖掘和尋找化石外，古生物學家還準備化石以供進一步研究和分析。儘管恐龍可能是最早想到古生物學的動物，但古生物學家研究的內容從植物生命，真菌和魚類到海洋動物和鳥類。

地球科學或生物學的本科學位是邁向成為古生物學家的職業道路的好地方。大多數情況下，研究生學位是必要的。此外，在博物館或古生物學實驗室的工作經驗也很有用。

 

動物系統發育概論

繪製動物系統發育圖

為此，生物學家努力了解動物界成員以及整個生命的進化歷史和關係。系統發育的研究旨在確定係統之間的進化關係。目前，大多數生物學家將動物界劃分為35至40個門。科學家開發出系統樹，作為關於哪些物種從哪些祖先進化而來的假設

回顧直到最近，僅使用形態特徵和化石記錄來確定動物之間的系統發育關係。對解剖學特徵之間的區別和層次的科學理解提供了許多此類知識。但是，單獨使用此信息可能會產生誤導。形態特徵可能會通過進化歷史多次獨立地進化。動物之間的相似特徵可能看起來相似，但它們的潛在進化可能有很大差異。隨著分子技術的發展，除了傳統的形態學和化石數據，現代的系統發育學現在還通過遺傳和分子分析獲得了信息。隨著對遺傳學的日益了解，

分類動物

科學家們已經開發出一種分類方案，對動物界的所有成員進行分類，儘管大多數管理動物分類的“規則”都有例外（圖1）。主要根據形態和發育特徵（例如人體計劃）對動物進行分類。真實動物身體計劃的最突出特徵之一是它們在形態上是對稱的。這意味著它們的身體部位分佈沿軸是平衡的。其他特徵包括在發育過程中形成的組織層的數量，是否存在內部體腔以及胚胎髮育的其他特徵，例如嘴和肛門的起源。

真實的動物分為徑向對稱和雙邊對稱的動物。通常，較簡單且通常不活動的動物顯示出徑向對稱。具有徑向對稱性的動物通常還具有兩個胚芽胚層（內胚層和外胚層）發育的特徵，而具有兩側對稱性的動物通常具有第三個胚芽性胚芽層（中胚層）發育的特徵。具有三個胚層的動物，稱為三葉母細胞，其特徵還在於存在或不存在稱為腔體的體腔。體腔的存在提供許多優點，並且具有體腔的動物可以稱為真正的體腔動物或假體腔動物，這取決於引起該體腔的組織。腔皮動物又分為原生動物組和氘骨組，分為兩組。

後生動物或動物的系統發育樹分為沒有組織的副生動物和具有專門組織的杜鵑花。 副生動物包括Porifera或海綿。 Eumetazoans分支成放射狀的放射狀對稱的雙葉動物和Bilateria的放射狀的對稱性三葉動物。 放射狀輻射包括刺胞動物和十足動物（梳狀果凍）。 Bilateria分支成沒有體腔的Acoela，以及擁有體腔的Protostomia和Deuterostomia。 氘吻口包括脊索和棘皮動物。 原生動物分為桿毛蟲和and蟲。 蛻皮綱包括節肢動物和線蟲或round蟲。 惡風衣藻包括軟體動物，貓科動物，腕足動物，食管動物，輪蟲和側柏。

圖1.動物的系統樹以形態，化石和遺傳證據為基礎。

 

構建動物系統發生樹

當前對動物或後生動物門之間進化關係的了解始於區分具有真分化組織的“真”動物（稱為Eumetazoa）和不具有真分化組織（例如海綿）的動物門（稱為海綿動物）。Parazoa和Eumetazoa都從一種常見的祖先生物演化而來，該祖先類似於現今稱為鞭毛蟲的原生生物。這些原生質細胞非常類似於當今的海綿軟骨細胞（圖1）。

左圖顯示了鞭毛蟲，是單細胞抗議。 右圖顯示了在海綿內部排列的海綿軟骨細胞。 這兩個單元格看起來相同。 兩者均為蛋形，後端為錐形。 鞭毛從圓錐的寬闊部分伸出。

圖1.原生鞭毛的細胞類似於海綿軟骨細胞。鞭毛鞭毛鞭毛通過海綿吸水，從而可以提取營養並清除廢物。

Eumetazoa分為徑向對稱動物和雙邊對稱動物，因此分別分為進化枝Bilateria或Radiata。如前所述，刺鼻動物和ct足動物是具有真正徑向對稱性的動物門。所有其他的Eumetazoa都是Bilateria分支的成員。兩側對稱的動物進一步分為氘吻口（包括脊索和棘皮動物）和兩個不同的原生動物進化支（包括蛻皮動物和絨毛滋養動物）（圖2）。蛻皮綱包括線蟲和節肢動物。它們之所以如此命名，是因為它們是該組中最常見的特徵：骨骼蛻皮（稱為蛻皮）。惡風壺鼠以兩個結構特徵命名，每個特徵在進化枝中的某些門共同。

A部分顯示了蟑螂。 b部分顯示了線蟲體，其主體是固定在海底的細長桿。 細小的觸角從莖的頂部放射。 觸手和莖似一朵花。

圖2.蛻皮的動物，例如這些（a）馬達加斯加嘶嘶蟑螂，位於Ecdysozoa進化枝中。（b）獅龍類中有類人魚。這些觸角是一種被稱為熒光團的進食結構的一部分。（來源a：科羅拉多州立大學Whitney Cranshaw的工作修改，Bugwood.org；來源b：NOAA的工作修改）

 

系統發育的現代修訂

進化生物學家不斷地討論和完善種系分類。每年，都會出現新的證據，進一步改變系統發育樹圖描述的關係。

核酸和蛋白質分析極大地幫助了現代系統發育動物樹。這些數據來自各種分子來源，例如線粒體DNA，核DNA，核醣體RNA（rRNA）和某些細胞蛋白。由於分子證據的緣故，現代樹中的許多進化關係直到最近才被確定。例如，人們早就認為，以前分類的一組稱為lophophorates的動物，其中包括腕足動物和苔蘚動物，是原始的氘化動物。使用rRNA數據進行的廣泛分子分析發現，這些動物是原生動物，與肢體動物和軟體動物關係更為密切。這一發現可以區分原生動物進化枝，即次滋養體。分子數據也揭示了次滋養虫族內部的一些差異，

類似於導致次光子蟲進化枝的發現的分子研究也揭示了軟體動物，無節肢動物，節肢動物和線蟲之間關係的戲劇性重排，並形成了新的蛻皮動物進化枝。由於其分割的體型在形態學上的相似性，因此曾經認為肘節和節肢動物是密切相關的。但是，分子證據表明，節肢動物實際上與線蟲密切相關，而線蟲現在包括蛻皮動物進化支，而線蟲與軟體動物，桿毛足動物和其他種質都更接近。這兩個分支現在構成了原型。

由於分子分析，對以前的系統發生分類的另一個變化包括出現了一種全新的蠕蟲門，稱為Acoelomorpha。長期以來，人們一直認為這些無翅扁蟲屬蠕蟲門，因為它們具有類似的“扁蟲”形態。但是，分子分析表明這是一種錯誤的關係，最初表明acoels代表了一些最早分歧的雙邊生物的生活物種。最近對無聲形態的研究對此假設提出了質疑，並提出了與氘吻口的密切關係。這種新門的位置仍然存在爭議，但是科學家們認為，只要有足夠的分子數據，就可以確定其真實的系統發育。

動物形態與功能概論

描述動物界的常見形式和功能

儘管動物界的成員非常多樣化，但大多數動物具有某些特徵，可將它們與其他王國的生物區分開。所有動物都是真核生物，多細胞生物，幾乎所有動物都具有復雜的組織結構，具有分化和專門化的組織。大多數動物至少在某些生命階段具有運動能力。所有動物都需要食物，因此是異養的，會攝入其他活的或死亡的生物；此功能使它們與自養生物（例如大多數植物）區別開來，後者通過光合作用合成自身的營養素。作為異養生物，動物可能是食肉動物，食草動物，雜食動物或寄生蟲（圖1）。大多數動物都有性繁殖，其後代經歷了一系列發育過程，這些過程確立了確定的和固定的身體計劃。身體計劃是指動物的形態，由發育線索決定。

a部分顯示了一隻嘴裡有一條大魚的熊。 b部分顯示罐中的心臟。 長長的線狀蠕蟲從心臟延伸。

圖1.所有動物都是從食物中獲取能量的異養生物。（a）黑熊是雜食動物，吃植物和動物。（b）絲蟲Dirofilaria炎是一種寄生蟲，可從宿主體內獲取能量。如圖所示，它在蚊子中度過幼蟲期，在狗和其他哺乳動物的心臟中度過成年期。（來源a：美國農業部森林服務局的工作修改；來源b：克萊德·羅賓遜的工作修改）

·         身體計劃

·         在非常基本的分類級別上，根據真實動物的身體計劃的對稱類型，它們可以大致分為三類：徑向對稱，左右對稱和不對稱。所有類型的對稱性都非常適合滿足特定動物生活方式的獨特需求。

·         數個海綿在海底形成不規則的顛簸斑點。

·         圖1.海綿是不對稱的。（來源：安德魯·特納的作品修改）

·         不對稱是寄生蟲的獨特特徵（圖1）。

·         徑向對稱是指身體部位圍繞中心軸的排列，就像在水杯或餡餅中看到的那樣。只有少數動物表現出徑向對稱性。它導致動物的頂部和底部具有表面，但沒有左側和右側，也沒有正面或背面。可以將徑向對稱動物的兩半描述為帶有嘴的一側或“口腔側”，以及沒有嘴的一側（“口腔側”）。這種對稱形式標誌著Ctenophora和Cnidaria門的動物的身體計劃，包括水母和成年海葵（圖2a和2b）。徑向對稱使這些海洋生物（可能是久坐的或只能緩慢移動或漂浮的）能夠從各個方向平等地體驗環境。

·         a部分顯示了一個水母，它有細長的觸手，從柔軟的盤狀體放射出。 b部分顯示了一個坐在海床上的海葵，上面有厚厚的觸手，從杯狀的身體放射出。

·         圖2.（a）水母和（b）海葵徑向對稱。（信貸a：Robert Freiburger的工作修改；信貸b：Samuel Chow的工作修改）

·         有兩個對稱翼的黑蝴蝶。

·         圖3.蝴蝶左右對稱。（來源：Cory Zanker對工作的修改）

·         雙邊對稱涉及將動物通過矢狀平面進行劃分，從而產生左右兩半的鏡像，例如蝴蝶（圖3），蟹或人體的兩半。具有雙側對稱性的動物具有“頭”和“尾”（前部與後部），前部和後部（背側與腹側）以及左右兩側（圖4）。除具有徑向對稱性的動物外，所有真實的動物都是兩側對稱的。允許前後部（頭部和尾部）末端形成的雙側對稱性進化促進了一種現象，即所謂的頭顱化（Headization），這是指在動物的前端收集了一個有組織的神經系統。與最適合固定或受限運動生活方式的徑向對稱相反，雙邊對稱允許流線型和定向運動。用進化論的話

·         棘皮動物門中的動物（例如海星，沙錢和海膽）成年後表現出放射狀對稱性，但其幼蟲階段卻表現出雙邊對稱性。這稱為次要徑向對稱。據信它們是從兩側對稱的動物進化而來的。因此，它們被分類為左右對稱。

·         觀看此視頻，以快速了解不同類型的身體對稱性。

·        

·         動物的身體平面和空腔

·         站立的脊椎動物可以被幾個平面分開。甲矢狀面將身體分成左，右部分。一個正中面將身體正好在中間，使兩個相等的左右兩半。甲冠狀面（也稱為冠狀平面）分離從後面的前面。甲橫向平面（或，水平面）將所述動物分成上部分和下部分。有時將其稱為橫截面，如果橫向切口成一定角度，則稱為斜面。圖4說明了這些平面在山羊（四足動物）和人類上的分佈。

·    圖A顯示了山羊屍體的飛機。 矢狀中平面從前到後貫穿山羊的中部，左右分開。 額葉面也從前到後延伸，但將身體的上半部分與下半部分分開。 橫向平面橫穿山羊的中部，將身體的前半部分和後半部分分開。 插圖B顯示了人體的平面。 矢狀中平面從上到下延伸，將身體的左右兩半分開。 額葉面也從上到下延伸，將身體的前半部分和後半部分分開。 橫向平面在胸部和腹部之間解剖身體中部，將身體頂部與底部分開。 中線是一條假想的線，從上到下貫穿身體的中部。

·         圖4.顯示的是四足山羊和兩足動物的飛機。矢狀中平面將身體精確地分為左右兩半。正面將正面和背面分開，而橫向平面將身體分為上下兩部分。

·         脊椎動物具有許多定義的體腔，如圖5所示。其中兩個是主要的體腔，它們的內部包含較小的體腔。所述背側空腔包含頭部和椎（或脊）的空腔。該腹腔包含胸腔，又包含周圍的肺部和心包腔，包圍心臟的胸膜腔。腹腔還包含腹部盆腔，可以將其分為腹腔和盆腔。

·         插圖顯示了人體上部的橫截面側視圖。 眼睛上方和頭部後部的整個頭部區域以及從該區域到背部的細長條被陰影化以指示背腔。 頭被標記為顱腔，而背部下方的長而細的區域是脊髓腔。 身體前部的陰影很大的長方形區域表示腹腔。 它從上到下分別標記為胸腔，diaphragm肌（細線分隔區域），腹腔和骨盆腔。 腹腔和骨盆腔用細虛線隔開，並一起標記為腹腔骨盆腔。

·         圖5.脊椎動物有兩個主要的體腔。用綠色表示的背腔包含顱骨和脊椎腔。黃色表示的腹腔包含胸腔和腹腔腔。胸腔通過隔膜與腹腔腔分離。胸腔通過平行於骨盆骨骼的假想線分為腹腔和骨盆腔。（來源：NCI修改工作）

·         動物大小和形狀的限制

·         生活在水中的具有雙側對稱性的動物傾向於梭形形狀：這是一個在兩端呈錐形的管狀體。這種形狀減少了其在水中運動時對身體的阻力，並允許動物高速游泳。表1列出了各種動物的最大速度。某些類型的鯊魚可以每小時五十公里的速度游泳，而某些海豚可以每小時32到40公里的速度游泳。陸生動物的行進速度通常更快，儘管烏龜和蝸牛的速度明顯慢於獵豹。水生生物和陸生生物適應性的另一個不同之處在於，由於水的黏度比空氣高，水生生物的形狀受到水中拖曳力的限制。另一方面，居住在陸地上的生物主要受到重力的限制，阻力相對不重要。例如，鳥類的大多數適應是為了重力而不是阻力。

表1.陸生動物分類的最大速度

動物

速度（公里/小時）

速度（mph）

獵豹

113

70

季馬

77

48

狐狸

68

42

短鰭鯊

50

31

家貓

48

30

人的

45

28

海豚

32–40

20–25

鼠

13

8

蝸牛

0.05

0.03

·         大多數動物都有外骨骼，包括昆蟲，蜘蛛，蝎子，horse 、,和甲殼類。科學家估計，僅在昆蟲上，地球上就有超過3000萬種。外骨骼是堅硬的覆蓋物或外殼，可為動物帶來好處，例如防止受到天敵的傷害和水分流失（對於陸地動物而言）；它還提供了肌肉的附著。

·         作為節肢動物的堅韌而有抵抗力的外殼，外骨骼可以由堅硬的聚合物（例如甲殼質）構成，並經常使用礦物質（例如碳酸鈣）進行生物礦化。這與動物的表皮融合。外骨骼的向內生長，稱為頂點，起著肌肉附著點的作用，類似於高級動物的肌腱（圖1）。

·         插圖顯示了一個蟹爪，其上部較小，而下部較大。 頂點位於樞軸點上方和下方的大部分上。

·         圖1.頂點是節肢動物外骨骼上的向內生長，肌肉附著在骨骼上。蟹腿上的頂點位於爪支點的上方和下方。附著在肢尖上的肌肉的收縮拉動了爪的閉合。

·         為了生長，動物必須首先在舊的外骨骼下合成一個新的外骨骼，然後脫落或蛻變原始的外皮。如果不能在適當的時間進行蛻皮，這將限制動物的連續生長能力，並且可能會限制個體的成熟能力。必須顯著增加外骨骼的厚度，以適應重量的增加。據估計，體重增加一倍會使體重增加八倍。支撐這種重量所必需的幾丁質厚度的增加將大多數具有外骨骼的動物限制在相對較小的尺寸。相同的原理適用於內骨骼，但它們效率更高，因為肌肉附著在外部，因此更容易補償增加的質量。

·         具有內骨骼的動物的大小取決於支撐其他組織所需的骨骼系統的數量以及運動所需的肌肉數量。隨著身體尺寸的增加，骨骼和肌肉質量都會增加。動物可達到的速度是其整體大小與提供支撐和運動的骨骼和肌肉之間的平衡。

·         擴散對大小和發育的限製作用

·         細胞與其含水環境之間的養分和廢物交換是通過擴散過程進行的。無論是單細胞生物還是多細胞生物，所有活細胞都浸在液體中。擴散在特定距離內有效，並限制了單個細胞可以達到的大小。如果細胞是單細胞微生物，例如變形蟲，則可以通過擴散滿足其所有營養和廢物需求。如果細胞太大，則擴散是無效的，並且細胞的中心不能接受足夠的營養，也不能有效地消除其廢物。

·         理解有效擴散作為一種運輸手段的一個重要概念是表面積與體積之比。回想一下，任何三維物體都具有表面積和體積。這兩個量的比是表面體積比。考慮形狀像一個完美的球體的細胞：它具有一個4πR表面積2 πR，和（4/3）體積3。球的表面積與體積之比為3 / r；隨著細胞變大，其表面積與體積之比減小，從而使擴散效率降低。球形或動物的尺寸越大，其擁有的擴散表面積越小。

·         生產更大生物的解決方案是使它們變成多細胞的。專業化發生在復雜的生物體中，使細胞在執行更少的任務時變得更有效率。例如，循環系統帶來營養並清除廢物，而呼吸系統為細胞提供氧氣並清除細胞中的二氧化碳。其他器官系統已經發展了細胞和組織的進一步專業化，並有效地控制了身體功能。此外，表面體積比適用於動物發育的其他區域，例如肌肉質量與支撐骨架中的橫截面面積之間的關係，以及肌肉質量與熱量散發之間的關係。

·         訪問此交互式站點，以查看整個動物（斑馬魚胚胎）的細胞和亞細胞水平。使用縮放和導航功能進行虛擬納米檢查。

·         動物生物能學

·         所有動物都必須從攝入或吸收的食物中獲取能量。這些營養物質會轉化為三磷酸腺苷（ATP），以便短期儲存並被所有細胞使用。一些動物以糖原的形式存儲能量的時間略長一些，而另一些動物以專門脂肪組織中的甘油三酸酯的形式存儲能量的時間更長。沒有任何一種能源系統能達到100％的效率，而且動物的新陳代謝會以熱能形式產生廢能。如果動物可以保留熱量並保持相對恆定的體溫，則將其歸類為溫血動物，稱為吸熱。用於保存人體熱量的隔熱材料以毛皮，脂肪或羽毛的形式出現。在沒有絕緣的ectothermic 動物增加了對身體熱量的依賴。

·         動物在特定時間內消耗的能量稱為其代謝率。速率以焦耳，卡路里或千卡（1000卡路里）的形式進行各種度量。碳水化合物和蛋白質含量約為4.5至5 kcal / g，脂肪含量約為9 kcal / g。代謝率被估算為靜止吸熱動物的基礎代謝率（BMR），而在等溫放熱動物中則為標準代謝率（SMR）。男性的BMR為1600至1800 kcal /天，女性的BMR為1300至1500 kcal /天。即使採用隔熱材料，吸熱動物也需要大量能量來維持恆定的體溫。諸如鱷魚皮等的外熱體的SMR為60 kcal /天。

·         與體型有關的能量需求

·         較小的吸熱動物比較大的動物具有更大的表面積（表1）。因此，小動物比大動物以更快的速度散發熱量，並且需要更多的能量來維持恆定的內部溫度。這導致較小的吸熱動物具有比較大的吸熱動物更高的每體重BMR。

表1.相對代謝率

種類

彌撒

代謝速率

鼠標的照片

一個鼠標

35克

890 mm 3 0 2 / g體重/小時

大象的照片

一頭大象

4,500,000克

75 mm 3 0 2 / g體重/小時

·         與活動水平有關的能量需求

·         動物越活躍，維持該活動所需的能量就越多，其BMR或SMR越高。每天的平均能量消耗率約為動物的BMR或SMR的2-4倍。人類比大多數動物久坐不動，日平均速率僅為BMR的1.5倍。吸熱動物的飲食由其BMR決定。例如：草食動物所吃的草，葉或灌木的類型會影響其攝入的卡路里數量。草食動物食物的相對卡路里含量按降序排列是高草>豆類>短草> b（任何闊葉植物，而不是草）>次灌木>年生植物/雙年生植物。

·         與環境有關的能源需求

·         動物通過火炬適應極端溫度或食物供應。玉米粥是導致活動和代謝下降並使動物在不利條件下生存的過程。動物可以長時間使用Torpor，例如在冬季進入冬眠狀態，在這種情況下，它可以使動物保持體溫降低。在冬眠期間，松鼠的腹部溫度可以達到0°C（32°F），而熊的內部溫度則保持在大約37°C（99°F）的較高水平。

·         如果在夏季，高溫和少水的情況下發生玉米粥，那就叫做迷戀。一些沙漠動物使用它來度過一年中最艱苦的幾個月。每天都可能發生折返。這在蝙蝠和蜂鳥中可以看到。雖然較小動物的吸熱受表面積與體積之比的限制，但某些生物可能較小，但仍是吸熱的，因為它們在一天中最冷的那一天會每天使用玉米粥。當他們在一天中較冷的部分消耗更多的能量來維持體溫時，這可以節省能量。

 

動物原代組織簡介

討論動物中發現的組織結構

多細胞，複雜動物的組織有四種主要類型：上皮，結締組織，肌肉和神經。回想一下，組織是一組相似細胞，是一組執行相關功能的相似細胞。這些組織結合形成器官，例如皮膚或腎臟，在體內具有特定的專門功能。器官被組織成器官系統以執行功能；例子包括由心臟和血管組成的循環系統，以及由幾個器官組成的消化系統，包括胃，腸，肝和胰腺。器官系統匯聚成一個完整的有機體。

·         複雜的組織結構

·         作為多細胞生物，動物不同於植物和真菌，因為它們的細胞沒有細胞壁，它們的細胞可能嵌入細胞外基質（例如骨骼，皮膚或結締組織）中，並且它們的細胞具有獨特的細胞間通訊結構（例如間隙連接）。此外，動物擁有真菌和植物中不存在的獨特組織，可以使運動（肌肉組織）協調（神經組織）。動物的特徵還在於專門的結締組織，可為細胞和器官提供結構支持。這種結締組織構成細胞的細胞外環境，由有機和無機材料組成。在脊椎動物中，骨組織是一種支撐整個身體結構的結締組織。脊椎動物的複雜身體和活動需要這種支持組織。上皮組織覆蓋，排列，保護和分泌。上皮組織包括被膜的表皮，消化道和氣管的襯裡，並構成了高級動物的肝臟和腺體的導管。

·         動物界分為Parazoa（海綿）和Eumetazoa（所有其他動物）。作為非常簡單的動物，Parazoa組中的生物（“旁邊的動物”）不包含真正的專門組織。儘管它們確實具有執行不同功能的專門細胞，但這些細胞並未組織成組織。這些生物被認為是動物，因為它們缺乏自己製作食物的能力。具有真實組織的動物屬於Eumetazoa組（“真實動物”）。當我們想到動物時，通常會想到Eumetazoans，因為大多數動物都屬於此類。

·         真實動物中不同類型的組織負責執行有機體的特定功能。組織的這種分化和專業化是實現如此驚人的動物多樣性的一部分。例如，神經組織和肌肉組織的進化導致動物具有獨特的能力，能夠迅速感知並響應其環境變化。這使動物能夠在必須與其他物種競爭以滿足其營養需求的環境中生存。

上皮組織

上皮組織覆蓋體內器官和結構的外部，並在單層或多層細胞中排列器官的內腔。上皮細胞的類型按存在的細胞形狀和細胞層數分類。由單層細胞組成的上皮細胞稱為簡單上皮細胞; 由多層組成的上皮組織稱為分層上皮。表1總結了不同類型的上皮組織。

表1.不同類型的上皮組織

單元格形狀

描述

位置

鱗狀的

扁平，不規則圓形

簡單：肺泡，毛細血管分層：皮膚，口腔，陰道

立方形的

立方體形，中心核

腺，腎小管

柱狀

高大，狹窄，沿著細胞核的核高大，狹窄，沿著細胞核的核

簡單：消化道假分層：呼吸道

過渡性的

圓形，簡單，但分層

膀胱

鱗狀上皮細胞

鱗狀上皮細胞通常為圓形，扁平狀，並具有位於中央的小核。單元格輪廓略微不規則，單元格相互配合以形成覆蓋物或襯裡。當細胞排列在單層（簡單的上皮細胞）中時，它們會促進組織中的擴散，例如肺中氣體交換的區域以及毛細血管中營養物質和廢物的交換。

插圖A顯示了具有中心核的不規則形狀的細胞。 顯微照片B顯示了來自人宮頸的鱗狀細胞的橫截面。 在上層，細胞似乎緊密堆積。 在它們的中間層中，它們看起來更鬆散地堆積，而在較低的層中，它們則更平坦且細長。

圖1.鱗狀上皮細胞（a）的形狀略微不規則，並有一個位於中心的小核。這些細胞可以分層，如（b）子宮頸標本所示。（b：Ed Uthman的工作修改； Matt Russell的比例尺數據）

圖1a圖示了一層鱗狀細胞，其膜結合在一起形成上皮。圖像圖1b顯示了分層排列的鱗狀上皮細胞，需要保護身體免受外部磨損和損傷。這被稱為分層的鱗狀上皮，發生在皮膚以及口腔和陰道內的組織中。

立方上皮

如圖2所示，立方形的上皮細胞是具有單個中央核的立方體形狀。它們最普遍存在於代表準備和分泌腺體物質的全身腺組織中的簡單上皮的單層中。它們還存在於腎小管壁以及腎臟和肝臟的導管中。

插圖顯示了成圓形的圓形形狀的細胞，形狀像餡餅。 圓的中心是空的。 這些細胞圈中的三個聚集在一起。

圖2.哺乳動物腎臟中的簡單小管狀上皮細胞系小管，它們參與過濾血液。

柱狀上皮細胞

插圖顯示高大的柱狀細胞並排排列。 每個細胞的細胞核位於底部附近，纖毛從頂部開始延伸。 在柱狀上皮細胞中散佈著兩個卵形杯狀細胞。 比柱狀細胞短的杯狀細胞與腸腔直接接觸。 在柱狀細胞下面是一層水平細胞。

圖3.簡單的柱狀上皮細胞從消化道吸收物質。杯狀細胞將粘液分泌到消化道腔中。

柱狀上皮細胞比寬上的細胞高：它們類似於上皮層中的一堆柱，並且最常見於單層排列。消化道中柱狀上皮細胞的細胞核似乎排列在細胞的底部，如圖3所示。這些細胞吸收消化道內腔中的物質，並準備通過循環系統進入體內。和淋巴系統。

呼吸道內的柱狀上皮細胞似乎是分層的。但是，每個細胞都附著在組織的基膜上，因此它們是簡單的組織。細胞核被佈置在不同的水平在細胞層，使其顯得好像有多於一個的層，如在圖4所見這就是所謂的假复，柱狀上皮細胞。這種細胞覆蓋物在細胞的頂表面或自由表面具有纖毛。纖毛增強了粘液和滯留顆粒從呼吸道的運動，有助於保護系統免受侵入人體的有害微生物和有害物質的侵害。杯狀細胞散佈在某些組織中（例如氣管內襯）。杯狀細胞含有粘液，這些粘液會捕獲刺激物，在氣管的情況下，這些粘液會阻止這些刺激物進入肺部。

插圖顯示了並排排列的柱狀細胞。 單元格在頂部寬，在底部薄。 較短的柱狀細胞散佈在較高的柱狀細胞的下部，較薄部分之間。 這些細胞中的一些延伸到上皮的表面，但是它們的頂部非常薄。 高圓柱狀細胞的細胞核位於頂部附近，較短的圓柱狀細胞的細胞核位於底部附近，從而呈現出兩層細胞的外觀。 纖毛從高大的柱狀細胞的頂部延伸。 卵形杯狀細胞散佈在柱狀上皮細胞之間。 在柱狀細胞下面是一層水平細胞。

圖4.偽分層的圓柱狀上皮細胞系在呼吸道內。它們存在於一層中，但是原子核在不同級別上的排列使得似乎存在一層以上。杯狀細胞散佈在柱狀上皮細胞之間，將粘液分泌到呼吸道中。

過渡上皮

過渡或尿道上皮細胞僅出現在泌尿系統中，主要出現在膀胱和輸尿管中。這些細胞排列成分層狀，但是它們具有在鬆弛的空膀胱中彼此堆疊的能力，如圖5所示。隨著膀胱的填充，上皮層會展開並擴展為保持引入其中的尿液量。隨著膀胱的充盈，它會膨脹，襯裡也會變薄。換句話說，組織從厚變薄。

插圖顯示了高大的菱形單元，一個在另一個之上。

圖5.膀胱的過渡上皮會根據膀胱的充盈程度而發生厚度變化。

a.  結締組織

b.    結締組織由基質組成，基質由活細胞和稱為基質的非生物物質組成。磨碎的物質由有機物質（通常是蛋白質）和無機物質（通常是礦物質或水）製成。結締組織的主要細胞是成纖維細胞。該細胞使幾乎所有結締組織中都存在纖維。成纖維細胞是運動的，能夠進行有絲分裂，並且能夠合成任何需要的結締組織。在某些組織中可以發現巨噬細胞，淋巴細胞以及偶爾的白細胞。一些組織具有專門的細胞，而其他組織則沒有。該矩陣在結締組織中賦予組織密度。當結締組織具有高濃度的細胞或纖維時，它具有成比例的密度較小的基質。

c.     在結締組織中發現的有機部分或蛋白質纖維是膠原，彈性或網狀纖維。膠原蛋白纖維為組織提供強度，防止其被撕裂或與周圍組織分離。彈性纖維由蛋白質彈性蛋白製成。這種纖維可以拉伸到其長度的一半，然後恢復其原始尺寸和形狀。彈性纖維為組織提供柔韌性。網狀纖維是結締組織中發現的第三種蛋白質纖維。這種纖維由膠原蛋白細線組成，形成纖維網絡以支撐與其相連的組織和其他器官。表1總結了各種類型的結締組織，組成它們的細胞和纖維的類型以及組織的樣本位置。

