脊柱和脊索

1、脊索和脊椎意思一樣么？

生物：從海鞘到我們之路－－比較基因組學之研究

編輯 Gene 報導
脊椎動物的無脊椎近親海鞘的基因組被定了序，讓科學家有機會利用比較基因組學的方法，來研究脊椎動物的起源與演化。

發表在Science的海鞘Ciona intestinalis基因組研究結果是由國際團隊所完成的，它是第七個基因組被定序的動物，主要由美國能源部附屬基因組研究所、加州大學柏克萊分校分子及細胞生物學系、京都大學動物系和日本的國家遺傳學研究所所領導，並且有別外二十幾家研究單位合作進行，參與者有87人，分布在五個國家。

有了海鞘的基因組，透過和人類或其他動物的比較，科學家能夠進一步了解人類大腦、心臟和神經及免疫系統等的起源和演化，並且更了解脊索動物和脊椎動物的一般發育。

柏克萊加大的遺傳學和發育學教授Mike Levine說道，海鞘在生物學家心中享有特別的地位，因為它提供了無脊椎動物和脊椎動物的演化聯系。當你看到其成體時，會以為那是簡單的動物，亞里斯多德就以為它是軟體動物，但當你看到其胚胎發育，它顯然是復雜的高等動物，俄國生物學家Alexander Kowalevsky就認出了其幼蟲尾的脊索。它們是我們很古老的表親。

五億多年前，動物開始快速演化，成為三、四十個體制相異的門類，至今現生的動物界可以劃分為35個門。其中不具有脊椎（或脊索）的34個門統稱為無脊椎動物，而剩下的就是脊索動物門了。脊索動物有四個主要共同特徵：脊索（notochord）、背部中空的神經索（dorsal, hollow nerve cord）、咽裂（pharyngeal slit）和肛門後肌肉質的尾部（muscular postanal tail）。脊索動物又分為三個亞門：一是頭索動物亞門（Cephalochordata），又稱無頭類（Acrania），以文昌魚為代表；二是尾索動物亞門（Urochordata），又稱被囊類（Tunicata），例如海鞘，這兩類都是原始的脊索動物，不具有脊椎；第三個就是我們最熟悉的有頭類（Craniata）之一的脊椎動物亞門（Vertebrate），包括魚類、兩生類、爬蟲類、鳥類和哺乳類。

但脊椎動物卻走上了另一條不同的路子，與頭索動物及尾索動物相較，脊椎動物的神經系統前端特化成復雜的腦，以及與腦相關聯的感覺器官，如眼、耳、鼻等，對環境有更靈敏的反應能力；運動器官也更精巧，以配合感覺器官的改變；大腦外有顱骨保護、脊索演變為分節的脊椎、內骨骼保護著體內器官，這些特徵都使得脊椎動物比其它脊索動物更具環境適應力，使得脊椎動成為脊索動物這一門中，種類和數量最發達的一支。

化石記錄顯示，公認最早出現的脊椎動物是4.75億年前的奧陶紀的介皮類（Ostracoderms），它們在海洋中行底棲生活，身披厚重的外骨骼，沒有上下頷，也沒有胸鰭、腹鰭等可活動的偶鰭。與介皮類親緣關系最接近的脊椎動物是無頜綱（Agnatha）的盲鰻（Hag fishes）及八目鰻（lampreys），它們的脊椎還是軟骨質，是相當原始的脊椎動物。

到了3.95億年前的志留紀（Silurian）末期，地球上出現了一群具有上下頷的魚類，這是一項極重大的變革，使原本行過濾生活的脊椎動物成了活潑的獵食者，同時也演化出了可活動的偶鰭，使得活動更靈活。這些魚類包括已滅絕的盾皮類（Placodermi）、部份現生的軟骨魚類（Chondrichthyes），如鯊魚、魟等，以及在現代海洋及淡水中稱霸的硬骨魚類（Osteichthyes）。硬骨魚類的其中一支又慢慢往陸地發展，演化成了今天陸地上的各種脊椎動物。

