课程名称: 动物的多样性与演化历史
英文名称:Animal Diversity and Evolution
【所属模块】(必备项) 数理基础与科学素养 | |
【学分数】(必备项)2 | 【适用专业】(必备项) 非生物专业 |
【开设学期(春季、秋季、夏季小学期)】 (必备项)秋季 | |
【已开设次数】(必备项) 0 | 【建议选课人数】(必备项) 15-30 |
【授课教师职称】(必备项)高级工程师 | |
【授课教师联系方式】(必备项)Email:wangning@bnu.edu.cn 办公座机:58805539 | |
【先修课要求】(必备项)无 |
一、课程简介(必备项)
按照生物进化的思路,系统介绍动物界从低等到高等的演化过程和各类群的重要代表,包括化石种类。首先介绍动物界的概况和了解认识动物的科学方法。接着对于每个动物类群介绍简单的形态特征,以非生物专业的本科生一般能够理解接受的简单外部特征为主,对于细致的内部解剖仅作提示。重点介绍各类群的起源、演化和多样性,包括在生物演化过程中出现过的重要古生物类群,并结合在日常生活中接触到的,与人类健康、食品医药、科学普及、文化传播、生态保护等方面密切相关的代表动物,介绍形态、生活史、行为、生态、地理分布的多样性。在分章节、按类群讲授内容的基础上,结合当前发生的现象、事件等进行分析讨论。在课程的最后,从地质历史的角度总结动物从古至今的演化历史,从全球的视角总结动物的地理分布。分析人类活动对于动物多样性及演化的影响,探讨在人与动物及生态环境之间如何建立可持续的共存方式。
二、课程目标(必备项)
动物是人类生活中必不可少会接触到的事物,对动物的科学认知是科学素养的一部分,并非只限于生物学专业的学生。本课程通过对动物多样性的现状及其演化过程的介绍,培养非生物专业的本科生形成生物进化的思想,具备认识动物、认识自然生态的基本科学观点和探究方法,引导健康、可持续的生活观念。
三、教学内容和学时分配(必备项)
(一)总论 学时(1)
主要内容:
生命起源的证据和推测。生物的分界及动物在其中的地位。物种的概念和命名。种以上的分类阶元(界、门、纲、目、科、属)。
教学要求:
了解关于生命起源的证据和推测,生物的分界及动物在其中的地位。理解物种的概念,特别是生物学种的概念和生殖隔离的标准。熟悉动物物命名的双名法,了解种上分类阶元。
(二)从单细胞到多细胞 学时(1)
主要内容:
1、最原始的单细胞动物——原生动物。代表动物草履虫,造成水污染的眼虫、夜光虫,导致痢疾的变形虫,指示地质变化的有孔虫、放射虫,疟疾的元凶疟原虫。
2、最早出现的多细胞动物——多孔动物。通过群体生活的原生动物团藻与最原始的多细胞动物海绵的形态比较,介绍多孔动物的原始性和特殊性。介绍毛壶、拂子介、偕老同穴、淡水海绵、浴海绵等代表动物。
教学要求:
理解动物是从单细胞动物演化到多细胞动物的,在这过程中细胞发生了分化。理解原生动物的基本特征,熟悉和人类生活密切相关的几个类群。理解多孔动物的原始性和特殊性,了解著名的代表动物。
其它教学环节:观察多孔动物标本。
(三)从辐射对称到两侧对称 学时(1)
主要内容:
1、辐射对称的腔肠动物:代表动物水螅,指示水质的淡水水母,剧毒的僧帽水母,危害渔业的海月水母,巨型的霞水母,食用的海蜇,单个体固着生活的海葵、群体固着生活的珊瑚,珊瑚礁的形成、生态作用和保护。介绍腔肠动物起源的推测。
2、两侧对称的扁形动物:自由生活的涡虫,寄生的吸虫和绦虫。介绍胚层的形成,从腔肠动物演化到扁形动物的推测。
教学要求:
理解胚层的形成,从辐射对称演化到两侧对称的优势,从水生到陆生的基本条件。了解腔肠动物和扁形动物的主要类群和重要代表,理解珊瑚礁的重要性,熟悉寄生虫的危害和预防。
其它教学环节: 观察腔肠动物和扁形动物标本。
(四)从不分节到分节 学时(1)
主要内容:
1、身体不分节的假体腔动物:介绍蛔虫、钩虫、蛲虫、丝虫、线虫、铁线虫等寄生虫,自由生活轮虫。
2、身体分节的环节动物:介绍蚯蚓、沙蚕、水蛭等。蚯蚓和沙蚕的生态作用。附带介绍螠虫(海肠子)和星虫。
教学要求:
理解出现肛门、体腔等特征,从身体不分节演化到身体分节的进步性。熟悉寄生虫的危害和预防。理解蚯蚓、沙蚕等环节动物的生态作用。
其它教学环节:观察假体腔动物和环节动物的标本。
(五)无脊椎动物的第二大类群——软体动物 学时(1)
主要内容:
1、只有一片贝壳的新碟贝(单板纲)。
2、贝壳分节、身体扁平的石鳖(多板纲)。
3、身体扭转盘曲的螺类(腹足纲):螺壳的结构,海生螺类(鲍、宝贝、骨螺、芋螺、法螺等),淡水螺类(田螺、钉螺、沼螺、福寿螺等),陆栖蜗牛,无壳的蛞蝓、海兔、海牛等。
4、管状贝壳的角贝(掘足纲)。
5、双壳纲贝类(河蚌、扇贝、牡蛎、珍珠贝、砗磲、蚶、蛏等)。
6、头足纲(鹦鹉螺、箭石、菊石、墨鱼、鱿鱼、大王乌贼、章鱼等)。
教学要求:
了解软体动物的多样性,熟悉常见和重要种类的外部形态特征和栖息环境。理解软体动物的演化方向,螺类身体扭转和卷曲的特殊性,头足类快速运动的优势。
(六)无脊椎动物的最大类群——节肢动物 学时(2)
主要内容:
1、三叶虫化石
2、甲壳动物:微小的水蚤(鱼虫),在地质学上有重要指示作用的介形虫,固着生活的藤壶,重要的虾、蟹,陆生的鼠妇。
3、“活化石”——鲎。
4、同属蛛形纲的蜘蛛、蝎子、蜱螨。
5、同属多足纲的蜈蚣、蚰蜒、千足虫。
6、昆虫的重要类群。
7、附带介绍栉蚕和熊虫。
教学要求:
理解节肢动物门的基本特征,熟悉各类群的多样性和重要代表。思考节肢动物成为种类最丰富的动物类群的原因。
其它教学环节:观察节肢动物标本。
(七)辐射对称的高等无脊椎动物:棘皮动物 学时(1)
主要内容:
以海星、海胆、海蛇尾、海参、海百合为代表,介绍棘皮动物的的基本特征和主要类群。附带介绍腕足动物(海豆芽和酸浆贝)。
教学要求:
熟悉棘皮动物的主要特征,理解棘皮动物门的辐射对称是次生性的特化现象。了解后口的形成。了解主要类群和重要代表动物。
其它教学环节:观察棘皮动物标本。
(八)脊索动物起源和早期代表 学时(1)
主要内容:
1、寒武纪动物多样性大爆发的证据和脊索动物起源的推测。
2、低等脊椎动物的代表:文昌鱼和海鞘。
3、无颌的脊椎动物:盲鳗、七鳃鳗、甲胄鱼。
4、早期的有颌脊椎动物:盾皮鱼、棘鱼。
教学要求:
熟悉理解脊索动物、脊椎动物的定义,理解脊索、颌的出现在演化上的优势。了解脊索动物和脊椎动物的早期和低等类群的代表。
其它教学环节: 观察文昌鱼、海鞘、盲鳗、七鳃鳗的标本