表1.結締組織

組織

細胞

纖維類

位置

鬆散/乳暈

成纖維細胞，巨噬細胞，一些淋巴細胞，一些中性粒細胞

少數：膠原蛋白，彈性，網狀

血管周圍；錨定上皮

緻密的纖維結締組織

成纖維細胞，巨噬細胞，

主要是膠原蛋白

不規則：皮膚規則：肌腱，韌帶

軟骨

軟骨細胞，成軟骨細胞

透明質酸：少量膠原纖維軟骨：大量膠原蛋白

鯊魚骨骼，胎兒骨骼，人耳，椎間盤

骨

成骨細胞，骨細胞，破骨細胞

一些：膠原蛋白，彈性

脊椎動物骨骼

脂肪

脂肪細胞

幾個

脂肪（脂肪）

血液

紅細胞，白細胞

沒有

血液

d.   鬆散/小結締組織

e.    插圖顯示了較粗的膠原纖維和較細的彈性纖維，它們以不規則的網絡鬆散地編織在一起。 卵形成纖維細胞散佈在纖維之間。

f.      圖1.疏鬆的結締組織由鬆散編織的膠原蛋白和彈性纖維組成。結締組織基質的纖維和其他成分由成纖維細胞分泌。

g.    疏鬆結締組織，也稱為乳暈結締組織，具有結締組織所有成分的採樣。如圖1所示，疏鬆的結締組織中有一些成纖維細胞。巨噬細胞也存在。膠原纖維相對較寬，可染成淺粉紅色，而彈性纖維較薄，可染成深藍色至黑色。組織的形成的元件之間的空間被基質填充。結締組織中的物質使它具有疏鬆的稠度，類似於被拉開的棉球。在每個血管周圍都發現疏鬆的結締組織，有助於將血管固定在適當的位置。在大多數人體器官周圍和之間也發現了組織。總而言之，乳暈組織堅韌但柔韌，並且包含膜。

h.   纖維結締組織

i.      纖維結締組織含有大量膠原纖維，細胞或基質材料很少。纖維可以不規則或規則排列，股線平行排列。在身體各個方向（例如皮膚的真皮層）產生應力的區域中發現了不規則排列的纖維結締組織。如圖2所示，規則的纖維結締組織存在於肌腱（將肌肉連接到骨骼）和韌帶（將骨骼連接到骨骼）中。

j.      插圖顯示了緊密編織在一起的平行膠原纖維。 細小的成纖維細胞散佈在膠原纖維中。

k.     圖2.肌腱的纖維結締組織具有平行排列的膠原纖維束。

l.     軟骨

m.   軟骨是結締組織，具有大量基質和可變數量的纖維。這種稱為軟骨細胞的細胞構成了組織的基質和纖維。軟骨細胞存在於稱為腔隙的組織內的空間中。

n.    插圖顯示了嵌入基質中的成對軟骨細胞。 單元格彼此面對的部分是平坦的，外表面是圓形的。 每個細胞都有一個小的圓形核。

o.     圖3.透明軟骨由一個基質組成，該基質中嵌有稱為軟骨細胞的細胞。軟骨細胞存在於稱為腔腔的基質的腔中。

p.    膠原蛋白和彈性纖維很少的軟骨是透明軟骨，如圖3所示。腔隙隨機散佈在整個組織中，基質呈乳白色或擦洗的外觀，帶有常規的組織學染色。鯊魚具有軟骨骨骼，在特定的出生前發育階段幾乎具有整個人類骨骼。這種軟骨的殘餘殘留在人鼻子的外部。在長骨的末端也發現了透明軟骨，減少了摩擦並緩衝了這些骨的關節。

q.    彈性軟骨具有大量的彈性纖維，因此具有極大的柔韌性。大多數脊椎動物的耳朵中都含有這種軟骨，喉部或發聲盒也有這種軟骨。纖維軟骨含有大量的膠原纖維，賦予組織巨大的力量。纖維軟骨包括脊椎動物中的椎間盤。在膝蓋和肩膀等活動關節中發現的透明軟骨會因年齡或外傷而受損。受損的透明軟骨被纖維軟骨代替，導致關節變“僵硬”。

r.     骨

s.     骨或骨組織是結締組織，具有大量的兩種不同類型的基質材料。有機基質類似於在其他結締組織中發現的基質材料，包括一定數量的膠原蛋白和彈性纖維。這使組織具有強度和柔韌性。無機基質由賦予組織硬度的無機鹽（主要是鈣鹽）組成。如果基質中沒有足夠的有機物質，則組織會破裂；如果基質中沒有足夠的無機材料，則組織會彎曲。

t.      骨骼中存在三種類型的細胞：成骨細胞，成骨細胞和破骨細胞。成骨細胞在使骨骼生長和重塑中很活躍。成骨細胞將骨材料沉積到基質中，並且在基質圍繞它們後，它們繼續存活，但以骨細胞的代謝狀態降低。骨腔中發現骨細胞。破骨細胞在分解骨骼以進行骨骼重塑方面很活躍，並且它們提供了儲存在組織中的鈣的通道。破骨細胞通常存在於組織表面。

u.    骨可分為兩種：緊湊型和海綿型。在長骨的軸（或骨幹）和扁平骨的表面中發現了緊密的骨頭，而在長骨的末端（或骨epi）中發現了海綿狀的骨頭。緊密的骨組織成稱為骨的亞基，如圖4所示。在Haversian運河的結構中心發現血管和神經，周圍有放射狀的腔隙，稱為薄層。在腔間看到的波浪線是稱為小管的微通道; 它們連接腔，以幫助細胞之間的擴散。海綿狀骨由稱為小樑的小板製成這些板塊可以起到支撐海綿狀骨強度的作用。隨著時間的流逝，這些板會破裂，導致骨骼的彈性降低。骨組織形成脊椎動物的內部骨骼，為動物提供結構和肌腱的附著點。

v.     插圖A顯示了長骨的橫截面，其兩端均具有較寬的突起。 外部是緊實的骨頭。 緊密的骨頭內部是由網狀小骨製成的多孔海綿狀骨頭。 海綿狀骨頭填充了骨頭兩端的寬闊部分。 在中間，海綿狀骨內部存在空洞。 圖B顯示了幾個緊密的骨中聚集在一起的圓形骨。 每個骨質骨的中心都有一個開口，稱為哈弗斯運河，裡面充滿了血液，淋巴管和神經。 哈弗斯運河周圍的薄層類似於年輪。 腔隙是薄片之間的環中的寬闊空間。 稱為小管的微通道通過環從哈弗斯中央運河向外輻射，將腔連接在一起。 插圖C顯示圍繞骨頭外部的小破骨細胞。 較大的破骨細胞也位於外表面，在骨骼中形成中空。 骨細胞是腔中的長而細的細胞。

w.    圖4.（a）緊密的骨骼是骨骼外表面上的緻密基質。緊密骨內部的海綿狀骨上有網狀小梁。（b）緊密的骨頭組織成稱為骨的環。在哈弗斯河中央運河中發現了血管，神經和淋巴管。哈弗爾運河周圍環繞著薄片環。在薄片之間是稱為腔的腔。小管是將腔連接在一起的微通道。（c）成骨細胞圍繞骨骼的外部。破骨細胞在骨中鑽出隧道，在腔中發現骨細胞。

x.    脂肪組織

y.     插圖顯示形狀不規則的細胞，其微小核聚集在細胞外膜旁。

z.     圖5.脂肪是一種結締組織，由稱為脂肪細胞的細胞組成。脂肪細胞的小核位於細胞邊緣。

aa.  脂肪組織或脂肪組織即使沒有成纖維細胞或真正的基質，只含有少量纖維，也被視為結締組織。脂肪組織由稱為脂肪細胞的細胞組成，這些細胞以甘油三酸酯的形式收集和儲存脂肪，以進行能量代謝。脂肪組織還可以起到隔熱作用，幫助維持體溫，使動物吸熱，並且可以起到緩衝作用，防止對人體器官的損害。在顯微鏡下，如圖5所示，在進行觀察的材料加工過程中，由於脂肪的提取，脂肪組織細胞顯得空了，圖像中的細線是細胞膜，細胞核是小的黑點。在細胞的邊緣。

bb.     血液

cc.  血液被認為是一種結締組織，因為它具有基質，如圖6所示。活細胞類型是紅細胞（RBC）（也稱為紅細胞）和白細胞（WBC）（也稱為白細胞）。全血的流體部分，即其基質，通常稱為血漿。

dd.  顯示了不同類型的血細胞。 紅細胞呈盤狀，中央有凹痕。 血小板比紅細胞小得多，狹窄而長。 中性粒細胞，嗜酸性粒細胞，淋巴細胞，單核細胞和嗜鹼性粒細胞都是紅細胞直徑的大約三倍，並且是圓形的。 它們的細胞核形狀不同，並且細胞質中是否存在顆粒。 巨噬細胞是最大的細胞類型，其偽足使它們具有不規則形狀。

ee.   圖6.血液是一種結締組織，具有一種稱為血漿的流體基質，並且沒有纖維。紅細胞（紅細胞）是主要的細胞類型，參與氧氣和二氧化碳的運輸。還存在參與免疫應答的各種白細胞（白細胞）。

ff.    在血液中發現最多的細胞是紅細胞。血液樣本中的紅細胞數以百萬計：靈長類動物中的平均紅細胞數量為每微升4.7至5.5百萬個細胞。在一個物種中，紅細胞的大小始終相同，但物種之間的大小卻有所不同。例如，靈長類紅細胞的平均直徑為7.5 µl，狗接近7.0 µl，而貓的RBC直徑為5.9 µl。綿羊的紅細胞甚至更小，為4.6 µl。當哺乳動物的紅細胞從製造它們的骨髓中釋放出來時，它們的核和線粒體就會丟失。魚，兩棲動物和禽類紅細胞在其整個生命過程中都保持其細胞核和線粒體。紅細胞的主要工作是將氧氣運送並輸送到組織。

gg.  白細胞是在外周血中發現的主要白細胞。血液中有數千個白細胞，測量範圍表示為：靈長類動物的計數範圍為每微升4,800至10,800個細胞，狗的範圍為每微升5,600至19,200個細胞，貓為每微升8,000至25,000的細胞，牛為4,000至12,000個細胞每微升，豬從11,000到22,000個細胞。

hh.  淋巴細胞主要在對外來抗原或物質的免疫反應中起作用。不同類型的淋巴細胞產生針對外源抗原定制的抗體，並控制那些抗體的產生。中性粒細胞是吞噬細胞，它們參與了抵抗微生物入侵者的早期防禦體系之一，有助於清除進入人體的細菌。在外周血中發現的另一種白細胞是單核細胞。單核細胞產生吞噬巨噬細胞，這些巨噬細胞可以清除體內的死細胞和受損細胞，無論它們是外來的還是來自宿主動物。血液中另外兩個白細胞是嗜酸性粒細胞和嗜鹼性粒細胞，兩者都有助於促進炎症反應。

ii.     細胞中略微顆粒的物質是骨髓中細胞的細胞質片段。這稱為血小板或血小板。血小板參與導致血液凝結的階段，以停止通過受損血管的出血。血液具有多種功能，但主要是通過身體輸送物質，將營養物質帶入細胞並從細胞中清除廢物。

jj. 病理學家

kk.   病理學家是專門從事實驗室檢查動物（包括人）疾病的醫生或獸醫。這些專業人員完成了醫學院的學業，並在醫學中心接受了廣泛的研究生居住。病理學家可能會監督臨床實驗室，以評估人體組織和血液樣本以檢測疾病或感染。他們通過顯微鏡檢查組織標本，以識別癌症和其他疾病。一些病理學家進行屍檢以確定死亡原因和疾病進展。

ll.  肌肉和神經組織

mm.  肌肉組織

nn.  動物體內的肌肉有三種類型：平滑，骨骼和心臟。它們的區別在於是否存在條紋或條帶，原子核的數量和位置，是自願控制還是非自願控制以及它們在體內的位置。表1總結了這些差異。

表1.肌肉類型

肌肉類型

條紋

細胞核

控制

位置

光滑

沒有

單人房，居中

非自願

內臟器官

骨骼的

是

許多，在外圍

自主性

骨骼肌

心臟的

是

單人房，居中

非自願

心

oo. 平滑肌

pp.  平滑肌的細胞沒有條紋。它具有單個位於中心的核，如圖1所示。平滑肌的收縮發生在非自願的自主神經控制下，並響應於組織中的局部條件。平滑肌組織也被稱為非橫紋肌組織，因為它缺乏骨骼肌和心肌的條帶狀外觀。血管壁，消化系統的管和生殖系統的管主要由平滑肌組成。

qq. 骨骼肌

rr.    骨骼肌由於收縮蛋白肌動蛋白和肌球蛋白的排列而在其細胞內具有條紋。這些肌肉細胞相對較長，沿細胞邊緣有多個核。骨骼肌處於自願的軀體神經系統控制之下，存在於移動骨骼的肌肉中。圖1說明了骨骼肌的組織學。

ss.  心臟肌肉

tt.    如圖1所示，心肌僅在心臟中發現。像骨骼肌一樣，它的細胞內有交叉條紋，但心肌則有一個位於中央的單個核。心肌不受自願控制，但會受到自主神經系統的影響而加速或減慢。心肌細胞的附加功能是一條線，當其鄰接該行中的下一個心臟細胞時，該線沿細胞末端延伸。這條線稱為插層式椎間盤：它有助於使電脈衝有效地從一個細胞傳遞到另一個細胞，並保持相鄰心臟細胞之間的牢固連接。

uu. 平滑肌細胞長且排列成平行帶。 每個細胞都有一個長而窄的核。 骨骼肌細胞也長，但跨過它們有條紋，每個細胞有許多小核。 心肌比平滑肌或骨骼肌細胞短，並且每個細胞都有一個核。

vv.   圖1.平滑肌細胞沒有條紋，而骨骼肌細胞卻沒有。心肌細胞具有條紋，但與多核骨骼細胞不同，它們僅具有一個核。心肌組織還具有插入的椎間盤，沿著質膜延伸的特殊區域，這些區域會連接相鄰的心肌細胞，並有助於將電脈衝從一個細胞傳遞到另一個細胞。

ww.   神經組織

xx.  插圖顯示了具有卵形細胞體的神經元。 樹枝狀的齒狀體從身體的三個側面延伸。 細長的軸突從第四側延伸。 在軸突的末端是分支狀的末端。 稱為少突膠質細胞的細胞在軸突旁生長。 少突膠質細胞的突起包裹在軸突周圍，形成髓鞘。 鞘部分之間的間隙稱為Ranvier節點。 另一個稱為星形膠質細胞的細胞坐在軸突旁邊。

yy.   圖2.神經元圖

zz.  神經組織由專門用來接收和傳輸來自身體特定區域的電脈衝並將其發送到體內特定位置的細胞組成。神經系統的主要細胞是神經元，如圖2所示。

aaa.    具有中央核的大結構是神經元的細胞體。來自細胞體的投射物要么是專門用於接收輸入的樹突，要么是專門用於傳輸脈衝的單個軸突。還顯示了一些神經膠質細胞。星形膠質細胞調節神經細胞的化學環境，少突膠質細胞使軸突絕緣，因此電神經衝動得以更有效地傳遞。其他未顯示的神經膠質細胞支持神經元的營養和廢物需求。一些神經膠質細胞具有吞噬功能，可以從組織中清除碎屑或受損細胞。神經由神經元和神經膠質細胞組成。

動物繁殖概論

討論動物繁殖的方法和特徵

大多數動物是二倍體生物，這意味著它們的身體（體細胞）是二倍體，單倍體生殖（配子）細胞是通過減數分裂產生的。存在一些例外情況：例如，在蜜蜂，黃蜂和螞蟻中，雄性是單倍體，因為它是從未受精卵發育而來的。大多數動物都會進行有性生殖。這個事實將動物與真菌，原生生物和細菌區分開來，而無性繁殖是常見的還是排他的。然而，儘管幾乎所有這些動物的生命週期也都處於性生活階段，但是少數群體，如刺胞動物，扁蟲和round蟲卻會進行無性繁殖。

·         動物繁殖與發展的過程

·         在有性生殖過程中，一個物種的雄性和雌性個體的單倍體配子在一個稱為受精的過程中結合。通常，活動力小的雄性精子受精的卵要大得多。此過程會產生稱為受精卵的二倍體受精卵。

·         一些動物物種（包括海星和海葵以及一些昆蟲，爬行動物和魚類）能夠無性繁殖。固定水生動物無性繁殖的最常見形式包括出芽和破碎，其中一部分父母個體可以分離並成長為新個體。相反，在某些昆蟲和脊椎動物中發現的一種無性繁殖形式稱為孤雌生殖（或“處女開始”），未受精卵可發育成新的雄性後代。這種孤雌生殖類型稱為單倍體。這些類型的無性繁殖會產生遺傳上相同的後代，從進化適應性的角度來看，這是不利的，因為有害突變的潛在積累。然而，

·         插圖A顯示了蚱hopper的卵，若蟲和成蟲階段。 若蟲階段在外觀上與成年階段相似，但是較小。 插圖B顯示了蝴蝶的卵，幼蟲，和成蟲階段。 butterfly是蝴蝶從幼蟲轉變為成年階段時形成的繭。 有翅的成年蝴蝶看起來與毛毛蟲的幼蟲完全不同。

·         圖1.（a）蚱hopper經歷了不完全的變態。（b）蝴蝶完全變態。（信貸：SE Snodgrass，USDA）

·         受精後，發生了一系列發育階段，在此階段建立了主要的胚芽層並重組以形成胚胎。在此過程中，動物組織開始專門化並組織成器官和器官系統，從而決定其未來的形態和生理學。有些動物，例如蚱hopper，會經歷不完全的變態，其中幼小類似於成年。其他動物（例如某些昆蟲）會經歷完全變態，其中個體進入一個或多個幼蟲階段，其結構和功能可能與成蟲不同（圖1）。對於後者，年輕人和成年人的飲食可能不同，從而限制了他們之間爭奪食物的競爭。不論某個物種經歷了完全變態還是不完全變態，

·         動物的發育過程始於合子的裂解或一系列有絲分裂的細胞分裂（圖2）。三個細胞分裂將單細胞合子轉化為八細胞結構。進一步的細胞分裂和現有細胞的重新排列後，形成了一個稱為囊胚的6-32孔空心結構。接下來，囊泡在稱為胃成膜的過程中經歷進一步的細胞分裂和細胞重排。這導致下一個發育階段，形成原腸胚，其中形成將來消化腔。不同的細胞層（稱為細菌層））在氣化過程中形成。這些細菌層被編程為在稱為器官發生的過程中發展成某些組織類型，器官和器官系統。

·         圖的左半部分顯示了單細胞合子。 最初的分裂或細胞分裂會產生一團細胞，稱為八細胞階段。 細胞在分裂過程中不會生長，因此八細胞階段的球直徑與合子大致相同。 進一步的切割會導致一個空心的球囊，稱為囊胚。 胃造氣後，部分細胞球內陷，形成稱為胚孔的腔。

·         圖2.在胚胎髮育過程中，合子經歷了一系列有絲分裂的細胞分裂或分裂，形成了一個八細胞階段，然後是一個空心囊胚。在稱為胃造瘻的過程中，囊泡向內折疊，在胃小腸中形成空腔。

胚胎學發展

大多數動物在胚胎髮育過程中都會經歷組織分離成胚芽層的過程。回想一下，這些胚芽層是在胃形成過程中形成的，並且預先確定會發育成動物的特殊組織和器官。動物會發育兩個或三個胚芽層（圖1）。表現出徑向對稱性的動物會發育兩個胚層，即內層（內胚層）和外層（外胚層）。這些動物被稱為雙母細胞。雙母細胞在內胚層和外胚層之間有一個無生命的層。較複雜的動物（具有雙邊對稱性的動物）會形成三個組織層：內層（內胚層），外層（外胚層）和中間層（中胚層）。具有三層組織的動物稱為成纖維細胞。

左圖顯示了雙原細胞的兩個胚芽層。 內層是內胚層，外層是外胚層。 非生命層夾在內胚層和外胚層之間。 右圖顯示了三葉母細胞的三個胚芽層。 像雙倍體一樣，三倍體具有內部內胚層和外部外胚層。 夾在這兩層之間的是活的中胚層。

圖1.在胚胎髮生過程中，雙成纖維細胞發育出兩個胚芽層：外胚層和內胚層。三葉母細胞在內胚層和外胚層之間形成第三層（中胚層）。

對三個細菌層的每一層進行編程，以產生特定的身體組織和器官。內胚層引起消化道的內壁（包括胃，腸，肝和胰腺），以及呼吸道的氣管，支氣管和肺的內壁以及其他一些結構。外胚層發展成身體表面的上皮外覆蓋，中樞神經系統和其他一些結構。中胚層是第三胚層；它在三葉母細胞的內胚層和外胚層之間形成。該細菌層會產生所有肌肉組織（包括心臟的心臟組織和腸道肌肉），結締組織（例如骨骼和血細胞）以及大多數其他內臟器官（例如腎臟和脾臟）。

有無體腔

具有三個胚層（成胚細胞）的動物的進一步細分導致動物分離，這些動物可能發育出源自中胚層的體內腔，稱為腔腔，而那些沒有。這種內襯上皮細胞的腔腔代表一個通常充滿液體的空間，該空間位於內臟器官和體壁之間。它容納許多器官，例如消化系統，腎臟，生殖器官和心臟，並包含循環系統。在某些動物（如哺乳動物）中，被稱為胸膜腔的胸腔部分為肺部呼吸提供了空間。體腔的演變與許多功能優勢有關。首先，腔室為主要器官系統提供緩沖和減震作用。腔體內容納的器官可以自由生長和移動，從而促進器官的最佳發育和放置。體腔還為氣體和營養物質的擴散以及身體的柔韌性提供了空間，

不會產生腔突的三葉母細胞被稱為腔皮動物，儘管它們的中胚層區域仍然有腸道腔，但它們的中胚層區域完全充滿了組織。腔皮動物的例子包括在鴨嘴獸門上的動物，也被稱為扁蟲。有一個真實的體腔動物被稱為eucoelomates（或腔皮動物）（圖2）。真正的腔腔完全出現在中胚層胚層內，並由上皮膜襯著。該膜還襯裡腔內的器官，將它們連接並保持在適當的位置，同時允許它們自由運動。角膜上皮動物，軟體動物，節肢動物，棘皮動物和脊索動物都是真小動物。第三組三葉母細胞的體腔稍有不同，部分來源於中胚層，部分來源於內胚層，這是在兩層之間發現的。雖然仍然正常工作，這些被認為是假coeloms，這些動物被稱為pseudocoelomates。線蟲門（round蟲）是假腔腸動物的一個例子。真正的腔皮動物可以根據其早期胚胎髮育的某些特徵進行進一步表徵。

A部分顯示了包括扁蟲在內的附子的身體計劃。 附子有一個中央消化腔。 在這個消化腔的外面是三個組織層：一個內胚層，一個中央中胚層和一個外胚層。 照片顯示了游泳的flat蟲，其外觀為黑色和粉紅色的彩帶。 b部分顯示了原殼動物的身體計劃，其中包括肘類，軟體動物，節肢動物，棘皮動物和脊索動物。 真腔動物具有與腔動物相同的組織層，但是中胚層內存在一個稱為腔的腔。 腔被分為兩個對稱的部分，由中胚層的兩個輻條隔開。 這張照片顯示了一種被稱為“蟲”的游泳類動物。 worm具有在每個末端逐漸變細的管狀體。 從兩側放射出許多附屬物。 c部分顯示了擬腔皮動物的身體計劃， 其中包括round蟲。 像擬腔動物一樣，擬腔動物具有內胚層，中胚層和外胚層。 但是，在假腔腸動物中，假腔將內胚層與中胚層分開。 圖為a蟲或線蟲，其具有管狀體。

圖2.三葉母細胞可能是（a）腔皮動物，（b）真腔皮動物或（c）假腔皮動物。腔皮動物沒有體腔。真胚藻在中胚層內有一個體腔，稱為腔腔，內層中胚層。偽腔皮動物也有一個體腔，但它夾在內胚層和中胚層之間。（來源a：Jan Derk的工作修改；來源b：NOAA的工作修改；來源c：USDA，ARS的工作修改）

嘴的胚胎髮育

該圖比較了原蟲和氘核口的發展情況。 在原蟲和氘骨口中，類似於一個空心細胞球的胃小腸都有一個稱為芽孢的缺口。 在原蟲中，中胚層內部有兩個圓形的中胚層層，其中包含腔腔。 隨著前體的發展，中胚層生長並與胃胚細胞層融合。 胚芽孔變成嘴，並且與嘴相對的第二開口形成肛門。 在氘核口中，胚芽孔中的兩組胃胚細胞向內生長，形成中胚層。 隨著氘化口的發展，中胚層夾斷並融合，形成第二個體腔。 在這個階段，氘代吻合口的身體計劃與原形口吻非常相似，但母細胞變成了肛門，

圖3.真胚藻根據其早期胚胎髮育可分為兩組。在原蟲中，中胚層的一部分在稱為裂殖體的過程中分離形成體腔。在氘骨口中，中胚層在稱為腸的過程中被擠壓而形成腔體。長期以來，人們一直認為胚芽在原蟲的口腔中發育，在氘化的子宮口的肛門發育，但是最近的證據挑戰了這一觀點。

基於它們的早期胚胎髮育的差異，可以將雙側對稱的三葉母細胞真胚藻進一步分為兩組。原生動物包括節肢動物，軟體動物和肢體動物。氘化口琴不僅包括較複雜的動物（例如脊索動物），還包括一些簡單的動物（例如棘皮動物）。這兩部分是根據消化腔的開口首先出現是分開的：口腔或肛門。protostome這個詞來自希臘語，意思是“嘴巴優先”，而氘吻口這個詞源於這個詞，意思是“嘴巴優先”（在這種情況下，肛門先形成）。口腔或肛門從稱為芽孢的結構發育而來（圖3）。

所述胚是在原腸胚形成的初始階段形成的缺口。在以後的階段中，形成第二個開口，並且這兩個開口最終將引起嘴和肛門的產生（圖3）。長期以來，人們一直認為胚孔會發育成原生動物的口腔，而第二個開口會發育成肛門。氘骨口則相反。然而，最近的證據挑戰了這種關於原胚胚孔發育的觀點，該理論仍在爭論中。

原型與子宮口的另一個區別是腔體形成的方法，始於下腹階段。大多數原生動物的腔突是通過稱為裂殖體的過程形成的，這意味著在發育過程中，中胚層的固體物質會分裂並形成腔突的空心開口。後口動物在通過過程中的體腔的形式稱為不同enterocoely。在這裡，中胚層發展成從內胚層組織中夾出來的小袋。這些小袋最終融合形成中胚層，然後引起中胚層。

原型和氘骨口之間的最早區別是合子經歷的卵裂類型。原生動物經歷螺旋分裂，這意味著胚胎的一個極的細胞相對於相反極的細胞旋轉，因此未對齊。這是由於乳溝的傾斜角。氘骨口經歷放射狀分裂，分裂軸平行或垂直於極軸，導致兩極之間的細胞對齊。

在原形和氘化口罩的切割類型之間存在第二個區別。除了螺旋分裂，原蟲也經歷確定的分裂。這意味著即使在這個早期階段，每個胚胎細胞的發育命運也已經確定。細胞不具有發育為任何細胞類型的能力。相比之下，氘骨口會經歷不確定的分裂，其中在這個早期階段尚未預先確定細胞發展為特定的細胞類型。這些細胞稱為未分化細胞。氘化口器的這一特徵反映在熟悉的胚胎幹細胞的存在上，這些胚胎幹細胞具有發育成任何細胞類型的能力，直到在以後的發育階段對其命運進行編程。

體腔的演變

動物分類的第一步就是檢查動物的身體。對身體部位的研究不僅告訴我們有關器官的作用，而且還告訴我們該物種如何進化。用於動物分類的一種這樣的結構是腔體。體腔是在早期胚胎髮育過程中形成的體腔。體腔可以分隔身體的各個部分，從而可以演變出不同的器官系統，並可以進行營養運輸。此外，由於腔腔是充滿液體的腔，因此可以保護器官免受衝擊和壓迫。簡單的動物，如蠕蟲和水母，沒有腸腔。所有的脊椎動物都有一個腔窩，可以幫助他們進化複雜的器官系統。

沒有腔腸動物的動物稱為腔腸動物。扁蟲和tape蟲是附子的例子。他們依靠被動擴散來進行營養素在體內的運輸。另外，沒有保護腔蟲的內臟器官免於壓碎。

具有真正體腔的動物被稱為真腔動物。所有的脊椎動物都是真脊椎動物。胚腔在胚發生過程中從中胚層演變而來。腹腔包含胃，肝臟，膽囊和其他消化器官。基於體腔的另一類無脊椎動物，是偽腔動物。這些動物的偽腔沒有被中胚層完全內襯。例子包括線蟲寄生蟲和小蠕蟲。這些動物被認為是從腔皮動物進化而來的，可能已經失​​去了通過遺傳突變形成腔皮的能力。因此，胚胎早期發育的這一步驟-腔突的形成-對動物界的各種物種產生了巨大的進化影響。

Hox基因

自19世紀初期以來，科學家觀察到許多動物，從非常簡單到復雜，都具有相似的胚胎形態和發育。令人驚訝的是，在胚胎髮育的某個階段，人類胚胎和青蛙胚胎看起來非常相似。長期以來，科學家們不理解為什麼這麼多的動物物種在胚胎髮育過程中看起來相似，但與成年動物卻大不相同。他們想知道是什麼決定了蒼蠅，老鼠，青蛙或人類胚胎的發展方向。

在20世紀末，發現了具有這一功能的特定類別的基因。這些決定動物結構的基因稱為“同源基因”，它們包含稱為同源盒的DNA序列。包含同源異型框序列的動物基因被專門稱為Hox基因。這個基因家族負責確定總體的身體計劃，例如動物的身體節段數，附屬物的數量和位置以及動物的頭尾方向性。第一個被測序的Hox基因是來自果蠅（Drosophila melanogaster）的基因。單個Hox 果蠅中的突變會導致多餘的一對翅膀，甚至從“錯誤的”身體部位長出附屬物。

此圖顯示了在脊椎動物中發現的四個Hox基因簇：Hox-A，Hox-B，Hox-C和Hox-D。 有13個Hox基因，但並不是每個簇中都有它們。 在小鼠和人類中，基因1-4均可調節頭部的發育。 基因5和6調節脖子的發育。 基因7和8調節軀幹的發育，基因9-13調節手臂和腿的發育。

圖1.這裡顯示的是小鼠和人類中Hox基因之間的同源性。注意，橙色和粉紅色，藍色和綠色陰影表示的Hox基因表達是如何在小鼠和人類的相同身體部位發生的。

儘管有許多基因在動物的形態發育中起作用，但使Hox基因如此強大的原因是它們充當了可以打開或關閉大量其他基因的主控制基因。Hox基因通過編碼控制許多其他基因表達的轉錄因子來做到這一點。Hox基因在動物界中是同源的，也就是說，Hox基因的遺傳序列及其在染色體上的位置在大多數動物中非常相似，因為它們存在​​於共同的祖先中，從蠕蟲到蒼蠅，小鼠和人（圖1）。 ）。

Hox基因是編碼轉錄因子的高度保守的基因，這些轉錄因子決定了動物胚胎髮育的過程。在脊椎動物中，這些基因已被複製成四個簇：Hox-A，Hox-B，Hox-C和Hox-D。這些簇中的基因在某些發育階段的某些身體部位表達。

導致動物機體複雜性增加的原因之一是，Hox基因在動物進化過程中至少經歷了兩次復制事件，而其他基因允許更複雜的身體類型進化。

穩態介紹

討論動物體內穩態的重要性

動物器官和器官系統通過稱為穩態（“穩態”）的過程不斷適應內部和外部變化。這些變化可能是血液中或外部溫度中的葡萄糖或鈣水平。體內平衡是指維持體內動態平衡。它是動態的，因為它不斷調整以適應人體系統遇到的變化。它是平衡的，因為身體功能保持在特定範圍內。即使是表面上不活躍的動物也要保持體內平衡。

什麼是體內平衡？

一般而言，體內穩態是指穩定，平衡或平衡。從生理上講，這是人體保持恆定平衡的內部環境的嘗試，需要不斷地監視和調整環境。體內生理系統的調節稱為穩態調節，它涉及三個部分或機制：

1.    受體

2.    控制中心

3.    效應器

該受體接收信息的東西在環境正在發生變化。所述控制中心或集成中心接收並從受體處理信息。所述效應器響應於所述控制中心的命令由任一相對的或增強刺激。這個持續進行的過程不斷地恢復和維持體內平衡。例如，在調節體溫的過程中，皮膚中的溫度受體將信息傳遞到大腦（控制中心），該信號向效應器發出信號：皮膚中的血管和汗腺。隨著身體內部和外部環境的不斷變化，必須不斷進行調整以保持在特定值或設定值附近：設定值。

體內平衡的目標是維持身體或其細胞某些方面的特定值（稱為設定點）周圍的平衡。儘管從設定點開始出現正常波動，但人體系統通常會嘗試回到該點。內部或外部環境的變化被稱為刺激，並被受體檢測到。系統的響應是調整系統的活動，以便該值移回設定點。例如，如果身體變得太熱，則會進行調整以使動物冷卻。如果進餐後血液中的葡萄糖水平升高，則需要進行調整以降低血液中的葡萄糖水平，並將營養物吸收到需要它的組織中或將其存儲起來以備後用。

當動物的環境發生變化時，必須進行調整，以使身體和細胞的內部環境保持穩定。感知環境變化的感受器是反饋機制的一部分。刺激物（溫度，葡萄糖或鈣水平）由受體檢測。受體將信息發送到控制中心（通常是大腦），該控制中心將適當的信號中繼到效應器器官，該效應器能夠根據傳感器發送的信息向上或向下引起適當的變化。

穩態控制

當動物環境發生變化時，必須進行調整。受體感知環境的變化，然後向控制中心（在大多數情況下為大腦）發送信號，該控制中心繼而產生響應，並通過信號傳遞給效應器。效應物是肌肉（收縮或鬆弛）或分泌腺。通過負反饋迴路維持穩態。正反饋迴路實際上將有機體推離穩態，但對於生命的延續可能是必需的。體內平衡由哺乳動物的神經和內分泌系統控制。

