第四组美篇

为什么说爬行动物十真正适应陆生生活的脊椎动物?

爬行动物的屈体结构全面进化，已基本适应陆生生活

(一)、它们产大型羊膜卵，真正解救了在陆地繁殖的问题，进入了高等羊膜动物的范畴

（二）、体表被有角质鳞片，能有效地防止体内水分蒸发

（三）、肺发达，已完全用肺呼吸

（四）、五趾型附肢进一步发展，指、趾端具爪，适于在陆地爬行

（五）、产生了新脑皮，开始以睫状肌来调节视力，神经感官进一步完善

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二、爬行动物对陆生生活的适应特征，爬行类与两栖类相比对陆生生活适应的进步性和不完善性

1．外形

　　具陆栖四足动物的基本形态，适应陆地生活。

　　本类动物的生活方式和栖息环境各不相同，有地栖的、树栖的、穴居的，也有水栖的。因而外形差别较大。一般可分为以下三种类型：①晰蝎型，身体长圆柱形，尾部发达，四肢发达或不发达，尾易自断，能再生。如蜥蜴等；②蛇型，身体细长圆筒形，四肢退化，能蜿蜒运动，如乌梢蛇等；③龟鳖型，身体扁圆形，背腹具甲，头、颈和四肢均能不同程度的缩入甲内，如乌龟等。无论属何种体型，它们的身体一般都可分为头、颈、躯干、尾和四肢五部分。头部灵活，颈部明显，躯干或扁或圆而细长，四肢多强健，指趾端具爪，都有别于两栖类而适应陆地生活。

　　2．皮肤

　　皮肤干燥，体表被角质层。爬行动物的皮肤因缺乏皮脂腺而干燥。同时皮肤的表皮层沉积了大量的角蛋白而被各式各样的角质化物。角质物的形状、大小、数目随种类不同而异，是分类的依据之一。蜥蜴类和蛇类的角质层不断加厚而形成了鳞片，并呈粒伏或覆瓦状排列；鳄类的躯干部和蛇类头部的角质层极度加厚而形成大型盾片；龟鳖类的角质层与皮下真皮骨板结合在一起而形成了大型的甲板；蜥蜴类的有些角质层则形成了小刺或棘状突起。在指趾端的角质层又形成了爪。

　　角质层是由无生命的物质组成的，因此随着动物的生长必须定期更换。这一生理现象称为蜕皮。蜕皮的次数与动物的生长速度有关。快速生长的蛇类，每两个月就蜕皮一次。

　　爬行动物的皮肤里有发达的色素细胞。这些色素细胞在日光和外界温度的刺激下，能改变动物的体色。如避役Chamaeleontes　vulgaris能随日光和外界温度的变化而迅速改变体色，故素有变色龙之称。

　　3．骨骼

　　骨骼发育良好，分化程度高。爬行动物的骨骼系统比起两栖动物，发育良好，大多数都是硬骨。它们的脊柱分区明显，而且颈椎有环椎和枢椎的分化；躯干部有发达的肋骨和胸骨；头骨具单一枕骨踝，井出现了颞窝和眶间隔。

　　1）头骨

　　头骨的膜性硬骨与软骨性头颅比两栖动物骨化良好，骨膜成分明显增加；头部骨骼比两栖类高而隆起，反映了脑腔的扩大；眼窝之间具由薄骨片形成的眶间隔；眼眶后有1个或2个孔洞状颈颞窝。颞窝是爬行动物分类的重要依据。同时为考证古爬行动物的进化提供了线索。根据颞窝的有无及其位置，爬行动物分为无颞窝类（如杯龙）、双颞窝类（如扬子鳄）和合颞窝类（如兽齿类）三类。

　　此外，具次生腭。这是自爬行类开始出现的特征。次生腭位于颅骨底部，口腔底壁处。是由前颌骨、颌骨的腭突和腭骨组成的水平隔，把原口腔的前部分成上、下两层。上层与鼻腔相通，成为嗅觉和呼吸的通道；下层为固定口腔，成为进食的门户。这样，呼吸与进食互不影响。

　　蜥蜴类和蛇类的头骨结构与龟鳖类、鳄类有明显的不同。前两类头骨的膜性硬骨后缘骨消失，方骨（软性硬骨）露出。方骨与下颌骨形成关节。由于方骨周围缺乏膜性硬骨的束缚，具较大的可动性，使口腔张得很大。有的蛇的口腔可张开130”左右。因此蜥蜴类和蛇类可吞食较大的捕获物。