過去許多動物學家認為脊椎動物的祖先很有可能是演化自尾索動物。海鞘的成體雖然沒有明顯的脊索，但是其幼蟲的尾部卻明顯地帶著一根脊索。有人認為在寒武紀早期，尾索動物的幼蟲發生了幼體生殖（paedogenesis）的現象，其生殖器官在變態之前就成熟了。經過了天擇，尾索動物的幼蟲發展出了分節的肌肉和強壯的骨骼來支撐身子，並且因為頭的形成對適應環境有相當的優越性，就演化出了帶頭和內骨骼的脊椎動物。

美國能源部附屬基因組研究所所長Eddy Rubin認為雖然它們和我們外觀大不像，但是還是有許多特徵同脊椎動物是相同的。透過基因組的比較，我們可以在分子的層次上了解與對方的關系，並且研究這些相似的系統和基因是如何從五億多年前的共同祖先演化而來的。

身為尾索動物的海鞘分布在世界上各淺海中。桶狀的海鞘附著在岩石、防波堤、般舶和海底，並利用籃狀濾食器濾食浮游生物。海鞘卵受精一天後就發育成只有二千五百個細胞的小幼蟲，不久後就找個地方定居下來變態成為成體。

海鞘的基因組由一百六十萬個鹼基組成，大約只有人類的廿分之一，只有最小基因組脊椎動物河豚的一半。其中一百一十七萬個鹼基組成約有一萬六千個基因，有八成在人類和其他脊椎動物中也可找到。不過其基因數只有人類的一半。美國能源部附屬基因組研究所的計算基因組學主任Daniel Rokhsar說道，海鞘基因組會如此苗條的原因是，它大部分在脊椎動物中有好幾個貝份的基因，在海鞘中，只有一份。而多出來的貝份，可能會突變掉或消失，或者演化成負責其他功能。從海鞘基因組中，我們可以看出人類這系譜中的新進展，例如有些特定的免疫系統和神統系統基因在海鞘就找不到，這顯然是脊椎動物的新設備。脊椎動物的復雜性也可能是從大量的基因復制而產生的。

海鞘沒有許多決定脊椎動物身體結構的重要Hox基因。有一些Hox基因單獨存在，另一些卻消失了。然而海鞘也有類似於脊椎動物的感光基因，和其他形成心臟和甲狀腺的基因。但是海鞘利用血藍蛋白，而非紅血球來運送氧氣，並且缺少製造膽固醇和組織胺的基因。在某些方面，海鞘和細菌、真菌和植物的相似度比和脊椎動物還來得高：製造纖維膜以支持進食吸管的基因，就和製造纖維素的基因很類似，這樣的基因在其他動物是找不到，有可能是從植物等水平基因轉移來的。

Levine就認為海鞘基因組的分析結果和1871年達爾文在The Descent of Man一書中的主張完全吻合，達爾文主張脊椎動物和海鞘有共同祖先，而一支演化成海鞘，另一支在脊椎動物綱開花結果

2、脊索動物與無脊椎動物的區別在哪裡？

1、特徵不同

脊索動物其共同特徵是在其個體發育全過程或某一時期具有脊索、背神經管和鰓裂（即脊索動物門的三大特徵）。

無脊椎動物是背側沒有脊柱的動物，它們是動物的原始形式。

2、范圍不同

脊索動物：尾索動物亞門，如異體住囊蟲、柄海鞘。頭索動物亞門，如文昌魚；脊椎動物亞門，為此門最重要和最多的類群，包括圓口綱、軟骨魚綱、硬骨魚綱、兩棲綱、爬行綱、鳥綱和哺乳綱。

