脊椎动物五类 哪些是恒温动物
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在进化系统中,鸟类是非常均质的一个纲,它可能是由侏罗纪蜥龙类进化而来的一支特
化的体表被覆羽毛、有翼、恒温、卵生并能在空中飞翔的脊椎动物。
生物学特征
(1)和爬行类的共同特征
z皮肤干燥且缺乏皮肤腺。
z羽毛和爬行类的鳞片均是表皮角质层的产物。
z头骨仅有一个枕髁和寰椎相关节。
z都是盘状卵裂,以尿囊作为胚胎的呼吸器官。
z尿液的主要成分是尿酸。
(2)进步性特征
z具有高而恒定的体温。
z心脏分为2心房2心室,血液循环为完全的双循环。
z具有发达的神经系统和感官以及与此相联系的各种复杂的行为。
z具有营巢、孵卵和育雏等完善的生殖行为。
(3)适于飞翔生活的特化性特征
z体形流线型,体表具羽。
z前肢变为翼,后肢具四趾(外形上与其他脊椎动物不同的显著标志;鸟趾的数目及形态变异是鸟类分类学的依据)。
z骨骼轻而多愈合,为气质骨,在运动装置上深刻地反映出对飞翔的适应(如胸骨具龙骨突,锁骨呈“V”字型等)。
z与肺相连的气囊为鸟类所特有。呼吸方式为典型的双重呼吸。
z含氮废物解毒成为尿酸,不必携带大量水作为溶剂。
结构与功能
1.体表被羽(图)
z羽的结构:羽是表皮角质化的产物,与爬行类角质鳞同源。典型羽的结构包括羽根、羽轴和羽枝(每一羽枝又生出许多带钩或带槽的羽小枝,它们互相钩连,使
羽枝形成一坚韧而有弹性的羽片)。
z羽的类型:羽分为3种,即正羽(被覆于体外的大型羽片,分别有飞羽和尾羽。
其中,飞羽和尾羽的形状和数目,是鸟类分类的依据之一)、绒羽(位于正羽下方,
呈棉花状,形成隔热层)和毛羽(杂生在正羽与绒羽之中,基本功能为触觉)。在
飞羽的构成中,又分为初级飞羽(提供推动力)、次级飞羽(产生浮力)和三级及
廓羽(提供光滑的流线型外形)。
z羽的颜色:有2种:即色素沉积和结构色。其功能主要用于伪装、交流、种间识别、求偶、甚至警告。
z换羽:因季节变化,羽毛的定期更换。其生物学意义在于有利于完成迁徙、越冬及繁殖过程。
z羽的保护:以喙将尾脂腺分泌物油脂涂抹在羽毛上以润泽羽毛。
2.骨骼支持与运动系统(图)
z具有轻、细而坚固的骨骼,多为气质骨(中空,并充以空气的骨骼)。
z中轴骨多处愈合形成坚固支架:头骨骨片愈合形成大的颅腔和眼窝;脊柱中最后一个胸椎、全部腰椎、荐椎和部分尾椎愈合成综荐骨;部分尾椎愈合形成尾综骨;
椎肋后缘各具一个钩状突,搭在后一肋骨上,构成坚固的胸廓;胸骨在腹中线处
隆起形成龙骨突。
z颈部长且高度灵活。颈椎椎体马鞍型,为鸟类所特有。
z四肢的带骨:(1)前肢变为翼。主要变化在腕、掌、指部,骨片多愈合或消失,仅留2、3、4指,指端无爪。腕、掌、指部着生初级飞羽,尺骨上着生次级飞羽,而形成翼。(2)具V型锁骨(叉骨),为鸟类所特有。(3)后肢骨片愈合、简化、加长。(4)腰带与脊柱综荐骨愈合,形成开放式骨盆。
z背部肌肉退化,颈部肌肉发达。
z胸肌(胸大肌和胸小肌)发达(图)。
z后肢肌肉发达:肌体部分集中于躯体的中心部分,并以伸长的肌腱“远距离”操纵肌体运动;具有适宜于树栖握枝的肌肉(栖肌、贯趾屈肌和腓骨中肌)。
z具有特殊的鸣管肌肉,可支配鸣管改变形状而发出多变的声音或鸣啭。
z鸟类的颌肌、前后肢肌和鸣肌,常作为研究鸟类分类学的依据。
3.高效的双重呼吸系统
