1、多细胞动物的起源及多孔动多细胞动物的起源及多孔动 物门（物门（Porifera） 第三章第三章 多细胞动物的起源多细胞动物的起源 从单细胞到多细胞从单细胞到多细胞 多细胞动物起源于单细胞动物的证据多细胞动物起源于单细胞动物的证据 关于多细胞动物起源的学说关于多细胞动物起源的学说 胚胎发育的重要阶段胚胎发育的重要阶段 生物发生律生物发生律 第四章第四章 多孔动物门（多孔动物门（Porifera） 多孔动物门的主要特征多孔动物门的主要特征 分类及分类地位分类及分类地位 经济意义经济意义 从单细胞到多细胞？从单细胞到多细胞？ 受精卵一边分裂，一边向子受精卵一边分裂，一边向子 宫移动，到达子宫需宫移动
2、，到达子宫需7-87-8天。天。 受精卵受精卵 人的胚胎发育过程人的胚胎发育过程 受精卵到达子宫后，受精卵到达子宫后， 分泌出蓝色粘液，以固分泌出蓝色粘液，以固 定子宫内膜定子宫内膜 到第六个星期到第六个星期 到形成胎儿到形成胎儿 到即将出生到即将出生 生生 物物 进进 化化 的的 历历 程程 表表 从单细胞怎样形成多细胞？从单细胞怎样形成多细胞？ 关于多细胞动物起源的学说关于多细胞动物起源的学说 关于多细胞动物起源的关于多细胞动物起源的 学说学说 群体学说（群体学说（colonial theory）：认）：认 为后生动物起源于群体鞭毛虫。为后生动物起源于群体鞭毛虫。 赫克尔的原肠虫学说：团藻
3、状的赫克尔的原肠虫学说：团藻状的 群体群体内陷内陷两胚层的原始多细两胚层的原始多细 胞动物胞动物 梅契尼可夫的吞噬虫学说：一层梅契尼可夫的吞噬虫学说：一层 细胞构成的单细胞动物群体，后细胞构成的单细胞动物群体，后 来个别细胞摄取食物后进入群体来个别细胞摄取食物后进入群体 形成内胚层。形成内胚层。 扁囊胚虫（扁囊胚虫（plaku-la）学说）学说 合胞体学说（合胞体学说（Syncytial theory） 认为多细胞动物来源于多认为多细胞动物来源于多 核纤毛虫的原始类群。后来每核纤毛虫的原始类群。后来每 个核获得了一部分细胞膜和细个核获得了一部分细胞膜和细 胞质形成了多细胞结构，它是胞质形成了多
4、细胞结构，它是 两侧对称的，并由其发展为无两侧对称的，并由其发展为无 肠类扁虫。肠类扁虫。 共生学说（共生学说（symbiosis theory） 认为不同种的原生生物共认为不同种的原生生物共 生在一起，发展成为多细胞动生在一起，发展成为多细胞动 物。物。 有哪些多细胞动物？有哪些多细胞动物？ 原生动物（原生动物（Protozoa）：）：单细胞动物单细胞动物, ,无细胞无细胞 分化。分化。 中生动物（中生动物（Mesozoa）：）：介于原生动物和后介于原生动物和后 生动物之间的一个类群。生动物之间的一个类群。 后生动物（后生动物（Metazoa）：）：多细胞动物多细胞动物, ,有细胞有细胞 分
5、化。分化。 1. 小型内寄生动物小型内寄生动物 2. 结构简单，分结构简单，分2层细胞层细胞 3. 细胞数目恒定（细胞数目恒定（20-40个）个） 4. 其分类位置尚无定论其分类位置尚无定论 中生动物（中生动物（Mesozoa） 近十余年来对中生动物的系统发育、亚显近十余年来对中生动物的系统发育、亚显 微结构、生理、生殖、发育、生态以及生微结构、生理、生殖、发育、生态以及生 化分类等进行了多方面的研究。目前对中化分类等进行了多方面的研究。目前对中 生动物的系统发育关系仍存在着争议。生动物的系统发育关系仍存在着争议。 有人认为中生动物与有人认为中生动物与纤毛虫纤毛虫亲缘关系较近亲缘关系较近 （体
6、表具纤毛，其（体表具纤毛，其DNA中中G和和C的含量与的含量与 纤毛虫相当），更可能是纤毛虫相当），更可能是真正原始的多细真正原始的多细 胞动物胞动物；也有人认为是一类退化的；也有人认为是一类退化的扁形动扁形动 物物（蠕虫状、全部寄生于海洋无脊椎动物（蠕虫状、全部寄生于海洋无脊椎动物 体内、生活史复杂）。体内、生活史复杂）。 由于中生动物有着长期的寄生历史，是动由于中生动物有着长期的寄生历史，是动 物界中极为特殊的类群，其分类地位尚难物界中极为特殊的类群，其分类地位尚难 确定。确定。 个体发育个体发育 系统发育系统发育 一个体发育：有机体从受精卵一个体发育：有机体从受精卵 发育成成体的过程。包