無脊椎動物包括原生動物、棘皮動物、軟體動物、扁形動物、環節動物、腔腸動物、節肢動物、線形動物等。

(2)脊柱和脊索擴展資料：

脊椎動物亞門：

（1）圓口綱（Cyclostomata）：無頜，又稱無頜類（Agnatha）；無成對附肢。脊索終生存在，並出現雛形脊椎骨。

（2）甲胄魚綱：無頜，又稱無頜類（Agnatha），出現成對的鰭。脊索終身存在，並出現雛形脊椎骨。

（3）盾皮魚綱：出現下頜骨，體表擁有骨板。

（4）軟骨魚綱（Chondrichthyes）體被盾鱗，鰓裂直接開口於體外。

（5）輻鰭魚綱（Osteichthyes）骨骼大多為硬骨，體被硬鱗、圓鱗或櫛鱗，鰓裂不直接開口於體表。

（6）棘魚綱：背鰭、胸鰭、腹鰭和臀鰭的前端有硬棘。形體似鯊，歪形尾；胸、腹鰭發育完全，但鰭條不發育，在胸鰭和腹鰭之間有「額外」的偶鰭，或叫附加鰭；體被細小菱形鱗片，其結構似軟骨硬鱗魚；眼大，側生，前位並有圍眶骨。

背鰭一個或兩個；有原始的頜，一個擴大的上頜骨與發育完善的下頜咬合，上頜無牙，下頜有牙；內骨骼已開始骨化。

（7）肉鰭魚綱：擁有肉鰭，能夠初步上陸地。

（8）兩棲綱（Amphibia）：由水上陸的過渡種類，幼體魚形，以鰓呼吸，成體出現5指（趾）型四肢，皮膚裸露，以肺和皮膚呼吸。與其他更高等脊椎動物共稱為四足類（Tetrapoda）。

（9）爬行綱（Reptilia）：完全陸生。皮膚乾燥，被以角質鱗、角質骨片或骨板。肺呼吸。胚胎發育中出現羊膜，與鳥類、哺乳類共稱為羊膜類（Amniotes）。其他各綱脊椎動物稱為無羊膜動物（Anomniotes）。

（10）鳥綱（Aves）：全身被羽，前肢變為翼，適應空中飛翔生活。血液循環為完全雙循環，恆溫，卵生。與哺乳類共稱為恆溫動物（Endotherm）。其他脊椎動物均為變溫動物（Ectotherm）。

（11）哺乳綱（Mammalia）：體外被毛，恆溫，胎生（單孔類除外），哺乳（具乳腺）。

3、脊柱漿細胞瘤和脊索瘤患者的平均生存期有多長？

漿細胞瘤和脊索瘤可被認為是脊柱的中間性腫瘤，平均生存期為7年。大多數漿細胞瘤患者發展為致命的多發性骨髓瘤。脊索瘤極易局部復發但罕有轉移。

4、關於脊椎動物的問題

同學，你這是也太混亂了吧，你到底是想知道什麼呢，神經管叫背神經管，所以是在身體背面。背神經管是脊索動物才具有的，是動物從無脊椎動物進化到脊椎動物的一個非常重要的特徵。並不是一開始就具有的。脊柱是由脊索進化來的更高級的形式。並不是與神經管癒合了，神經管依然存在。這個回答希望你滿意，如果還有疑問，很樂意為你解答。

5、脊索動物與脊椎動物有什麼區別

①出現了明顯的頭部，神經管的前端分化成腦和眼、耳、鼻等重要的感覺器官，後端分化成脊髓；大大加強了動物個體對外界刺激的感應能力。②脊索只見於發育早期，後為脊柱取代，脊柱由脊椎連接而成；保護脊髓，其前端發展成為頭骨保護腦，脊柱為內骨骼的重要組成部分，起支持身體，保護體內器官作用。③原生的水生種類用鰓呼吸，次生的水生種類和陸生種類只在胚胎間期出現鰓裂，成體用肺呼吸。④具上下頜，作用：支持口部，加強主動攝食和消化能力。⑤完善的循環系統，出現能收縮的心臟，促進血液循環，有利於生理機能提高。⑥出現了構造復雜的腎，提高了排泄系統的機能。⑦以成對的附肢作為運動器官。大大增強了運動機能。

6、脊索的有關知識

脊索
某些動物所特有的原始骨骼稱為脊索。它位於這類動物身體的中軸、消化管的背側，有支撐動物身體的功能。文昌魚、柱頭蟲等具有脊索，故稱為脊索動物。動物由脊索動物進化到脊椎動物時，脊索被脊柱所替代。