鸟类具有独特的肺和气囊而构成高效的呼吸器官,并具有独特的双重呼吸方式而满足鸟
类飞翔时高的耗氧量和代谢水平。
z肺:是一个由各级支气管形成的彼此吻合的密网状管道系统。具体构成为:气管—左右支气管(初级支气管)—次级支气管—三级支气管—微支气管。分支彼此
吻合,外围分布丰富的毛细血管。
z气囊:是呼吸辅助系统(同时还具有减少身体比重、减少脏器间摩擦、调节体温等功能),由单层上皮细胞膜围成,无气体交换功能,共4对半,位于体壁与内脏
之间,分为后气囊(腹气囊和后胸气囊,与中支气管相连接)和前气囊(锁间气
囊、颈气囊、前胸气囊,与次级支气管相连接)。
z双重呼吸(无论在吸气或呼气时均有新鲜空气进入肺部进行交换的呼吸方式)动作:在吸气时一部分新鲜空气经次级支气管直接进入后气囊储存,另一部分空气
最终进入肺的微支气管进行气体交换。呼气时废气经前气囊排出的同时,储存在
后气囊中的新鲜空气再一次进入肺内进行气体交换(图)。
z鸣管:发声器官是位于气管和支气管交界处的鸣管,而不在喉头处。鸣管由半月膜、鸣膜和鸣肌组成。鸣肌的收缩可调节鸣膜的紧张程度而发出不同鸣叫(图)。
4.消化系统(图)
z具有角质喙(喙的形状因食性和生活方式不同而有很大变异)以及相应的轻便的颌骨和咀嚼肌群(与牙齿退化,以吞食方式将食物存贮于消化道内有关)。
z绝大多数鸟类的舌均覆有角质外鞘,舌的形态和结构与食性和生活方式有关。
z口腔内有唾液腺,其主要分泌物是黏液,仅在食谷的燕雀类唾液腺内含有消化酶,z食道具有较大的延展性。在食谷及食鱼鸟类,食道下端常膨大为嗉囊(储存和软化食物)。
z胃分为腺胃(化学性消化)和肌胃(机械性消化)两部分。
z直肠极短,不储存粪便,且具有吸收水分的作用。
z在大肠与小肠交界处着生有一对盲肠,具有吸水作用。
z肛门开口于泄殖腔(保留着类似爬行类的特征)。泄殖腔背方有一特殊腺体,称为
腔上囊,已被公认是一种淋巴组织,同时,它还被用做鉴定鸟类年龄的一种指标。
z消化生理的特点是消化力强、消化过程十分迅速。
z主要的消化腺是肝脏和胰脏,在功能上与其他脊椎动物没有本质的区别。
5.循环系统完善(动静脉血液完全分开、完全的双循环)
z心脏:完全地分为4室,即左、右心房和左、右心室,静脉窦完全消失,右心房与右心室间的瓣膜为肌肉质构成,此点与其他陆栖脊椎动物不同。多氧血和缺氧血在
z心脏得以完全分开。
z动脉系统:继承了爬行动物的特点,但左侧体动脉弓消失,由右侧体动脉弓将左心室发出的血液输送到全身。
z静脉系统:基本与爬行动物相似,但有2个特点:即肾门静脉退化;具尾肠系膜静脉(为鸟类所特有)。
6.体液的调节和排泄
z胚胎期为中肾,成体行使泌尿功能的为后肾。肾小球数目多,肾小管简单,其中髓袢较短或缺失。
z排泄物以尿酸为主,无膀胱。
z排泄器官重吸收水分的功能较强,尿中水分很少,排泄物随粪便随时排出。
z海生的以及干旱盐碱地区的鸟类发展了肾外排盐结构,即盐腺。
7.神经系统
z新脑皮的发展程度仍停留在爬行类水平上。
z小脑极为发达。
z大脑的纹状体(鸟类复杂本能行为和学习行为的中枢)极为发达,而使大脑体积增大。
z中脑视叶发达,大脑嗅叶退化。
z有12对脑神经,但第11对(副神经)不甚发达。
8.感觉器官
z视觉:眼极大,动眼肌肉缺失。视觉调节方式为双重调节(改变角膜凸度和晶体凸度)。视网膜上视锥细胞数量极多,密度大,有极强的分辨物象和色彩的能力。
