兩棲動(dòng)物的進(jìn)化過(guò)程

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1、兩棲動(dòng)物的進(jìn)化過(guò)程【摘要】?jī)蓷珓?dòng)物是第一種呼吸空氣的陸生脊椎動(dòng)物，由化石可以推斷，它們出現(xiàn)在三億六千萬(wàn)年前的泥盆紀(jì)後期。直接由魚(yú)類演化而來(lái)，這些動(dòng)物的出現(xiàn)代表了從水生到陸生的過(guò)渡期。兩棲動(dòng)物生命的初期有鰓，當(dāng)成長(zhǎng)為成蟲(chóng)時(shí)逐漸演變?yōu)榉巍蓷珓?dòng)物的進(jìn)化完成了從水生到陸生，從鰓呼吸到肺呼吸的轉(zhuǎn)變過(guò)程，也是兩棲動(dòng)物進(jìn)化史上一個(gè)重大的改變。但也有不完善的特征，比如生殖過(guò)程離不開(kāi)水，心臟功能不完善，皮膚輔助呼吸等。近年來(lái)很多化石的出現(xiàn)為兩棲類進(jìn)化過(guò)程提供了證據(jù)，并且產(chǎn)生了關(guān)于不同組織器官進(jìn)化的新理論?！娟P(guān)鍵詞

2、】?jī)蓷愡M(jìn)化化石陸生動(dòng)物【前言】?jī)蓷愂羌棺祫?dòng)物亞門(mén)的一個(gè)綱。是一類原始的、初登陸的、具五趾型的變溫四足動(dòng)物，皮膚裸露，分泌腺眾多，混合型血液循環(huán)。其個(gè)體發(fā)育周期有一個(gè)變態(tài)過(guò)程，即以鰓為呼吸生活于水中的幼體，在短期內(nèi)完成變態(tài),成為以肺呼吸能營(yíng)陸地生活的成體。據(jù)調(diào)查現(xiàn)生的兩棲類有3目約40科400屬4000種。除南極洲和海洋性島嶼外，遍布全球。中國(guó)現(xiàn)有11科40屬270余種，主要分布于秦嶺以南，華西和西南山區(qū)屬種最多。兩棲動(dòng)物既有從魚(yú)類繼承下來(lái)適于水生的性狀，如卵和幼體的形態(tài)及產(chǎn)卵方式等；又有新生的

3、適應(yīng)于陸棲的性狀，如感覺(jué)器、運(yùn)動(dòng)裝置及呼吸循環(huán)系統(tǒng)等。變態(tài)既是一種新生適應(yīng)，又反映了由水到陸主要器官系統(tǒng)的改變過(guò)程。兩棲綱(Amphibia)屬于脊椎動(dòng)物亞門(mén)。是從水生過(guò)渡到陸生的脊椎動(dòng)物，具有水生脊椎動(dòng)物與陸生脊椎動(dòng)物的雙重特性。它們既保留了水生祖先的一些特征，如生殖和發(fā)育仍在水中進(jìn)行，幼體生活在水中，用鰓呼吸，沒(méi)有成對(duì)的附肢等；同時(shí)幼體變態(tài)發(fā)育成成體時(shí)，獲得了真正陸地脊椎動(dòng)物的許多特征，如用肺呼吸，具有五趾型四肢等?！緝蓷惖倪M(jìn)化】1、兩棲類的進(jìn)化特征兩棲類是由魚(yú)類進(jìn)化來(lái)的獨(dú)特種類。我們可以通

4、過(guò)某些生理特征和生活習(xí)性來(lái)判定一種生物是不是兩棲類。為了適應(yīng)環(huán)境的變化，以及生活而大多數(shù)的特征都是從他們的祖先魚(yú)類那里繼承而后變異來(lái)的。大多數(shù)變異的發(fā)生都是有利的，因?yàn)檫@種進(jìn)化特征可以使他們?cè)鰪?qiáng)攝食和防御能力。然而不可避免的是，有些突變卻是不利的，比如兩棲動(dòng)物的肺結(jié)構(gòu)。圖1Figure1–Fish(left)andAmphibian(right)respiratorysystems.(Essenfeld,1994,p.580)兩棲動(dòng)物的特征與魚(yú)類十分相似，但是，從兩棲類和魚(yú)類的循環(huán)系統(tǒng)來(lái)看，兩棲類