負反饋機制

任何改變刺激方向的穩態過程都是負反饋迴路。它可能會增加或減少刺激，但不允許刺激繼續像受體感知到之前那樣進行。換句話說，如果水平太高，身體會降低它的力量，反之，如果水平太低，身體會使其升高的力量。因此，負反饋一詞。一個例子是動物維持血糖水平。食用動物後，血糖水平會上升。這是由神經系統感覺到的。胰腺中的特殊細胞會感覺到這一點，並且激素胰島素會通過內分泌系統釋放出來。如圖1所示，胰島素會導致血糖水平下降，這在負反饋系統中是可以預期的。但是，如果動物沒有進食並且血糖水平下降，則會在胰腺的另一組細胞中感覺到這種情況，並且激素胰高血糖素被釋放導致葡萄糖水平增加。這仍然是一個負反饋迴路，但未達到使用術語“負”的預期方向。由於反饋迴路而增加的另一個例子是對血鈣的控制。如果鈣水平降低，則甲狀旁腺中的特殊細胞會感覺到這種情況並釋放甲狀旁腺激素（PTH），從而導致鈣通過腸和腎的吸收增加，並可能破壞骨骼以釋放鈣。PTH的作用是提高元素的血液水平。負反饋迴路是動態平衡的主要機制。反饋迴路導致血糖升高的另一個例子是控制血鈣。如果鈣水平降低，則甲狀旁腺中的特殊細胞會感覺到這種情況並釋放甲狀旁腺激素（PTH），從而導致鈣通過腸和腎的吸收增加，並可能破壞骨骼以釋放鈣。PTH的作用是提高元素的血液水平。負反饋迴路是動態平衡的主要機制。反饋迴路導致血糖升高的另一個例子是控制血鈣。如果鈣水平降低，則甲狀旁腺中的特殊細胞會感覺到這種情況並釋放甲狀旁腺激素（PTH），從而導致鈣通過腸道和腎臟的吸收增加，並可能破壞骨骼以釋放鈣。PTH的作用是提高元素的血液水平。負反饋迴路是動態平衡的主要機制。PTH的作用是提高元素的血液水平。負反饋迴路是動態平衡的主要機制。PTH的作用是提高元素的血液水平。負反饋迴路是動態平衡的主要機制。

插圖顯示了對進餐的反應。 食用和消化食物後，血糖水平會上升。 響應較高的葡萄糖濃度，胰腺將胰島素分泌到血液中。 響應血液中較高的胰島素水平，葡萄糖被轉運到許多人體細胞中。 肝細胞儲存葡萄糖作為糖原。 結果，血糖水平下降。 響應較低的葡萄糖濃度，胰腺停止分泌胰島素。

圖1.血糖水平由負反饋迴路控制。（來源：喬恩·沙利文的作品修改）

正反饋迴路

一個正反饋迴路維持刺激的方向，可能會加速它。在動物體內很少有正反饋迴路的例子，但是在導致血液凝結或凝結的化學反應的級聯中卻發現了一個。當一個凝血因子被激活時，它會依次激活下一個因子，直到獲得纖維蛋白凝塊為止。方向保持不變，沒有變化，因此這是積極的反饋。積極反饋的另一個例子是分娩過程中的子宮收縮，如圖2所示。由內分泌系統產生的催產素激素可刺激子宮收縮。這會產生神經系統感覺到的疼痛。沒有降低催產素並使疼痛減輕，而是產生了更多的催產素，直到收縮力足以產生分娩為止。

出生前，嬰兒將宮頸推入，使其伸展。 子宮頸的伸展導致神經衝動被發送到大腦。 結果，大腦刺激垂體釋放催產素。 催產素引起子宮收縮。 結果，嬰兒以正反饋迴路推壓子宮頸。

圖2.人類嬰兒的出生是積極反饋的結果。

設定點

可以調整系統的設定點。發生這種情況時，反饋循環將保持新的設置。血壓就是一個例子：隨著時間的推移，血壓的正常值或設定值可能會由於血壓的持續升高而升高。身體不再將抬高識別為異常，並且不會嘗試返回到較低的設定點。結果是維持血壓升高，這可能會對身體造成有害影響。藥物可以降低血壓並將系統的設定點降低到更健康的水平。這稱為在反饋迴路中更改設定點的過程。

可以在一組人體器官系統中進行更改，以維持另一個系統中的設定值。這稱為適應。例如，當動物遷移到比其慣常更高的高度時，就會發生這種情況。為了在新的海拔高度適應較低的氧氣水平，人體會增加血液中循環的紅細胞的數量，以確保向組織提供足夠的氧氣。適應氣候變化的另一個例子是動物的外皮有季節性變化：冬天較厚的外皮可確保足夠的保暖性，夏天的淺層可幫助保持體溫不升高至有害水平。

可以通過沿著賽道駕駛賽車來理解反饋機制：觀看有關正反饋迴路和負反饋迴路的簡短視頻課程。

 

 

溫度調節

體溫影響身體活動。通常，隨著體溫升高，酶活性也升高。溫度每升高十攝氏度，酶的活性就會增加一倍，達到一個溫度點。人體蛋白質，包括酶，在高溫下（ 哺乳動物約為50ºC ）開始變性並失去其功能。除少數例外，溫度每降低十攝氏度，酶的活性就會降低一半。一些魚可以承受冷凍固體，並在解凍後恢復正常。

觀看有關溫度調節的Discovery Channel視頻，以查看各種動物中該過程的圖示。



神經調節的溫度調節

神經系統對體溫調節很重要。體內平衡和溫度控制的過程集中在動物大腦的下丘腦。

流程圖顯示瞭如何保持正常的體溫。 如果體溫升高，血管就會擴張，導致環境熱量散失。 汗腺分泌液體。 隨著這種流體的蒸發，熱量從身體散失。 結果，體溫下降到正常體溫。 如果體溫下降，血管就會收縮，從而節省熱量。 汗腺不分泌液體。 發抖（肌肉非自願收縮）釋放熱量，使身體溫暖。 熱量得以保留，體溫升高至正常水平。

圖1.人體能夠根據神經系統的信號調節溫度。

當細菌被白細胞破壞時，熱原釋放到血液中。熱原使人體的恆溫器恢復到較高的溫度，從而導致發燒。熱原如何引起體溫升高？

下丘腦通過反射保持體溫的設定值，當身體溫度過高時會引起血管舒張和出汗，而身體溫度過低則會導致血管收縮和發抖。它對來自人體的化學物質產生反應。當細菌被吞噬白細胞破壞時，稱為內源性熱原的化學物質就會釋放到血液中。這些熱原循環到下丘腦，並使恆溫器復位。這使人體溫度升高，這通常被稱為發燒。體溫升高導致鐵被保存，從而減少了細菌所需的營養。體熱的增加還增加了動物酶和保護細胞的活性，同時抑制了酶和入侵微生物的活性。最後，熱量本身也可能殺死病原體。

吸熱和放熱

動物可分為兩類：一些動物在面對不同的環境溫度時保持恆定的體溫，而另一些動物的體溫與周圍環境相同，因此隨環境而變化。無法控制體溫的動物是等溫線；相反，他們依靠外部能量來決定自己的體溫。該組被稱為冷血動物，但該術語可能不適用於沙漠中體溫非常高的動物。吸熱是指依靠內部溫度來獲取體溫的動物，但會表現出極端的溫度。這些動物能夠在較低的溫度下保持活動水平，由於酶的活動水平不同，因此等溫線無法實現。Poikilotherms是內部溫度不斷變化的動物，

可以通過四種機制在動物及其環境之間進行熱交換：輻射，蒸發，對流和傳導（圖2）。輻射是電磁“熱”波的發射。熱量以這種方式來自太陽，並以相同的方式從乾燥的皮膚散發出來。在蒸發過程中，可以用液體從表面除去熱量。這在哺乳動物出汗時發生。當空氣經過乾燥空氣時，空氣的對流將熱量從乾燥的皮膚表面清除。在與表面直接接觸的過程中，例如放置在溫暖的岩石上的動物，熱量將從一個表面傳導到另一個表面。

照片A顯示太陽。 照片B顯示出汗的人。 照片C顯示了一隻鬃毛在風中飄揚的獅子。 照片D顯示一個人拿著一杯熱氣騰騰的飲料。

圖2.可以通過四種機制交換熱量：（a）輻射，（b）蒸發，（c）對流或（d）傳導。（信貸b：“ Kullez” / Flickr的工作修改；信貸c：Chad Rosenthal的工作修改；信貸d：“ stacey.d” / Flickr修改工作）

散熱與散熱

動物以多種方式保存或消散熱量。在某些氣候下，吸熱動物具有某種形式的隔熱材料，例如毛皮，脂肪，羽毛或它們的某種組合。皮毛或羽毛較厚的動物會在其皮膚和內部器官之間形成空氣隔離層。北極熊和海豹在亞冰凍的環境中生活和游泳，但仍保持恆定，溫暖的體溫。例如，北極狐在寒冷的天氣curl縮入睡時，將其蓬鬆的尾巴用作額外的絕緣材料。哺乳動物會因發抖和增加肌肉活動而產生殘留效應：豎毛肌會引起“雞皮bump”，當人感冒時會導緻小毛直立。這具有提高體溫的預期效果。哺乳動物使用脂肪層來達到相同的目的。

吸熱利用其循環系統幫助維持體溫。血管舒張將更多的血液和熱量帶到身體表面，促進輻射和蒸發性熱量的流失，從而有助於冷卻身體。血管收縮會減少周圍血管中的血液流動，迫使血液流向核心和那裡發現的重要器官，並節省熱量。有些動物適應了其循環系統，使它們能夠將熱量從動脈傳遞到靜脈，從而使血液回暖。這稱為逆流熱交換。它可以防止冷的靜脈血冷卻心臟和其他內部器官。某些動物可以關閉這種適應，以防止內部器官過熱。在許多動物中都發現了逆流適應性，包括海豚，鯊魚，骨魚，蜜蜂和蜂鳥。

一些外熱動物會通過改變行為來幫助調節體溫。例如，沙漠中的放熱動物可能只是在白天最熱的部分中尋找較涼的區域，以免變熱。在寒冷的沙漠之夜，同樣的動物可能會爬上岩石以吸收熱量。正如爬行動物所見，有些動物會尋求水來幫助蒸發，以冷卻它們。其他的等溫線使用群體活動，例如蜜蜂溫暖蜂巢以度過冬季的活動。

許多動物，特別是哺乳動物，利用代謝廢熱作為熱源。當肌肉收縮時，來自用於肌肉動作的ATP的大部分能量都被浪費掉了，這些能量轉化為熱量。嚴重的寒冷會引起發抖的反射，從而為身體產生熱量。許多物種也有一種脂肪組織，稱為棕色脂肪，專門產生熱量。

小結：動物多樣性

動物的形式和功能各不相同。從海綿到蠕蟲再到山羊，生物都有獨特的身體計劃，從而限制了其大小和形狀。動物的身體還被設計為與環境互動，無論是在深海，雨林樹冠還是沙漠中。因此，通過研究生物體的環境，可以了解有關生物體的結構（解剖結構）及其細胞，組織和器官的功能（生理學）的大量信息。

體質人類學家

體質人類學家研究人類及其生活和化石親屬的適應，變異和進化。他們可以在各種環境中工作，儘管大多數人會在大學裡擔任學術職務，通常是在人類學系或生物學，遺傳學或動物學系。

非學術職位可用於汽車和航空航天行業，這些行業的重點是人類的大小，形狀和解剖結構。這些專業人員的研究範圍可能從研究人體對車禍的反應到探索如何使座椅更舒適。其他非學術職位可以在自然歷史，人類學，考古學或科學技術博物館中獲得。這些職位涉及教育從小學到研究生的學生。體質人類學家擔任教育協調員，館藏管理員，博物館出版物作家和行政管理人員。動物園僱用了這些專業人員，特別是如果他們在靈長類生物學方面有專門知識的話；他們從事瀕危物種的收集管理和圈養繁殖計劃。

 

概述：無脊椎動物

為什麼要分類不同類型的無脊椎動物？

無脊椎動物是地球上最大的動物群。他們是一個非常多樣化的群體，從蝎子到章魚再到cent。儘管種類繁多，但最小的一些成員卻是最有趣的。

動物主人通常會以艱難的方式來了解保持寵物無跳蚤和快樂的困難。寵物主人最擔心的問題之一是，在有效殺死跳蚤的同時，戶外處理對寵物也有毒或對後院的植物生命有害。解決該問題的一種方法是 Steinerma carpocapsae（一種線蟲）。 S. carpocapsae是跳蚤的天然天敵。在您的寵物度過的戶外區域中，噴灑一株裝滿莢膜沙門氏菌的噴霧劑 ，可以產生顯著效果，而不會給動物帶來危險。[1]

兩個鉤蟲。 蠕蟲是透明的，並固定在腸道組織中

圖1.犬附睾炎，一種鉤蟲，附著在腸粘膜上。

但是，並非所有無脊椎動物都如此有益。實際上，甚至不是所有的線蟲都是良性的：鉤蟲，pin蟲和鞭蟲都是可以感染人類宿主的寄生蟲。鉤蟲進入小腸並以人類血液為食。雖然感染通常是無症狀的，但嚴重的感染會導致貧血並導致妊娠並發症。蟲利用人類來散佈卵子，並可能導致宿主瘙癢和失眠。鞭蟲還利用宿主傳播卵子，雖然小型感染無症狀，但感染了許多蠕蟲的人可能會感到腹痛，疲倦和腹瀉。

香茅（Phylum Porifera）簡介

確定門廊的共同特徵

圖為海底海綿。 海綿呈黃色，表面凹凸不平，形成圓形團塊。

圖1.海綿是Phylum Porifera的成員，其中包含最簡單的無脊椎動物。（來源：安德魯·特納）

無脊椎動物或 無脊椎動物是不包含骨骼結構的動物，例如頭蓋骨和椎骨。在所有無脊椎動物中，最簡單的是無脊椎動物，僅包括毛孔 蟲（Porifera）：海綿（圖1）。

副動物（“動物旁邊”）雖然具有執行特定功能的專門細胞，但它們沒有組織級別的組織。海綿幼蟲能夠游泳；但是，成年人沒有運動能力，並且一生都依賴於底層。由於水對於海綿的排泄，進食和氣體交換至關重要，因此它們的身體結構有助於水在海綿中流動。諸如運河，洞室和空腔之類的結構使水能夠通過海綿流到幾乎所有的人體細胞。

海綿的形態

最簡單的海綿的形態採取圓柱形狀具有大的中心腔，所述 spongocoel，佔據圓筒的內部。水可以從體壁上的許多孔進入海綿體。進入海綿腔的水通過一個大的稱為小口的共同開口 擠出。但是，海綿在身體形態上表現出多種多樣的變化，包括海綿體的大小，眼瞼的數目以及從水中過濾食物的細胞的位置。

儘管海綿（不包括十六碳六烯）沒有組織層的組織，但它們確實具有執行不同功能的不同細胞類型。 像上皮樣細胞一樣的Pinacocytes形成了海綿的最外層，並包裹了稱為mesohyl的果凍樣物質。 Mesohyl 是一種細胞外基質，由膠原蛋白樣凝膠和具有多種功能的懸浮細胞組成。中磺酰基的凝膠狀稠度就像一個內骨骼一樣，並保持海綿的管狀形態。除了吸盤，海綿有多個小孔稱為 口 在他們的身上，讓水進入海綿。在某些海綿中，孔口是由多孔細胞形成的，單個管狀細胞充當調節水進入海綿體的閥門的閥。在其他海綿中，通過海綿體壁上的折疊形成口孔。

軟骨細胞 （“白細胞”）存在於不同的位置，具體取決於海綿的類型，但它們始終排成一定的內部空間，水可以流過該空間（簡單海綿中的海綿體，更複雜海綿中體腔內的運河，並在最複雜的海綿中散佈在整個體內）。松果細胞排列在海綿的外部，而絨毛細胞則傾向於排列在海綿體的包圍中卵基的某些內部。軟骨細胞的結構對其功能至關重要，後者是通過海綿產生水流並通過吞噬作用捕獲和攝取食物顆粒。注意海綿軟骨細胞和鞭毛蟲（Protista）在外觀上的相似性。這種相似性表明，海綿和鞭毛蟲緊密相關，並且可能具有最近的共同血統。細胞體嵌入中膜中，並包含正常細胞功能所需的所有細胞器，但伸入海綿內部“開放空間”的是由微絨毛組成的網狀領子，柱中央有單個鞭毛。所有鞭毛細胞鞭毛的累積作用有助於水通過海綿的運動：將水通過大量的孔口吸入海綿，進入由軟骨細胞排列的空間，最後通過眼孔（或眼孔）流出。同時，食物顆粒（包括水生細菌和藻類）被軟骨細胞的篩狀項圈捕獲，滑入細胞體內，並通過吞噬作用被攝入，並被包裹在食物的液泡中 最後，軟骨細胞將分化為精子以進行有性生殖，然後從中胚層中移出，並通過排出的水與海綿一起排出海綿。

觀看此視頻，看看水在海綿體內的流動。

部分a顯示了花瓶形海綿的橫截面。 中央開口稱為海綿海綿。 人體中充滿了稱為中磺酰基的凝膠狀物質。 體內的毛孔稱為ostia，可讓水進入海綿體。 水從稱為小孔的頂部開口流出。 b部分顯示了海綿體的放大圖。 外表面覆蓋著稱為皮細胞的細胞，這些細胞形成皮膚。 吞噬細胞通過吞噬作用消耗大的食物顆粒。 內表面襯有稱為絨毛膜細胞的細胞，這些細胞具有鞭毛，可以使水通過人體。 中磺酰基夾在外表面和內表面之間。 在該層中存在各種小區類型。 這些包括分泌膠原蛋白的吞噬細胞，執行多種功能的變形細胞和卵母細胞。 該層中的鞏膜細胞產生二氧化矽針，其延伸到海綿體外。 多孔細胞是跨越海綿體的中空管狀細胞，調節水通過口的運動。
海綿中的第二個關鍵細胞稱為 變形細胞 （或古生物細胞），因它們以變形蟲樣的方式在整個甲基蘇木中移動而得名。變形細胞具有多種功能：將營養物質從軟骨細胞傳遞到海綿中的其他細胞，產生卵以進行有性繁殖（保留在中卵中），將吞噬的精子從卵母細胞傳遞到卵中，並分化為更特定的細胞類型。這些更特異的細胞類型中的一些包括膠原蛋白和脂蛋白細胞，它們產生維持中皮的膠原樣蛋白；鞏膜細胞，其在某些海綿中產生針狀細胞；以及海綿細胞，其在大多數海綿中產生海綿狀蛋白。這些細胞產生膠原蛋白以維持甲基磺酰基的稠度。海綿中不同的細胞類型如圖1所示。

 

圖1.顯示了海綿的（a）基本身體圖和（b）海綿中發現的一些特殊細胞類型。

a.    照片A顯示了Clathrina clathrus，一種黃色海綿，由許多類似紗線的線束融合在一起，形成網狀外觀。 照片B顯示Stauroclayptus，一種具有水罐形狀的米色海綿。 照片C顯示了Acarnus erthacus，一種扁平的橙色海綿，帶有帶有火山外觀的突起。 每個火山狀突起在中間都有一個孔隙。

b.     圖3.（a）中 Clathrina clathrus 屬於類別油杉，（b）中 Staurocalyptus屬。（通用名稱：黃色畢加索海綿）屬於Hexactinellida類，並且（c）  Acarnus erithacus 屬於Demospongia類。（信貸a：父母蓋里（Géry）修改工作；信貸b：修改NOAA蒙特利灣水族館研究所的工作；信貸c：修改後的NOAA蒙特利灣國家海洋保護區保護區綜合監控網的工作）

c.  海綿的生理過程

d.    海綿儘管是簡單的有機體，卻通過多種機制調節其不同的生理過程。這些過程調節著它們的新陳代謝，繁殖和運動。

e.    消化

f.      海綿缺乏複雜的消化系統，呼吸系統，循環系統，生殖系統和神經系統。當水通過孔口並通過小孔流出時，它們的食物就會被捕獲。小於0.5微米的細菌被作為營養物質的主要細胞-軟骨細胞捕獲，並通過吞噬作用被攝入。大於細孔的顆粒可能被松細胞吞噬。在某些海綿中，變形細胞將食物從攝入食物顆粒的細胞運輸到沒有攝入食物顆粒的細胞。對於這種消化，其中食物顆粒在單個細胞內被消化，海綿通過擴散吸收水。這種消化的限制是食物顆粒必須小於單個細胞。

g.    海綿中的所有其他主要主體功能（氣體交換，循環，排泄）是通過在海綿內的孔沿線的小室與通過這些孔的水之間的擴散來執行的。海綿中的所有細胞類型都通過擴散從水中獲取氧氣。同樣，二氧化碳通過擴散釋放到海水中。此外，作為蛋白質代謝副產物產生的含氮廢物在通過海綿時會通過各個細胞擴散到水中，從而排泄出去。

h.   再生產

i.      海綿通過性和無性繁殖。無性繁殖的典型手段是分裂（一塊海綿破裂，落在新的基質上，然後發育成新的個體）或萌芽（一種遺傳上相同的產物從親本中生長出來，最終脫離或保持附著）形成一個殖民地）。非典型的無性繁殖僅在淡水海綿中發現，並通過形成寶石而發生。 寶石 是由成人海綿製成的耐環境結構，其中典型的海綿形態是倒置的。在寶石中，變形蟲細胞的內層被一層膠原蛋白（spongin）所包圍，而膠原蛋白（spongin）可以被針刺增強。通常在間苯二酚中發現的膠原蛋白成為外部保護層。在淡水海綿中，寶石可以在惡劣的環境條件下生存，例如溫度變化，一旦環境條件穩定下來，它們就可以重新定居。膠粒能夠附著在基質上並產生新的海綿。由於寶石可以承受惡劣的環境，具有抗干燥性，並且可以長時間保持休眠狀態，因此它們是固著生物的極佳定植手段。

j.      產生配子時，海綿會發生性繁殖。海綿是雌雄同體的（雌雄同體的），這意味著一個人可以同時產生兩種配子（卵和精子）。在某些海綿中，一年四季可能會產生配子，而其他海綿可能會根據水溫顯示出性週期。海綿也可能會依次變得雌雄同體，首先產生卵母細胞，然後產生精子。卵母細胞是由變形細胞分化產生的，並保留在海綿體腔內，而精子則是由軟骨細胞的分化產生的，並通過小孔排出。如在某些物種中所見，射出精子可能是一個定時和協調的事件。水流攜帶的精子可以使其他海綿的中卵基中攜帶的卵母細胞受精。

k.    運動

l.      海綿一般在成年後就固執，並且一生都依賴固定的基質。它們沒有像其他自由游動的海洋無脊椎動物那樣在遠距離上顯示出運動。但是，海綿細胞能夠通過組織可塑性沿著基底蠕變。在實驗條件下，研究人員表明，海綿細胞散佈在物理支持物上顯示出定向運動的前沿。據推測，這種局部蠕變運動可以幫助海綿適應附著點附近的微環境。但是，必須指出的是，這種運動方式已經在實驗室中進行了記錄，但是在天然海綿棲息地中仍有待觀察。

鳳眼蓮簡介

識別刺胞門的共同特徵

豬鼻代表比Porifera更複雜的組織水平。它們具有將非細胞中胚層夾在中間的外部和內部組織層。抓捕者擁有完善的消化系統並進行細胞外消化。刺細胞是一種特殊的細胞，用於將毒素輸送到獵物並警告掠食者。顱骨動物有不同的性別，並且生命週期涉及形態上不同的形式。這些動物在生命週期的各個階段還表現出兩種截然不同的形態學形式-類固醇和息肉狀。

·         鳳眼蓮的特徵

·          披頭草（Phylum  Cnidaria）包括表現出放射狀或雙徑向對稱並且是雙葉的動物，也就是說，它們是從兩個胚層發育而來的。幾乎所有（大約99％）刺胞都是海洋物種。

·         念頭蟲含有稱為小細胞的特殊 細胞 （“刺細胞”），其中含有稱為“線蟲 囊”的細胞器（ 刺）。這些細胞存在於嘴和触角周圍，並用細胞內所含的毒素固定獵物。線蟲囊腫包含盤繞的螺紋，可能帶有倒鉤。細胞的外壁有毛狀突起，稱為觸鼻cil，對觸摸敏感。接觸這些細胞時，已知它們會發射盤繞的線，這些線可以穿透cnidarians的獵物或捕食者的肉（見圖1）或將其捕食。這些盤繞的線將毒素釋放到目標中，通常可以固定獵物或嚇跑掠食者。

·         該圖顯示了發射前（a）和發射後（b）的線蟲囊。 線蟲囊是矩形的小細胞內的一個大的橢圓形細胞器。 線蟲囊與質膜齊平，觸敏的毛狀突起從線蟲囊延伸到細胞外部。 線蟲囊內有一條線，纏繞在倒鉤上。 發射後，線囊上的蓋子打開。 倒鉤從單元格彈出，線程解開。

·         圖1.矢車菊門的動物有刺細胞，稱為刺胞。刺細胞含有被稱為（a）線蟲的大細胞器，其儲存有捲曲的線和倒鉤。當觸摸到細胞表面的毛狀突起時，（b）會從細胞器中發射出線，倒鉤和毒素。

·         觀看此視頻動畫，其中顯示了參加戰鬥的兩個海葵。

·         該圖比較了美杜莎（a）和息肉（b）的身體計劃。 水母是圓頂形的，觸手狀的附屬物從圓頂的邊緣垂下。 息肉看起來像一棵樹，底部有樹幹，頂部有樹枝。 水母和息肉都具有兩個組織層，中間有中胚層。 水母的圓頂在水母的圓頂中比在息肉中的厚。 兩者還具有中央體腔。

·         圖2.爬行者有兩種不同的身體計劃，即水母（a）和息肉（b）。所有的刺胞動物都有兩層膜層，中間有一層類似果凍的中胚層。

·         這種門上的動物表現出兩種截然不同的身體形態： 息肉 或“莖” 和美杜莎 或“鈴”（圖2）。息肉形式的一個例子是 九頭蛇 屬。也許最著名的類固醇動物是水母（水母）。息肉形式像成蟲一樣固執，對消化系統（嘴）的單個開口朝上，周圍有觸手。水母的形態是活動的，嘴和触手從繖形的鈴鐺上垂下來。

·         一些刺胞動物是多態的，也就是說，他們在生命週期中有兩個身體計劃。一個例子是稱為Obelia的殖民地水文 。 無柄息肉形式實際上具有兩種類型的息肉，如圖3所示。第一種是天敵，適合捕獲獵物和覓食。息肉的另一種類型是適用於水母的無性萌芽的淋巴管。當生殖芽成熟時，它們會折斷並變成自由游動的美杜莎，其為雄性或雌性（雌雄同體）。雄性美杜莎製造精子，雌性美杜莎製造卵。受精後，合子發育成囊胚，其發育成扁平幼蟲。幼蟲可以自由游泳一段時間，但最終會附著並形成新的結腸生殖息肉。

·         插圖a顯示了Obelia geniculata，它的身體由兩種不同類型的分支息肉組成。

·         圖3.無柄的歐貝利亞（Obelia）膝狀息肉有兩種類型的息肉：適合捕獲獵物的類胃動物和發芽以無性繁殖美杜莎的類動物。

·         點擊這裡遵循 的生命週期 中的 Obelia。

·         所有刺胞動物均顯示體內存在兩個膜層，這些膜層源自胚胎的內胚層和外胚層。外層（來自外胚層）被稱為 表皮 ，襯在動物的外面，而內層（來自內胚層）被稱為 胃真皮， 襯在消化腔。在這兩個膜層之間是一個無生命的，類似於果凍的中 胚 層連接層。就細胞的複雜性而言，刺胞動物顯示出每個組織層中存在分化的細胞類型，例如神經細胞，收縮性上皮細胞，分泌酶的細胞和營養吸收細胞，以及細胞間的連接。但是，在該門上，器官或器官系統的發育沒有進展。

·         神經系統是原始的，神經細胞遍布全身。該神經網可能顯示神經叢（單叢）或神經索形式的細胞群的存在。神經細胞顯示出運動神經和感覺神經元的混合特徵。在這些原始神經系統中，主要的信號分子是化學肽，既具有興奮性又具有抑制功能。儘管神經系統很簡單，但它仍能協調觸角的運動，將捕獲的獵物吸引到嘴，消化食物以及排出廢物。

·         刺胞 動物進行 細胞外消化 ，將食物帶入胃 腔酶被分泌到腔中，腔內的細胞吸收營養。胃血管腔只有一個開口同時充當嘴巴和肛門，被稱為不完整的消化系統。刺鼻細胞通過在表皮中的細胞與環境中的水之間的擴散以及在胃真皮中的細胞與胃血管腔中的水之間的擴散來交換氧氣和二氧化碳。缺乏用於移動溶解氣體的循環系統限制了體壁的厚度，並且需要在各層之間形成無生命的中胚層。沒有排泄系統或器官，含氮廢物僅從細胞擴散到動物體外或胃腔內的水中。也沒有循環系統，

·         矢車菊門包含大約10,000個描述的物種，分為四類：瘧原蟲，Shyphozoa，Cubozoa和Hydrozoa。無足動物，海葵和珊瑚都是無柄物種，而輪生動物（水母）和立方動物（箱形水母）是游泳形式。水生動物有無柄的形式和游泳的殖民地形式，例如葡萄牙的人間戰爭。

·         Phylum Cnidaria中的類

·         類花蟲

·         甲蟲類包括所有僅表現出息肉身體計劃的刺胞；換句話說，在他們的生命週期中沒有美杜莎階段。例子包括海葵（圖1），海筆和珊瑚，估計有6100種被描述的物種。海葵通常顏色鮮豔，直徑可達1.8至10厘米。這些動物通常是圓柱形的，並附著在基底上。嘴巴被帶有觸角細胞的觸手包圍。

·         a部分顯示了海葵的照片，海葵的粉紅色橢圓形主體被厚重的揮舞著的觸手包圍。 b部分顯示了海葵的橫截面，該海葵具有一個管狀主體，其中心處有一個稱為胃血管腔的開口。 帶狀隔片將空腔分成多個部分。 中胚層將海葵的內表面與外表面分開。 嘴位於胃血管腔的頂部。 觸角周圍有刺細胞的觸手圍繞著嘴。

·         圖1.圖中（a）是海葵，圖（b）是海葵的形態示意圖。（信貸a：通過“與鬼共舞” / Flickr修改工作；信貸b：NOAA修改工作）

·         海葵的嘴裡被觸角所包圍，觸角里有小細胞。狹縫狀的嘴巴開口和咽部被稱為虹吸管的凹槽所襯 。咽部是消化系統的肌肉部分，不僅可以攝取食物，還可以提供例如野獸般的食物，在進入胃腔之前，其長度可能會擴展到身體的三分之二。該腔通過稱為腸系膜的縱向間隔分為幾個腔室。每個腸系膜由一個外胚層和一個內胚層細胞層組成，中胚層夾在中間。腸系膜不能完全分隔胃腔，較小的腔在咽部開口處合併。腸系膜的適應性益處似乎是吸收營養和氣體交換的表面積增加。

·         海葵通常以小細胞和蝦為食，主要是通過使用小細胞來固定它們的獵物。一些海葵通過附著在蟹殼上與寄居蟹建立了相互關係。在這種關係中，海葵從被螃蟹捕獲的獵物中獲取食物顆粒，並且海葵的刺細胞可以保護螃蟹免受捕食者的侵害。海葵魚或小丑魚能夠生活在海葵中，因為它們對線蟲體內的毒素免疫。

·         瘧原蟲一生中仍然是類息肉，可以通過出芽或分裂而無性繁殖，或者通過產生配子而有性繁殖。兩種配子均由息肉產生，息肉可以融合形成自由游動的扁平幼蟲。幼蟲定居在合適的基質上，並發展成無柄息肉。

·         口瘡類

·         裂口類包括所有的果凍，並且是海洋類動物，大約有200種已知物種。該類的典型特徵是，儘管存在息肉階段，但美杜莎是生命週期中最重要的階段。該物種的成員長度在2到40厘米之間，但是最大的子生天蓋藻物種 Cyanea capillata的大小可達2 m。子夜蛾顯示出特徵性的鐘形形態（圖2）。

·         a部分顯示了帶有圓頂形主體的鮮紅色水母的照片。 長長的觸手從圓頂的底部邊緣飄出，而絲帶狀的附屬物則從身體的中部伸出。 b部分顯示了水母的橫截面，水母的圓頂底部懸掛著帶有線蟲囊的觸手。 圓頂中間下方是一個既是嘴巴又是肛門的開口。 該開口通向襯有胃真皮的胃血管腔。 身體的外表面覆蓋有表皮。 在表皮和胃真皮之間是中胚層。

·         圖2.圖中顯示了一個果凍（a），圖（b）顯示了它的形態。（來源a：“ Jimg944” / Flickr的作品修改；來源b：Mariana Ruiz Villareal的作品修改）

