第一部分甲壳动物的形态及解剖
实验一蔓足类的形态及解剖
一、目的及要求
通过对龟足、网纹藤壶外形的观察及内部结构的解剖,了解蔓足类动物的特征,并理解有柄蔓足类与无柄蔓足类的异同点。
二、实验材料和用具
1.实验用具
解剖盘(白瓷盘),解剖刀,剪刀,镊子,解剖针,培养皿,载玻片,光学显微镜,解剖镜,放大镜等。
2.实验材料
龟足与网纹藤壶(若采集不到,可用其他种类代替)浸制标本或者活体标本。
三、方法与步骤
取龟足与网纹藤壶标本,放在解剖盘中解剖,借助解剖镜或放大镜进行观察。首先,观察蔓足类的外形(整体),比如是否有柄;其次,观察头状部的特征;*后,观察内部结构特征。
(一)蔓足类的外形
蔓足类动物多数营固着生活,少数营体外寄生生活或钻孔生活。营固着生活的种类体壁成外套,分泌石灰质壳片,这与其他甲壳动物明显不同。它们的发育与变态,需经过无节幼体期与金星幼体期(或称腺介幼体期)。
蔓足类大多数雌雄同体,少数雌雄异体。雌雄异体者,雄体多寄生于雌体的外套腔内,体甚小,称为矮雄。也有少数雌雄同体者,外套腔再着生有矮雄,这种雄虫特称为补雄。矮雄与补雄的壳板和附肢及内部器官有不同程度的退化。
围胸目蔓足类因体形的不同,可分为两种类型:有柄蔓足类,如茗荷;无柄蔓足类,如藤壶、花笼。后者又称有盖类。
1.有柄蔓足类身体明显区分为头状部和柄部。躯体着生于头状部的外套腔内。
(1)头状部。通常左右侧扁或稍膨大,呈椭圆形、卵圆形或三角形。外被石灰质壳板。壳板的石灰质化程度、形状和数目因种类不同而有变化。壳板外有外皮遮蔽。
典型的有柄蔓足类具有5块壳板:成对的楯板和背板,以及单一的峰板,如常见的茗荷。然而有些种类的壳板往往退化或消失。有些类群如铠茗荷科,除上述几片基本壳板外,还有数目较多的其他壳板。
各壳板通常具有以壳顶为中心呈同心圆状排列的生长线或生长脊,有的种类尚有自壳顶向边缘放射状分布的浅沟或脊,与生长线或脊相交织。
头状部的腹侧为开闭缘,有呈裂隙状的开口,有些负责沟通躯体与外界的联系,并从此处常伸出蔓足。
(2)柄部。有柄蔓足类的前头部向前方延伸,成为肌肉质的柄部,呈圆筒形,富有伸缩性,遇外界刺激可收缩,以柄部末端附着于他物上。它的长短常随生活条件和种类的不同而有变化。然而,同一种类柄部的长度与头状部长度的比例大致是一定的。茗荷类成群生长时柄部较长,而单个栖息时则变短。不同种类的有柄蔓足类柄部外周构造不同,或光滑裸出,或覆有多数石灰质鳞片(柄鳞),或具有几丁质的毛或棘,有的种类甚至具有数个几丁质环。
2.无柄蔓足类无柄蔓足类的柄部消失,体外围以由壁板组成的周壳,躯体容纳于周壳内部的外套腔内,向腹面弯曲。周壳上方为壳口,下方成平坦或稍凸的附着盘(基底)。组成周壳的壳板除壁板外,还有盖于壳口上的盖板。
(1)盖板。覆盖在壳口上面,两对,即一对楯板和一对背板。两对壳板各分左右排列,其间有裂隙状的外套口沟通体内外,可以伸出蔓足和交接器,还可以作为摄食、呼吸、产出生殖细胞的通道。在藤壶类,此两对壳板均可活动,它们之间由关节相连,受内部肌肉的牵掣,可进行上下、开闭运动。在花笼类,围在体外的壳板成不对称排列,一侧的盖板形成壁板的一部分而成为固定不动的壳板,另一侧的盖板仍具可动性。
通常楯板呈三角形,外面具平行横生长线或脊,有的种类还具有自顶端向底缘分布的放射脊或放射线,常与横生长线交织成布纹状或瓦楞状,更有的在交汇处强烈突出而成棘状突。楯板内面有关节脊、关节沟、闭壳肌窝、闭壳肌脊、侧压肌窝、侧压肌脊等构造。
背板通常也呈三角形。外面与楯板一样,常具平行横生长线或脊,有时也有纵放射线或脊,有的种类有自顶部通向底部的中央沟,它闭合或开放。背板顶部常突出而成喙状,称为喙顶,但老年个体常因受磨损和侵蚀而不明显。底部中央向下方伸出成距,距的长度、宽度及形状是分类的重要特征之一。背板内面也有关节脊和关节沟,在盖板闭合时与楯板相密接。此外,还有侧压肌脊,脊数多少、显著与否在各种类略有不同。
