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第四章 形形色色的生物
4-1 生物的命名與分類
一、 命名
1. 俗名:用中文或其他語言所命名 例:松樹
※ 俗名的缺點:
(1)容易發生同種異名或異種同名的狀況,造成溝通上的困擾。
(2)名稱使人誤解,例如鯨魚(哺乳類)、章魚(軟體動物)、山椒魚(兩棲類)都不
屬於魚類。
2. 林奈 ® 二名法 (拉丁文) ← 一種生物只有唯一的一個學名。
種名
屬名
3. 學名:由 + 兩個字組成
↑
屬名 + 種名←形容詞、全部小寫,形容該生物的特徵、產地或其他意義
(名詞、第一個英文字要大寫)
例:獼猴
Macaca
cyclopis
猴子
形容圓形的臉
※ 種類相近(親緣關係相近)的生物,其學名中常有相同的屬名,而形容詞可能就
不相同。
二、 生物的分類
1. 依據—外形、骨骼、遺傳、生殖方式、生活形式、求偶方法、DNA鑑定…..
↑
↑
2. 分類階層—界、門、綱、目、科、屬、種 (層次高®低)
(生物多、親緣遠) (生物少、親緣近、構造特徵越相似)
※ 階層越低®生物越少,但是生物之間的親緣關係就越接近
※ 同屬必同科,未必同種。
3. 「種」--有多項相似的特徵,(1)在自然的情形下能進行交配,(2)產生具有生殖能力的後代,這群生物就是同種。
※ 例:狗—黃金獵犬、博美、吉娃娃….皆為同種
※ 不同種交配生下的後代不具生殖能力。如:母馬×公驢→騾;雌虎×雄獅→獅虎
※ 例:狼的學名是Canis latrans,狗的學名是Canis familiaris,貓的學名是Felis
catus,所以你想想看,由學名判斷誰和誰的親緣關係比較接近?
三、 五界說—以生物的細胞構造、攝取營養的方式等特徵為依據,將生物分為原核生物界、原生生物界、真菌界、動物界、植物界。
多細胞
可登陸
(4)動物界—捕食攝取養分,沒有細胞壁。
(5)真菌界—靠吸收取得養分,有細胞壁但結構與植物的不同。
(3)植物界—可進行光合作用,自己製造養分,有纖維素的細胞壁。
單細胞,原核(細胞內含遺傳物質,卻無核膜、核仁)
(1)原核生物界(最早)®藍綠藻、大腸桿菌
真核生物
(有真正的細胞核)
(2)原生生物界
(大多單細胞、水生)
原生動物類—草履蟲 → 動物界
原生菌類—水黴菌 → 真菌界
藻類—綠藻、金黃藻 → 植物界
★ 病毒
1. 定義:病毒僅具有部份的生物特性,而且只能在活細胞中繁殖,因此許多科學家不
認為病毒是生物。
2. 體積:病毒比細菌還小。
3. 構造:蛋白質外殼 + 遺傳物質
4. 種類:愛滋病病毒、SARS病毒
植物界
動物界
菌物界
★ 原核生物界 原生生物界
Þ由上述演化過程可知以前到現在有什麼改變?
