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【海洋生物学实验四】实验四 文昌鱼的外形和内部结构观察
作者:蛋白质药…    文章来源:www.yaodongxue.cn    点击数:    更新时间:2011-3-19          【字体:

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实验 文昌鱼的外形和内部结构观察

实验目的和要求:

1.     掌握文昌鱼的外形和内部结构特点

2.     了解脊索动物和无脊椎动物的主要区别,明确脊索动物的主要特征。熟悉脊索类动物与无脊椎动物的主要区别

 

一、实验内容和方法

 

1.1、文昌鱼的介绍

文昌鱼是脊鱼索动物门的头索动物亚门,也叫全索亚门。这类动物有纵贯全身的脊索,而且脊索延伸到神经管的前面,故称头索动物;又因文昌鱼没有真正的头和脑,另有无头类(Acrania)之称。它是既象鱼又象蠕虫的动物,但血统上跟鱼及蠕虫相差很远。文昌鱼不是鱼,不具有鱼的鳃和鳍。外形像小鱼,体侧扁,长约5厘米,半透明,头尾尖,体内有一条脊索,有背鳍、臀鳍和尾鳍。生活在沿海泥沙中,吃浮游生物。

文昌鱼前端有眼点,为视觉器,下为前庭及口口叫“口笠”。前庭周围有40条口须,在咽的两侧有垂直的鳃裂,文昌鱼在它胚胎时鳃裂只有8对,到了成体却增加到180对了。文昌鱼的鳃裂不直接通向体表面开孔,而被皮肤和肌肉包裹着,形成一对特殊的“围鳃腔”。文昌鱼的后端有尾鳍及肛前鳍,背部有一条背褶(即背鳍)它那些鳍只是一层皮膜物,根本没有真正的骨质鳍条;腹面还有一对皮褶,叫做“腹褶”。身体两侧交替长着65个透明的肌节,这肌节是V字形。V字的尖端部分朝着前方,这对在水中的向前运动有利。

文昌鱼是适合在温暖海中的动物。它半截下身埋在沙中,仅以前端露出沙外,白天半截身体躲在沙砾之中,在阳光之下,摇摇摆摆,依赖水流带来浮游生物及硅、藻植物供它吃食,这种被动式的摄食方式,说明它的低级性,也是说明进化中低于脊椎动物;到了晚间才是它活跃的时刻,这时它离开沙窝,如同离了弦的羽箭弹射到水面活动,一旦遇到惊扰,又游回沙滩窝内。文昌鱼游泳时以螺旋形方式前进。摄人的食物进入直形的肠管内消化吸收;文昌并无专门的呼吸器官,海水流经鳃裂时气体进行交换,氧气吸人,血液中的CO2最后由围鳃腔经腹孔排出体外,有相当一部分氧气是通皮肤表面的淋巴窦直接由水中吸人血液的;文昌鱼的血液中因无血细胞,故无颜色,文昌鱼的中枢神经是一条纵行的神经管,位于脊索的背面,但稍短于脊索;文昌鱼一年产卵34次,产卵时间在67月,体外授精,受精卵细胞分裂,很快地成为被有纤毛的幼体,沉人海底,发生变态,发育为成体,有时,在某些特殊情况,幼体被卷入深海,变为深海的居住者,由于一些至今还不清楚的原因,使幼体一直延续到三年都在那里。它身体不断地增长、很快地成为大型的幼体,甚至在变态为成体之前,它的生殖腺早巳开始发育了。它长满到11个月即开始成熟,但在外形上雌、雄性并无明显区别,只是在生殖腺的颜色不同上略可分辨;精巢呈乳白色,卵巢呈柠檬色。成熟了的精巢中排出精子,卵巢中排出卵子,它们从围鳃腔中流出体外,在海水中受精。

文昌鱼虽然是不起眼的小动物,但它是从低级无脊椎动物进化到等脊椎动物的中间过渡的动物,也是脊椎动物祖先的模型。文昌鱼的摄食、排泄等机能都象无脊椎动物的形式,但血管系统、呼吸系统、神经系统和胚胎发生过程都有了脊椎动物的模样;而且在生物化学上均可见到它具有脊椎动物所有的磷酸肌酸物质,但却不具备脊椎动物所有的血红蛋白和铁的化合物,文昌鱼含有一种特殊的钒的元素。所以,无论从形态、生理、生化和发生方面看都说明它是无脊椎动物进化到脊椎动物的过渡类型动物和见证。因为文昌鱼没有脊椎骨,因此不容易留下化石的遗迹,但以上所述足以说明文昌鱼是活的见证物了。

1.2、文昌鱼的观察

<1>.文昌鱼整体装片:


整体结构

 a.外形观察:取一尾浸制标本,置盛水的培养皿内,用放大镜或解剖镜观察。

  (1)体形:文昌鱼身体半透明,左右侧扁,两端尖出,长梭状,形似小鱼,但无头与躯干之分。身体前端腹面有触须。体前部约2/3段,背面较窄,腹面较宽。

  (2)肌肉:透过皮肤可见身体两侧的肌肉,其肌节呈“<”形排列,两肌节之间较透明的部分为肌隔。有多少个肌节?两侧肌节排列互相对称吗?这在文昌鱼的运动中有何作用?

