文昌鱼的生理结构

文昌鱼的生理结构

消化和呼吸器官
文昌鱼靠轮器和咽部纤毛的摆动，使带有食物微粒的水流经口入咽，食物被滤下留在咽内，而水则通过咽壁的鳃裂至围鳃腔，然后由腹孔排出体外。作为收集食物和呼吸场所的咽部极度扩大，几乎占据身体全长的1/2，咽腔内的构造与尾索动物相似，也具有内柱、咽上沟和围咽沟等。文昌鱼幼体的鳃裂直接开口于体表，后来形成围鳃腔，以腹孔作为咽部鳃裂的总出水口。咽内的食物微粒被内柱细胞的分泌物粘结成团，再由纤毛运动使它从后向前流动，经围咽沟转到咽上沟，往后推送进入肠内。肠为一直管，向前伸出一个盲囊，突入咽的右侧，称为肝盲囊（hepatic diverticulum），能分泌消化液，与脊椎动物的肝脏为同源器官。食物团中的小微粒可进入肝盲囊，被肝盲囊细胞所吞噬，营细胞内消化，大微粒在肠内分解成小微粒后，也转到肝盲囊中进行细胞内消化，未消化的物质由肝盲囊重返肠中，在后肠部进行消化和吸收。肠的末端开口于身体左侧的肛门。咽腔是文昌鱼完成呼吸作用的部位。咽壁两侧有60多对鳃裂，彼此以鳃条分开，鳃裂内壁布有纤毛上皮细胞和血管。水流进入口和咽时，藉纤毛上皮细胞的纤毛运动，通过鳃裂，并使之与血管内的血液进行气体交换，最后，水再由围鳃腔经腹孔排出体外。有人认为文昌鱼纤薄的皮肤也具有直接从水中摄取氧气的能力。
循环系统
文昌鱼循环系统属于闭管式，即血液完全在血管内流动，这种情形与脊椎动物基本相同。无心脏，但是具搏动能力的腹大动脉（ventral aorta），因而被称为狭心动物。由腹大动脉往两侧分出许多成对的鳃动脉（branchial arteries）进入鳃隔，鳃动脉不再分为毛细血管，它在完成气体交换的呼吸作用后，于鳃裂背部汇入2条背大动脉根。背大动脉根内含多氧血，往前流向身体前端，向后则由左、右背大动脉根合成背大动脉（dorsal aorta），再由此分出血管到身体各部。血液无色，也没有血细胞和呼吸色素，动脉中的血液通过组织间隙进入静脉。从身体前端返回的血液通过体壁静脉（parietal vein）注入一对前主静脉（anterior cardinal vein）；尾的腹面有一条尾静脉（caudal vein），收集一部分身体后部回来的血液，进入肠下静脉（subintestinal vein），大部分血液则流进2条后主静脉（posterior cardinal vein）。左、右前主静脉和两条后主静脉的血液全部汇流至一对横形的总主静脉（common cardinal vein），或称居维叶氏管（ducts Cuvieri）。左、右总主静脉会合处为静脉窦（sinus venosus），然后通入腹大动脉。从肠壁返回的血液由毛细血管网集合成肠下静脉，尾静脉的部分血液也注入其中；肠下静脉前行至肝盲囊处血管又形成毛细管网，由于这条静脉的两端在肝盲囊区都形成毛细血管，因此称作肝门静脉（hepatic portal vein）。由肝门静脉的毛细血管再一次合成肝静脉（hepatic vein）并将血液汇入静脉窦内。
排泄器官
排泄器官由数10对按节排列的肾管（nephridium）组成，位于咽壁背方的两侧，其结构和机能与扁形动物及环节动物的原肾比较近似。每个肾管是一短而弯曲的小管，弯曲的腹侧有单个开口于围鳃腔的肾孔（nephrostome），弯管的背侧连接着5～6束与肾管相通的管细胞（solenocytes）。管细胞由体腔上皮细胞特化而成，其远端呈盲端膨大，紧贴体腔，内有一长鞭毛。代谢废物通过体腔液渗透进入管细胞，经鞭毛的摆动到达肾管，再由肾孔送至围鳃腔，随水流排出体外。此外，在咽部后端背部的左右，各有一个称为褐色漏斗（brown funnel）的盲囊，有人认为有排泄功能，但也有人推测可能是一种感受器。
