开千古帝王先河的秦始皇曾经轰轰烈烈，不可一世，极尽奢华。尽管遐迩闻名的阿房宫已成灰烬，但秦皇山岳般陵寝依然，也留下了种种传言，蒙上厚重的面纱。随着被称之为世界第八大奇迹——秦始皇陵中的新发现，掀动起这神秘的面纱。司马迁在《史记》中记述秦始皇之葬使用了人鱼之膏作烛照明，这“人鱼”为何物,不免耐人寻味。

遍查古籍，略显其端倪。《山海经》:“人鱼，其状如鱼帝鱼，四足，其音如婴儿”;《水经?伊水注》:“广志曰，鲵鱼声如小儿，有四足，形如鳢……司马迁谓之人鱼”;民国二十七年《福建通志》:“人鱼，宁德土人取其油以燃灯，不易消耗”。可见“人鱼”即大鲵，又称娃娃鱼、鱼帝鱼、狗子鱼、龙鱼等，属两栖纲有尾目动物。两栖类动物既能在水中栖息，也可登陆活动，它们的存在无可辩驳地证明了动物由水生向陆生进化的一个重要环节。全球现生两栖类动物约有 3000 种，尽管它们有的仍然无足，有的保留尾巴，有的长成后尾巴消失，但绝大部分体形较小。大鲵在两栖动物中犹如鹤立鸡群，成年的大鲵身长超过 1 米，体重 20 千克以上者屡见不鲜。前些年湖南桑植还捕到 3 米多长、73.5 千克重的巨大鲵，这些远超过一般两栖类动物几十、甚至上百倍。

大鲵的形态略呈道教的阴阳鱼状:头圆阔而扁平，嘴巴宽大，上下两排锋利小齿，小鼻孔在吻端两侧，一对绿豆小眼并无眼睑;躯干粗扁;四肢肥短，前肢四指，后肢五趾，均有微蹼;尾短而侧扁，上下有鳍状物;皮肤光滑，覆有透明粘液;背面棕褐色，有大黑斑;腹面色淡;头与背腹有疣粒。现生亚洲大鲵有中国种和日本种，它们的形态区分主要在于疣粒排列:中国大鲵呈成对排列，日本大鲵则单个、不成对排列。大鲵常栖息在海拔 200 — 1000 米、水草繁茂、清澈温凉的山涧溪河里，或隐于深潭中、巨石下，或有回流的阴暗渗水土窟岩洞内，多昼伏夜出觅食。当水温过高或气压较低时，它们常上岸避难。大鲵体笨，游动缓慢，幼体喜吃植物性食物，2 岁以上则主要靠隐蔽突袭方式猎食鱼虾蟹等动物。它们生性凶残，不惜吞噬体小或瘦弱的同种个体，以渡过食物缺乏难关。大鲵虽习惯于低温流水，但也有冬眠习惯。幼鲵形似蝌蚪，用无鳃盖的鳃呼吸，长成后才改用肺呼吸。大鲵生长缓慢，却长寿。据研究，野生大鲵长到 80 厘米需经过 20 年。

大鲵遇敌害除了躲避之外，还有三策:正面交锋时，其锋利的牙齿、强健的咬肌、粗壮的四肢，有力的尾巴并用，进行自卫。当仍不能脱身时，它便反胃，用胃囊内臭鱼虾喷吓敌人，若被敌人一口咬住不能脱身时，它们便使出杀手锏——从毛孔中分泌出粘稠的白色毒汁，迫使敌手就范。

大鲵是古老孑遗物种，在地质时期，分布极广。历史时期其分布的广度与密度也远远超过今日，在北京、河北、山西、江苏、福建、广东、四川、宁夏等地皆有它们的踪迹。

尽管大鲵有较强的适应力，尽管它们会藏、善斗，但在古今生态环境的剧烈改变，尤其是人类知晓它们的医疗使用价值后乱捕滥杀，使得大鲵分布区大大缩小，密度明显下降。国家现已将其列为二级保护动物。

两栖动物的发育

两栖动物的发育（变态发育）：

青蛙的受精卵在水中形成后，便开始进行细胞分裂，形成胚胎，胚胎继续发育形成幼体——蝌蚪。蝌蚪用鳃呼吸。蝌蚪的发育过程中先后长出后肢、前肢，尾和鳃逐渐萎缩消失，肺逐渐形成，发育成幼蛙。幼蛙可以离水登陆，逐渐发育成成蛙，其发育过程可以概括为：受精卵一蝌蚪一幼蛙一成蛙。