　　2）脊柱、肋骨和胸骨

　　脊柱分区明显，有颈椎、胸腰椎（躯干椎）、荐椎和尾椎的分化。颈椎数目增多，前两枚颈椎特化成环椎和枢椎。环椎与头骨的枕骨踝相关节，能同头骨一起在枢椎的齿突上转动，增大了头部的灵活性。椎骨的结构和关节方式似两栖类，低等种类为双凹型，高等种类为前凹型或后凹型。胸腰椎具发达的胸骨和肋骨，并一起构成了胸廓，使肺呼吸功能大大增强。保护内脏的功能也进一步完善。荐椎两枚，较粗大，以发达的横突与腰带相连，加强了后肢与运动能力。尾椎的数目随种类而异，外形由粗渐细，多数蜥蜴类在生命遇到威胁时能断尾逃遁。断落的部份能再生。但新生的尾椎骨呈软骨管状，外部色泽与未断部分有明显区别。

　　此外，蛇类不具胸骨，其肋骨有较大的活动性，能支配腹鳞完成特殊的爬行运动。

　　3）带骨和肢骨

　　爬行动物的带骨和肢骨均较发达。肩带的膜性硬骨和软性硬骨骨化良好，骨块数目较多。腰带的骼骨与荐椎连接，左右坐骨和耻骨在腹中线联合，成为支持后肢的坚强支架。爬行类具典型的五趾型四肢，比两栖类的肢骨结实，指趾端具爪，适应于陆栖生活。与两栖类相比，后肢踵关节不在胫、腓之间，而在两列跗骨之间，形成了跗间关节。蛇及某些蜥蜴为适应穴居生活，带骨和肢骨均有不同程度退化或完全消失。

　　4．肌肉

　　肌肉分化复杂，出现了皮肤肌和肋间肌。爬行类的肌肉系统比两栖类有了更复杂的分化。特别是分化出了陆栖动物所特有的皮肤肌和肋间肌。肋间肌位于肋骨之间，由胸斜肌分化而来，它能调节肋骨的升降，协同腹壁肌完成呼吸运动。皮肤肌能调节鳞片的活动，蛇的皮肤肌尤为发达，腹鳞在皮肤肌的调节下不断起伏，改变身体与地面的接触面积，从而完成特殊的蜿蜒运动。

　　5．消化

　　口腔腺发达，齿型多样。爬行类的消化系统与两栖类相比，消化道有更多的分化。口腔内的齿、舌和腺体等均较复杂。口腔与咽有明显的界限。这样当口腔中充满食物时，才不妨碍呼吸作用的进行。同时口腔腺发达，包括有腭腺、唇腺、舌腺和舌下腺。这些腺体的分泌液，不但可润湿食物，帮助吞咽，而且还有帮助粘捕猎物的功能。毒蛇和毒蜥的毒腺也是口腔腺的变态。它们的毒腺有捕食和自卫的功能。肉质舌发达是陆栖动物的又一特征。很多种类的舌除有吞咽的基本功能外，还特化成捕食和感觉的器官。如避役的舌很长，几与体长相等，冲血后能迅速“射”出，粘捕昆虫。蛇的舌尖多分叉，具化学感受器小体，经常伸出口外，把外界的化学性刺激传送到口腔顶部的锄鼻器，起着特殊感觉器官的作用。

　　爬行类的牙齿有多种类型。依据着生位置的不同分为端生齿、侧生齿和槽生齿三种类型。着生在颌骨顶面的，称端生齿，如蛇类；着生在颌骨边缘内侧的，称侧生齿，如蜥蜴类；着生在颌骨齿槽内的，称槽生齿，如鳄类。其中槽生齿最牢固。各型牙齿脱落后都可再生。龟鳖类较为特殊，无牙齿而代以角质鞘。

　　爬行类的消化道与一般四足动物无本质的区别。大肠开口于泄殖腔。其大肠、泄殖腔和膀胱都有重吸收水分的功能。这对于爬行类适应陆栖生活，减少体内水分丢失，维持体内水、盐平衡具重要意义。在大、小肠交界处具盲肠。盲肠是从爬行类开始出现的消化器官，与它们消化植物纤维有关。植食性的种类盲肠很发达，而肉食性种类则盲肠很不发达。

　　毒蛇在上颌的牙齿中，有数枚（一般有之枚）变成具沟或管的毒牙。毒牙基部通过导管）毒腺相通。咬噬时，毒腺分泌的毒液通过毒腺管注入咬噬物的体内，达到捕食或抗敌自卫的目的。

　　6．呼吸

　　气管发达，分枝。出现了胸腹式呼吸。爬行类由于皮肤失去了呼吸功能，气体交换主要在肺内进行。爬行类的肺与两栖类相比，虽然都是囊状肺，但爬行类大有发展。首先肺内小腔增多，近似蜂窝状，大大增加了气体交换的面积。其次有些种类如避役和某些蜥蜴的肺后部伸出了许多盲囊，有贮藏气体的功能。这就增强了肺的呼吸功能。同时这种贮气结构到鸟类则进一步发展成气囊。肺通过气管与咽喉部相接。爬行类的气管发达，细长而开始出现了分枝。气管的增长与颈部比较发达相关，气管出现分枝与完全靠肺进行呼吸作用，适应陆栖生活相关。