·         在水母中，動物的下側有一個開口，周圍是帶有線蟲囊的觸手。子食動物的大部分生命都是自由游動，孤獨的食肉動物。口腔通向胃腔，該腔可分為四個相互連接的囊，稱為憩室。在某些物種中，消化系統可能會進一步分支成radial管。像蠅zo中的隔片一樣，分支的胃血管細胞具有兩種功能：增加表面積以吸收養分並進行擴散。因此，更多的細胞直接與胃腔內的營養物質接觸。

·         在後生動物中，神經細胞遍布全身。神經元甚至可能存在於稱為菱紋蟲的簇中。這些動物在身體的圓頂上有一塊肌肉環，可以提供在水中游泳所需的收縮力。子夜蛾是雌雄異體的動物，也就是說，性別是分開的。性腺由胃真皮形成，配子經口排出。扁平幼蟲是通過外部受精形成的。它們以多形體形式被定型在鞘脂瘤上，定居在基質上。這些形式可能通過出芽而產生額外的息肉，或者可能轉變成類固醇形式。這些動物的生命週期（圖3）可被描述為 多態的，因為它們在生命週期的某個點上既表現出中性又有息肉狀的身體計劃。

·         該圖顯示了水母的生命週期，該週期始於精子使卵子受精形成合子。 合子分裂並長成扁平幼蟲，看起來像游泳的千足蟲。 扁平幼蟲將自身錨定在海底，並長成管狀息肉。 息肉形成觸手。 芽從息肉中脫落，變成類似於小水母的圓頂狀的翡翠。 紫菜長成水母的成熟形式水母。

·         圖3.水母的生命週期包括兩個階段：水母階段和息肉階段。息肉通過出芽無性繁殖，而美杜莎則有性繁殖。（信貸“美杜莎”：弗朗切斯科·克里帕的作品修改）

·         Cubozoa類

·         該類包括具有盒形美杜莎果凍的果凍，或橫截面為正方形的鈴鐺；因此，俗稱“盒裝水母”。這些物種可能達到15–25厘米的大小。立方動物的整體形態和解剖特徵與子午體的相似。兩種類別之間的顯著區別是觸手的排列。這是所有cnidarians中最毒的組（圖4）。

·         立方動物在方鈴罩的角部包含稱為腳踏板的肌肉墊，每個腳踏板上都附有一個或多個觸手。根據每個腳踏板有單個或多個觸手的存在，將這些動物進一步分類。在某些情況下，消化系統可能會延伸到腳踩。線蟲可以沿觸角排列成螺旋狀。這種安排有助於有效地制服和捕獲獵物。立方蟲以從扁平幼蟲發育的息肉狀存在。這些息肉沿基底層顯示出有限的活動性，並且像裂殖子一樣，可能發芽形成更多的息肉以定居。息肉形式然後轉化為類固醇形式。

·         照片A顯示一個人拿著一個小瓶，裡面裝著白色的果凍。 果凍不比人類的指甲大。 插圖B顯示了一個頂針形的果凍，在每側都有兩個粗大的突起。 觸角從突起放射出，更多的觸角從背部放射出。 照片C在海灘上顯示“危險，禁止游泳”的標誌，上面有果凍的圖片。

·         圖4.（a）小小的古巴果凍 Malo kingi 是頂針形的，和所有cubozoan的果凍一樣，（b）有四個附有觸角的肌肉腳踝。 Kingi膠 是已知引起Irukandji綜合徵的兩種膠凍之一，這種膠質瘤的特點是使肌肉疼痛，嘔吐，心律加快和出現心理症狀。據信，在澳大利亞有兩個人最常發現Irukandji果凍，他們死於Irukandji ing。（c）在澳大利亞北部海灘上的一塊標牌警告游泳者危險。（來源證c：彼得·尚克斯的工作修改）

·         水生動物類

·         水生動物包括近3200種；儘管已知一些淡水物種，但大多數都是海洋生物（圖5）。該類別的動物是多形體，儘管可變，但大多數動物在其生命週期中都表現出多形和類固醇形式。

·         這些動物的息肉形式通常表現為圓柱形形態，中心胃腔內腔由胃皮層襯裡。胃真皮和表皮之間夾有一個簡單的中胚層。動物的口腔末端有一個被觸手包圍的開口。許多水生動物形成菌落，該菌落由共享胃血管腔的特殊息肉的分支菌落組成，例如在菌落水溶菌屬 Obelia中。殖民地也可能是自由浮動的，並且在殖民地中包含medusoid和類息肉個體，例如 Physalia （葡萄牙人O'War War）或 Velella  （隨風而行）。甚至其他物種是單生息肉（Hydra）或單生水母（Gonionemus）。所有這些不同物種共有的真正特徵是，它們用於性繁殖的性腺來自表皮組織，而在所有其他刺胞動物中，它們來自胃皮組織。

·         照片a顯示Obelia，其身體由分支息肉組成。 照片b顯示了葡萄牙人的O'War戰爭，它的絲帶狀觸手從透明的球狀結構中垂下，就像一個充氣的塑料袋。 照片c顯示Velella bae，它類似於帶有藍色底部和透明圓頂形頂部的飛碟。 照片d顯示了從管狀主體伸出的帶有長觸角的蛇舌。

·         圖5.（a）  Obelia，（b）  Physalia physalis，被稱為葡萄牙人的O'War War，（c）  Velella bae和（d）  Hydra 具有不同的身體形態，但都屬於Hydrozoa家族。（貸方b：NOAA對工作的修改； Matt Russell的比例尺數據）

綠葉桿毛蟲簡介

識別贅生風鈴蟲的共同特徵

上葉次生風鈴蟲（也稱為波峰或輪獸）中有五個門：側柏，輪蟲，Nemertea，軟體動物和，科。這些門包括從扁蟲到魷魚的動物。儘管這些動物看起來像完全不同的生物，但它們具有共同的特徵，將它們放置在生命樹中。讓我們找出是什麼使這些動物成為同一超級門的一部分。

·         超級光子蟲的特徵

·         半透明的魷魚

·         圖1.加勒比礁烏賊（Sepooteuthis sepioidea）是一種複雜的光子蟲。

·         屬於贅生性風生動物的動物是原生動物，其中胚泡或外胚層或外胚層的內旋點成為開口到消化道。這稱為原腸造口術或“第一口”。在前造口術中，固體細胞群從內胚層或內部胚芽層分裂而形成中央的中胚層細胞層。這一層繁殖成一個帶，然後在內部分裂形成腔。因此，這種原語腔被稱為裂殖腔 。

·         作為次生滋養體，該超級植物中的生物具有次生或次生幼蟲。熒光團包括通過熒光團的存在而結合的基團，該熒光團是圍繞嘴的一組纖毛觸手。Lophophorata包括扁蟲和其他幾種門。比較RNA序列時，可以保留這些進化枝。Trochophore幼蟲的特徵是在身體周圍有兩條纖毛帶。

·         滋養滋養體是三葉裂的，並有一個胚中胚層，該胚中胚層夾在存在於雙葉胚刺中的外胚層和內胚層之間。這些門也是雙向對稱的，這意味著縱向截面會將它們分為對稱的左右兩側。這也意味著頭顱化的開始，是機體頭部神經組織和感覺器官集中的進化，這是它首先遇到環境的地方。

·         疫黴菌

·         扁蟲是有氣孔的生物，包括許多自由生活和寄生形式。大多數扁蟲都被歸類於贅生的風生癬菌，也包括軟體動物和無節肢動物。側柏由兩個譜系組成：Catenulida和Rhabditophora。Catenulida或“鏈蠕蟲”是一小類，只有100多個物種。這些蠕蟲通常通過萌芽無性繁殖。但是，後代不能完全脫離父母，因此在外觀上類似於鏈。此處討論的所有其餘flat蟲都是Rhabditophora的一部分。許多扁蟲是寄生蟲，包括人類的重要寄生蟲。扁蟲具有三個胚組織層，它們的表面覆蓋組織（來自外胚層），內部組織（來自中胚層），並排好消化系統（來自內胚層）。表皮組織是單層細胞或一層融合細胞（合胞體），覆蓋一層縱向肌肉上方的一層環形肌肉。中胚層組織包括含有膠原蛋白並支持分泌細胞的間充質細胞，所述分泌細胞在表面分泌粘液和其他物質。扁蟲是有腔的，因此它們的身體在消化系統的外表面和腔之間是堅固的。

·         扁蟲的生理過程

·         flat蟲的自由生活物種是捕食者或清道夫。寄生形式以其宿主的組織為食。大多數扁蟲，例如圖1所示的渦蟲，具有胃血管腔而不是完整的消化系統。在這種動物中，“嘴”也被用來從消化系統中排出廢物。一些物種也有一個肛門開口。腸可以是簡單的囊，也可以是高度分支的。消化是細胞外的，消化後的物質通過吞噬作用吸收到腸壁細胞中。一組the子缺乏消化系統。扁蟲的排泄系統具有遍布整個人體的小管網絡，並具有通向環境和附近火焰細胞的開口，其纖毛ilia動以將濃縮在小管中的廢液引導到體外。該系統負責調節溶解鹽和排泄含氮廢物。神經系統由一對神經索組成，它們在身體的整個長度上延伸，它們之間的連接與蠕蟲前端的大神經節或神經集中，那裡還可能存在一些光敏和化學感應細胞。

·         插圖顯示了扁平，蠕蟲狀的平面蟲中的消化系統，神經系統和排泄系統。 消化系統始於動物中部的腹口，然後通過身體中部並向身體兩側延伸至頭部。 消化系統沿分支有許多分支。 神經系統在頭部的眼睛中有2條大腦神經節，以及2條腹側神經索，它們沿著身體的長度與尾巴呈橫向連接。 排泄系統在身體的兩側向下排列成2個長的網狀結構。

·         圖1.扁平蟲是一種扁腸蟲，它有一個帶有一個同時充當嘴巴和肛門的開口的胃血管腔。排泄系統由連接到身體兩側排泄孔的小管組成。神經系統由兩條相互連接的神經線組成，它們在身體的整個長度上延伸，前端有大腦神經節和眼點。

·         既沒有循環系統，也沒有呼吸系統，氣體和養分的交換取決於擴散和細胞間連接。這必然會限制這些生物體內的厚度，從而使它們成為“扁平”蠕蟲。

·         大多數扁蟲是雌雄同體的，受精通常是內部的。無性繁殖在某些群體中很普遍。

·         扁蟲的多樣性

·         傳統上將側柏分為四類：Turbellaria，Monogenea，Trematoda和Cestoda（圖2）。如上所述，正在重新評估這些類別的成員之間的關係，尤其是現在將動亂分子視為共生群體，即沒有單一共同祖先的群體。

·         照片A顯示了來自Turbellaria類的Bedford的flat蟲。 蠕蟲有一條流甦的絲帶，黑色，上面有粉紅色的條紋，在沙灘上游動。 照片B顯示了Monogenea類的棘齒龍。 蠕蟲的身體是一個細長的半透明橢圓形，一端有凸起，看起來像頭。 頭部出現三個黑點，在身體下方出現四分之三的黑點。 這些蠕蟲的錨點位於這些斑點附近。 照片C顯示了一隻腳形的棕色蠕蟲。 照片D顯示了一條長而細的帶狀白色蠕蟲。

·         圖2.疫黴菌分為四類。（a）輪蟲綱包括貝德福德的扁蟲（Pseudobiceros bedfordi），其長約8-10厘米。（b）寄生類Monogenea包括 Dactylogyrus spp。act龍（Dactylogyrus），通常稱為a魚fl，長約0.2毫米，有兩個用箭頭指示的錨，用於將其鎖在寄主魚的ill上。（c）Trematoda類包括 Fascioloides magna  （右側）和 Fasciaola hepatica  （左側的兩個標本，也稱為普通肝吸蟲）。（d）Cestoda類包括tape蟲，例如這種 Taenia saginata。 杉杉感染牛和人的病毒的長度可達4至10米；此處顯示的標本約為4米。（來源a：Jan Derk的工作修改；來源d：CDC的工作修改）

·         Turbellaria類主要包括自由活動的海洋物種，儘管有些物種生活在淡水或潮濕的陸地環境中。turbularians的腹側表皮被纖毛化並促進其運動。有些人具有出色的再生能力，甚至可以從很小的碎片中再生出身體。

·         單基因動物是體外寄生蟲，主要是魚類，具有簡單的生命週期，其中包括附著在魚類上的自由游動幼蟲，從而開始轉化為寄生成蟲。寄生蟲只有一個寄主，而該寄主通常只有一種。蠕蟲可能產生消化宿主組織的酶，或者只是在表面粘液和皮膚顆粒上吃草。大多數單基因型是雌雄同體的，但雄配子首先發育，因此交叉受精非常普遍。

·         吸蟲或吸蟲是軟體動物和許多其他物種（包括人類）的內部寄生蟲。吸蟲具有復雜的生命週期，其中涉及發生性繁殖的主要宿主和發生無性繁殖的一個或多個次要宿主。主要宿主幾乎總是軟體動物。吸蟲是嚴重的人類疾病，包括血吸蟲病（血吸蟲病）。該病在熱帶地區感染了2億人，導致器官受損和疲勞等慢性症狀。當人類進入水域時，就會發生感染，而從主要蝸牛宿主釋放的幼蟲會定位並穿透皮膚。寄生蟲會感染人體的各個器官，並在繁殖前以紅細胞為食。許多卵在糞便中釋放，並進入水路，

·         蟲或tape蟲也是內部寄生蟲，主要是脊椎動物（圖3）。蟲生活在主要宿主的腸道中，並通過tape蟲體前端或的吸盤保持固定。tape蟲的其餘部分由稱為“ proglottids”的長單元組成，每個單元都可能包含帶有火焰細胞的排泄系統，但同時包含雄性和雌性的生殖結構。蟲不具有消化系統。相反，它們從食物中吸收營養，並通過宿主的腸道。

·         eggs蟲的生命週期始於卵或tape蟲段（稱為glo）從人類糞便進入環境。 當豬食用被污染的植物時，牛帶狀cattle蟲會感染牛，豬帶狀so蟲會感染豬。 胚胎穿透動物的腸壁並停留在肌肉組織中，在那裡它轉變為幼蟲形式。 食用生的或未煮熟的被感染的肉的人，當worm蟲通過吸盤或鉤皮鉤或頭部的鉤子附著在腸壁上時，就會被感染。 成熟的蠕蟲會產生糞便和卵，它們從糞便中排出體外，完成循環。

·         圖3.當人們食用生的或未煮熟的感染肉時，就會發生Tape蟲（Taenia spp。）感染。（來源：疾病預防控制中心對工作的修改）

·         頭足類在the骨中產生，並逐漸遷移到the蟲的末端。在這一點上，它們是“成熟的”，除受精卵以外的所有結構都已退化。大多數繁殖是通過交叉受精進行的。舌突從蠕蟲的身體脫離，並釋放到生物體的糞便中。雞蛋被中間宿主食用。幼蟲感染中間宿主並通常在肌肉組織中佔據。當主要宿主吞噬了肌肉組織時，該循環就完成了。通過食用未煮熟的或未煮熟的豬肉，牛肉和魚，可以傳播人類的幾種tape蟲寄生蟲。

·         總結：PHYLUM PLATYHELMINTHES

·         扁蟲是蠕形的三葉動物。他們缺乏循環系統和呼吸系統，並且具有基本的排泄系統。在大多數物種中，這種消化系統是不完整的。flat蟲有四種傳統類別，主要是自由生活的turbellarians，單寄生外生寄生蟲以及內寄生吸蟲和蟲。吸蟲的生命週期復雜，涉及軟體動物的次生宿主和發生性繁殖的主要宿主。est蟲或tape蟲感染主要脊椎動物宿主的消化系統。

·         輪蟲

·         輪蟲是微觀的（約100 µm至30 mm），由大部分水生生物組成，它們的名字來自 日冕，日冕是一種旋轉的，輪狀的結構，前端被纖毛覆蓋（圖1）。儘管目前他們的分類法一直在變化，但一種治療方法將輪蟲分為三類：Bdelloidea，Monongononta和Seisonidea。目前，該組的分類正在修訂中，因為有更多的系統發育證據。當前在棘頭動物門中的“多刺蠕蟲”有可能在將來被納入這一群體。

·         輪蟲的身體形式包括一個頭（包含日冕），一個軀幹（包含器官）和腳。輪蟲通常是自由游動和真正的浮游生物，但是腳趾或腳的延伸部分會分泌出粘性物質，形成一種保持力，以幫助它們粘附在表面上。頭部包含雙葉形式的感覺器官和日冕附近的小眼點。

·         掃描電子顯微鏡照片A顯示了輪枝類（Bdelloidea）類的輪蟲，其具有長的管狀主體，其嘴周圍有條紋。 光學顯微照片B顯示，來自Monogononta類的Polyarthra比Bdelloid輪蟲短而寬，且邊緣較小。

·         圖1.顯示了三種輪蟲中的兩種的例子。（a）Bdelloidea類物種的特徵是大電暈，在整個掃描電子顯微照片的中心與整個動物分開顯示。（b）屬於Monogononta類的Polyarthra，其電暈比Bdelloid輪蟲小，並且有一個性腺，因此得名。（信貸a：迭戈·豐塔內託修改工作；信貸b：美國EPA修改工作； Cory Zanker的比例尺數據）

·         輪蟲是過濾器的食料動物，會吃掉死的物質，藻類和其他微觀生物，因此是水生食物網中非常重要的組成部分。輪蟲獲得的食物是通過電暈的運動所產生的電流將食物引向口腔的。食物顆粒進入口腔並到達 乳突 （咽部具有下顎狀結構）。然後食物通過消化腺和唾液腺進入胃，然後進入腸子。消化廢物和排泄廢物收集在泄殖腔膀胱中，然後從肛門釋放出來。

·         觀看下面的視頻，了解輪蟲的覓食。請注意，該視頻沒有音頻。

·         輪蟲是偽造殼動物，通常在全世界的淡水和某些鹹水環境中發現。圖2顯示了屬於輪枝綱類的輪蟲的解剖。已經鑑定出大約2200種輪蟲。輪蟲是雌雄異體的生物（具有男性或女性生殖器）並表現出性二態性（男性和女性具有不同的形式）。許多物種具有孤雌性，並表現出單倍體性，這是一種性別確定方法，其中受精卵發育成雌性，而未受精卵發育成雄性。在許多雌雄異體的物種中，雄性壽命短且體型較小，沒有消化系統，只有一個睾丸。雌性可以生產能夠休眠的卵，以在惡劣的環境條件下提供保護。

·         該圖顯示了長而管狀的動物，頂部有冠狀的日冕。 纖毛邊緣在電暈的頂部。 在電暈的兩個波瓣之間的是嘴巴，它通向胃，腸和肛門。 乳腺環繞口腔，在乳腺下方是消化腺。 假小腸圍繞著胃。 如果動物是一隻腳站立在兩個腳趾上，則在底部。

·         圖2。此圖顯示了del輪蟲的解剖。

·         總結：輪蟲

·         輪蟲是微觀的，多細胞的，主要是水生生物，目前正在分類學修訂中。該小組的特點是頭上有旋轉的纖毛狀輪狀結構電暈。乳突或顎狀咽是另一類獨特的結構。

 

 

 

菲勒·內梅蒂亞

Nemertea俗稱帶狀蠕蟲。Nemertea門的大多數種類  是海洋的，主要是底棲或底棲動物，估計有900種。但是，nemertini也已在淡水和陸地生境中被記錄。大多數nemerteans是食肉動物，以蠕蟲，蛤和甲殼類動物為食。有些物種是清道夫，有些奈默爾蒂尼物種，如 格氏瘧原蟲，也與某些軟體動物發展了共生關係。一些物種破壞了蛤和螃蟹的商業捕魚。Nemerteans幾乎沒有天敵，有兩種作為魚餌出售。

形態學

這張照片顯示了一個坐在泥濘海底上的類似於腸道的蠕蟲。

圖1.長鼻蠕蟲（Parborlasia corrugatus）是清除海底食物的清道夫。該物種是Nemertea門的成員。此處顯示的標本是在南極羅斯海拍攝的。（圖片來源：國家科學基金會的亨利·凱澤）

帶狀蠕蟲的大小從1厘米到幾米不等。它們表現出雙邊對稱性和顯著的收縮性能。由於它們的可收縮性，它們可以根據環境提示改變其形態表現。Nemertea門中的動物表現出扁平的形態，也就是說，它們從前到後都是扁平的，就像扁平的管子一樣。Nemertea是柔軟而無節段的動物（圖1）。

這種門的一個獨特特徵是長鼻囊內有長鼻 。長鼻用於捕獲食物，在某些物種中可以用倒鉤裝飾。橫紋肌腔是一個充滿液體的腔，從這些動物的頭部延伸到腸長度的近三分之二（圖2）。鼻長肌可以通過附在鼻咽管壁上的牽開器肌肉伸展或縮回。

該圖顯示了蠕蟲狀的動物，其一端有條紋狀的感覺乳頭。 身體下部的嘴巴通向胃和腸，然後在遠端排入肛門。 腦神經節位於嘴上方。 側神經索從中樞神經節沿動物的任一側向下延伸。 長鼻是一個長而細的結構，位於腔內，稱為菱突腔。

圖2.顯示了Nemertean的解剖結構。

觀看下面的視頻，以了解一個nemertean攻擊它的長鼻多cha。



消化系統

nemertini顯示出非常發達的消化系統。鼻腔腹側的張口通向前腸，然後進入腸道。腸以憩室囊的形式存在，並終止於通過肛門打開的直腸。性腺散佈在腸憩室小袋中，並通過生殖孔向外開放。循環系統由一對側向血管的閉環組成。循環系統源自胚胎的腔腔。一些動物除側向動物外還可能具有交叉連接的容器。儘管這些被稱為血管，但是由於它們是腔源性的，因此循環液是無色的。一些物種帶有血紅蛋白以及其他黃色或綠色色素。血管連接到鼻腔。這些血管中的流體流動通過體壁中的肌肉收縮而促進。這些動物中存在一對原腎或原腎，以促進滲透調節。氣態交換通過新生代的皮膚發生。

神經系統

Nemertini的神經節或“大腦”位於口腔和前腸之間的前端，圍繞消化系統和鼻腔。這些動物的大腦由四個神經團組成，稱為“神經節”。成對的縱向神經線從腦神經節伸出並延伸到後端。眼球或眼點成對存在，在身體的前部成兩倍。據推測，眼點起源於神經組織而不是表皮。

再生產

儘管淡水物種可能是雌雄同體的，但內梅爾特門的動物卻表現出性二態性。卵和精子被釋放到水中，受精發生在外部。然後，合子發育成 扁平狀的 幼蟲。在某些奈默汀物種中， 從一系列假想盤中可以發現幼蟲內部有一個 絨毛蟲幼蟲。這種幼蟲的形狀特徵似獵鹿帽，吞噬了幼蟲的組織，使其存活，然後變態為成蟲狀。

摘要：PHYLUM NEMERTEA

nemertini是最簡單的eucoelomates。這些帶狀動物的鼻長有特殊的長鼻。與其他擬腔皮動物門相比，在這種物種中發現了源自腔鞘的封閉式循環系統的發展具有顯著差異。奈梅蒂尼人的消化，神經和排泄系統比未發育的門更為發達。夜蛾蠕蟲的胚胎髮育通過扁平狀幼蟲期進行。

 

 

 

菲盧姆軟體動物

疫 黴 是海洋環境中的主要門。據估計，所有已知海洋物種中有23％是軟體動物。有超過75,000個描述的物種，使它們成為動物第二大多樣性的門。軟體動物的名字表示軟體，因為軟體動物的最早描述來自對帶殼烏賊的觀察。軟體動物主要是海洋動物。然而，眾所周知它們生活在淡水以及陸地棲息地中。軟體動物在每個類別和子類別中都表現出廣泛的形態，但具有一些關鍵特徵，包括肌肉發達的腳，內臟器官和內部器官，以及可能分泌或不分泌碳酸鈣殼的地幔（圖1）。 。

該圖顯示了蝸牛的橫截面。 蝸牛的身體稱為內臟腫塊。 嘴巴會導致莊稼，然後是胃，後者朝向動物的背部。 腸位於胃上方。 腸繼續向前，並排入內臟腫塊前部上方的腔中。 兩條神經線纏繞在食道周圍，並沿動物底部向後延伸。 ill位於殼的空腔中，並在內臟團中連接到心臟。 體腔靠近心臟。 內臟塊被地幔圍繞。 貝殼覆蓋著地幔。

圖1.軟體動物種類繁多。該圖顯示了水生腹足動物的解剖。

軟體動物的腳肌肉發達，用於運動和固定，其形狀和功能各不相同，具體取決於所研究的軟體動物的類型。在帶殼軟體動物中，此腳通常與貝殼的開口大小相同。腳是可伸縮的器官。腳是最腹側的器官，而地幔是有限的背側器官。軟體動物是真腔動物，但成年腔僅限於心臟周圍的腔。外套腔獨立於腔腔發展。

內臟腫塊位於內臟駝峰的腳上方。這包括消化系統，神經系統，排泄系統，生殖系統和呼吸系統。僅軟體動物的軟體動物具有us呼吸的能力，而某些陸生動物的肺具有呼吸的能力。此外，舌狀器官稱為 齒舌，負有幾丁質的牙齒般的裝飾，是存在於許多種，用於切碎或刮食。的 地幔 （也稱為大腦皮層）是軟體動物背側表皮; 帶殼軟體動物專門分泌幾丁質硬質鈣質殼。

大多數軟體動物都是雌雄異體的動物，受精是在外部進行的，儘管在陸地軟體動物（例如蝸牛和）或頭足類動物中卻並非如此。在某些軟體動物中，合子在成年之前會孵化並經歷兩個幼蟲階段-卵軸生 和 速生。雙殼類可能表現出第三幼體階段，glochidia。

軟體動物的分類

疫黴屬是一個非常多樣化的物種（85,000種），其中大部分是海洋物種。軟體動物的形態多種多樣，從大型的掠食性魷魚和章魚（其中一些表現出很高的智力）到帶有精心雕刻和著色的貝殼的放牧形式。該門可以分為七類：Aplacophora，Monoplacophora，Polyplacophora，Bivalvia，Gastropoda，Cephalopoda和Scaphopoda。

該照片顯示了一個Chiton，它具有一個橢圓形的主體，其板狀裝甲被分成多個部分。

圖2.這種來自Polyplacaphora類別的chiton具有八層鍍層外殼，表明其類別。（提供者：傑里·柯克哈特（Jerry Kirkhart））

Aplacophora類（“無板”）包括主要在底棲海洋生境中發現的蠕蟲狀動物。這些動物缺少鈣質殼，但在表皮上有文石針。它們具有基本的幔腔，並且沒有眼睛，觸角和腎病（排泄器官）。Monoplacophora類（“帶有一個板塊”）的成員具有一個單個的，帽狀的外殼，該外殼將身體包圍起來。殼和下層動物的形態可以從圓形到卵形變化。這些動物中存在一個環狀的消化系統，多對排泄器官，許多g和一對性腺。人們認為單斜足動物已經滅絕，只有通過化石記錄才知道，直到1952年新孢子蟲（Neopilina galathaea） 被發現 。如今，科學家們已經鑑定出近二十種現存物種。

Polyplacophora類（“帶有許多板塊”）中的動物通常被稱為“ chitons”，並帶有類似盔甲的八層殼（圖2）。這些動物有一個寬大的腹足，適合吸向岩石和其他底物，以及一個以腰帶的形式延伸到貝殼之外的地幔。腰帶上可能存在鈣質棘刺，以保護它們免受掠食者侵害。 腹側的百日咳（（）促進了呼吸 。這些動物擁有一個為刮擦而修改的小舌。神經系統是最基本的，僅在前端存在頰或“頰”神經節。這些動物中沒有眼點。存在一對用於排泄的腎病。

圖為黑色和灰色的貽貝聚集在一起。 圖3.在英格蘭康沃爾潮間帶發現的這些貽貝是雙殼類。 （圖片來源：馬克·威爾遜）

圖3.在英格蘭康沃爾潮間帶發現的這些貽貝是雙殼類。（圖片來源：馬克·威爾遜）

雙殼類（“兩個貝殼”）包括蛤，牡蠣，貽貝，扇貝和象拔蚌。在海洋和淡水生境中都可以找到此類成員。顧名思義，雙殼類動物被封閉在一對殼（殼類動物通常被稱為“殼”）中，這些殼在殼背韌帶和殼齒之間被鉸接在背側（圖3）。整體形態橫向展平，頭部區域發育不良。在某些物種中可能沒有眼點和囊腫。這些動物是懸浮餵食器-他們食用懸浮在它們周圍水中的物質，例如浮游生物。由於它們的飲食，這類軟體動物沒有小舌。一對蟲可促進呼吸作用，而一對腎炎則可促進排泄和滲透作用。雙殼類通常具有大的披風腔。

地幔的功能之一是分泌貝殼。牡蠣和貽貝等一些雙殼類動物具有獨特的能力 ，可以在可能進入地幔腔的異物周圍分泌並沉積鈣質 珍珠質或“珍珠母”。此特性已被商業開髮用於生產珍珠。

觀看貽貝餵養的動畫。

腹足綱動物（“胃足”）中的動物包括蝸牛，，海螺，野兔和海蝴蝶等眾所周知的軟體動物。腹足綱包括帶殼物種以及具有減少的殼的物種。這些動物是不對稱的，通常呈現出盤繞的外殼（圖4）。殼可以是 planospiral  （如花園軟管捲繞），常見於花園蝸牛，或 conispiral，（如螺旋樓梯），常見於海洋海螺。

左側的照片顯示了帶有盤繞的外殼和長觸手的蝸牛。 右邊的照片顯示了一個，看起來像沒有殼的蝸牛。

圖4.（a）蝸牛和（b）都是腹足動物，但沒有殼。（貸方a：Murray Stevenson的工作修改；貸方b：Rosendahl的工作修改）

帶殼物種的內臟腫塊在腳的中心圍繞垂直軸顯示扭曲，這是該組的關鍵特徵，而腳也經過了改良，可以爬行（圖5）。大多數腹足動物的頭上都有觸角，眼睛和造型。消化系統使用複雜的鋸狀小齒，有助於食物的攝入。在某些腹足類動物中可能沒有眼睛。地幔腔包圍著蛻膜和一對腎炎。

圖A顯示了蝸牛的側視圖。 消化系統從嘴開始，並繼續向著外殼的背面到達胃。 胃排空到腸中，腸沿著外殼的上內邊緣繼續向前，並在嘴上方結束腔。 圖B顯示了蝸牛的俯視圖。 消化道從嘴巴向左彎曲，然後向右彎曲，然後向動物的前側返回。

圖5.在腹足動物的胚胎髮育過程中，內臟腫塊經歷了扭轉或解剖特徵的逆時針旋轉。結果，成年動物的肛門位於頭部上方。扭轉是獨立於殼體纏繞的獨立過程。

蝸牛毒液可以用作藥理止痛藥嗎？

圖為Conus在海底。 殼的形狀類似於麵食的殼。 鼻子伸出前端。

圖6.圓錐屬的成員會產生神經毒素，有一天可能會用於醫療。（圖片來源：NOAA的David Burdick）

圓錐屬的海洋蝸牛  （圖6）以毒刺攻擊獵物。釋放的毒素稱為芋螺毒素，是一種具有內部二硫鍵的肽。芋螺毒素可導致人麻痺，表明該毒素攻擊神經系統靶標。已顯示某些芋螺毒素會阻斷神經元離子通道。這些發現導致研究人員研究了可能在醫學上應用的芋螺毒素。

芋螺毒素是潛在藥理學發展的令人興奮的領域，因為這些肽可能會被修飾並用於特定的醫療條件，以抑制特定神經元的活性。例如，類似於肉毒桿菌毒素的使用，這些毒素可用於在特定的健康應用中誘發肌肉麻痺。由於芋螺毒素的全譜及其作用機理尚不完全清楚，因此對其潛在應用的研究仍處於起步階段。迄今為止，大多數研究都集中在它們用於治療神經系統疾病上。他們還顯示出了緩解慢性疼痛以及與坐骨神經痛和帶狀皰疹等症狀相關的疼痛的功效。

頭足類（“頭腳”動物）包括章魚，烏賊，墨魚和鸚鵡螺。頭足類動物是一類帶殼動物，也是殼減少的軟體動物。它們表現出生動的色彩，通常在魷魚和章魚中可見，用於偽裝。該類中的所有動物都是肉食性捕食者，在前端有喙狀的下巴。所有頭足類動物都表現出非常發達的神經系統以及眼睛，以及封閉的循環系統。腳被裂開並發展成觸角和一個漏斗，這被用作他們的運動方式。章魚和魷魚的觸角上有吸盤。子午線蟲被封閉在一個大的地幔腔中，並由大血管提供服務，每個血管都有自己的心臟。

