教
案

2003  ~  2004学年 第 二 学期

学  院  名  称   生命科学学院

教
研    室

课  程  名  称    动物学

授  课  对  象     2002级生物科学专业

授  课  教  师       方展强

职          称       教授

教  材  名  称 动物学（Instand Notes in Animal Biology）

2003年9月1日

授课题目（教学章、节或主题）：

第八章节肢动物门（续）/第九章棘皮动物门

教学器材与工具

多媒体设施、黑板与笔

授课时间

第10周周五第1-3  节

教学目的、要求（例如识记、理解、简单应用、综合应用等层次）：

掌握棘皮动物门及各主要纲的主要特征和分类依据；认识常见的种类；掌握常见的专业英语词汇。

教学内容（包括基本内容、重点、难点）：

I．基本内容

[接上一节课的内容]

3．单肢亚门（Sub-phylum Uniramia）

该亚门有一百万余种，如千足动物、唇足动物和昆虫等，绝大多数为陆生，也有一些昆虫重返淡水中生活。外骨骼中有鞣化的蛋白质，单肢型附肢，身体的最前端为触角，大颚尖锐，步行足位于头后。昆虫的胸部明显区分于腹部，而在倍足纲和唇足纲中体节相似。昆虫可进行有力的飞行。

①倍足纲(Class Diplopoda)。有25到100个体节，每个体节有两对附肢。头部有一对触角和两部分组成的口器，以气管呼吸，植食性，掘洞生活或栖于落叶下。代表动物是旋马陆（Spirobolus sp.）。

②唇足纲(Class Chilopoda)。体节通常较倍足纲少，头部有一对触角和三部分组成的口器，其后的一对体节有毒爪，随后每个体节有一对步行足。以气管呼吸。行动迅速主动，肉食性，生活于落叶堆等处。代表动物是石蜈蚣（Lithobirs sp.）。

③昆虫纲(Class Insecta)。

A．无翅亚纲（Subclass Apterygota）。有时也被独立列为一个纲，无翅，如弹尾虫和衣鱼。和所有昆虫一样，无翅亚纲的昆虫也有六条足，但也有一些争议，即它们是否像有翅亚纲一样起源于单肢型的祖先。

B．有翅亚纲（Subclass Pterygota）。具翅或事实上具翅，身体分为头、胸和腹部，胸部三节，每节有一对足。现代昆虫有四个翅，是由体壁延伸而成的。这四个翅有一对位于中胸，另一对位于后胸。在甲虫中前翅变为鞘质，在蝇类中后翅退化为平衡棒，还有的翅次生性消失（如在蚂蚁的某些世代）。（在一些古昆虫化石中，在其前胸还有第三对翅）。头部有一对触角和三对附肢形成的口器，口器为适应不同的取食方式和食物而有不同的变化。腹部无足，只在末端有生殖附肢。

《名词解释》：半变态（hemimetabolous）。

有翅亚纲可分为两个总目：

a.外翅总目（Super-order Exopterygota）。半变态，包括直翅目（蚱蜢、蟋蟀和蝗虫）、网翅目（蜚蠊和螳螂）、蜻蜓目（蜻蜓和豆娘）、蜉蝣目（蜉蝣）、革翅目（蠖螋）、等翅目（白蚁）和半翅目（蚜虫和臭虫），及其他多个小目。代表动物是飞蝗（Locusta migratoria）。

b.内翅总目（Super-order Endopterygota）。完全变态，包括鳞翅目（蝴蝶和蛾）、毛翅目（石蛾）、双翅（蝇）、蚤目（跳蚤）、鞘翅目（甲虫，昆虫中最大的目，超过400000种）和膜翅目（蜜蜂、黄蜂和蚂蚁），及其他几个小目。代表动物有果蝇（Drosophila melanogaster）和蜜蜂（Apis mellifera）。

4．螯肢亚门（Sub-phylum Chelicerata）

有约60000种，如鲎、蜘蛛、蜱、螨和蝎,主要是陆生，但鲎和其他一些相关种类为海生。一般有六对附肢，前两对与后面四对不同，分别称为螯肢（chelicerae）和脚须（pedipalp）。四对步行足中，至少一对有像爪样的基部。原始种类为双肢型，而在陆生种为单肢型。无触角，身体分为前体部和后体部。

分为三个纲：

①肢口纲（Class Merostomata）。鲎，具背甲和长的，尖锐的尾剑。海生，源自古代的谱系。古代的肢口纲动物，如板足鲎，曾很繁盛，长度可达3m。代表动物为鲎（Limulus polyphemus）。