鸟眼有较强大的外部保护,除眼睑外,还有发达的瞬膜,巩膜前还有巩膜环等(图)
化的体表被覆羽毛、有翼、恒温、卵生并能在空中飞翔的脊椎动物。
生物学特征
(1)和爬行类的共同特征
z皮肤干燥且缺乏皮肤腺。
z羽毛和爬行类的鳞片均是表皮角质层的产物。
z头骨仅有一个枕髁和寰椎相关节。
z都是盘状卵裂,以尿囊作为胚胎的呼吸器官。
z尿液的主要成分是尿酸。
(2)进步性特征
z具有高而恒定的体温。
z心脏分为2心房2心室,血液循环为完全的双循环。
z具有发达的神经系统和感官以及与此相联系的各种复杂的行为。
z具有营巢、孵卵和育雏等完善的生殖行为。
(3)适于飞翔生活的特化性特征
z体形流线型,体表具羽。
z前肢变为翼,后肢具四趾(外形上与其他脊椎动物不同的显著标志;鸟趾的数目及形态变异是鸟类分类学的依据)。
z骨骼轻而多愈合,为气质骨,在运动装置上深刻地反映出对飞翔的适应(如胸骨具龙骨突,锁骨呈“V”字型等)。
z与肺相连的气囊为鸟类所特有。呼吸方式为典型的双重呼吸。
z含氮废物解毒成为尿酸,不必携带大量水作为溶剂。
结构与功能
1.体表被羽(图)
z羽的结构:羽是表皮角质化的产物,与爬行类角质鳞同源。典型羽的结构包括羽根、羽轴和羽枝(每一羽枝又生出许多带钩或带槽的羽小枝,它们互相钩连,使
羽枝形成一坚韧而有弹性的羽片)。
z羽的类型:羽分为3种,即正羽(被覆于体外的大型羽片,分别有飞羽和尾羽。
其中,飞羽和尾羽的形状和数目,是鸟类分类的依据之一)、绒羽(位于正羽下方,
呈棉花状,形成隔热层)和毛羽(杂生在正羽与绒羽之中,基本功能为触觉)。在
飞羽的构成中,又分为初级飞羽(提供推动力)、次级飞羽(产生浮力)和三级及
廓羽(提供光滑的流线型外形)。
z羽的颜色:有2种:即色素沉积和结构色。其功能主要用于伪装、交流、种间识别、求偶、甚至警告。
z换羽:因季节变化,羽毛的定期更换。其生物学意义在于有利于完成迁徙、越冬及繁殖过程。
z羽的保护:以喙将尾脂腺分泌物油脂涂抹在羽毛上以润泽羽毛。
2.骨骼支持与运动系统(图)
z具有轻、细而坚固的骨骼,多为气质骨(中空,并充以空气的骨骼)。
z中轴骨多处愈合形成坚固支架:头骨骨片愈合形成大的颅腔和眼窝;脊柱中最后一个胸椎、全部腰椎、荐椎和部分尾椎愈合成综荐骨;部分尾椎愈合形成尾综骨;
椎肋后缘各具一个钩状突,搭在后一肋骨上,构成坚固的胸廓;胸骨在腹中线处
隆起形成龙骨突。
z颈部长且高度灵活。颈椎椎体马鞍型,为鸟类所特有。
z四肢的带骨:(1)前肢变为翼。主要变化在腕、掌、指部,骨片多愈合或消失,仅留2、3、4指,指端无爪。腕、掌、指部着生初级飞羽,尺骨上着生次级飞羽,而形成翼。(2)具V型锁骨(叉骨),为鸟类所特有。(3)后肢骨片愈合、简化、加长。(4)腰带与脊柱综荐骨愈合,形成开放式骨盆。
z背部肌肉退化,颈部肌肉发达。
z胸肌(胸大肌和胸小肌)发达(图)。
z后肢肌肉发达:肌体部分集中于躯体的中心部分,并以伸长的肌腱“远距离”操纵肌体运动;具有适宜于树栖握枝的肌肉(栖肌、贯趾屈肌和腓骨中肌)。
z具有特殊的鸣管肌肉,可支配鸣管改变形状而发出多变的声音或鸣啭。
z鸟类的颌肌、前后肢肌和鸣肌,常作为研究鸟类分类学的依据。
3.高效的双重呼吸系统
鸟类具有独特的肺和气囊而构成高效的呼吸器官,并具有独特的双重呼吸方式而满足鸟
类飞翔时高的耗氧量和代谢水平。
