答:有些學(xué)者基于中生動物全部為寄生,且生活史較復(fù)雜,結(jié)構(gòu)簡單是適應(yīng)寄生生活的退化現(xiàn)象,因此認(rèn)為它是退化的扁形動物。還有一些學(xué)者基于其身體結(jié)構(gòu)有體細(xì)胞和生殖細(xì)胞的分化,體表具纖毛,且其寄生歷史較長,因此認(rèn)為中生動物是原始的種類,是由最原始的多細(xì)胞動物進(jìn)化而來的,或認(rèn)為是早期后生動物的一個分支。近年來經(jīng)生化分析表明,中生動物細(xì)胞核中鳥嘌呤和胞嘧啶的含量(23%)與原生動物纖毛蟲類的含量相近,而低于其它多細(xì)胞動物者,包括扁形動物者(35%~50%)。因此認(rèn)為中生動物和原生動物的纖毛蟲類的親緣關(guān)系較近,更可能是真正原始的多細(xì)胞動物。至于中生動物和后生動物是否各自獨立地來于原生動物的祖先,或中生動物確是原始的或退化的扁蟲?還很不清楚。因此,其分類地位尚難確定
答:一般公認(rèn)多細(xì)胞動物起源于單細(xì)胞動物。其證據(jù)是:
(一)古生物學(xué)方面 古代動、植物的遺體或遺跡,經(jīng)過干百萬年地殼的變遷或造山運動等,被埋在地層中形成了化石。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)在最古老的地層中,化石種類也是最簡單的。在太古代的地層中有大量有孔蟲殼化石,而在晚近的地層中動物的化石種類也較復(fù)雜,并且能看出生物由低等向高等發(fā)展的順序。說明最初出現(xiàn)單細(xì)胞動物,后來才發(fā)展出多細(xì)胞動物。從辯證唯物主義的觀點來看,事物的發(fā)展是由簡單到復(fù)雜、由低等到高等,生物的發(fā)展也不例外。
(二)形態(tài)學(xué)方面 從現(xiàn)有動物來看,有單細(xì)胞動物、多細(xì)胞動物,并形成了由簡單到復(fù)雜、由低等到高等的序列。在原生動物鞭毛綱中有些群體鞭毛蟲,如團(tuán)藻,其形態(tài)與多細(xì)胞動物很相似,可推測這類動物是從單細(xì)胞動物過渡到多細(xì)胞動物的中間類型,即由單細(xì)胞動物發(fā)展成群體以后,又進(jìn)一步發(fā)展成多細(xì)胞動物。
(三)胚胎學(xué)方面 在胚胎發(fā)育中,多細(xì)胞動物是由受精卵開始,經(jīng)過卵裂、囊胚、原腸胚等一系列過程,逐漸發(fā)育成成體。多細(xì)胞動物的早期胚胎發(fā)育基本上是相似的。根據(jù)生物發(fā)生律,個體發(fā)育簡短地重演了系統(tǒng)發(fā)展的過程,可以說明多細(xì)胞動物起源于單細(xì)胞動物,并且說明多細(xì)胞動物發(fā)展的早期所經(jīng)歷的過程是相似的。恩格斯說:“有機(jī)體的胚胎向成熟的有機(jī)體的逐步發(fā)育同植物和動物在地球歷史上相繼出現(xiàn)的次序之間有特殊的吻合。正是這種吻合為進(jìn)化論提供了最可靠的根據(jù)?!?/span>
答:多細(xì)胞動物的胚胎發(fā)育比較復(fù)雜。不同類的動物,胚胎發(fā)育的情況不同,但是早期胚胎發(fā)育的幾個主要階段是相同的。
(一)受精與受精卵 由雌、雄個體產(chǎn)生雌雄生殖細(xì)胞,雌性生殖細(xì)胞稱為卵。卵細(xì)胞較大,里面一般含有大量卵黃。根據(jù)卵黃多少可將卵分為少黃卵、中黃卵和多黃卵。卵黃相對多的一端稱為植物極,另一端稱為動物極。雄性生殖細(xì)胞稱為精子,精子個體小,能活動。精子與卵結(jié)合為一個細(xì)胞稱為受精卵,這個過程就是受精。受精卵是新個體發(fā)育的起點,由受精卵發(fā)育成新個體。