通過噴射水流來推動頭足類的運動。這稱為“噴射”推進。地幔腔內存在一對腎病。在這類動物中可以看到性二態性。一個物種的成員交配，然後雌性將卵產在一個受保護的僻靜小生境中。某些物種的雌性會長時間照顧卵，並可能在那個時期死亡。魷魚和章魚等頭足類動物也會產生棕褐色或深色墨水，將其噴在捕食者身上以幫助快速逃脫。

頭足類動物的繁殖不同於其他軟體動物，其卵孵化出的幼年成蟲沒有經歷著次生幼蟲階段和幼蟲階段。

在帶殼的 鸚鵡螺 菌種中，螺旋殼是多室的。這些腔室充滿氣體或水以調節浮力。魷魚和墨魚的殼結構被減小，並且在內部分別以魷魚筆和墨魚骨的形式存在。示例如圖7所示。

a部分顯示了一個鸚鵡螺，帶有捲曲的棕白色條紋外殼。 觸角從前端伸出。 b部分顯示了墨魚希望蹲下的身體和短觸手，並融入周圍。 c部分顯示了一個礁烏賊，其眼睛位於長喙的後面。 長而粗的觸手從身體向後伸出。 d部分顯示章魚在其整個身體上都有明亮的藍色環。

圖7.（a）鸚鵡螺，（b）墨魚，（c）魷魚魷魚和（d）藍環章魚都是頭足綱動物的成員。（信貸a：J. Baecker的工作修改；信貸b：Adrian Mohedano的工作修改；信貸c：Silke Baron的工作修改；信貸d：Angell Williams的工作修改）

照片顯示了形狀像牙的白色貝殼。

圖8.尋常 的Antalis顯示了經典的Dentaliidae形狀，這些形狀賦予這些動物俗稱的“象牙殼”。（提供者：Georges Jansoone）

Scaphopoda類（“船腳”）的成員俗稱“象牙殼”或“齒殼”，在檢查Dentalium時很明顯，  Dentalium是剩餘的少數魚鱗魚屬之一（圖8）。

腕足類動物通常被埋在沙子中，前開口暴露在水中。這些動物帶有一個圓錐形的外殼，兩端開口。頭部是基本的，並且突出到殼體的後端之外。這些動物沒有眼睛，但是有一個小舌，還有一隻腳被修飾成觸角，觸角的末端是球形的，被稱為 captaculae。Captaculae用於捕捉和操縱獵物。這些動物中不存在痤瘡。

總結：PHYLUM MOLLUSCA

Phylum Mollusca是大型的無脊椎動物海洋群。軟體動物在門內顯示出多種形態變化。該門也不同之處在於，某些成員具有鈣質殼作為外部保護手段。一些軟體動物進化出減少了的外殼。軟體動物是原生動物。軟體動物的背表皮經過修飾形成了覆蓋著包膜腔和內臟器官的包膜。這個腔與成年動物的心臟腔完全不同。被稱為百日咳的g促進了呼吸。大多數軟體動物中都存在一種稱為鋸齒狀的齒狀齒舌。一些物種的早期發育是通過兩個幼蟲階段來實現的：次絨毛和veliger。性二態性是該門的主要性行為。

 

 

鳳梨

Phylum  Annelida 包括分段蠕蟲。這些動物存在於海洋，陸地和淡水生境中，但是水或濕度的存在是它們生存的關鍵因素，尤其是在陸地生境中。門的名稱源自拉丁語 annellus，意為小環。該門動物與棲息地中的其他物種具有寄生和共生共生關係。Annelida門中已經描述了大約16,500種。門包括earth，多毛和水。安妮莉德斯在胚胎期顯示出原蟲的發育，由於其同色異譜或真正的分割的關鍵特徵，通常被稱為“分段蠕蟲”  。

形態學

cli是is的一個平滑的部分。

圖1.瞼板，在這裡被視為具有與身體其餘部分不同的顏色的突出段，是一種有助於軟骨再生的結構。（提供者：Rob Hille）

Annlids顯示雙邊對稱性，整體形態呈蠕蟲狀。安妮莉德犬具有分段的身體計劃，其中內部和外部形態特徵在每個身體節段中重複。同色異譜使動物通過增加“隔間”而變得更大，同時使它們的運動更加有效。據認為，這種同色異譜起源於胚胎期的相同的成纖維細胞，其產生相同的中胚層結構。整體可分為頭部，身體和，蟲（或尾巴）。所述 環帶 是一種繁殖結構，其產生粘液，在精子轉印助劑，並引起其內受精發生繭; 它在動物的前三分之一處顯示為融合帶（圖1）。

解剖學

表皮受到脫細胞的外部表皮的保護，但這比蛻皮動物中發現的表皮薄得多，並且不需要定期脫落才能生長。圓形和縱向肌肉位於表皮內部。幾丁質的毛狀延伸物，錨定在表皮中並從角質層突出，稱為 剛毛/木賊 存在於每個細分市場中。安妮利德犬顯示出真正的腔室存在，其起源於胚胎中胚層和原腸造口術。因此，它們是最高級的蠕蟲。earth（寡足動物）中有發達，完整的消化系統，並有口，肌肉咽，食道，農作物和，。izz通往腸道，並以肛門開口結束。圖2示出了type（陸生類型的線蟲）的身體部分的剖視圖。每個節段都由將隔膜腔分成一系列隔室的膜狀隔膜所限制。

該圖顯示了一個肢體的橫截面。 身體分為分段隔間。 一個U型腸穿過隔室的中部，兩條腹神經索沿底部延伸。 在每個部分中，神經索相互連接。 背側血管位於小腸頂部，腹側血管位於其下方。 其他血管將背側和腹側血管連接在一起。 phr連接至分隔隔室的屏障，並由長線圈連接至喇叭形鈴。

圖2。此示意圖以橫截面圖形式顯示了肛門的基本解剖結構。

安妮利茲犬具有與消化道以及為單個組織服務的毛細管平行的背側和腹側血管封閉循環系統。另外，這些血管在每個節段中通過橫向迴路連接。這些動物缺乏發達的呼吸系統，並且在潮濕的身體表面發生氣體交換。在每個腹側腹側都有一對後腎（一種原始的“腎臟”，由迴旋的腎小管和一個開放的纖毛漏斗組成）促進排泄。安妮利德犬顯示出發達的神經系統，在咽部周圍存在融合神經節的神經環。神經索位於腹側，每個節段都有增大的結節或神經節。

lid科動物要么具有永久性腺的雌雄同體（如earth和水），要么具有臨時或季節性性腺發育的雌雄同體（如多毛cha）。但是，在雌雄同體的動物中，首選雜交受精。這些動物對齊排列時也可能同時表現出雌雄同體並參與同時的精子交換。

該視頻和動畫的組合  提供了近視解剖結構。

Phylum Annelida的分類

Phylum Annelida包含Polychaeta類（polychaetes）和Oligochaeta類（worm，水ches及其親屬）。

are是Oligochaeta類中最豐富的成員，其特徵在於存在斜cli以及極少的減少了的糠eta（oligo – =“ few”； – chaetae =“ hairs ”）。與多毛cha（poly =多， 多毛 =毛）相比，Oligochaeta中的cha毛的數量和大小大大減少。多足類動物的許多小枝也排列在多肉的，扁平的，成對的附件中，這些附件從稱為節肢動物的每個節段伸出 ，它們可能專門用於多足動物的不同功能。Hirudinea的子類包括水H，例如 Hirudo medicinalis 和 Hemiclepsis marginata。Oligochaeta類包括Hirudinia子類和Brachiobdella子類。水和其他類小動物之間的一個顯著差異是在前端和後端都有吸盤的發育，並且缺乏羊角麵包。另外，體壁的分割可能不對應於腔腔的內部分割。當它們吸收宿主脊椎動物的大量血液時，這種適應性可能有助於它們使水ches伸長。腕毛蟲亞類包括諸如Brancioobdella balcanica sketi 和Astaci Branchiobdella的種類，與水 ches和 寡毛show相似的蠕蟲。

a部分顯示shows，b部分顯示試圖卡在人手上的大水ech。 c部分顯示了固定在海底的蠕蟲。 羽毛狀的附屬物從管狀體延伸。

圖3.（a）,、（b）水le和（c）featherduster均為無脊椎動物。（信貸a：S。Shepherd的工作修改；信貸b：“ Sarah G…” / Flickr的工作修改；信貸c：Chris Gotschalk，NOAA的工作修改）

總結：PHYLUM ANNELIDA

Phylum Annelida包括蠕形，分段的動物。在內部解剖結構中也可以看到分割，這稱為同色異譜。Annelids是原生動物。這些動物具有發達的神經元和消化系統。一些物種帶有專門的段帶，稱為clitellum。安妮利德犬顯示出許多被稱為chaetae的幾丁質突起，而多毛龜則有偽足。吸盤順序見Hi。生殖策略包括性二態性，雌雄同體和系列雌雄同體。Hirudinea類中沒有內部細分。

 

 

 

超級蛻皮綱簡介

識別多餘的蛻皮綱的共同特徵

多餘的蛻皮綱包含大量的物種。這是因為它包含兩個最多樣化的動物組：線蟲門（round蟲）和節肢動物節肢動物（節肢動物）。蛻皮動物最突出的特徵是其堅硬的外皮，稱為角質層。角質層提供堅韌而靈活的外骨骼，從而保護這些動物免於水分流失，掠食者和外部環境的其他方面的侵害。該上葉的所有成員都會隨著年齡的增長而定期蛻皮或脫落。蛻皮後，它們會分泌新的角質層，這種角質層將持續到下一個生長階段。蛻皮和置換錶皮的過程稱為蛻皮，這是多餘的名稱。

 

線蟲

線蟲與大多數其他動物的門一樣，都是三葉的，並具有夾在外胚層和內胚層之間的胚胎中胚層。它們也是雙向對稱的，這意味著縱向截面會將它們分為對稱的左右兩側。此外，線蟲或round蟲具有假體腔，由自由生活形式和寄生形式組成。

有人說，如果除去生物圈中所有的非線蟲物質，則將以線蟲的形式留下前世界的陰影。[1] 節肢動物是地球上最成功的生物分類群之一，是具有堅硬外骨骼和關節附屬物的腔皮生物。線蟲和節肢動物均屬於超枝E蟲，被認為是由一個共同祖先的所有進化後代組成的進化枝。該名稱源自“蛻皮”一詞，是指外骨骼脫落或蛻皮。這一組中的門有覆蓋其身體的堅硬表皮，必須定期脫落並更換它們，以增加它們的大小。

線蟲（ Phylum  Nematoda） 包括28,000多種，其中估計有16,000寄生於自然。Nematoda名稱源自希臘語“ Nemos”，意為“線”，包括round蟲。線蟲存在於所有生境中，每個物種中都有大量個體。自由生活的線蟲 秀麗隱桿線蟲 已在世界各地的實驗室中廣泛用作模型系統。

形態學

與扁蟲相反，線蟲表現出管狀形態和圓形橫截面。這些動物是假腔腸動物，顯示出一個完整的消化系統，並具有明顯的嘴和肛門。這與只有一個開口（不完整的消化系統）的刺胞動物相反。

線蟲的表皮富含膠原蛋白和稱為幾丁質的碳水化合物-蛋白質聚合物，並在表皮外部形成外部“骨架”。角質層還在內部許多器官內襯，包括咽和直腸。表皮可以是單層細胞或合胞體，合胞體是由單核細胞融合形成的多核細胞。

如圖1所示，這些蠕蟲的整體形態是圓柱形的。頭是徑向對稱的。在前端有三個或六個嘴唇以及某些物種的表皮延伸形式的牙齒的開口。一些線蟲可能會表現出其他外部變化，例如環，頭罩或疣。但是，環並不能反映真實的體內分割。口腔導致肌肉咽部和腸道，從而導致直腸和肛門在後端開口。線蟲的肌肉與大多數動物的肌肉不同：它們僅具有縱向層，這說明其運動像鞭子一樣運動。

照片a顯示了蠕蟲形線蟲緊挨著一個膠囊形線蟲卵。 b部分的插圖顯示了一個線蟲的橫截面，該線蟲的一端為嘴巴，另一端為肛門。 嘴連接到咽，然後連接到腸。 背神經沿著動物的頂部延伸，並在前端連接環狀頭神經節。 睾丸與小腸並排朝著動物的背部。

圖1.掃描電子顯微鏡照片顯示：（a）大豆囊腫線蟲（Heterodera glycines）和線蟲卵。（b）示意圖顯示了典型線蟲的解剖結構。（來源：美國農業部ARS的工作修改；來自Matt Russell的比例尺數據）

排泄系統

在線蟲中，專門的排泄系統並不完善。氮廢物可能會通過擴散到整個身體或進入偽腔（體腔）而損失，在那裡它們會被專門的細胞清除。調節體內水分和鹽分的方法是通過海底線蟲咽部下的雷內特腺來實現的。

神經系統

大多數線蟲都在身體的背面，腹側和側面位置上沿身體的長度分佈著四根縱向神經線。腹側神經索比背側或側索發育得更好。所有的神經線在前端圍繞咽部融合，形成頭神經節或蠕蟲的“大腦”（在咽部周圍呈環狀），在後端融合成尾神經節。在 C中。 線蟲，神經系統幾乎佔動物細胞總數的三分之一。

再生產

線蟲採用多種生殖策略，從雌雄同體到雌雄異體再到孤雌生殖，這取決於所考慮的物種。 Ç。 線蟲 是一種雌雄同體的物種，顯示出子宮中所含卵子以及精子中所含精子的發育。子宮有一個稱為外陰的外部開口。女性的生殖器孔位於身體中部附近，而男性的則位於尖端。雄性尾巴上的特殊結構使他保持原位，而他用交配性針狀細胞沉積精子。受精是內部的，受精後很快就會開始胚胎髮育。胚在胚化階段從外陰釋放。胚胎髮育階段持續14小時；然後，發育繼續經歷四個連續的幼蟲階段，每個階段之間都有蛻皮期（L1，L2，L3和L4），最終導致了年輕的成年雌性或成年蠕蟲的發展。

 

 

 

研究線蟲

如果生物學家想研究尼古丁依賴性如何在體內發展，如何調節脂質或觀察某些氣味的吸引或排斥特性，那麼他們顯然需要設計三個非常不同的實驗。但是，他們可能只需要研究一個對象：  C。 線蟲。 Sydney Brenner博士將線蟲秀麗隱桿線蟲（Caenorhabditis elegans）納入了主流生物學研究的重點。自1963年以來，布倫納（Brenner）博士和世界各地的科學家就將該動物作為模型系統來研究各種生理和發育機制。

秀麗隱桿線蟲 是在土壤中發現的一種自由生活的生物。在瓊脂平板上培養這種生物很容易（10,000蠕蟲/平板）；它以大腸桿菌 為食 （全球生物實驗室的另一位長期居民）。因此，它可以很容易地生長並保持在實驗室中。這種線蟲最大的優點是其透明性，可幫助研究人員輕鬆觀察和監測動物體內的變化。它也是一個簡單的生物，細胞少於1,000個，基因組為20,000個基因。它顯示了DNA的染色體組織為五對常染色體加上一對性染色體，使其成為研究遺傳學的理想人選。由於每個細胞都可以可視化和識別，因此該生物可用於研究細胞現象，例如細胞間相互作用，細胞命運確定，細胞分裂，細胞凋亡和細胞內轉運。

另一個巨大的優點是該蠕蟲的生命週期短（圖1）。只需3天就可以實現“從卵到大卵到成卵的蛋”；因此，在這種動物中追踪遺傳變化更加容易。C的總壽命 。 線蟲 為2至3週；因此，與年齡有關的現像很容易觀察到。使C成為另一個特徵 。 線蟲 的優良實驗模型系統是，該生物的成年雌雄同體中存在的959個細胞的位置和數量是恆定的。在研究細胞分化，細胞間通訊和細胞凋亡時，此功能非常重要。最後，  C。 線蟲 還適用於使用分子方法進行遺傳操作，從而進一步完善了其作為模型系統的用途。

全世界的生物學家已經建立了專門用於使用C進行研究的信息庫和小組 。 線蟲。例如，他們的發現導致人們對發育過程中的細胞通訊，神經元信號傳遞和脂質調節的了解有了更好的理解（這對於解決肥胖症和糖尿病等健康問題非常重要）。近年來，研究使醫學界對多囊性腎病有了更好的了解。這種簡單的有機體使生物學家獲得了複雜而重要的發現，從而以觸及日常生活的方式擴展了科學領域。

照片a顯示了大約一毫米長的透明蠕蟲。 插圖B顯示了秀麗隱桿線蟲的生命週期，該生命週期始於卵孵化並釋放L1幼魚。 12小時後，L1少年轉變為L2少年。 7小時後，L2少年轉變為L3少年。 再過7個小時，L3少年轉變為L4少年。 14小時後，L4少年轉變為成年。 雌雄同體的成蟲與另一個成蟲交配，產生受精卵，孵化後完成整個週期。

圖1.（a）此光學顯微照片顯示 秀麗隱桿線蟲。它的透明成年階段由959個細胞組成。（b）秀麗隱桿線蟲的生命週期  有四個少年階段（L1至L4）和一個成年階段。在理想條件下，線蟲在每個幼年階段都要花費一定的時間，但在壓力條件下，線蟲可能會進入不衰老的淡淡狀態。蠕蟲在成蟲狀態下是雌雄同體的，兩個蠕蟲交配產生受精卵。（來源a：“ snickclunk”的修改工作/ Flickr：來源b：NIDDK，NIH的修改工作； Matt Russell的比例尺數據）

許多常見的寄生線蟲是寄生蟲的主要例子。這些動物表現出涉及多個宿主的複雜生命週期，並且可能具有重大的醫學和獸醫影響。當人們喝含有co足類的未經過濾的水時，人類可能會感染 麥地那龍線蟲（被稱為豚鼠蠕蟲）（圖2）。鉤蟲，如 Ancyclostoma 和 鉤蟲，侵擾對哺乳動物的血液腸子和飼料，尤其是在狗，貓和人。旋毛蟲（Trichinella ）是人類旋毛蟲病的病原體，通常是由於食用未煮熟的豬肉引起的。 旋毛蟲 也可以感染其他哺乳動物宿主。 蟲，一種大腸round蟲，會從人體宿主中吸收營養，並可能造成腸的物理阻塞。絲狀蠕蟲，例如 Dirofilaria 和 Wuchereria，通常是由蚊子傳播的，蚊子通過其吸血活性在哺乳動物之間傳播感染原。 Dirofilaria炎性炎是一种血液感染性寄生蟲，是臭名昭著的犬心絲蟲。 Wuchereria bancrofti 感染人類的淋巴結，導致稱為像皮病的非致命性但變形的情況，由於淋巴引流的阻塞和淋巴組織的炎症，身體的一部分腫脹到了巨大的比例。

A部分顯示了一隻腳，腳上有一條從水泡伸出的豚鼠蠕蟲。 蠕蟲的末端包裹在一根棍子上。 B部分顯示了豚鼠的生命週期，該週期始於人們飲用未經過濾的水，其中含有被豚鼠幼蟲感染的co足類動物。 the足類死亡時釋放的幼蟲會穿透胃和腸壁。 蠕蟲成熟並繁殖。 受精的雌性遷移到皮膚表面，在那裡它們將幼蟲排入水中。 pe足類食用幼蟲。 co足類被人類消耗，完成了整個循環。 感染約一年後，雌蟲從皮膚中出現。

圖2.單擊以放大圖像。幾內亞蠕蟲 麥地那龍 每年感染約350萬人，其中大部分在非洲。（a）在這裡，蠕蟲被包裹在一根棍子上，因此可以將其取出。（b）當人們飲用被被感染的pe足類動物污染的水時，就會發生感染，但這可以通過簡單的過濾系統輕鬆地預防。（來源：疾病預防控制中心對工作的修改）

 

 

 

節肢動物

“節肢動物”一詞的意思是“關節的腿”（在希臘語中，“ arthros”的意思是“關節”，“ podos”的意思是“腿”）；它恰當地描述了該門中包含的大量無脊椎動物。 節肢動物 在動物界占主導地位，據估計該動物門中包括85％的已知物種，還有許多尚未記錄的節肢動物。該門所有動物的主要特徵是身體的功能劃分和關節附肢的存在。節肢動物還顯示出主要由幾丁質製成的外骨骼，這是一種防水，堅韌的多醣。節肢動物門是動物界中最大的門，而昆蟲則是該門中最大的門。節肢動物是原殼生物，是原生生物。

化石的三葉蟲就像一個腳印，前端是圓形的，而脊遍布身體。

圖1.三葉蟲，就像該化石中的三葉蟲一樣，是一種已滅絕的節肢動物。（提供者：凱文·沃爾什（Kevin Walsh））

節肢動物中包括成功在陸地，水生和空中棲息地定居的動物。該門進一步分為五個亞門：Trilobitomorpha（三葉蟲，所有已滅絕），Hexapoda（昆蟲和親戚），Myriapoda（千足蟲，cent和親戚），甲殼類（蟹，龍蝦，小龍蝦，等足動物，藤壺和一些浮游動物）。和Chelicerata（hor，蜘蛛，蝎子和爸爸長腿）。三葉蟲是一種絕滅的節肢動物群，主要在寒武紀前期發現，可能與Chelicerata關係最密切。這些是根據化石記錄確定的（圖1）。

形態學

節肢動物門中動物的一個獨特特徵是存在分段的身體，並且融合了一系列片段，這些片段產生了稱為“標籤”的功能性身體區域。塔格瑪可以是頭部，胸部和腹部，頭胸部和腹部，或頭部和軀幹的形式。中央腔，稱為 血細胞 （或血液腔）存在，開放的循環系統由管狀或單腔心臟調節。呼吸系統的變化取決於節肢動物的種類：昆蟲和無足綱動物使用一系列穿過人體分支的管（氣管），通過稱為氣孔的開口向外開放，並直接在氣管內的細胞與空氣之間進行氣體交換，水生甲殼類動物使用g，陸生螯蝦使用書lung，而水生螯蝦使用書g（圖2）。

A部分是一張蜘蛛圖，顯示了人體的輪廓，其中的心臟和肺部在裡面。 書肺看起來像一本書，有很多頁，位於腹腹椎孔的前面。 心臟是位於腹部背部的長管。 B部分是a的底面照片。 書g是靠近尾巴的5對盤子。

圖2.（a）蜘蛛的書肺由交替的氣袋和形狀像一堆書的血細胞組織組成。（b）甲殼類動物的書g類似於書肺，但在外部，因此可以與周圍的水進行氣體交換。（信貸a：基於約翰·亨利·康斯托克（John Henry Comstock）的原創作品對瑞安·威爾遜（Ryan Wilson）的工作進行修改；信貸b：Angel Schatz對工作的修改）

蜘蛛的書肺（蝎子，蜘蛛，壁蝨和蟎蟲）包含一堆垂直的血co壁組織，有點像一本書的書頁。在組織的每個“頁面”之間是空氣空間。這允許組織的兩側始終與空氣接觸，從而大大提高了氣體交換的效率。甲殼類的g是絲狀結構，可與周圍的水交換氣體。節肢動物的種類也不同，用於排泄的器官也不同，甲殼類動物擁有綠色的腺體，而使用馬爾皮基小管的昆蟲則與後腸一起工作，以吸收水分，同時排泄含氮廢物。角質層是節肢動物的覆蓋物。它由兩層組成：表皮，表皮是薄薄的，蠟質的，耐水的外層，不含幾丁質；和它下面的層，幾丁質的原皮。甲殼質是一種堅韌，柔軟的多醣。為了生長，節肢動物必須在一個被稱為蛻皮（“蛻皮”）的過程中脫落外骨骼。這是一種繁瑣的生長方法，在此期間，動物很容易被捕食。

 

 

 

節肢動物亞門

節肢動物代表了地球上最成功的動物門類，無論是物種數量還是個體數量。這些動物的特徵是身體分段，並存在關節附件。在基本的身體計劃中，每個身體部分都有一對附屬物。在門內，傳統的分類基於口器，附屬物的數量和附屬物的修飾。節肢動物帶有甲殼質的外骨骼。，氣管和書肺促進呼吸。在該門上可以看到性二態性，並且胚胎髮育包括多個幼蟲階段。

六足亞目

六足綱的名稱表示這些動物中有六條腿（三對），與其他節肢動物中的對數不同。六足動物的特徵是頭部，胸部和腹部的存在，構成了三個俗名。胸部帶有三對翅膀和六個腿。我們每天遇到的許多常見昆蟲（包括螞蟻，蟑螂，蝴蝶和蒼蠅）都是六足綱動物的例子。

在六足動物中，按物種多樣性和陸地生境的生物量計，昆蟲（圖1）是最大的一類。通常，頭部帶有一對感覺觸角，下頜骨作為口器，一對複眼和一些ocelli（簡單的眼睛）以及大量的感覺毛髮。胸部帶有三對腿（每節一對）和兩對翅膀，第二和第三胸節各一對。腹部通常有十一段，並有生殖孔。六足動物包括有翅（如果蠅）和無翅（如跳蚤）的昆蟲。

該圖顯示了蜜蜂的解剖結構。 消化系統由嘴，咽，胃，腸和肛門組成。 呼吸系統由沿著蜜蜂身體側面的氣孔或開口組成，這些氣孔連接到向上延伸的管子上，並連接將所有氣孔連接在一起的較大的背管。 循環系統由一個背血管組成，該背血管沿其長度方向具有多個心臟。 神經系統由連接到腹側神經索的頭部大腦神經節組成。

圖1.在此六足動物的基本解剖結構中，請注意，昆蟲具有發達的消化系統（黃色），呼吸系統（藍色），循環系統（紅色）和神經系統（紅色）。

千足亞目

門脈亞綱包括節肢動物，有許多腿。儘管這個名字是雙曲線的，表明這些無脊椎動物中有無數的腿，但腿的數量可能從10到750不等。最常見的例子是千足蟲和cent。所有的無足動物都是陸生動物，喜歡潮濕的環境。

多足類動物通常在潮濕的土壤，腐爛的生物材料和枯枝落葉中發現。Myphylpoda亞門類分為四類：Chilopoda，Symphyla，Diplopoda和Pauropoda。像Scutigera coleoptrata這樣的 enti （圖2a）被分類為手足類。這些動物每節各有一對腿，下頜為口器，並在腹背變扁平。第一部分的腿經過修改後形成前爪（毒爪），將毒物像蜘蛛和蟑螂一樣輸送到獵物，因為這些動物都是掠食性動物。千足蟲每個雙折段有兩對腿，這種特徵是相鄰兩對身體節段的胚胎融合產生的，通常橫截面較圓，並且是草食動物或有害動物。與cent相比，千足蟲具有明顯更多的腿數，儘管它們沒有承受千足的腿（圖2b）。

A部分顯示了一條有很多非常長的腿的ipe。 B部分顯示了纏繞在其自身周圍的綠色和棕色條紋的千足蟲。 它有很多小腿。

圖2.（a） 盾扇菌S 有多達15對腿。（b）這只北美千足蟲（Narcius americanus）有許多腿，雖然不如其名字暗示的那樣千條。（信貸a：布魯斯·馬林（Bruce Marlin）的工作修改；信貸b：Cory Zanker的工作的修改）

甲殼綱

甲殼類是最主要的水生節肢動物，因為海洋甲殼類的總數為67,000，但也有淡水和陸生甲殼類。磷蝦，蝦，龍蝦，螃蟹和小龍蝦是甲殼類動物的例子（圖3）。儘管該亞類中非水生物種的數量相對較低，但諸如蝨子（Armadillidium  spp。）等陸生物種（也被稱為藥蟲，roll蟲，馬鈴薯蟲或等足動物）也是甲殼類動物。

照片a顯示了陸地上的螃蟹，照片b顯示了水中的鮮紅色蝦。

圖3.（a）螃蟹和（b）蝦磷蝦都是甲殼類動物。（來源a：威廉·沃比的作品修改；來源b：喬恩·沙利文的作品修改）

甲殼類動物有兩對觸角，下頜為口器，並有雙叉（“兩個分支”）附肢，這意味著它們的腿分為兩部分，與單叉（“一個分支”）無足動物和六足動物不同（圖4）。 。

插圖A顯示了小龍蝦的雙叉或兩叉腿。 插圖B顯示了昆蟲的單腿或單分支。

圖4.節肢動物可能具有（a）雙（雙分支）附肢或（b）單（雙分支）附肢。（b：Nicholas W. Beeson對作品的修改）

小龍蝦的中矢狀橫截面的插圖顯示了頭胸部周圍的甲殼，而心臟在背胸區域。
與六足類動物不同，大多數甲殼類動物的頭和胸部融合在一起形成 頭胸部 （圖5），並被稱為甲殼的盤子覆蓋，從而產生了兩個標籤的身體結構。甲殼類動物有幾丁質外骨骼，只要動物體型增大，它們就會蛻皮而脫落。許多物種的外骨骼還注入了碳酸鈣，這使其比其他節肢動物更堅固。甲殼類動物有一個開放的循環系統，血液通過背側的心臟被泵入血小管。血藍蛋白和血紅蛋白是這些動物體內存在的呼吸道色素。

 

圖5.小龍蝦是甲殼動物的一個例子。它在頭胸部和背胸區域的心臟周圍有一個甲殼。（圖片來源：簡·惠特尼）

大多數甲殼動物是雌雄異體的，這意味著性別是分開的。有些物種如藤壺可能是 雌雄同體。在某些物種中也可能會出現連續的雌雄同體性腺，其中性腺可以從產生精子轉變為卵子。受精卵可以保存在該物種的雌性中，也可以在水中釋放。陸生甲殼類動物在其棲息地中尋找潮濕的地方以產卵。

在甲殼類動物的早期發育中可以看到幼蟲階段-無節幼體 和 zoea。 在藤壺的早期發育中也可以看到一個 塞浦路斯幼蟲（圖6）。甲殼類動物擁有三方大腦和兩隻複眼。大多數甲殼動物是肉食性的，但也已知草食性和有害性物種。當存在大量此類生物時，甲殼類也可能具有食人性。

顯微照片a顯示了蝦無節幼體，它具有水滴狀的主體，其觸角和寬闊的長而捲曲的臂。 顯微照片b顯示了藤壺幼蟲，其形狀與蛤相似。 顯微照片c顯示了類似於蝦的綠蟹zoea幼蟲。

圖6.所有甲殼類動物經歷不同的幼蟲階段。顯示的是（a）shrimp蝦的無節幼體階段，（b）藤壺的塞浦路斯幼體階段，以及（c）綠蟹的zoea幼體階段。（信貸a：USGS的工作修改；信貸b：M。C. MingoranceRodríguez的工作修改；信貸c：B。Kimmel的工作修改，基於恩斯特·海克爾的原始工作）

phyl亞目

這張照片顯示了一個黑色的，發光的蝎子，上面有很大的鞭毛或鉗子。

圖7.蠍形綱（第一附屬物）發育良好。（提供者：凱文·沃爾什（Kevin Walsh））

該亞門包括蜘蛛，蝎子、,和海蜘蛛等動物。儘管也存在一些海洋物種，但該亞種主要是陸生的。Chelicerata亞科中估計有77,000種。在幾乎所有的生境中都發現了螯合物。

螯合物的身體可分為兩部分：前部和腹膜，這基本上相當於頭胸部（通常較小）和腹部（通常較大）。通常無法識別“頭”標籤。

門的名字來源於第一對附屬物： 唇形科 （圖7），它們是專門的，爪狀或fang牙狀的口器。這些動物沒有觸角。第二對附屬物被稱為 pedipalps。在某些物種中，例如海蜘蛛，在螯科動物和三足動物之間還存在另一對附屬物，稱為 卵生動物。

圖為蜘蛛的身體厚而有毛，腿長八根。

圖8.活板門蜘蛛與所有蜘蛛一樣，都是Chelicerata亞門的成員。（信貸：海丁元帥）

lic科動物通常用於餵養，但在蜘蛛中，它們經常被修飾成犬齒，在進食前將毒液注入獵物（圖8）。該亞門的成員具有開放的循環系統，其心臟具有將血液泵入血細胞腔的心臟。水生種類有g，而陸生種類則有氣管或書肺以進行氣體交換。

多數螯合物使用由螯合物和足突形成的前腔來攝取食物。一些螯合物可能在消化之前分泌消化酶來消化食物。象蝨子和蟎蟲這樣的寄生螯合物已經進化出吸血裝置。

螯狀神經中的神經系統由大腦和兩條腹神經索組成。這些動物使用外部受精以及內部受精策略繁殖，具體取決於物種及其棲息地。年輕人的父母照料範圍從完全沒有到相對長期的照料。

