国家地理动物大百科：无脊椎动物 [0-14岁] epub pdf mobi txt 电子书 下载 2024

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内容简介

无脊椎动物是动物界中的门类，它们遍布世界各地。你知道吗？所有被人们所知的动物物种中，近97％属于无脊椎动物。

本册将要涉及海绵、刺胞动物、扁形虫、软体动物和节肢动物等等，介绍了各种甲壳类动物，并向我们全面展示了昆虫类动物：目前确定的有近 90万种。还有蜻蜓、蟑螂、蝗虫、白蚁、蜜蜂、苍蝇、蚊子和蝴蝶等。

作者简介

西班牙Sol 90公司，成立于1990年，是西班牙专业策划和出版科普图书的出版公司，其出版图书，以具有视觉冲击性的图片和高质量的内容见长，畅销全世界。总部设在巴塞罗那，并在多个国家设有分部，与超过45个国家、使用16种语言交流合作。

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内页插图

目录

国家地理视角：多样性

概况

海绵动物

刺胞动物

扁形动物和纽形动物

线虫动物及其他

软体动物

环节动物

国家地理视角：适应性

节肢动物

蛛形纲动物

甲壳亚门动物及其他

昆虫

棘皮动物

半索动物和无脊椎的脊索动物

精彩书摘

什么是无脊椎动物

无脊椎动物指没有脊椎的动物。也就是说，在现有的数量庞大而又种类繁多的动物族谱中，除去脊椎动物以外的全部物种均为无脊椎动物。无脊椎动物的种类占现有物种总数的95％。据估计，每年科学家都会定义10000~13000 种新的生物，这其中大部分都是无脊椎动物，它们在生态系统的食物链中发挥着重要作用，如果没有它们，生命将呈现与现在截然不同的形态。

重要作用

人类活动诸如对环境的过度开发造成了动物栖息环境的改变，进而引发的生物多样性的减少，被公认为是最突出的环境问题之一。每当说起保护生物多样性，我们脑海中会很自然地出现大型哺乳动物、鸟类、爬行动物甚至树木的画面。然而，从生物多样性的角度来看，与无脊椎动物、低等植物和微生物构成的巨大又多样的生物世界相比，脊椎动物在生物界中所占的百分比小之又小。不仅如此，这些不那么迷人的低等生物还是食物链中不可缺少的环节，它们维系着食物链的运转，分解有机物残骸，净化环境并增强环境系统的稳定性。如果没有无脊椎动物的参与，生态系统简直毫无稳定性可言。为了使无脊椎动物免受灭绝之灾，我们应该全面地了解它们。然而，在这方面，我们所做的还远远不够。虽然有些无脊椎动物对人类直接或间接有害，但是更多的无脊椎动物对人类是有益的，它们是食物的源头——有的无脊椎动物为农作物授粉，有的可以用于对抗其他有害生物，还有的因其对环境变化的敏感性，可以用于自然环境质量的监测，诸如污染、干旱、环境退化等。

有多种药剂产品和工业产品是由无脊椎动物制成的。为了生存，无脊椎动物展现出了令人惊叹的多样资源和能力，经常为人类解决问题并给我们提供新的灵感。通过对这些神奇的动物的研究，我们发明了潜水艇、节能马达以及各种不计其数的新工具。同时，当今的神经科学、遗传学和生理学的一些研究成果，很大程度得益于我们对无脊椎动物的研究，它们是非常适合的实验对象。

栖息环境

从无脊椎动物诞生开始，它们便在浅海中逐渐分化。一小部分种群离开了海洋，克服了淡水和陆地环境带来的困难，开始用新的方式进行呼吸、保持体内的平衡。事实上，走出海洋的无脊椎动物最大的成就在于它们把自己的生存空间扩展到了地球上的每一个角落。很多无脊椎动物与其他生物（脊椎动物、植物等）的生存有着内在联系，彼此间

存在着多种多样的共生关系，最极端的一种便是寄生关系。

构造特征

不同形态的动物，其外部构造和内部结构的差异十分显著。因此，在本章我们只会提及那些对动物的识别和归类意义重大的构造特征。动物是“异养生物”，也就是说，它们需要通过摄取其他生物合成的有机物质来获得养料。虽然从生物化学的角度来看，异养的原理是相似的，但是无脊椎动物拥有一系列更为多样的机制来获取和消化食物。除去海绵动物和中生动物，大多数动物都拥有消化管。这种消化管可以是盲管或者是不完整的，也就是说，只用一个管口作为入口和出口，称之为“口”（例如放射虫纲和扁形动物门的生物）；也可以是完整的，有口有肛。

在动物的进化史中，肛门的出现是一个重要的里程碑。这意味着消化管道的分区和功能的划分，同时也意味着一个成熟消化系统的发展和营养成分被利用的最大化。

胚胎的发展

希腊哲学家亚里士多德曾说过：“不管现在还是将来，我们都不曾获得事物深奥的原理，之所以觉得有发现，只是因为我们从一开始就没有注视着原理的成长。”从受精卵阶段开始，动物的种群展现出多种有丝分裂（细胞分裂）的方式，并由此产生胚胎的各个阶段状态（囊胚和原肠胚）。

一直到动物长至成年，每一种动物都在其生命周期中诠释着它利用周围的资源的方式。这种方式能够反映它的祖先源头和世系。

真后生动物（拥有真体腔的动物）在胚胎形成过程中会形成原生的保护层。辐射对称动物（双胚层动物）拥有外胚层和内胚层。而两侧对称生物（三胚层动物）还具备一个中胚层。自外胚层，或者说外层上皮，会产生皮肤及其派生物（例如鳞屑、壳、毛发、指甲、腺状组织等）、神经系统、感官以及消化道的前端和末端。内胚层是胚胎的内侧上皮，由它形成中段消化道及附属腺体，个别情况下，呼吸道和上皮也由内胚层形成。

