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文昌鱼

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概述

文昌鱼文昌鱼

文昌鱼是脊索动物门的头索动物亚门,也叫全索亚门。这类动物有纵贯全身的脊索,而且脊索延伸到神经管的前面,故称头索动物;又因文昌鱼没有真正的头和脑,另有无头类(Acrania)之称。它是既象鱼又象蠕虫的动物,但血统上跟鱼及蠕虫相差很远。

文昌鱼肉红色,晶莹、半透明状,两头尖尖,40~57毫米;美国产的加州文昌鱼可长达100毫米,以我国厦门及青岛所产的白氏文昌鱼最为著名。文昌鱼身体细长而侧扁像一把外科医生用的手术刀,到底那边是头,那边是尾,骤然一看很难分辨,所以西欧人叫它为两尖鱼,或称之谓“海矛”。文昌鱼前端有眼点,为视觉器,下为前庭及口口叫“口笠”。前庭周围有40条口须,在咽的两侧有垂直的鳃裂,文昌鱼在它胚胎时鳃裂只有8对,到了成体却增加到180对了。文昌鱼的鳃裂不直接通向体表面开孔,而被皮肤和肌肉包裹着,形成一对特殊的“围鳃腔”。文昌鱼的后端有尾鳍及肛前鳍,背部有一条背褶(即背鳍)它那些鳍只是一层皮膜物,根本没有真正的骨质鳍条;腹面还有一对皮褶,叫做“腹褶”。身体两侧交替长着65个透明的肌节,这肌节是V字形。V字的尖端部分朝着前方,这对在水中的向前运动有利。

文昌鱼共有12种。分布在地球热带、亚热带的8~16米的浅水海域中,特别在北纬48°至南纬40°之间的环形地区内较多,我国厦门、青岛和烟台沿海处也很多。其他象地中海、马来西亚、日本、北美洲海洋边岸都有出产,但产量并不多,故视为珍品。我国在尚未发现有文昌鱼前,为了教学上的需要,以极高昂的价格向国外高价购买文昌鱼,因此而丧失外汇不少。

体型结构

文昌鱼文昌鱼
文昌鱼的脊索、神经管、咽鳃、中胚层、体腔等的形成过程,都与脊椎动物相似,而一些内脏如肾管、生殖腺等的结构,又与无脊椎动物相似,所以研究它的内部结构,以及胚胎发育各阶段的情况,对于理解和说明动物系统发育中的若干基础理论方面的问题,具有很大的启发作用。文昌鱼终生具有脊椎动物的祖先——脊索动物三个主要特征,即脊索、背神经管和咽鳃裂,而且都表现得很典型,而在现生脊椎动物中,这些器官只是在胚胎或幼体中出现,到成体即完全消失,由新的器官代替,或分化为更高级的器官。文昌鱼没有骨质骨骼,脊索是它的全身支柱,呈圆棒状,外面有脊索鞘包围,两头尖,位于背侧,从头到尾纵贯全身,并略前伸于脊髓,因此又被称为头索动物。脊索是原始的中轴骨骼,在脊椎动物的成体中被由脊椎骨组成的脊柱所代替。无脊椎动物神经系统的中枢部分呈索状,位于消化道的腹侧,而脊椎动物的背神经已明显分化为脑和脊髓两个部分。文昌鱼则具有原始的中枢神经系统,为一条长长的管状物,位于背侧的脊索下面,所以称为背神经管。背神经管的分化程度很低,前端管腔略微膨大,称为脑泡,是脑的雏形,其他部分相当于脊髓,但两者没有明显的区别,在神经管上已有神经分出。无脊椎动物身体各处的肌肉组织的厚薄是一样的,而文昌鱼由于具有脊索和背神经管,所以分布在身体两侧是较薄的侧肌,背部侧肌较厚,但肌肉层外部的皮肤仅有表皮和不明显的真皮两层,而脊椎动物的皮肤是多层的。文昌鱼的循环系统属于闭管式,血液沿着有真正管壁的血管流到身体各处,这与脊椎动物中鱼类的血循环很相似,但还比较原始,心脏还没有形成,仅具有能搏动的腹大动脉,血液也没有颜色。文昌鱼的消化系统有口、咽喉、肠和肛门,咽部约占消化管全长的三分之一,肠仅为一条未分化的直管,肛门位于身体左侧,尾鳍下叶中央的稍前方,几乎与尾鳍上叶的起点相对。在消化管的前段从腹侧向前方伸出一个肝盲囊,能分泌消化液,与脊椎动物的肝脏相当。咽的两侧有咽鳃裂,数目很多,而且会随年龄的增长而增多。咽的内壁具有纤毛、背板、内柱等构造,水流入口时可以进行呼吸和摄食,然后经鳃裂进到围鳃腔,再从腹孔排出体外。文昌鱼的排泄器官既与无脊椎动物多毛类、扁形动物等的排泄器官相近,又类似于脊椎动物胚胎期的原肾,包括一组肾管,约90—100对,位于咽壁背方的两侧,可以收集废物,排入围鳃腔中。此外,在咽部后端背方的左右,有一对称为褐色漏斗的构造,可能也有排泄的功能。