脊索動物（Chordata） 是動物界最高等的一個類群，也是種類相當豐富的一個門（phylum） 。它包括從低等的如現代海洋中的文昌魚、海鞘等，到較高等的如魚、蛙、龜、鳥、牛、猿猴、人類等。脊索動物的一個重要共同點就是脊索（chorda dorsalis）。一切脊索動物至少在胚胎時期都具有脊索。那麼脊索和脊椎是一個東西嗎？在進化的歷程上脊索為什麼出現，出現的意義是什麼，脊索是怎麼進化的，高等脊索動物成體的脊索又到那裡去了？本文將討論這些問題。

1 脊索概念
脊索動物在其一生或個體發育的一定階段出現於身體背側正中、神經管 正下方呈前後走行的棒狀支持器官稱脊索。脊索不是脊椎，脊椎是脊索出現後才慢慢產生的，脊椎是骨質的，脊索不是骨質的。
脊索是一條由多泡狀角質細胞所組成的堅韌、半透明、有彈性的圓柱形不分節結構，其表面覆蓋著數層薄薄的結締組織 的脊索鞘（elastica）。脊索是胚胎時期的原腸 壁背面加厚外突形成，是內胚層結構。之後顯著伸長和集中，將陷入胚內的外胚層作為襯底，成為身體中心中樞神經系統產生的誘導物質，預定的脊索原基 內陷後也明顯地伸長。文昌魚終生具有脊索，圓口類 的脊索也不退化而終生存在。脊椎動物的脊索在胚胎期及幼體期具有中軸支持器官的作用，但是其後被周圍結締組織形成的軟骨或硬骨的脊柱所代替，只在脊柱內殘存一些脊索的痕跡。
2 脊索的產生
2.1脊索發生
現在脊索動物的來源有兩種假說：環節來源說和棘皮來源說。由於棘皮來源說有更多的證據 ，本文按照棘皮來源說（echinoderm theory）論述。
脊索動物有一些性狀與棘皮動物相同，如後口 、三胚層、兩側對稱 和分節現象 等，說明脊索動物是由棘皮動物進化而來。按照綜合進化論 可以推測某些棘皮動物胚胎期變異 後體內產生脊索雛形，這種脊索雛形使棘皮動物幼體 可以更方便的運動 ，從而擴大了攝食范圍和增強了逃避敵害的能力，也使得有脊索雛形個體可以到達更遠的地方，降低種內競爭 ，形成了形成新物種的條件 。在自然選擇下體內有脊索雛形的棘皮動物形成了新的物種。雖然由於原始脊索動物沒有化石殘留，但通過比較解剖學和胚胎學的證據，半索動物的幼體——柱頭幼蟲（Torn aria）可能可以作為棘皮動物和脊索動物的過渡型。因為柱頭幼蟲咽喉正中的背側生長的囊狀體從發生學和功用上均類似於脊索，生物學家也稱其為脊索原基。
自然選擇令在運動和支撐身體上有更多優勢的脊索使越來越完善 。於是進化出尾索動物（Subphylum Urochordata）。尾索動物仍保留有半索動物的一些特徵：幼體尾部有較為成型的脊索，但在成體內脊索又消失。但是幼體脊索已經開始成型。如現存的海鞘（Ascidiacea）、尾海鞘（Appendiculariae）等生物。
由於脊索不僅能令動物幼體更具生存競爭力，對於成體，脊索也有新的用途 ，所以變異的那些脊索消失較晚的個體漸漸淘汰了脊索消失早的個體，這些脊索消失較晚的個體又進化出了新的生活方式和身體結構，這就是頭索動物（Subphylum Cephalochordata）。從比較胚胎學證據 也得出尾索動物進化又產生了頭索動物。頭索動物的脊索縱貫於全身的背部，並終生保留。頭索動物身體呈魚形，體節分明，表皮只有一層細胞，頭部不顯，故稱無頭類（Acrania），如文昌魚。至此，完整的脊索完全產生了。
