摘 要:脊椎動(dòng)物的進(jìn)化是一個(gè)漫長(zhǎng)的過程。從最早的甲胄魚逐漸進(jìn)化到兩棲類,從此生 物開始由水生向陸生進(jìn)化;從兩棲類進(jìn)化發(fā)展到爬行類,又從爬行類中分化出鳥 類和哺乳類,最后直到人類從哺乳類中演化出來。顯然正是這樣一個(gè)由簡(jiǎn)單到復(fù) 雜、從低級(jí)到高級(jí)進(jìn)化過程造就了動(dòng)物界中最高等生物群體。

關(guān)鍵詞: 脊椎動(dòng)物 進(jìn)化
動(dòng)物的進(jìn)化從最初的單細(xì)胞生物(原生動(dòng)物)逐漸進(jìn)化到多細(xì)胞生物進(jìn)而不 斷的進(jìn)化出具有體腔、神經(jīng)系統(tǒng)、完整的循環(huán)系統(tǒng)的越來越高等動(dòng)物。其中在動(dòng)物界分門中脊索動(dòng)物為最高等的一門, 而在脊索動(dòng)物中脊椎動(dòng)物又是最高等的一門,那么這類高等的動(dòng)物究竟是怎樣進(jìn)化的呢
1 脊椎動(dòng)物簡(jiǎn)介
脊椎動(dòng)物是動(dòng)物界最高等的類群, 它們組成了動(dòng)物界脊索動(dòng)物中的一個(gè)亞門-脊椎動(dòng)物亞門。 脊椎動(dòng)物體內(nèi)有一條由一串脊椎骨連結(jié)而成的脊柱,起到支撐身體的作用; 脊柱前方有發(fā)達(dá)的頭骨,它與脊椎一起來,連同從脊椎骨兩側(cè)伸出的肋骨構(gòu)成了 脊椎動(dòng)物的中軸骨骼。大多數(shù)的脊椎動(dòng)物還有一套附肢骨骼,起到導(dǎo)航、平衡或 推動(dòng)身體前進(jìn)的作用。 脊椎動(dòng)物的中樞神經(jīng)系統(tǒng) 脊髓,位于脊柱的上方、身體背側(cè);心臟和消 化系統(tǒng)位于脊柱的下方和腹側(cè)。脊椎動(dòng)物中魚類用腮呼吸(包括兩棲類幼體) , 四足類用肺呼吸。除最原始的類型(圓口綱)外,脊椎動(dòng)物都有上下頜。感覺器 官包括眼、鼻、耳。
2、 水生脊椎動(dòng)物簡(jiǎn)介
① 脊椎動(dòng)物伊始 甲胄魚
最早的脊椎動(dòng)物屬于無頜綱,統(tǒng)稱為甲胄魚類。它們沒有上下頜骨,作為取 食器官的口不能有效的張合,因此它們獲取廣泛食物資源的能力就很受限制;它 們沒有真正的偶鰭,也沒有骨質(zhì)的中軸骨骼。甲胄魚類到泥盆紀(jì)時(shí)發(fā)展成為適應(yīng) 于各種生態(tài)環(huán)境和具有各種生活習(xí)性的一大類群,取得了暫時(shí)的成功。然而隨著 有頜脊椎動(dòng)物的逐漸興起,甲胄魚類最終在競(jìng)爭(zhēng)中失敗,退出歷史舞臺(tái)。
② 脊椎動(dòng)物進(jìn)化的革命 頜
脊椎動(dòng)物登上歷史舞臺(tái)之后的第一次革命就是頜的出現(xiàn)。 甲胄魚類有大量的 腮,而后前邊兩對(duì)腮弓逐漸消失,在第三對(duì)腮弓上長(zhǎng)出了牙齒,并在“弓”行尖 端處以關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)鉸和在一起。這樣,能夠張合自如,有效地咬住事物的上下頜形 成,從而擴(kuò)大了脊椎動(dòng)物的取食范圍,使脊椎動(dòng)物更適應(yīng)生態(tài)環(huán)境。
③ 高等魚類