1. 水生 ® 陸生
2. 單細胞 ® 多細胞
3. 簡單 ® 複雜
4-2 原核、原生生物及菌物界
一、原核生物界
1. 定義:原核生物的細胞中沒有核膜包裹形成的細胞核,但細胞內仍具有遺傳物質。
2. 重要性:是構造最簡單的生物;也是地球上最早出現的生命形態。
3. 分布:最廣泛的生物,遍佈高空、溫泉、冰原甚至動物的腸道。
4. 構造特徵:(1) 具有細胞壁(但其細胞壁構造與植物的不同)
(2) 單細胞、沒有核膜
5. 種類
藍綠菌
(1)營養方式:含有葉綠素(不含葉綠體),可進行光合作用,自行製造養分。
(並非只有植物才會行光合作用)
(2)舉例:葛仙米藻、髮菜
細菌
(1)營養方式:
a. 分解生物遺體與排泄物,是自然界中的分解者。
b. 生活在牛、白蟻等草食動物的腸道中,協助分解纖維素。
c. 生物遭細菌感染,也可能致病,例如肺結核、霍亂。
(2)分類:依形態可分為桿菌、球菌、螺旋菌。
二、原生生物界
1. 基本特徵
(1)大多數為單細胞,或是構造簡單的多細胞生物體。
(2)有真正的細胞核(有核膜),一般認為原生生物是由原核生物演化而來。
(3)多半生活在潮濕環境。
2. 種類(以營養方式分)
原生動物
(1)營養方式:攝食其他微生物或有機物維生。
(2)構造:多為沒有細胞壁的單細胞生物。
(3)舉例:草履蟲(纖毛)、變形蟲(偽足)、鐘形蟲、瘧原蟲
(4)重要性:瘧原蟲可引起瘧疾;
某些變形蟲會引起阿米巴痢疾
藻類
(1)營養方式:行光合作用,自行製造養分。
(2)構造:具有細胞壁。
除了葉綠素外還有其他色素,所以呈現不同顏色。
(3)舉例:新月藻(綠藻類)--含有大量葉綠素,因而呈綠色。
馬尾藻(褐藻類)--含有褐藻素而呈褐色,具氣囊。
矽藻(金黃藻類)--有葉黃素,細胞壁含二氧化矽。
(4)重要性:a.海洋中的藻類數量龐大,是地球上重要的生產者
b.綠藻種類最多,且被視為植物的祖先。
原生菌類
(1)營養方式:消化環境中的有機物維生,是自然界中重要的分解者。
(2)構造:形態與真菌界生物有點相似,亦具有細胞壁,但生殖方式不同,因此歸類於原生菌類。
(3)舉例:生長在枯枝落葉上的「黏菌」
感染水中小魚致死的「水黴菌」
3. 歸納
細胞壁
葉綠體
營養方式
原生動物
無
無
攝食、寄生
藻類
有
有
行光合作用
原生菌類
有
無
分解體外食物並吸收之
三、菌物界--菌物界的生物通稱「真菌」
1. 基本特徵
(1)具細胞壁,沒有葉綠體,不行光合作用(成分與植物的不同)。
(2)以吸收方式取得養分(主要分為寄生性、腐生性真菌)
(菌絲附著在物體表面或侵入內部,分泌酵素分解物體,然後吸收被分解後的養分)
(3)大多為多細胞生物,且由絲狀菌絲構成;單細胞真菌如酵母菌。
(4)菌絲產生孢子以繁殖後代。
2. 種類
蕈類
(1)形態:外型通常像一把傘,是常食用的一類。
(2)舉例:香菇、木耳、金針菇、竹蓀等;另有當作中藥的靈芝、冬蟲夏草(寄生在蛾幼蟲身上的蕈類)。
(3)重要性:有些蕈類有毒,不可在野外任意食用。如:紅托鵝膏
黴菌
(1)形態:長在腐敗的蔬果食物上。肉眼可見明顯菌絲及頂端的孢子囊。
(2)舉例:依據其孢子囊中孢子的顏色分類,常見的有黑黴(麵包黴)、青黴(果皮上的黴菌)。