两栖动物的生殖，发育与环境条件：

两栖动物的生殖和发育必须在水中进行；幼体必须经过变态发育才能在陆地上生活。两栖动物除青蛙外，常见的还有蟾蜍、大鲵和蝾螈等。

(1)两栖动物在生殖和发育上的特点，限制了两栖动物的分布范围，这是其种类较少的主要原因。

(2)青蛙的皮肤要经常保持湿润以利于呼吸，如果将青蛙的皮肤擦干，则很快死亡。

(3)两栖动物的幼体形态和生理结构很像鱼，说明两柄动物与鱼类有较近的亲缘关系，是一种由水生到陆生的过渡类群。

(4)两栖动物的生殖和发育离不开水域环境，如果水质被污染．则有可能发生变异，如少一条腿的畸形蛙。

早期蝌蚪与成蛙的区别见下表：

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青蛙的发育经历了受精卵、蝌蚪、幼蛙和成蛙4个时期。蝌蚪和成蛙在形态结构和生活习性等方面有显著的不同，因此青蛙的发育属于变态发育。

青蛙，它可是捕捉害虫的能手呢！在田野里、水沟边，如果有一只苍蝇飞过，

它能准确无误把苍蝇捉住，吞入腹中。

青蛙为什么有这样大的本领呢？原来青蛙捕捉害虫，主要有两种办法，

一种是翻舌捕食的取食方式。青蛙的石头和人类的舌头构造不同，人的舌头后端固定，前端可以自由活动。而青蛙的舌头却是前端固定不动，后端能够自由翻转。因此，当苍蝇等昆虫飞过它的头部前方的时候，它能迅速地把舌翻出来，靠舌头上的黏液，把苍蝇粘住，舌头缩回口中，把食物送入腹中；

另一种方法是跳跃取食方式，当昆虫在它旁边出现时，后肢用力跳起来，张嘴含住昆虫，然后吞咽下去。它就是用这两种方法互相配合，随机应变捕捉害虫的。

据统计，一只青蛙一天平均要吃掉７０条害虫。这样一年下来便可吃掉１.５万多条害虫。青蛙不愧为灭虫能手的称号。我们人类应该很好地保护它们！ 青蛙不光吃蚊子、苍蝇，还大量捕食蛾子、稻飞虱等农业害虫，它们一年吃害虫的数量大约是五万多只。所以人们称它为“庄稼的保护神”。

两栖动物的进化过程

两栖动物的进化过程

【摘要】两栖动物是第一种呼吸空气的陆生脊椎动物，由化石可以推断，它们出现在三亿六千万年前的泥盆纪後期。直接由鱼类演化而来，这些动物的出现代表了从水生到陆生的过渡期。两栖动物生命的初期有鳃，当成长为成虫时逐渐演变为肺。两栖动物的进化完成了从水生到陆生，从鳃呼吸到肺呼吸的转变过程，也是两栖动物进化史上一个重大的改变。但也有不完善的特征，比如生殖过程离不开水，心脏功能不完善，皮肤辅助呼吸等。近年来很多化石的出现为两栖类进化过程提供了证据，并且产生了关于不同组织器官进化的新理论。

【关键词】 两栖类 进化 化石 陆生动物

【前言】两栖类是脊椎动物亚门的一个纲。是一类原始的、初登陆的、具五趾型的变温四足动物，皮肤裸露，分泌腺众多，混合型血液循环。其个体发育周期有一个变态过程，即以鳃为呼吸生活于水中的幼体，在短期内完成变态,成为以肺呼吸能营陆地生活的成体。据调查现生的两栖类有3目约40科400属4000种。除南极洲和海洋性岛屿外，遍布全球。中国现有11科40属270余种，主要分布于秦岭以南，华西和西南山区属种最多。两栖动物既有从鱼类继承下来适于水生的性状，如卵和幼体的形态及产卵方式等；又有新生的适应于陆栖的性状，如感觉器、运动装置及呼吸循环系统等。变态既是一种新生适应，又反映了由水到陆主要器官系统的改变过程。两栖纲(Amphibia) 属于脊椎动物亚门。是从水生过渡到陆生的脊椎动物，具有水生脊椎动物与陆生脊椎动物的双重特性。它们既保留了水生祖先的一些特征，如生殖和发育仍在水中进行，幼体生活在水中，用鳃呼吸，没有成对的附肢等；同时幼体变态发育成成体时，获得了真正陆地脊椎动物的许多特征，如用肺呼吸，具有五趾型四肢等。

