动物界

分类的依据

动物的样子千差万别,但只要看几个身体结构的特征,就能把它们分类。

组织水平

• 细胞水平:细胞松散地聚在一起(海绵)。
• 组织水平:做同一件事的细胞组成组织(腔肠动物、栉水母)。
• 器官水平:组织组成器官(扁形动物)。
• 器官系统水平:器官协同工作(从环节动物到脊索动物)。消化道可以是不完全的(只有一个开口)或完全的(有口也有肛门)。血液循环可以是开放式(血液流在空腔里)或封闭式(血液在血管里)。

对称性

• 不对称:任何平面都不能把身体分成相同的两半(大多数海绵)。
• 辐射对称:通过中心的任何平面都能分成相同的两半(腔肠动物、栉水母、成年棘皮动物)。
• 两侧对称:只有一个平面能分成左右两半(环节动物、节肢动物、脊索动物)。

胚层、体腔、分节和脊索

• 二胚层:胚胎有外胚层和内胚层两层,中间夹着像果冻一样的中胶层(腔肠动物)。三胚层:中间多了第三层,中胚层(从扁形动物到脊索动物)。
• 体腔是由中胚层围成的身体空腔。无体腔动物没有这个空腔(扁形动物)。假体腔动物有空腔,但中胚层只是零散的小袋(线虫)。真体腔动物有真正的体腔(环节动物、软体动物、节肢动物、棘皮动物、半索动物、脊索动物)。
• 真分节:身体分成一节一节重复的体节,比如蚯蚓。
• 脊索:位于背侧的一根硬棒,在胚胎中由中胚层形成。有脊索的是脊索动物,没有的是无脊索动物。

无脊索动物:逐个门来看(上)

1. 多孔动物门(海绵)

大多生活在海里,不对称,细胞水平。水从细小的入水孔(ostia)进入沟系,再从出水口(osculum)流出。沟里排列着领细胞(choanocytes)。骨骼由骨针或海绵丝构成。雌雄同体;体内受精,间接发育。例如Sycon(樽海绵)、Spongilla(淡水海绵)、Euspongia(沐浴海绵)。

2. 腔肠动物门(刺胞动物)

水生,辐射对称,二胚层,组织水平。触手上有刺细胞(cnidoblasts),用来防御和捕食。只有一个开口(口锥)通向消化腔。有两种体形:水螅型(固着,如Hydra)和水母型(自由游动,如Aurelia);有些会在两种体形间交替(世代交替,如Obelia)。珊瑚有碳酸钙骨骼。例如Physalia(僧帽水母)、Adamsia(海葵)、Pennatula、Gorgonia、Meandrina。

3. 栉水母动物门

海生,辐射对称,二胚层。身体外侧有八列带纤毛的栉板,用来游泳。常有生物发光(会发光)。例如Pleurobrachia、Ctenoplana。

4. 扁形动物门(扁虫)

身体上下扁平,两侧对称,三胚层,无体腔,器官水平。许多是寄生虫,有钩和吸盘。焰细胞负责排泄。涡虫能再生失去的部分。例如Taenia(绦虫)、Fasciola(肝片吸虫)。

5. 线形动物门(蛔虫一类)

横切面是圆形,两侧对称,三胚层,假体腔。消化道完全,有肌肉质的咽。雌雄异体;雌虫比雄虫长。例如Ascaris(蛔虫)、Wuchereria(丝虫)、Ancylostoma(钩虫)。

无脊索动物:逐个门来看(下)

6. 环节动物门

两侧对称,三胚层,真体腔,有真分节(身体像一圈圈的环)。封闭式循环。用肾管排泄。靠肌肉和刚毛(setae)或体侧的肉质突起(疣足)运动。例如Nereis(沙蚕)、Pheretima(蚯蚓)、Hirudinaria(水蛭)。

7. 节肢动物门

最大的门(约占已命名物种的三分之二)。有分节的附肢和坚硬的几丁质外骨骼;身体分头、胸、腹。开放式循环。用鳃、书鳃、书肺或气管呼吸;用马氏管排泄。例如有经济价值的:Apis(蜜蜂)、Bombyx(家蚕)、Laccifer(紫胶虫);传播疾病的:Anopheles(按蚊)、Culex(库蚊)、Aedes(伊蚊);害虫:Locusta(蝗虫);活化石:Limulus(鲎)。

8. 软体动物门

第二大门。身体柔软,外面有碳酸钙的贝壳;身体分头、肌肉质的足和内脏团;有一层柔软的皮肤褶,叫外套膜。口中有一条像锉刀的舌,叫齿舌。例如Pila(田螺)、Pinctada(珍珠贝)、Sepia(乌贼)、Loligo(鱿鱼)、Octopus(章鱼)。

9. 棘皮动物门

全部生活在海里;有带刺的钙质骨骼(echinos = 多刺的)。成体辐射对称,幼体两侧对称。有独特的水管系统,管足用来移动、捕食和呼吸。没有排泄系统。例如Asterias(海星)、Echinus(海胆)、Antedon(海百合)、Cucumaria(海参)、Ophiura(蛇尾)。

10. 半索动物门

像蠕虫的海生动物。身体分吻、领和躯干。领部有一个小小的口索,以前被当作脊索,所以曾被归入脊索动物。用鳃呼吸。例如Balanoglossus(柱头虫)、Saccoglossus(囊舌虫)。

脊索动物门:特征和亚门

一生中的某个时期会出现三个基本特征:

1. 脊索:背侧的一根硬棒。
2. 背神经管:位于背部、中空、只有一条的神经索。
3. 咽鳃裂。

它们的心脏还在腹侧,肛门后面有尾。

亚门

• 尾索动物亚门:脊索只在幼体的尾部,例如Ascidia(海鞘)、Salpa(樽海鞘)、Doliolum。
• 头索动物亚门:脊索终生从头延伸到尾,例如Branchiostoma(文昌鱼,又叫 Amphioxus)。
• 脊椎动物亚门:胚胎中的脊索在成体中被脊柱(椎骨)取代。所有脊椎动物都是脊索动物,但不是所有脊索动物都是脊椎动物。

脊椎动物各纲:鱼类和两栖类

圆口纲

无颌(Agnatha),有吸盘状的圆口,6至15对鳃裂,没有鳞片,也没有成对的鳍,骨骼是软骨。生活在海里,但会洄游到淡水中繁殖,产卵后死去。例如Petromyzon(七鳃鳗)、Myxine(盲鳗)。

软骨鱼纲

海生,有颌,骨骼是软骨,口在身体腹面,鳃裂外面没有盖(没有鳃盖),有细小的盾鳞,牙齿是由鳞片变成的。没有鱼鳔,所以必须不停地游,否则会下沉。有些有放电器官(Torpedo,电鳐)或有毒刺(Trygon,魟)。例如Scoliodon(尖头斜齿鲨)、Pristis(锯鳐)、Carcharodon(大白鲨)。

硬骨鱼纲

海水和淡水中都有,骨骼是硬骨,鳃外面有鳃盖,口在身体前端,有圆鳞或栉鳞,有鱼鳔帮助漂浮。例如海水鱼:Exocoetus(飞鱼)、Hippocampus(海马);淡水鱼:Labeo(印度鲤,rohu)、Catla(印度鲃)、Clarias(胡子鲶);观赏鱼:Betta(斗鱼)、Pterophyllum(神仙鱼)。

两栖纲

水里和陆地上都能生活;有两对四肢;皮肤湿润,没有鳞片;鼓膜(tympanum)露在外面;有泄殖腔(共同的出口);用鳃、肺和皮肤呼吸;心脏三腔;冷血(变温动物)。例如Rana(青蛙)、Bufo(蟾蜍)、Hyla(树蛙)、Salamandra(蝾螈)、Ichthyophis(无足的鱼螈)。

脊椎动物各纲:爬行类、鸟类和哺乳类

爬行纲

大多是在陆地上爬行的动物;皮肤干燥,有角质的鳞片或盾片;没有外耳开口;心脏通常三腔,鳄鱼是四腔;冷血;在陆地上产有壳的蛋。蛇和蜥蜴会蜕皮。例如Chelone(海龟)、Testudo(陆龟)、Chameleon(变色龙)、Calotes(树蜥)、Crocodilus(鳄)、Naja(眼镜蛇)、Vipera(蝰蛇)。

鸟纲

有羽毛;有喙;前肢变成翅膀;后肢有鳞;除了尾部的尾脂腺外,皮肤没有腺体;有中空的气质骨,身体轻;消化道里有嗉囊和砂囊;气囊帮助肺呼吸;心脏四腔;热血(恒温动物)。例如Corvus(乌鸦)、Columba(鸽子)、Psittacula(鹦鹉)、Struthio(鸵鸟)、Pavo(孔雀)、Aptenodytes(企鹅)。

哺乳纲

有乳腺,能分泌乳汁哺育幼崽;身体有毛;有外耳(耳廓);牙齿分化成不同类型;心脏四腔;热血;大多直接生下幼崽(胎生),只有产卵的鸭嘴兽例外。例如Ornithorhynchus(鸭嘴兽,产卵)、Macropus(袋鼠)、Pteropus(狐蝠)、Camelus(骆驼)、Macaca(猕猴)、Rattus(鼠)、Canis(狗)、Felis(猫)、Elephas(象)、Equus(马)、Delphinus(海豚)、Balaenoptera(蓝鲸)、Panthera tigris(虎)、Panthera leo(狮)。

试一试:在家给动物分类

列出你这一周见过的10种动物:蚂蚁、蚯蚓、蜗牛、鸽子、蜥蜴、青蛙、鱼、牛、蜘蛛、蚊子。对每一种问自己:有脊柱吗?有体节吗?有分节的腿吗?有壳吗?有羽毛吗?有毛发吗?写下它所属的门或纲。然后打开3D自由练习这一步,选同样的动物,核对你的答案。

重点公式和概念

• 层次:细胞 → 组织 → 器官 → 器官系统
• 对称性:不对称(海绵)· 辐射对称(刺胞动物、栉水母、成年棘皮动物)· 两侧对称(其余)
• 二胚层(刺胞动物、栉水母)与三胚层(从扁形动物起)
• 无体腔(扁形动物)· 假体腔(线虫)· 真体腔(从环节动物起)
• 脊索动物三特征:脊索 + 背神经管 + 咽鳃裂
• 脊椎动物的纲:Cyclostomata、Chondrichthyes、Osteichthyes、Amphibia、Reptilia、Aves、Mammalia

例题讲解

常见错误

• 把海星当成鱼。它是棘皮动物;水母是刺胞动物,衣鱼(silverfish)是昆虫。
• 说半索动物是脊索动物。它们的口索不是真正的脊索。
• 写成所有脊索动物都有脊柱。尾索动物和头索动物没有脊柱,只有脊椎动物才有。
• 说所有爬行动物都是三腔心脏。鳄鱼的心脏有四腔。