海洋生物学整理2.docx

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海洋生物学整理2

1课前知识

盐度：

用‰表示。

海水的盐度为35‰，可以省略千分号，即海洋的盐度为35。

海洋中六种主要离子：

氯离子、钠离子、硫离子（硫酸根离子）、镁离子、钾离子、钙离子；

四种次要离子：

碳酸氢根离子、溴离子、硼酸、锶离子；

微量元素：

铁、锰、钴、铜。

海洋的重要性：

货物的运输通道之一；国防的重要领域；物质沉积；影响地球气候……

地球上大于百分之六十的人口集中居住在离海岸线120千米的范围内。

海洋的危害：

疾病的爆发地；污损生物影响航速、破坏潜艇……

生物海洋学和海洋生物学的区别：

生物海洋学biologicaloceanography：

研究海洋有机体与其物理化学环境之间的相互关系；

海洋生物学marinebiology：

主要关注海洋生物本身，在细胞、机体和种群水平上，

研究生物形态结构、生理以及行为上对环境的适应性等。

动物界的33门中，除有爪动物门之外的32门都有动物在海洋中生活。

海洋物理特性的生态学意义：

✧溶解性：

溶解大量营养物质；

✧透光性：

光合作用；

✧流动性：

扩大分布范围；

✧浮力：

个体小、结构简单而脆弱的生物得以生存；

✧缓冲性能：

维持环境稳定性。

近岸带（含潮间带、潮下带）

水层区海洋透光层（浅水区）海洋中水层（200-1000米）

大洋带海洋深水层（1000-4000米）

海洋无光层（深水区）海洋深渊水层（4000-6000米）

海洋的环境分区海洋超深渊水层（6000-10000米）

海岸带

浅海底（200米以上）陆架带

底层区深层带

深海底（200米以下）深渊带

超深渊带

海洋沉积物：

大陆边缘沉积（陆源沉积）；

远洋沉积（深海沉积）：

红黏土，钙质软泥，硅质软泥……

生物量：

某一给定时间，一定水体中总细胞数、总细胞群数以及叶绿体的量。

现存量：

某一时刻，一定水体总植物生物量。

初级生产力：

每天每平方米水体碳吸收量。

光合作用速率：

每小时每个细胞所吸收的碳量。

总初级生产量：

总碳吸收量。

净初级生产量：

总初级生产量减去呼吸作用消耗的碳量。

影响初级生产力的因素：

非生物因子：

光强、水温、水的密度、光的波长、日照时间、营养的可获得性、垂直混合、湍流及深度……

生物因子：

光合速率、浮游植物产量、捕食……

临界深度和补偿深度：

临界深度（植物的光合等于植物的呼吸）有机物总量减少，补偿深度（植物的光合等于所有的呼吸）有机物总量不变。

恒温动物产生的意义：

✧标志着动物体的结构和功能进入了更高的水平；

✧高而恒定的体温促进体内各种酶的活动，使各种酶反应获得最大的化学协调，从而大大提高新陈代谢的水平；

✧较高的代谢水平和快速运动的能力，减少了对环境的依赖性，不仅增加了在夜间和寒冷地区的生活能力，还扩大了生活和分布的范围。

产热机制：

甲状腺作用于产热器官（肺、肾、肌肉），激活ATP酶（通过钠离子、钾离子），使ATP分解而释放能量。

后口动物：

口肛不合一；原口动物：

口肛合一。

乌贼是原口动物。

2鸟类

鸟类：

体表被覆羽毛、有翼、恒温和卵生的脊椎动物。

由爬行类进化而来。

新陈代谢旺盛，比两栖类和爬行类更能适应环境。

种类数在脊椎动物中仅次于鱼类。

鸟类与爬行类的共同特征：

✧皮肤干燥，缺乏皮肤腺；

✧具有单个枕髁：

因此鸟类头部可转动的范围大，人类有两个枕髁，则转动范围小；

✧产大型羊膜卵；

✧尿液中具有尿酸；

✧羽毛与爬行动物的鳞片同源。

进步性特征：

✧高而恒定的体温——42.0~44.6℃；

✧良好的产热机制和散热机制；

⏹产热机制：

甲状腺作用于产热器官（肺、肾、肌肉），激活ATP酶（通过钠离子、钾离子），使ATP分解而释放能量。

⏹体温协调：

通过下丘脑体温调节中枢的神经和内分泌腺的活动来协调体温，同时羽毛和气囊系统也可起保温的作用。

✧具有迅速飞翔的能力，能借助主动迁徙来适应多变的环境。

迁徙：

季节性、方向性、长距离、规律性。

鸟类迁徙的危险性：

风险高、体能、天敌、人类活动、繁殖环境等。

（北极燕鸥每年来回40000公里的迁徙）

鸟类根据不同的迁徙习性可分为：

✧候鸟：

随季节不同、气候冷暖而迁徙；（冬候鸟：

大雁、野鸭；夏候鸟：

家燕、杜鹃）

✧留鸟：

终年栖居某一地，不迁徙（麻雀、喜鹊）；

✧旅鸟：

迁徙途中暂时停下休息（灰鹤）；

✧迷鸟：

受气候影响偶尔出现在某地（埃及雁）。

2.1鸟纲的形态特征和身体机能

✧外形：

纺锤形、前肢特化为翅；

✧皮肤：

缺乏腺体、仅具两个尾脂腺、皮肤外面具有由表皮衍生的多种角质物，如羽毛、角质喙、爪、鳞片；

重点--羽毛：

鸟类的典型特征之一，具有保温、飞翔、保护和感觉的作用；分为正羽、纤羽和绒羽；

正羽：

大型羽毛、保持流线形体形、组成飞行器官；（飞羽：

翅膀上，对飞翔起决定作用；尾羽：

尾部，相当于舵，起平衡作用。

）

纤羽：

其他羽毛之间、触觉；

绒羽：

正羽下面、保持体温。

（正宗羽绒服应由绒羽构成，目前大多是人造羽或极少量绒羽）

结构：

正羽的羽小枝上有羽小钩，绒羽无小钩但顶端发出细长的丝状羽枝，纤羽似毛发。

分布：

羽毛生长于羽区，不生长处为裸区，这样有助于肌肉收缩。

换羽有利于完成迁徙、越冬及繁殖过程。

（婚羽即夏羽）

羽衣的功能:

隔热层，保持体温；飞羽和尾羽；流线型，减少飞行阻力；保护皮肤；对许多种类，在选择配偶方面起重要作用；保护色。

✧骨骼系统：

适应飞行——骨骼内具有充满空气的腔隙；

头骨薄而轻，成鸟颅骨已完全愈合，成为一个整体，上下颌极度前伸，形成鸟喙；

鸟类头部转动范围（由枕髁的数量决定）可达180°，猫头鹰可达270°；

胸骨具龙骨突起；

尾椎退化，最后几枚尾椎愈合成为一块尾综骨；

肩带：

肩胛骨、乌喙骨和锁骨，具特有的叉骨；

腰带：

开放式骨盆，有利于产大型羊膜卵；

前肢：

特化为翼；

后肢骨。

✧肌肉系统：

背部肌肉、皮下肌肉退化，皮肤肌发达；

后肢具有树栖肌肉：

栖肌、贯趾屈肌和腓骨中肌；

具有特殊的鸣肌；（不能说话的原因：

无声带【待考证】）

✧消化系统：

角质喙，形态各异；牙齿退化；消化能力强，消化过程迅速；

口腔：

无齿，具有唾液腺，仅食谷的雀形目鸟类中具有消化酶；

食道：

细长管状，食谷和食鱼鸟类的食道基部膨大呈囊状，为嗉囊；

胃：

分为腺胃（前胃）和肌胃（沙囊）；

肠；

消化腺。

✧呼吸系统：

气囊（鸟类一般有九个），双重呼。

肺；

气囊：

辅助呼吸，减轻身体比重，减少肌肉及内脏摩擦，调节体温等作用。

✧循环系统：

动静脉血液分开、完全双循环；心脏容量大；心跳频率快、动脉压高、血液循环迅速。

✧排泄系统：

无膀胱；肾脏常分为三叶；尿液主要由尿酸组成；海鸟具有特殊的盐腺。

✧神经系统和感觉器官：

脑及脑神经，小脑发达，视叶发达，嗅叶退化；

感觉器官中，视觉发达，听觉次之，嗅觉退化；

为适应飞行要求，鸟类视觉的一系列适应性变化（结构上：

具瞬膜）。

✧生殖系统：

雄性：

一对睾丸和输精管，开口于泄殖腔；

雌性：

多数鸟类仅左侧卵巢和输卵管发达，右侧退化；

生殖腺活动季节性变化；

营巢、孵卵、育雏等行为；

受精发生在输卵管的上端，下行过程中依次被输卵管分泌的蛋白质、壳膜和卵壳包围；

繁殖行为；鸡奸行为：

通过泄殖腔完成交配。

2.2鸟纲的分类

分类依据：

胸骨形状（有无龙骨突）、喙的形状、趾的排列、翅型（圆形、尖形、方形）、

尾型和尾羽数目、蹼型（蹼足、全蹼足、凹蹼足、半蹼足、瓣蹼足）、

雏鸟类型（晚成雏和早熟型）、羽毛颜色及其所形成的模样。

分类：

古鸟亚纲（化石种类，始祖鸟）、反鸟亚纲（化石种类）、今鸟亚纲（三个总目）。

2.2.1企鹅总目

潜水鸟类；前肢鳍状，不能飞翔；鳞片状羽毛；具龙骨突；

趾间具蹼；骨沉重，不充气；无裸区；直立行走；皮下脂肪发达。

2.2.2凸胸总目

现存的绝大多数鸟类；翼发达；善于飞翔；具龙骨突；骨骼充气；有裸区、羽区之分；有羽片。

鹈形目：

大型食鱼游禽；鸥形目；鹳形目；

2.2.3海滨鸟类

腿长，喙薄而长；体被颜色深，腹部颜色浅（反荫蔽，保护机制）。

（海鸥、鹈鹕、军舰鸟、信天翁等）

3哺乳动物

海洋哺乳动物的主要特征：

胎生，恒温，哺乳。

哺乳动物与鸟类的卵——均为羊膜卵：

✧相同点：

均有羊膜、胚、尿囊、卵黄囊；

✧不同点：

哺乳动物有胎盘、绒毛膜和脐带，鸟类有卵壳。

毛发为哺乳类特有的皮肤衍生物：

✧表皮角质化的产物；

✧与爬行类的角质鳞片和鸟类的羽毛同源；