　　爬行类除保留有两栖类的咽式呼吸外，由于有了胸廓，因而出现了靠肋间肌和腹壁肌伸缩的胸腹式呼吸。这对增强肺的呼吸功能有重要意义。水生种类的咽和泄殖腔壁富有毛细血管，可辅助呼吸。

　　7．循环

　　动脉圆锥消失，心室出现了不完全分隔。爬行动物的循环系统较两栖动物有很大的进步，正不断向完善的双循环发展。

　　（a）心脏

　　心脏由静脉窦、心房和心室组成。静脉窦开始退化，成为心房的附属部分。心室内出现了不完全分隔，富氧血与缺氧血进一步分开。高等种类如鳄的心室已完全分隔，仅在左右体动脉基部有一潘氏孔相通，成为较完善的双循环体系。

　　(b)血管

　　爬行类的动脉圆锥消失，动脉弓在两栖类的基础上也有了进一步的演化。相当于原始状态的腹大动脉和动脉圆锥被纵裂演化成3条由心室发出的肺动脉弓（右侧）、左体动脉弓(中央）、右体动脉弓(左侧）。当心脏收缩时，自静脉窦经右心房至心室右侧的缺氧血，通过右侧的肺动脉弓经肺动脉入肺；自肺静脉回心的富氧血经左心房至心室左侧，又经右体动脉弓，一部分进入颈动脉送至头部和前肢；另一部分流入背大动脉后行至身体其他各部。心室中部的混合血进入左体动脉弓也流入背大动脉。由此可见爬行类的循环系统中仍存在着混合血。但近年的研究表明：爬行类动脉中的混合血远比两栖类少。这是因心室隔的出现，基本上把动、静血分开的缘故。同时心电图测试记录显示当心脏收缩时，血液首先注入肺动脉，当肺动脉充血阻力增大后，再注入体动脉。此外，实验还证实，左体动脉弓中的血量比右体动弓中的血量少得多，而爬行类动脉中血的混合程度较两栖类小。爬行类的静脉系统与两栖类相似，只是肾门静脉趋于退化，后大静脉和肺静脉显著发展。

　　8．排泄

　　出现后肾，排泄尿酸。爬行类开始出现后肾，但在胚胎发育中也要经过前肾和中肾阶段，可见后肾是由前肾、中肾发展而来，且比前肾。中肾更进化、更高级。后肾的肾单位数目多，有很强的泌尿能力。并通过输尿管将尿液送到泄殖腔再排出体外。有些种类如龟、鳖等在泄殖腔腹面还具专门贮存尿液的膀胱。爬行类等羊膜动物都有较高的代谢水平，随着代谢水平的提高，肾的结构都必须产生相应的变化。因而出现了泌尿、排泄功能强的后肾。

　　保持体内水分和维持水、盐代谢的相对稳定是动物的重要生理特征之一。多数爬行类体内都需要保持一定量的水分，这除了皮肤的保水功能和膀胱、大肠、泄殖腔对水的重吸收功能外，栖息在多盐环境和干旱条件下的蜥蜴、龟、蛇等还具肾外排盐的盐腺。盐腺大多位于头部，能排出高浓度的钾、钠和氯，并可利用空气中的饱和水汽。所以盐腺对维持体内水、盐和酸、碱平衡都有重要意义。

　　此外，把尿液的尿素变为尿酸也是一种重要的保水措施。尿酸是一种浆质粘稠的含氮废物，毒性小，比尿素在水中的溶解度小，故尿中的水分被肾小管回收的量较多。排泄尿酸显然是爬行类对陆栖生活的一种适应。同时排泄尿酸也与爬行类产羊膜卵有关。在卵壳内完成发育的胚胎，以尿酸方式排出代谢废物，就可最小限度失水，也可以较小的体积通过尿囊，因而易排出代谢废物。

　　9．神经系统和感觉器官

　　大脑开始出现大脑皮层，感觉器官发达，是爬行动物又一特。

　　(a)神经系统

　　爬行类的脑比两栖类发达，大脑半球显著增大，虽然纹状体仍占大脑的大部分，但大脑表面已开始出现了由灰质构成的大脑皮层（新脑皮层）。间脑小，顶部的松果体发达，很多种类已发展有具感光作用的顶眼。这对体温不恒定的爬行类有效地利用阳光热能有重要意义。中脑的视叶也很发达，与两栖类相似仍为高级中枢。但从爬行类开始，已有少数的神经纤维自丘脑伸至大脑。这是把神经活动的综合作用从中脑向大脑转移、集中的开始。小脑也较两栖类发达，延脑也有了高等脊椎动物的颈弯曲。脑神经12对。同时脊髓长，达于尾端，在前、后肢基部神经丛相连部分，已形成了明显的胸膨大和腰荐膨大。

