贝类的发生.docx
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贝类的发生
貝類的發生
一、貝類的發生過程
(一)受精受精是指雌雄配子相遇,兩者質膜互相融合,隨之兩個原核互相融合形成一個合子的過程。
有些貝類的受精作用在體外和水中進行,即體外受精;也有些種類是進行體內受精的。
精子一般從動物半球或動物極進入卵內,但貽貝、角貝等的精子是從植物極或其附近進入卵內,這和卵子本身的構造有關。
精子入卵的時機,在各種動物中是不一致的,大多數瓣鰓類和腹足類的精子,是正當卵母細胞進行第一次成熟分裂中期進入卵內。
精子進入卵子以後,卵母細胞再先後放出第一和第二極體而完成成熟分裂,然後精原核與卵原核互相融合,所以如牡蠣、貽貝、扇貝、鮑和
角貝等的受精卵上,都可以看到2個極體處於受精膜的下方。
貝類的卵子,是屬於單精入卵的類型,雖然如此但也需要有一定密度的精子才能受精。
在受精過程中消耗大量精子,是生物學上正常的現象。
(二)卵裂貝類的受精卵,除頭足類外,都以螺旋卵裂並為不等分裂。
第一次分裂成2個分裂球一般是相等的,但是以後的分裂,至少是在第四次分裂時,分裂球就形成兩群細胞。
在動物極的一群細胞,體槓較小,稱〝小分裂球〞。
在植物極的一群細胞,體積較大,
稱〝大分裂球〞。
大分裂球內含有較多黃粒,體積愈大卵黃營養物也愈豐富。
小分裂球數目的增加比大分裂球快,通常以數學級數增加。
貝類螺旋型卵裂通常在四細胞時期,看去像圍繞卵子主軸成輻射排列,實則在第二次分裂中,各分裂球經歷過扭曲。
8細胞時期即分為上下2層、上層的4個分裂球較小﹔下層的4個分裂球較大。
紡錘體約成45度的傾斜,所以經此分裂而成的4個上層細胞,不像在輻射型那樣作上下相重疊的排列著,而是與4個下層細胞成螺旋狀交互排列著,並且相鄰兩次形成的分裂溝,大體也成45度的交錯關係。
由於上述卵裂紡錘體的方向不同,螺旋型分裂又可分為兩種形式。
1.右旋分裂從動物極觀察以BD為前後軸,如在8細胞時期,小分裂球是順時針方向分裂出來,然後各小分裂球分別位於相應的大分裂球右上方,這情形稱為〝右旋分裂〞(圖152)。
2.左旋分裂與上述情形相反,小分裂球是順著反時針的方向分出,並各位相對應大分裂球的左上方,這種情形稱為〝左旋分裂〞o
事實上,同一種動物的卵裂中如lq右旋分出,則2q改為左旋分出。
在螺旋型卵裂中,當4分裂球時期往往出現大小很懸殊的細胞。
例如紅螺、績紋螺、牡蠣、貽貝、扇貝等,顯示出1個較大和3個較小分裂球組成的4細胞時期。
雖然如此,從這些不同大小的分裂球,往後還要分出4個體積相似的小分裂球。
A
BC
D
過去胚胎學家為了詳細研究螺旋型分裂胚的形態發育起見,他們想出一套方法來說明螺旋型分裂胚的細胞宗系(celllineage),這種方法就是將各期分裂球都給予一定的命名:
4細胞時期的4個分裂球稱為A、B、C、D,由動物極觀察則其排列為順時針方向,也就是。
到了8細胞時期,4個大分裂球分稱lA、lB、lC、lD,4個小分裂球分稱la、lb、lc、ld是由A、B、C、D第一次分裂出來小分裂球,所以稱它們為第一個四集體或簡稱為lq。
同理到了16個細胞時期,因有4個細胞是由4個大分裂球第二次分出來的,於是我們就稱之為2q。
到了32細胞時期和64細胞時期,就分別有3q及4q生出。
另一方面,在大分裂球分裂的同時,lq、2q等亦自行分裂,並且由此各次分成的分裂球亦都有一定的命名(表42)。
在上面這種命名法襄,大寫字母有代表植物極的意思(如lA......等在植物極),小寫字母有代表動物極的意思。
凡是〝指數〞愈小者愈靠近動物極﹔反之,即靠近植物極,如lq112就應該比1q121更靠近動物極。
貝類在器官形成過程中,第一個四集體參與幼蟲上半球皮膚的形成。
第二個四集體形成口前纖毛細胞,外胚層間質,而分裂球2a則形成幼蟲下半球的大部分外胚層。
第三個四集體既參與了幼蟲皮膚的形成。
又參與了外胚層間質的形成。
第四個四集體小分裂球中,4d即內外胚層母細胞,由它左右分裂為兩個大細胞進入胚內之後,即進一步分裂而成2條中胚層帶。
第四個四集體的其餘3個分裂球和所有的大分裂球,一起形成內胚層原基。
圖152螺旋型分裂
表4264細胞以前各分裂球的命名
8細胞時期
16細胞時期
32細胞時期
64細胞時期
1a......(1q)1
1a12......(1q11)
1a111......(1q111)
1a......1q
1a11......(1q12)
1a112......(1q112)
1a2......(1q)2
1a21......(1q21)
從64共32個分割求屬於1q
1a22......(1q22)
細32個分割求屬於2q
2a......2q
2a1......(1q1)
胞32個分割求屬於3q
1A......
