?無脊椎動物(Invertebrate)是背側(cè)沒有脊柱的動物,它們是動物的原始形式。其種類數(shù)占動物總種類數(shù)的95%。分布于世界各地,現(xiàn)存約100余萬種。包括原生動物、棘皮動物、軟體動物、扁形動物、環(huán)節(jié)動物、腔腸動物、節(jié)肢動物、線形動物等。
動物學的一個分支學科。在動物分類中,根據(jù)動物身體中有沒有脊椎骨而分成脊椎動物和無脊椎動物兩大類。研究無脊椎動物的分類、形態(tài)、生理特點、地理分布、繁殖、進化等的科學,叫無脊椎動物學。無脊椎動物學中包括:原生動物學、蠕蟲學、昆蟲學、軟體動物學、甲殼動物學等。
它們是動物的原始形式,動物界中除脊椎動物亞門以外全部門類的通稱。就如BBC主持人大衛(wèi)·愛登堡爵士(SirDavidAttenborough)所言:“如果一夜之間所有的脊椎動物從地球上消失了,世界仍會安然無恙,但如果消失的是無脊椎動物,整個陸地生態(tài)系統(tǒng)就會崩潰?!?br/>
一切無脊椎的動物,占現(xiàn)存動物的95%以上。分布于世界各地,在體形上,小至原生動物,大至龐然巨物的魷魚。一般身體柔軟的能附著肌肉的內(nèi)骨骼,但常有堅硬的外骨骼(如大部分軟體動物、甲殼動物及昆蟲),用以附著肌肉及保護身體。除了沒有脊椎這一點外,無脊椎動物內(nèi)部并沒有多少共同之處。無脊椎動物這個分類學名詞以前用于與脊椎動物(該詞至今仍為一個亞門的名稱)相對,但在現(xiàn)代分類法上已經(jīng)不用。地球上的無脊椎動物是脊椎動物的二十多倍。無脊椎動物是一個令人難以置信的多樣化的動物種系,它們沒有什么共同的特征,僅僅存在一點相互有別的親緣關(guān)系而已。有許多種類的動物,人們只能在海洋里才能發(fā)現(xiàn)它們,但某些種類如昆蟲,卻生活在陸地上,普遍存在于世界范圍內(nèi)。
自瑞典生物學家林奈將生物命名后,此后的生物學家用界(Kingdom)、門(Phylum)、綱(Class)、目(Order)、科(Family)、屬(Genus)、種(Species)加以分類。最上層的界分別為原核生物界、原生生物界、菌物界、植物界以及動物界。從最上層的“界”開始到“種”,愈往下層被歸屬的生物之間特征愈相近。
一般把動物界分為十門,包括:原生動物門、多孔動物門、腔腸動物門、扁形動物門、線形動物門、環(huán)節(jié)動物門、軟體動物門、節(jié)肢動物門、棘皮動物門、脊索動物門。其中脊索動物門分為尾索、頭索、半索、脊椎動物四個亞門,除脊椎動物亞門外其它的便都是無脊椎動物。
如果按形態(tài)學分類的話,無脊椎動物首先按照組成的細胞數(shù),分為單細胞動物(Protozoa)和多細胞動物(即后生動物Metazoa)兩種。前者所屬的動物有爭議,例如眼蟲,會因為其體內(nèi)的葉綠體被歸入為植物。多細胞動物再被分為側(cè)生動物(Parazoa)和真后生動物(Eumetazoa)。前者包括海綿動物、扁盤動物和中生動物。這三種動物和真后生動物缺乏聯(lián)系,組織分化程度低。接下來,真后生動物按照其身體對稱方式被分為輻射對稱動物和兩側(cè)對稱動物。前者包括刺胞動物門和櫛水母動物門。
按遺傳學分類和按形態(tài)學分類出入在于兩側(cè)對稱動物中。
原口動物接著會按照蛻皮假說被分為兩種:蛻皮動物和冠輪動物。蛻皮動物的特征是,這些動物在一種名叫蛻皮激素(Ecdyson)的作用下,會退去身體表面的角質(zhì)層外皮。節(jié)肢動物、線形動物、緩步動物和有爪動物都屬蛻皮動物。冠輪動物的特征是發(fā)育經(jīng)過擔輪幼蟲階段(但有些動物發(fā)育過程中并不經(jīng)歷幼蟲階段,很好的例子是蚯蚓)或是有觸手冠。軟體動物門(Mollusca)、環(huán)節(jié)動物門(Annelida)、紐形動物門(Nemertea)、星蟲動物門(Sipunculida)、螠蟲動物門(Echiura)、須腕動物門(Pogonophora)、苔蘚動物門(Bryozoa)、內(nèi)肛動物門(Entoprocta)、腕足動物門(Brachiopoda)和帚蟲動物門(Phoronida)都屬于這一冠輪動物。這種分類方法沒有形態(tài)分類學的問題。但也有一些小問題,例如有爪動物的分類位置(位于蛻皮動物和冠輪動物之間)有爭議。
①無脊椎動物的神經(jīng)系統(tǒng)呈索狀,位于消化管的腹面;而脊椎動物為管狀,位于消化管的背面。
②無脊椎動物的心臟位于消化管的背面;脊椎動物的位于消化管的腹面。
③無脊椎動物無骨骼或僅有外骨骼,無真正的內(nèi)骨骼和脊椎骨;脊椎動物有內(nèi)骨骼和脊椎骨。