　　（b）感觉器官

　　爬行类的感觉器官比两栖类发达，有些种类还具特殊的红外线感受器。但侧线器官消失，就是一些水栖种类也无测线器官。这也说明水栖爬行类是陆栖爬行类的后裔。

　　（A）听觉：爬行类耳的构造似两栖类，只是内耳司听觉的瓶状囊明显加长。蜥蜴的听觉较发达，出现了雏型的外耳道。蛇类适应穴居生活，其鼓膜。中耳和耳咽管退化，不能感受空气中声波的刺激。声波沿地面通过方骨传到耳柱骨，从而产生听觉反应。

　　（B）嗅觉：爬行类的嗅觉器官发达，鼻腔和鼻粘膜都扩大。蜥蜴和蛇的锄鼻器极为发达，开口于口腔顶部，有探知化学刺激的作用。

　　（C）视觉：爬行类眼的构造与其他脊椎动物无本质的区别。但与其他羊膜动物一样，眼球的调节较完善。睫状体由横纹肌构成（同鸟类而不同于哺乳类），睫状体的伸缩能改变水晶体的凸度和水晶体与视网膜的距离，从而有效的调节视力。因此爬行类能看清不同距离的物体，较准确的捕食或避敌。

　　（D）红外线感受器：红外线感受器是现存蛇类中蝰科（蝮亚科）和蟒科多数种类特殊的热能感受器。如响尾蛇的颊窝就是这种感受器。它位于响尾蛇鼻孔与眼之间，窝内有一薄膜，把窝腔分为内外2室。内室有1小管开口于皮肤，可以调节内外室的温度与压力。薄膜为1层上皮细胞，上面密布有神经末梢。末端呈球形膨大，其内充满线粒体。实验证实它是一种极灵敏的热能检测器，仅约2X10—5卡／cm2的微弱热能就可使之激活，并在35ms内产生反应；也能在数呎的距离内测知0．0010C温度的变化，为当世界上最灵敏的红外线探测仪所不及。因此具这种感受器的蛇类能在夜间准确判定附近恒温动物的存在及其位置。电镜研究表明，当有关神经末梢接受刺激后，薄膜上的线粒体的形状迅速发生改变。故认为线粒体可能是此红外线感受器的基本元件。现代工业和国防上广泛采用的红外线检测器和自动导引系统，都是从蛇类的红外线感受器上得到启示后研制的。因此，蛇类的红外线感受器仍是当前仿生学研究的重要内容。

　　10．生殖

　　体内受精，产羊膜卵是爬行类适应陆栖生活的重要特征。雄性有精巢1对，精液借输精管达泄殖腔。泄殖腔内具可充血膨大而又能伸出泄殖腔的交配器（半阴茎）。交配器有的种类如蛇和蜥蜴类成对，有的种类如龟和鳄类为泄殖腔壁单个突起（与哺乳类的交配器同源）。雄性借交配器把精子输入到雌性的泄殖腔内。

　　雌性的生殖系统与两栖类相似。爬行类产羊膜卵。受精作用在雌性输卵管的上端进行。受精卵沿输卵管下行，在下段陆续被管壁分泌的蛋白和卵壳裹，一般产出后借日光孵化。少数种类有孵卵行为。某些毒蛇和蜥蜴具卵胎生的生殖方式，即受精卵留在母体的输卵管内发育，直至胚胎完成发育成为幼体时产出。这种生殖方式进一步提高了陆地繁殖后代的成活率。有利于生活在高山或寒冷地区的种类繁衍后代。近年研究证实，一些卵胎生种类发育着的胚胎，不仅能与母体交换水分和气体，还能交换含氮物质。这一发现不但改变了传统的看法，划清了卵生与胎生的界限，而且提高了对爬行类生殖方式的认识。认识到卵胎生是卵生向胎生发展的过渡生殖方式，从而为哲学上的认识论提供了新的证据。

　　此外，爬行类的一些种类还具冬眠的习性。爬行类与两栖类等都是变温动物。为了渡过外界不良环境条件的影响，蛇类等都要进行冬眠。其冬眠的时间、地方与两栖类基本相同。

Q3、爬行动物各主要系统和器官的结构特点及其进步性和进化的不足

外形：爬行类是适应于陆栖生活的类群，具有四足动物的基本形态。体表被覆角质鳞片，指端具爪是其在外形上与两栖类的根本区别，四肢较两栖类强健，颈部外观明显，尾发达。某些类群适应于穴居和水栖生活，在外形上有较大的特化。