(二)卵裂 受精卵進(jìn)行卵裂,它與一般細(xì)胞分裂的不同點在于每次分裂之后,新的細(xì)胞未長大,又繼續(xù)進(jìn)行分裂,因此分裂成的細(xì)胞越來越小。這些細(xì)胞也叫分裂球。由于不同類動物卵細(xì)胞內(nèi)卵黃多少及其在卵內(nèi)分布情況的不同,卵裂的方式也不同:
1.完全卵裂 整個卵細(xì)胞都進(jìn)行分裂,多見于少黃卵。卵黃少、分布均勻,形成的分裂球大小相等的叫等裂,如海膽、文昌魚。如果卵黃在卵內(nèi)分布不均勻,形成的分裂球大小不等的叫不等裂,如海綿動物、蛙類。
2.不完全卵裂 多見于多黃卵。卵黃多,分裂受阻,受精卵只在不含卵黃的部位進(jìn)行分裂。分裂區(qū)只限于胚盤處的稱為盤裂,如烏賊、雞卵。分裂區(qū)只限于卵表面的稱為表面卵裂,如昆蟲卵。各種卵裂的結(jié)果,其形態(tài)雖有差別,但都進(jìn)入下一發(fā)育階段。
(三)囊胚的形成 卵裂的結(jié)果,分裂球形成中空的球狀胚,稱為囊胚。囊胚中間的腔稱為囊胚腔,囊胚壁的細(xì)胞層稱為囊胚層。
(四)原腸胚的形成 囊胚進(jìn)一步發(fā)育進(jìn)入原腸胚形成階段,此時胚胎分化出 內(nèi)、外兩胚層和原腸腔。原腸胚形成在各類動物有所不同,其方式有:內(nèi)陷 、內(nèi)移、分層、內(nèi)轉(zhuǎn)、外包。以上原腸胚的幾種類型常常綜合出現(xiàn),最常見的是內(nèi)陷與外包同時進(jìn)行,分層與內(nèi)移相伴而行。
(五)中胚層及體腔的形成 絕大多數(shù)多細(xì)胞動物除了內(nèi)、外胚層之外,還進(jìn)一步發(fā)育,在內(nèi)外胚層之間形成中胚層。在中胚層之間形成的腔稱為真體腔。主要由以下方式形成:端細(xì)胞法和體腔囊法。
(六)胚層的分化 胚胎時期的細(xì)胞,開始出現(xiàn)時,相對地說是較簡單、均質(zhì)和具有可塑性。進(jìn)一步發(fā)育,由于遺傳性、環(huán)境、營養(yǎng)、激素以及細(xì)胞群之間相互誘導(dǎo)等因素的影響,而轉(zhuǎn)變?yōu)檩^復(fù)雜、異質(zhì)性和穩(wěn)定性的細(xì)胞。這種變化現(xiàn)象稱為分化。動物體的組織、器官都是從內(nèi)、中、外三胚層發(fā)育分化而來的。如內(nèi)胚層分化為消化管的大部分上皮、肝、胰、呼吸器官,排泄與生殖器官的小部分。中胚層分化為肌肉、結(jié)締組織(包括骨骼、血液等)、生殖與排泄器官的大部分。外胚層分化為皮膚上皮(包括上皮各種衍生物如皮膚腺、毛、角、爪等)、神經(jīng)組織、感覺器官、消化管的兩端。
答:生物發(fā)生律也叫重演律,是德國人赫克爾用生物進(jìn)化論的觀點總結(jié)了當(dāng)時胚胎學(xué)方面的工作提出來的。當(dāng)時在胚胎發(fā)育方面已揭示了一些規(guī)律,如在動物胚胎發(fā)育過程中,各綱脊椎動物的胚胎都是由受精卵開始發(fā)育的,在發(fā)育初期極為相似,以后才逐漸變得越來越不相同。達(dá)爾文用進(jìn)化論的觀點曾作過一些論證,認(rèn)為胚胎發(fā)育的相似性,說明它們彼此有親緣關(guān)系,起源于共同的祖先,個體發(fā)育的漸進(jìn)性是系統(tǒng)發(fā)展中漸進(jìn)性的表現(xiàn)。達(dá)爾文還指出于胚胎結(jié)構(gòu)重演其過去祖先的結(jié)構(gòu),“它重演了它們祖先發(fā)育中的一個形象”。