  (3)生殖腺:成熟的文昌鱼标本,透过皮肤可见身体两侧肌节腹方,各有一列方形结构,即生殖腺。雄性生殖腺呈乳白色,雌性生殖腺呈淡黄色。共多少对?

  (4)鳍和腹褶:观察文昌鱼背侧,沿背中线有一纵行低矮的皮肤褶,为背鳍,背鳍向后沿尾部边缘扩展成为尾鳍。转动标本使腹面向上,可见尾鳍在腹面向前延伸至体后1/3处,此为肛前鳍。肛前鳍前方,身体腹面两侧有1对纵行皮肤褶,即为腹褶。

  (5)腹孔和肛门:在腹褶和肛前鳍交界处有一孔,即腹孔或围鳃腔孔。在尾鳍与肛前鳍交界处偏左侧的一小孔,为肛门。

  b.整体装片观察:取一文昌鱼整体染色装片,置解剖镜或低倍显微镜下,先观察标本的前端。


文昌鱼的口笠及其附属结构

 

  (1)口笠与前庭:身体前端腹面,有一由薄膜围成的漏斗状结构,为口笠;口笠的内腔称前庭。

  (2)触须、轮器与缘膜触手:口笠边缘成排的须状突起,为触须。前庭底部内壁伸出的由纤毛构成的数条染色较深的指状突起,为轮器;底壁为一环形膜,称缘膜,缘膜中央的孔为文昌鱼的口;口周围有许多短突起,为缘膜触手。但在整体装片上所看到的缘膜为垂直状,其中央的口也看不到,而要通过缘膜触手的位置来加以判断。上述这些结构各有何功能?

  (3)咽:移动装片,观察口后方有宽大的咽。咽侧许多染色深的背腹方向斜行的棒状物为鳃隔,两鳃隔之间的空隙为鳃裂。咽外部被一大腔环绕,此腔为围鳃腔。鳃裂开口于围鳃腔,围鳃腔以腹孔与外界相通。

  (4)肠:为咽后的一条直管,前端较粗大,后部渐细,末端以肛门开口于身体左侧。在肠管前部腹面向前右方伸出一盲囊,称肝盲囊。肝盲囊有何功能?肝盲囊后部的肠管,有一段染色深的区域,称回结环,是消化作用最活跃的部位。

  (5)脊索:为紧靠消化管背方的一略呈黄色的棒状物。左右移动装片观察,可见脊索纵贯身体全长,前端可达口笠背方身体最前端。这与文昌鱼的生活方式有何关系?

  (6)神经管:位于脊索背方的一条较细的纵行长管,比脊索稍短。其前端有一黑色斑点,称眼点,但无视觉作用。管侧壁上有一纵列黑色小点,称脑眼,有感光作用。

  3.横切面切片观察:取经过咽部的横切面切片,在低倍显微镜下观察。

  (1)皮肤:由表皮和真皮组成。表皮位于身体最外层,由单层柱状上皮细胞组成。真皮为表皮之下极薄的一层胶状物质。

  (2)背鳍:为背中央的突起部分,内有卵圆形的鳍条切面。

  (3)肌节:肌节的横断面呈方圆形,位于身体的背部和两侧,背部的较厚,近腹侧渐薄。肌节之间有肌隔分开。为什么在一个横切面切片中有许多肌节?身体腹侧左右腹褶之间,还有薄层横肌。横肌有何作用?

  (4)神经管:位于背鳍条腹方,背部左右肌节之间,其横断面呈卵圆形或梯形,管中央的孔为神经管腔。文昌鱼的神经管腔并未完全封合,背中线留有裂隙。

  (5)脊索:位于神经管腹方,横断面呈卵圆形,较粗大,其周围有较厚的脊索鞘;脊索鞘向背方延伸包围了神经管。

  (6)咽:为脊索腹方呈长椭圆形的一个大腔。咽壁染色深的部分为鳃隔,因鳃隔呈斜行排列,所以在横切面上可见到许多鳃隔。两鳃隔之间的空隙即鳃裂。咽的背中线处有一深槽,为咽上沟,腹中线处也有一深槽,为内柱(咽下沟)。咽上沟和内柱在文昌鱼咽内收集和运送食物方面有何作用?

  (7)围鳃腔:为围绕咽部的空腔。

  (8)体腔:横切面上能见到的体腔仅为围鳃腔背方两侧各一不规则的空腔,及内柱下的狭小空腔。

  (9)肝盲囊:位于咽的右侧,为一卵圆形的中空结构。

10)生殖腺:位于围鳃腔两侧,形大而着色深的结构。如是精巢则呈条纹状;如是卵巢则呈块状,细胞核大而明显。

附图:


头部整体封片


前部的整体封片


中部的整体封片


后部整体封片

尾部封片


口部横切



过前鳃部横切



过肝盲囊部横切

 


过肠部横切


过尾部横切

 

 

三、作业

  <1>.请写出文昌鱼在分类学上的生物学意义?并写出其消化系统包括哪些部分?

  <2>.绘制文昌鱼整体封片图和过咽部横切片图?


 

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