7、括发育成成体的过程。包括 胚前期，胚前期， 胚胎期和胚后期。胚胎期和胚后期。 （一）胚前发育：性细胞的产生和成熟的过程。（一）胚前发育：性细胞的产生和成熟的过程。 精母细胞精母细胞4 4个精子个精子 3 3个极体个极体 卵母细胞少黄卵：卵黄少，均匀卵母细胞少黄卵：卵黄少，均匀 1 1个卵细胞个卵细胞 中黄卵：卵黄多，分布于中央中黄卵：卵黄多，分布于中央 多黄卵：卵黄多，分布于一侧多黄卵：卵黄多，分布于一侧 （二）胚胎发育（二）胚胎发育 受精（受精（fertilization）与受精卵）与受精卵 卵裂（卵裂（cleavage） 囊胚的形成（囊胚的形成（blastulation） 原肠胚的形成（原
8、肠胚的形成（gastrulation） 中胚层及体腔的形成中胚层及体腔的形成 胚层的分化（胚层的分化（differentiation） 1、受精（fertilization）与受精卵 受精（受精（fertilization）：精卵）：精卵 结合形成合子的过程。结合形成合子的过程。 精子与卵结合为一精子与卵结合为一 个细胞称为受精个细胞称为受精 卵卵合子合子 2 2、卵裂（、卵裂（cleavagecleavage） 卵裂：合子分裂。分裂成的新细胞（分裂球）不长大再依次分卵裂：合子分裂。分裂成的新细胞（分裂球）不长大再依次分 裂。由于卵黄分布及多少的不同，卵裂方式有：裂。由于卵黄分布及多少的不同，
9、卵裂方式有： 完全卵裂完全卵裂 等等 裂：卵黄少，分布均匀，分裂球一样大小。如文昌鱼裂：卵黄少，分布均匀，分裂球一样大小。如文昌鱼 不等裂：卵黄少，分布不均匀，分裂球不一样大小。如蛙不等裂：卵黄少，分布不均匀，分裂球不一样大小。如蛙 不完全卵裂不完全卵裂 盘裂：卵黄多，分裂只在不含卵黄的部分进行，如乌贼、鸡盘裂：卵黄多，分裂只在不含卵黄的部分进行，如乌贼、鸡 表裂：卵黄多，分裂只限于卵的表面部分，如昆虫表裂：卵黄多，分裂只限于卵的表面部分，如昆虫 3 3、囊胚的形成（、囊胚的形成（blastulationblastulation） 卵裂的结果，卵裂的结果， 分裂球形成中空的球分裂球形成中空的球
10、 状胚，称为囊胚状胚，称为囊胚 （blastula）。囊胚。囊胚 中间的腔称为囊胚腔中间的腔称为囊胚腔 （blastocoel），囊），囊 胚壁的细胞层称为囊胚壁的细胞层称为囊 胚层胚层(blastoderm)。 卵裂图片 4 4、原肠胚的形成（、原肠胚的形成（gastrulationgastrulation） 内陷（内陷（invagination） 内移（内移（ingression） 分层（分层（delamination） 内转（内转（involution） 外包（外包（epiboly） 内陷（内陷（invagination）：）： 由囊胚植物极细胞向内由囊胚植物极细胞向内 陷入。陷入。最后
11、形成最后形成2层细胞，层细胞， 在外面的细胞层称为外在外面的细胞层称为外 胚层，向内胚层，向内陷入的一层陷入的一层 为内胚层。为内胚层。内胚层所包内胚层所包 围的腔，将形成未来的围的腔，将形成未来的 肠腔，因此称为原肠腔。肠腔，因此称为原肠腔。 原肠腔与外界相通的孔原肠腔与外界相通的孔 称为原口或胚孔。称为原口或胚孔。 内移（内移（ingression） 是由囊胚一部分细胞是由囊胚一部分细胞 移入内部形成内胚层。开移入内部形成内胚层。开 始移入的细胞充填于囊胚始移入的细胞充填于囊胚 腔内，排列不规则，接着腔内，排列不规则，接着 逐渐排成一层内胚层。有逐渐排成一层内胚层。有 的移入时就排列成内胚