 

 

 

桔梗的介紹

識別桔梗的常見特徵

子宮切除術是動物的主要亞組。它由兩個譜系組成，即脊索動物和Ambulacraria（Edgecombe等，2011； Swalla和Smith，2008）。霍達（脊索動物）由兩個專門的海洋類群組成，如魚似的柳葉刀（Cephalocordata）和海鞘，sal和親屬（Tunicata）以及包括魚類，兩棲動物，爬行動物，鳥類和哺乳動物的脊椎動物。Ambulacraria包含專門的海洋棘皮動物（海星，海星，海膽，沙錢，海參和海百合）和半酸鹽（軟體動物底棲蠕蟲樣動物）。

 

 

超級足底子宮切除術的特徵

棘皮動物門（Echinodermata）和梭子魚（脊索動物）（放置人類的門）都屬於超亞種（Deuterostomia）。回想一下，原生動物和氘核動物在胚胎髮育的某些方面有所不同，並根據首先產生消化腔開口的方式來命名。氘吻這個詞來自希臘語，意思是“嘴第二”，表明肛門是最早發育的。原型組和氘核組之間還有一系列其他的發育特徵，包括腔體的形成方式和胚胎的早期細胞分裂。在氘骨口中，內胚層襯裡的內部口袋稱為 始祖鳥 融合形成腔。Archenteron（或原始腸）的內胚層襯裡會形成膜突起，這些突起會萌芽並成為中胚層。這些芽被稱為腔袋，最終與內胚層分離，融合形成腔。由此產生的腔被稱為 腸結腸。腸ent發育成消化道，並通過在與胃小球的胚孔相反的極上外胚層的內陷形成開口。芽生孔以少年和成年形式形成消化系統的肛門。如果由於早期胚胎髮生過程中的不確定性切割，將氘化口中的胚胎細胞的命運通過實驗轉移到胚胎中的其他位置，則可以改變它們的命運。

鳳梨

脊索動物門中的動物  具有在發育的某些階段出現的四個關鍵特徵：脊索，背側中樞神經索，咽裂和肛門後尾巴。在某些群體中，其中一些特徵僅在胚胎髮育過程中存在。除了包含脊椎動物類別外，脊索動物門還包含兩個無脊椎動物進化枝：Uro脊索動物（被膜蟲）和Cephalo脊索動物（柳葉菜）。大多數被膜都生活在海底，是懸浮餵食器。柳葉刀是以浮游植物和其他微生物為食的懸浮飼養者。

我們將在後面的模塊中更詳細地討論脊索動物。現在，只需記住大多數氘核是脊索動物。

 

 

 

棘皮棘皮動物

棘皮動物的特徵

棘皮動物因其多刺的皮膚而得名（來自希臘語“ echinos”的意思是“多刺的”和“ dermos”的意思是“皮膚”），該門收集了大約7,000種已描述的活體物種。 棘皮動物 僅是海洋生物。海星（圖1），海參，海膽，沙錢和脆星都是棘皮動物的例子。迄今為止，還沒有淡水或陸生棘皮動物。

該圖顯示了一個海星，該海星的底部位於底部，而肛門位於頂部，均位於該恆星的中間。 盤狀胃夾在嘴和肛門之間。 兩根管子從胃部放射到每隻手臂，許多小消化腺連接到這些管子。 在胃的下方是中央環管，該環管還連接到延伸到每個手臂的管。 管腳連接到這些管。 每個管腳都像一個藥物滴管，頂部有一個燈泡形的壺腹，底部有一個稱為裙台的延伸部分。 講台的底部從海星的底部突出。 沿著手臂的長度有很多足部，這可以使海星鎖定到物體上並行走。 名為madreporite的結構連接到中心環，並從海星的上表面突出，

圖1.此圖顯示了海星的解剖結構。

形態與解剖

儘管所有棘皮動物的早期幼蟲階段都是雙側對稱的，但成年棘皮動物具有五radi形的對稱性，並具有由小骨構成的鈣質內骨骼。內骨骼由表皮細胞發育而成，可能擁有色素細胞，使這些動物以及充滿毒素的細胞具有鮮明的色彩。每條手臂都存在性腺。在像海星一樣的棘皮動物中，每隻手臂的口腔側都有兩排管腳。這些管腳有助於與基底的連接。這些動物擁有真正的體腔，可以改變為獨特的循環系統，稱為 水血管系統。這些動物的一個有趣特徵是它們的再生能力，即使損失了超過75％的體重。

水血管系統

棘皮動物擁有獨特的門脈或水血管系統，由中央環管和沿每個臂延伸的徑向管組成。水在這些結構中循環並促進氣體交換以及營養，捕食和運動。水血管系統也以管腳的形式從骨骼上的孔中伸出。這些管腳可以根據該臂的系統中存在的水量來擴展或收縮。通過使用靜水壓力，動物可以伸出或縮回管腳。水進入棘皮動物的硼側的madreporite。從那裡，水進入石渠，石水將水運入環渠。環形管連接the骨管（五animal動物中有五個），als管將水移動到壺腹中，有管腳，水可以通過管腳流動。通過使水流過獨特的水維管系統，棘皮動物可以在餵食過程中移動並迫使軟體動物的殼打開。

神經系統

這些動物的神經系統是一個相對簡單的結構，中央有神經環，五個five神經沿手臂向外延伸。這些動物中不存在類似於大腦或源自神經節融合的結構。

排泄系統

足細胞是專門用於體液超濾的細胞，存在於棘皮動物中心附近。這些足細胞通過管道的內部系統連接到稱為madreporite的開口 。

再生產

棘皮動物具有兩性性，將卵和精細胞釋放到水中。受精是外部的。在某些物種中，幼蟲無性分裂並在達到性成熟之前繁殖。棘皮動物也可能無性繁殖，並再生因創傷而丟失的身體部位。

棘皮動物的類別

該門類分為五個現存類別：小行星（海星），蛇皮亞目（脆星），棘皮動物（海膽和沙錢），crinoidea（海百合或羽毛星）和大果（海參）（圖2）。

照片a中的海星是紅色和白色，蹲著的身體粗壯，穗狀突起。 b部分中的脆星為棕色，具有扁平的五邊形體。 細條紋的腿從五邊形的每個點延伸。 照片c顯示了一個海膽，身上有一個圓形的黑色主體，並且有很長很細的黑色刺。 照片d顯示了一種海百合，其附件類似於雲杉的樹枝。 照片e顯示了一個原木形的海參，其刺突從其身體伸出。

圖2.棘皮動物的不同成員包括（a）小行星等級的海星，（b）蛇皮綱的脆性星，（c）棘皮綱的海膽，（d）百合綱的海百合，以及（d）代表類鞭毛蟲的海參。（信貸a：艾德里安·平斯通（Adrian Pingstone）的工作修改;信貸b：約書亞·甘德森（Joshua Ganderson）的工作修改;信貸c：Samuel Chow的工作修改;信貸d：莎拉·德珀（Sarah Depper）的工作修改;信貸e：艾德·比爾曼（Ed Bierman）的修改）

最著名的棘皮動物是小行星類或海星類的成員。它們有各種各樣的形狀，顏色和大小，迄今已知有1,800多種。將海星與其他棘皮類動物區分開來的關鍵特徵包括粗臂（ambulacra），該粗臂從中央圓盤延伸，器官滲透到這些圓盤中。海星不僅將管腳用於抓握表面，而且還用於抓捕獵物。海星有兩個胃，其中一個可以從嘴裡伸出，甚至在消化之前就將消化液分泌到獵物中或獵物上。這個過程實質上可以使獵物液化並使消化更容易。

探索 海星的屍體計劃 零距離接觸，通過觀察對面海底的一招，看它狼吞虎咽貽貝。

脆性恆星屬於蛇形目。與具有豐滿臂的海星不同，脆性恆星具有細長的長臂，這些臂從中央圓盤上清晰地標出。脆性恆星通過張開雙臂或將其包裹在物體周圍並向前拉來移動。海膽和沙錢是棘皮動物的例子。這些棘皮動物沒有手臂，而是半球形或扁平狀，有五排管腳，有助於它們緩慢運動。管腳穿過稱為測試的連續內殼的孔擠出。海水百合和羽狀星是crinoidea的例子。這兩種都是懸浮飼料。類Holothuroidea的海參在口腔軸線上延伸，並具有五行管腳。這些是成年後唯一表現出“功能性”雙側對稱的棘皮動物，

小結：無脊椎動物

如我們所見，無脊椎動物包括範圍廣泛的動物，從最簡單的動物（海綿）到復雜的節肢動物和肢體動物。當您回顧我們在本課程中討論過的門時，請記住將每個門分開的特徵。請記住：動物是根據它們的結構和外觀分組在一起的。

簡單的動物

該視頻向我們介紹了“最簡單”的動物。我們通過動物具有的組織層數以及這些層的複雜性來區分動物。

 

概述：脊椎動物

為什麼要對不同類型的脊椎動物進行分類？

脊椎動物是動物界最知名的生物之一。已經鑑定出超過62,000種脊椎動物。現在生活的脊椎動物物種僅佔已經存在的脊椎動物的一小部分。最著名的滅絕脊椎動物是恐龍，這是一組獨特的爬行動物，其大小達到了陸生動物之前或之後所沒有的。它們是1.5億年以來主要的陸生動物，直到它們在白堊紀末期大規模滅絕之前滅絕。儘管尚不清楚是什麼原因導致了它們的滅絕，但鑑於化石記錄中骨骼元素的保存，對恐龍的解剖學已經了解很多。

當前，許多脊椎動物主要由於生境喪失和污染而面臨滅絕。根據國際自然保護聯盟，超過6,000種脊椎動物被列為受威脅物種。兩棲動物和哺乳動物是受威脅物種百分比最高的類別，所有兩棲動物中有29％被歸為受威脅物種，而所有哺乳動物中有21％被歸為受威脅物種。世界各地都在努力防止瀕臨滅絕的物種滅絕。例如，《生物多樣性行動計劃》是一項國際計劃，得到了188個國家的批准，旨在保護物種和棲息地。

照片顯示了狼（a），大猩猩（b）和鷹（c）。

圖1.極度瀕危的脊椎動物物種包括（a）西伯利亞虎（Panthera tigris），（b）山地大猩猩（Gorilla beringei）和（c）菲律賓鷹（Pithecophega jefferyi）。（來源a：戴夫·帕佩（Dave Pape）的作品修改；來源b：戴夫·普羅夫（Dave Proffer）的作品修改；來源c：“ cuatrok77” / Flickr的作品修改）

此外，我們的大多數寵物都是脊椎動物：鳥類，蛇，貓，狗等。人類喜歡動物的同伴，了解它們及其需求很重要。

 

 

脊索動物入門

識別脊索動物的共同特徵

脊椎動物是動物界和脊索動物門的成員。回想一下，具有雙邊對稱性的動物可以根據它們的胚胎髮育模式分為兩組：原生動物和氘代動物。氘骨口的名稱被翻譯為“第二口”，由兩個門組成：脊索動物和Echinodermata。棘皮動物是無脊椎動物的海洋動物，具有五角形對稱性和多刺的身體覆蓋物，其中包括海星，海膽和海參。脊索動物最顯眼和最熟悉的成員是脊椎動物，但是這個門也包括兩組無脊椎動物的脊索動物。

脊索動物的特徵

脊椎動物是動物界和脊索動物門的成員（圖1）。回想一下，具有雙邊對稱性的動物可以根據它們的胚胎髮育模式分為兩組：原生動物和氘代動物。氘骨口的名稱被翻譯為“第二口”，由兩個門組成：脊索動物和Echinodermata。棘皮動物是無脊椎動物的海洋動物，具有五角形對稱性和多刺的身體覆蓋物，其中包括海星，海膽和海參。脊索動物最顯眼和最熟悉的成員是脊椎動物，但是這個門也包括兩組無脊椎動物的脊索動物。

氘骨系統發育樹包括棘皮動物和雞眼菌。 脊索具有脊索，並包括具有頭蓋骨的方甲酸鹽（柳枝），urochordata（cr蟲）顱骨。 Craniata包括Myxini（ha魚）和椎骨，它們具有椎骨。 椎骨包括有顎的Petromyzontida（lampreys）和Gnathostomes。 食屍動物包括放線Act（放線鰭魚）和四肢動物。 四肢動物包括Actinistia（腔棘魚），dipnoi（肺魚）和四足動物，或四肢動物。 四足動物包括兩棲動物（青蛙和sal）和羊膜動物，它們具有羊膜蛋。 羊膜動物包括爬蟲類動物（烏龜，蛇，鱷魚和鳥類）和哺乳動物或產奶的動物。

圖1.所有的脊索都是具有脊索的氘骨口。

脊索動物的特徵

脊索動物門的動物具有四個關鍵特徵，這些特徵在其發育的某個階段出現：脊索，背側中樞神經索，咽裂和肛門後尾巴（圖2）。在某些群體中，其中一些僅在胚胎髮育過程中存在。

脊索以脊索（notochord）命名，脊索是一種柔性的桿狀結構，存在於所有脊索的胚胎期和某些脊索物種的成年期。它位於消化管和神經索之間，並在整個身體的長度上提供骨骼支持。在某些脊索中，脊索在整個動物的一生中都是身體的主要軸向支撐。在脊椎動物中，脊索存在於胚胎髮育過程中，這時它會誘導神經管的發育，並為發育中的胚胎體提供支持。然而，脊索動物在脊椎動物的產後階段沒有發現。此時，它已被椎骨柱（即脊柱）取代。

該圖顯示了一條魚形的碳酸鹽。 一條長而細的背側中空神經索沿著頂部排列著長r的長度。 神經索的正下方是一個脊索，它也沿著生物體的長度延伸。 在脊索下方，咽部狹縫沿對角線切入組織，朝向生物體的前部。 肛門後的尾巴出現在後部。

圖2.在脊索中，發育過程中的某個時刻出現四個共同特徵：脊索，背側空心神經索，咽裂和肛門後尾巴。

所述背中空神經索從外胚層導出在開發過程中輥為中空管。在脊索動物中，它位於脊索的背面。相反，其他動物門的特徵是實心神經索位於腹側或側腦。在大多數有脈動物的胚胎中發現的神經線發育成大腦和脊髓，它們構成了中樞神經系統。

咽裂是咽中的開口（位於口腔後方的區域），延伸至外部環境。在生活在水生環境中的生物中，咽縫可讓水在進食過程中進入口腔。一些無脊椎動物的脊索利用咽部狹縫將食物過濾出進入口腔的水。在脊椎動物中，咽裂被修飾為g支撐，而在有頜魚類中則被修飾為頜支撐。在四足動物中，縫隙被修飾成耳朵和扁桃體的組成部分。四足動物字面意思是“四足”，指的是相應演化的各個群體的系統發育史，即使現在其中一些擁有不到兩對行走的附肢。四足動物包括兩棲動物，爬行動物，鳥類和哺乳動物。

的後尾肛門是所述主體的後部延伸，延伸超過肛門。尾巴包含骨骼元素和肌肉，為魚類等水生物種提供了運動的來源。在一些陸生脊椎動物中，尾巴也有助於平衡，求偶並在危險臨近時發出信號。在人類中，肛門後尾巴是殘留的，即尺寸減小且無功能。

觀看此視頻，討論脊索動物的演變以及它們共有的五個特徵。



無脊椎動物的脊索動物

胸骨也包含兩類無脊椎動物：Uro脊索動物和Cephalo脊索動物。這些團體的成員在發展過程中的某些時候也具有脊索動物的四個鮮明特徵。

Uro脊索動物

Uro脊索動物的成員也被稱為被膜（圖1）。束線衣的名稱源自被稱為束線衣的類似纖維素的碳水化合物材料，它覆蓋了束線衣的外部。儘管成年被膜被歸類為脊索動物，但儘管它們確實有咽裂，但它們沒有脊索，背側中空神經索或肛門後尾巴。但是，幼蟲形式具有所有四個結構。多數被膜是雌雄同體。幼蟲從成蟲被成蟲體內的卵中孵出幼蟲。孵化後，被膜幼蟲游動幾天，直到找到適合附著的表面，通常在黑暗或陰暗的地方。然後它通過頭部附著到表面，並變態為成年形式，此時脊索，神經索和尾巴消失了。

照片A顯示了被膜，其外觀類似於海綿，並且在表面上有孔。 圖B顯示了被膜幼蟲階段，類似於es，在狹窄的末端有一個肛門後尾巴。 背部中空神經索沿上背部延伸，而脊索在神經索下方延伸。 消化道始於與胃相連的動物前部的嘴巴。 胃上方是肛門。 位於胃和口之間的咽狹縫連接到身體頂部的心房開口。 插圖C顯示了一個成年的被膜，類似於固定在底部的樹樁。 水從身體頂部的嘴部進入，並穿過咽縫，並在那裡被過濾。 然後，水從身體側面的另一個開口流出。 一個心臟，

圖1.（a）這張照片顯示了被膜蟲Botrylloides violaceus的菌落。（b）被膜的幼蟲期具有cho索的所有特徵：脊索，背側中空神經索，咽裂和肛門後尾巴。（c）在成年階段，脊索，神經索和尾巴消失。（提供者：USGS的Dann Blackwood修改的作品）

大多數被束縛者在海底生活很貧瘠，並且是懸浮飼養者。被膜的主要食物是浮游生物和碎屑。海水通過流入的虹吸進入被覆體。懸浮物通過粘液網（咽部縫隙）從水中濾出，並通過纖毛的作用進入腸道。肛門排入多餘的虹吸管，排出廢物和水。在世界各地的淺海水中都發現有被膜。

頭足類

在成年階段，頭足類動物的成員具有脊索，背側空心神經索，咽裂和肛門後尾巴（圖2）。脊索延伸到頭部，以亞門命名。該亞門的絕種成員包括 Pikaia，它是已知的最古老的頭孢酸鹽。皮卡亞化石是從加拿大伯吉斯頁岩中發現的，可追溯到寒武紀中期，距今已有5億多年的歷史。

頭足類的現存成員是長矛，以其葉片狀形狀命名。柳葉刀只有幾厘米長，通常被發現埋在溫暖的溫帶和熱帶海底的沙子中。像被膜一樣，它們是懸浮餵食器。

該圖顯示了一個長矛狀的頭部從沙子中伸出的頭部，其餘部分被掩埋了。 在頭上，觸手包圍住嘴巴。 口腔通向消化道。 肛門正好在肛門後尾巴之前。 咽縫靠近心房，排空進入房孔。 身體的各個部分肌肉從上到下沿著其運行。

圖2.柳葉刀與所有頭針一樣，具有頭部。成年的柳葉刀保留了脊索動物的四個關鍵特徵：脊索，背側中樞神經索，咽裂和肛門後尾巴。口中的水進入咽縫，過濾掉食物顆粒。然後，過濾後的水收集在心房中，並通過無孔孔排出。

 

 

 

顱骨

頭骨纏繞在頭部的上部。 下頜骨是下頜。 其他骨頭完成了頭骨。

圖1.顱骨，包括這條魚（Dunkleosteus sp。），其特徵是存在顱骨，下頜骨和其他面骨。（來源：“ Steveoc 86” / Wikimedia Commons）

甲顱骨是大腦周圍，頜和面部骨骼（圖1）骨，軟骨或纖維結構。大多數雙側對稱的動物都有頭。其中，有顱骨的人組成了克萊尼亞塔。Craniata包括具有顱骨但缺乏骨幹的the魚（Myxini），以及所有被稱為“脊椎動物”的生物。

脊椎動物進化枝的成員脊椎動物。脊椎動物顯示出脊索的四個特徵。但是，該組成員還具有與無脊椎動物脊索動物區分開的派生特徵。椎骨因椎骨而得名，椎骨由椎骨組成，椎骨是由一系列分開的骨骼連接在一起構成的骨架（圖2）。在成年脊椎動物中，脊柱取代了脊索，脊索僅在胚胎期可見。

根據分子分析，脊椎動物在無脊椎動物脊索動物中似乎與柳葉刀（頭針動物）關係更緊密，而與被膜（弓形動物）關係更密切。該證據表明，頭線蟲從Urohordata分支，而脊椎動物隨後從頭線蟲分支。Haikouella屬在中國發現化石進一步支持了這一假設。這種生物似乎是頭孢和脊椎動物之間的一種中間形式。在海口蟲化石是530億年的歷史，並出現類似現代文昌魚。這些生物與脊椎動物一樣具有大腦和眼睛，但缺少顱骨中的頭骨。[1] 該證據表明脊椎動物是在寒武紀爆炸期間出現的。回想一下，“寒武紀大爆炸”是在寒武紀時期出現的相對短暫的時間，在此期間許多動物群出現並迅速多樣化。大多數現代動物門起源於寒武紀爆發期間。

照片顯示了一個魚骨架，其脊柱從頭骨向後延伸。

圖2.脊椎骨的特徵是存在一根主幹，例如一條貫穿該魚中間的主幹。所有的脊椎動物都在Craniata進化枝中並且有一個顱骨。（圖片：Ernest V. More；攝於華盛頓特區史密森尼自然歷史博物館）

脊椎動物是脊索動物的最大種類，有超過62,000種生物。脊椎動物根據解剖和生理特徵進行分組。這些動物使用了不止一種分類和命名方案。在這裡，我們將考慮傳統的群體Agnatha，Chondrichthyes，Osteichthyeses，兩棲動物，Reptilia，Aves和Mammalia，它們構成了脊椎動物門下的類。許多現代作者對Reptilia內的鳥類進行了分類，從而正確反映了它們的進化遺產。為了方便起見，我們將它們分開考慮。此外，我們將雜魚和七ha鰻視為無顎魚類，即阿格納森人，儘管新興的分類方案將它們分成了無脊jaw的r魚（七嘴fish）和脊椎動物的無顎魚（七lamp鰻）。

擁有頜骨的動物被稱為gnastostomes，意為“下顎的嘴巴”。蛇足綱動物包括魚類和四足動物（兩棲動物，爬行動物，鳥類和哺乳動物）。四足動物可進一步分為兩類：兩棲動物和羊膜動物。羊膜動物是其卵適合陸地生活的動物，該類包括哺乳動物，爬行動物和鳥類。在外部脫落的卵或雌性攜帶的卵中發育的羊膜胚胎具有保水環境，並受到羊膜的保護。

 

魚類概論

識別魚類的特徵

現代魚類估計包括31,000種。魚是最早的脊椎動物，無顎的物種是最早的，而有顎的物種則進化到後來。它們是主動餵食器，而不是無柄的懸浮餵食器。無顎魚類-g魚和七lamp鰻-具有獨特的顱骨和復雜的感官器官，包括眼睛，使它們與無脊椎動物的脊索動物區分開來。

 

 

下顎魚

無顎魚類是顱骨，代表了距今已有五億年曆史的古老脊椎動物譜系。過去，ha魚和七lamp鰻被歸類為阿格納森魚。如今，七頭魚和七lamp鰻是公認的獨立進化枝，主要是因為七lamp鰻是真正的脊椎動物，而七頭魚不是。一個明確的特徵是缺少成對的側肢（鰭）。最早的無顎魚類是Ostracoderms（譯為“貝殼”）。Ostracoderms是包裹在骨甲中的脊椎動物，不像當今的無顎魚類，它們的鱗片缺乏骨骼。

Myxini：g魚

圖為蠕蟲狀的g魚聚集在一個泥濘的洞中

圖1.太平洋ha魚是生活在海底的清道夫。（來源：琳達·斯努克（Linda Snook），NOAA / CBNMS）

Myxini進化枝包括至少20種ha魚。g魚是鰻魚狀的清道夫，生活在海底，以死無脊椎動物，其他魚類和海洋哺乳動物為食（圖1）。g魚完全是海洋生物，在極地地區以外的世界各地的海洋中都可以找到。這些動物的獨特之處在於，皮膚下方的粘液腺通過表面毛孔釋放粘液。這種粘液可使ha魚從掠食者的手中逃脫。g魚還可以使自己的身體扭成一個結，以供食，有時甚至從內而外吃屍體。

g魚的骨骼由軟骨組成，其中包括沿身體長度延伸的軟骨脊索。該脊索為ha魚的身體提供支撐。像真正的脊椎動物一樣，在發展過程中，g魚不會用脊柱代替脊索。

my科：Lampreys

圖為水le狀海七rey魚被拴在一條大魚上。

圖2.這些寄生海七lamp魚通過吸力附著在湖鱒的宿主上，並用粗糙的舌頭將魚肉切碎，以捕食鱒魚的血。（提供者：USGS）

Petromyzontidae進化枝包括大約35–40種或以上的七lamp鰻。rey魚在大小和形狀上與ha魚相似。但是，七lamp鰻具有一些椎骨元素。rey魚和lack魚一樣缺乏配對的附肢和骨頭。成年後，七lamp鰻的特徵是齒狀，漏斗狀的吮吸嘴。許多物種在其生命週期中都有一個寄生階段，在此階段它們是魚類的外寄生蟲（圖2）。

rey魚主要生活在沿海和淡水地區，分佈在世界各地，除了熱帶和極地地區。有些物種是海洋物種，但所有物種都在淡水中產卵。卵是從外部受精的，幼蟲與成年幼蟲明顯不同，需要3到15年的懸浮餵食時間。一旦達到性成熟，成年人就會在幾天之內繁殖並死亡。

七鰻成年後具有脊索肌；然而，這種脊索被稱為弓ual的軟骨結構所包圍，該結

 

構可能類似於脊柱的進化早期形式。構可能類似於脊柱的進化早期形式。

 

構可能類似於脊柱的進化早期形式。

 

下顎魚

足弓綱或“下顎口”是具有顎的脊椎動物。早期脊椎動物進化中最重要的發展之一就是下頜的發展，這是一種附著在顱骨上的鉸鏈結構，使動物能夠抓握和撕裂食物。頜骨的進化使早期的咬足動物能夠開發無頜魚類無法獲得的食物資源。

下圖顯示了一條大魚，嘴很寬。

圖1。Dunkleostosteous是距今380-3.6億年前的泥盆紀時期的巨大編解碼器。它長達10米，重達3.6噸。（來源：田村伸（Nobu Tamura））

早期的食足魚類還擁有兩對成對的鰭，從而使魚類能夠精確地操縱。胸鰭通常位於前體，而骨盆鰭位於後體。頜骨和成對鰭的演變使棘足動物從久坐的無顎魚類的久坐懸浮飼養中發展成為可移動的捕食者。鳥食動物有能力開發新的營養來源，這可能是泥盆紀時期它們取代了大多數無顎魚類的原因之一。棘足動物的兩個早期群體是棘皮動物和編軸動物（圖1），它們出現在志留紀晚期，現已滅絕。大多數現代魚類是屬於魚類軟骨魚類和魚類魚類的魚類。

軟骨魚類：軟骨魚類

軟骨魚類進化枝種類繁多，包括鯊魚（圖2），rays魚和溜冰鞋，以及鋸魚和幾十種稱為chimaeras或“幽靈”鯊魚的魚。軟骨魚類是顎魚，具有成對的鰭和由軟骨製成的骨架。這個進化枝起源於大約3.7億年前的泥盆紀早期或中期。人們認為它們是從編成骨骼的骨骼進化而來的。因此，軟骨魚類的軟骨骨架是後來的發展。鯊魚骨骼的一部分被碳酸鈣顆粒強化，但這與骨骼不同。

圖為一條帶有寬鼻子的鯊魚。

圖2.鎚頭鯊白天傾向於上學，晚上則捕食獵物。（來源：Su原正史）

大多數軟骨魚類生活在海洋棲息地中，少數物種在其部分或全部生命中都生活在淡水中。大多數鯊魚都是食肉動物，以活的獵物為食，要么將其全部吞下，要么用顎和牙齒將其撕成小塊。鯊魚的牙齒很可能是從覆蓋其皮膚的鋸齒狀鱗片演變而來的，稱為鋸齒狀鱗片。某些鯊魚和rays魚是浮游生物，以浮游生物為食。

鯊魚具有發達的感覺器官，可以幫助它們定位獵物，包括敏銳的嗅覺和電感受，而後者可能是任何動物中最敏感的。洛倫茲尼（Lorenzini）的壺腹（Ampullae）器官使鯊魚能夠檢測到所有生物（包括獵物）產生的電磁場。僅在水生或兩棲動物中觀察到電接收。鯊魚與大多數魚類以及水生和幼蟲兩棲動物一起，也有一個叫做側線的感覺器官，它被用來檢測周圍水中的運動和振動，通常被認為與陸生脊椎動物的“聽覺”同源。可以看到一條橫線，一條深色的條紋沿著一條魚的身體延伸。

照片顯示，卵殼包裹著細長的鯊魚胚。

圖3.通過這些透明的卵盒可以清晰地看到鯊魚的胚胎。圓形結構是滋養正在生長的胚胎的蛋黃。（來源：Jek Bacarisas）

鯊魚有性繁殖，卵在內部受精。大多數種類是卵生的：受精卵保留在母親的輸卵管中，卵黃可滋養胚胎。卵在子宮中孵化，年輕時就活著並且功能齊全。某些種類的鯊魚是卵生的：它們產卵的卵孵化在母親的身體外部。

胚胎受到鯊魚卵盒或具有皮革一致性的“美人魚錢包”（圖3）的保護。鯊魚蛋盒的觸角可勾住海藻，並為新生的鯊魚蓋上蓋子。有幾種鯊魚是胎生的：幼魚在母親體內發育，並活產。

這張照片顯示了一個長而瘦的身體和一個圓頭的黃貂魚，棲息在沙質的底部。

圖4.這種黃貂魚融合到海床的沙質底部。（來源：“ Sailn1” / Flickr）

射線和溜冰鞋包含500多個物種，與鯊魚息息相關。它們與鯊魚的區別在於其扁平的身體，擴大並融合到頭部的胸鰭以及腹面的g裂（圖4）。像鯊魚一樣，射線和溜冰鞋也具有軟骨骨架。大多數物種是海洋生物，生活在海底，幾乎遍布全球。

Osteichthyes：骨魚

Osteichthyes進化枝的成員，也被稱為骨魚，其特徵是骨骨架。今天的魚類絕大部分屬於這一類，約有30,000種，使其成為當今存在的最大種類的脊椎動物。

幾乎所有的骨魚類都具有骨化的骨骼，骨骼中帶有專門的骨細胞（骨細胞），這些骨細胞產生並維持磷酸鈣基質。這種特徵僅在少數主要具有軟骨骨骼的of魚（如st魚和pad魚）中發生了逆轉。骨魚的皮膚經常被鱗片重疊所覆蓋，皮膚的腺體分泌粘液，從而減少游泳時的阻力並幫助魚滲透調節。像鯊魚一樣，硬骨魚具有側線系統，可以檢測水中的振動。

所有的骨魚都用use呼吸。水被g片吸過，這些g片位於被稱為蓋的保護性肌肉瓣所覆蓋和通風的室內。許多骨魚還具有游泳膀胱，這是一種充滿氣體的器官，有助於控制魚的浮力。骨魚進一步分為兩個現存的進化枝：放線opter（ray鰭魚）和Sar翅（lob鰭魚）。

鰭翅目放線opter包括許多熟悉的魚類，如金槍魚，鱸魚，鱒魚和鮭魚（圖5a）等。鰭鰭魚的鰭片命名為鰭鰭，鰭鰭是由稱為棘鰭的骨刺支撐的皮膚網。相比之下，肉翅目的鰭肉質且呈淺葉狀，並由骨頭支撐（圖5b）。該進化枝的活體成員包括不太熟悉的肺魚和腔棘魚。

該圖比較了鮮紅色的鮭魚（a）和藍色的腔棘魚（b），它們的形狀相似且有鰭。

圖5.（a）紅鮭魚和（b）腔棘魚都是Osteichthyes進化枝的骨魚。腔棘魚有時被稱為魚鰭魚，被認為在一億年前的白堊紀晚期已經滅絕，直到1938年在非洲和馬達加斯加之間的科摩羅群島附近發現了這種魚。（來源a：USFWS的蒂莫西•克內普的工作修改；來源b：Robbie Cada的工作修改）

 

 

 

 

兩棲動物簡介

識別兩棲動物的特徵

兩棲動物是脊椎動物的四足動物。兩棲動物包括青蛙，sal和凱撒人。兩棲動物一詞在希臘語中寬鬆地翻譯為“雙重生活”，是指許多青蛙和sal經歷的變態以及它們在生命週期中的水生和陸生環境的混合。兩棲動物在泥盆紀時期進化，是最早的陸生四足動物。

 

 

