1、无脊椎的原生动物有哪些特点?
拼音:wú jǐ zhuī dònɡ wù 无脊椎动物(Invertebrata) 是背侧没有脊柱的动物,其种类数占动物总种类数的95%。它们是动物的原始形式。动物界中除原生动物界和脊椎动物亚门以外全部门类的通称。BBC主持人大卫·阿登堡爵士(Sir David Attenborough)所言:“如果一夜之间所有的脊椎动物从地球上消失了,世界仍会安然无恙,但如果消失的是无脊椎动物,整个陆地生态系统就会崩溃。” 一切无脊柱的动物,占现存动物的90%以上。分布于世界各地,在体形上,小至原生动物,大至庞然巨物的鱿鱼。一般身体柔软,无坚硬的能附着肌肉的内骨骼,但常有坚硬的外骨骼(如大部分软体动物、甲壳动物及昆虫),用以附着肌肉及保护身体。除了没有脊椎这一点外,无脊椎动物内部并没有多少共同之处。无脊椎动物这个分类学名词以前用于与脊椎动物(该词至今仍为一个亚门的名称)相对,但在现代分类法上已经不用。 【分类情况】编辑本段 ·分类依据 ①无脊椎动物的神经系统呈索状,位于消化管的腹面;而脊椎动物为管状,位于消化管的背面。 ②无脊椎动物的心脏位于消化管的背面;脊椎动物的位于消化管的腹面。 ③无脊椎动物无骨骼或仅有外骨骼,无真正的内骨骼和脊椎骨;脊椎动物有内骨骼和脊椎骨。 1822年J.-B.de拉马克将动物界分为脊椎动物和无脊椎动物两大类。1877年德国学者E.海克尔将柱头虫、海鞘、文昌鱼等动物与脊椎动物合称脊索动物门,与无脊椎动物的各门并列,把脊椎动物在分类系统中降为脊索动物门中的一个亚门,与半索动物亚门(柱头虫),尾索动物亚门(海鞘)和头索动物亚门(文昌鱼)并列。70年代以来半索动物已独立成门,由于后3个类群属于无脊椎动物范畴,这样无脊椎动物实际上包括了除脊椎动物亚门以外所有的动物门类,是动物学中的一个一般名称,而不是正式的分类阶元。 ·种类划分 无脊椎动物的种类非常厐杂,现存约100余万种(脊椎动物约5万种),已绝灭的种则更多。它包括的门数因动物学的发展而不断增加。由于对动物的各个方面研究得愈加详尽,人们对其彼此间亲缘关系的认识也愈加深入,因而各门的分类地位常有更动。 无脊椎动物中的门编辑本段 现在一般把动物界分为十门 包括 原生动物门 多孔动物门 腔肠动物门 扁形动物门 线形动物门 环节动物门 软体动物门 节肢动物门 棘皮动物门 脊索动物门有: 尾索,头索,脊索,脊椎动物四个亚门.除脊椎动物亚门外其它的便都是无脊椎动物 【形态特征】编辑本段 无脊椎动物多数体小,但软体动物门头足纲大王乌贼属的动物体长可达 18米,腕长11米,体重约 30吨。无脊椎动物多数水生,大部分海产,如有孔虫、放射虫、钵水母、珊瑚虫、乌贼及棘皮动物等,全部为海产,部分种类生活于淡水,如水螅、一些螺类、蚌类及淡水虾蟹等。蜗牛、鼠妇等则生活于潮湿的陆地。而蜘蛛、多足类、昆虫则绝大多数是陆生动物。无脊椎动物大多自由生活。在水生的种类中,体小的营浮游生活;身体具外壳的或在水底爬行(如虾、蟹),或埋栖于水底泥沙中(如沙蚕蛤类),或固着在水中外物上(如藤壶、牡蛎等)。无脊椎动物也有不少寄生的种类,寄生于其他动物、植物体表或体内(如寄生原虫、吸虫、绦虫、棘头虫等)。有些种类如蚓蛔虫和猪蛔虫等可给人音带来危害。 【身体结构】编辑本段 【运动系统】 运动系统包括身体支撑和前进两部分。 ·骨骼 无脊椎动物没有脊椎动物那一根背侧起支撑作用的脊柱和狭义的骨骼。广义的骨骼包括外骨骼,(保护作用,不使水分蒸发)内骨骼和水骨骼三种。而无脊椎动物拥有的正是这三种骨骼。 外骨骼指的是甲壳等坚硬组织,如蜗牛的壳,螃蟹的外壳,昆虫的角质层都属于外骨骼。 内骨骼存在于脊椎动物,半脊椎动物,棘皮动物和多孔动物中,在内起支撑作用。多孔动物的内骨骼并不是中胚层起源的。棘皮动物的内骨骼是由CaCO3和蛋白质组成的,这些化学物晶体按同一方向排列。 水骨骼是动物体内受微压的液体(无体腔动物的扁形动物也不例外!)和与之拮抗的肌肉,加上表皮及其附属的角质层的总称。