赫克爾明確地論述了生物發(fā)生律。1866年他在《普通形態(tài)學(xué)》一書中是這樣說的:“物發(fā)展史可分為2個相互密切聯(lián)系的部分,即仁堡叁育和圣拉左展(或系統(tǒng)發(fā)育),也就是個體的發(fā)育歷史和由同一起源所產(chǎn)生的生物群的發(fā)展歷史。個體發(fā)育史是系統(tǒng)發(fā)展史的簡單而迅速的重演?!比缜嗤艿膫€體發(fā)育,由受精卵開始,經(jīng)過囊胚、原腸胚、三胚層的胚、無腿蝌蚪、有腿蝌蚪,到成體青蛙。這反映了它在系統(tǒng)發(fā)展過程中經(jīng)歷了像單細(xì)胞動物、單細(xì)胞的球狀群體、腔腸動物、原始三胚層動物、魚類動物,發(fā)展到有尾兩棲到無尾兩棲動物的基本過程。說明了蛙個體發(fā)育重演了其祖先的進(jìn)化過程,也就是個體發(fā)育簡短重演了它的系統(tǒng)發(fā)展,即其種族發(fā)展史。 生物發(fā)生律對了解各動物類群的親緣關(guān)系及其發(fā)展線索極為重要。因而對許多動物的親緣關(guān)系和分類位置不能確定時,常由胚胎發(fā)育得到解決。生物發(fā)生律是一條客觀規(guī)律,它不僅適用于動物界,而且適用于整個生物界,包括人在內(nèi)。當(dāng)然不能把“重演”理解為機(jī)械的重復(fù),而且在個體發(fā)育中也會有新的變異出現(xiàn),個體發(fā)育又不斷的補(bǔ)充系統(tǒng)發(fā)展。這二者的關(guān)系是辯證統(tǒng)一的,二者相互聯(lián)系、相互制約,系統(tǒng)發(fā)展通過遺傳決定個體發(fā)育,個體發(fā)育不僅簡短重演系統(tǒng)發(fā)展,而且又能補(bǔ)充和豐富系統(tǒng)發(fā)展。
答:多細(xì)胞動物起源于單細(xì)胞動物有3種學(xué)說。
(一)群體學(xué)說
認(rèn)為后生動物來源于群體鞭毛蟲,這是后生動物起源的經(jīng)典學(xué)說。有一些日益增多的證據(jù),因而是當(dāng)代動物學(xué)中最廣泛接受的學(xué)說。這一學(xué)說是由赫克爾首次提出,后來又由梅契尼柯夫修正,海曼又給以復(fù)興?,F(xiàn)分述如下:
1.赫克爾的原腸蟲學(xué)說
認(rèn)為多細(xì)胞動物最早的祖先是由類似團(tuán)藻的球形群體,一面內(nèi)陷形成多細(xì)胞動物的祖先。這樣的祖先,因為和原腸胚很相似,有兩胚層和原口,所以赫克爾稱之為原腸蟲。
2.梅契尼柯夫的吞噬蟲學(xué)說(實球蟲或無腔胚蟲學(xué)說)
他認(rèn)為多細(xì)胞動物的祖先是由一層細(xì)胞構(gòu)成的單細(xì)胞動物的群體,后來個別細(xì)胞攝取食物后進(jìn)人群體之內(nèi)形成內(nèi)胚層,結(jié)果就形成為二胚層的動物,起初為實心的,后來才逐漸地形成消化腔,所以梅契尼柯夫便把這種假想的多細(xì)胞動物的祖先,叫做吞噬蟲。
這兩種學(xué)說雖然在胚胎學(xué)上都有根據(jù),但在最低等的多細(xì)胞動物中,多數(shù)是像梅契尼柯夫所說的由內(nèi)移方法形成原腸胚,而赫克爾所說的內(nèi)陷方法,很可能是以后才出現(xiàn)的。所以梅氏的學(xué)說容易被學(xué)者所接受。同時梅氏的說法看來更符合機(jī)能與結(jié)構(gòu)統(tǒng)一的原則。不能想象先有—個現(xiàn)成的消化腔,而后才有進(jìn)行消化的機(jī)能??赡苁怯捎谠诎l(fā)展過程中有了消化機(jī)能,同時逐漸發(fā)展出消化腔的。