皮肤：皮肤干燥，缺乏腺体，具有来源于表皮的角质鳞片或兼有来源于真皮的骨板，是爬行类皮肤的主要特点。角质鳞片的相邻部分以薄层相联，因而构成完整的麟被，对于防止水分蒸发有重要作用。

进步性：新陈代谢率低，减少体内水分的蒸发，比哺乳类更适应于在干旱地区生活。

蜥蜴类有些在大腿内侧或泄殖孔前有股腺或臀腺的开口，在繁殖期分泌物在孔外堆积风干，可吸引异性并有利于交配时防止滑脱。

真皮内的色素细胞发达，具有调温和保护色的功能。

骨骼系统：脊柱分区明显，颈椎有寰椎和枢椎的分化，提高了头部及躯体的运动性能。躯干部具有发达的肋骨和胸骨，加强了对内脏的保护并协同呼吸动作的完成。头骨骨化良好，很多种类具有颞孔和眶间隔。具单一枕骨髁。

进步性：（头骨）咬肌（颞肌）收缩时，其肌腹可自颞孔突出，从而提高了咬合力。

寰椎和头骨的枕髁关连，能与头骨一起在枢椎的齿突上转动，从而使头部有了更大的灵活性，是陆栖脊椎动物的重要特征。

肌肉系统：爬行类与陆上运动相适应，躯干肌及四肢肌均较两栖类进一步复杂化。特别是出现了肋间肌和皮肤肌，是陆地动物所特有的。肋间肌调节肋骨升降，协同腹壁肌肉完成呼吸运动。皮肤肌节制鳞片活动，在蛇类尤其发达，能调节腹鳞起伏而改变与地表的接触面，从而完成其特殊的运动方式。始于颞部及上颌后部、止于下颌的颞肌和咬肌，是爬行类的闭口肌，由于颞孔的出现，使咬切及碾压力大为增强。

消化系统：陆栖种类口腔腺发达，起着湿润食物、有助于吞咽的作用。口腔腺包括腭腺、唇腺、舌腺和舌下腺。毒蛇及毒蜥等的毒腺就是某些口腔腺的变形。毒腺与特化的毒牙相通连，借肌肉运动压迫毒腺，可將毒液注入捕获物体内。

肌肉质舌也是陆栖脊椎动物的特征。很多和类的舌除完成吞咽的基本功能外，还特化为捕食器及感觉器。避役的舌具有特殊装置，当充血后能迅速 “射”出，黏捕昆虫，舌长几与体长相等。蛇的舌尖分叉并具有化学感受器小体，能把外界的化学刺激传送到口腔顶部的犁鼻器，起着特殊的味觉感觉器的作用。低等种类为端生齿，大多数蜥蜴与蛇类为侧生齿，鳄类则为槽生齿。各种齿于脱落后可不断更新。龟鳖类无齿而代以角质鞘。
    消化管的基本结构与四足动物无本质差别。大肠末端开口于泄殖腔。爬行类的大肠及泄殖腔（以及膀胱）均具有重吸收水分的功能，这对于减少体内水分丢失和维持水盐平衡具有重要意义。大、小肠交接处为盲肠。育肠是从爬行动物开始出现的，与消化植物纤维有关。

呼吸系统：爬行类的肺较两栖类发达，外观似海绵状，气管分支复杂，呼吸表面积加大。具有喉头和以软骨环支持的气管。气管的发达是与颈部发达相关的。某些蜥蜴的肺末端连结一些膨大的气囊，这种结构到鸟类获得显著发展
进步性：爬行类除像两栖类一样能借口底运动吞吐空气外，还发展了陆地动物所特有的胸腹式呼吸，借肋间肌与腹壁肌肉运动升降肋骨而改变胸腔大小，从而使空气进入肺部，完成呼吸。这种呼吸方式到哺乳类得到进一步完善。水生爬行类的咽壁和泄殖腔壁富有毛细血管，可辅助呼吸。

循环系统：爬行类的循环系统的特点表现在心胜4腔，心室具不完全的分隔，因此是尚不完善的双循环。

排泄系统：爬行类与所有羊膜动物的肾在系统发生上均属于后肾，胚胎期经过前肾和中肾阶段。在胚胎发育后期，来源于中胚层中节（生肾节）的细胞，在身体后方积聚，形成肾单位。从中肾导管基部向后肾突出一管，最后与后肾的肾单位相联结，即为后肾导管（输尿管）以及肾的肾盂部分。肾的基本结构和功能与两栖类没有本质区别，但肾单位的数目己大为增加，而且通过专用的输尿管将尿输到泄殖腔排出。有些爬行类泄殖腔腹面具有膀胱。

