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第64章 团结的多细胞动物

单细胞动物单枪匹马地闯天下,力量是单薄了一点,于是生命进化开始向多细胞类型发展。

最原始的多细胞动物是两胚层动物,它们身体是由两层细胞组成的,一是表皮细胞层,二是襟细胞层(它位于体壁内面),两层细胞之间填以胶状物质称中胶层。这类动物分为三个门,即海绵动物门、古杯动物门和腔肠动物门。

海绵动物从距今6亿年的寒武纪以前开始出现,并一直延续到现代,它的细胞虽分化为二层,但无器官和组织。海绵体壁多为入水孔,体腔是空的,上端开口为出水口,水从入孔流进体内,海绵动物吸收水中有机质后再将水由出口排出体外。海绵动物多为群体生活,彼此用胶质连接,生活在海底,专家称为底栖生活。海绵动物体有骨骼支撑,按其大小分别叫骨针和骨丝,只有骨针才能形成化石,有的地层中可以形成几公分厚的海绵骨针灰岩。但总的来说,海绵动物造岩的能力很弱,这与它体内不保存无机质(如硅、钙等元素)有关。

古杯动物是一种绝灭了的海底动物,形状如同酒杯,其生活方式和新陈代谢基本与海绵类相同,但它是个体动物,一般生活在蓝绿藻当中,最合适的生长环境是在水深20~30米的海底。它从早寒武世开始出现,到了中寒武世就绝灭了。因它对生活环境要求很严,不能在海水浑浊的地方生长,故不用它作为划分对比地层的标准化石。

腔肠动物尽管也是两胚层动物,但要比前两门动物高等,即开始有了神经细胞和原始肌肉细胞的分工,并具有消化腔,所以叫它腔肠动物。它的身体多为辐射对称,在消化腔口处有一圈或多圈触手。腔肠动物自寒武纪后期出现至现代,种类繁多,化石丰富,其现在动物代表有我们大家熟悉的海葵和水母。

从以上三门动物的特征上我们可以看出,尽管它们都是二胚层动物,但在进化上也有先进和落后之分,尤其是在胚胎发育中,海绵动物表现为小细胞内陷形成内层,大细胞留在外面形成外层细胞,这与其他多细胞动物胚胎发育恰好相反。以后出现的更高级的动物没有哪一类是由海绵动物门中分化出来的,说明这类动物在生物演化上是一个侧支,又称侧生动物。

海绵动物不可能再进化了,古杯门已绝灭,那么向后传递生命进化的接力棒就落在腔肠动物门中。它传递的速度很快,在奥陶纪时就传给了三胚层动物,从那时开始,生命进化又进入了一个新的阶段。

三胚层动物的出现

动物在外壁和内壁细胞层之间又分化出一层细胞——中胚层,这就是三胚层动物。不要小看中胚层的产生,它在动物发展史上是一次巨大的飞跃。中胚层为动物机体各组织器官的形成、分化和完备,提供了必要的物质基础。它的肌肉组织强化了运动的机能,使动物与环境的接触复杂化,由此促进了感觉器官、神经系统发育,提高了动物对刺激的反应和寻食的效率。高效率的觅食又使动物增加了营养,新陈代谢旺盛,排泄机能随之加强,这样使动物形态结构产生了强烈分化。同时,中胚层不仅有再生的能力,而且能贮藏水分和营养物质,大大提高了动物对干旱和饥饿的适应力,为动物摆脱水中生活,进入陆地环境提供了必要的物质条件。

中胚层产生以后,动物的进化分成了两支:一支是原口动物,一支是后口动物。后口动物是进化的主线,从原始的后口动物中,发展出了神经系统获得充分发展的脊椎动物,最后又在脊椎动物中发展出了我们人类。原口动物是指细胞内陷形成体腔后留下的与外界相通的孔,这个孔以后就变成了动物的口;后口动物是在体腔形成的后期,在原口相反的一端,由内外胚层相互紧贴最后穿成一孔,成为幼虫的口,原口则变成幼虫的肛门。

原口动物虽不是动物进化的主干,但它也分出了不少的门类,而且它们的总数是最多的,以陆地动物为例,如大家熟悉的蟋蟀、蚯蚓、蜻蜓、蝉、蜘蛛,所有这些都是原口动物。

原口动物和后口动物尽管后来差别极大,但是直到现在仍然是有很多共同特征的:

(1)身体是分节的。蚯蚓和蚕就是典型的代表。动物身体分节增加了灵活性,扩大了生活领域,加强了对环境的适应性,此外,身体分节又为后来进化的异律分节打了基础(身体分成头、胸、腹三部分)。

(2)雏形的附肢。在出现体节的同时,腹部皮肤突起形成疣足,其上有硬毛,每节一对,是附肢出现的最初形式。它是动物强化运动的产物,而产生后又加强了爬行和游泳功能,为扩大动物的生活领域提供了条件。

(3)具有体腔。体腔是指消化道与体壁之间的腔,体腔中充满体腔液。体腔的出现使内脏器官处于一种相对稳定的环境中,并使它们具有运动的可能性(如肠子的蠕动、心脏的跳动等),因而大大加强了新陈代谢作用,是运动进化过程中的一大进步。体腔有原生体腔(段体腔)和真体腔(次生体腔)之分,中胚层与内胚层(消化道)外壁之间没有膜的称原生体腔,有膜的为次生体腔。低等的原口动物具有原生体腔或根本没有体腔,高等的动物具有次生体腔。

在原口动物和后口动物分化过程中,还出现一类中间动物,它们某些特征像原口动物,如具有次生体腔,生殖细胞是从体腔膜上产生的,但它们的体腔形成方式却与后口动物相同。这说明在动物分化初期,还没有显示出优劣势的情况下,万物竞争,走哪条进化道路任意选择。

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