(3)重要性:醫學應用上,可從青黴菌提煉抗生素,例如盤尼西林。
酵母菌
(1)形態:單細胞真菌,無菌絲。
(2)重要性:食用價值在於其發酵作用,產生酒精和CO2可利用在麵包製作與釀酒。
(3)生殖方式:利用出芽生殖的方式繁殖。
4-3 植物界
一、 基本特徵
通常是指具有纖維素細胞壁、葉綠體,能行光合作用自製養分的多細胞真核生物。
二、 演化起源
1.四億年前,植物登陸。
2.植物多分布於陸地,目前認為是從綠藻演化出來的。而其適應陸地生活的特徵:
A.體表出現角質層,防止水分散失
B.用氣孔作為氣體交換的管道
三、 種類—蘚苔、蕨類、裸子植物、被子植物
毬果—裸子植物(不開花、種子裸露)
花—被子植物
(開花植物)
(種子包於果實中)
雙子葉植物
單子葉植物
植物界
無維管束—蘚苔植物(孢子繁殖)
真維管束
低等維管束、孢子繁殖—蕨類植物
高等維管束種子繁殖
1. 蘚苔植物
(1)不具維管束,且生殖需要水,所以只能生長在潮溼的地方,植物體矮小。
(2) 苔類植物—直立於地面,例如土馬騌。
蘚類植物—平鋪地面,例如地錢。
(3)常見苔蘚植物,例如在潮溼處,俗稱青苔的植物。
2. 蕨類植物
(1) 基本構造:
A.已知最早演化出維管束的植物,也開始有根、莖、葉的構造。
B.莖通常埋在地面下,稱為地下莖。
C.葉多呈羽狀複葉,幼葉通常捲曲。
(2) 生殖:
A.生殖過程需要水做為媒介,所以仍須生活在潮溼的地方。
B.葉背面常有孢子囊聚集成堆,內有孢子可散出萌發,以完成繁殖。
(3) 演化重點:
蕨類是古生代的優勢植物,至今則被種子植物取代其地位。
(4) 常見蕨類:
鐵線蕨、過溝菜(過貓)、山蘇花、金狗毛蕨。
3. 種子植物
裸子植物與被子植物合稱「種子植物」,是演化程度最為複雜的植物。
(1) 生殖重點:
A.花粉管:因為花粉管的出現,不再以水為媒介完成生殖作用。
B.種子: a. 種子外有種皮可以保護
b. 種子可以抵抗乾燥或溫度不適的環境
c. 種子內含有養分,供萌芽所需
(2) 分類:種子植物根據其種子是否有果實包被,可分為裸子植物和被子植物。
★裸子植物
1. 基本特徵:
(1) 種子裸露,沒有果實保護。常著生於鱗片構造的毬果中。
(2) 樹幹直立高大、葉多為針狀,又稱為針葉樹。
2. 生殖方法:沒有花,故花粉藉風力傳播。
3. 舉例:松、杉、柏、蘇鐵、銀杏(活化石)、紅檜(台灣特有種)。
4. 分布:多分布溫帶地區,但地處亞熱帶的台灣,在中、高海拔山區也有大量分布。
5. 應用:
(1) 裸子植物樹幹直立,木材質地緻密,是製造傢俱的好材料。
(2) 松的種子可食用和提煉松子油
★被子植物
1. 基本特徵:種子包裹在果實中,藉以保護並吸引動物幫助傳播。
2. 生殖方法:具有花構造,故被子植物又稱為開花植物。
花可吸引昆蟲、鳥類等幫助傳播花粉,提升了受精的有效性。因此被子植物
與動物的交互影響,造就了多樣的種類,成為目前最為繁盛的植物。
3. 分類:被子植物種類繁多,但基本上可根據其種子內的子葉數目,分成單子葉、雙
子葉植物。
子葉
葉脈
花瓣
莖內
管束排列
根系
例子
雙子葉植物
2片
網狀脈
