Transcript Chapter 1
動物生態 動物生態之生命歷史 Chapter 1 The diversity, classification, and evolution of vertebrates Phylogenetic systematics Clade: an evolutionary lineage Derived characters (apomorphy): characters that differ from the ancestral condition。例如: 所有陸生脊椎動物腳骨包 括有腕骨(carpals)，跗骨(tarsals) 和趾骨 (digits) 和其共同祖先肉鰭魚(lobe-finned fish)不同。所以腳骨是所有陸生脊椎動物都 享有的(syn-apo-morphies) 。 Phylogenetic systematics Plesiomorphies: shared from ancestral characters without change. Hennig called this Symplesiomorphies.例如:所有陸生脊椎動物都有 與肉鰭魚相同脊柱(vertebral column) 。這個特徵 就無法告訴我們如何區分彼此。 Parsimonious(最簡約):evolutionary relationship requiring the fewest number changes) 。 Outgroup 牙具皮骨質 肉鰭魚類 Phylogeny things 1、monophyletic group 2、paraphyletic group 3、sister group 4、homologous: the same similarities from the common ancestry。 5、homoplasy: convergent evolution, parallel evolution or reversal。 主龍類 植龍類 翼龍類 畸龍類 蜥臀類 Chapter 2 Vertebrate relationships and basic structure 脊索動物的三大特徵 1、脊索(notochord) 2、神經索(never cord) 3、鰓裂(endostyle; pharynx slits) 所有脊椎動物皆兩側對稱…共16項主要特 徵 脊索動物與其它動物的相關性 後口動物 原口動物 體腔動物 後生動物 後口動物VS.原口動物 後口動物: 受精卵呈輻射狀不定分割、體腔 及中胚層由原腸突出而成，原腸胚的胚孔 端最後成肛門。 原口動物: 受精卵呈螺旋狀定分割、中胚層 源於其他組織而體腔由中胚層而來，原腸 胚的胚孔端最後成口。 半索動物-玉柱蟲(acorn worm)是脊 索動物? 1、具腹神經索及背神 經索。 2、咽壁具鰓裂。 3、口索:口腔前端背面 具一條短盲管，相 當於脊索。 反對將玉柱蟲列入脊索動物 1、口索非脊索同源器官。 2、腹神經索與開放式循環系統及幼體與 棘皮動物的幼體極為類似。 脊索動物:尾索及頭索動物亞門 (Urochordata&Cephalochordata) 尾索:海鞘(tunicates) 1、僅幼蟲或成體尾部 有脊索，皆海生。 2、大部份成體尾索消 失。 頭索:文昌魚(Lancelet or amphioxus) 寒武紀的脊索動物 何謂脊椎動物？ 1、顱骨或頭骨(cranium): 但最近研究比較 脊椎動物與文昌魚遺傳相似性，發現脊椎 動物的頭部僅比較大外，並無特殊性。 2、有些脊椎動物並無脊椎；例如無頷魚 (agnathans)的盲鰻(hagfish)沒有脊椎而八 目鰻(lamprey)僅有軟骨成份於神經索側面 支撐。 脊椎動物與脊索動物區別 1、Hox gene (homebox gene) ；hox gene不是 直接對應生物體外形形狀的gene而是去調控其它 決定生物體外形形狀gene。水母有1-2個Hox gene ；原口和後口動物的共同祖先約有7個。但 僅脊椎動物會複製所有的Hox gene。在脊椎動物 演化的源頭就有一次複製發生；如文昌魚僅有一 個Hox gene cluster，但無頷脊椎動物經複製後就 有二個。第二次複製發生於有頷脊椎動物，他們 有4 Hox gene cluster；而硬骨魚類有 7個；演化 愈後hox gene cluster就愈多。 脊椎動物與脊索動物區別 2、神經脊(neural crest): 於頭部形成許多 新的構造；尤其在脊椎動物的身體面(plan) 的起源上扮演最重要角色；起先，它被認 為是由外胚層(ectoderm)分化而來；但最近 研究發現它可能是獨立的胚層來的，因此 也只有脊椎動物擁有4個胚層(亦包括神經脊、 內、中與外胚層等) ；神經脊細胞由神經板 (plate)生成，向外擴充至身體全身形成許多 構造；但文昌魚類似的同功能細胞並未對 外擴充或持續分化。 脊椎動物的基本構造與功能 此部份僅比較非脊椎 動物和原始脊椎動物 的某些構造和功能 請見Table 2.1& Fig. 2-4。詳細後見。 脊椎動物的基本構造與功能 神經脊、內、中與外胚層衍生的各項構造 與器官 神經脊、內、中與外胚層衍生的各 項構造與器官 神經脊、內、中與外胚層衍生的各 項構造與器官 成體各項組織 1、上皮組織(epithelial) 、結締組織 (connective) 、血管、肌肉和神經組織等。 所有這些組織有膠元蛋白(collagen)基本元 素；包括彈性蛋白(elastin)及角質蛋白 (keratin；僅見於脊椎動物) 。 Bone in vertebrate 骨骼肌肉系統 脊索動物最基本內骨骼構造就是神經索 (notochord) ；而後脊椎動物再衍生出顱骨、 鰓骨、軸骨(axial skeleton)和四肢骨等等。 橫切 原始脊椎動物頭顱演化 軟顱 皮顱 鰓弧 臟顱 脊椎動物頭顱早期演化 縱切 軸骨和肌肉組織 脊椎動物心血管循環 頸動脈 腸動脈 肝門脈 腎門靜脈 心臟及動脈弧演化 脊椎動物心臟及動脈弧早期演化 動脈椎 心室 心房 魚腎臟 神經及腦構造 樹突 神經節 軸突 突觸 鞘鞘 Sense of vertebrate Emphasize in ear structure: 耳石