无脊椎动物的主要骨骼形式。除了上述的软体动物,棘皮动物和节肢动物外的其他无脊椎动物都拥有水骨骼。 ·运动 无脊椎动物的运动方式有多种: 借助纤毛的摆动前进 没有刚毛,没有环形肌的线形动物通过两侧纵肌的交替收缩实现的蛇行 有刚毛有环形肌有纵肌的蚯蚓的蠕动。这是通过不同节段纵,环肌肉交替收缩实现的 在海底沉积物中,通过膨胀身体某节段实现固定,身体的另外部分收细前钻的星虫 有爪动物的爬行 昆虫的飞行 (只是少数) 【排泄系统】 并不是所有的无脊椎动物都有排泄器官的。例如扁形动物,它们靠的是位于下表皮向内伸出的表皮突起的排泄细胞完成排泄的。而无脊椎动物常见的排泄器官则是原肾管和后肾管。 【神经系统】 无脊椎动物的神经系统没有脊椎动物那么复杂多样。从最原始的神经细胞,到神经细胞集合成为神经节,到后来大脑的形成。其形式由弥散的神经网到有序的神经链,到中枢和梯状神经系统的出现,也经历了一个由简单到复杂的过程。 感觉器官由刺胞动物的感觉棍(有视觉和重力觉),经过扁形动物头部神经细胞群集形成的“眼”,到昆虫的复眼和头足动物,例如乌贼的眼(是由外胚层形成的!),分辨率不断上升。这更有利于动物逃避敌害和捕食。 【消化系统】 刺胞动物是桶形的,口和肛门是同一个开口。其消化系统被称为胃管系统(Gastrovaskularsystem),它和扁形动物分支的肠一样,行使消化和运输功能,因为它们没有循环系统。 内寄生的线形动物厂已经退化,它们靠头节吸取宿主小肠内的营养。 而大部分的真后生动物动物都有贯穿身体全长的消化管道,以及与之配合的消化腺和循环系统,行细胞外消化。消化管道通常由:口,咽,食道(有如蚯蚓者,它还有膨大的嗉囊),(肌肉)胃,肠和肛门。而双壳纲动物甚至用鳃过滤食物。 【循环系统】 无脊椎动物不一定有循环系统,例如上述的刺胞动物,扁形动物,缓步动物和线形动物。而有循环系统的动物,又有如软体动物的开放式循环系统(头足动物的循环系统有向闭合式的趋向)和环节动物的闭合循环系统。在昆虫和蜘蛛等动物身体里有的是血淋巴。 循环系统的任务是运输。它将呼吸系统里的氧气和消化系统的营养物质运输到身体的其他地方,而将代谢废物运输到排泄器官。 【呼吸器官】 无脊椎动物和其他生物一样,需要氧化能源物质获得能量,这个过程需要呼吸系统提供氧气。无脊椎动物最常见的呼吸器官是鳃。但昆虫的呼吸器官却是气管,它们开口于体表的可关闭的气门(Stigmen),往体内不断细分,不经过循环系统直接将氧气运输到细胞的线粒体旁边,非常有效的一套呼吸系统。 【生殖情况】编辑本段 无脊椎动物的繁殖形式多样。首先分为有性跟无性两种。有些动物,如刺胞动物和寄生虫线形动物,有世代交替现象。如果动物是雌雄同体,还会出现自体交配现象。 无性生殖常见的形式是出芽生殖。见于刺胞动物的无性世代。 有性生殖的特点是,生殖通过生殖细胞的结合完成。而生殖过程可以是由一者单独完成,但更常见是两个个体通过各自提供不同的交配类型的生殖细胞去共同完成。前者见于猪肉绦虫,它后部性成熟的体节会受精于后一节体节。蚯蚓也会偶尔看到自身交配现象。 两个个体交配时,双方通常分别是雌雄异体的一方,(蚯蚓、蜗牛虽是雌雄同体,但它们的交配时却只扮演一种性别角色)。无脊椎动物的交配形式可谓千奇百怪。蚯蚓交配双方利用生殖带(Clitellum)分泌的液体粘在一起。一方的生殖带正对另一方生殖孔。一方的精子从雄性生殖孔排出,顺着自身体表的自己精子沟到达对方精子袋(Receptaculum seminis)中被储存,等待与对方的卵子受精。 雄性蝎子有一个特殊的生殖器官,叫精囊(Spermatophore),内藏精子。它通过分泌物将精囊粘着在地上。雄蝎子与雌蝎子跳求爱舞,先用尾部扫动地面,引起雌蝎子注意。然后两者双螯相抵,互相牵拉。雄蝎子会用毒针蜇一下雌蝎子,并释放少量毒素,以麻痹迷魂雌蝎子。然后雄蝎子播下精囊,牵拉雌性蝎子,使之腹部的生殖部位与精囊开口接触,获得精子。雌性在交配过程中会尝试吃掉雄性蝎子。 而雄马陆将精囊放置在高处,然后离开。