脊索的有关知识

脊索的有关知识

脊索 某些动物所特有原始骨骼称脊索位于类动物身体轴、消化管背侧有支撑动物身体功能文昌鱼、柱头虫等具有脊索故称脊索动物动物由脊索动物进化脊椎动物时脊索被脊柱所替代 脊索动物(Chordata) 动物界高等类群也种类相当丰富门(phylum) 包括从低等现代海洋文昌鱼、海鞘等较高等鱼、蛙、龟、鸟、牛、猿猴、人类等脊索动物重要共同点脊索(chorda dorsalis)切脊索动物至少胚胎时期都具有脊索脊索和脊椎东西进化历程上脊索出现出现意义脊索进化高等脊索动物成体脊索又里去了本文讨论些问题 1 脊索概念 脊索动物其生或体发育定阶段出现于身体背侧正、神经管 正下方呈前走行棒状支持器官称脊索脊索脊椎脊椎脊索出现才慢慢产生脊椎骨质脊索骨质 脊索条由多泡状角质细胞所组成坚韧、半透明、有弹性圆柱形分节结构其表面覆盖着数层薄薄结缔组织 脊索鞘(elastica)脊索胚胎时期原肠 壁背面加厚外突形成内胚层结构之显著伸长和集陷入胚内外胚层作衬底成身体心枢神经系统产生诱导物质预定脊索原基 内陷也明显地伸长文昌鱼终生具有脊索圆口类 脊索也退化而终生存脊椎动物脊索胚胎期及幼体期具有轴支持器官作用其被周围结缔组织形成软骨或硬骨脊柱所代替只脊柱内残存些脊索痕迹 2 脊索产生 2.1脊索发生 现脊索动物来源有两种假说:环节来源说和棘皮来源说由于棘皮来源说有更多证据 本文按照棘皮来源说(echinoderm theory)论述 脊索动物有些性状与棘皮动物相同口 、三胚层、两侧对称 和分节现象 等说明脊索动物由棘皮动物进化而来按照综合进化论 推测某些棘皮动物胚胎期变异 体内产生脊索雏形种脊索雏形使棘皮动物幼体 更方便运动 从而扩大了摄食范围和增强了逃避敌害能力也使得有脊索雏形体达更远地方降低种内竞争 形成了形成新物种条件 自选择下体内有脊索雏形棘皮动物形成了新物种虽由于原始脊索动物没有化石残留通过比较解剖学和胚胎学证据半索动物幼体--柱头幼虫(Torn aria)能作棘皮动物和脊索动物过渡型因柱头幼虫咽喉正背侧生长囊状体从发生学和功用上均类似于脊索生物学家也称其脊索原基 自选择令运动和支撑身体上有更多优势脊索使越来越完善 于进化出尾索动物(Subphylum Urochordata)尾索动物仍保留有半索动物些特征:幼体尾部有较成型脊索成体内脊索又消失幼体脊索已经开始成型现存海鞘(Ascidiacea)、尾海鞘(Appendiculariae)等生物 由于脊索仅能令动物幼体更具生存竞争力对于成体脊索也有新用途 所变异些脊索消失较晚体渐渐淘汰了脊索消失早体些脊索消失较晚体又进化出了新生活方式和身体结构头索动物(Subphylum Cephalochordata)从比较胚胎学证据 也得出尾索动物进化又产生了头索动物头索动物脊索纵贯于全身背部并终生保留头索动物身体呈鱼形体节分明表皮只有层细胞头部显故称无头类(Acrania)文昌鱼至此完整脊索完全产生了 2.2脊索功能 脊索出现构成了支撑躯体主梁主梁使体重有了更好受力者体内内脏器官得有力支持和保护运动肌肉获得坚强支点运动时致由于肌肉收缩而使躯体缩短或变形所有些虽和节肢动物坚硬几丁质 外鞘作用类似由于脊索体内同时比几丁质外鞘有更好韧性因而使脊索动物身体更灵活体形有能向大型化 发展 样环境变化下脊索动物获得了新适应性 脊索轴支撑作用也使动物体更有效地完成定向运动 对于主动捕食及逃避敌害都更准确、迅捷脊椎动物头骨形成、颌出现及椎管对枢神经保护都此基础上进步完善化发展 脊索发生学和胚胎学上还有诱导周围细胞分化作用 促进了胚胎期由胚层发育而来脊椎 和由外胚层发育而来神经 产生和完善点也脊索仍存于高等脊索动物胚胎内原由 3.脊索进化和消退 虽脊索具有定弹性和韧性究竟太坚硬所能承受应力有限因此当动物大型化定程度时脊索够用了之胚层靠近脊索间叶细胞 起初集聚变生骨节(sclerotoma) 现圆口动物七鳃鳗、盲鳗脊索附近找髓弧片 进化时期生骨节产生脊椎雏形 随生骨节产生髓弧片开始愈合直至完全包裹脊索渐渐出现椎体(centrum) 等结构同时向动物体背侧延伸出现包裹神经管趋势脊索被椎体压迫逐渐变细小此时脊椎骨细胞只失去了原生质 分支同时细胞间有大量间质 即此时软骨脊椎另外每脊椎骨环独立由于软骨此段缺少现存或化石证据胚胎学重演律 上证明脊椎先段段产生再愈合 随软骨开始硬化 每段脊椎(vertebrae)也开始愈合神经管被脊椎包裹脊索被分开形成脊索小球像串念珠夹于脊椎鲨鱼体内脊椎样头部还残留有软骨和没封闭完全骨脊椎简单愈合 之脊索有同去向: 1) 脊索小球刚好镶入两侧脊椎央形成双凹形(amphicoelous)脊椎硬骨鱼类 2) 脊索小球与面脊椎愈合形成前凹形(procoelous)脊椎爬行类和多数无尾类 3) 脊索小球与前面脊椎愈合形成凹形(opisthocoelous)脊椎某些两栖类 4) 脊索小球与两面都粘连形成椎间盘(discus intervertebralis),脊椎则形成双平形(amphiplatyan)新形成椎间盘脊索而由生骨节发生结构椎间盘间小髓核才退化脊索哺乳类 现脊椎已经替代了脊索成了新身体支持物脊椎灵活性和坚固性两方面都比脊索要好从此脊索高等动物体内消退变痕迹器官 结束语 脊索泡状细胞组成棒状组织进化历程起了磨灭作用初脊索低等脊椎动物无颌类起着重要支持作用脊索动物提高了生存竞争力而其高等脊椎动物则被脊椎代替路生脊椎动物脊索仅出现胚胎期本文重新浏览了脊索从出现消失历程发现脊索脊索动物进化路上重要性同时也从侧面论述了脊索动物来源和进化过程脊索诱导作用