脊索動物門Chordata 【作 者】田明誠
動物界最高等的1門。
現在已知的脊索動物約有7萬多種﹐
現生的種類有4萬多種。
特徵 脊索動物均具三點重要特徵。
1.脊索﹕
身體背部起支持作用的一條縱走棒狀物﹐
位於消化道的背面､神經管的腹面。
在胚胎發育過程中﹐由原腸背側的一部分細胞離開腸管而形成﹔
它是由許多內部富有液泡的細胞構成﹐外面圍有一層或兩層結締組織鞘﹐
稱為脊索鞘。整條脊索既有彈性﹐又很結實﹐能起著支撐身體的作用。
低等脊索動物終身有脊索﹐有的類群脊索僅見於幼體﹐
高等類群只在胚胎期間出現脊索﹐成長後即由分節的脊柱取代。
2.背神經管﹕
神經系統的中樞部分﹐呈管狀﹐位於身體的背中線上﹐脊索的背面。
背神經管由胚胎背部的外胚層凹陷形成﹐管內充滿腦脊髓液。
高等類群的背神經管分化為腦和脊髓兩部分。
3.咽鰓裂﹕
消化管前端咽部兩側左右成對排列的數目不等的裂孔。
咽鰓裂直接或間接與外界相通﹐其間的咽壁上著生充滿血管的鰓。
在低等類群中終身存在﹐高等類群僅出現於胚胎期或幼體期(如蝌蚪)﹐
成體期完全消失。
脊索動物還有一些次要特徵。
例如：心臟如存在，總是位於消化道的腹面﹔
循環系統為密閉式(尾索動物例外)；
大多數脊索動物血液具紅細胞；
其中的血紅蛋白是高效能氧的運載者；
內骨骼﹔尾部如存在，總是在肛門的後方，
構成特有的肛後尾。
脊索動物還有一些性狀與高等的非脊索動物相同：
如後口，三胚層，次級體腔，兩側對稱和分節現象等，
說明脊索動物是由非脊索動物進化而來。
起源和進化
現存低級脊索動物﹐如海鞘､文昌魚等﹐由於還未具堅硬的骨骼﹐
至今還未發現它們的化石祖先。
因此關於脊索動物的起源﹐還只能用比較解剖學的和胚胎學的證據推測。
脊索動物的假想祖先﹐可能是一種蠕蟲狀的後口動物﹐
具有脊索動物的三大主要特徵﹐出現於古生代的早期﹐
距今有 5億年左右。
稱為原始無頭類。
原始無頭類繼續發展進化﹐成為原始有頭類﹐即脊椎動物的祖先。
一部分特化為旁支﹐演變成現在的尾索動物和頭索動物。
原始有頭類以後向兩方面發展﹐
一支成為無頜類﹐一支成為魚類。
無頜類中的甲冑魚便是最早的脊椎動物。
現在的圓口綱動物是無頜類僅存的代表。
魚類開始出現是在距今約 4億年的古生代的中期。
最早的魚類﹐即是最早的頜口類﹐叫棘魚﹐
以後分化發展為各種魚類﹐其中﹐古代的總鰭魚類是陸生脊椎動物的祖先。
由總鰭魚類演變為四足登陸的兩棲類﹔
這是脊椎動物從水中到陸地的進化﹐是脊椎動物發展史中的一個重要階段。
兩棲類的繁盛時代是在距今約 3.5億年的古生代的後期。
古代兩棲類中的堅頭類已被證明是爬行類的祖先。
爬行類中的一群假鱷類在距今約 1.8億年的中生代中期﹐演變為鳥類﹔
另一群﹐名獸形類﹐在中生代早期﹐距今約3.3億年﹐即已演變為哺乳類。
http://203.68.243.199/cpedia/Content.asp?ID=19380&Query=3
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人是從哪來的？ 當然由猿演變而來。
然而，再追問一步：在猿之前生命是如何起源，又是如何演化的？ 這個問題就連“進化論之父”達爾文也沒能完整地回答出來。
千百年來，科學家們一直在試圖探究生命起源和進化的脈絡，希望能繪製出一個生物進化的清晰圖譜。 直到進入21世紀，這個千古謎團終於被我國的3名科學家揭開。
羅惠麟、陳良忠、胡世學3位古生物學家近日向新華社獨家披露，他們在昆明地區早寒武世澄江動物群化石中找到重要線索， 人類出現以前生物演化進程中非常重要的一些缺環得到了填補，一個寒武紀生命大爆發的壯觀圖景、 一個生命演化的完整鏈條已經清晰地展現在人們面前。