高等魚類是以上下頜攝取食物的變溫水生動(dòng)物。 典型的高等魚類有一個(gè)大而 有力的尾鰭,尾鰭來回?cái)[動(dòng)在水中引起反作用力從而推動(dòng)身體前進(jìn)。其背鰭臀鰭 均為平衡器。偶鰭包括位于前方的一對(duì)胸鰭和位置或前或后的腹鰭。偶鰭非常靈 活,起到水平翼或升降舵的作用,有助于魚在水中的游動(dòng)。高等魚類分為軟骨魚 系和硬骨魚系。軟骨魚類骨骼為軟骨,無鰾,體內(nèi)受精,代表性動(dòng)物為鯊魚。硬 骨魚類具有高度進(jìn)步的骨化了的骨骼。 頭骨在外層由大量骨片銜接拼成一復(fù)雜圖 式,覆蓋著頭的頂部和側(cè)面,并向后覆蓋在腮部。大多數(shù)硬骨魚由舌頜骨將頜骨 與顱骨以舌接型的連接方式相關(guān)連。體外覆蓋鱗片完全骨化。原始硬骨魚類的鱗 厚重,隨著其不斷進(jìn)化鱗片厚度逐漸變薄,最后進(jìn)步的硬骨魚僅有一薄層骨質(zhì)鱗 片。大多數(shù)硬骨魚的肺轉(zhuǎn)化為有助于控制浮力的鰾。高等魚類已經(jīng)與今天我們所 講的魚類大致相同。
3 水生向陸生的過渡--兩棲類簡(jiǎn)介
紀(jì)末期,硬骨魚類中的肉鰭亞綱中某些魚類爬上了陸地,成為最早的兩棲動(dòng)物。呼吸問題是早期的兩棲類必須克服的重大問題。大多數(shù)有肺的魚類,用 腮呼吸是主要的呼吸方式。而最早的兩棲類用肺呼吸或皮膚呼吸,只在青年或幼 體階段用腮呼吸。干燥問題是兩棲類所碰到的另一個(gè)問題。兩棲類表皮角質(zhì)化程 度不深,表皮細(xì)胞多為活細(xì)胞,這就極大的限制了兩棲類的活動(dòng)。在繁殖方面, 它們從來沒有解決離開水體去繁殖后代的問題。 為了適應(yīng)陸地生活它們就必須解 決這些問題從而進(jìn)化出更高等的類型。
4 真正陸生生活的開始
① 爬行類
爬行類是由兩棲類進(jìn)化而來的, 爬行類在個(gè)體發(fā)育的過程里直接由羊膜卵發(fā) 育,而不像兩棲類那樣中間要經(jīng)過變態(tài)發(fā)育脊椎動(dòng)物的進(jìn)化向前躍了一大步,這 就是羊膜卵的出現(xiàn)。這是脊椎動(dòng)物史上一次重大的革新,其意義可與頜的出現(xiàn)以 及脊椎動(dòng)物從水生向陸上生活的轉(zhuǎn)變相媲美, 羊膜卵的出現(xiàn)為脊椎動(dòng)物的發(fā)展開 創(chuàng)了新紀(jì)元。以羊膜卵進(jìn)行繁殖的動(dòng)物,卵在母體內(nèi)受精,然后產(chǎn)在陸地上或其 他適宜的場(chǎng)所,或是在母體輸卵管內(nèi)停留到幼體孵化時(shí)為止。 爬行類的骨骼發(fā)育更為完善,肢體和足骨都比兩棲類更為進(jìn)步,使其在陸上 的活動(dòng)更為靈活。許多爬行類都有角質(zhì)的表皮,可以減少水分的蒸發(fā),這就使的 其生活的范圍大為擴(kuò)展,更加的適應(yīng)陸地生活。
② 陸地生活的擴(kuò)展--鳥類
鳥類通常被稱為“美化了的爬行類” .鳥類具有高機(jī)能的組織、固定的體溫 和很高的新陳代謝率。最早的鳥類出現(xiàn)在侏羅紀(jì)。第一次發(fā)現(xiàn)為德國(guó)巴伐利亞省 發(fā)現(xiàn)的兩幅很好的骨骼和一些不完整的標(biāo)本,這就是始祖鳥。始祖鳥是爬行類和 鳥類的中間類型。骨質(zhì)的尾巴為典型的爬行類樣式,從骨骼方面說,它基本上屬 于爬行類。 但它也有一些非常傾向于鳥類的特征, 如后肢強(qiáng)壯, 而且和鳥類相像; 更重要的是它具有典型的鳥類羽毛,主要因?yàn)檫@一點(diǎn),始祖鳥才被確定為一種鳥 類 鳥綱中最早和最原始的成員。 擴(kuò)大的腦腔表示它已經(jīng)具有相當(dāng)復(fù)雜的中樞 神經(jīng)系統(tǒng),這一點(diǎn)對(duì)于飛行動(dòng)物異常重要。從現(xiàn)代世界上生活的大量鳥類來看, 它們無疑是進(jìn)化十分成功的一類脊椎動(dòng)物!