神经系统
文昌鱼的中枢神经是一条纵行于脊索背面的背神经管，神经管的前端内腔略为膨大，称为脑泡（cerebralvesicle）。幼体的脑泡顶部有神经孔与外界相通，长成后完全封闭。神经管的背面并未完全愈合，尚留有一条裂隙，称为背裂（dorsal fissure）。周围神经包括由脑泡发出的2对“脑”神经和自神经管两侧发出的成对脊神经。神经管在与每个肌节相应的部位，分别由背、腹发出一对背神经根及几条腹神经根，或简称背根（dorsal root）和腹根（ventral root）。背根和腹根在身体两侧的排列形式与肌节一致，左右交错而互不对称，且其背根和腹根之间也不像脊椎动物那样联结成一条脊神经。背根是兼有感觉和运动机能的混合性神经，接受皮肤感觉和支配肠壁肌肉运动；腹根专管运动，分布在肌肉上。与文昌鱼少动生活方式相联系的是感觉器官很不发达，许多位于神经管两侧的黑色小点是文昌鱼的光线感受器，称为脑眼（ocelli）。每个脑眼由一个感光细胞和一个色素细胞构成，可通过半透明的体壁，起到感光作用。神经管的前端有单个大于脑眼的色素点（pigment spot），色素点又叫眼点（eye spot），但无视觉作用，有人认为是退化的平衡器官，有人则以为有遮挡阳光使脑眼免受阳光直射的作用。此外，全身皮肤中还散布着零星的感觉细胞，其中尤以口笠、触须和缘膜触手等处较多。

消化和呼吸器官
文昌鱼靠轮器和咽部纤毛的摆动，使带有食物微粒的水流经口入咽，食物被滤下留在咽内，而水则通过咽壁的鳃裂至围鳃腔，然后由腹孔排出体外。作为收集食物和呼吸场所的咽部极度扩大，几乎占据身体全长的1/2，咽腔内的构造与尾索动物相似，也具有内柱、咽上沟和围咽沟等。文昌鱼幼体的鳃裂直接开口于体表，后来形成围鳃腔，以腹孔作为咽部鳃裂的总出水口。咽内的食物微粒被内柱细胞的分泌物粘结成团，再由纤毛运动使它从后向前流动，经围咽沟转到咽上沟，往后推送进入肠内。肠为一直管，向前伸出一个盲囊，突入咽的右侧，称为肝盲囊（hepatic diverticulum），能分泌消化液，与脊椎动物的肝脏为同源器官。食物团中的小微粒可进入肝盲囊，被肝盲囊细胞所吞噬，营细胞内消化，大微粒在肠内分解成小微粒后，也转到肝盲囊中进行细胞内消化，未消化的物质由肝盲囊重返肠中，在后肠部进行消化和吸收。肠的末端开口于身体左侧的肛门。咽腔是文昌鱼完成呼吸作用的部位。咽壁两侧有60多对鳃裂，彼此以鳃条分开，鳃裂内壁布有纤毛上皮细胞和血管。水流进入口和咽时，藉纤毛上皮细胞的纤毛运动，通过鳃裂，并使之与血管内的血液进行气体交换，最后，水再由围鳃腔经腹孔排出体外。有人认为文昌鱼纤薄的皮肤也具有直接从水中摄取氧气的能力。
循环系统