雌马陆后来会发现精囊并取走,然后发生受精过程。 环节动物的多毛纲,会使用裂殖生殖(Schizogamie),即是脱离含有生殖细胞的身体部分,使之在水中完成受精。蜗牛身上有含CaCO3的“爱情之箭”。交配双方通过数次前戏,就是互相磨蹭(中途会因疲倦而休息),双方达到兴奋状态。然后向对方射出“爱情之箭”,达到高潮,交换生殖细胞。 世代交替,以钵水母为例,水母(Mesa)会通过精卵融合的有性生殖方式,生育出水螅(Polyp)。水螅然后经过无性生殖,即旁支出芽分裂,经过叠生体和蝶状幼体阶段再次成为水母。 【发展历史】编辑本段 地球上无脊椎动物的出现至少早于脊椎动物1亿年。大多数无脊椎动物化石见于古生代寒武纪,当时巳有节肢动物的三叶虫及腕足动物。随后发展了古头足类及古棘皮动物的种类。到古生代末期,古老类型的生物大规模绝灭。中生代还存在软体动物的古老类型(如菊石),到末期即逐渐绝灭,软体动物现代属、种大量出现。到新生代演化成现代类型众多的无脊椎动物,而在古生代盛极一时的腕足动物至今只残存少数代表(如海豆芽)。 【笔石介绍】编辑本段 无脊椎动物笔石是奥陶纪最奇异而特殊的类群,自早奥陶世开始,即已兴盛繁育,广泛分布,有的固着,有的匍匐,有的游移,有的漂浮。奥陶纪的笔石主要是正笔石目的科属,如对笔石(DIDYMOGRAPTUS)、叶笔石(PHYLLOGRAPTUS)、四笔石(TETRAGRAPTUS)、栅笔石(CLIMACOGRPTUS)等。 【相关学科】编辑本段 动物学的一个分支学科。在动物分类中,根据动物身体中有没有脊椎骨而分成脊椎动物和无脊椎动物两大类。研究无脊椎动物的分类、形态、生理特点、地理分布、繁殖、进化等的科学,叫无脊椎动物学。无脊椎动物学中包括:原生动物学、蠕虫学、昆虫学、软体动物学、甲壳动物学等。
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2、无脊柱动物包括爬行动物吗
如图生物进化树
3、学习任务古脊椎动物特征及化石鉴定
【任务描述】 ①了解脊椎动物特征,熟悉脊椎动物亚门各纲特征;②掌握脊椎动物化石常见类型;③了解脊椎动物化石在地层古生物研究中的作用。
一、脊椎动物特征
脊椎动物是脊索动物门的3个亚门之一,另外两个亚门是尾索动物亚门和头索动物亚门。脊椎动物的主要特征:①头部显著分化,脑和感觉器官有更完善的发展,也称有头类。②身体背侧具有脊索,少数类群脊索终身存在,大部分类群脊索仅存在于胚胎期,成年后被脊柱所代替。③骨骸发达,可区分为头骨,脊柱和附肢骨等。④咽腔侧壁上有成对鳃裂,鳃裂外围无围鳃腔。⑤心脏肌肉质,腹位;循环系统闭管型。⑥肾管组合成的肾脏,有专司排泄的输尿导管。⑦雌雄异体,有性生殖。
脊椎动物亚门各类化石代表及现生种类均繁多,通常依据脊椎动物的骨骼构造、活动方式、生殖特点、胚胎发育的变化等可将其分为九个纲(表2-5)。
表2-5 脊椎动物亚门的分类及主要特征简表
(据孙跃武等,2006)
脊椎动物最早出现于寒武纪直到现在,泥盆纪为鱼类的时代,石炭纪至二叠纪为两栖类时代,中生代为爬行类时代,新生代为鸟类和哺乳类的时代(图2-49)。
图2-49 脊椎动物亚门各纲的地史分布
(据Colbert,1980)
二、鱼形动物
(一)鱼形动物的一般特征及鱼体各部度量
鱼形动物包括全部水生、冷血、鳃呼吸、自由活动的脊椎动物。它们身体多呈纺锤形,不具五趾的肢骨,而具发育的鳍,其中背鳍、臀鳍和尾鳍位于身体的对称面上,因不成对,统称奇鳍。胸鳍及腹鳍成对在身体左右两侧,统称偶鳍。鳍内有骨质棘,称鳍棘。鳍在身体的部位及相互关系,鳍刺及鳍条的排列情况,对鉴定鱼类化石有重要意义。鱼体各部名称及度量如图2-50所示。
图2-50 鱼类形态
◎尾鳍:是鱼类重要的运动器官,也是分类和鉴定的重要根据之一。根据鱼的尾部脊柱延伸状况和尾鳍形态及对称性等,可将尾鳍划分为3种类型(图2-51)。