(九)鱼类的多样性 学时(2)
主要内容:
1、软骨鱼纲:鲨、鳐、银鲛。
2、硬骨鱼纲:肌鳍鱼类——总鳍鱼和肺鱼。
3、硬骨鱼纲:辐鳍鱼类——软骨硬鳞鱼(多鳍鱼、鲟鱼)、全骨鱼(弓鳍鱼、雀鳝)、真骨鱼类的重要代表。
教学要求:
理解软骨鱼、硬骨鱼、肌鳍鱼类、辐鳍鱼类、软骨硬鳞鱼、全骨鱼和真骨鱼的定义,熟悉各类群的重要代表。
其它教学环节: 观察鱼类标本。
(十)鱼类登陆和两栖动物 学时(2)
主要内容:
1、肉鳍鱼类登陆的历史和两栖类的起源。
2、历史上的两栖动物。
3、现代两栖动物:鱼螈、蝾螈、鲵、蛙和蟾。
教学要求:
理解从鱼类演化到两栖动物,为了适应栖息环境的改变,在形态上发生了哪些重要改变。了解化石两栖动物的代表,熟悉现存两栖动物的形态和生活史特征,类群和重要代表,理解现存两栖动物是两栖动物演化历史上残存下来的高度特化的类群。
其它教学环节:观察两栖动物标本。
(十一)真正完全适应陆地生活的脊椎动物——爬行动物 学时(4)
主要内容:
1、爬行动物的起源,适应完全陆地生活的特征和优势,早期爬行动物的代表。
2、恐龙。
3、中生代海生爬行动物。
4、现代爬行动物:楔齿蜥、蜥蜴、蛇、龟鳖、鳄。
教学要求:
理解爬行动物完全适应陆地生活的形态和生活史特征,熟悉现代爬行动物的类群和重要代表。了解爬行动物演化的历史,重要的化石代表,了解对于中生代以后爬行动物衰落原因的探讨。
其它教学环节:观察爬行动物标本。
(十二)飞向天空的脊椎动物——鸟类 学时(2)
主要内容:
1、鸟类起源的研究进展,重要的化石代表。
2、现代鸟类的主要类群和重要代表,鸟巢和鸟卵的多样性。
教学要求:
理解鸟类和爬行动物的相似性,鸟类因适应飞行生活而产生的的特化。了解著名的化石鸟类。熟悉现代鸟类的主要类群和重要代表,了解鸟巢和鸟卵的多样性。
其它教学环节:观察鸟类标本。
(十三)最高等的脊椎动物——哺乳动物 学时(12)
主要内容:
1、哺乳动物的起源和优势,中生代的哺乳动物。
2、单孔类和有袋类
3、食虫类和翼手类
4、灵长类
5、食肉类
6、鲸类和鳍足类
7、奇蹄类
8、偶蹄类
9、象、蹄兔和海牛
10、管齿类、贫齿类和鳞甲类
11、啮齿类
12、地质历史上已经灭绝的哺乳动物类群
教学要求:
理解哺乳动物作为最高等的脊椎动物在演化上的优势。了解哺乳动物演化的历史及其对地史学的重要作用,熟悉现生类群和重要代表,了解著名的化石类群。
其它教学环节:观察哺乳动物标本。
(十四)总结 学时(1)
主要内容:
从地质历史的角度总结动物从古至今的演化历史,从全球的视角总结动物的地理分布。
教学要求:
分析人类活动对于动物多样性及演化的影响,探讨在人与动物及生态环境之间如何建立可持续的共存方式。
四、教材与学习资源(必备项)
刘凌云 郑光美.普通动物学.北京:高等教育出版社,2009.
堵南山等.无脊椎动物学.上海:华东师范大学出版社,1989.
任淑仙.无脊椎动物学.北京:北京大学出版社,2007.
杨安峰.脊椎动物学.北京:北京大学出版社,1992.
(英)M.J.本顿. 古脊椎动物学. 北京:科学出版社,2017.
五、教学策略与方法建议(可选项)
六、考核方式(必备项)
期末开卷考试,选择填空。