文昌鱼循环系统属于闭管式，即血液完全在血管内流动，这种情形与脊椎动物基本相同。无心脏，但是具搏动能力的腹大动脉（ventral aorta），因而被称为狭心动物。由腹大动脉往两侧分出许多成对的鳃动脉（branchial arteries）进入鳃隔，鳃动脉不再分为毛细血管，它在完成气体交换的呼吸作用后，于鳃裂背部汇入2条背大动脉根。背大动脉根内含多氧血，往前流向身体前端，向后则由左、右背大动脉根合成背大动脉（dorsal aorta），再由此分出血管到身体各部。血液无色，也没有血细胞和呼吸色素，动脉中的血液通过组织间隙进入静脉。从身体前端返回的血液通过体壁静脉（parietal vein）注入一对前主静脉（anterior cardinal vein）；尾的腹面有一条尾静脉（caudal vein），收集一部分身体后部回来的血液，进入肠下静脉（subintestinal vein），大部分血液则流进2条后主静脉（posterior cardinal vein）。左、右前主静脉和两条后主静脉的血液全部汇流至一对横形的总主静脉（common cardinal vein），或称居维叶氏管（ducts Cuvieri）。左、右总主静脉会合处为静脉窦（sinus venosus），然后通入腹大动脉。从肠壁返回的血液由毛细血管网集合成肠下静脉，尾静脉的部分血液也注入其中；肠下静脉前行至肝盲囊处血管又形成毛细管网，由于这条静脉的两端在肝盲囊区都形成毛细血管，因此称作肝门静脉（hepatic portal vein）。由肝门静脉的毛细血管再一次合成肝静脉（hepatic vein）并将血液汇入静脉窦内。
排泄器官
排泄器官由数10对按节排列的肾管（nephridium）组成，位于咽壁背方的两侧，其结构和机能与扁形动物及环节动物的原肾比较近似。每个肾管是一短而弯曲的小管，弯曲的腹侧有单个开口于围鳃腔的肾孔（nephrostome），弯管的背侧连接着5～6束与肾管相通的管细胞（solenocytes）。管细胞由体腔上皮细胞特化而成，其远端呈盲端膨大，紧贴体腔，内有一长鞭毛。代谢废物通过体腔液渗透进入管细胞，经鞭毛的摆动到达肾管，再由肾孔送至围鳃腔，随水流排出体外。此外，在咽部后端背部的左右，各有一个称为褐色漏斗（brown funnel）的盲囊，有人认为有排泄功能，但也有人推测可能是一种感受器。
神经系统
文昌鱼的中枢神经是一条纵行于脊索背面的背神经管，神经管的前端内腔略为膨大，称为脑泡（cerebralvesicle）。幼体的脑泡顶部有神经孔与外界相通，长成后完全封闭。神经管的背面并未完全愈合，尚留有一条裂隙，称为背裂（dorsal fissure）。周围神经包括由脑泡发出的2对“脑”神经和自神经管两侧发出的成对脊神经。神经管在与每个肌节相应的部位，分别由背、腹发出一对背神经根及几条腹神经根，或简称背根（dorsal root）和腹根（ventral root）。背根和腹根在身体两侧的排列形式与肌节一致，左右交错而互不对称，且其背根和腹根之间也不像脊椎动物那样联结成一条脊神经。背根是兼有感觉和运动机能的混合性神经，接受皮肤感觉和支配肠壁肌肉运动；腹根专管运动，分布在肌肉上。与文昌鱼少动生活方式相联系的是感觉器官很不发达，许多位于神经管两侧的黑色小点是文昌鱼的光线感受器，称为脑眼（ocelli）。每个脑眼由一个感光细胞和一个色素细胞构成，可通过半透明的体壁，起到感光作用。神经管的前端有单个大于脑眼的色素点（pigment spot），色素点又叫眼点（eye spot），但无视觉作用，有人认为是退化的平衡器官，有人则以为有遮挡阳光使脑眼免受阳光直射的作用。此外，全身皮肤中还散布着零星的感觉细胞，其中尤以口笠、触须和缘膜触手等处较多。