生殖系统：雄性有一对精巢，精液借输精管到达泄殖腔，爬行动物多为体内受精。除楔齿蜥外，雄性的泄殖腔具有可膨大而伸出的交配器。交配器有的成对，有的为泄殖腔中央的单个突起。借交配上的沟可将精液输送到雄性体内。龟与鳄的交配器与哺乳动物的交配器同源。雌性有左石成对的卵巢和输卵管，输卵管前端的喇叭口开口于体腔，中段是蛋白分泌部，下段是能分泌形成革质或石灰质卵壳的壳腺部，末端开口于泄殖腔。雌性的龟和鳖在泄殖腔壁上有一个不甚明显的阴蒂，是与雄体阴茎同源器官的结构。

进步性：某些海蛇及蜥蜴为卵胎生，即受精卵留于母体的输卵管内发育，直至胚胎完全发育成为幼体时产出。显然这种生殖方式进一步提高了后代的成活，对于高山及寒冷地区生活的种类尤为有利。同时近年已证实，一些卵胎生种类的发育中的胚胎不仅能与母体交换水、氧气和二氧化碳，还能交换含氮物质。这一发现不仅充实了对于爬行类繁殖方式的认识，也沟通了卵生与胎生之问的界限。

神经系统：爬行炎的脑较两栖类发达。大脑半球显著，但主要是底墙 （纹状体）的加厚。在大脑表层的新皮层开始聚集成神经脑细胞层。中脑视叶仍为高级中枢，但已有少数神经纤维自丘脑达于大脑。这是把神经活动集中于大脑的开端，到哺乳动物则达于顶峰。间脑顶部的顶体发达。爬行类已开始具有12对脑神经。

总结：进化的不足：循环系统  心室分隔不完全,不能维持体温恒定

骨骼系统  大都披着防水的外骨骼以及仍有坚实，数量较多的内骨骼，增加了身体的重量，不利于快速运动

消化系统  没有显出像哺乳类牙齿的分化，腺体种类少、简单

神经系统  虽然比两栖类较进步，但没有超过体重的1%，大多听觉不健全，感官贫乏

进步性：皮肤高度角质化，背负鳞片或盾片，皮肤腺很少

骨骼系统 脊椎骨更加完善，出现多枚颈椎便于头部灵活运动，出现颞窝—— 便于咬肌附着，加大摄食能力，五趾型附肢进一步完善，适于陆地爬行

消化系统 更加完善，出现次生腭，鼻腔和口腔进一步分开有助于吞食体积庞大的食物

生殖系统 出现羊膜卵，受精过程不需要水

呼吸系统 肺呼吸更加完善，不需要皮肤辅助呼吸

排泄系统 开始用后肾作为排泄系统，排泄既能更加完善，并有辅助排泄器官——盐腺

Q4、羊膜卵的结构及其出现的意义

    羊膜卵：爬行类、鸟类、哺乳动物所产的卵，具有羊膜，称羊膜卵。

羊膜卵的卵外包有卵膜（蛋白膜、壳膜及卵壳）。卵壳（蛋壳）是石灰质的硬壳或不透水的韧性纤维质厚膜，能防止卵的变形、损伤和水分的蒸发。卵壳具有通气性不影响胚胎发育时的气体代谢。卵的结构在卵生种类均含有丰富的卵黄，使发育着的胚胎始终得到丰富的养料。

羊膜卵的胚胎早期发育过程中，在胚胎周围的胚膜向上发生环状的皱褶，皱褶从背方包围胚胎之后互相愈合打通，在胚胎外构成两个腔，即羊膜腔和胚外体腔。羊膜腔的壁称为羊膜，胚外体腔的壁称绒毛膜。羊膜腔内充满羊水，使胚胎浮于液体环境中，能防止干燥以及机械损份。绒毛膜紧贴于卵壳内面。在羊膜形成的同时，自胚胎的消化管后端发生突起，形成尿囊。尿囊外壁与绒毛膜紧贴，其上富有血管，是胚胎的呼吸和排泄器官。

进步意义：1）羊膜卵产在陆地上，并且可以在陆地上孵化

2） 体内受精，受精作用无需借助水分作为介质

3） 胚胎悬浮在羊水中，使得胚胎在自身的水域中发育，环境更稳定，既避免了陆地干燥的威胁，又减少了振动，以防止机械损伤。

羊膜卵的出现为登陆动物征服陆地、向各种不同的栖居地纵深分布提供了空前的机会，使陆生脊椎动物在个体发育中完全摆脱了对水的依赖。这是中生代爬行类在地球上占据统治地位的重要原因之一。