(二)合胞體學(xué)說
這一學(xué)說主要是由Hadzi(1953)和Hansom(1977)提出的,認(rèn)為多細(xì)胞動物來源于多核纖毛蟲的原始類群。后生動物的祖先開始是合胞體結(jié)構(gòu),即多核的細(xì)胞,后來每個核獲得一部分細(xì)胞質(zhì)和細(xì)胞膜形成了多細(xì)胞結(jié)構(gòu)。由于有些纖毛蟲傾向于兩側(cè)對稱,所以合胞體學(xué)說主張后生動物的祖先是兩側(cè)對稱的,并由其發(fā)展為無腸類扁蟲,認(rèn)為無腸類扁蟲是現(xiàn)在生存的最原始的后生動物。對該學(xué)說,持反對意見者較多,因為任何動物類群的胚胎發(fā)育都未出現(xiàn)過多核體分化成多細(xì)胞的現(xiàn)象,實際上無腸類合胞體是在典型的胚胎細(xì)胞分裂之后出現(xiàn)的次生現(xiàn)象。最主要的反對意見是不同意將無腸類扁蟲視為最原始的后生動物。體型的進(jìn)化是從輻射對稱到兩側(cè)對稱,如果認(rèn)為無腸類扁蟲兩側(cè)對稱是原始的,那么腔腸動物的輻射對稱倒成為次生的,這顯然與已揭明的進(jìn)化過程是相違背的。
(三)共生學(xué)說
認(rèn)為不同種的原生生物共生在一起,發(fā)展成為多細(xì)胞動物。這一學(xué)說存在一系列的遺傳學(xué)問題,因為不同遺傳基礎(chǔ)的單細(xì)胞生物如何聚在一起形成能繁殖的多細(xì)胞動物,這在遺傳學(xué)上是難以解釋的。對多細(xì)胞動物起源,多數(shù)進(jìn)化理論者傾向于單元說,但事實上已有一些提示,認(rèn)為多細(xì)胞動物的來源是多元的。即起源于不止一類原生動物的祖先。這些觀點的大部分集中在是鞭毛蟲還是纖毛蟲是祖先類群。并仍在找尋從原生動物過渡到多細(xì)胞動物的中間類型。
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根據(jù)什么說海綿動物是最原始、最低等的多細(xì)胞動物?
答:海綿動物的形態(tài)結(jié)構(gòu)表現(xiàn)出很多原始性的特征,也有些特殊結(jié)構(gòu)。
(一)體型多數(shù)不對稱。海綿的體形各種各樣,有不規(guī)則的塊狀、球狀、樹枝狀、管狀、瓶狀等。它們主要生活在海水中,極少數(shù)(只一科)生活在淡水中。
(二)沒有器官系統(tǒng)和明確的組織。
(三)具有水溝系 水溝系是海綿動物所特有的結(jié)構(gòu),它對適應(yīng)固著生活很有意義。不同種的海綿其水溝系有很大差別。根據(jù)海棉動物的形態(tài)結(jié)構(gòu)說它是最原始、最低等的多細(xì)胞動物。
答:海綿的結(jié)構(gòu)與機(jī)能的原始性,很多與原生動物相似,其體內(nèi)又具有與原生動物領(lǐng)鞭毛蟲相同的領(lǐng)細(xì)胞,因此過去有人認(rèn)為它是與領(lǐng)鞭毛蟲有關(guān)的群體原生動物。但是海綿在個體發(fā)育中有胚層存在,而且海綿動物的細(xì)胞不能像原生動物那樣無限制地生存下去,因此肯定海綿是屬于多細(xì)胞動物。近年來生化研究證明,海綿動物體內(nèi)具有與其他多細(xì)胞動物大致相同的核酸和氨基酸,更加證明了這一點。但海綿的胚胎發(fā)育又與其他多細(xì)胞動物不同,有逆轉(zhuǎn)現(xiàn)象,又有水溝系、發(fā)達(dá)的領(lǐng)細(xì)胞、骨針等特殊結(jié)構(gòu),這說明海綿動物發(fā)展的道路與其他多細(xì)胞動物不同,所以認(rèn)為它是很早由原始的群體領(lǐng)鞭毛蟲發(fā)展來的一個側(cè)支,因而稱為側(cè)生動物。