【两栖类的进化】

1、两栖类的进化特征

两栖类是由鱼类进化来的独特种类。我们可以通过某些生理特征和生活习性来判定一种生物是不是两栖类。为了适应环境的变化，以及生活而大多数的特征都是从他们的祖先鱼类那里继承而后变异来的。大多数变异的发生都是有利的，因为这种进化特征可以使他们增强摄食和防御能力。然而不可避免的是，有些突变却是不利的，比如两栖动物的肺结构。

图1 Figure 1 – Fish (left) and Amphibian

(right) respiratory systems. (Essenfeld, 1994, p.580)

两栖动物的特征与鱼类十分相似，但是，从两栖类和鱼类的循环系统来看，两栖类和鱼类有很大的区别，这与两栖类与鱼类进化过程中的生活习性有很大的关系，体现了与环境相适应的结果。如图1两栖类的心脏有左右两心房和一心室组成。然而，动静脉血在心室中的混合使得两栖类动物的呼吸系统功能非常的低。因此作为呼吸辅助，两栖动物可以通过体表皮肤和口腔表皮吸收更多的氧气。然而这种通过皮肤呼吸的方式类似于鱼类的腮式呼吸，他们都需要水中溶氧，所以要时刻保持湿润。

2、两栖类进化的演变过程

自然界有超过3500种蛙类，有360种蝾螈类和170种蚓螈类（The American Naturalist, 1992, p.105）。蚓螈类是仍然有鱼鳞特征痕迹的似蠕虫两栖动物，而他们没有四肢的特征又像早期的两栖类动物。蚓螈类的运动方式和生活习性的进化都倾向于蚯蚓。

两栖动物还有其独特的繁殖习性，就是幼体在水中发育用腮呼吸，成体肺呼吸。这使得他们能够在陆上觅食并寻找住所。当两栖类动物性成熟之后就又回到水中进行繁殖，他们在水中交配，雌性在水生植物枝上产卵。但有种美西螈和墨西哥散步鱼除外，他们终生都停留在幼体阶段生活在水中，用腮及体表呼吸，偶尔也会吞下空气进入肺。美西螈有四肢，但由于其四肢不能够支持其身体的运动，所以该种类通常生活在水中。

2.1 自然选择对两栖类进化的影响

有些鱼类的体内有鳔，这可以使他们在水中保持直立。但是鳔不能够吸收水中的氧气到血液。有科学证据表明，通过基因突变，这个时候已经有许多的毛细管和纤毛在鱼鳔上形成，就像一个原始的肺结构。这样的进化就使得这些鱼能够在陆地上停留较长的时间。因此，在干旱季节，这些有肺结构的鱼就能够迁徙到附近的水生环境中从而保持一个种较高的存活率。这就是一个自然选择的过程。

有些鱼已经具有肌肉，如肉鳍。这种肉质鳍结合了鱼鳔到肺的突变，使得这些鱼能够在陆地上迁徙的更远。利用他们的负重鳍，这些鱼类就能够在陆地上推动他们的身体前进，而且这也使得这种鱼类能够存活繁衍并进一步进化出四肢。由于他们的四肢能够更好的适应在陆地上的生活并且他们的肺结构能够更有效的吸收空气中的氧气，因此他们就可以更长时间的生活在陆地上，并进一步演化成早期两栖类。

图2 Figure 2 - Cladogram of the gradual changes from fish to amphibians. (Tiktaalik rosae)

由鱼进化到两栖类的过渡阶段，个体的外部生理差异已有所改变（如图2）。最初鱼类由棘鳍进化到叶鳍，由鱼鳔进化到肺，同时还改变了他们头部的形状适应浮出水面暴露在空气中。然后随着他们离开水环境后，眼睛逐渐进化移到了头部顶端同时叶鳍也逐渐演变成能够支撑其身体重量的四肢。

2.2 两栖类进化的化石证据

科学家在某一特定区域偶然发现集中了大量过渡物种的化石层。这些化石表明，某些特定物种在某一特定时期特定地区已经开始进化以适应变化的环境，并因此形成了新的物种。严格来说，所有的物种都处在过渡时期，因为他们始终都在变化。有些动物进化的非常快以适应变化的环境，而有的物种由于没能很快的进化而灭绝。

图3 Figure 3-Fossil of a hind limb of

an Ichthyostega (Ichthyostega and the

Origins of Land Vertebrates).