◎鳞:多数鱼类体表披鳞,有保护作用,一般可分为4种(图2-52):①楯鳞,外形似盾,基板部分埋于皮层内,尖锥状小棘突出体外;②硬鳞,多为菱形,厚板状,表面具珐琅质层;③圆鳞,为骨质鳞,表面无珐琅质,可见同心状生长线纹;④栉鳞,也是一种骨质鳞,只是鳞片表面具小棘,后缘具小锯齿。
图2-51 鱼尾鳍类型
图2-52 鱼鳞类型
(二)鱼类的演化与陆生四足动物的起源
一般认为,现代各种鱼类是由盾皮鱼纲(Placodermi)发展演化而来的。该类化石发现于志留纪后期地层中,繁盛于泥盆纪,因具成对鼻孔、颌及偶鳍,从而增强了盾皮鱼类的感觉、取食和运动的能力。泥盆纪时,由于地壳运动,古地理环境发生巨变,原在淡水栖息的鱼类,有的不能适应炎热干旱的环境而逐渐绝灭,也有部分由陆地水域被迫迁居海中。盾皮鱼的一支演变出早期软骨鱼类即是淡水鱼类迁到海洋生活的代表;另一支为适应干旱的环境,体内长出一对囊状突起,司原始肺脏的功能,代替鳃的作用,因此演变为早期的硬骨鱼类。
硬骨鱼纲的肺鱼类,总鳍鱼类中的扇鳍鱼类具内鼻孔及肉质偶鳍,能够在环境多变的淡水水域中生活。过去认为总鳍鱼类是陆生四足动物的祖先,但近年来新的资料表明,两栖类不一定从总鳍鱼类演化而来,有人重提肺鱼类可能是有足两栖类的祖先。总之,陆生四足动物的起源问题还有待解决。
三、两栖纲
两栖类是水陆两栖的动物,一生中有变态过程。两栖类在身体结构及机能上发生了许多重大变革:①由用鳃呼吸转变为用肺呼吸,但幼虫在水中生活时仍用鳃呼吸;②早期类型体外被盖骨甲或坚硬的皮膜,以防止水分过分蒸发;③以四肢支持身体并司运动,其尾主要起平衡作用;④繁殖方式上,以水中产卵为主,部分是在潮湿地方产卵,卵孵化后,幼虫仍需在水中生活。
最古老的两栖类化石为晚泥盆世的鱼石螈,其身体侧扁,有一条鱼形的尾鳍,它的头骨和牙齿的结构都和总鳍鱼很相似,但是它们已经长出四肢,脊椎上也已经长出了允许脊柱弯曲的关节突,前肢的肩带与头骨已失去连接并能活动,已属两栖类范畴(图2-53)。我国两栖类化石发现较少,保存完整和良好的有山东临朐中新世地层中的玄武蛙。
图2-53 鱼石螈 (Ichthyostega stensiovi)
(据何心一等,1993)
四、爬行纲
爬行类比两栖动物更进步,是真正的陆生四足动物,最先能在陆地上繁殖,这是因为爬行类的卵中有了能防止胚胎中水分蒸发的羊膜,卵可以在陆地上孵化,幼虫不再变态,在羊膜卵内有羊水能供给胚胎发育的养分,因此爬行类摆脱了在水中繁殖的束缚,而向陆地发展。
根据爬行动物头骨上的颞颥孔的有无、多少及相对位置来分类。颞颥孔位于头骨后部(眼眶后方),用以容受和扩大颌肌,增强咬嚼的能力。颞颥孔一般可分四种类型(图254)。
图2-54 爬行类头骨颞颥孔类型
(据Romer,1966,改绘)
依据颞颥孔类型可将爬行动物分为四个亚纲,无孔亚纲、下孔亚纲、上孔亚纲和双孔亚纲。爬行类出现于晚石炭世,二叠纪增多,全盛于中生代,所以中生代又称为“爬行类时代”。中生代末大多数爬行类绝灭,仅少数种类残留到现代,如龟、鳄、蜥、蛇等。爬行类在中生代最繁盛的门类是恐龙类,一般身体庞大,四足或两足行走,肉食和植物食性都有,最早出现于中晚三叠世,到白垩纪末全部绝灭。
五、鸟纲
鸟类是脊椎动物进化系统上从爬行类发展出去的一个旁支,适应于飞行,鸟类不是唯一能飞行的脊椎动物,但它对飞行的适应是最成功的。为适应飞行的需要,它的骨骼变得中空而轻,髓腔大,前肢变为翼,身披羽毛,心脏分隔完全,恒温等。
鸟类起源于爬行动物,但其直接祖先尚未查明。最早的鸟类化石产于德国巴伐利亚索仑霍芬晚侏罗世地层中的始祖鸟(图2-55),其特点是除具有羽毛外,其余骨骼特点均与爬行类一致,如有尾,有牙,前肢末端仍具爪等。现在一般认为始祖鸟不是现代鸟类的直接祖先,只是进化中的一个侧支,真正鸟类的祖先可能出现得更早。我国新疆、甘肃的白垩纪、青海的始新世地层发现过零星的鸟骨化石。1996 年,我国辽西侏罗世地层中采到一块珍稀鸟类化石,取名中华龙鸟,也同时具有鸟类和爬行类特点,所以有人认为它是一只恐龙,不管它是鸟还是恐龙,至少也是鸟类起源于爬行类的有力证据。