答:海綿動物對人有用的僅僅是海綿的骨骼,如浴海綿,因為海綿質(zhì)纖維較軟,吸收液體的能力強(qiáng),可供沐浴及醫(yī)學(xué)上吸收藥液、血液或膿液等用。其他有些種類纖維中或多或少的含有矽質(zhì)骨骼,所以較硬,可用以擦機(jī)器等。天然產(chǎn)的海綿不夠用,有些地方還用人工方法繁殖,辦法是把海綿切成小塊,系在石架上,然后沉人海底,一般二三年即可成長。有些種類常長在牡蠣的殼上冶把殼封閉起來,造成牡蠣死亡。淡水海綿大量繁殖可以堵塞水道,這些對人都是有害的。有些淡水海綿要求一定的物理化學(xué)生活條件,因此可作為水環(huán)境的鑒別物。古生物學(xué)的研究表明,海綿的特殊沉積物對分析過去環(huán)境的變遷有意義。對海綿的研究,近年來發(fā)展也較快,不僅是研究海綿動物本身,而更重要的是用它研究生命科學(xué)基本問題的材料,如細(xì)胞和發(fā)育生物學(xué)等方面的一些基本問題,因此海綿動物對科學(xué)研究也有其特殊的意義。
答:扁盤動物體為扁平薄片狀,一般為2mm~3mm直徑,最大不超過4mm。體形經(jīng)常改變,邊緣不規(guī)則,缺乏前后極性及對稱性。無體腔及消化腔,無神經(jīng)協(xié)調(diào)系統(tǒng)。整個蟲體由幾千個細(xì)胞構(gòu)成,排列成雙層,蟲體有恒定的背腹方向。背面(上表面)由一薄層扁平細(xì)胞構(gòu)成,其中很多細(xì)胞生有一根鞭毛。腹面(下表面)的細(xì)胞層較厚,包括二種類型的細(xì)胞:具鞭毛的柱狀細(xì)胞和分散于其中的無鞭毛的腺細(xì)胞。在背腹兩層細(xì)胞之間為來源于腹細(xì)胞層的星狀纖維細(xì)胞也有人稱之為星狀變形蟲樣細(xì)胞的間質(zhì)層,這些星狀纖維細(xì)胞埋在膠狀基質(zhì)中。腹面的細(xì)胞層能暫時凹進(jìn)去,可能與取食有關(guān)。扁盤動物以微小的原生生物為食,腹細(xì)胞層的腺細(xì)胞能分泌一些酶消化食物。然后又被同樣的腺細(xì)胞所吸收,因此它是部分地進(jìn)行體外消化。其運動一方面借體表鞭毛的擺動進(jìn)行,腹面的鞭毛擺動使蟲體進(jìn)行滑動;另方面形狀改變像變形蟲樣的運動是由于中膠里的星狀纖維細(xì)胞協(xié)調(diào)地進(jìn)行收縮和松弛所致。通常經(jīng)分裂和出芽進(jìn)行無性生殖,雖然也能進(jìn)行有性生殖,但對有性過程及其胚胎發(fā)育了解的很少。該蟲的鞭毛上皮細(xì)胞有吞噬作用。
答:關(guān)于系統(tǒng)發(fā)生,HBAHOB提出應(yīng)將吞噬動物門立為一個亞界。Barnes將其列入側(cè)生動物,但扁盤動物在個體發(fā)育中無逆轉(zhuǎn)現(xiàn)象,因此有學(xué)者建議將扁盤動物置于多孔動物門之后。Grell(1982)認(rèn)為絲盤蟲是真正兩胚層的后生動物,并指出背面和腹面的上皮分別同源于外胚層,但是在上皮之下的基膜尚未得到證實。由此,有學(xué)者認(rèn)為扁盤動物和真正的兩胚層動物相比,可能更接近于多孔動物。近年來又有學(xué)者認(rèn)為扁盤動物絲盤蟲是最原始的后生動物,它是多細(xì)胞動物起源早期的一個群體學(xué)說(OttoButschli,1883年)所提的扁囊胚蟲現(xiàn)存種類的證據(jù)。