2a2......(2q2)
時32個分割求屬於4q
2A......
3a......(3q)
略期計4個大分割球
3A......
頭足類受精卵僅動物極部分分裂,即盤狀分裂,屬不完全分裂。
在局部分裂的卵中,有一大部分是不營分裂的營養卵黃。
卵的動物極根據卵黃分布、極體的位置和小分裂球的產生,可以分辨出;動物極相反的一端即植物極,由此處將產生胚孔或原口(blastopore)或陷腔的孔。
當受精卵經卵裂期之後而形成囊胚(blastula)時,在囊胚的內部有一分裂腔,除了像球蜆(Sphaerium)、蚌等的瓣鰓類外,分裂腔通常是狹小的。
(三)原腸腔的形成從囊胚期經原腸作用的結果,使小分裂球完全或幾乎形成外被,即分裂卵的外胚層﹔大分裂球占據內部,即內胚層。
原腸胚的形成從外表看來主要有兩種方式﹕一為內陷(invagination),—為外包(epiboly)。
內陷的方式是植物極陷入在形成部的半球,在兩半個之間形成1個狹小的分裂腔。
例如牡蠣、蚌、石鱉、角貝、笠貝和肺螺等,都是以這種方式形成的。
內陷部分以後形成消化管,其內壁為內胚層,以原胚孔和外界相通。
營外包方式者,由於植物極含有卵黃而膨大,不能陷進小分裂球層內,因此小分裂球就圍繞著大分裂球外面而擴張,漸漸地包圍大分裂球,僅在植物極留出1個孔,就是原胚孔。
像蛇螺、荔枝螺、紅螺、海兔和許多瓣鰓類,都是以這種方式形成的。
上述兩種原腸胚形成的方式,往往是結合進行,有的是以其中一種形成為主。
事實上完全的內陷僅產生在非常規則的或近於規則的卵子上,例如田螺和石鱉等。
頭足類卵子的盤狀分裂,實質上它的原腸作用只能取外包的形式,因為卵黃構成了卵子體積的大部分,原生質集中在卵子的動物極,外胚層的形成被局限在卵黃表面的一定區域的胚盤內,不能完全包被卵黃。
肝臟是由原腸壁形成的,一般是成對的囊。
(四)消化管外孔的形成原腸胚的外孔常有各種形狀,帽貝、椎實螺、海兔、海天牛等,原胚孔為一長形裂縫,田螺的原胚孔為圓形。
圓形或線形的原胚孔有完全關閉的,如帽貝、績紋螺、玉螺、海兔、蜆、蚌和船蛆等﹔有的雖然縮小,但仍然保持開口,如牡蠣、石鱉、蛇螺、肺螺類和角貝等。
在原胚孔的關閉點上,或者在原胚孔保持開口的種類,在其開口部的周圍,生成一個外胚層的凹陷,使原腸與外界相通,這就形成了原口(stomodacum),食道將由此形成。
原胚孔保持開口的種類,在開口的地方,以後就變成成體的口腔﹔但在田螺則例外,它的原胚孔保持開口的部分變成了肛門,而口道則在胚孔的前方出現。
肛門開始於原肛(proctodaeum)的內陷,原肛短與原腸的後部相通,由此所形成的外孔即肛門。
(五)中胚層的形成在內、外胚層之間產生一個第三層中間細胞,這就是中胚層。
中胚層來源有的不容易確定,一般的來自內胚層。
中胚層的產生,是由原胚孔附近的內胚層(大分裂球)陷入於附近細胞內﹔或由大分裂球產生其他細胞滑入內、外胚層中間形成的。
由中胚層細胞生出對稱的中胚層細胞帶,即第三胚葉。
如此形成的細胞帶,本身再分為兩層﹕一為體壁層,一為臟壁層,在此兩層之間形
成一個或兩個對稱的腔,這就是體腔,例如石鱉、蛇螺和角貝等。
體腔的擴張,限制了原始分裂腔,原始分裂腔將來變為循環系統的腔隙。
有些中胚層細胞構成腔壁,有些中胚層細胞發展為後成間質(secondarymesenchyma)充滿分裂腔的其餘部分,形成結締組織。