羅惠麟、陳良忠、胡世學都是雲南省地質科學研究所的古生物學家。 1997年8月，三人在昆明海口地區的耳材村進行田野考察時，意外地發現了兩塊脊索動物的化石標本。 隨後，他們對這兩塊化石開展了長達5年多的研究。 他們將這兩塊化石分別定名為海口華夏魚和中新魚。隨著研究的深入，3位古生物學家驚喜地發現， 這兩塊毫不起眼的小小化石竟然隱藏著生命起源的巨大奧秘： 海口華夏魚、中新魚正是眾多科學家百思而不得其解的生物進化過程中兩個最大的缺環！
作為國家“九五”攀登計劃專項成果之一，他們此項具有突破性的研究得到了學術界的認同。 近日，權威的《地質學報》英文版2001年12月號公開發表了他們的研究成果。
人類從來沒有停止過對包括自身在內的生命起源的探索。 1859年，英國偉大的生物學家達爾文完成了他的科學巨著《物種起源》，創立了進化論。 但鋻於當時古生物學的研究程度，在寒武紀之前的地層中很少發現生物化石， 達爾文對在那些古遠世代裏究竟生存著什麼樣的原始生命尚不能做出準確的描述。 但他意識到，這將是困擾進化論的一個重大難題。 他寫道：“這個問題如果得不到合理的解釋，
已經建立起來的進化論就難以自圓其說，就會遇到嚴重的挑戰。”
20世紀80年代中期，雲南東部早寒武世的澄江動物群化石的發現，是當代古生物學研究中最為重大的事件。 它使得科學家們找到了一把解開生命起源之謎的鑰匙。 在對澄江動物群化石的長期研究中，科學家們逐漸對生命的起源和演化有了比達爾文更新、更深的認識。 到現在，羅惠麟已經對澄江動物群化石進行了10多年孜孜不倦的研究。 他說：“最古老脊索動物化石的發現，是澄江動物群研究史上最令人興奮的時刻。”
1991年，古生物學家侯先光等人在澄江動物群中發現了一些奇怪的化石，命名為“雲南蟲”。 但他們將之歸入分類位置不明的生物類別。這以後，古生物學家又發現了海口蟲。 1995年，古生物學家陳均遠等提出，雲南蟲、海口蟲屬脊索動物中的低等動物即頭索動物。 這一研究成果使得將包括人類自身在內的脊索動物演化歷史的起點從寒武紀中期往前推進了至少1500萬年。
在此之前，世界上最早的脊索動物發現於加拿大不列顛哥倫比亞中寒武紀的伯吉斯頁巖動物群， 該動物群距今約5.15億年，而澄江動物群出現的時間距今5．3億年。
1999年，澄江動物群化石再次爆出轟動世界的驚人發現，舒德幹、羅惠麟等古生物學家發現無頜類魚化石昆明魚和海口魚。科學家們確認，這是世界上最早的脊椎動物。科學家們由此推斷：“魚是所有脊椎動物包括人類的遠古始祖。”
但是，昆明魚、海口魚又從何演化而來？ 顯然，從“蟲”就突然演化到“魚”，物種之間差異如此之大， 實在難以令人信服。 儘管古生物學家舒德乾等曾在澄江動物群中發現了脊索動物華夏魚， 認為華夏魚很可能是雲南蟲、海口蟲與昆明魚、海口魚之間的過渡類型， 但由於該屬種僅發現一塊標本， 另一部分古生物學家因此否認華夏魚的存在，認為所謂“華夏魚” 只不過是雲南蟲幼蟲的背壓標本。 “此次發現的海口華夏魚是華夏魚的一個新種。 它的發現進一步證實了華夏魚的存在， 它確實是從頭索動物演化到脊椎動物之間的一個過渡類型。 這個科學懸案由此可以迎刃而解。”羅惠麟這樣認為：
“ 而中新魚的發現，其科學價值更是不可估量。 它是過去從未發現過的一種新的古生物屬種。
它已經開始長出了背鰭，形態更接近於魚類。 但它還不是真正的魚，因為沒有脊椎。 它介於‘蟲’與‘魚’之間，比雲南蟲、海口蟲高級，但比昆明魚、海口魚原始。”
羅惠麟介紹： “昆明魚、海口魚已經是脊椎動物，是真正的魚類， 但海口華夏魚、中新魚還依然是頭索動物，嚴格地說，還是兩條‘蟲’。 將之稱為‘魚’，是為了表明它們正在向著魚類進化。”