4或5的倍數
環狀
軸根系
野牡丹、榕樹、西瓜、菩提樹
單子葉植物
1片
平行脈
3的倍數
散生
鬚根系
稻米、玉米、高粱、椰子
四、 歸納—蘚苔、蕨類、裸子植物、被子植物
可否行
光合作用
維管束
(有或無)
繁殖器官(請打√)
開花及果實
(有或無)
孢子
種子
蘚苔植物
可
無
√
無
蕨類植物
可
有
√
無
裸子植物
可
有
√
無
被子植物
可
有
√
花與果
4-4 動物界
一、 基本特徵
1. 真核生物(具有完整的細胞核)
2. 都是多細胞生物
3. 缺乏細胞壁
4. 也沒有葉綠體(或葉綠素),無法行光合作用,靠攝食獲得養分。
二、 常見的動物門及分類
根據動物的構造特徵可將動物分類,常見動物有下列6個門:
1. 刺絲胞動物門—觸手具有刺絲胞 如:海葵、水母、珊瑚…
無脊椎動物
2. 軟體動物門—身體柔軟,不分節 如:章魚、蝸牛、蛤
3. 環節動物門—身體柔軟,有一圈圈環節 如:蚯蚓、水蛭
4. 節肢動物門—身體分節,具有外骨骼(防止水分散失) 如:昆蟲 (數量最多)、螃蟹
5. 棘皮動物門—體表有棘(突起) 如:海參、海膽
6. 脊索動物門—脊椎動物,包含魚類、兩生綱、爬蟲綱、鳥綱、哺乳綱
※有兩個綱會變態:一個是節肢動物門的昆蟲綱、一個是脊索動物的兩生類
★刺絲胞動物門
1. 體型:輻射對稱。囊狀個體,內為消化循環腔。
身體對外只有一個開口。口周圍有觸手。
2. 刺絲胞:在觸手上,可攻擊麻醉獵物,之後用觸手將獵物送入消化循環腔消化、吸
收。
3. 舉例:大多生活於海洋,例如珊瑚、水母、海葵;也有生活於淡水,如水螅。
4. 其它:有些珊瑚會分泌石灰質骨骼形成珊瑚礁,是海洋生物的重要棲息地。
★軟體動物門
1. 體型:演化出兩側對稱的開始。身體柔軟不分節,多數有殼保護。
2. 運動:用肉足運動,但因為殼的妨礙,行動緩慢。
3. 分類:
分類(綱)
基本特徵
舉例
腹足綱
(1)厚實腹足適合在路地或水底爬行
(2)多具有螺旋狀的外殼
蝸牛、鮑、螺、九孔
斧足綱
(1)斧頭狀的肉足,利於挖掘泥沙
(2)兩片外殼對合
(3)以濾食維生
文蛤
頭足綱
(1)頭部具有許多腕足,腕足上有吸盤,有利於捕捉獵物。
(2)外殼退化或消失,視覺發達。
烏賊、章魚、魷魚
★環節動物門
1. 體型:兩側對稱。身體柔軟而分節,每節的外形相似。
2. 運動:體表有剛毛協助蠕動爬行。
3. 舉例:分布於陸地的蚯蚓;分布於淡水的水蛭。
★節肢動物門
1. 體型:兩側對稱。身體有分節(體節),但每節外形不同。並具有分節的附肢及堅
硬的外骨骼(外骨骼會限制其身體的生長,所以生長過程有蛻皮的現象)。
2. 附肢:如觸角、足、攝食的構造。
3. 世界之最:節肢動物門的生物遍佈生物圈各角落,是種類和數量最多的動物。
4. 分類:
(1) 昆蟲綱
A.昆蟲是陸地上最普遍的節肢動物,也是唯一能飛的無脊椎動物。
B.身體分成頭、胸、腹三個體節。
C.大多具有3對步足及2對翅。
但某些種類如蚊、蠅只有一對翅,而跳蚤則無翅。
D.昆蟲由卵孵化成幼蟲,而後長為成體的過程通常形態會發生變化,這一個過程稱為「變態」,包括兩類:
完全變態
卵→ 幼蟲→ 蛹期→ 成蟲
蝴蝶、蜜蜂、蚊、蠅、蛾
