第二十一章 脊索动物起源与进化

一、尾索动物的起源进化 1、起源学说 1）环节动物说（annelid theory）： 2）棘皮动物说（echinoderm）： 棘皮动物 共同祖先 半索动物 脊索动物 3）脊索动物幼体进化假说

2 、脊索动物假想的原始祖先模样： 具鳃裂并以此滤食、形态似被囊动物，营底栖固着生活。随后出现具脊索、背神经管和肛后尾的自由游泳蝌蚪样的幼体阶段，具幼体性熟现象（实例：尾海鞘纲动物以失去固着阶段，具繁殖能力）。

3 、 脊椎动物的起源 羽鳃纲是尾索动物祖先的模型 　　文昌鱼提供的证据：鳃裂象尾索动物，循环、神经、肌肉、内柱与甲状腺同源以及胚胎期体腔囊的形成方式（前14对体节的形成同棘皮、半索动物；后段同脊椎动物） 　　沙隐虫提供的证据：具脊索动物的基本特征，也有脊椎动物的肾、肝、胰、按节排列的肌肉

二、 圆口类的起源和演化 甲胄鱼是现在已发现的最早的脊椎动物，生活于5.25亿年的古生代早期的奥陶纪（或寒武纪）、志留纪和泥盆纪。 　　甲胄鱼是现在已发现的最早的脊椎动物，生活于5.25亿年的古生代早期的奥陶纪（或寒武纪）、志留纪和泥盆纪。 与圆口类的共同特征： 无上下颌、无成对附肢；有鳃笼、单鼻孔，嗅囊与鼻垂体囊相通，两眼间有小的松果体，两个半规管。 脊椎动物起源于淡水。

文昌鱼 触手腕滤过取食祖先 尾索动物样祖先 脊椎动物祖先 软骨鱼 硬骨鱼类 羽鳃纲 半索动物 圆口纲 有头无颌 原始有头类 头索动物

三、鱼类的起源和演化 （颌的出现在奥陶纪） 1、 从鳃弓演变成颌弓 1）棘鱼类 接近软骨鱼类：与鲨鱼相似（牙、歪尾、 1、 从鳃弓演变成颌弓 1）棘鱼类 接近软骨鱼类：与鲨鱼相似（牙、歪尾、 现代某些鲨胚胎有成排的腹鳍） 接近硬骨鱼类：古鳕类（硬骨鳞、鳃盖、硬骨） 2）盾皮鱼更接近软骨鱼类：形态似甲胄鱼（但具上下颌、成 对鼻孔、偶鳍、歪尾、软骨） 2、 软骨鱼类的演化 软骨鱼类在进化中相当保守，历经2亿年很少变化；适应于海洋生活，在较早时间就分化为两支：即板鳃类和全头类。 3、 硬骨鱼类的演化 硬骨鱼类的3大类群 肺鱼类：特化淡水鱼 古总鳍类：发展成古两栖类 辐鳍鱼类：

4、辐鳍鱼类的3个阶段 软骨硬鳞类 ①古鳕类 ②全骨类（雀鳝、弓鳍鱼） ③ 真骨类（全骨类一目） 5、地质变化与演化途径（适应方式） 1）地质变化 b、早期硬骨鱼类：鳔（原始肺脏） 鳞片（保护和抗干旱） 2）演化途径 a、早期软骨鱼类：(由淡水入海) 造山运动、造陆运动引起地貌和气候的巨大变化 调节自身渗透压 ; 卵内液低渗和不透水卵壳; 体内发育（体内受精、卵胎生或假胎生）。

四、两栖类的起源和演化 1、 古总鳍鱼的进化 1）地质变迁以及气候与环境的恶化 腔棘鱼矛尾鱼（远离进化主干） 2）古总鳍鱼 1、 古总鳍鱼的进化 1）地质变迁以及气候与环境的恶化 2）古总鳍鱼 腔棘鱼矛尾鱼（远离进化主干） 骨鳞鱼（头骨、脊柱、偶鳍等与原始 两栖类惊人的相似）

2、最新研究论点 1）我国学者的研究 内鼻孔存在与否 2）美国学者的研究 基因组构与进化分析 3、最早的两栖类化石鱼头螈（距今3.45亿年） 1）、鱼类（古总鳍鱼）的特征 a、头骨骨片的数目与排列和古总鳍鱼类似 b、具前鳃盖骨和带鳍条的尾 c、有迷齿 2）、两栖类的特征 a、具关节的五趾型附肢； b、有两个枕髁； c、具耳裂及鼓膜； d、脊椎骨具前、后关节突，肩带与头骨失去联系；

块椎类（鱼头螈） 绝灭 古两栖类 （坚头类） 壳椎类 蚓螈目 无甲亚纲 鲵螈目 蛙形目 亲缘关系较远

五、爬行类的起源和适应辐射 1、爬行类的起源（爬行类的黄金时代） 1）经典的观点 中耳进化的比较研究 迷齿类 爬行类 过渡类型 蜥 螈 蜥 螈 2）总鳍鱼类祖先 两栖类 2、爬行类的适应辐射 爬行类成功的适应陆地生活：羊膜卵与四肢位于腹面 1）无颞窝类 杯龙类 鱼龙类、蛇颈龙类 龟鳖类