②蛛形纲（class Arachnida）。约有50000种，陆生，利用书肺或气管呼吸，有四个为人所熟知的目：

A．蝎目（Scorpionida）。蝎的腹部分为宽大的前部和细长尾部，尾部有一螯刺毒腺。螯肢短而有力，脚须宽大成爪。有四对书肺（lung-books）用于呼吸。主动的捕食者。代表动物为北非蝎（Androctonus australis）。

B．蜘蛛目（Araneae）。蜘蛛有球状的后体部，仅以很细的腰与前体部相连。螯肢有毒腺，而脚须为感觉器官。利用书肺和（或）气管呼吸。后体部有纺绩器（spinneret）（特化的附肢）可产生蛛丝，用于结网捕食，形成卵囊等。所有的蜘蛛都是肉食性，将猎物消化后吸食。代表动物为黑寡妇蜘蛛（Latrodectus mactans）。

C．盲蛛目（Opiliones=Phalangida）。盲蛛形似蜘蛛但没有细腰，而具很长的足，绝大多数为肉食性，部分为腐食性或杂食性。代表动物为Leiobunum sp.。

D．蜱螨目(Acarina)。蜱和螨，身体前部和后部之间的连接没有缢缩。脚须成爪状或腿状，螯肢为爪状。有气管及气门，绝大多数体型都很小，生活环境多样，从落叶堆到寄生于动物体，既有植食性也有肉食性。代表动物为革蜱（Dermacentor variabilis）。

③海蜘蛛纲（Pycnogonida）。海生蜘蛛，其同蜘蛛纲的关系还有争议。腹部退化，没有特别的呼吸及排泄器官。步行足四对、五对或六对。代表动物为海蜘蛛（Nymphom rubrum）。

附7 相关门类：

1．
舌形动物门（Phylum Pentastomida）（舌虫）

寄生于肉食性脊椎动物的呼吸道内。

2．
缓步动物门（Phylum Tardigrada）

生活于淡水，潜水性（遇冷行动迟缓）。

第九章 棘皮动物门（Phylum Echinodermata）

分类地位(Classification)：动物界(Kingdom Animalia)，后生动物亚界（Sub-kingdom Metazoa），
棘皮动物门（Phylum Echinodermata）

一．特征（Features）

1．生物体类型（Type of organism）

现有约6000种棘皮动物，还有很多化石种，全部海生，有些生活在潮间带。

2. 身体结构（Body plan）

两侧对称，不分节，三胚层的真体动物。身体缺少分节。在早期幼虫的两侧对称基础上沿身体口-反口面中轴次生性地形成五辐射对称。有时，在五辐射对称基础上还可再形成两侧对称，如在心形海胆中。

3. 取食（Feeding）

可通过体表直接吸收简单的无机分子，而绝大多数食物是通过捕食、腐食或滤食获得，具完整的消化道，有口和肛门，某些种的肛门次生性退化。

4. 运动（Locomotion）

运动依靠管足（tube-feet）来完成（以海星为例），管足通常为瓶状，其中间的腔中充满液体，管足形状的变化依赖于拮抗的环肌和纵肌。当腕的延伸部分收缩时，管足基部的坛囊（ampulla）就起到补偿的作用。腕的基部有时会有吸盘，腕就可以独立拉动动物本身，这样管足就有局部的液压骨骼并在许多种中主要用于运动。而在海蛇尾中，通过有棘辅助的肌肉运动来实现动物的运动。

5. 骨骼（Skeleton）

棘皮动物的体表粗糙，有钙质小骨构成的内骨骼，这些骨片可能是固定的，也可能是移动的，表面可能有刺。体表还有叉棘，是小的类似于爪的附属物。某些骨板有孔，可令管足穿出。

6. 呼吸和循环系统（Respiratory and vascular system）

一般利用体表进行呼吸，也有通过乳突、皮鳃或管足进行呼吸的。海参的泄殖腔有突起并分枝称作呼吸树。棘皮动物没有真正的血液，“水管系统”沿腕辐射分布并连有管足，其内部的液体成分与体液相似，在某些种中体液使呼吸或循环功能。变形细胞有吞噬防御功能（同源于脊椎动物的巨噬细胞），还有形态上和组织化学上类似于淋巴细胞的细胞存在。

7. 渗透压调节和排泄（Osmoregulation
and excretion）

废物通过体表排出，无专门的排泄器管。

8．动作协调（Co-ordination）

没有头，神经系统很简单，包括神经环，并由此发出辐射神经并成为神经网。

9.繁殖(Reproduction)