对于有中胚层的生物，中胚层位于外胚层和内胚层之间。中胚层会衍生出肌肉、内部支撑结构、循环系统以及部分排泄器官。成年个体的口是在胚胎发育中由原肠胚的胚孔形成的动物，被称为原口动物；成年个体的口是由胚孔之外的另一个开口形成的动物，被称为后口动物。

生存环境

部分无脊椎动物主要生活在海底。在陆上生活的则偏爱潮湿的环境。此外，还有一些比较特殊的生存环境，即淡水和其他生物的体内，比如寄生虫。生存环境的多样性影响了不同种群身体形态的演变。

水生环境

在海洋中，无脊椎动物能在海水中与其所含盐分保持渗透平衡。生活在河滩或其他地方的含盐水质中的无脊椎动物能够持久保持体内的盐浓度，尽管水的盐浓度会有变化。在淡水中，甲壳纲动物进化出了摄取盐分、排出水分的功能。

陆空环境

为了能在陆地上生存，无脊椎动物进化出了多种适应陆地的呼吸方式和行动方式。它们中的大多数都拥有高效的呼吸系统。昆虫有了行走和飞翔的能力，这使它们得以大规模地扩张自己的栖息范围。

身体构造

不同的无脊椎动物，其身体的组织形式和结构样式的复杂程度也各不相同。有的无脊椎动物，比如海绵动物以及一些共生或寄生的动物（中生动物），它们只能通过一系列细胞的协作完成生命体的功能，但并没有形成真正的组织。而其余的无脊椎动物（真后生动物），从拥有简单的组织到形成各司其职的器官，它们的复杂程度逐渐提高。

身体形态的决定因素

A. 生存方式及身体形态

在生物学中，我们把相似部分在身体中的平均分布理解为对称性。大部分动物都具有某种对称性。

然而，大部分海绵动物和中生动物是不对称的。辐射对称多见于营固着生物，它们附着在水体基质上，很少漂流或移动，并根据环境对自身进行了适应性的调整。在它们体内，神经系统形成了一张网络，感受器及其他结构（触角、前肢）规则地分布在身体的边缘。大部分物种都具有两侧对称性：它们能够向一个方向进行有效的移动。因此，它们的感官会向身体的一端集中（头向集中），其神经系统也是集中的。这样，其身体的各项活动被整合，以便快速、准确地针对外界环境做出反应。

在无脊椎动物的身体中，其主要的神经索位于腹部，这一点和脊椎动物恰恰相反，脊椎动物的主要神经索在背部。

B. 环境的种类

海水的物理、化学性质解决了动物身体支撑的问题。动物的骨骼（内骨骼或者外骨骼）具有保护的功能。其骨骼也便于体液中盐分的调节以及新陈代谢废物（氨）的排出。环境的稳定，也有利于无性繁殖以及以体外受精为途径的有性繁殖的进行。在支撑身体和排氨方

面，淡水有和海水一样的功能。但是，当环境中的盐分浓度低于体内的盐分浓度，动物身体和外界的渗透平衡就会出现严重问题。所以，每个种群都得解决排出多余水分以及保持体内盐分不流失的问题。

生存环境的物理、化学条件以及环境的不稳定性有利于体内受精的有性繁殖的发展，有利于卵细胞被保留在父母体内，得以更好地着床，并防止水分流失。此外，幼虫期的缩短现象也很显著，胎生占据了主导地位。在陆地环境中，空气密度较小，这意味着动物需要一个机械支撑系统来支持身体的重量。因蒸发而丧失的身体水分使得保持体内平衡困难重重，这在体表保护层、防止水分流失的呼吸系统以及夜间活动习性等出现后得到了解决。为了留住水分，排泄也得到了专化。体内受精的有性繁殖成了主要的生殖方式，卵细胞会被包裹在保护层或胎盘（胎生）中。生物之间的联系和相互依赖的关系会形成一种特别的大环境。我们注意到，根据关系深浅不同，典型体形式样会产生可观的变种，会出现多种用途固定的器官以及被大致改良的体内隔膜。如果是体表寄生虫，它们会拥有消化器官和专门的口器；而体内寄生虫会缩减用于移动的器官，发展某些有利于繁殖的身体系统。这是因为它们需要增加后代的数量，以抵消伴随寄生生命周期的高损失。寄生虫是体内受精的，且许多种寄生虫具有雌雄同体、自体受精和无性繁殖的特点，这都大大增强了它们的繁殖能力和生命潜力。

C. 体形大小

进化过程中，动物界产生了不同的适应策略，事实证明这些策略有利于所有细胞在形式和功能上保持和谐的统一。动物中存在体积变大的趋势，然而，这种趋势被表面积与体积的比所制约。因此我们发现，有的动物在其身体体积增大的同时，采用了特殊的几何形状使得其体表面积也最大化。通过这种方式，海绵动物将自己身体的外壁折叠、枝杈化。其他动物则采取延长自己身躯（纽形动物门）的方式。此外，扁形动物还会把自己的身体压扁。刺胞动物门的身体中充满了一种胶性成分，或者说，中胶层。在大部分刺胞动物中，它们通过不同途径获得了一个第二内腔（体腔）。这个体腔的多种功能中，比较突出的是积累液体以便支撑和移动，并使消化道独立于体壁之外。有体腔的动物还有另一个特征，那就是部分躯体会沿着身体的主轴重复，即分节现象或同质异性体。身体的分节有助于动物的移动，某些体节逐渐具有了专门的功能，这更赋予了动物极强的环境适应能力。

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