图2-55 始祖鸟 (Archaeopteryx siemensii)
(据成都地院,1981)
六、哺乳纲
哺乳动物是脊椎动物中最高等的一个纲,具有更高的适应环境能力。恒温,胎生,哺乳,脑发达,牙齿分化,头骨中具有较大的脑腔,四肢骨由肩带和腰带与脊椎相接。
哺乳动物的牙齿是其硬体中最坚硬的部分,易保存为化石,其组合形态随动物食性不同而多变化,因此,对分类具有极为重要的意义。哺乳动物的牙齿一般分化为门齿(I)、犬齿(C)、前臼齿(P)、臼齿(M)四种,牙齿类型通常以齿式来表示,其公式为:
地层古生物基础
前臼齿和臼齿合称为颊齿,根据其形态和食性关系大致可分三种类型:①切尖型,食肉动物;②脊齿型,食草动物;③瘤齿型,杂食动物(图2-56)。
图2-56 哺乳动物颊齿的主要类型
(据何心一等,1993)
(a)侧视;(b)齿冠面;P.前臼齿;M.臼齿
七、人类的起源与演化
这里的人类起源指的是人类怎样由古猿演化而来。是否习惯性地以两足直立行走作为主要的行动方式,是目前学术界通常采纳的区分人类和猿类的标准。能否制造工具已不再是区别标准。人猿分界的重新划分,使得能够两腿直立行走,但还不会制造工具的南方古猿等进入到了人的范畴。截至2000年的化石资料,从南方古猿到现代人,人类的演化大致经历了以下4个阶段:南方古猿、能人、直立人和智人(图2-57)。
(一)南方古猿
440万~100万年前,主要分布在非洲南部和东部,以具有粗壮的颌及厚层珐琅质的齿为特征,能够两足直立行走。南方古猿在形态上具有猿和人的镶嵌特征,身高1.3 m以上,脑量400~500 mL。南方古猿至少包括了9种类型,其中以1994年公布的发现于埃塞俄比亚距今440万年的南方古猿始祖种最为古老。著名的“露西”属于南方古猿阿法种,是迄今发现的最为完整的古人类骨骼之一(保存了40% 的骨骼),生存年代约为350 万年前。
(二)能人
250万~160万年前,其主要特点是头骨壁薄,眉脊不明显,脑量500~700mL,比南方古猿明显扩大,颊齿,特别是前臼齿比南方古猿非洲种窄,下肢骨明显显示两足直立行走的特征,手骨表明其拇指和其他四指能够对握,但还不是很精确。能人最著名的化石代表是发现于肯尼亚的1470号头骨,该头骨比任何南方古猿的头骨都要进步,脑容量可达775mL,肢骨基本上和现代人相似,地层年龄测定为190万年左右。与能人同时发现的还有不少石器,典型的石器是用砾石制成的砍砸器,这种石器文化被称为奥杜韦文化。
图2-57 人科演化树
(据Mader,1998)
(三)直立人
生活年代大致定在距今180 万~30 万年之间的旧石器时代早期,在亚、欧、非洲等地都有发现。直立人的名称是根据其下肢骨能够采取直立的姿势而来,但并不表示他是最早直立行走的人。直立人最早由杜布瓦1892年发现于印尼的爪哇,其大腿骨后部有股骨脊,表明已能直立行走,但当时由于没有发现共生的石器,其是否属于古人类化石一直受到很多人的质疑,直到我国周口店北京猿人的发现,这一问题才得到解决。我国已发现的直立人化石比较多,有云南元谋人、陕西蓝田人、北京猿人、南京汤山人等。
(四)智人
在分类上属于人属智人种,包括化石智人和现生智人,从解剖学上区分,智人可分为早期智人和晚期智人两类。
◎早期智人:生活于距今20万~10万年期间,发现于非洲、欧洲及亚洲,具有大脑壳,前臼齿及臼齿窄,脸平、头骨薄,骨骼纤细,脑量已达现代人水平等特点。早期智人代表是尼安德特人,简称尼人,发现于德国尼安德特河谷。尼人的主要特征包括强壮的身体,指、趾短,前牙、鼻子大,大鼻子可能是对寒冷的更新世气候的适应。尼人可能直接从直立人演化而来,保存在胳膊中的DNA研究结果表明,尼人祖先在60万年前就从演化主线上分离出来,但在演化上最终走进了死胡同,为晚期智人所代替。我国的早期智人化石有广东的马坝人、湖北的长阳人、山西的丁村人、辽宁的金牛山人、陕西的大荔人等。早期智人制造的石器已经有了很多改进,能够狩猎巨大的野兽,能用兽皮当作粗陋的衣服,不仅会使用天然火,而且可能已会取火。