多数棘皮动物通过分裂完成无性生殖；雌雄异体，有性生殖时行体外受精。后口动物发育方式，卵裂为辐射型，口在原肠孔对面形成。幼虫具纤毛，两侧对称，经过多个幼虫期变态成为成体。多数棘皮动物具有很强的再生能力。胚胎及幼虫的发育相似性可将棘皮动物和脊索动物联系在一起。

《名词解释》后口动物（deuterostomes）。

二．分类:
亚门(Subphyla)

有两个亚门，第二个亚门有四个纲。

1．有柄亚门（Sub-phylum Pelmatozoa）

只有海百合纲一个纲，包括海百合和海羽星。底栖固着生活，或群体生活，终生或在发育的某个阶段身体的反口面末端有柄(stalk)。口面朝上，腕明显区分于中央盘，上面有羽枝，管足用于滤食或呼吸。

2．游在亚门（Sub-phylum Eleutherozoa）

无柄，有四个纲：

（1）海星纲（Class Asteroidea）。

海星，典型的五辐对称，腕与口盘的分界不明显，利用管足的延伸、变形和吸附来完成运动。取食瓣鳃纲软体动物或利用纤毛滤食。棘有利杀死附着于海星表面的小生物。代表动物为海星（Asterias rubens）。

（2）海蛇尾纲(Class Ophiuroidea)。

典型的五辐对称，腕与口盘的分界十分明显。腕内有具关节的小骨或称脊骨，表面呈刺状。取食小颗粒食物。代表动物为真蛇尾（Ophiura sp.）。

（3）海胆纲（Class Echinoidea）。

海胆和沙线及其相近种都是五辐对称的，但无腕。口面延伸成球状身体的大部分，其骨骼形成一个壳。运动依赖于刺（长，有保护性和毒性）和/或管足。口器有五个齿，又称亚里士多德提灯（Aristotle’s lantern），用以刮食岩石上的藻类。
在心形海胆和sea-potatoes中，由五辐对称又形成两侧对称,口为前,肛门向后。心形海胆掘洞生活，无亚里士多德提灯。代表动物为可食用海胆（Echinus esculentus）。

（4）海参纲（Class Holothuroidea）。

海参,身体沿口-反口中轴延伸,这样就以体侧着地。口面极度延伸,骨骼退化残留于肌肉质体壁之内。管足很多,延伸形成10个分枝的触手,围绕于口边。取食悬浮物或有选择地取食沉积物。代表动物为北大西洋瓜参(Cucumaria frondosa)。

三．附8 相关门类

1．毛颚动物门（Phylum Chaetognatha）

箭虫，两侧对称，游动活跃，头部有刺。

2．触手冠动物（Lophorate phyla）

身体分三部分，有可能是后口动物，有触手冠用于捕食和呼吸。

《名词解释》：触手冠（lophophore）。

常见三个门。

（1）苔藓（外肛）动物门（Phylum Bryozoa = Ectoprocta
= moss animal）

群体生活，触手冠可收回。代表动物为羽苔虫（Plumatella repens）。

(2)腕足动物门（Phylum Brachiopoda = lampshell）

具两片贝壳，触手冠位于其中。代表动物为海豆芽（Lingula sp.）。

（3）帚虫动物门（Phylum Phoronida）

海生，固着，具触手冠。代表动物为帚虫（Phoronis australis）。

II．重点：棘皮动物门各纲的主要特征。

III．难点：棘皮动物门各纲的分类依据。

教学过程设计（要求阐明对教学基本内容的展开及教学方法与手段的应用、讨论、作业布置）：

利用课件结合板书讲述棘皮动物的生物学特征，了解到棘皮动物门是次生性幅射对称（主要是五幅射对称）的后口动物。通过图片理解名词概念：次生性幅射对称；水管系统；围血系统；短腕幼虫；后口动物。布置课后思考题：1．动物界中哪些动物属于后口动物？后口动物主要特征是什么？与原口动物有什么区别？2．棘皮动物的骨骼有什么特点？与节肢动物的外骨骼有什么区别？3．棘皮动物的体腔有什么特点？何谓水管系统和围血系统？基本结构怎样？

参考资料（含参考书、文献等）：

1、
刘凌云，郑光美。普通动物学，第3版。北京：高等教育出版社，1997。

2、江静波等著。无脊椎动物学（第三版）。北京：高等教育出版社。1995。

3、许崇任，程红。动物生物学。北京：高等教育出版社，1999。

4、陈品健。动物生物学。北京：科学出版社。2001。

5、Richard D Jurd 著，蔡益鹏 等译。动物生物学。北京：科学出版社，2001。