12、层。的移入时就排列成内胚层。 这样的原肠胚没有孔，以这样的原肠胚没有孔，以 后在胚的一端开一胚孔。后在胚的一端开一胚孔。 分层（分层（delamination）囊胚的细胞分裂时，细胞沿切线囊胚的细胞分裂时，细胞沿切线 方向分裂，这样向着囊胚腔分裂出的细胞为内胚层，留在表方向分裂，这样向着囊胚腔分裂出的细胞为内胚层，留在表 面的一层为外胚层。面的一层为外胚层。 内转（内转（involution） 通过盘裂形成的囊胚，通过盘裂形成的囊胚， 分裂的细胞由下面边分裂的细胞由下面边 缘向内转，伸展成为缘向内转，伸展成为 内胚层。内胚层。 外包（外包（epiboly） 动物极细胞分裂快，植物动物极细胞分裂
13、快，植物 极细胞由于卵黄多分裂极极细胞由于卵黄多分裂极 慢，慢，结果动物极细胞逐渐结果动物极细胞逐渐 向下包围植物极细胞，形向下包围植物极细胞，形 成为外胚层，被包围的植成为外胚层，被包围的植 物极细胞为内胚层。物极细胞为内胚层。 Animal pole 5 5、中胚层及体腔的形成、中胚层及体腔的形成 端细胞法：端细胞法：在胚孔的两侧，内外胚层之间交界出各有一个细在胚孔的两侧，内外胚层之间交界出各有一个细 胞分裂形成囊状的细胞团，伸入内外胚层之间，成为中胚层胞分裂形成囊状的细胞团，伸入内外胚层之间，成为中胚层 细胞。在中胚层之间形成的空腔即为真体腔，也称裂体腔。细胞。在中胚层之间形成的空腔即为
14、真体腔，也称裂体腔。 这样形成体腔的方式又称为裂体腔法。如原口动物、脊索动这样形成体腔的方式又称为裂体腔法。如原口动物、脊索动 物形成中胚层及体腔的方法。物形成中胚层及体腔的方法。 体腔囊法：体腔囊法：又叫肠腔法，在原肠背部两侧，内胚层向外突出又叫肠腔法，在原肠背部两侧，内胚层向外突出 成对的囊状突起称体腔囊，体腔囊和内胚层脱离后，逐渐扩成对的囊状突起称体腔囊，体腔囊和内胚层脱离后，逐渐扩 展成为中胚层，中胚层包围的空腔称为真体腔。因为体腔囊展成为中胚层，中胚层包围的空腔称为真体腔。因为体腔囊 来源于原肠背部两侧，所以又称为肠体腔。这样形成体腔的来源于原肠背部两侧，所以又称为肠体腔。这样形成体
15、腔的 方式称为肠体腔法。如后口动物的棘皮动物、半索动物、原方式称为肠体腔法。如后口动物的棘皮动物、半索动物、原 索动物形成中胚层及体腔的方法。索动物形成中胚层及体腔的方法。 6、胚层的分化（、胚层的分化（differentiation） 外胚层外胚层 皮肤及衍生物皮肤及衍生物 神经组织神经组织 主要感官主要感官 消化管两端消化管两端 肌肉组织肌肉组织 结缔组织结缔组织 生殖器官大部生殖器官大部 排泄器官大部排泄器官大部 中胚层中胚层 内胚层内胚层 消化管大部上皮消化管大部上皮 肝、胰、呼吸、生殖、排泄小部肝、胰、呼吸、生殖、排泄小部 动物的一生 精、卵产生精、卵产生 受精（受精（fertili
16、zation）与受精卵）与受精卵 卵裂（卵裂（cleavage） 囊胚的形成（囊胚的形成（blastulation） 原肠胚的形成（原肠胚的形成（gastrulation） 中胚层及体腔的形成中胚层及体腔的形成 胚层的分化（胚层的分化（differentiation） 幼体至死亡幼体至死亡 胚前发育胚前发育 胚胎发育胚胎发育 胚后发育胚后发育 （三）胚后发育（三）胚后发育 从幼体到性成熟或死亡的过程。据幼体和据幼体和 成体在形态、生活习性方面的区别，胚后发育可分：成体在形态、生活习性方面的区别，胚后发育可分： 无变态发育（直接发育）：幼体和成体在形态、生无变态发育（直接发育）：幼体和成体在形态
17、、生 活习性方面无区别，如低等昆虫。活习性方面无区别，如低等昆虫。 变态发育（间接发育）：幼体和成体在形态、生活变态发育（间接发育）：幼体和成体在形态、生活 习性方面的区别显著，如蛙、昆虫等。习性方面的区别显著，如蛙、昆虫等。 二、系统发育二、系统发育 个体发育和系统发育个体发育和系统发育 个体发育个体发育(ontogeny): 是指生物个体从受精卵开始到个体性成熟是指生物个体从受精卵开始到个体性成熟 或死亡为止的整个过程。在个体发育过程中，个体的生理功能、或死亡为止的整个过程。在个体发育过程中，个体的生理功能、 组织结构和器官形态都发生一系列变化。组织结构和器官形态都发生一系列变化。 系统发
