從低等到高等——剖析動物進化

21川大生物考研 | 從低等到高等——剖析動物進化

文 彥 考 研 讓 | 夢想 | 有跡可循

老師介紹

淡淡老師:2009年進入四川大學生命科學院微生物專業碩博連讀。2014年任教於成都一所知名高等院校,主要給本科生和碩士研究生講授生物學相關專業課程。目前以第一作者或通訊作者累計發表SCI論文20餘篇。現兼職於文彥考研,擔任生物學專業課導師。熟悉生物學命題方向,對生物專業研究生入學考試規則相當熟悉。

這是川大生物考研第 13 篇文章

21屆考研已經提上日程了,你們生物學動物版塊複習的怎麼樣了呢?動物的進化歷程掌握的怎麼樣了呢?動物各個門類的基本特徵掌握清楚了嗎?動物的進化地位理解了嗎?動物的功能結構與適應環境的變遷之間的關係想過了嗎?

也許很多同學看到這些問題都慌了神,甚至可能有放棄考研的想法了。大家不要著急跟著淡淡師兄一起走進動物進化的簡史吧。

動物是地球上種類繁多的一類生物,目前已被命名分類的動物達174萬多種。動物的進化歷程和動物如何去適應環境的改變是動物學家們一直關心和探索的方向了,這也是四川大學生命科技學院最引以為自豪的研究方向,更是656生物學每年必考的知識點之一。

動物學作為生科院研究生入學考試必考科目已有30餘年。這個部分的知識點因其內容繁多、靈活多變往往成為考生們最為頭疼的一門學科。對於動物學的考察往往都是從動物進化特徵、環境適應性特徵或者從動物的生命活動的結構基礎等角度進行考察。

為了更好的讓同學們瞭解和掌握動物的進化歷程及相關功能結構。本文將從低等到高等的脈絡去剖析動物進化的過程和相應的特徵。

動物進化的基本規律是

由簡單到複雜,由低等到高等,由水生到陸生。

基本進化歷程是從最簡單的單細胞動物逐步進化出多細胞動物,在多細胞動物進化過程中出現了第一次進化分歧。

部分多細胞動物演變成了多孔動物門這個獨立的分支,而讓其他多孔動物沿著進化主線向更高級的動物進化。

隨後在動物出現了基本的組織結構後,動物進化方向出現了第二次進化分歧,一部分動物進化成為輻射對稱的體制(該類動物門類獨立成支被稱為刺細胞動物門也稱腔腸動物門),一部分動物進化出了兩側對稱體制。兩側對稱體制動物從無體腔、假體腔逐步演變為具有真體腔的動物類群(如軟體動物門、環節動物門、節肢動物門等)。

真體腔動物類群逐步從原口動物逐步進化到了後口動物,隨後進化出了最為高等的脊索動物門,最終進化出現了“神經系統獲得最充分發展”的脊椎動物。

動物進化的起點

原生動物門又稱單細胞動物門。該類動物是自然界中最原始、最簡單的動物類群。因此,相對其他原生動物而言其他所有動物又被稱為後生動物。該類動物是單細胞個體或者是單細胞群體,其體表有一層細胞膜對動物起著保護和幫助運動的作用。其運動器官除了表層細胞膜以外還有鞭毛或者纖毛等固定運動器。伸縮泡這種水分調節胞器是其基本的排洩和主要的排洩器官,也是最原始的排洩系統。食物泡是其主要的消化器官,也是消化系統的雛形。

多孔動物門

又稱(海綿動物門)是多細胞動物進化史上的一個側支,因此也稱其為側生動物門。其雖為多細胞動物,但基本沒有出現組織的分化且其胚胎髮育過程有獨特的逆轉現象。這個門類最典型的特徵是出現了水溝系統,其多種生理功能如呼吸、捕食、排洩、生殖等都要依靠這個系統協作完成。與原生動物門一樣其沒有獨立的消化腔、神經系統、體制為不對稱或輻射對稱。

腔腸動物門

又稱(刺細胞動物門)作為多細胞動物中第一次出現組織分化的類群,其出現了外胚層發育而來的體壁和內胚層發育而來的內層,成為了真正意義上的兩胚層動物。在動物進化史上被認為是多細胞動物類群中最為原始的一類。

該類動物類群主要特徵有

(1)第一次出現了體壁圍繞形成的消化循環腔,在動物進化史上第一次出現細胞外消化;

(2)第一次出現了網狀神經系統,這是神經系統發育的起點;

(3)體制呈固定輻射對稱或兩側對稱;

(4)其並沒有進化出呼吸和排洩器官。

扁形動物

其作為三胚層動物是進化史上的一個全新階段。其首次出現了兩側對稱體制,動物出現了明顯的前後、左右及背腹部的區分,動物的運動也是從不定向運動轉變為定向運動。同時這種體制的出現也為神經系統尤其是腦的出現奠定了結構基礎。最新的進化理論認為兩側對稱體制是多細胞動物由營漂浮生活到後期適應底棲爬行生活的一個必然結果,這也為水生動物走向陸生並適應於陸生爬行生活的基本條件之一。

該類群是動物史上第一次出現中胚層,這種結構的出現為動物內部器官進一步的分化提供了結構基礎,同時強化了動物的運動能力。中胚層的出現是水生動物進化到陸生的先決條件。

該門類主要有以下特點

(1)首次出現了外胚層、中胚層及內胚層的分化;

(2)首次出現了中胚層分化的肌肉層,並形成了間質為動物提供營養物質;

(3)首次出現了較為完整的消化系統;

(4)首次出現了排洩系統;

(5)首次出現了腦的結構和梯式神經系統;

(6)首次出現了感覺器官、生殖器官及體內授精,這是動物從水生進化到陸生的一個重要條件;

(7)依舊沒有出現呼吸系統。

隨著動物的進一步進化,中胚層和內胚層之間演變出了出初生體腔(假體腔),腔內出現了簡單的流動循環,使得營養物質和代謝產物得到更有效的運輸循環。這被認為是循環系統的雛形。

該類群動物種類繁多,共計包括9個門類,以線蟲為例分享其重要的進化特徵:

(1)體壁出現了角質層、表皮層及肌肉層;

(2)出現了完全消化管;

(3)原腎型排洩系統呈H型;

(4)出現了背神經索和腹神經索的區分,圍咽神經環出現了特化形成了神經節;

(5)雌雄同體或雌雄異體;

(6)無呼吸器官;

(7)種類繁多僅次於節肢動物門。

21川大生物考研 | 從低等到高等——剖析動物進化

大家看到這裡是否掌握了應該掌握的知識點了呢?大家知道為什麼扁形動物門被稱為是動物進化的新階段嗎?從適應性進化的角度來講,為什麼水生動物能登上陸地呢?大家一起動腦筋哦!不懂來問淡淡老師,淡淡老師在文彥考研等你!


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