第 2 节 动物体的基本结构
在分类的各个方法中,所用的最有用和最基本的特征是动物体的结构机制(body plan),这是反映一个动物体的整个结构和功能的机制,是在胚胎发育中建立的,并在系统进化中产生较大的变化,从而使动物适应不同的生活环境。
一、对称类型
对称类型反映了动物的主动适应环境的能力和水平。
(1)不对称型(asymmetry):或称无对称,无法切割动物以得到相似的两部分,即动物体无对称面,如变形虫、一些海绵动物。
(2)辐射对称型(radial symmetry):通过身体纵轴的任何平面切割动物都可以得到相似的两部分。身体一般是近似圆柱状,如许多海绵、水螅、海胆。次生的辐射对称能够与两侧对称重叠,如棘皮动物的五辐射对称。
(3)两侧对称(bilateral symmetry):通过身体纵轴切割动物只能得到左右相似的两部分,身体只有一个对称面,大多数后生动物(除腔肠动物和栉水母动物外)均属此类。
二、体腔类型
体腔(coel)是由中胚层包裹的、内部充满液体的空间。
(1)无体腔动物(acoelomates):动物没有体腔,如:多孔动物、腔肠动物、扁形动物。
(2)假体腔(pseudocoelmate):又称原体腔,指中胚层与内胚层之间围成的空腔,相当于胚胎时期的囊胚腔。中胚层只有体壁中胚层,无肠壁中胚层与肠系膜。原体腔内充满了体腔液或含有胶质物质和间质细胞。如线虫动物、线形动物等。
(3)真体腔(coelomate):体腔内外由肌肉(起源于中胚层)包围,因此能够更好的控制体腔液的动物。除假体腔外,其余的两侧对称的有体腔的动物均为真体腔动物,如无脊动物中的环节动物、软体动物、节肢动物及所有的脊索动物。 (形成过程详见第2章第2节)
(4)血腔(hemocoel):囊胚腔在一些动物的发育过程中仍然部分保留,它的残留部分与真体腔一起形成混合体腔,在一些软体动物和一些节肢动物中,混合体腔内充满了所谓的“血液”,因此称为血腔,器官浸没在开放循环的“血液”之中,真正的体腔则大大地退化了。
三、分节
分节(metamerism)现象是指胚胎或成体出现的、沿身体纵轴排列的一系列相似分段的现象,每一节叫体节(somites)。分节现象出现在高等的种类,如环节动物、节肢动物和脊椎动物中。每一节的内外结构有重复,如肌肉、血管、神经和刚毛等。
(1)假分节:无体腔的分节,如扁形动物的绦虫。
(2)真分节:有体腔的分节,分节不仅表现在体表,而且体现在内部结构,体腔亦分节。
同律分节:除前一、后二节外,其余各体节的形态、结构、功能均很相似的分节,如蚯蚓。
异律分节:各个体节的形态、结构、功能有较大差异的分节,如节肢动物及其以后的各类动物。
四、体部
由功能相同的体节愈合成体部。
(1)头部:感觉、摄食;
(2)胸部:运动、支撑;
(3)腹部:营养(代谢)、生殖。
头部的出现伴随着神经和感官的集中,有利于这些组织和器官的充分发展,同时由不定向动物变为定向动物。这提高了动物对不断变化的环境的应变能力,趋利避害,并有利于向前运动和提高运动速度。
五、骨骼化
骨骼化(skeletogeny)是生物结构复杂化的基础。他最初是作为防卫的器官,以后逐渐成为动物身体不可缺少的支持、运动和防护结构,并从外骨骼向内骨骼进货。化石表明最早具有硬的外骨骼的动物是寒武纪出现的。大多数无脊椎动物具有以碳酸钙为主要成分的外骨骼,节肢动物具有几丁质外骨骼,而脊椎动物具有更完善的、符合力学原理的内骨骼。