由於器官的均衡,結締組織限制了體腔的發展,體腔通常收縮為圍心
腔。
(六)外胚層器官和外部器官的形成外部器官包括由外胚層形成的足、外套膜和鰓等,這些都是永久性的器官。
此外,在幼蟲階段外皮部還產生了一種移動器官,即游泳盤或面盤。
在擔輪幼蟲時,它們僅形成一個口前的纖毛環,以後纖毛環前區相頂板擴張面突出為游泳盥,變為貝類特有的面盤幼蟲。
游泳的幼蟲,游泳盤有時分為2個側葉,每個側葉又可再分為2個或3個二次性葉。
足是肛門和口間突生出的軟體構造,由原口唇愈合而成。
開始,幼蟲栘動的器官稱為游泳盤,在這個時期足還很小,到幼蟲後期,游泳盤逐漸退縮,足才亢分發育。
外套膜和貝殼在背面,對著形成極很早就出現一個外胚層凹陷,周圍為環狀突起的界綠,此區叫做殼腺(shellbland)。
殼腺形成殼的原基,以後曲比腺分泌出貝殼。
在此同時,胚體自下向上分裂出外套膜和體驅本身。
鰓生自外套膜內面的皮膚突起,形似乳頭狀突起或呈絲狀排列成行。
神經中樞一般是由外胚層的增厚形成,在某種情況下,也能由原始的內陷方式形成,例如蛇螺、柄眼目、角貝等的腦神經節和蚌的腦、足、臟神經節等。
眼和平衡器是由外胚層的增厚而來,扇貝的外套眼也是以同樣方法形成的。
但是有許多情況,這種器官的產生仍然是由內陷形成的,如許多頭足類和腹足類。
瓣鰓類、掘足類和某些腹足類的平衡器,亦是以內陷方式形成的。
(七)中胚層器官的形成中胚層組織一方面形成體腔的壁,另一方面形成循環腔的內被和填充在器官中的結締組織。
體腔的形成已於前面述及,它開始是一個與外界不通的腔,其上壁部分分化為生殖器官和排泄器官的腎。
腎是由體腔(圍心腔)的一部分構成的,它一端與圍心腔相通,另一端由於外胚層的凹陷與外界相通。
除了本腎以外,尚有1個第二對中胚葉排泄器官,即幼蟲腎,已經在許多腹足類和瓣鰓類中發現了。
生殖腺亦生自體腔的壁上,如田螺、球蜆和頭足類。
在無板目和頭足綱中,圍心腔與生殖腔溝通蚓昔兄被保存下來。
但在其他種類中,生殖腔與圍心腔完全分離,生殖腺腔或與腎聯繫或直接開口在體外者,期輸送管的末端和附屬腺均由外胚葉構成。
心臟生自分裂腔的一部份,陷入在圍心腔中,腔壁揚起,一部份腔壁變成心臟的壁。
(蔡英雅、張英、魏若飛編【軟體動物貝類學概論】,頁310-314,水產出版社,1997)
生活史LifeCycle
一、臺灣鮑雌雄異體Gonochorism
在繁殖時期,一旦外界環境條件改燮,會引起雌雄兩性各排放卵與精子於海水中。
精液呈乳白色煙霧狀,在海水中緩慢散開,旺盛時一個雄體能使10-20升水混濁不清。
卵呈深綠色,噴出後不久即下沉底郃。
在高倍顯微鏡下觀察,精子似砲彈形,並帶著一條鞭狀長尾巴。
精子分頭郃、中段與尾郃,頭部呈圓錐形,前端為頂體,中投為圓筒形,此頭部略長,直徑約1微米,長8微米,尾部50微米。
不同種鮑的精子在外形上無甚區別,此外,精子能夠在水中活潑游泳。
表5-4不同海區皺紋盤鮑與台灣鮑產卵水溫與季節
種類
地區
產卵時間
水溫(℃)
作者
皺紋盤鮑
大連市長海縣
山東長島縣
青島
福建東山島
日本北海道
青森縣
岩平縣
宮崎縣
7月中旬-8月上旬
7月中旬-8月上旬
6月中旬-7月中旬
3-4月
8月-9月上旬
8月-9月上旬
8月-9月上旬
8月-9月上旬
20-23
17-20
17-20
21-24
20
17-24
18-20.5
16-22
遼寧省海