z肺:是一个由各级支气管形成的彼此吻合的密网状管道系统。具体构成为:气管—左右支气管(初级支气管)—次级支气管—三级支气管—微支气管。分支彼此
吻合,外围分布丰富的毛细血管。
z气囊:是呼吸辅助系统(同时还具有减少身体比重、减少脏器间摩擦、调节体温等功能),由单层上皮细胞膜围成,无气体交换功能,共4对半,位于体壁与内脏
之间,分为后气囊(腹气囊和后胸气囊,与中支气管相连接)和前气囊(锁间气
囊、颈气囊、前胸气囊,与次级支气管相连接)。
z双重呼吸(无论在吸气或呼气时均有新鲜空气进入肺部进行交换的呼吸方式)动作:在吸气时一部分新鲜空气经次级支气管直接进入后气囊储存,另一部分空气
最终进入肺的微支气管进行气体交换。呼气时废气经前气囊排出的同时,储存在
后气囊中的新鲜空气再一次进入肺内进行气体交换(图)。
z鸣管:发声器官是位于气管和支气管交界处的鸣管,而不在喉头处。鸣管由半月膜、鸣膜和鸣肌组成。鸣肌的收缩可调节鸣膜的紧张程度而发出不同鸣叫(图)。
4.消化系统(图)
z具有角质喙(喙的形状因食性和生活方式不同而有很大变异)以及相应的轻便的颌骨和咀嚼肌群(与牙齿退化,以吞食方式将食物存贮于消化道内有关)。
z绝大多数鸟类的舌均覆有角质外鞘,舌的形态和结构与食性和生活方式有关。
z口腔内有唾液腺,其主要分泌物是黏液,仅在食谷的燕雀类唾液腺内含有消化酶,z食道具有较大的延展性。在食谷及食鱼鸟类,食道下端常膨大为嗉囊(储存和软化食物)。
z胃分为腺胃(化学性消化)和肌胃(机械性消化)两部分。
z直肠极短,不储存粪便,且具有吸收水分的作用。
z在大肠与小肠交界处着生有一对盲肠,具有吸水作用。
z肛门开口于泄殖腔(保留着类似爬行类的特征)。泄殖腔背方有一特殊腺体,称为
腔上囊,已被公认是一种淋巴组织,同时,它还被用做鉴定鸟类年龄的一种指标。
z消化生理的特点是消化力强、消化过程十分迅速。
z主要的消化腺是肝脏和胰脏,在功能上与其他脊椎动物没有本质的区别。
5.循环系统完善(动静脉血液完全分开、完全的双循环)
z心脏:完全地分为4室,即左、右心房和左、右心室,静脉窦完全消失,右心房与右心室间的瓣膜为肌肉质构成,此点与其他陆栖脊椎动物不同。多氧血和缺氧血在
z心脏得以完全分开。
z动脉系统:继承了爬行动物的特点,但左侧体动脉弓消失,由右侧体动脉弓将左心室发出的血液输送到全身。
z静脉系统:基本与爬行动物相似,但有2个特点:即肾门静脉退化;具尾肠系膜静脉(为鸟类所特有)。
6.体液的调节和排泄
z胚胎期为中肾,成体行使泌尿功能的为后肾。肾小球数目多,肾小管简单,其中髓袢较短或缺失。
z排泄物以尿酸为主,无膀胱。
z排泄器官重吸收水分的功能较强,尿中水分很少,排泄物随粪便随时排出。
z海生的以及干旱盐碱地区的鸟类发展了肾外排盐结构,即盐腺。
7.神经系统
z新脑皮的发展程度仍停留在爬行类水平上。
z小脑极为发达。
z大脑的纹状体(鸟类复杂本能行为和学习行为的中枢)极为发达,而使大脑体积增大。
z中脑视叶发达,大脑嗅叶退化。
z有12对脑神经,但第11对(副神经)不甚发达。
8.感觉器官
z视觉:眼极大,动眼肌肉缺失。视觉调节方式为双重调节(改变角膜凸度和晶体凸度)。视网膜上视锥细胞数量极多,密度大,有极强的分辨物象和色彩的能力。
鸟眼有较强大的外部保护,除眼睑外,还有发达的瞬膜,巩膜前还有巩膜环等(图)
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