2004年，三位美国古生物学家Neil

Shubin, Edward Daeschler和Farish Jenkins

发现了一组tikataalik roseae（一种早期鱼类）化石。这种早期鱼类是在原始鱼类和早期两栖类之间的过渡种，大约生活在泥盆纪时期。（如图3）

科学家还通过观察颌骨和牙齿结构的生理改变及其在摄取食物中所起的作用，研究了生存环境怎样导致两栖动物的进化。还通过研究他们的腿及骨骼结构来确定他们的运动方 式。

辽西满洲龟主要产于朝阳北票市尖山沟，位于早白垩世义县组下部地层。辽西满洲龟头骨短宽而低平，鼻骨小，向前上方张开。前额骨在中线相遇，额骨未进入眼眶，眼眶椭圆形，面向前侧上方。方轭骨贴于外侧，翼骨外突发育良好，后腭孔部分以上颌骨为边界，耳柱切迹向后方开口。其背甲低平，背甲完全骨化，椎盾短宽。2—4椎盾六边形，宽显著大于长。椎板长大于宽，l、2椎板为长方形，3—8椎板呈短侧边朝前的六边形。腹甲缩小退化十字形，前端钝圆，略尖，具腹甲侧窗。第三椎盾后沟与第五、六椎板问骨缝重叠。

热河生物群中发现大量精美的龟化石，它们归为隐颈龟亚目中国龟科满洲龟属。满洲龟属目 前包括三个种：满洲满洲龟、东海满洲龟和辽西满洲龟。

3、两栖类进化研究新成果

科学家研究发现，祖先变异和潜在的基因调节会对两栖类幼体摄食策略进化产生一定的影响（Cris C,2008）。没有研究证据证明表型可塑性（phenotypic plasticity）在新特征的进化上所起的作用。不过可以检测在其祖先种群中是否存在一种潜在的可塑性，这种可塑性可以通过种群中基因调控的选择来不断优化提高甚至是降低，从而在后代种群中产生新特征。我们估计两栖类蟾蜍幼体蝌蚪的内脏可塑性是优先于新的摄食策略并促进了这种摄食策略的进化。通过对Scaphiopus couchii（一种蝌蚪幼体发育出细长消化管并只消化腐质的蛙类）和它的两个分化种Speamultiplicata and Sp. Bombifrons（它们的蝌蚪幼体能够因食物来源的变化而逐渐演化出新型短小的消化管形态）。结果是表型可塑性调控进化，研究发现虾作为食物可以诱导Scaphiopus产生一系列的表型进化，而腐质不能诱导。无论Spea种靠诱导的表型进化是否适应环境，表型可塑性的作用并没有被抑制或夸大。因此，

食物诱导的表型可塑性

或许先于并促进了两栖类新表型的进化。还有科学家提出了寄生虫对两栖类选择性生殖策略进化干预假说(Brian D. Todd, 2007)。K. Summers1等人还提出由于社群和外界环境的改变会影响两栖动物产卵的大小。进化现象存在于我们周围，它是一个缓慢的过程，而每一个物种都是在不断的改变和进化中的。进化现象是可以控制的。比如，如果我们将许多的美西螈饲养在狭小的空间里并给予很少量的食物，那么个体小并且行动迅速的个体将会获得生存和繁衍的机会。而这种小型迅捷的特征就会被传给他们的后代。最终在这个狭小空间中的美西螈种群将会以小而迅捷为特征并且将会继续向着更小更迅捷的方向进化，直到自然选择条件消失，也就不会再有更小更迅捷的种类再出现。

4、参考文献

参考文献

[1] Essenfeld. Biology[M], Addiaon-Weasley Publishing Company, Inc., United States of America

[2]毕俊怀, 何晓萍. 1997 . 内蒙古东部地区两栖及爬行动物记述 [ J ].内蒙古师范大学学报 (自然科学汉文版 ), ( 4 ): 62 ~ 65 .

