第九章 环节动物门(Annelida ) 环节动物在动物演化上发展到了一个较高阶段,是高等无脊椎动物的开始。身体分节, 有疣足和刚毛,运动敏捷;真体腔出现,相应地促进循环系统和后肾管的发生,从而使各种 器官系统趋向复杂,机能增强;神经组织进一步集中,脑和腹神经索形成,构成索式神经系 统。能更好地适应环境,向着更高阶段发展。本门动物约 9000 种,常见有沙蚕、蚯蚓、水 蛭等。 第一节 环节动物的主要特征 一 . 有分节现象 环节动物身体由许多形态相似的体节( metamere)构成,称为分节现象。这是无 脊椎动物在进化过程中的一个重要标志。体节与体节间以体内的隔膜相分隔,体表相 应地形成节间沟,为体节的分界。不仅在体外显示出分节,而且象血管、排泄管、生 殖腺、神经节、消化道等重要内脏器官也按节重复排列。 同律分节 (homonomous metamerism ):除前 2 节和最后 1 节外, 分节类型 其余各节,形态上基本相同。环节动物即为同律分节。 异律分节( heteronomous metamerism):各体节的形态机能明显差 别,身体不同部位的体节完成不同的功能,内脏器官集 中在一定的体节中。如节肢动物。- z 分节的意义:体节的出现使动物的运动更加灵活,而且不同部位的体节进一步出现 功能上的分工,对动物分化中形成头、胸、腹有重要的意义。 二 . 形成真体腔(true coelom ) z 环节动物的体壁和消化管之间有一广阔空间,即为真体腔或称次生体腔(secondary coelom)。 z 从胚胎发育看,是由两个中胚层细胞发育为两团中胚层带。每团裂开,分成成对的 体腔囊,靠近内侧的中胚层和内胚层合为肠壁,外侧的中胚层和外胚层合为体壁, 体腔即位于中胚层的内外层之间。由于该体腔是由中胚层裂开形成,故称为裂体腔。 z 这种体腔在结构上既有体壁中胚层又有肠壁中胚层及体腔膜。 z 真体腔形成的意义:(1 )消化管有了肌肉,增强了蠕动,提高了消化机能。 (2 )真体腔的形成,促进了循环系统、排泄系统、生殖系统的器官 的形成和发展,使动物体的结构进一步复杂,各种机能进一步 完善。 三 . 刚毛( seta)和疣足(parapodium ) z 刚毛和疣足是环节动物的运动器官。 刚毛——上皮细胞内陷形成的刚毛囊中的一个毛原细胞形成的,数目不等。如环毛 蚓的刚毛。 疣足——是体壁向外突出的扁平状物。为海产种类具有,每体节一对。 z 意义:环节动物刚毛和疣足的出现,增强了运动功能,使它们的运动更敏捷、迅速。 四 . 闭管式循环系统 z 环节动物具有较完善的循环系统,由纵行血管和环行血管及其分支血管组成。各血 管以微血管网相连,血液始终在血管内流动,不流入组织间的空隙中,构成了闭管 式循环系统。 z 环节动物循环系统的出现与真体腔的发生有着密切关系。真体腔的发展,使原体腔 (囊胚腔)不断缩小,最后只在心脏和血管的内腔留下遗迹,即残存的原体腔。 z 意义: 血液循环有一定方向,流速恒定,提高了运输营养物质及携氧机能。 五 . 后肾管排泄系统 z 多数环节动物的排泄系统为后肾管,来源于外胚层。实际上是两端开口的管状结构, 数目不定,每体节 1 对或多对,如环毛蚓的每个体节有很多的肾管。 见图。 肾口:开口在体腔内,多细胞的纤毛漏斗。 后肾管结构 排泄管:布满血管。 肾孔(排泄孔):穿过节间膜,开口在下一节的体壁。 z 功能:排泄体腔中的代谢产物,也可排除血液中的代谢产物和水分。 六 . 链状神经系统 z 结构:是由脑(即一对咽上神经节)、咽下神经节、围咽神经环(连接脑和咽下神 经节)以及腹神经索组成。腹神经索在每个体节有一对神经节,成为贯穿全身的链 状神经系统。每个体节的神经节发出 2— 5 条侧神经。 z 意义:神经系统进一步集中,致使动物反应迅速,动作协调。 z 感觉器官发达(多毛类):有眼(感光)、化学感受器、平衡囊等。陆生种类的感觉 器官一般不发达,主要是体表的感觉细胞感受外界刺激。 七 . 担轮幼虫(trochophore ) z 陆生和淡水生活的环节动物为直接发育,无幼虫期。 z 海产种类的个体发生中,经螺旋卵裂、囊胚、原肠胚(内陷法),发育成为担轮幼 虫,再经过变态成为成虫。 第二节 代表动物——环毛蚓( Pheretima) 蚯蚓是常见的一种陆生环节动物,已知约 1800 种。环毛属种类多,我国有 100 多种。 一 . 外部形态 雌雄同体,同律分节,头不明显。 