2.2脊索功能
脊索的出現構成了支撐軀體的主梁，這個主梁使體重有了更好的受力者，體內內臟器官得到有力的支持和保護，運動肌肉獲得堅強的支點，在運動時不致由於肌肉的收縮而使軀體縮短或變形。所有的這些雖然和節肢動物堅硬的幾丁質 外鞘作用類似，但是由於脊索在體內，同時比幾丁質外鞘有更好的的韌性，因而使脊索動物身體更靈活，體形有可能向「大型化」 發展 。這樣，在環境的變化下，脊索動物獲得了新的適應性。
脊索的中軸支撐作用也使動物體更有效地完成定向運動 ，對於主動捕食及逃避敵害都更為准確、迅捷。脊椎動物頭骨的形成、頜的出現以及椎管對中樞神經的保護，都是在此基礎上進一步完善化的發展。
脊索在發生學和胚胎學上還有誘導周圍細胞分化作用 ，促進了胚胎期由中胚層發育而來的脊椎 和由外胚層發育而來的神經 的產生和完善。這一點也是脊索為什麼仍然存在於高等脊索動物的胚胎內的一個原由。
3.脊索進化和消退
雖然脊索具有一定的彈性和韌性，但它究竟不太堅硬，所能承受的應力是有限的。因此當動物大型化到一定程度時，脊索就不夠用了。之後中胚層靠近脊索的間葉細胞 起初集聚變為生骨節（sclerotoma） 。現在在圓口動物如七鰓鰻、盲鰻的脊索附近找到的髓弧片 就是進化到這一時期的生骨節產生的脊椎雛形。
隨後生骨節產生的髓弧片開始癒合，直至完全包裹脊索，漸漸出現椎體（centrum） 等結構，同時向動物體背側延伸，出現包裹神經管的趨勢。脊索被椎體壓迫，逐漸變細小。但是此時的「脊椎骨」細胞只是失去了原生質 的分支，同時細胞間有大量間質 ，即此時是軟骨脊椎。另外每個脊椎骨環是獨立的。由於是軟骨，此段缺少現存或化石證據，但是在胚胎學的重演律 上可以證明，脊椎是先一段一段產生再癒合的。
隨後軟骨開始硬化 ，每段脊椎（vertebrae）也開始癒合，神經管被脊椎包裹，脊索被分開，形成脊索小球，像一串念珠，夾於脊椎中。鯊魚體內的脊椎就是這樣，頭部還殘留有軟骨和沒封閉完全的骨，脊椎簡單癒合。
之後脊索有不同的去向：
1） 脊索小球剛好鑲入兩側的脊椎中央，形成雙凹形（amphicoelous）脊椎。如硬骨魚類
2） 脊索小球與後面的脊椎癒合，形成前凹形（procoelous）脊椎。如爬行類和多數無尾類 。
3） 脊索小球與前面的脊椎癒合，形成後凹形（opisthocoelous）脊椎。如某些兩棲類。
4） 脊索小球與兩面都粘連，形成椎間盤（discus intervertebralis）,脊椎則形成雙平形（amphiplatyan）。新形成的椎間盤不是脊索，而是由生骨節發生的結構，椎間盤中間很小的髓核才是退化的脊索。如哺乳類。
現在脊椎已經替代了脊索成為了新的身體支持物，脊椎在靈活性和堅固性兩方面都比脊索要好。從此脊索在高等動物體內消退，變為痕跡器官。