从初生颌，次生颌在到次生腭的进化

初生颌：即颌弓，上颌为腭方软骨，下颌为麦克尔
氏软骨。

次生颌：构成上颌的腭方软骨仅在胚胎期存在，随
后骨化成腭骨、翼骨和方骨，形成头骨的腭部(口
腔顶壁)，从而失去上颌功能，而由后来加入的前
颌骨、上颌骨执行上颌功能。构成下颌的麦氏软
骨也仅在胚胎期存在，成体骨化为关节骨，与上
颌方骨形成颌关节，由后来加入的齿骨和隅骨执
行下颌功能。这种由后加入的膜原骨形成的上下
颌，叫次生颌。

次生腭
次生腭位于颅骨底部，
口腔顶壁处。由前颌骨、
上颌骨的腭突和腭骨组
成的水平隔，把原口腔
的前部分成上、下两层。
上层与鼻腔相通，成为
嗅觉和呼吸的通道；下
层为固定的口腔，成为
进食的门户。

鱼类，两栖类，爬行类呼吸运动的过程

鱼类

软骨鱼类：
由于鳃节肌的收缩，上下颌开闭，鳃弓得以收缩和舒张，使水进入口腔和鳃腔，再经鳃裂流出体外。在流经鳃裂时，水中的氧气和鳃血管中血液进行气体交换。硬骨鱼类：
鱼类主要依靠鳃盖的运动完成呼吸。硬骨鱼类有两对呼吸瓣，一对是上下颌内缘的口瓣，闭嘴时可防止口中的水倒流；另一对是鳃膜，可阻止水从鳃孔倒流人鳃腔，对口腔及鳃腔内的压力改变起着重要作用。当鳃盖上提时，鳃膜由于外部水流压力而紧贴体表，盖住鳃孔，鳃腔容积增大，内压减小，于是水流由口腔进入鳃腔；当鳃盖关闭时，口瓣也关闭，使鳃腔内的压力增大，水流流经鳃裂冲开鳃膜从鳃孔流出体外。

两栖类

吸气时口底下降、鼻孔张开，空气进人口咽腔。然后鼻孔关闭，口底上升，将空气压人肺内。当口底下降，废气借肺的弹性回收再压回口腔。该过程可反复多次，以能充分利用吸人的氧气并减少失水，待呼气时借鼻孔张开而排出。

爬行动物

通过胸腔有节奏地扩张和缩小的过程完成气体交换的。

具体过程依靠外肋间肌收缩，提起肋骨，扩展胸腔，吸入空气进肺，当内肋间肌收缩时，叮牢引物官后降，胸腔缩小，空气从肺内呼出，呼吸作用就是通过胸腔有节奏地扩张和缩小的过程完成气体交换的。

查阅文献，讨论爬行类的起源、进化及濒危状况和保护现状。

①爬行类的起源

爬行类是从古两栖动物的坚头类演化来的。最早的羊膜动物骨骼化石发现于距今3亿3千8百万年前的位于苏格兰的下石炭纪地层。推断大约在上石炭纪已经演化出无孔类、双孔类和合孔类3大支系，然而直接的证据尚缺乏。目前比较普遍认为：在中生代下二叠纪地层中发现的古老的两栖类，属于坚头类的蜥螈（Seymouria），可能类似于爬行类的远祖。蜥螈具有一系列近于两栖类的特征以及爬行类的特征，是不足60cm长的蜥蜴形动物，它的头骨形态和结构很像坚头类，颈特别短，肩带紧贴于头骨之后，脊柱分区不明显，具有迷齿和耳裂等，都与古两栖类相似；有些与蜥螈亲缘关系很近的化石种类，尚可见侧线管的痕迹。但是蜥螈还存在类似爬行类的特征，例如头骨具单个枕髁，肩带具有发达的间锁骨，有两荐椎，前肢5指（而不似古坚头类以及现存两栖类的4指），各指的骨节数目也比两栖类多（指式为2、3、4、5、3或4）；腰带与四肢骨均较粗壮，更适于陆生爬行。所有这些都表明它是两栖类与爬行类之间的过渡类型。不过蜥螈化石所出现的地层年代太晚了，不可能是爬行类的直接祖先，更可能是进化成爬行类的较原始的两栖类中的一员。迄今还缺乏最原始爬行类的羊膜卵以及早期发育的化石证据。
    从地质资料证实，石炭纪末期地球上的气候曾经发生剧变，部分地区出现了干旱和沙漠，使原来的温暖而潮湿的气候转变为大陆性气候——冬寒夏暖，这些地区的蕨类植物大多被裸子植物所代替，致使很多古代两栖类绝灭或再次入水。而具有适应于陆生结构以及羊膜卵的古代爬行类则能生存并在剧烈的竞争中不断发展，到中生代几乎遍布全球的各种生态环境，因而人们常称中生代为爬行类时代。