兩棲動物

兩棲動物的特徵

作為四足動物，大多數兩棲動物的特徵是四個發達的肢體。sal的某些種類和所有ca科動物在功能上沒有肢體。他們的四肢都是殘餘的。現存的兩棲動物的一個重要特徵是濕潤，可滲透的皮膚，可通過保持皮膚濕潤的粘液腺獲得。因此，可以通過它與環境進行氧氣和二氧化碳的交換（皮膚呼吸）。兩棲動物的其他特徵包括：有齒的牙齒（其中齒的根和冠被鈣化，被未鈣化的組織區域隔開），以及乳頭兩棲動物和乳頭基底，內耳的結構對低於和高於10,00的頻率敏感赫茲。兩棲動物也有一個耳蓋，它是耳朵中的多餘骨頭，可以將聲音傳輸到內耳。

化石記錄提供了已經滅絕的兩棲類物種的證據，該物種起源於四億多年前，是最早的四足動物。兩棲動物可以分為三類：sal（Urodela），青蛙（Anura）和凱撒人（Apoda）。像大多數兩棲動物一樣，青蛙的生命週期包括兩個不同的階段：幼蟲階段和成年階段。所有物種中的某些物種繞過了自由生存的幼體階段。所有現存的成年兩棲動物都是肉食性的，有些陸地兩棲動物的舌頭很粘，用來捕獲獵物。

兩棲動物的進化

化石記錄提供了第一個四足動物的證據：現已滅絕的兩棲動物物種可以追溯到將近4億年前。從魚類進化出的四足動物代表了人體計劃的重大變化，從適合於在水中呼吸和游泳的生物到呼吸空氣並遷移到陸地的生物。這些變化發生在泥盆紀時期的5000萬年中。

該圖顯示了一條四腳形魚，鰭狀腿。

圖1.最近發現的提克塔利克玫瑰科植物化石表明，有鰭魚類和有腳四足動物中間動物的證據。（提供者：國家科學基金會的Zina Deretsky）

已知的最早的四足動物之一來自Acanthostega屬。Acanthostega是水生的。化石表明它的had類似於魚類。但是，它也有四個肢體，具有當今四足動物（包括兩棲動物）中發現的肢體的骨骼結構。因此，人們認為棘金龜屬生活在淺水區，是有鰭魚類和早期，完全陸生四足動物之間的中間形式。在Acanthostega之前是什麼？

在2006年，研究人員發表了有關發現“四足類魚”化石Tiktaalik roseae的新聞，這似乎是鰭和鰭四足魚之間的一種中間形式（圖1）。Tiktaalik大概生活在3.75億年前的淺水環境中。

移居到土地上的早期四足動物可以獲得新的營養來源，而且掠食者相對較少。這導致在石炭紀早期四足動物的廣泛分佈。

古生代時代與脊椎動物的演化

與今天相比，古生物學時代出現脊椎動物的時候，地球的氣候和地理環境有很大不同。古生代距今大約542到2.51億年前。地球上的陸地與當今的陸地有很大的不同。Laurentia和Gondwana是位於赤道附近的大洲，該大陸以不同的配置包含了當今的大部分大陸（圖2）。此時，海平面非常高，可能是此後從未達到的水平。隨著古生代的發展，冰川形成了涼爽的全球氣候，但在古生代上半期末，氣候變暖。在古生代的後半期，陸塊開始一起移動，最初形成了一個大的北部區塊，稱為勞拉西亞。其中包含現在的北美部分 以及格陵蘭，部分歐洲和西伯利亞。最終，從古生代的後三分之一開始，形成了一個名為Pangaea的超大陸。冰川開始影響Pangaea的氣候，影響了脊椎動物的分佈。

一張世界地圖上顯示了兩個大陸，岡瓦納和勞倫西亞，其形狀與今天的大陸截然不同。 岡瓦納由兩個較小的次大陸組成，被大陸隔開。 一個大陸包含現代南極洲，另一個大陸包含非洲部分地區。

圖2.在大約5.5億年前的古生代時期，岡瓦納大陸形成了。岡瓦納和勞倫蒂亞大陸都位於赤道附近。

在古生代早期，大氣中的二氧化碳含量遠大於今天。隨著陸地植物的普及，這種情況可能在以後開始改變。隨著陸地植物的根部開始滲入岩石並開始形成土壤，二氧化碳被從大氣中抽出並被困在岩石中。這減少了二氧化碳的含量，增加了大氣中的氧氣含量，因此，到古生代末，大氣條件與今天的情況相似。

隨著植物在古生代的後半段變得越來越普遍，小氣候開始出現，生態系統開始發生變化。隨著植物和生態系統的不斷增長和日趨複雜，脊椎動物從水域移至陸地。海岸線植被的存在可能有助於脊椎動物向陸地的移動。一種假設表明，水生脊椎動物的鰭被用來在這種植被中操縱，為鰭在陸地上的運動和四肢的發育提供了先兆。晚古生代是脊椎動物多樣化的時期，羊膜蟲出現並成為兩種不同的系，一方面引起哺乳動物，另一方面引起爬行動物和鳥類。在約3.6億年前結束的泥盆紀時期末期，許多海洋脊椎動物滅絕，

 

 

 

兩棲動物的生命週期

變態是動物出生或孵化後通過身體發育的生物學過程，涉及通過細胞生長和分化使動物的身體結構發生明顯且相對突然的變化（圖1）。變態是碘甲狀腺素誘發的，並且是所有脊索動物的祖先特徵。[1]一些昆蟲，魚類，兩棲動物，軟體動物，甲殼類動物，刺胞動物，棘皮動物和被膜被轉化，通常伴隨著營養來源或行為的改變。經歷了變形的動物被稱為變形。很少有脊椎動物發生變態，但是所有的兩棲動物在一定程度上都可以變態。

在青蛙的整個生命中，它採用幾種不同的形式，通過變態改變其身體。 它開始於一個卵，孵化成,，變成青蛙。

圖1.一隻綠色青蛙的生命週期。

兩棲動物

在典型的兩棲動物發育中，卵產於水中，幼蟲適應水生生活方式。青蛙，蟾蜍和new從卵中孵出時都帶有幼蟲和外external，但是兩棲動物需要一段時間才能與外界進行呼吸作用。之後，new幼蟲開始掠奪性生活，而t大多用角質的齒脊從表面刮下食物。

兩棲動物的變態受血液中甲狀腺素濃度的調節，這會刺激變態，而催乳素則抵消其作用。特定事件取決於不同組織的閾值。由於大多數胚胎髮育都在親體之外，因此，由於特定的生態環境，發育需要進行許多適應。因此，t的牙齒，鬍鬚和鰭可能有角質脊。他們還利用了側線器官。變態後，這些器官變得多餘，並通過受控的細胞死亡（稱為凋亡）被吸收。適應特定生態環境的數量非常可觀，仍有許多發現。

青蛙和蟾蜍

幾天后，用青蛙和蟾蜍將剛孵出的t的外g蓋滿a囊，並迅速形成肺。前腿形成在g囊下方，幾天后可見後腿。隨後，usually通常以素食為生。use使用相對較長的螺旋形腸消化這種飲食。

然後，隨著青蛙的生活方式完全改變，可以觀察到身體的快速變化。帶有角齒脊的螺旋形嘴與螺旋腸一起被吸收。該動物下巴發達，其g和s囊一起消失。眼睛和腿快速生長，形成舌頭，所有這些都伴隨著神經網絡的相關變化（立體視覺的發展，側線系統的喪失等），所有這些都可能在一天之內發生，因此確實是一種變態（圖2）。直到幾天后，由於尾部吸收所需的甲狀腺素濃度較高，尾部才被重新吸收。

https://s3-us-west-2.amazonaws.com/courses-images/wp-content/uploads/sites/1223/2017/03/01000021/RanaTemporariaLarva2-1024x418.jpg

圖2.（a）在變態之前，只需24小時即可到達b部分的階段。（b）幾乎功能正常的青蛙，有some囊的殘留物，下頜未完全發育

am

的發展非常多樣化。當從水生幼蟲過渡到陸生成蟲時，一些物種經歷了戲劇性的重組，而其他物種（如A）則表現出粉刺狀變態，並且從未發育成陸生成年。在Ambystoma屬內，物種已進化成數種形態，並且在某些物種中，既有形態又有完整的發育。[2]

ts

鳳頭的t Triturus cristatus幼蟲階段

圖3. new的大外部g

在new中，沒有真正的變態，因為new幼蟲已經以捕食者為食，並且成年後繼續這樣做。ts的never永遠不會被a囊覆蓋（圖3），只有在動物離開水面時才被吸收。就像t一樣，它們的肺部較早起作用，但ts比use更不頻繁地使用它們。ts在春季和夏季通常處於水生階段，在冬季通常處於陸生階段。為了適應水相，催乳激素是必需的激素，為了適應陸相，甲狀腺素是必需的激素。外部g在隨後的水生階段不會返回，因為它們在首次離開水面時就被完全吸收。

凱撒人

諸如水ch屬的基礎ca蟲會發生變態，其中水生幼蟲過渡到成骨窩，這導致側線的喪失。[3]最近散亂的凱撒人（Teresomata）並沒有經歷這種個體發育的利基轉移，並且在他們的一生中通常都是窩窩。因此，大多數凱撒族人不會經歷像無核動物一樣的變態。

 

 

 

兩棲類進化枝

兩棲動物約有6,770種現存物種，棲息於世界各地的熱帶和溫帶地區。兩棲動物可以分為三個進化枝：Urodela（tail尾），the；無尾目（“尾少一”），青蛙; 還有凱撒人阿波達（“ Alegoda”）。

烏羅德拉：Sal

圖為黑色with，上面有亮黃色的斑點。

圖1.大多數sal都有腿和尾巴，但呼吸因物種而異。（圖片來源：Valentina Storti）

蠑螈是屬於為了Urodela兩棲動物。活sal（圖1）包括大約620種，其中一些是水生的，另一種是陸生的，另一些僅成年後才生活在陸地上。成年sal通常具有四足和一條尾巴的廣義四足動物身體計劃。他們以類似魚的方式從一側彎曲到另一側，稱為“側向起伏”，同時“前後”手臂和腿“行走”。人們認為它們的步態與早期四足動物的步態相似。不同物種之間的呼吸作用不同。大多數of是無肺的，並且呼吸是通過皮膚或外部external發生的。一些陸地sal有原始的肺。少數種類有g和肺。

與青蛙不同，幾乎所有sal都依賴卵的內部受精。唯一具有交配結構的雄性兩棲動物是凱撒犬，因此sal中的受精通常需要精心的且通常是長期的求偶。這種求偶使精子能夠通過精子從男性成功轉移到女性。許多高度進化的sal完全在陸地上發育，發生在一個較長的卵期，而卵由母親保護。在這段時間內，僅在卵囊內發現了鍍金的幼蟲階段，在孵化之前，the被吸收，變態完成。幼體因此類似於小成年人。

查看河流怪獸：手臂和手的魚？觀看有關異常大large物種的視頻。

阿努拉：青蛙

青蛙是屬於動物阿努拉（Anura）的兩棲動物（圖2a）。無脊椎動物是最多樣化的脊椎動物群之一，除南極洲以外的所有大陸都有大約5,965種。Anurans的身體計劃更適合運動。成年青蛙用後肢跳到陸地上。青蛙經過了多種修改，可以避開捕食者，包括充當偽裝的皮膚。許多種類的青蛙和sal也從皮膚的腺體中釋放出防禦性化學物質，這些化學物質對食肉動物有毒。

A部分顯示了一隻大而鮮綠色的青蛙坐在樹枝上。 b部分顯示了來自stage階段的長尾青蛙。

圖2.（a）澳大利亞綠蛙是一種夜間捕食者，生活在靠近水源的樹木冠層中。（b）一隻幼蛙變成了青蛙。在這裡，青蛙已經開始發育成四肢，但是它的t尾仍然很明顯。

這張照片顯示了無肢蛇形兩棲動物，看起來非常像蠕蟲。

青蛙卵是從外部受精的，和其他兩棲動物一樣，青蛙通常在潮濕的環境中產卵。由於雞蛋缺少外殼，因此在潮濕的環境中需要快速乾燥。青蛙表現出多種多樣的父母行為，有些物種下蛋後t或背上背著卵和species，有些物種下很多卵，幾乎沒有父母的照料。像其他兩棲動物一樣，青蛙的生命週期包括兩個不同的階段：幼蟲階段，然後是變態階段，直到成年階段。青蛙的幼體階段，蝌蚪，通常是濾食性草食動物。usually通常有g，側線系統，尾巴長而無肢。在the期結束時，青蛙會變態為成年形式（圖2b）。在此階段，腮，尾巴和側線系統消失，四肢發育。顎變大，適合食肉食，消化系統轉變為典型的食肉動物短腸。還會產生鼓膜和呼吸肺。變態期間的這些變化使幼蟲在成年階段移到土地上。

Apoda：開羅人

 

圖3. Boettger的caecilian，Siphonops paulensis是一種caecilian。

估計有185種物種包括凱撒 類動物（圖3），屬於兩棲動物類Apoda。儘管它們是脊椎動物，但四肢的完全缺乏導致它們在外觀上與earth相似。

它們適合土壤耕作或水生生活方式，並且幾乎是盲目的。這些動物分佈在南美，非洲和南亞的熱帶地區。它們具有殘留的肢體，證明它們是從有腿祖先進化而來的。

羊膜介紹

識別羊膜的特徵

羊膜動物是四足動物脊椎動物的進化枝，包括爬行動物，鳥類和哺乳動物。羊膜羊的特徵是使雞蛋帶有羊膜，可以在土地上產卵或將受精卵保留在母親體內。

羊膜胚胎，無論是作為卵產卵還是由雌性攜帶，均受到多個大膜的保護和輔助。在真熱的哺乳動物（例如人類）中，這些膜包括環繞胎兒的羊膜囊。這些胚胎膜和幼體階段的缺乏區分羊膜動物與四足動物兩棲動物。

羊膜動物

過去，羊膜炎最常見的劃分是哺乳動物，Reptilia和Aves。鳥類是恐龍的直接後代，因此這種經典方案導致的鳥群不是真正的進化枝。在本次討論中，我們將鳥類視為與爬行動物不同的群體，但要理解這並不完全反映系統發生的歷史和關係。取而代之的是，儘管鳥類（而不是爬行動物）是恐龍的真正後代，現代的系統發育學卻將鳥類和爬行動物放到了更大的分支中。

羊膜動物（爬行動物，鳥類和哺乳動物）與兩棲動物的區別在於它們的陸地適應卵，該卵受羊膜保護。羊膜的進化意味著羊膜的胚胎具有自己的水生環境，從而減少了對水的發育依賴，從而使羊膜分支到更乾燥的環境中。這是一個重大發展，使他們與兩棲動物區分開，兩棲動物由於其無殼卵而只能在潮濕環境中使用。儘管各種羊膜的外殼差異很大，但它們都可以保留水分。鳥卵的外殼由碳酸鈣組成，堅硬但易碎。爬行動物卵的外殼是皮革狀的，需要潮濕的環境。大多數哺乳動物不產卵（單峰除外）。相反，胚胎在母親體內生長。然而，即使有這種內部妊娠，羊膜仍然存在。

羊膜動物的特徵

該圖顯示了一個帶有殼，胚，卵黃，卵黃囊和胚外膜的卵

圖1.顯示了羊膜蛋的主要特徵。

羊膜蛋是羊膜動物的主要特徵。在產卵的羊膜中，卵殼為發育中的胚胎提供保護，同時具有足夠的滲透性以允許二氧化碳和氧氣的交換。白蛋白或蛋清為胚胎提供了水和蛋白質，而更肥的蛋黃是胚胎的能量供應，許多其他動物（如兩棲動物）的卵就是這種情況。但是，羊膜蟲卵還含有三種額外的胚外膜：絨毛膜，羊膜和尿囊（圖1）。

胚外膜是羊膜中存在的膜，不是發育中胚胎的身體的一部分。羊膜內膜圍繞著胚胎本身，而絨毛膜則 圍繞著胚胎和卵黃囊。絨毛膜促進胚胎和卵的外部環境之間的氧氣和二氧化碳交換。該羊膜免受機械衝擊和支持水化胚胎。該尿囊存儲含氮廢物由胚胎產生和也便於呼吸。在哺乳動物中，胎盤中存在與卵中胚外膜同源的膜。

羊水的其他衍生特性包括由於脂質的存在導致皮膚防水，以及肺的肋（肋）通氣。

                                          

 

羊膜動物的演變

在石炭紀時期，大約3.4億年前，兩棲動物的祖先演化出第一批羊膜。在第一批羊膜動物出現後不久，早期的羊膜動物分為兩個主線。最初的分裂為突觸和蜥足類。 突觸包括所有哺乳動物，包括滅絕的哺乳動物。突觸動物也包括治療動物，它們是哺乳動物從中進化而來的類哺乳動物爬行動物。蜥腳類動物包括爬行動物和鳥類，並且可以進一步分為前肢動物和雙足類動物。突觸，突觸和雙足動物之間的主要區別在於頭骨的結構和每隻眼睛後面的顳窗孔的數量（圖1）。

下圖比較了三種不同的頭骨類型。 所有三個頭骨都是細長的，形狀相似。 它們之間的唯一區別是眼孔的數量。 前肢頭骨（左）沒有開口。 突觸顱骨（中間）有一個開口，而diapsid顱骨（右）有兩個開口，一個在另一個上方。

圖1.比較前肢，突觸和雙足類動物的頭骨和顳窗。前肢沒有開口，突觸有一個開口，而雙足動物有兩個開口。

顳骨窗孔是顱骨中的​​眶後開口，可讓肌肉擴展和延長。前肢沒有顳窗，先肢有1個，而腹足類有2個。爬行動物包括已滅絕的生物，根據解剖結構，可能包括海龜。但是，這仍然是有爭議的，根據分子證據有時會將海龜歸類為雙足類動物。獸類包括鳥類和所有其他活的和滅絕的爬行動物。

在中生代期間，兩棲動物分為兩類：弓形蜥（“古代蜥蜴形”）和鱗翅類蜥（“鱗蜥形”）（圖2）。該lepidosaurs包括現代蜥蜴，蛇和tuataras。在祖龍包括現代鱷魚和短吻鱷和滅絕的翼龍（“翅蜥蜴”）和恐龍（“恐怖的蜥蜴”）。恐龍枝頭包括鳥類，它們是從恐龍的一個分支進化而來的。

羊膜動物系統樹的樹幹是祖先的羊膜動物。 最初，樹分支成雙足綱，前肢和突觸。 突觸產生哺乳動物，這是治療性的。 斷肢都滅絕了。 截肢動物又分為鱗翅龍和始祖龍兩類。 鱗翅目包括蛇頸龍，魚龍，劍齒龍和鱗魚，其中包括蜥蜴和蛇。 Archosauria分支成Crocodilia，翼龍，恐龍和鳥類。

圖2。此圖顯示了羊膜的演變。睾丸（海龜）的放置目前仍在爭論中。

 

爬行動物簡介

識別爬行動物的特徵

爬行動物是Reptilia類的四足動物。此類動物包括當今的海龜，鱷魚，蛇，兩棲類動物，蜥蜴，美洲豹及其已滅絕的親戚。對這些傳統爬行動物綱目的研究，歷史上與現代兩棲動物相結合，被稱為爬蟲學。

近年來，科學家發現某些爬行動物與鳥類的關係比與其他爬行動物的關係更緊密（例如，鱷魚與鳥類的關係比與蜥蜴的關係更緊密）。因此，許多現代科學家更喜歡將鳥類視為Reptilia的一部分。

·         爬行動物的特徵

·         爬行動物是四足動物。無肢爬行動物（蛇類和其他鱗莖類動物）具有殘留的肢體，像凱撒人一樣，被歸為四足動物，因為它們是四肢祖先的後代。爬行動物在陸地上將卵產在貝殼中。甚至水生爬行動物也返回陸地產卵。它們通常通過內部受精進行有性繁殖。有些種類具有卵生性，卵保留在母親體內直到準備孵化。其他種類是胎生的，後代活著出生。

·         允許爬行動物在陸地上生活的主要適應措施之一是其鱗片狀皮膚的發育，其中包含蛋白質角蛋白和蠟狀脂質，可減少皮膚的水分流失。這種封閉的皮膚意味著爬行動物無法像兩棲動物那樣利用其皮膚進行呼吸，因此所有人都需要肺部呼吸。

·         坐在陽光下曬太陽的岩石上的有角蜥蜴

·         圖1.這隻角蜥屬於reptila類

·         爬行動物是放熱動物，它們的體熱主要來自環境。這與吸熱相反，吸熱利用新陳代謝產生的熱量來調節體溫。除了具有吸熱性外，爬行動物還被歸類為體溫升高或動物體溫變化而不是保持穩定的動物。爬行動物具有適應行為的能力，以幫助調節體溫，例如在陽光充足的地方曬太陽以升溫並找到陰涼的地方，或去地下冷卻。恆溫療法的優點是不需要食物中的代謝能來加熱人體。因此，爬行動物可以以類似大小的吸熱所需的大約10％的卡路里生存。在寒冷的天氣中，一些爬行動物，如吊襪帶蛇，是熊的。挫傷它與冬眠的相似之處在於動物的活動能力降低，可以長時間不吃東西而去，但與冬眠的不同之處在於，爬行類爬行動物無法入睡或無法依靠脂肪儲備生活。相反，它們的新陳代謝響應於低溫而減慢，並且動物非常遲鈍。

 

 

爬蟲類

Reptilia類包括許多不同的物種，分為四個活著的進化枝.Reptilia包括四個活著的進化枝：鱷魚（鱷魚和短吻鱷），Sphenodontia（tuataras），Squamata（蜥蜴和蛇）和Testudines（烏龜）。這些是鱷魚25種，齒科2種，大約9200種鱗翅目和睾丸，大約325種。

鱷魚皮

圖為一條鱷魚坐在泥裡。

圖1.鱷魚，例如這種暹羅鱷魚（Crocodylus siamensis），為其後代提供父母照料。（來源：Keshav Mukund Kandhadai）

三疊紀中部出現了鱷魚（“小蜥蜴”），有著明顯的血統。現存物種包括揚子鱷，鱷魚和凱門鱷。鱷魚（圖1）遍布非洲，南美，佛羅里達州南部，亞洲和澳大利亞的熱帶和亞熱帶。它們在淡水，鹽水和鹹淡的棲息地（如河流和湖泊）中發現，並且大部分時間都在水中度過。一些物種由於其半直立的姿勢而能夠在陸地上移動。

齒科

Sphenodontia（“楔齒”）出現於中生代，僅包括一個活菌屬Tuatara，其中包括在新西蘭發現的兩個物種（圖2）。Tuataras長達80厘米，重約1公斤。儘管其外觀看起來很像蜥蜴，但頭骨和頜骨的幾個獨特特徵清楚地定義了它們，並使該組與鱗狀細胞區別開來​​。

這張照片顯示了綠色蜥蜴，背面有短刺。

圖2.來自新西蘭的這只tuatara可能類似於蜥蜴，但屬於一個獨特的血統，即Sphenodontidae家族。（圖片來源：西德·莫斯德爾）

圖為綠色蜥蜴，尾巴彎曲成蝸牛殼狀。 蜥蜴有兩個角，與它所在的植物的葉子相匹配。

鱗

 

圖3.傑克遜的變色龍（Trioceros jacksonii）與周圍環境融為一體。

Squamata（“鱗狀”）出現在二疊紀晚期，現存的物種包括蜥蜴和蛇。兩者都在除南極洲以外的所有大陸上找到。蜥蜴和蛇與圖阿特拉斯關係最為密切，這兩個群體都是從鱗龍的祖先演變而來的。鱗is是現存最大的爬行動物進化枝（圖3）。

大多數蜥蜴與蛇的區別在於其四肢，儘管它們至少在60個世系中已丟失或顯著減少。蛇缺少蜥蜴中存在的眼瞼和外耳。蜥蜴的大小範圍從變色龍和壁虎（長幾厘米）到科莫多巨蜥（長約3米）不等。大多數蜥蜴是肉食性的，但某些大型物種（例如鬣蜥）是食草動物。

圖為一條蛇，上面有橙色和黑色的帶子和白色的條紋。

圖4.吊襪帶蛇屬於Thamnophis屬，是北美分佈最廣的爬行動物類。（來源：史蒂夫·尤爾維森）

人們認為，蛇是在一億多年前從洞穴蜥蜴或水生蜥蜴那裡衍生而來的（圖4）。蛇約有3,000種，在除南極洲以外的每個大陸上都可以找到。它們的大小從10厘米長的線蛇到10米長的蟒蛇和蟒蛇不等。所有的蛇都是食肉動物，以小動物，鳥類，雞蛋，魚類和昆蟲為食。蛇的身體形態是如此特殊，以其一般的形態來說，“蛇就是蛇”。他們的專長都表明蛇已經進化為以相對較大的獵物為食（即使某些當前的物種逆轉了這種趨勢）。儘管存在變化，但大多數蛇的頭骨都非常靈活，涉及八個旋轉關節。它們也有別於其他鱗狀上皮，其下頜骨（下頜）前無骨或韌帶。通過皮膚和肌肉進行這種連接可以極大地擴大縫隙，並使兩側都可以獨立運動，這在吞嚥大物件方面均具有優勢。

證據

照片顯示了一隻非常大的烏龜。

圖5。非洲草龜（Geochelone sulcata）生活在撒哈拉沙漠的南部邊緣。它是世界第三大烏龜。（提供者：吉姆·鮑文（Jim Bowen））

烏龜是進化枝Testudines（“有殼”）的成員（圖5）。烏龜的特徵是骨質或軟骨質。外殼由稱為腹甲的腹側表面和稱為背甲的背側表面組成，背側表面從肋骨發育而來。片由鏟子或盤子製成；瓢可以用來區分龜的種類。烏龜的兩個進化枝最容易識別出它們縮回脖子的方式。包括所有北美物種在內的主導群體將其脖子縮入垂直的S形曲線中。較不規則的進化支中的烏龜以水平曲線使頸部縮回。

烏龜大約在2億年前出現，比鱷魚，蜥蜴和蛇還要早。與其他爬行動物相似，烏龜是外感。他們在陸地上產卵，儘管許多物種生活在水中或附近。沒有人表現出父母的照顧。龜的大小不一，從斑駁的陸龜（8厘米（3.1英寸）到200厘米（6英尺）的棱皮海龜）不等。術語“烏龜”有時僅用於描述生活在海洋中的那些睾丸物種，術語“烏龜”和“龜”分別用於指生活在陸地和淡水中的物種。

爬行動物的進化史

爬行動物起源於大約3億年前的石炭紀時期。已知的最古老的羊膜動物之一是Casineria，它具有兩棲和爬行動物特徵。Hylonomus是最早的無爭議的爬行動物之一。第一批羊膜出現後不久，在二疊紀期間，它們分為三類：突觸，突觸和雙足類。

插圖顯示翼龍，類似於大型現代鳥類，具有長長的脖子，長長的喙和類似蝙蝠的翅膀。

圖1.翼龍存在於三疊紀晚期至白堊紀時期（210至6550萬年前），具有機翼，但據信不具備動力飛行能力。取而代之的是，它們從懸崖發射後可能就可以飛起來了。（提供者：馬克·威頓（Mark Witton），達倫·奈什（Darren Naish））

二疊紀期間，二足動物的爬行動物又出現了第二種主要分歧，它們分別是始祖龍（鱷魚和恐龍的前身）和鱗翅目（蛇和蜥蜴的前身）。直到三疊紀時期，由於二疊紀-三疊紀滅絕過程中大體前肢和突觸體的滅絕，考古學家成為占主導地位的陸生類群，這些群體仍然不顯眼。大約2.5億年前，恐龍輻射到了恐龍和翼龍中。

儘管有時將它們誤稱為恐龍，但翼龍不同於真正的恐龍（圖1）。翼龍具有多種適應能力，可以飛行，包括空心骨頭（鳥類也顯示空心骨頭，這是趨同進化的情況）。它們的翅膀由附著在每條手臂的長而無名指上的皮膚膜形成，並沿著身體延伸到腿。

該圖顯示了一條四腳行走，長尾巴和後背鎧甲的恐龍。

圖2。埃德蒙頓尼亞是一種裝甲恐龍，生活在145.5到6560萬年前的白堊紀晚期。（來源：Mariana Ruiz Villareal）

恐龍是各種各樣的陸生爬行動物，迄今已鑑定出1,000多種。古生物學家繼續發現新的恐龍種類。一些恐龍是四足動物（圖2）。其他人是兩足動物。一些是肉食性的，而另一些是草食性的。恐龍產卵，並且發現了許多包含化石卵的巢。尚不清楚恐龍是吸熱還是外吸。但是，鑑於現代鳥類具有吸熱性，因此作為鳥類祖先的恐龍也可能具有吸熱性。有一些化石證據表明存在恐龍的父母關懷，而比較生物學則支持這一假說，因為始祖鳥和鱷魚都表現出了父母關懷。

恐龍在中生代占主導地位，被稱為“爬行動物時代”。恐龍的統治一直持續到白堊紀末期，即中生代末期。白堊紀至第三紀的滅絕導致了中生代大多數大型動物的喪失。鳥類是恐龍主要進化分支之一的唯一活著的後代。

 

 

 

 

鳥類介紹

識別鳥類的特徵

使鳥類與其他現代脊椎動物區分開來的最明顯特徵是羽毛的存在，它們是經修改的鱗片。蝙蝠等脊椎動物沒有羽毛地飛行，而鳥類則依靠羽毛和翅膀以及身體結構和生理的其他改變來飛行。

 

鳥類特徵

鳥是吸熱的，並且由於它們會飛，它們需要大量的能量，因此需要很高的代謝率。像哺乳動物一樣，它們也是吸熱的，鳥類具有隔熱層，可以在體內保持熱量：羽毛。稱為羽絨的專業羽毛特別隔熱，將空氣滯留在每根羽毛之間的空間中，以降低熱損失率。鳥的身體的某些部位被羽絨覆蓋，而其他羽毛的基部則有絨毛，而新孵出的鳥則被絨毛覆蓋。

該圖顯示了一個鳥的翅膀，上面有兩層飛行羽毛，長的主要羽毛和較短的次要羽毛覆蓋在主要羽毛上。

圖1.主羽位於翼尖並提供推力；次羽位於身體附近，可提起羽毛。

羽毛不僅可以起到隔離作用，而且還可以飛行，從而使升空和推力成為可能。機翼上的羽毛很柔韌，因此，集體羽毛會隨著空氣的流動而移動並分開，從而減少了機翼上的阻力。飛羽是不對稱的，這會影響其上的氣流並提供飛行所需的一些升力和推力（圖1）。機翼上有兩種類型的飛行羽毛，主要羽毛和次要羽毛。主羽位於機翼的頂端並提供推力。次羽位於身體附近，附著在機翼的前臂部分並提供升力。輪廓羽毛是在身體上發現的羽毛，它們有助於減少飛行過程中因風阻產生的阻力。它們產生了光滑的空氣動力學表面，從而使空氣在鳥類的身體上平穩移動，從而實現了有效的飛行。

整個機翼的拍打主要是通過胸肌，胸大肌和胸上膜的動作發生的。這些肌肉在鳥類中高度發達，比大多數哺乳動物佔更高的體重百分比。它們附著在位於胸骨上的葉片狀龍骨，就像小船的龍骨。鳥類的胸骨比其他脊椎動物的胸骨要大，它容納產生足夠的向上力以通過翅膀拍打產生升力所需的大塊肌肉。在大多數鳥類中發現的另一個骨骼修飾是兩個鎖骨（頸骨）融合在一起，形成了牙槽或叉骨。皮瓣柔韌性足以在拍打時彎曲並為肩帶提供支撐。

飛行的重要要求是低體重。隨著體重增加，飛行所需的肌肉輸出增加。最大的活鳥是鴕鳥，雖然比最大的哺乳動物小得多，但它不會飛。對於會飛的鳥，減輕體重可以使飛行更加輕鬆。在禽類中發現了幾種減輕體重的方法，包括骨骼的氣壓化。氣動骨骼是空心的骨頭，而不是充滿組織的骨頭（圖2）。它們包含有時連接到氣囊的空氣空間，並且它們具有骨骼支柱以提供結構加固。並非在所有鳥類中都發現了氣動骨骼，並且在大型鳥類中它們比在小型鳥類中更廣泛。儘管幾乎所有鳥類的頭骨都是骨骼，但並不是骨骼的所有骨骼都是氣動的。

該圖顯示了空心骨頭，其結構支撐提供了加固作用。

圖2.許多鳥類具有空心的氣動骨骼，這使飛行更加輕鬆。

減輕體重的其他改進措施包括缺少膀胱。鳥類具有泄殖腔，泄殖腔的結構使水可以從廢物中重新吸收回血液中。尿酸不是作為液體排出，而是濃縮成尿酸鹽，隨尿液排出。這樣，膀胱中沒有水分，這會增加體重。大多數鳥類只擁有一個卵巢，而不是兩個，進一步減輕了體重。