18、育系统发育(phylogeny ): 即种族发展史，也可称为系统发生。即种族发展史，也可称为系统发生。 动动 物的系统发育是动物界漫长的演化历史，是指指生物类群从无到物的系统发育是动物界漫长的演化历史，是指指生物类群从无到 有，从简单到复杂的整个发生、发展过程。系统发育也可指一个有，从简单到复杂的整个发生、发展过程。系统发育也可指一个 类群的发生和发展历史。例如马的系统发生：经历了六千万年的类群的发生和发展历史。例如马的系统发生：经历了六千万年的 演变。由始祖马演变。由始祖马中新马中新马上新马上新马真马真马现代马。现代马。 三、个体发育和系统发育的关系三、个体发育和系统发育的关系 生物发生律生
19、物发生律(biogenetic law, 重演律重演律recapitulation law): 由德国科学家赫克尔由德国科学家赫克尔(E.Haeckel)于于18661866年提出。是指个体发年提出。是指个体发 育史是系统发展史的简单而迅速的重演。二者的对应关系如育史是系统发展史的简单而迅速的重演。二者的对应关系如 下：下： 个个 体体 发发 育育 受受 精精 卵卵 青青 蛙蛙 系系 统统 发发 育育 单单 细细 胞胞 动动 物物 单单 细细 胞胞 的的 球球 状状 群群 体体 腔腔 肠肠 动动 物物 原原 始始 三三 胚胚 层层 动动 物物 鱼鱼 类类 动动 物物 有有 尾尾 两两 栖栖 无
20、无 尾尾 两两 栖栖 动动 物物 囊囊 胚胚 原原 肠肠 胚胚 三三 胚胚 层层 的的 胚胚 无无 腿腿 蝌蝌 蚪蚪 有有 腿腿 蝌蝌 蚪蚪 青青 蛙蛙 第四章第四章 多孔动物门（多孔动物门（Porifera） ( (海绵动物海绵动物Spongia) ) 多孔动物是最原始最低等的多细胞动物，在多孔动物是最原始最低等的多细胞动物，在 动物演化上是一个侧支动物演化上是一个侧支(为什么？为什么？)，又名侧生动，又名侧生动 物。物。 多孔动物门的主要特征多孔动物门的主要特征 分类及分类地位分类及分类地位 经济意义经济意义 第四章多孔动物门第四章多孔动物门Porifera ( (海绵动物海绵动物Spon
21、gia) ) 多孔动物门的主要特征多孔动物门的主要特征 基本为辐射对称基本为辐射对称 无明显的组织分化，但有骨针和领细胞无明显的组织分化，但有骨针和领细胞 具水沟系统具水沟系统 单沟型单沟型 流入孔流入孔 双沟型双沟型 辐射管辐射管 复沟型复沟型 鞭毛室鞭毛室 胚胎发育中具逆转现象。胚胎发育中具逆转现象。 无性生殖无性生殖 出芽和芽球出芽和芽球 有性生殖：异配生殖有性生殖：异配生殖 第四章第四章 多孔动物门（多孔动物门（Porifera） ( (海绵动物海绵动物Spongia) ) 海绵动物的胚胎发育海绵动物的胚胎发育 第四章多孔动物门第四章多孔动物门Porifera( (海绵动物海绵动物Sp
22、ongia) ) 分类及分类地位分类及分类地位 分类分类 近近1万余种，分万余种，分3个纲个纲 钙质海绵纲（钙质海绵纲（Calcarea） 六放海绵纲（六放海绵纲（Hexactinellida） 寻常海绵纲（寻常海绵纲（Demospongiae） 分类地位分类地位 海绵动物有胚层存在，属于多细胞动物，但又有逆转现象，有水海绵动物有胚层存在，属于多细胞动物，但又有逆转现象，有水 沟系统、领细胞、骨针等特殊构造，因此它是多细胞发展道路上的一个沟系统、领细胞、骨针等特殊构造，因此它是多细胞发展道路上的一个 侧枝，并不代表动物发展的方向。由于有领细胞的存在，故认为它是由侧枝，并不代表动物发展的方向。由于有领细胞的存在，故认为它是由 群体领鞭毛虫发展而来的。群体领鞭毛虫发展而来的。 第四章第四章 多孔动物门（多孔动物门（Porifera） ( (海绵动物海绵动物Spongia) ) 经济意义经济意义 沐浴用沐浴用 吸收用吸收用 擦拭用擦拭用 环境分析环境分析 基础生物学研究基础生物学研究