羅惠麟告訴記者： 肌節的形態和特徵是脊索動物演化和分類的一個重要標誌。 凡脊椎動物，都具有Ｗ型的肌節，雲南蟲、海口蟲的肌節十分平緩，幾近於直線，
因此它們是頭索動物而不是脊椎動物。 而此次新發現的海口華夏魚和中新魚，肌節均呈現Ｓ型。 這種形狀的肌節，在古生物學研究中也是首次發現。 “這足以證明，海口華夏魚和中新魚確信無疑就是雲南蟲、 海口蟲與昆明魚、海口魚之間的過渡類型， 是比較高等的頭索動物。頭索動物與脊椎動物之間的演化空白由此得以填補。”
“海口華夏魚和中新魚的發現， 對研究脊索動物的起源和早期演化以及寒武紀生命大爆發有著重要的科學意義。” 羅惠麟興奮地說： “到此，所有的研究已經形成了一個生物演化的完整鏈條， 我們終於可以為從雲南蟲到人類的進化歷程繪製出一個全圖了！”
據此，羅惠麟、陳良忠、胡世學等科學家描繪出生命起源和演化的序列如下： 由頭索動物到脊椎動物的演化模式：雲南蟲——海口蟲——華夏魚——中新魚——昆明魚——海口魚； 脊椎動物的演化模式：無頜魚類（昆明魚、海口魚）——硬骨魚類——兩棲類——爬行類 （一支演化成恐龍、一支演化成鳥類）——原始哺乳類（一支演化為象、一支演化為人類）。 http://www.bgy.gd.cn/biology/wangye/chuer/jinhua.htm |
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科學家找到大腳魚化石解答魚類如何走上陸地
2007-01-12 20:23:16 作者：admin 來源：南方新聞網 科學家找到大腳魚化石
“大腳魚”登陸 進化論“迷失鏈條”找到
我們都知道地球生命起源于海洋。大約3.65億年前，魚類從水裏走上了陸地，進化為爬行類，最終人類誕生了。 不過科學家一直沒有發現有力的證據來證明魚類是如何離開海洋、來到陸地上生活的。 這就是進化史上著名的“迷失鏈條”。 童話故事中，這種迷失的動物有著美麗的名字——“美人魚”。 不過，隨著一種古怪生物的化石被發現，3億多年前生命從海洋爬上陸地的偉大時刻可能將得到再現。
來之不易 在化石寶庫找了5年
1999年，舒賓和達舒勒帶領著考古小組來到加拿大的埃爾斯莫爾島。 從地理書上得到靈感，他們是被一本地理書上關於埃爾斯莫爾島上有著豐富的泥盆紀岩石的描述吸引而慕名而來的。 在泥盆紀，埃爾斯莫爾島位於地球赤道附近，氣候溫暖。 由於當地泥盆紀岩石保存完好，沒有受到人類文明破壞，也沒有植被覆蓋，比較容易找到化石。 但在遍地化石的地方，古生物學家卻幾年都沒有找到需要的化石，直到2004年，他們終於有了重大的發現， 在一個採石場發現了幾塊保存完好的魚化石。這就是“提克塔利克”。
那是魚吃魚的世界 “那裏有各種各樣的食肉動物——大的小的——‘提克塔利克’是其中最優秀的肉食動物，” 舒賓說，“那是一個魚吃魚的世界，魚類要麼體形大有鋒利的牙齒，要麼小卻披上盔甲。” 古生物學家馬上意識到他們找到了夢寐以求的東西，“提克塔利克”可能是一種魚類， 卻有顯著的陸地動物的特徵，頭部適合抬起，甚至可能是用肺呼吸。 “而更令人驚訝的是，它的胸骨與鰭相連，像四足動物的肢體，你可以感覺到它曾經在地上走來走去。” 一名脊椎動物古生物學家說。
赤道大魚長眠北極 據美國媒體5日報導，美國芝加哥大學古生物學教授尼爾·舒賓 和美國自然科學學會的愛德華·達舒勒教授帶領的一個科學考察小組在加拿大北極圈內、 距離北極966公里的埃爾斯莫爾島發現了幾塊保存完好的魚類骨骼化石。 這些骨骼化石最長的有3米，屬於一種未知的遠古生物。 科學家認為，這種古老的生物生活在3.75億年前位於赤道附近的河流裏，隨後因為板塊運動，