1822年拉馬克,J·-B.de將動物界分為脊椎動物和無脊椎動物兩大類。1877年德國學者海克爾將柱頭蟲、海鞘、文昌魚等動物與脊椎動物合稱脊索動物門,與無脊椎動物的各門并列,把脊椎動物在分類系統(tǒng)中降為脊索動物門中的一個亞門,與半索動物亞門(柱頭蟲)、尾索動物亞門(海鞘)和頭索動物亞門(文昌魚)并列。70年代以來半索動物已獨立成門,由于后3個類群屬于無脊椎動物范疇,這樣無脊椎動物實際上包括了除脊椎動物亞門以外所有的動物門類,是動物學中的一個一般名稱,而不是正式的分類階元。
種類劃分
無脊椎動物的種類非常龐雜,現(xiàn)存約100余萬種(脊椎動物約5萬種),已絕滅的種則更多;它包括的門數(shù)因動物學的發(fā)展而不斷增加。由于對動物的各個方面研究得愈加詳盡,人們對其彼此間親緣關(guān)系的認識也愈加深入,因而各門的分類地位常有更動。無脊椎動物的分類有按形態(tài)和按18srRNA序列分類兩種。
形態(tài)分類
多細胞動物再被分為側(cè)生動物(Parazoa)和真后生動物(Eumetazoa)。然后將兩側(cè)對稱的動物按其體腔的有無,有的話是真是假,分為三類,即無體腔動物(Acoelomata)、假體腔動物(Pseudocoelomata)和真體腔動物(Eucoelomata)。但是紐形動物門介乎于假體腔動物和真體腔動物之間,分類位置有疑問。無體腔動物的代表是扁形動物。假體腔動物的體腔并不是由中胚層包繞的,是原腸未完全退化的產(chǎn)物,代表動物是線蟲動物和輪形動物。真體腔動物的體腔是有中胚層包裹的。
真體腔動物接著按原腸孔(Blastoporus)的發(fā)展分為原口動物(Protostomia)、后口動物(Deuterostomia)和過渡類型觸手動物(Tentaculata)。后口動物的代表是棘皮動物(和非“無脊椎動物”的脊索動物)。過渡類型包括帚蟲動物、腕足動物和苔蘚動物三種。其他的真體腔動物都是原口動物,包括節(jié)肢動物、緩步動物、有爪動物、軟體動物、星蟲動物、螠蟲動物和環(huán)節(jié)動物等。
這種分類有很大問題,比如紐形動物的“無家可歸”,而扁形動物、線蟲動物是原口動物,卻因為體腔不是“真體腔”而沒有“資格”去被歸類。觸手動物有很多后口動物的特征,比如輻射卵裂,體腔是由內(nèi)胚層內(nèi)陷形成的中胚層包裹的。但是來自分子生物學的證據(jù)卻表明它們是原口動物。
按遺傳學分類
按遺傳學分類和按形態(tài)學分類出入在于兩側(cè)對稱動物中。按遺傳學分類的話,兩側(cè)對稱動物首先按原腸孔的發(fā)展去向分為原口動物和后口動物。在形態(tài)學分類中的過渡類型觸手動物則被全部歸到原口動物中。
無脊椎動物多數(shù)體小,但軟體動物門頭足綱大王烏賊屬的動物體長可達18米,腕長11米,體重約2噸。無脊椎動物多數(shù)水生,大部分海產(chǎn),如有孔蟲、放射蟲、缽水母、珊瑚蟲、烏賊及棘皮動物等,全部為海產(chǎn),部分種類生活于淡水,如水螅、一些螺類、蚌類及淡水蝦蟹等。蝸牛、鼠婦等則生活于潮濕的陸地。而蜘蛛、多足類、昆蟲則絕大多數(shù)是陸生動物。無脊椎動物大多自由生活。在水生的種類中,體小的營浮游生活;身體具外殼的或在水底爬行(如蝦、蟹),或埋棲于水底泥沙中(如沙蠶類),或固著在水中外物上(如藤壺、牡蠣等)。無脊椎動物也有不少寄生的種類,寄生于其他動物、植物體表或體內(nèi)(如寄生原蟲、吸蟲、絳蟲、棘頭蟲等)。有些種類如蚓蛔蟲和豬蛔蟲等可給人類帶來危害。
運動系統(tǒng):運動系統(tǒng)包括身體支撐和前進兩部分。
骨骼
無脊椎動物沒有脊椎動物那一根背側(cè)起支撐作用的脊柱和狹義的骨骼。廣義的骨骼包括外骨骼(保護作用,不使水分蒸發(fā))、內(nèi)骨骼和水骨骼三種。而無脊椎動物擁有的正是這三種骨骼。
外骨骼指的是甲殼等堅硬組織,如蝸牛的殼,螃蟹的外殼,昆蟲的角質(zhì)層都屬于外骨骼。內(nèi)骨骼存在于脊椎動物,半脊椎動物,棘皮動物和多孔動物中,在內(nèi)起支撐作用。多孔動物的內(nèi)骨骼并不是中胚層起源的。棘皮動物的內(nèi)骨骼是由碳酸鈣和蛋白質(zhì)組成的,這些化學物晶體按同一方向排列。水骨骼是動物體內(nèi)受微壓的液體(無體腔動物的扁形動物也不例外)和與之拮抗的肌肉,加上表皮及其附屬的角質(zhì)層的總稱。無脊椎動物的主要骨骼形式。除了上述的軟體動物,棘皮動物和節(jié)肢動物外的其他無脊椎動物都擁有水骨骼。
排泄系統(tǒng):并不是所有的無脊椎動物都有排泄器官的。例如扁形動物,它們靠的是位于下表皮向內(nèi)伸出的表皮突起的排泄細胞完成排泄的。而無脊椎動物常見的排泄器官則是原腎管和后腎管。