◎晚期智人:在形态上已非常像现代人,出现的时间约为10万年前,与早期智人的区别是前额高,脑壳短、高,骨骼轻薄。晚期智人化石最早发现于1868年法国的克罗马农村,称克罗马农人,主要生活在旧石器时代晚期,距今约3.8万年,身材高大,颅骨的高度增大,额部隆起,有明显突出的下颌,前臂比上臂长,小腿比大腿长,脑很发达,有相当的智慧。我国的晚期智人化石包括广西的柳江人、四川的资阳人、内蒙古的河套人和北京周口店的山顶洞人等。在晚期智人阶段,除了石器比早期智人加工精细外,还有不少骨器、角器,以及用石头或骨角制成的长矛等复合工具,已有相当好的捕鱼技术,能够摩擦取火。
八、技能训练——常见脊椎动物化石鉴定
(一)目的和要求
(1)对脊椎动物各纲化石保存特点有进一步了解,如鱼类的完整骨骼、鱼鳞、甲片,哺乳纲的牙齿等。
(2)通过化石标本、各种有代表性的模型、挂图、幻灯片、照片的观察进一步理解脊椎动物各纲演化关系。
(二)使用仪器、工具、用品
多媒体设备,双目实体显微镜,放大镜(15~20 ×),实验报告,化石标本。
(三)实习报告要求
每人至少观察5块标本,选3块标本作图并描述主要构造特征。
(四)鉴定内容
主要鉴定鱼类化石,重点观察鱼尾形态、鱼鳞形态及腹背鳍的发育。
1.盾皮纲
化石多为头和躯干的甲片。
Wudinolepis Chang,1965 (武定鱼)(图2-58):个体小,头甲和躯甲的背、侧壁均具左右对称,排列规则的棱脊骨片。中泥盆世。
图2-58 Wudinolepis (武定鱼)
2.棘鱼纲
鳍棘及中间棘常保存为化石。
Sinacanthus Pan,1957 (中华棘鱼)(图2-59):鳍棘大,扁平,长而宽,末部显著弯曲,形成尖刀状,其上布满细长的纵脊及沟痕,相互平行,并与棘的弯曲一致,大部分向末端聚合。早泥盆世。
图2-59 Sinacanthus (中华棘鱼)
胸棘印模,× 1.5
图2-60 Heliooprion (旋齿鲨)
× 1.4,P1
3.软骨鱼纲
多保存尾牙齿、鱼鳍河粪化石。
Heliooprion Karpinsky,1899 (旋齿鲨)(图2-60):牙齿在上、下颌左、右两块颌骨接合处向下、向内卷曲成环圈状,二叠纪—三叠纪。
4.硬骨鱼纲
硬骨鱼纲可保存完整的骨架和鳞片化石。研究时头骨,鳍和尾部特征最重要。
Lycoptera MulIer,1848 (狼鳍鱼)(图2-61):头大,眼大,眶上骨一块,眶上感觉沟止于顶骨;具颞孔,齿骨一块,牙齿排列成行,前鳃盖骨的下支较上支宽大,下鳃盖骨很小;椎体呈筒状,中部略收缩;胸鳍大,内侧有一粗大而不分节的鳍条。晚侏罗世。
5.总鳍鱼亚纲
Osteolepis Valenciennes et Pentland,1829 (骨鳞鱼)(图2-62):体呈纺锤形,表面歪尾型,有尾上叶。齿鳞菱形,头骨排列方式与早期两栖类相似。中泥盆世。
图2-61 Lycoptera middenderffi (狼鳍鱼)
图2-62 OsteolepisMacroiepidota (骨鳞鱼)复原图
(据何心一等,1987)
6.肺鱼亚纲
Coraios Agassiz,1838 (角齿鱼)(图2-63):颅顶都由两大块中板和两对侧板组成;颅骨底部有一块长的副蝶骨,前端菱形;两边为翼腭骨,每块翼腭骨上着生一块大的三角形齿板,齿板上具辐射排列的嵴。三叠纪—中侏罗世。
图2-63 Coraios (角齿鱼)
4、五兽爬行法
五兽,是指大象.老虎.熊.袋鼠和虫子,每天清晨都爬行一小时左右,爬行的姿势完全是自行推敲得来,天天坚持锻炼。 五兽爬行法要先备用一副手套,可两掌着地,脊柱绷直,左胳膊迈右腿,右胳膊迈左腿,五种爬行方法,按自己喜好而来。 这种爬行法,适宜于肩周炎,颈椎病,心脏病和胃下垂,因为爬行使得气血倒流,所以要慢慢来,爬的时候头一定要抬起,目视前方,喜欢的可以练练试试。
5、脊柱保健如何训练?