5、和魚(yú)類有很大的區(qū)別，這與兩棲類與魚(yú)類進(jìn)化過(guò)程中的生活習(xí)性有很大的關(guān)系，體現(xiàn)了與環(huán)境相適應(yīng)的結(jié)果。如圖1兩棲類的心臟有左右兩心房和一心室組成。然而，動(dòng)靜脈血在心室中的混合使得兩棲類動(dòng)物的呼吸系統(tǒng)功能非常的低。因此作為呼吸輔助，兩棲動(dòng)物可以通過(guò)體表皮膚和口腔表皮吸收更多的氧氣。然而這種通過(guò)皮膚呼吸的方式類似于魚(yú)類的腮式呼吸，他們都需要水中溶氧，所以要時(shí)刻保持濕潤(rùn)。2、兩棲類進(jìn)化的演變過(guò)程自然界有超過(guò)3500種蛙類，有360種蠑螈類和170種蚓螈類（TheAmericanNaturalist,1992,

6、p.105）。蚓螈類是仍然有魚(yú)鱗特征痕跡的似蠕蟲(chóng)兩棲動(dòng)物，而他們沒(méi)有四肢的特征又像早期的兩棲類動(dòng)物。蚓螈類的運(yùn)動(dòng)方式和生活習(xí)性的進(jìn)化都傾向于蚯蚓。兩棲動(dòng)物還有其獨(dú)特的繁殖習(xí)性，就是幼體在水中發(fā)育用腮呼吸，成體肺呼吸。這使得他們能夠在陸上覓食并尋找住所。當(dāng)兩棲類動(dòng)物性成熟之后就又回到水中進(jìn)行繁殖，他們?cè)谒薪慌洌菩栽谒参镏ι袭a(chǎn)卵。但有種美西螈和墨西哥散步魚(yú)除外，他們終生都停留在幼體階段生活在水中，用腮及體表呼吸，偶爾也會(huì)吞下空氣進(jìn)入肺。美西螈有四肢，但由于其四肢不能夠支持其身體的運(yùn)動(dòng)，所以該種

7、類通常生活在水中。2.1自然選擇對(duì)兩棲類進(jìn)化的影響有些魚(yú)類的體內(nèi)有鰾，這可以使他們?cè)谒斜３种绷ⅰ５趋B不能夠吸收水中的氧氣到血液。有科學(xué)證據(jù)表明，通過(guò)基因突變，這個(gè)時(shí)候已經(jīng)有許多的毛細(xì)管和纖毛在魚(yú)鰾上形成，就像一個(gè)原始的肺結(jié)構(gòu)。這樣的進(jìn)化就使得這些魚(yú)能夠在陸地上停留較長(zhǎng)的時(shí)間。因此，在干旱季節(jié)，這些有肺結(jié)構(gòu)的魚(yú)就能夠遷徙到附近的水生環(huán)境中從而保持一個(gè)種較高的存活率。這就是一個(gè)自然選擇的過(guò)程。有些魚(yú)已經(jīng)具有肌肉，如肉鰭。這種肉質(zhì)鰭結(jié)合了魚(yú)鰾到肺的突變，使得這些魚(yú)能夠在陸地上遷徙的更遠(yuǎn)。利用他們的負(fù)

8、重鰭，這些魚(yú)類就能夠在陸地上推動(dòng)他們的身體前進(jìn)，而且這也使得這種魚(yú)類能夠存活繁衍并進(jìn)一步進(jìn)化出四肢。由于他們的四肢能夠更好的適應(yīng)在陸地上的生活并且他們的肺結(jié)構(gòu)能夠更有效的吸收空氣中的氧氣，因此他們就可以更長(zhǎng)時(shí)間的生活在陸地上，并進(jìn)一步演化成早期兩棲類。圖2Figure2-Cladogramofthegradualchangesfromfishtoamphibians.(Tiktaalikrosae)由魚(yú)進(jìn)化到兩棲類的過(guò)渡階段，個(gè)體的外部生理差異已有所改變（如圖2）。最初魚(yú)類由棘鰭進(jìn)