結束語 脊索是泡狀細胞組成的棒狀組織，在進化歷程中起到了不可磨滅的作用。最初脊索在低等脊椎動物如無頜類中起著重要的支持作用，為脊索動物提高了生存競爭力。而在其以後的高等脊椎動物中，則被脊椎代替，最後在路生脊椎動物中脊索僅出現在胚胎期。本文重新瀏覽了脊索從出現到消失的歷程，可以發現脊索在脊索動物進化路上的重要性。同時也從側面論述了脊索動物的來源和進化過程中脊索的誘導作用。

7、脊索動物與無脊椎動物的區別和聯系

不同：脊索動物具有縱貫背部的支持結構脊索，後被脊柱代替；神經中樞中空位於背部；生活史的全部或部分時期具鰓裂；心臟位於消化道腹面。
無脊椎動物無脊索或脊柱，索狀中樞神經位於身腹面，不具鰓裂，心臟位於消化道背面。
脊索動物參與肌肉收縮能量代謝的是磷酸肌酸，而無脊椎動物是磷酸精氨酸。
相同:脊索動物的一些結構也見於一些無脊椎動物，如後口、三胚層、兩側對稱、真體腔、分節現象、閉管式血液循環等。

8、脊索動物門與脊椎動物門有什麼區別？？

脊索動物門分
尾索動物亞門頭索動物亞門脊椎動物亞門

脊索動物門為動物界最高等的一個門，包括所有的脊椎動物和海產無椎骨具脊索的動物，生活方式多樣，差異很大，但具有幾個共同特徵：

一、脊索動物門的主要特徵：

1. 具有脊索

（1）概念：脊索是位於脊索動物消化管背方的一條縱長的、不分節的棒狀結構，起著支持身體縱軸的作用。（位置、形態、功能）

（2）結構和功能：脊索是在胚胎發育中，由原腸胚背側的一部分細胞離開腸管而形成的。圖：脊索及其外圍的脊索鞘（普動P332），整條脊索既有彈性，又有一定的硬度，很結實，因此，可以起著骨骼的基本作用----支持作用。脊索之所以有這樣的特性，與它的特殊結構有關，脊索由脊索細胞組成，脊索細胞內有許多液泡，在脊索細胞外圍有厚的結締組織鞘，稱為脊索鞘，當液泡充滿時，液泡的膨壓就使脊索有一定的硬度，再加上外圍脊索鞘的堅韌和柔韌性，脊索相當堅韌而富有彈性。具有脊索是脊索動物的基本特徵，此門動物的命名即據此而來。

（3）注意：一切脊索動物都具有脊索，但並不是所有的脊索動物都終生保留脊索。例：人類，只在胚胎發育早期出現脊索，到了胚胎發育後期即被脊柱和腦顱基部所取代，因此不終生保留。只有低等脊索動物才終生具有脊索，例：文昌魚，高等脊索動物只在胚胎期間出現脊索，成長時即由分節的脊柱取代了，脊索本身完全退化僅留殘余。

2. 具有背神經管

高等無脊椎動物：神經系統的中樞部分呈囊狀，實心結構，位於消化管的腹面。

脊索動物：神經系統的中樞部分位於即所得背面，呈管狀，裡面有管腔，稱為背神經管。在高等脊索動物，神經管分化為腦和脊髓兩部分，神經管的內腔仍被保留下來，在腦中成為腦室，在脊髓中成為中央管。

3. 具咽鰓裂

（1）概念：低等脊索動物消化管前端咽部的兩側有左右成對的排列數目不等的裂孔，直接或間接和外界相通，就是咽鰓裂。

（2）功能：呼吸器官，低等種類（水生）終生存在，高等類群（陸生）僅在胚胎期出現和某些種類的幼體期（如蝌蚪）出現，在成體時消失或變為其他結構，鰓的呼吸功能由肺取而代之。

二、脊索動物的次要特徵

1. 心臟總是位於消化管的腹面。

2. 尾部如存在，總是位於肛門的後方，構成脊索動物特有的肛後尾。無脊椎動物的肛孔常開口在軀幹部末端。

3. 骨骼系統屬於中胚層形成的內骨骼，它是由活的細胞構成的，能隨著身體發育而增長。非脊索動物亦有堅硬部分，但為死的外骨骼。

4. 與非脊索動物相似的結構：後口，三胚層，次級體腔，兩側對稱，分節現象。這些共同點說明脊索動物是由非脊索動物進化而來的。

分類概述

現在世界上已知的脊索動物約有7萬多種，生存的種類分屬於三個亞門。少數學者提出將半索動物門也置於脊索動物門下，並命名為口索動物亞門。

一、尾索動物亞門

特點：

脊索和背神經管只存在於幼體

脊索只位於幼體的尾部

分類：三綱

二、頭索動物亞門

特徵：脊索和神經管縱貫身體全長，終生保留，咽鰓明顯。

分類：頭索綱

三、脊椎動物亞門

特徵：脊索只在胚胎發育中出現，隨即為脊柱所代替。