1.脊柱的生理作用人的直立行走导致人体结构多方面因素的改变,其中脊柱占有主导地位。脊柱的骨结构含有颈椎7块、胸椎12块、腰椎5块,它们上下排列构成正常的颈曲、胸曲和腰曲。各椎骨表面的骨膜含有感觉神经末梢,椎骨内部的红骨髓有造血机能。
脊柱内自上而下有一条管道,容纳着脊髓、脊神经和脊膜,这些结构上连于脑、内连于脏腑、外连于皮肤、肌肉、关节,功能的涉及面十分广泛。脊柱管内外还含有丰富的静脉丛,与脑、前胸、腹盆腔脏器的静脉丛直接或间接相互交通,对改善神经组织的营养有积极影响。2.锻炼脊柱的保健意义因为脊柱有终生造血的功能;有支持人站立起来抗衡引力,维持体态、体位、体形的功能;有保护脊椎、脑、心血管和内脏的功能;有自身运动和对四肢运动的支持传递功能,所以说,脊柱的保健运动的外延影响和脊柱自身影响是一个双向的组合,对促进造血、血液循环、强壮和调理神经系统、增强内脏功能、疏通经络、坚骨壮筋方面都有积极的意义。
目前,医学家们经研究表明有70多种疾病与脊柱力学平衡失调有关。这些病涉及人体神经、呼吸、消化、泌尿、内分泌等各个系统,并关联到妇科、小儿科、眼科、皮肤科、耳鼻喉科等众多科目。诸如心脏病、腿痛、眼痛、牙痛、糖尿病、月经不调、性功能低下、不育症、血压异常、心脏神经官能症、胆囊炎、神经性皮炎、支气管炎、冠心病、听力障碍、眩晕、腹痛、慢性腹泻、肩周炎、舌肌麻痹、晕动症、呃逆、腰痛、神经痛、血液病、矮个子等疾病都与脊柱有病变相关。由此,强健脊柱,是从根本上保证身体健康,是21世纪世界范围内最流行的健身方法。
3.脊柱的保健方式1.避免脊柱受损尽量避免脊柱的外伤性损伤,如:摔伤、撞伤、砸伤;还应避免对脊柱过度过大的牵拉、扭转或对脊柱的无戒备的突然刺激;还应避免超负荷的弯腰提重物,肩挑、举重;还应避免长期的睡、坐、站、行时的姿态不端。更应留心饮食全面平衡以增强对脊柱的营养。
2.合理的姿势(1)睡姿:尽量睡硬板床,床上铺得不宜过分松软;枕头高低要适宜,不可过高,过高容易使颈椎受损。睡时身体要自然稍屈的侧卧,尽可能保持脊柱的自然生理弯曲的姿势。
(2)坐姿:坐于凳子或椅子上,两脚踏地自然分开,两腿的膝部不应分开过大,大体仍要保持胸挺、颈直、头正。伏案写字、读书时,也应保持脊柱的正直,不要肩偏向一侧,更不要弯腰、低头伏在桌面上。
(3)站姿:两腿自然伸直,两膝微曲,两脚分开如肩宽,背要挺直、头要正,下颏内收,胸向前挺,两肩后引,收小腹,腿部略微向后突,面带笑容,全身放松。凡有正确站立姿势的人,不仅有利于脊柱的良好保持,也显得一个人端庄、挺拔潇洒很有气质。一旦建立起正确的站立姿势,就要持之以恒使之成为一种习惯。
(4)走路姿势:凡能保持正确站立姿势的人,走起路来姿势就容易正确。走路迈脚时,上体仍要保持与站立时相同的姿势,重心平稳前移要始终保持在自体纵轴线上,不要左右摇摆,也不要前爬后仰。两手臂的前后摆动,要自然、均匀、摆臂的幅度也不宜太大。
(5)跑步姿势:健身跑时,身体不能再像走路时那样挺直,而要求上体稍微前倾,足部落地时以前掌先着地或全脚掌着地,膝关节和踝关节应有一定弹力作用。两脚交替向前跑动时,身体不要左右摆动。两脚蹬地用力大小要均衡,两臂自然弯屈,前后摆动幅度要适当自然。
3.脊柱的保健运动(1)颈部运动:颈部运动可使颈椎得到保健,预防颈椎疾病。颈部运动包括头前屈,头向前伸屈;头后仰,头向后仰,双目视天;头左摆,头向左肩部弯曲;头右摆,头向右肩部弯曲;头左前伸,头颈向左前方尽量伸拉伸出;颈项伸长做顺时针与逆时针的缓慢旋转;下颏画圆,头颈向前伸,然后做下颏牵动头颈的顺时针与逆时针的画圆圈的运动;也可常做肩的向上耸起再落下的耸肩运动;常以肩关节为轴做肩的环绕动作,即肩向前、向上、向后的伸展。