伸入骨骼以形成氣壓骨骼的氣囊也與肺連接，並起到呼吸作用。與哺乳動物的肺部空氣在兩個方向上流動不同，在呼吸時，空氣從鳥的肺部中沿一個方向傳播（圖3）。氣囊允許這種單向氣流，這也形成了與血液的逆流交換系統。在逆流或逆流系統中，空氣沿一個方向流動，血液沿相反方向流動，從而形成一種非常有效的氣體交換方式。

該圖顯示了鳥類吸入和呼出氣流的方向。 在吸入過程中，空氣從喙向下穿過氣管到達位於肺後方的後氣囊。 空氣從後氣囊進入肺部，前氣囊進入肺部。 來自兩個氣囊的空氣也進入骨骼的空洞。 在呼氣期間，來自骨骼中空洞的空氣進入氣囊，然後進入肺部，然後進入氣管，並通過喙從那裡排出。

圖3.禽呼吸是與單向流動的空氣進行氣體交換的有效系統。吸入期間，空氣從氣管進入後氣囊，然後通過肺部進入前氣囊。氣囊連接到骨骼的中空內部。在呼氣過程中，來自氣囊的空氣進入肺部並從氣管流出。（來源：L。Shyamal對作品的修改）

總結：鳥類的特徵

鳥類會吸熱，這意味著它們會產生自身的熱量並獨立於外部溫度調節內部溫度。羽毛不僅可以起到隔離作用，而且還可以飛行，為輔助羽毛提供升力，為主要羽毛提供推力。氣動骨骼是空心的而不是充滿組織的骨骼，其中包含有時與氣囊連接的氣隙。穿過鳥肺的氣流沿一個方向傳播，與血液產生了逆流交換。

 

 

 

鳥類進化史

鳥類的進化歷史仍不清楚。由於鳥骨頭的脆弱性，它們不像其他脊椎動物那樣被化石。鳥類是雙足動物，意味著它們的頭骨上有兩個開孔或開口。鳥類屬於一種稱為恐龍的獸腳類動物，其中也包括鱷魚和恐龍。人們普遍認為鳥類是從恐龍進化而來的。

恐龍（包括鳥類）又分為兩類，即蜥蜴屬（Saurischia）（“蜥蜴狀”）和鳥嘴獸（Ornithischia）（“鳥類狀”）。儘管有這些團體的名字，但不是鳥狀的恐龍產生了現代鳥類。而是將桔梗分為兩組：一組包括長頸食草恐龍，例如雷龍屬。第二類，稱為腳足動物的兩足動物，包括鳥類。獸腳類動物化石與鳥類之間的相似性，特別是髖部和腕骨的結構，以及通過鎖骨融合形成的叉骨的存在，暗示了這一進化過程。

始祖鳥是恐龍和鳥類中間動物的重要化石之一，它起源於侏羅紀時期（圖1）。 始祖鳥對建立鳥類與恐龍之間的關係很重要，因為它是中間化石，這意味著它具有恐龍和鳥類的特徵。一些科學家提議將其歸類為鳥類，但另一些科學家則傾向於將其歸類為恐龍。始祖鳥的化石骨架看起來像恐龍的骨架，有牙齒，而鳥類沒有，但是它也有修飾的羽毛，可以飛行，這一特徵僅與現代動物中的鳥類有關。存在較老的羽毛恐龍化石，但羽毛不具有飛行羽毛的特徵。

a部分顯示了地面上的一隻鳥，而另一隻則滑向地面。 b部分顯示了一隻化石鳥，可見羽毛。

圖1.（a）始祖鳥生活在大約1.5億年前的侏羅紀晚期。它的牙齒像恐龍，但（b）有像現代鳥類一樣的飛行羽毛，可以在這種化石中看到。

目前尚不清楚鳥兒如何飛行。存在兩個主要理論，樹木假說（“樹”）和陸地假說（“土地”）。樹木假說的假設是，現代鳥類中居住在樹上的先驅者用羽毛滑行而從樹枝跳到另一枝，然後才完全能夠扑騰。與此相反，地面假說認為奔跑是飛行的刺激因素，因為機翼可以用來改善奔跑，然後用於撲翼。就像飛行如何進化的問題一樣，關於吸熱在鳥類中如何進化的問題仍然沒有得到答案。羽毛可提供絕緣作用，但這僅在內部產生體熱時才有用。同樣，只有在存在保溫層以保留熱量的情況下，內部熱量產生才可行。

圖為一隻鳥坐在樹枝上。

圖2。 山維尼庫珀是一種對映體，在白堊紀以後沒有生存。（信貸：田村伸（Nobu Tamura））

在白堊紀時期，一個名為Enantiornithes的鳥類是優勢鳥類（圖2）。Enantiornithes的意思是“相反的鳥”，這是指腳的某些骨骼的接合與現代鳥類中骨骼的接合方式不同的事實。這些鳥類形成了與現代鳥類不同的進化系，它們無法倖免於白堊紀時期。與Enantiornithes一起，白堊紀還存在Ornithurae鳥類（包括現代鳥類的進化系）。Enantiornithes滅絕後，現代鳥類成為優勢鳥類，在新生代時代出現了大量輻射。現代鳥類被稱為Neornithes（“新鳥”），現在分為兩類：古顎類（“舊顎”）或平胸鳥，一組不會飛的鳥，包括鴕鳥、,、獼猴和獼猴桃，以及“新顎蟲”（“新顎”），其中包括所有其他鳥類。

 

哺乳動物簡介

識別哺乳動物的特徵

哺乳動物是具有毛髮和乳腺的脊椎動物。哺乳動物具有其他一些特徵，包括頜骨，骨骼，外皮和內部解剖結構的某些特徵。現代哺乳動物屬於三個進化枝：單性，有袋動物和真人動物（或胎盤哺乳動物）。

哺乳動物

哺乳動物的特徵

頭髮的存在是哺乳動物最明顯的體徵之一。儘管它在某些物種（例如鯨魚）上不是很廣泛，但是毛髮對哺乳動物具有許多重要功能。哺乳動物是吸熱的，頭髮可提供絕緣作用，以保留新陳代謝產生的熱量。頭髮會在身體附近捕獲一層空氣，從而保持熱量。除了絕緣外，頭髮還可以通過稱為觸鬚的專業化毛髮，作為一種感覺機制，通常被稱為鬍鬚。它們附著在傳遞有關感覺信息的神經上，這對夜間活動或穴居哺乳動物特別有用。頭髮還可以提供保護性的顏色，或成為社交信號的一部分，例如當動物的頭髮“直立”時。

哺乳動物的被膜或皮膚包括具有各種功能的分泌腺。皮脂腺產生一種稱為皮脂的脂質混合物，被分泌到頭髮和皮膚上以防水和潤滑。皮脂腺位於人體大部分部位。外分泌腺產生汗水或汗水，汗水主要由水組成。在大多數哺乳動物中，外分泌腺僅限於身體的某些區域，有些哺乳動物根本不擁有它們。但是，在靈長類動物，特別是人類中，汗液在體溫調節中占主導地位，通過蒸發冷卻調節身體。汗腺位於靈長類動物的大部分身體表面。頂腺或氣味腺，分泌用於化學交流的物質，例如臭鼬。乳腺產生用於餵養新生兒的牛奶。男性一夫一妻制和以太夫族擁有乳腺，而男性有袋動物則沒有。乳腺可能是皮脂腺或內分泌腺，但其進化起源尚不完全清楚。

該圖顯示了內耳的三塊骨頭，錘骨，砧骨和the骨，它們在耳道內連接在一起。

圖1.哺乳動物內耳的骨骼從下頜和顱骨的骨骼中得到修飾。（提供者：NCI）

哺乳動物的骨骼系統具有許多獨特的特徵。哺乳動物的下頜只由一根骨頭組成，即牙齒。其他脊椎動物的頜骨由多個骨骼組成。在哺乳動物中，齒骨在鱗狀骨處與頭骨連接，而在其他脊椎動物中，頜骨的四方形骨與頭骨的關節骨連接。這些骨骼存在於哺乳動物中，但經過修飾後可以在聽力中起作用，並在中耳形成骨骼（圖1）。其他脊椎動物僅擁有一根中耳骨，即pes骨。哺乳動物有三種：錘骨，砧骨和骨。錘骨起源於關節骨，而砧骨起源於四方形骨。顎骨和耳骨的這種排列方式有助於區分哺乳動物化石和其他突觸化石。

閉合頜骨的內收肌由哺乳動物的兩種肌肉組成：顳肌和咬肌。這些允許顎的左右移動，從而使咀嚼成為可能，這是哺乳動物獨有的。大多數哺乳動物具有異牙牙齒，這意味著它們具有不同類型和形狀的牙齒，而不僅僅是一種類型和形狀的牙齒。大多數哺乳動物是雙生齒，這意味著它們一生中有兩套牙齒：乳齒或“嬰兒”牙齒和恆牙。其他脊椎動物是多生植物，也就是說，它們的牙齒在整個生命中都會被替換。

哺乳動物像鳥類一樣，擁有四腔心。哺乳動物的右心房壁上還有一組特殊的心臟纖維，稱為竇房結或起搏器，它決定了心臟的跳動速度。哺乳動物的紅細胞（紅細胞）沒有核，而其他脊椎動物的紅細胞則是有核的。

哺乳動物的腎臟有一部分腎單位，稱為Henle環或腎病環，這使哺乳動物產生的尿液中的溶質濃度高於血液。哺乳動物缺乏腎門系統，該系統是將血液從後肢或下肢以及尾巴區域移至腎臟的靜脈系統。腎門系統存在於除無顎魚類之外的所有其他脊椎動物中。在所有哺乳動物中都存在膀胱。

哺乳動物的大腦具有不同於其他脊椎動物的某些特徵。在某些但不是全部的哺乳動物中，大腦皮層（大腦的最外層）高度折疊，比平滑皮層具有更大的表面積。位於中腦的視裂葉在哺乳動物中分為兩部分，而其他脊椎動物則具有一個單一的未裂葉。Eutherian哺乳動物還具有連接兩個大腦半球的特殊結構，稱為call體。

哺乳動物群體

哺乳動物分為三類：真人動物或胎盤哺乳動物，有袋動物和monotremes或metatherians。這些群體分為兩個進化枝：以太子和有袋動物組成了獸類哺乳動物的進化枝，而單峰則是它們的姐妹進化枝。

有袋動物

下圖顯示了一種類似小熊躺在草地上的動物。

圖2.塔斯馬尼亞惡魔是澳大利亞本土的有袋動物之一。（來源：韋恩·麥克林）

有袋動物主要在澳大利亞發現，負鼠在北美。澳大利亞有袋動物包括袋鼠，考拉，班杜鵑，塔斯馬尼亞惡魔（圖2）和其他一些物種。大多數有袋動物都有一個小袋，早產兒在出生後就住在其中，接受牛奶並持續發育。有袋動物有別於真人動物，在於胎盤的連接不太複雜：年輕人出生於極早的年齡，並卡在囊袋內的乳頭上。

胎盤動物

Eutherians（胎盤） 是全世界分佈最廣泛，數量最多的哺乳動物。Eutherian哺乳動物有時被稱為“胎盤哺乳動物”，因為所有物種均具有復雜的 絨毛尿囊胎盤 將胎兒與母親連接起來，從而進行氣體，液體和營養物交換。在18到20個訂單中，大約有4,000種胎盤哺乳動物具有各種適應性，可適應穴居，飛行，游泳，狩獵，跑步和攀爬。從進化的意義上說，它們在形式，多樣性和豐富性方面都取得了令人難以置信的成功。Eutherian哺乳動物分為兩大類：Atlantogenata和Boreoeutheria。Atlantogeneta包括Afrotheria（例如，大象，非洲蹄兔和海牛）和Xenarthra（食蟻獸，犰狳和樹懶）。肉芽孢桿菌由兩個大類組成，即Euarchontoglires和Laurasiatheria。Euarchontoglires的常見習性是Scandentia（樹sh），Rodentia（老鼠，小鼠，松鼠，豪豬），Lagomorpha（兔子和野兔）和靈長類動物（包括人類）。Laurasiatherian的主要訂單包括Perissodactyla（例如馬和犀牛），Cetartiodactyla（例如牛，長頸鹿，豬，河馬和鯨魚），Carnivora（例如貓，狗和熊）和Chiroptera（蝙蝠和蝙蝠）狐狸）。最大的兩個訂單是囓齒動物（2,000種）和蝙蝠（大約1,000種），它們合計佔全部歐亞種的60％。

單足類

共有三種生活的單足類：鴨嘴獸和兩種針，或多刺食蟻獸。具皮喙的鴨嘴獸屬於Ornithorhynchidae（“鳥喙”）科，而echidnas屬於Tachyglossidae（“粘舌”）（圖3）。在澳大利亞發現鴨嘴獸和針of的一種，在新幾內亞發現針的另一種。哺乳動物在產卵時而不是生下幼小的卵時，它們在哺乳動物中是獨特的。它們的卵殼不像鳥類的硬殼，而是革質殼，類似於爬行動物卵的殼。Monotremes沒有牙齒。

這些插圖顯示了兩隻短毛哺乳動物（鴨嘴獸和針ech），它們的腳蹼，尾巴扁平，鼻子平坦。

圖3.（a）鴨嘴獸，一種獨角獸，擁有皮革般的喙，可以產卵，而不是生幼子。（b）針ech是另一種至尊。（貸記b：巴里·托馬斯的工作修改）

哺乳動物的演變

下圖顯示了一種類似短毛狗的動物。

圖4.犬齒，最早出現在2.6億年前的二疊紀晚期，被認為是現代哺乳動物的祖先。（來源：田村伸（Nobu Tamura））

哺乳動物是突觸，意味著它們在頭骨上有一個開口。它們是唯一的活突觸，因為早先的形式在侏羅紀時期就已經滅絕了。早期的非哺乳動物突觸可分為兩類：劍突和治療突觸。在節肢動物中，一個稱為犬齒的人被認為是哺乳動物的祖先（圖4）。

突觸的關鍵特徵是吸熱，而不是大多數其他脊椎動物所見的外吸。內部改變體溫所需的增加的代謝率與某些骨骼結構的變化密切相關。後來的突觸突突具有哺乳動物所特有的進化特徵，它們具有用於固定食物的臉頰和專門用於咀嚼，機械分解食物以加速消化並釋放產生熱量所需能量的異齒牙齒。咀嚼還需要具有同時咀嚼和呼吸的能力，這要歸因於次級pa的存在。次要口感將發生咀嚼的嘴巴區域與發生呼吸的上方區域分開，使呼吸在咀嚼過程中不間斷地進行。在翼龍中未發現次級pa，但在犬齒和哺乳動物中卻存在。頜骨也顯示出從早期突觸到晚期突觸的變化。弓或che骨存在於哺乳動物和高級治療動物（如犬齒類）中，但不存在於翼龍中。arch弓的存在表明咬肌的存在，該咬肌閉合頜骨並起到咀嚼作用。

在闌尾骨骼中，Therian哺乳動物的肩g帶與其他脊椎動物的肩g帶不同，因為它不具有前胸廓骨或鎖骨間，並且肩cap骨是優勢骨。

哺乳動物是在三疊紀晚期從獸類演化而來的，因為最早的已知哺乳動物化石是在約2.05億年前的侏羅紀早期。早期的哺乳動物很小，大約只有小囓齒動物的大小。從中侏羅紀到白堊紀，哺乳動物首先在中生代開始多樣化，儘管大多數哺乳動物在中生代末期已滅絕。在白堊紀時期，大約在6500萬年前，通過新生代時代開始並繼續傳播著另一種哺乳動物的輻射。

總結：哺乳動物

哺乳動物通常是具有毛髮和乳腺的脊椎動物。哺乳動物的外皮包括各種分泌腺，包括皮脂腺，內分泌腺，頂泌腺和乳腺。哺乳動物是突觸，這意味著它們在頭骨上有一個開口。突觸的關鍵特徵是吸熱，而不是其他脊椎動物所見的外吸。哺乳動物可能是從三疊紀晚期的獸類演化而來的，因為最早已知的哺乳動物化石來自侏羅紀早期。今天生活著三類哺乳動物：單足類，有袋動物和真人動物。在哺乳動物中，卵單胞胎是獨特的，因為它們產卵，而不是生幼卵。Eutherian哺乳動物有時被稱為胎盤哺乳動物，因為所有物種都有一個複雜的胎盤，可將胎兒與母親聯繫起來，

靈長類動物

靈長類動物的特徵

為了靈長類哺乳動物類包括狐猴，眼鏡猴，猴，猿和人類。非人類的靈長類動物主要生活在南美，非洲和亞洲的熱帶或亞熱帶地區。它們的大小從30克（1盎司）的狐猴到200千克（441磅）的大猩猩。靈長類動物的特徵和進化令我們特別感興趣，因為它使我們能夠了解自己物種的進化。

所有靈長類物種都適應爬樹，因為它們都是樹棲者的後代。靈長類動物的這種樹棲遺傳習性導致手和腳適合於進行分支，攀爬和擺動樹木。這些調整包括但不限於：1）旋轉的肩關節，2）大腳趾，與其他腳趾和拇指分開的距離很大，而其他腳趾和拇指與手指（人除外）的距離也很大，可以抓緊樹枝， 3）立體視覺，兩個來自眼睛的重疊視野，可讓您感知深度和測量距離。靈長類動物的其他特徵是大腦比大多數其他哺乳動物大，爪子被修飾成扁平的指甲，每次懷孕通常只有一個後代，並且傾向於保持身體直立。

靈長類動物分為兩組：猿猴和類人猿。Prosimians包括非洲的灌木叢嬰兒，馬達加斯加的狐猴，以及東南亞的鸚鵡，花and和眼鏡猴。類人動物包括猴子，猿和人類。通常，prosimians傾向於夜間活動（與晝夜類人猿相反），並且比類人猿具有更小的體積和更小的大腦。

靈長類動物的進化

第一類靈長類動物被稱為原始靈長類動物。它們與松鼠和樹similar的大小和外觀大致相似。現有的化石證據（大部分來自北非）非常分散。這些原始靈長類動物在很大程度上仍然是神秘生物，直到有更多化石證據可用。化石記錄相對健全的已知最古老的類靈長類哺乳動物是Plesiadapis（儘管一些研究人員不同意Plesiadapis是原始靈長類動物）。該靈長類動物的化石可追溯到大約5500萬年前。斑節肢動物是原靈長類動物，具有與真靈長類動物相同的牙齒和骨骼特徵。它們在北美和歐洲的新生代發現，並在始新世末期滅絕。

在始新世時期，北美，歐洲，亞洲和非洲發現了第一批真正的靈長類動物。這些早期的靈長類動物類似於當今的猿猴，例如狐猴。在這些早期靈長類動物中，進化變化仍在繼續，趨勢是大腦和眼睛更大，槍口更小。始於始新世末期，由於溫度降低或第一批猴子的競爭，許多早期的早猿物種滅絕。

圖為一隻黑猴子的嘴巴monkey叫著。

圖1. monkey猴原產於中美洲和南美洲。它發出的呼叫聽起來像獅子在咆哮。（來源：Xavi Talleda）

類人猿在漸新世時期從前猿演化而來。到4000萬年前，有證據表明，新世界（南美洲）和舊世界（非洲和亞洲）都有猴子。新世界的猴子也被稱為柏拉尼（Platyrrhini） -指它們的寬鼻子（圖1）。舊大陸的猴子被稱為卡塔拉尼（Catarrhini）-指他們的鼻子狹窄。關於新大陸猴子的起源仍然存在很多不確定性。當桔梗出現時，南美和非洲大陸已經分開了。因此，人們認為猴子是在舊世界中崛起並通過在木筏上漂流或通過陸橋而到達新世界的。由於這種生殖隔離，新世界猴和舊世界猴經歷了數百萬年的分離適應性輻射。新大陸的猴子都是樹棲動物，而舊大陸的猴子則包括樹棲動物和棲地物種。

猿類是在大約2500萬年前的新生代中途從非洲的卡他鹼演變而來的。猿通常比猴子大，沒有尾巴。儘管許多物種將大部分時間都花在了地面上，但所有的猿猴都能夠穿過樹木。猿人比猴子更聰明，而且它們的大腦與身體的大小成正比。猿分為兩組。較小的猿類包括Hylobatidae家族，包括長臂猿和。大猩猩包括Pan屬（黑猩猩和bo黑猩猩）（圖2a），Gorilla（大猩猩），Pongo（猩猩）和Homo屬。（人類）（圖2b）。喬木類長臂猿比大猿類小。他們的性二態性較低（也就是說，性別在大小上沒有明顯的不同）；而且它們的手臂相對較長，可以在樹林中擺動。

A部分顯示了黑猩猩。 b部分顯示了長臂猿，人類，黑猩猩，大猩猩和猩猩的骨骼。 骨骼非常相似，四肢的長度，姿勢以及頭部的形狀和大小都不同。

圖2.（a）黑猩猩是大猩猩之一。它具有相對較大的大腦，沒有尾巴。（b）所有大猿都有相似的骨骼結構。（來源a：亞倫·洛根的作品修改；來源b：蒂姆·維克斯的作品修改）

 

 

 

人類的進化

靈長目的人科家族包括hominoids：類人猿（圖1）。從化石記錄和人類與黑猩猩DNA的比較中得出的證據表明，人類和黑猩猩在大約600萬年前與普通的類人猿祖先背道而馳。儘管我們的物種是唯一倖存的成員，但有幾個物種是從包括人類在內的進化分支進化而來的。術語古人類用來指那些物種的這種分裂，靈長目動物的進化之後，從而指定更密切相關的人類比黑猩猩物種。古人類主要地是雙足和包括可能引起了我們的物種，其中包括集團南方古猿，能人和直立人-以及那些可以被視為現代人類的“堂兄弟”的非祖先群體，例如尼安德特人。確定人均血統的真實下降線是困難的。在過去的幾年中，當人們只採集到相對較少的人化石化石時，一些科學家認為，按從最老到最年輕的順序對其進行考量，將證明從早期的人文化石到現代人類的進化過程。但是，在過去的幾年中，發現了許多新的化石，而且很明顯，在任何一次活著的物種通常都不止一種，而且發現的許多化石（和命名的物種）都代表了滅絕的人種。並且不是現代人類的祖先。

進化樹顯示了人類與大猿之間的關係。 所有的大猿，包括狒狒，長臂猿，猩猩，大猩猩，黑猩猩，人類和人類祖先，都屬於超人猿科。 在這些大猿中，除狒狒和長臂猿以外的所有猿都屬於人科。 大猩猩，黑猩猩，人類和人類祖先屬於人類科。 人類及其直接祖先屬於霍米尼部落。

圖1.此圖顯示了現代人類的演變。

非常早期的人類

在過去的幾年中，有三種非常早期的原始人發布了新聞。其中最古老的是Sahelanthropus tchadensis，距今已近700萬年前。這個屬只有一個標本，頭骨是乍得的一個表面。該化石被非正式地稱為“ Toumai”，是原始特徵和進化特徵的鑲嵌圖，目前尚不清楚該化石如何與分子數據給出的圖像相吻合，即通往現代人類和現代黑猩猩的那條線顯然分叉了約600萬人。幾年前。目前還沒有想到該物種是現代人類的祖先。

第二個較年輕的物種Orrorin tugenensis，也是相對較新的發現，於2000年發現。Orrorin有多個標本。尚不知道Orrorin是否是人類的祖先，但是尚未排除這種可能性。中的某些功能圖根原人是更類似於現代人類比是australopiths，雖然圖根原人是老得多。

1990年代發現了第三屬Ardipithecus，發現第一批化石的科學家發現其他一些科學家不相信該生物是兩足動物（因此，它不會被認為是人類）。在隨後的幾年中，又有幾類Ardipithecus標本被分類為兩個不同物種，證明該生物是雙足的。同樣，該屬作為人類祖先的地位尚不確定。

早期人類素：古猿屬

南方猿屬（ Australopithecus）（人猿）是人類素的一個屬，大約在四百萬年前在東部非洲進化，在大約兩百萬年前滅絕。我們認為這個屬特別有趣，因為我們的屬Homo屬大約在200萬年前從古猿科進化而來 （可能經過了一些過渡狀態）。南方古猿具有許多與大猿人相似的特徵，而不是與現代人類相似的特徵。例如，性二態性比現代人類更為誇張。雄性比雌性大50％，這一比例與現代大猩猩和猩猩的相似。相反，現代人類男性比女性大15％至20％。南方古猿相對於其體重的大腦大小 也小於現代人類，並且與大猿猴中所見的相似。南方古猿與現代人類共有的一個主要特徵是兩足動物，儘管南方古猿很可能也花時間在樹上 在坦桑尼亞的Laetoli發現了與現代人類相似的人腳足跡，可追溯到360萬年前。他們表明，南方古猿時的人參直立行走。

有若干的古猿物種，它們通常被稱為australopiths。南方古猿生活在大約420萬年前。關於另一種早期物種，非洲古猿Afarensis的了解更多，該物種生活在3.9至290萬年前。該物種顯示出人類進化的趨勢：牙列和顎的減小。一。與猿相比，afarensis（圖2）的犬齒和臼齒更小，但比現代人類大。

照片A顯示Afarensis頭骨，形狀相似，但前額向後傾斜，下巴伸出。 照片A顯示了人類的頭骨。

圖2.（a）南方古猿（Australopithecus afarensis）的頭骨，它生活在兩到三百萬年前之間，與（b）現代人類的頭骨相似，但前額較小，前額傾斜且下顎突出。

部分骨骼類似於人，但有兒童大小。

它的大腦大小為380-450立方厘米，大約是現代黑猩猩大腦的大小。它也有前頜頜骨，這比現代人的頜骨要長一些。在1970年代中期，成年女性A的化石。在埃塞俄比亞的阿法爾地區發現了阿法斯風雲，距今324萬年前（圖3）。該化石被非正式地稱為“露西”，具有重要意義，因為它是發現的最完整的南極化石，有40％的骨骼被回收。

 

圖3.這種成年雌性Afaruslopithecus afarensis骨骼，暱稱露西，於1970年代中期被發現。（來源：“ 120” / Wikimedia Commons）

非洲古猿生活在2到300萬年前。它的身材苗條，是雙足的，但手臂骨骼健壯，並且像其他早期的原始人一樣，可能在樹上花費了很多時間。它的大腦比A大。afarensis在500立方厘米處，略小於現代人腦的三分之一。近年來，另外兩個物種，南方古猿（Australopithecus bahrelghazali）和南方古猿（Australopithecus garhi）已被添加到南方古猿名冊。

旁生屬

南澳大利亞人的身材比較苗條，牙齒適合軟食。在過去的幾年中，發現了不同體型的人類化石，其歷史可追溯到大約250萬年前。這些屬於人鞭毛蟲屬的人，相對較大，並有較大的磨齒。他們的臼齒磨損很重，表明他們的飲食是粗纖維的，而不是南澳部分食肉的飲食。鮑包括傍人 粗壯南非，和鮑 aethiopicus和傍人 boisei東非。這個屬中的人類已經滅絕了超過一百萬年前，並且不被認為是現代人類的祖先，而是人類樹上進化分支的成員，沒有留下任何後代。

早期人類：屬智人

人類屬人Homo最早出現在2.5到300萬年前。多年來，一種叫做H的物種的化石。能人均屬最古老的例子智人，但在2010年，一個叫新物種豪登人被發現，可能是年紀大。與A相比。非洲種，^ h。哈比利人具有許多與現代人類相似的特徵。^ h。哈比里斯人的下頜不如澳大利亞人的頜前突少，大腦更大，在600-750立方厘米。但是，H。哈比利斯保留了較老的人種素的某些特徵，例如長臂。這個名字^ h。哈比里斯（habilis）的意思是“勤雜工”，它是指隨其遺骸發現的石材工具。

觀看有關史密森尼古生物學家Briana Pobiner的視頻，解釋人類食用人肉與進化趨勢之間的聯繫。

該照片顯示了一個看起來與人類頭骨相似的頭骨，但有突出的眉脊。

圖4. 直立人的眉毛突出，鼻子指向下方而不是向前。

^ h。勃起大約在180萬年前出現（圖4）。據信它起源於東非，是第一個移出非洲的人種。化石^ h。直立人在印度，中國，爪哇和歐洲被發現，過去被稱為“爪哇人”或“北京人”。^ h。直立的許多特徵與H相比具有與現代人類更相似的特徵 。哈比利斯。^ h。直立比早期的人猿更大，身高可達1.85米，重達65公斤，大小與現代人類相似。它的性二態性程度低於早期物種，雄性比雌性大20％至30％，這與我們物種中所見的大小差異相近。^ h。直立人的大腦比早期物種的大腦更大，為775-1,100立方厘米，而現代人的大腦則為1,130-1,260立方厘米。^ h。 直立鼻子也有類似於現代人的朝下鼻孔，而不是其他靈長類動物朝前的鼻孔。較長的朝下的鼻孔可讓冷空氣在進入肺部之前先變暖，這可能是對較冷氣候的適應。H的化石發現的文物。勃起暗示這是第一個使用火，狩獵和建立基地的人。^ h。通常認為直立人生活到大約50,000年前。

人類：智人

下圖顯示了非常人性化的尼安德特人佩帶的毛皮和用石器工具切割的皮革。

圖5.尼安德特人（Homo neanderthalensis）使用過的工具，並且可能穿著衣服。

許多物種，有時被稱為古老的智人，顯然是從H進化而來的。勃起大約在500,000年前。這些種類包括海德堡，羅德西亞人，和智人尼安德特。這些古老的^ h。智人的大腦大小與現代人類相似，平均為1,200–1,400立方厘米。它們與現代人的區別在於頭骨厚，眉毛突出且下巴後退。其中一些物種存活到30,000至10,000年前，與現代人類重疊（圖5）。

關於解剖學上現代人類或智人的起源，有很多爭論。如前所述，H。 在大約150萬年前的第一次大規模移民潮中，直立人從非洲遷出，進入亞洲和歐洲。據認為，現代人類在非洲出現從^ h。勃起並在大約100,000年前的第二次主要移民浪潮中移民出非洲。隨後，現代人類所取代^ h。在第一波中已經遷移到亞洲和歐洲的直立物種。

這一進化時間表得到了分子證據的支持。研究現代人類起源的一種方法是檢查世界各地人群的線粒體DNA（mtDNA）。因為胎兒是從含有其母親線粒體（具有自己的非核DNA）的卵中發育而來的，所以mtDNA完全通過母系。現在可以使用mtDNA中的突變來估計遺傳差異的時間表。由此產生的證據表明，所有現代人類均具有mtDNA的遺傳，該mtDNA起源於大約16萬年前生活在非洲的共同祖先。對人類進化進行分子理解的另一種方法是檢查從父親傳給兒子的Y染色體。該證據表明，如今所有男性都從大約14萬年前生活在非洲的男性那裡繼承了Y染色體。

     小結：脊椎動物

正如我們在本課開始時了解到的那樣，從瀕臨滅絕的西伯利亞虎到家貓，脊椎動物也許是地球上最知名的動物。脊椎動物是具有獨特特徵和需求的複雜動物。

獸醫

獸醫治療動物（主要是脊椎動物）的疾病，病症和傷害。他們在動物園和實驗室裡對待寵物，牲畜和動物。獸醫通常對待狗和貓，但也對待鳥類，爬行動物，兔子和其他寵物飼養的動物。與農場和牧場合作的獸醫會治療豬，山羊，牛，綿羊和馬。

獸醫需要完成獸醫學的學位，其中包括選修動物生理學，解剖學，微生物學和病理學等課程。不同脊椎動物物種的生理和生化差異很大。

獸醫還經過培訓可以對許多不同的脊椎動物進行手術，這需要了解各種動物的解剖結構。例如，像牛這樣的反芻動物的胃有四個隔間，而非反芻動物的胃有一個隔間。鳥類還具有獨特的解剖學適應性，可以飛行。

一些獸醫在學術環境中進行研究，從而拓寬了我們對動物和醫學的知識。研究的領域之一是了解動物疾病向人的傳播，即人畜共患病。例如，引起人們極大關注的一個領域是禽流感病毒向人類的傳播。一種禽流感病毒H5N1是一種高致病性病毒株，已在亞洲，歐洲，非洲和中東的鳥類中傳播。儘管該病毒不易傳播給人類，但仍有禽到人傳播的情況。需要更多的研究來了解這種病毒如何能夠越過物種壁壘以及如何防止其傳播。

也許更重要的是，人類是脊椎動物！我們越了解自己的身體，就越能更好地度過生活。這段視頻通過帶領我們走遍迷人的多樣門（稱為脊索動物），向我們介紹了自己。下次當有人問您您是誰時，您可以給他們以下事實：您是哺乳動物的羊角膜四足動物翼足類動物，食管脊椎動物脊索類動物。