2)、双颞窝类 槽齿类 鳄类 翼龙类 鸟类 恐龙类 蜥龙类（腰带三放型） 鸟龙类（腰带四放型） 始鳄类 有鳞类（蜥蜴类、蛇类） 喙头类 3)、合颞窝类：盘龙类 兽孔类 哺乳类 3、爬行类的衰退 1) 造山运动，地壳剧变，生活习性和食性专一 2) 恐龙消失 a、假说之一：太阳黑子爆发（白垩纪晚期）宇宙射线大量 辐射地球，导致大型爬行动物基因突变致死。 b、假说之二：巨大的行星撞击地球，造成陨星的汽化和尘 雾蔽日，破坏了食物链（光合作用降到临界 点及温度下降）导致爬行类时代结束。

六、鸟类的起源和适应辐射 1、鸟类的起源（1.5亿年前的侏罗纪） 1) 始祖鸟（Archaeopteryx lithographica）的发现与研究 a、从1861至今发现7例：即1861（仅一根羽毛）、 1861、1877（完整骨架）；1956、1970、1973、1988 b、过渡形态 始祖鸟与鸟类相似的特征 始祖鸟与爬行类相似的特征 2) 原鸟（Protoavis texensis）的发现与研究 a、头骨与秃顶龙相似； b、躯体部骨骼很少愈合，分离的尾椎构成长尾； c、颌骨前端具齿，为侧生齿与槽生齿； d、距骨向前背侧伸长形成一上行突起。 与爬行动物相似特征：

与鸟类形似的特征 a、头骨基本似鸟、气质骨； b、马鞍形颈椎； c、前肢翅形，“v”形锁骨和龙骨突； d、腰带具坐骨孔，后肢适于直立行走； e、大脑大； f、双眼（向前）视觉

3) 对原鸟研究的争议 4) 鸟类起源于爬行类的线索 假鳄类（鸟龙类） 蜥龙类 槽齿类 兽脚类 鸟类 1986、1991年在北美（得克萨斯州）的晚三叠纪地层中发现了比始祖鸟还古老8500万年的鸟类化石，订名为原鸟（大小似乌鸦）。从过渡性特征看比始祖鸟更进步，更接近现代鸟类。这一发现如被正式肯定，则鸟类的起源将不再是众所公认的中生代侏罗纪。 5) 鸟类飞翔能力起源假说 a、树栖起源说 b、奔跑起源说

2、鸟类的适应辐射 至今掌握的鸟类化石材料很贫乏，鸟类是飞翔的动物，由于骨片薄而易碎，保存化石的机会很少，限制了人门对鸟类进化历史的认识。 白垩纪的鸟类在进化历史上已达到了一个新的阶段，体 制结构已基本上达到了现代鸟类的水平，白垩纪的鸟已比侏 罗纪的始祖鸟具有更强的飞翔能力。但白垩纪的鸟类口内还 保留着牙齿，在分类上把这一类鸟类列为今鸟亚纲中的一个 绝种的总目——齿颌总目（Odontognathae）。

a、侏罗纪：始祖鸟、三塔中国鸟 b、白垩纪：齿颌总目 黄昏鸟属（Hesperornis） 浸水鸟属（Baptornis） 鱼鸟属（Ichthyornis） c、新生代：鸟类的基本结构已定型（现代化），在最近的几万年内无重大变化，此后种数显著增加。至始新世末期，现存各目的鸟类都已出现，并向着不同生活方式适应辐射。

七、哺乳类的起源和适应辐射 1、哺乳类的起源（距今2.25亿年的中生代三叠纪） 杯龙类（石炭纪）—盘龙类—兽孔类—兽齿类（爬行动物） 兽齿类（Theriodonts）的特征： 四肢位于身体腹侧；合颞窝；槽生异型齿；双枕髁；齿骨特别发达；原始的次生腭；脊椎、带骨、四肢骨似哺乳动物，具胎盘和哺乳；能维持较高体温等。 代表动物；犬颌兽（Cynognathus）、卞氏兽（Bienotherium）

2、哺乳动物的适应辐射 1) 哺乳动物的祖先： 三锥齿（Triconodont） 具有单一齿骨，臼齿有3个齿尖，排成直行。外形似鼠。 原兽亚纲可能是多结节齿类的后代。

第I阶段： 中生代侏罗纪；由三节结齿类（三锥齿三角形 排列）演化出3支。 2、哺乳动物3个基本辐射阶段 第I阶段： 中生代侏罗纪；由三节结齿类（三锥齿三角形 排列）演化出3支。 新生代开始 侏罗白垩交 替期绝灭

第II阶段：中生代末期，出现了后兽亚纲和真兽亚纲。多结节齿类尚存。 第III阶段：新生代，现存各目辐射出来。多结节齿类灭绝，单孔类出现。 现代哺乳动物群在第四纪更新世以后建立起来。

八、人类的起源和发展 （一） 类人猿的起源和进化 原猴（4000万年前）——类人猿（渐新世）——埃及古猿 （3000万年前）——森林古猿（3000万年前）——人、类人猿

（二）人类的起源和进化 1、从猿到人的过渡阶段 森林古猿——拉玛古猿（1200~1500万年前）——阿法尔南方古猿——LUCY（300~360万年前） 2、早期猿人阶段代表：东非坦桑尼亚能人，肯尼亚 “1470人”（160~300万年前），能制造工具。 3、猿人阶段：直立猿人（人类）出现在更新世早期，距今30~180万年前。 4、智人阶段：代表了现代人，分古代类型（古人，10~30万年前）和现代类型（新人，3~4万年前）