生活习性

脊索动物,外形像小鱼,体侧扁,长约5厘米,半透明,头尾尖,体内有一条脊索,有背鳍、臀鳍和尾鳍。生活在沿海泥沙中,吃浮游生物。

文昌鱼文昌鱼
文昌鱼是适合在温暖海中的动物。它半截下身埋在沙中,仅以前端露出沙外,白天半截身体躲在沙砾之中,在阳光之下,摇摇摆摆,依赖水流带来浮游生物及硅、植物供它吃食,这种被动式的摄食方式,说明它的低级性,也是说明进化中低于脊椎动物;到了晚间才是它活跃的时刻,这时它离开沙窝,如同离了弦的羽箭弹射到水面活动,一旦遇到惊扰,又游回沙滩窝内。文昌鱼游泳时以螺旋形方式前进。摄人的食物进入直形的肠管内消化吸收;文昌并无专门的呼吸器官,海水流经鳃裂时气体进行交换,氧气吸人,血液中的CO2最后由围鳃腔经腹孔排出体外,有相当一部分氧气是通皮肤表面的淋巴窦直接由水中吸人血液的;文昌鱼的血液中因无血细胞,故无颜色,文昌鱼的中枢神经是一条纵行的神经管,位于脊索的背面,但稍短于脊索;文昌鱼一年产卵3~4次,产卵时间在6~7月,体外授精,受精卵细胞分裂,很快地成为被有纤毛的幼体,沉人海底,发生变态,发育为成体,有时,在某些特殊情况,幼体被卷入深海,变为深海的居住者,由于一些至今还不清楚的原因,使幼体一直延续到三年都在那里。它身体不断地增长、很快地成为大型的幼体,甚至在变态为成体之前,它的生殖腺早巳开始发育了。它长满到11个月即开始成熟,但在外形上雌、雄性并无明显区别,只是在生殖腺的颜色不同上略可分辨;精巢呈乳白色,卵巢呈柠檬色。成熟了的精巢中排出精子,卵巢中排出卵子,它们从围鳃腔中流出体外,在海水中受精。

生物学意义

文昌鱼文昌鱼
文昌鱼介于无脊椎动物和脊椎动物之间,是研究动物进化的重要材料。

脊椎动物包括鱼类、两栖类、爬行类、鸟类和哺乳类,根据不同地层中所发现的化石,以及比较解剖学和胚胎学方面的研究结果,都可以推断它们是由无脊椎动物进化而来的。但由于缺少坚硬内骨骼的动物不易形成化石保存在地层中,所以至今未能找到无脊椎动物与脊椎动物之间的过渡类型的化石证据。幸运的是,现生动物文昌鱼不论在生活习性、胚胎发育、外部形态和内部结构等方面,都是既具有某些无脊椎动物的特征,又具有某些脊椎动物特征的雏形,因而是介于两者之间的过渡类型,填补了两者之间的空白,成为整个生物进化史上不可缺少的一个“桥梁”。对此,生物进化论的创始人达尔文认为“这是一个最伟大的发现,它提供了揭示脊椎动物起源的钥匙”。

文昌鱼虽然是不起眼的小动物,但它是从低级无脊椎动物进化到高等脊椎动物的中间过渡的动物,也是脊椎动物祖先的模型。文昌鱼的摄食、排泄等机能都象无脊椎动物的形式,但血管系统、呼吸系统、神经系统和胚胎发生过程都有了脊椎动物的模样;而且在生物化学上均可见到它具有脊椎动物所有的磷酸肌酸物质,但却不具备脊椎动物所有的血红蛋白和铁的化合物,文昌鱼含有一种特殊的钒的元素。所以,无论从形态、生理、生化和发生方面看都说明它是无脊椎动物进化到脊椎动物的过渡类型动物和见证。因为文昌鱼没有脊椎骨,因此不容易留下化石的遗迹,但以上所述足以说明文昌鱼是活的见证物了。因此无论从教学上、科研上都是十分需要的材料;此外它也是营养丰富的美味佳看。

在中国分布

文昌鱼文昌鱼
文昌鱼数量虽少,但分布颇广,福建沿海自北向南,罗源、莆田、惠安、泉州、石狮、晋江、同安、厦门和漳浦均有分布,其中以同安县刘五店最著名,并因刘五店岛屿上有个文昌鱼阁而得名。二三十年代便已形成文昌鱼渔业,作业渔场约22平方公里,年产文昌鱼50-100吨,最高1933年产282吨,但随着高崎-集美海堤的建设和修筑水库、围海造田等,导致渔场生态环境改变,目前刘五店文昌鱼资源极少。1969年,在厦门东南郊区黄厝沿海和同安欧厝至大、小金门岛之间海域发现一定数量的文昌鱼资源,1987年生产约5吨,根据福建省水产研究所1987年4月-1988年3月的周年调查结果,上述两海域文昌鱼可捕量约30吨。

文昌鱼是一种优良的增殖对象。目前人工育苗已取得可喜的进展。在人工增殖的条件下,文昌鱼产量将会迅速提高。
在我国厦门的刘五店鳄鱼岛附近曾流传着一个传说;古代,文昌皇帝骑着鳄鱼过海时,在鳄鱼口里掉下许多小蛆,当这批小蛆落海之后,竞变成了许多象鱼样的动物,为纪念文昌帝君的缘故取名为“文昌鱼”。嗣后这些动物在那海域繁衍昌盛,当地渔民也以捕文昌鱼为生了。此传说固不可信,但也显示人民对祖国特产的崇爱和纯朴的想象力。
文昌鱼的雌体与雄体外形相同,但生殖腺不同。生殖腺沿体壁排列,突入围鳃腔。分布于热带地区的种类一年生殖数次,但温带地区的种类一年仅生殖一次。含卵或精子的囊破裂,将卵或精子通过体下侧的腹孔排入水中。在水中进行受精。约2天后幼体从受精卵孵出,幼体随洋流飘流,直到它们达到一定的大小并变态为成体。成体随即沉入水底。生活于砂砾中,多生活在50噚以下的深度。

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