(2)壁板。无柄蔓足类体躯外侧围有数目不等的壁板,组成周壳的壁。壁板数目*多可达8块,有吻板1块,峰板1块,侧板、吻侧板和峰侧板各1对。
无柄蔓足类的许多种类,其壁板内片和外片之间有空隙,被许多纵隔分隔成许多与壁板纵轴相平行的垂直管道,有的在管道内部还生有次级纵隔,有的在管道内具有连续不断的横隔,它们或只占壳板的上半部,或自壳顶至壳底的管道内都有。生长在潮间带浪击面岩礁上的笠藤壶壁板内部有多列纵管,截面呈蜂窝状,显然,这种构造有利于抗御外界浪击冲力对生物体的破坏作用。附着在海龟皮肤上的龟藤壶,其近基底的壁板内纵隔成齿状隔,以利于牢固附着。这些都是生物有机体对外界环境的适应性表现。
在壁板的内面上部,有密覆几丁质膜的鞘。有柄蔓足类的基部膜质;无柄蔓足类的花笼类,其基底也是膜质的,藤壶类的基底膜质或石灰质。
(二)蔓足类的内部结构与附肢形态
成体的内部各器官因固着生活方式而明显退化。
成体的第1触角呈痕迹状,存在于柄部、基部或壳底,第2触角已消失。
口器(mouthparts):口部呈丘状突起,位于第1胸足前。口孔上方有上唇1片,上唇中央稍凹或膨突,或有深的中央缺刻,两侧具有一定数量的小齿或无齿,因种类不同而不同;上唇侧面为上唇触须1对,呈不分节的宽板状,覆有细毛。大颚1对,为宽扁的几丁质板,口缘有齿,3~5枚,末角一般呈栉齿状。第1小颚1对,小薄板状,它的切缘平直或具有1或2个小凹窝,切缘有不同大小的长刺。第2小颚呈双叶状,不分节,覆有毛,覆于口孔的下方。
胸肢(thoracic appendage):也称蔓足,共6对,细长,分原肢和内、外肢,向口部弯曲如植物的蔓。在一定程度上,内、外各肢节片数对于每一个种是较稳定的,但随个体的增长而有增加。生活时蔓足常伸出壳口外,又能迅速缩入壳口盖板的开闭缘内,伸出时展开如扇,缩入时折叠,以摄取食物。胸肢已丧失游泳与爬行的机能,而只用来摄食。寄生种类的胸肢退化或完全消失。无腹肢,腹部仅留痕迹。
交接器(penis):1条,长或短于第6蔓足,在第6蔓足的基部伸出,管状,表面常具几丁质横纹及被有分散的细毛。
丝突(filamentary appendage):在有柄蔓足类体的前部及蔓足的基部常具有膜质的丝突,其数量在各种类不同。
尾突(caudal appendage):部分有柄蔓足类及花笼类在第6对蔓足原肢间具有单节或数节的尾突。
成体的排泄器官为1对小颚腺,位于食道背后方。触角腺演化成本亚纲动物所特有的水泥腺(cement gland)。该腺体分泌黏质,有使动物固着在基质上的作用,但也可能有排泄作用,特别是在幼体阶段时。
四、思考题
1.绘制实验标本的外形图。
2.绘制实验标本的几个附肢图。
实验二口足类的形态及解剖
一、目的及要求
通过对口足类代表动物——口虾蛄外形及内部结构的解剖观察,掌握软甲纲口足类的特征,并了解口足类与其他甲壳类的异同点。
二、实验材料和用具
1.实验用具光学显微镜,解剖盘,解剖镜,放大镜,解剖针,镊子,解剖刀,解剖剪,培养皿,载玻片等。
2.实验材料口虾蛄的新鲜或浸制标本。
三、方法与步骤
取口虾蛄标本,放在解剖盘中解剖,借助解剖镜或放大镜进行观察。首先,观察实验标本的外形及身体分部;其次,观察身体各部附肢的分布及特征;*后,解剖并观察其内部结构。
(一)口虾蛄的外部形态
口虾蛄体长而粗,背腹扁平。有20个体节,分别是头部5节,胸部8节,腹部7节。
头胸部短狭,头部与胸部前4节愈合,并被头胸甲;胸部后4节露出头胸甲之后能自由曲折。额角的基部有关节,可以活动。腹部长、大、略扁,尾部与尾肢成为强大的挖掘和移动器。