(2)胸、腰椎运动:常做胸、腰椎运动,可使胸、腰椎得到保健。胸、腰椎的运动方式很多,最常用的运动包括使腰前弯后仰,前弯时尽量不屈膝;使手指着地,后仰时尽力而为;左右侧弯,一手叉腰,一手上举,向叉腰方向使腰尽量侧弯,左右交替进行练习;腰部旋转,双手叉腰自然放松站立,以腰为轴摆动臀部做顺时针与逆时针方向的交替旋腰运动;摆腰运动,自然站立,左右摆动双手,带动臀部的左右摆动,使腰也随手与臀的运动做左右的摆动;扭腰运动,两手平举后腰下弯,随之让左手向下,手指触及右脚,右手上举,头扭动,眼看右手,复原后,做反方向运动。
古今锻炼脊柱的方式很多,如印度的瑜伽法;传统的易筋经、五禽戏;现代的爬行法;反向行走法、倒立法等都是锻炼脊柱的好办法。
脊柱保健运动时应留心方法。脊柱的运动保健,一定要因人而异、持之以恒、循序渐进地进行,切不可急于求成,用力过猛。动作要有紧有松,紧与松的节奏一定要均衡,而且要与呼吸配合得协调一致。每次运动严禁在饭后进行。
十、关节的保健训练1.关节保健训练的意义人们之所以容易患上关节病,是因为关节本身是血液供给的薄弱部位。关节处的软骨部分并不直接参与血液循环,而是通过肌肉运动时发生的压力和吸力来供血。因此,缺乏足够的关节运动就不能充分实现关节处血液的供给和废物的清除与排泄,也不能增强关节部位的免疫力,关节还会慢慢被自身紊乱的免疫力量所破坏,这就是所谓的自身免疫病。因此,预防关节部位的病变的最佳良方就是常做适当的大小关节的保健运动。关节的保健运动还会反作用于机体各脏器与各系统的保健。下面就浅述身体的大关节与小关节保健训练。
2.大关节讲练机体的大关节包括上肢部位的肩关节、肘关节、腕关节;下部部位有髋关节、膝关节、踝关节。这些大关节的保健除应避免提重物、担重担及各种外伤外,还应做到各种运动训练的平衡进行,以促使上下肢大关节都能得到充分的屈伸、拉伸、旋转、扭动活动,使大关节的正常运转得到保证。
3.小关节训练因为小关节是全身的末梢部位,有些运动项目并不能带动小关节的活动,故宜专门进行。小关节包括指关节与趾关节。
1.指关节运动因为手指处于上肢末端,倘若指关节处血流不畅,不仅会影响指关节的健康,还会影响心脏输出血液不能顺利回流,从而使包括大脑在内的全身血液循环受影响。所以手指运动不仅可预防指关节病,还可对心脏、大脑有良好的保健作用,对预防心脏血管病、老年性痴呆症有良好的作用。其方法如下:
(1)双手十指交叉用力相握、相揉,使指部关节、肌肉受到活动与刺激,可持续做几分钟。
(2)双手十指指肚相对接,然后稍用力做十指的相抵弯曲运动,可做数十次。
(3)用双手的拇指肚分别一个一个的弹刮其余四个指甲盖,然后用食指、中指、无名指、小指的指肚分别弹刮拇指指甲盖,各弹30~50次。
(4)双手常做握拳伸展运动,方法是先用力握拳,然后再展开,这样一握一松地进行几分钟。
(5)也可经常手握健身球、握力器等健身器材做手指的保健运动。
2.趾关节运动脚趾位于下肢的末端,离心脏最远,现代医学与中医的经络学都认为脚趾与人的心脏、组织有密切的联系。常做脚趾运动,除可增强趾关节的健康外,还能够促进全身血脉畅通,舒经活络、强化内脏功能,促进淋巴液的分泌,提高免疫功能。脚趾运动方法如下:
(1)转动脚趾法:取坐姿,一腿伸直,另一腿膝盖向上曲起来,然后用手抓住曲起之腿的脚趾,先顺时针方向把每个脚趾转动10多次,再逆时针方向把每个脚趾再转动10多次。两腿交替进行,转动时要让脚趾伸直,不可弯曲。转动完脚趾后也可用同样的方法把脚脖子转动。
(2)十趾抓地法:站立、坐、卧时,让脚趾稍用力向下作抓地状,然后放松复原,这样一抓一放为一次,可做数十次。
(3)十趾踮脚法:取站立姿势,脚跟抬起,脚面尽量绷直,用脚趾撑地,此动作停留三秒钟左右放下,休息三秒钟左右再踮起,反复做数十次。