赤道附近的陸地漂移到地球的最北邊，它也就長眠於此。
命名為“大淺水魚” 這種遠古生物有魚的特徵，長有魚鰭、魚鱗，體形也和魚類相似。 不過在仔細檢查後，科學家發現它同時具有陸地生物的特徵。 從胸部長出的鰭由骨骼組成，與原始的陸生動物前臂相似，有趾頭、手腕、手肘和肩膀， 這讓它做一個簡單的伸展動作，就能夠爬到岸邊，也可以通過彎曲前臂在河床爬行。
它還有個扁平的頭部，像現在的鱷魚，頭骨上有鋒利的牙齒，證明它是食肉動物。 它的頭部由頸支撐，這樣頭部就可以自如地轉動。 如果動物長時間離開水面，那麼就需要有堅固的頸部，讓頭部能自由地轉動。 眼睛位於頭頂和頸部起點處。另外，它還有肋骨和其他一些類似四足動物的特徵。
科學家認為，這種新發現的生物屬水棲動物向陸生動物過渡的“中間動物”，是兩棲類動物、爬行類動物、 恐龍、哺乳類動物和人類共同的祖先，並把它命名為“提克塔利克(Tiktaalik)”，這個詞在因紐特人語言中的意思是“大淺水魚”。
是魚也是陸生動物
除了是生物進化論中魚類向四肢動物過渡的重要證據外，科學家認為， “提克塔利克”還有力地駁斥了宗教創世論，此前， 由於一些關鍵的過渡性生物的缺失，削弱了達爾文進化論的可信性。
“這是一種魚，卻驚人地集合了陸地動物的特徵，”舒賓教授說， “這種動物代表了水棲動物到陸生動物的過渡， 我們人類也屬於陸生動物。有時候我們叫它大腳魚。”
舒賓和達舒勒將他們的發現刊登在5日出版的《自然》雜誌上， 他們認為“提克塔利克”是魚石螈和棘螈之間的“仲介”。 掌鰭魚是生活在距今約3.85億年前的一種魚類， 魚石螈則是地球上已知最早生活在陸地上的四足動物， 其歷史可追溯到距今約3.65億年前。而兩者之間的進化物種一直是個空白。 “提克塔利克”定於4月6日至5月初在英國倫敦的科學博物館展出。 科考小組打算今年7月從埃爾斯莫爾島帶回更多化石。
意義非凡---“可以與發現始祖鳥媲美” 古生物學界普遍對這項發現持高度肯定態度。英國自然歷史博物館古生物學家安德魯·米爾納博士表示， 發現保存如此完好動物化石的意義確實不同尋常。 他說 : “這些化石之所以令人驚訝，是因為它包括了一個幾近完整的骨架，可讓科學家從中瞭解動物的進化過程。”
古生物學的“羅塞塔之石” 舒賓教授的學術對手、瑞典烏普薩拉大學的埃裏克·安爾伯格教授 和英國劍橋大學的詹妮弗·克拉克教授分別撰文表示，在此之前， 科學家們也曾發現過生活在泥盆紀晚期的幾種過渡性魚類的化石， 但這種“大腳魚”很明顯是“魚和陸地四足動物”之間的“聯繫紐帶”，一種“過渡形式”。 因此，這項發現在一定程度上可以與發現始祖鳥的意義相媲美。
瑞典國家科學基金會古生物學研究所負責人理查·賴恩則說， 這項發現可以說是古生物學的“羅塞塔之石”(法國士兵1799年在埃及挖戰壕時掘出的一塊石碑，破譯了埃及象形文字之謎)， “它是一種模糊兩種生命形態(水生動物和陸地動物)之間區別的化石， 使我們對於生物進化史上的里程碑式事件——從遊動的魚到四處亂走的四足動物之間的進化過程有了全新的理解。”
“過渡形式”反擊“神創論” 學者們認為，這項發現對於論證達爾文的進化論意義尤其重大。 “過渡形式”(或者“中間動物”)是進化論的核心，因為它們精確表明了一種動物能夠變異成另一種動物。 而長期以來，保守的“神創論”者攻擊進化論的最有力武器就是科學家們不能找到證明物種演化的“過渡形式”化石。 他們認為，現在的化石數量比達爾文時代多得多，但很多動物看起來都是各自成形，彼此之間沒有“過渡形式”。 因此，他們堅持說世界是神創造，所謂“進化”根據不存在。