除尾节外,每一体节着生1对附肢,共19对。由于附肢着生在身体不同的部位,起着各不相同的作用,因此特化为形态各异的附肢。
复眼:是其视觉器官,呈梨形,具眼柄,可活动。
1.头部附肢触角2对,司前方与侧方触觉;大颚1对,小颚2对,具有抱持与咀嚼食物的作用。第1触角:基肢分3节,共有3条节鞭。肢端生两鞭,外鞭长,内鞭短,内鞭基部又分生出1条副鞭。第2触角:双肢型,基肢2节。外肢形成长叶形的鳞片,也称为第2触角鳞片,周缘密生羽状刚毛。内肢成为1条触鞭。
大颚:基肢开成强有力、坚固的大颚。分切齿部和臼齿部。切齿在口器外缘,臼齿两列垂直于切齿嵌入口中。内肢形成很小的大颚须,分3节。
第1小颚:基肢2节,第2节发达,外肢顶部有1锐齿,内侧有1列刚毛。内肢柔软不发达。
第2小颚:单肢型,有3片内叶,小颚须2片。周缘密生羽状的刚毛。
口器:由大颚、第1小颚、第2小颚及上下唇各1片组成。
2.胸部附肢胸肢前5对为第1颚足、第2颚足(也称掠足或捕肢)、第3~5颚足;后3对为叉状步足,第3对步足雌雄异形,雄性步足内侧基部有1对细长管状的交接器。前5对胸部附肢(颚足)单肢型,无外肢。第1对为修饰足,后续4对为捉握足,有半钳;第2颚足(捕肢)有捕食、攻击、防御与掘穴的作用,第1、3~5颚足有辅助掘穴、捕食、清理身体的作用,雌性还兼有抱卵功能。
第1颚足:分5节。底节基部有很大的透明耳状薄片。外肢退化。内肢细而长,密生结构特殊的刚毛,称梳饰足。
第2颚足:分5节。底节基部有透明圆形小片。腕节背缘具3~5个瘤状突,掌节基部有3枚活动长刺,内侧有1列梳状小细齿。指节回折,呈螳螂爪状,具6尖刺,非常锋利。
第3~5颚足:3对附肢基本相似。单肢棒状,分7节。座节外侧着生1列绒毛。腕节小,三角形。掌节叶形,内侧着生1列栅状齿。指节爪状回折。这3对颚足的区别在于第3颚足基节基部有圆形小片,第4颚足在底节基部有此小片,而第5对无此小片。
第1~3步足:都为杆状单肢型。分7节。腕节很小,分两肢,外分肢细棒状,顶端有1束刚毛,内侧有小齿约20枚。内分肢在掌节末端有1束刚毛。指节上着生2列刚毛。第3步足雌雄异形,雄性在基节内侧特化出1对棒状交接器。
3.腹部附肢前5对为双肢型游泳足,外肢生有营呼吸作用的丝状鳃(称为腹鳃),具有呼吸与游泳功能;第6腹肢与尾节组成尾扇,具有防御和平衡运动作用。
第1~5腹肢:又称游泳肢。基肢2节。外肢分3节,末节三角形,半透明,边缘生羽状刚毛。第2节内侧有一小突起。第1节内侧有分支的管鳃。内肢3节,在第3节基部与第2节连接处内侧有一内附肢,内附肢顶端呈吸盘状,起左右肢相互连接,能同步运动的作用。
第6腹肢(尾肢):双肢型。基节突起部在内侧缘前部着生短小齿,在外缘具有1齿。外肢第1节比第2节略短,外缘有活动刺7~9个。内肢狭长,边缘生有刚毛。尾肢宽大,与尾节合称尾扇。
(二)口虾蛄的内部结构
1.消化系统口虾蛄的消化系统由消化道和中肠腺(也称肝胰腺)组成,消化道包括口器、食道、贲门胃、幽门胃、中肠和中肠盲囊、后肠及肛门。口器位于头胸甲腹面前端,肛门开口于尾扇腹面。由于食道较短,也有学者认为口虾
蛄的口腔直接与胃连接,无特化的食道。口虾蛄的肝胰腺通常为灰色,从头胸甲前缘开始,延伸至尾节内,各体节有分支,肠道被肝胰腺包围。
2.循环系统口虾蛄的循环系统还保存着原始的分节特性。心脏很长,从第2小颚节开始,直达第5腹节末端。心孔至少有13对。心脏前后端各发出前大动脉、后大动脉及15对侧动脉,另外还有1条神经下动脉,也称胸动脉。血液由动脉分支开放的末端流出,
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