②适应辐射

爬行类的适应辐射在三叠纪（紧接二叠纪）特别显著，与新的生态环境的出

现是一致的。在那个时代，陆地上的气候和地质改变，比如气候的变化，从热到冷，造山运动和地势横贯形成，以及各种各样的植物生活类型。

过去中生代是爬行动物统治的时代，不久它们突然绝灭于近白垩纪末大约六千五百至八千万年以前。它们的灭绝或许是由于气候变化、生态因素、自身的过分特化和低生殖力等综合因素影响的结果。有几种爬行纲能面对哺乳类激烈的竞争而继续生存。可能的原因是，龟类具有保护性的甲，蛇类和蜥蜴类从密林和岩石生境里进化过来，它们在密林和岩石地方较少遭到四足类的竞争；还有鳄类，由于它的巨大身体、善潜伏、性好攻击和在水栖环境中极少有敌人。

在中生代石炭纪某种两栖类过渡到爬行纲。这个过渡是羊膜卵发育的结果，使它能在陆地生存，尽管早期爬行纲在冒险上陆之前，这个羊膜卵就已有了很好的发育。爬行纲的飞跃适应是由于它们移到各种各样生境的结果。化石记载说明由某系爬行纲发展成为鱼龙类、蛇颈龙类和初龙类的进化路线，其中有的种类回到海洋，后来的辐射发展成为似哺乳类爬行纲、龟类、翼龙类、鸟类、恐龙等。

③存活情况

在这庞大的集群中，至今存活的爬行纲仅有五个目,分别是龟鳖目、喙头目、有鳞目（蜥蜴亚目、蛇亚目）、鳄目。

龟鳖目是现存于地球上的爬行动物中最古老的一类，它几乎与恐龙是同时代的爬行动物,它的进化极其缓慢,是陆栖、水栖以及海洋生活的爬行类。有海龟、陆龟和甲鱼。

喙头目是原始的陆栖种类，现在仅存的此目动物为新西兰的楔齿蜥（又叫喙头蜥，体形似蜥蜴，体外被覆细鳞,成体头部前端呈鸟喙状。它的上颚有两排牙，下颚有一排。最特别的是它的额头有第三只眼，即顶眼。)

有鳞目是一群陆栖、水栖、树栖和穴居生活的类群,是爬行类中数量、种类最多的一群动物,其分布遍及全球。

蜥蜴亚目为中、小型爬行动物,在这一类群中,最大的是巨蜥,长可达4米,重25千克,最小的是壁虎仅有3－4毫米,10余克重,但它们也在自然界中占有着重要一席。有蜥蜴、壁虎和巨蜥等。

蛇亚目,小到0.1毫米,大到11米,穴居及攀缘,它的特点是：眼高度近视,舌头却是非常敏感的化学探测器,可以探测周围空气中化学物质的变化.它们的种类繁多,有毒蛇和无毒蛇之分,有水栖的蛇和陆栖、树栖的蛇,也有陆、树、水、三栖的蛇。有蟒蛇、赤链蛇、眼镜蛇和响尾蛇等。

鳄目，体大型，头躯扁平，尾侧扁。体被角质鳞片，背部鳞片下有骨质板。有扬子鳄、凯门鳄、恒河鳄和湾鳄等。

④保护措施

（1）加强对栖息地的保护

两栖爬行动物的活动范围相对较小，对生活环境要求一般不太严格，而自身的生长繁衍速度又十分迅速，如能维持较好的栖息环境,该类资源的恢复和发展将大有前途。因此应该加强对现有栖息地的保护,禁止在保护区内开展农业活动及林下垦植等活动,并减少农药的使用。

（2）加强对野生动物保护的宣传

勐海县级自然保护区是新成立的保护区,区内的村民对野生动物的保护知识和法律法规知之甚少,有取食部份两栖爬行动物的行为。建议通过宣传册、宣传牌、PPT等形式开展宣传教育活动,提高保护区内及周边居民保护野生动物的意识。

查阅文献，讨论为什么说鳄目是爬行动物中结构最高等的一个类群。

①牙齿着生在上下颌骨的齿槽中，为槽生齿。

②次生颚完整，口腔顶壁有骨质颚，使内鼻孔后移，把鼻腔和口腔完全分开。

③心室完全分隔，分为左右两心耳和左右两心室，仅留有一孔相通，血液循环接近于完全的双循环。

这些特点和其他爬行动物不同，而和哺乳动物相接近。因此认为鳄是最高级爬行动物。