為反擊“神創論”，古生物學家一直努力尋找各種“過渡形式”的化石。 但由於“過渡形式”只生活在非常短暫的過渡時期，種類及數量極少。 事實上，多年來只有一種被認為是“過渡形式”的動物——始祖鳥，它標誌著恐龍向鳥的過渡。
黎明 進化簡史 我們是如何長出雙腳的？ ——從魚到人的發現之旅 地球上的生命有太多精彩故事，其中之一是關於我們人類是如何得到雙腳的。 科學家相信，很久很久以前，有一條魚登上了陸地，長出腳，開始走路——這是生命史上最重大的事件之一， 因為那條魚正是所有四足動物(包括人類)的祖先。
但那條魚是怎樣長出腳的，卻是最大的謎題之一，成為進化論面對的一大挑戰。 進化論創始人達爾文說，答案躺在岩石堆裏，在某個地方，一定可以找到某些化石，說明一切。 不幸的是，古老的化石太少了。
尋找泥盆紀的“失落化石” 於是，古生物學家踏遍全世界，對“人類如何獲得雙腳”的追問，變成了對“失落化石”的追尋。 他們需要兩種化石 : 一是最早登上陸地行走的四足動物化石；二是最早長出腳的魚的化石。 找到這兩種化石並進行比較，就能知道魚長腳的過程。
他們的目光鎖定在泥盆紀。 在泥盆紀以前，陸地上沒有行走的動物，而在泥盆紀以後，陸地上到處都是行走的動物，因此四肢的進化一定是在那時發生的。
大發現 : 魚石螈和掌鰭魚 那種魚的化石似乎不難找到。 到19世紀末，科學家發現，活在泥盆紀的掌鰭魚的鰭中具備所有腿骨結構，只是缺少腳和趾。 他們認為，殘暴的泥盆紀太陽將水塘曬得日益乾涸，一些掌鰭魚不得不拖著鰭，“走”上陸地，去尋找深水區。 在此過程中，它們的鰭變成四肢，並長出腳和趾，開始行走。這樣它們就變成了四足動物——我們的祖先。
為證實這一理論，科學家開始努力尋找最早登上陸地的四足動物化石。 20世紀30年代，一群瑞典科學家為此造訪了格陵蘭島，在這趟旅程中，寡言少語的埃裏克·賈維克發現了魚石螈化石。 他用數十年時間完成對這種古生物的分析，證明魚石螈有手指和腳趾，並得出結論 : 當掌鰭魚拖著鰭掙紮登陸之後，它便演化成為最早的四足動物——魚石螈。
過渡形式 : 進化論核心 但立即有人指出，魚石螈不是直接從掌鰭魚進化而來。 魚石螈是完全成形的四足動物，而掌鰭魚儘管有腿骨，卻仍然是魚。 因此，必須找到一種“中間動物”，能顯示從魚向四足動物的轉變的確發生過。 這種動物既能行走，又有一半像魚，亦即達爾文所說的“過渡形式”。
“過渡形式”是進化論的核心，“過渡形式”的化石也是物種演化中最重要的化石，同時也是最罕見的。 它們只生活在非常短暫的過渡時期，數量很少。 事實上，多年來只有一種被認為是“過渡形式”的動物——始祖鳥。
此後的幾十年間，科學家又發現了一些生活在泥盆紀的四足動物化石， 並通過“地質考古”發現“乾旱進化說”不能成立。 事實上，在泥盆紀末期，地表已變得異常濕潤，處處可見沼澤。四足動物的肢體不是用來行走，而是為了在濕地之間移動。
找到一塊微妙的顎化石 但那個謎仍然沒有答案 : 從魚向四足動物的轉變究竟發生過沒有？ 如果發生過，那麼半魚半四足動物這種“過渡形式”到底在哪里？ 於是，古生物學家開始努力尋找“過渡形式”化石，只有找到這“缺失的一環”，才能駁倒“神創論”。
2000年，年輕的生物學家阿柏格在東歐拉脫維亞一家博物館隨機抽取化石樣本。 在一個30年沒有動過的抽屜中，阿柏格發現一塊從未見過的、僅有幾釐米長的顎化石。 通過對比分析，他認為，這就是魚和四足動物之間的“過渡形式”。 其證明方法是把能夠區別魚和四足動物的解剖結構特點輸入電腦，阿柏格發現，掌鰭魚的顎骨在一邊， 泥盆紀四足動物的顎在另一邊，拉脫維亞這塊動物化石的顎在兩者中間。 儘管是絕無僅有的證據，它卻證明由魚向四足動物的演變確確實實發生過。 http://www.uua.cn/vertebratate/show-6291-1.html |
