白氏文昌鱼(Branchiostoma belcheri)解剖结构名称的探讨

2011-12-22 01:05王德青吕顺清
黄山学院学报 2011年3期
关键词:脊索动物学神经管

王德青,黄 松,吕顺清

(黄山学院 生物资源研究所,安徽 黄山 245041)

白氏文昌鱼(Branchiostoma belcheri)解剖结构名称的探讨

王德青,黄 松,吕顺清

(黄山学院 生物资源研究所,安徽 黄山 245041)

白氏文昌鱼一直以来在动物学教学中作为头索动物的代表动物被详细介绍,终生具有脊索动物的3个主要特征即脊索、背神经管和咽鳃裂,而且都表现得很典型。广泛使用的《普通动物学》教科书中图示的白氏文昌鱼的“背神经管”、“肝盲囊”的名称标注需要重新讨论,在教科书中它们分别被标注为“神经索”和“肝”。

白氏文昌鱼;神经索;神经管;肝;肝盲囊

全世界文昌鱼的种类虽然不多 (约30种),但广泛分布于大西洋、太平洋、印度洋的热带和温带海岸。[1]白氏文昌鱼分布于西自印度洋非洲东岸,东至印度尼西亚、菲律宾、台湾海峡、东海、黄海和日本的广阔海域。[1,2]特别在北纬 48°至南纬 40°之间的环形地区内分布较多,我国厦门、青岛和烟台沿海有分布。近几年国内学者对如此广泛分布的白氏文昌鱼开展了一系列研究。[1,3,4]

文昌鱼属于脊索动物门中的头索动物亚门,在动物进化中的地位极为重要,是从无脊椎动物到脊椎动物的纽带,[5]是研究脊椎动物起源和进化的模式动物。[6]文昌鱼是现存的与脊椎动物原始祖先最接近的原索动物,是介于无脊椎动物和脊椎动物之间的过渡类型,是研究脊椎动物进化和发育同源性分析的珍贵材料,是进化生物学、比较基因组学和发育生物学等研究的重要生物模式。

文昌鱼终生具有脊索动物的3个主要特征即脊索、背神经管和咽鳃裂,而且都表现得很典型。文昌鱼的脊索、背神经管、咽鳃、中胚层、体腔等的形成过程,都与脊椎动物相似,而一些内脏如肾管、生殖腺等的结构,又与无脊椎动物相似,所以研究它的内部结构,以及胚胎发育各阶段的情况,对于理解和说明动物系统发育中的若干基础理论方面的问题,具有很大的启发作用。

文昌鱼的中枢神经是一条纵行的管状结构,位于脊索的背面,稍短于脊索,称之为背神经管。而无脊椎动物神经系统的中枢部分呈实心的索状,位于消化道的腹侧,称为神经索。文昌鱼的消化系统由口、咽、肠和肛门组成,作为收集食物和呼吸场所的咽部极度扩大,约占身体全长的二分之一,肠仅为一条未分化的直管,肛门位于身体左侧,尾鳍下叶中央的稍前方,几乎与尾鳍上叶的起点相对。在消化管的前段从腹侧向前方伸出一个肝盲囊,能分泌消化液,与脊椎动物的肝脏为同源器官。咽的两侧有咽鳃裂,数目很多,而且会随年龄的增长而增多。咽的内壁具有纤毛、背板、内柱等构造,水流入口时可以进行呼吸和摄食,然后经鳃裂进到围鳃腔,再从腹孔排出体外。

刘凌云,郑光美先生主编的《普通动物学》[7]由于内容详实、图文并茂、编排合理,多年来一直被众多的高等学校用作教材。在该书(第三版)的第340页的图 14-7,和第343页的图14-9分别引用了Storer,Wischnitzer的“文昌鱼全形兼示部分内脏”和“文昌鱼的横切面”图。前图之C图,笔者认为标注为肝的结构应该标注为肝盲囊。此结构仅为直管的肠向咽的右前方伸出的盲囊结构,与脊椎动物的肝脏是同源器官,在此直接标注为肝总感欠妥。后图之B图,脊索背方的结构应标注为神经管而非神经索,因为引用这两幅图的目的就在于让学习者通过直观认识掌握脊索动物所具有的脊索、背神经管及咽鳃裂这些典型的结构特征。而标注为神经索易让学习者混淆从无脊椎动物到脊椎动物进化过程中中枢神经系统的演化趋势,不能正确认识文昌鱼在动物进化历程中的重要地位。笔者在多年的动物学教学实践中发现,在脊索动物门这一章的授课过程中,尽管在课堂上反复强调背神经管这一结构,但仍有许多学生对此结构混淆不清,乃至在实验课中观察文昌鱼的整体装片及横切片时仍将该结构视作神经索。究其原因可能与绝大多数学生崇拜权威有关。作为高等教育出版社出版的权威教材,多年来一直被数以万计的高等学校学生使用。[8]建议该教材再版时能考虑上述图示标注的精确性。另外笔者感觉第343页的图14-9中的C图效果欠佳,未能突出鳃裂、咽、围鳃腔三者之间关系。本文附上笔者教学中使用的自绘的“白氏文昌鱼过咽部横切面后面观”,如图1,供参考。

图1 过咽部横切面后面观

[1]王义权,许群山,彭宣宪,等.通过Cyt b基因同源序列比较评估夏门文昌鱼的分类学地位 [J].动物学报,2004,50(2):202-208.

[2]朱元鼎.福建鱼类志(上)[M].福州:福建科技出版社,1984:10-11.

[3]王义权,方少华.文昌鱼分类学研究及展望[J].动物学研究,2005,26(6):666-672.

[4]孙玉苗,祝茜.威海海域文昌鱼的形态特征与分类学地位探讨[J].海洋科学,2008,32(9):18-24.

[5]王磊,宿红艳,王昌留,等.从无脊椎动物到脊椎动物的纽带——头索动物文昌鱼[J].海洋湖沼通报,2007,2:45-51.

[6]张士璀,袁金铎,李红岩.文昌鱼——研究脊椎动物起源和进化的模式动物[J].生命科学,2001,13(5):214-218.

[7]刘凌云,郑光美.普通动物学(第三版)[M].北京:高等教育出版社,1997.

[8]黄松,吕顺清.尖吻蝮退化肺的解剖位置再探讨[J].黄山学院学报,2007,9(5):69-70.

Re-discussion on the Labels of the Anatomic Structure of Branchiostoma Belcheri

Wang Deqing, Huang Song,Lv Shunqing
(Institute of Biological Resources,Huangshan University,Huangshan 245041,China)

Branchiostoma belcheri has been introduced in textbooks as a representative of subphylum cephalochordate because it has three typical features of phylum Chordata,i.e.cotochord,dorsal tubular nervecord and pharyngeal gill slites.The labels of"dorsal tubular nerve cord"and"hepatic diverticulum",which have been labeled as"nerve cord"and"liver"in Figure 14-7 and 14-9 in the textbook need to be re-discussed.

branchiostoma belcheri;nerve cord;neural tube;liver;hepatic diverticulum

Q959.287

A

1672-447X(2011)03-0056-002

2010-11-10

国家自然科学基金资助(30870290;30870281)

王德青(1971-),安徽歙县人,黄山学院生命与环境科学学院讲师,硕士,研究方向为动物学。

胡德明

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