[3]袁梨, 戴魁, 鲍伟东, 等. 2009 . 内蒙古赛罕乌拉国家级自然保护区两栖爬行动物调查

[ J] . 四川动物, 28 ( 2) : 283~ 285

[4] Clack J.A. Getting A Leg Up On Land[J], Scientific American, December, 2005, 100-107

[5] Doyle R. Down with Evolution[J], Scientific American, March, 2002, 20

[6] Dunham W Primitive Fish had Genetic Wiring for Limbs[J], Scientific American, May 2007 郭砺. 2007 . 锡林郭勒) ) ) 寻访两栖爬行动物[ J] . 生命世界, ( 7 ):17~ 18 .

两栖动物的生殖和发育

第二节 两栖动物的生殖和发育---杨红涛

教学目标： 知识目标：

1、描述两栖动物的生殖和发育过程及特点。（重点） 2、通过比较蝌蚪和成蛙的不同，认识青蛙的变态发育。（难点） 3、举例说出两栖动物的概念。 能力目标：

通过对两栖动物生殖和发育的学习，提升学生自主、合作、探究的学习能力。

情感目标：

关注两栖动物的生殖和发育与环境的相互关系，培养关爱动物、保护环境的情感。（重点）

教学方法及学法指导：

首先，通过沙漠和各种水环境的对比来导出青蛙的生活离不开水，为什么呢？导入新课《两栖动物的生殖和发育》；然后，分成三个探究专题逐一展开，这其中加入学生的自主探究、看视频、合作探究以及成果展示。完成三个专题后，进行小结（今天你的收获是什么？）由学生完成。接着，进行一个抢答小活动，调动学生的积极性，完成训练。最后，利用青蛙的几张图片进行情感教育，利用对联、MV 加深教育效果。总之，这其中加入大量的学生活动来调动学生的积极性。努力营造一个教师与学生，学生与学生非常和谐的学习氛围，使教师与学生都快快乐乐的共同学习、共同发展。教学上充分体现教师的主导、学生的主体地位，引导学生自主学习、合作学习。展示成果，使每个学生都有成功的体验，因为成功是成功之母。视频、图片、学生竞赛等小活动的融入，也让学生学得轻松，学得愉快。培养学生热爱生物课的情操。 课前准备

教师准备：麦克风、彩色粉笔、激光笔、课件以及“知识导航”资料等。

学生准备：课前预习、完成预习作业；学生阅读有关青蛙、蟾蜍、大鲵、蝾螈的知识导航。

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板书设计：

过程：鸣叫---抱对---受精

1 特点：体外受精 过程：受精卵---蝌蚪---幼蛙---成蛙 2 特点：变态发育 3、概念 教学反思：

1、本节课采用自主学习、合作学习，通过学生抢答、辩论赛、上台展示等小活动培养学生观察、分析、解决问题的能力，效果很好。

2、落实“从生活中来，到生活中去”的教学思想。如：沙漠与各种水环境的对比、青蛙的图片及叫声、其它两栖动物的图片、视频介绍青蛙的生殖和发育。不仅活跃教学气氛，更重要的是缩小了教材和生活的距离。

3、科学地运用过渡语，如图片之间的过度、图文之间的过度、文字与视频之间的过度、各知识点之间的过度等等，使整个课堂教学成为一个连贯紧凑、富于层次感的浑然天成的有机整体。

4、 情感教育是必不可少的环节，本节课采用了图片展示、补充对联、合唱歌曲等小活动进行情感教育，效果很好。使学生认识到人和环境、人和动物、人和人和谐相处的重要性。

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最大的水陆两栖动物--河马

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海中最大的动物是鲸，陆上最大的动物是大象，那么水陆两栖最大的动物是什么呢,对，它就是非洲的河马。河马身体长约4米，重约4吨。它脚短头大，身体圆滚滚光秃秃类似水桶。 河马只有在日落后才进食，白天 就在水中呆着，它们的食物包括各种禾本科植物，但不是反刍动物。河马是群居动物，领地范围由雄河马自己界定。河马的尖齿对进食毫无用处，但却是打架时使用的利器。

河马还有潜水的本领，当它遇到危险时，全身潜入水底，最长时间可以潜10分钟左右。河马的皮陕几乎无毛，皮下脂肪很厚，达50厘米。河马利用腿足游泳。河马很喜欢泡在水里，每天可以在水中呆上十七八个小时。

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