主要结构有:口、刚毛(除 1、 2 节外,每节 1 圈刚毛)、生殖带(第 14—16 节,色暗 肿胀)、雌性生殖孔(1 个,在第 14 体节腹面中央)、雄性生殖孔(1 对,第 18 节腹面 两侧)、纳精囊孔(3 对)、背孔(在背线处)。 二 . 内部构造 1. 体壁及真体腔 角质膜:较薄,由胶原纤维和非纤维层构成,上有小孔。 体壁 上皮:为单层柱状上皮,分泌形成角质膜。有腺细胞、感光细胞、感觉细胞 肌肉层:环肌、纵肌。 壁体腔膜:单层扁平细胞组成。 真体腔广阔,充满液体,被隔膜依体节分隔成小室。 2. 消化系统 消化管纵行于体腔中央,穿过隔膜,管壁肌肉发达,增强蠕动和消化机能。消化管分 化为: 口————咽————食道————砂囊————胃————肠————肛门 分泌酶初 有食道腺, 肌肉发达 初步消化 黄色细胞 步消化 中和酸性物质 内有角质膜 盲肠 1 对. 消化吸收 3. 循环系统 闭管式循环系统,主要结构有( 见图 ): 纵血管: 背血管( 1 条,后向前流动)、腹血管( 条,从前向后流动) 和食道侧血管(2 条) 环血管:心脏 4— 5 对,连背腹血管,可搏动,有瓣膜。从背向腹流动。 微血管 4. 呼吸和排泄 为体表呼吸,皮下有微血管进行气体交换,要求体表湿润(由背孔分泌体腔液)。 排泄器官为后肾管,每节有极多的小肾管。 5. 神经系统 典型的链状神经系统, 见图 6. 生殖和发育 z 雌雄同体,异体受精。生殖系统结构 见图。 雌性生殖系统:1 对卵巢、卵漏斗、输卵管、雌性生殖孔、受精囊 3 对。 z 结构 雄性生殖系统: 2 对精巢囊、精巢、精漏斗、储精囊、输精管、雄性生殖 孔。1 对前列腺,分泌物与精子活动有关。 z 直接发育,无幼虫期。 第三节 环节动物门的分类 环节动物约有 9000 多种,分为多毛纲、寡毛纲、蛭纲 3 个纲。分布在海洋、淡水和陆 地,也有寄生。这 3 个纲的比较见表: 多毛纲 寡毛纲 蛭纲 头部 明显 不明显 不明显 运动 疣足 刚毛 无刚毛和疣足 生殖 无生殖环带 雌雄异体 有生殖环带 雌雄同体 有生殖环带 雌雄同体 发育 担轮幼虫 直接发育 直接发育 习性 海洋生活 大多陆生 多淡水 暂时性体外寄生 一. 多毛纲(Polychaeta ) 绝大多数在海洋中生活,极少数在淡水生活,头部和感觉器官发达,有疣足,雌雄异 体,无生殖环带,发育中有担轮幼虫。已知 6000 多种,常见沙蚕(Nereis )等。 二 . 寡毛纲( Oligochaeta) 无明显头部,体表具刚毛。雌雄同体,异体受精,性成熟时体表产生环带,直接发育。 约有 3000 种,根据生殖腺、环带、刚毛等结构分为 3 个目,常见有各种蚯蚓、颤蚓等。 三 . 蛭纲(Hirudinea ) 俗称蚂蝗,吸人或动物的血。体节数目固定,无疣足和刚毛,雌雄同体,性成熟时有 环带,有口吸盘和后吸盘。约有 500 种,如金线蛭(Whitmaania )。 第四节 环节动物的系统发展 1. 环节动物的起源有 2 个学说: z 认为起源于扁形动物涡虫纲。是根据某些环节动物的成虫和担轮幼虫都具有管细胞 的原肾管,这与扁形动物的由焰细胞构成的原肾管在本质上是相同的。环节动物多 毛类个体发生中卵裂为螺旋式,这与涡虫纲的多肠目相同;环节动物的担轮幼虫与 扁形动物涡虫纲的牟勒氏幼虫在形态上相似;涡虫纲三肠类某些涡虫的肠、神经、 生殖腺等均显有原始分节现象。 z 认为起源于似担轮幼虫式的假想祖先担轮动物。是根据环节动物多毛类在个体发生 中具有担轮幼虫,而且这种假想的担轮幼虫与轮虫动物门的一种球轮虫非常相似。 2. 各纲之间的关系: z 多毛类比较原始。生殖腺由体腔上皮产生,具担轮幼虫。 z 寡毛类可能是多毛类适应穴居或土壤生活的结果,如疣足消失,头部不明显。 z 蛭类与寡毛类的亲缘关系较近。蛭类中棘蛭类的体腔发达,有血管,体前端数体节 有刚毛,这与寡毛类相似;寡毛类中某些寄生性的蛭形蚓,口腔有颚,体末有吸盘, 与蛭类相似。 本章小结 环节动物广泛分布在水中和陆地上。它们两侧对称,有 3 个胚层,身体同律分节,有发 达的真体腔和闭管式的神经系统,体壁形成疣足和刚毛,神经系统为链状神经系统。一般游 泳类的多毛纲头部明显,有眼和触手等感觉器官,是环节动物中最原始的种类;穴居的寡毛 类头部和感觉器官不发达;蛭类的身体有 吸盘,体腔被间质所占据,形成血窦。海洋中的 生活种类都有担轮幼虫期。