③ 哺乳動(dòng)物
哺乳動(dòng)物的特征多種多樣,而且更為先進(jìn)。哺乳動(dòng)物是靈活的四足動(dòng)物,體 溫比較恒定,基本的代謝作用高,由于這個(gè)原因,它們通常被稱為“溫血”動(dòng)物。 有一種特有的起保護(hù)和絕緣作用的毛發(fā)覆蓋。幼體通常為胎生。哺乳動(dòng)物有一對(duì) 枕髁,使頭骨和第一頸椎形成關(guān)節(jié);有次生性的骨質(zhì)硬腭,使鼻道和口腔隔離; 等一系列的骨骼結(jié)構(gòu)的進(jìn)化。尤其重要的是:所有的哺乳動(dòng)物,除了非常原始的 以外,都有比較大的頭顱,它反映了這些動(dòng)物腦子的增大和智力提高。顯然發(fā)達(dá) 的智力以及更為發(fā)達(dá)的繁殖方式使得哺乳動(dòng)物能夠在大自然的競(jìng)爭(zhēng)中脫穎而出 成為大地上的強(qiáng)者。
④ 靈長(zhǎng)類動(dòng)物
之所以把靈長(zhǎng)類放到最后來討論是因?yàn)殪`長(zhǎng)類特別是高級(jí)靈長(zhǎng)類在智力發(fā) 育上勝過其他的動(dòng)物,由此而產(chǎn)生的種種適應(yīng)性變化,使得靈長(zhǎng)類成為進(jìn)化非常 成功的類群;人類的產(chǎn)生和發(fā)展更是把這一過程推到了迄今為止的最高峰。 靈長(zhǎng)類具有高度敏感的視覺、嗅覺神經(jīng)系統(tǒng);腦顱很大,在比較進(jìn)步的類型 中,腦顱組成了頭骨的大部分,這就使得其大腦發(fā)育更加發(fā)達(dá)智力也更高。靈長(zhǎng) 類的四肢關(guān)節(jié)可以使骨頭有較大的旋轉(zhuǎn)能力。手腳通常有趾甲而不是爪,保留五趾 .在大多數(shù)的靈長(zhǎng)類動(dòng)物中,大拇指和第一趾與其他趾分開,有助于執(zhí)握和操縱物體。腦、眼、手的發(fā)展使得其取食更加有效,從而更 有利于其存活。絕大多數(shù)的靈長(zhǎng)類依靠同手同腳一起進(jìn)行移動(dòng),有些靈長(zhǎng)類大部分 依靠臂和手移動(dòng),極靈活地在樹林中吊蕩;有些高等靈長(zhǎng)類是部分用兩腳行走, 而人類則完全如此。許多靈長(zhǎng)類的尾巴很長(zhǎng),作平衡器官用,而猿和人的外部尾 巴則消失了。 從甲胄魚到不斷進(jìn)化發(fā)展為靈長(zhǎng)類再到人類,從水生到陸生,脊椎動(dòng)物的進(jìn) 化經(jīng)過了漫長(zhǎng)而又曲折的過程, 然而就目前的現(xiàn)狀來看脊椎動(dòng)物無疑是成功進(jìn)化的典范。
小結(jié):這里只是簡(jiǎn)單的研究了脊椎動(dòng)物的進(jìn)化,要指出的是在脊椎動(dòng)物從水生向陸生進(jìn)化的過程并不是一蹴而就的,而是出現(xiàn)了反復(fù)的現(xiàn)象的,這里就不在做詳細(xì)的敘述了。脊椎動(dòng)物的進(jìn)化到此為止了嗎 不,發(fā)展沒有停止,變化依然繼 續(xù),地球上的生命也還將繼續(xù)演化下去,脊椎動(dòng)物進(jìn)化這部歷史還將繼續(xù)書寫下去……
參考文獻(xiàn)
1 李維德 《有趣的脊椎動(dòng)物進(jìn)化史》 北京燕山出版社 2006 年版
本文來源:http://www.nvnqwx.com/shiyongwen/1657948.htm