不完全變態
卵→ 幼蟲→成體
蟑螂、蝗蟲
(2) 蜘蛛綱
A.身體分成頭、胸兩部份體節。
B.具有4對步足(=八隻腳)。
C.舉例:蜘蛛、蠍子、塵蟎。
(3) 甲殼綱
A.具有5對步足。第一對通常膨大成為螯足,用以捕食和禦敵。
B.舉例:螃蟹、蝦、鱟。
★棘皮動物門
1. 體型:幼體是兩側對稱;成體為輻射對稱。
體表有棘,體內具有獨特的水管系統,這些管狀構造末端伸出體外形成管足,
可以用來移動、攝食及氣體交換。
2. 舉例:皆生活在海中。
(1) 海星、陽燧足:中央盤狀構造,周圍通常有5個腕。
(2) 海膽:球狀個體,不具腕,有堅硬的殼,並長出長棘,用以移動與防禦。
(3) 海參:體表無棘,體成長柱狀。
★脊索動物門
1. 最常見的脊索動物是脊椎動物,其特點:
(1) 具有脊椎骨,以支持身體,故體型較一般動物大
(2) 神經發達,因此有更大的活動力
2.常見脊椎動物有5類:
(1) 魚類
A.特徵:有鰭,以鰓呼吸,體表有鱗片保護,身體多呈流線形 ,以減少游動
阻力。
B.舉例:鯊魚、魟(軟骨魚綱);吳郭魚、腔棘魚、彈塗魚(硬骨魚綱)
(2) 兩生類
A.四足的肉食性動物,昆蟲為食,有益於農作物的病蟲害防治。
B.根據化石證據,推測其祖先可能由魚類演化而來。是最先適應陸地生活的脊
椎動物。(其四肢分別由魚的胸鰭、腹鰭演化而來。)
C.體表無鱗片,其幼體生活於水中,用腮呼吸;成體生活於陸地,用肺呼吸。
D.無法完全脫離水生活的原因:
(a) 成體的肺還發育不全,故須仰賴薄而溼潤的皮膚協助呼吸;皮膚亦會不斷滲出水分,所以必須生活在潮溼的地方。
(b) 生殖時,精卵受精需要水,是體外受精。卵須產在水中。
E.舉例:青蛙、蟾蜍、蠑螈、娃娃魚、山椒魚、盲螈(無足)。
(3) 爬蟲類
A.推測其祖先是由兩生類演化而來。其可以完全脫離水生活的原因:
(a) 體表都具有防止水分散失的鱗片或骨板;
(b) 行體內受精,受精不須外界有水;
(c) 卵有蛋殼保護
(甚至有將受精卵留在體內直到孵化才產出的蛇及蜥蜴)
B.為變溫動物(外溫動物),所以多生活在溫暖的地方。
C.舉例:蜥蜴、蛇、烏龜、鱷魚。
(4) 鳥類
A.推測是由爬蟲類演化而來。
鳥類前肢特化為翼狀,全身披有羽毛,可以飛翔、保溫。
B.鳥類適應飛翔的特徵:
(a) 羽毛協助飛翔
(b) 骨骼中空,堅實而輕
(c) 肺延伸出許多氣囊,協助呼吸及減輕重量
(d) 眼睛除了眼瞼外,還有透明瞬膜可以保護眼睛。
鳥類的視力是所有動物中最好的。
C.舉例:麻雀、綠繡眼、白頭翁(會飛的);
雞、鴨、鵝、鴕鳥、企鵝(不會飛的)。
(5) 哺乳綱
A.推測是由爬蟲類演化而來。
B.基本特徵:
(a) 體表有具保溫功能的毛。
(b) 多為胎生,具有乳腺,以分泌乳汁餵哺幼兒。
C.舉例:
(a) 卵生(最原始):卵產出再孵出幼兒。目前只有鴨嘴獸和針鼴。
(b) 有袋類:胎兒未發育完全就產出,在母體的育兒袋中長大。例如袋鼠、無尾熊。
(c) 胎生:胎兒在母體內完全發育後才產出。大部分的哺乳類,例如鯨豚、蝙蝠、人、狗。
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