✧保温（针毛）、保护（绒毛）和触觉（触毛）作用；

皮肤腺特别发达：

✧皮脂腺：

分泌皮脂；

✧汗腺：

分泌汗液；

✧乳腺：

变态的汗腺；

✧味腺：

汗腺和皮脂腺的变形，分泌特殊物质来吸引异性、识别同种或用以自卫；

还具有爪、角、蹄、指甲等皮肤衍生物。

鲸目；鳍脚目；海牛目。

海獭也是哺乳动物。

海牛和儒艮：

均为草食性（or混食性），儒艮为濒危动物，尾部锯齿状，头大于海牛。

鲸类：

具有喉；肺和脑适应潜水；新陈代谢和心率缓慢；浮窥；尾部拍水。

（海豚：

回音定位）

4底栖生物

栖息于海底表面或沉积物中的生物，叫做海洋底栖生物。

海洋生物中种类最多的一个类群。

德国学者E.H.赫格尔首先使用底栖生物这个名词。

最大的海洋生物类群，可分为海洋底栖植物和海洋底栖动物。

采集可使用潜水器、抓斗、挖泥器等工具。

4.1海洋底栖植物

只分布于潮间带和潮下带的浅水区（真光带）。

大型植物：

热带红树林（耐盐乔木和灌木）；沼泽植物；海藻床。

大型藻类：

墨角藻和马尾藻（岩岸潮间带常见种类）。

4.2海洋底栖动物

除深海带喜硫动物和深海底热液口动物群落外，绝大多数为异养型生物。

可分为：

底上动物（珊瑚、海绵、贻贝、螺类、藤壶、海星、某些海胆）、

底内动物（通常在软底质群落中占优势）、游泳底栖生物或浅海底生物。

4.2.1海绵

特征：

无组织、不对称、成体固着生活、营滤食。

体壁及其特殊细胞：

✧皮层：

多角形扁平细胞组成，扁平细胞间穿插有孔细胞，无基膜，内具能收束的肌丝；

✧中胶层：

类似蛋白质的胶状透明结构，内含几种细胞、骨针和海绵质纤维（又称“海绵丝”）；

✧“胃层”：

为一层领鞭毛细胞（“领细胞”,水循环功能）；

✧芒状细胞：

可能有神经传导的功能（速度极其缓慢）；

✧成骨针细胞（“造骨细胞”）：

能分泌骨针；

【分钙质骨针（大骨针-支持身体、小骨针-支持体壁中的管道部分）和硅质骨针；

按形状可分为单轴型、三轴型、四轴型、五轴和六轴型、多轴型、双盘型等几种类型。

】

✧成海绵质细胞；

✧原细胞：

尚有一定分化潜能，还能吞噬及消化食物。

水通过流入孔流入海绵腔，再通过孔细胞流出。

单沟型、双沟型、复沟型（最容易获得营养）。

两种无性生殖方法：

出芽和再生。

有性生殖：

大多雌雄同体；水温和光照时间长短的变化，是导致海绵有性生殖的主要原因。

作用及意义：

争夺生存空间（化学物质、海绵伪装蟹）、捕食关系、提供生存空间、人类采集、钙循环等。

4.2.2腔肠动物（刺胞动物）

特征：

辐射对称、水螅型（无性）或水母型（有性）结构、刺细胞（触手上）。

两层组织，一层表皮，一层胃肠，中间为中胶质。

神经系统：

有神经网络，没有大脑。

水螅纲：

水螅型和水母型均出现或部分消失，如桃花水母、僧帽水母、水螅；

钵水母纲：

生活史主要阶段是单体水母，如海月水母、海蜇；

珊瑚纲：

水螅型的单体，如海葵。

4.2.3蠕虫类

星虫、曳鳃动物、半索动物纲、腹毛动物、线形动物、棘头虫。

特征：

身体伸长、两侧对称、一般有头部、依靠静水压运动。

蠕虫已经出现细胞外消化。

（细胞外消化的特征是能够消化大型食物）

扁虫：

涡虫、绦虫、吸虫