什么是無脊椎動物

無脊椎動物指沒有脊椎的動物。也就是說，在現有的數量龐大而又種類繁多的動物族譜中，除去脊椎動物以外的全部物種均為無脊椎動物。無脊椎動物的種類占現有物種總數的 95％。據估計，每年科學家都會定義 1 萬~1.3 萬種新的生物，這其中大部分都是無脊椎動物，它們在生態系統的食物鏈中發揮著重要作用，如果沒有它們，生命將呈現與現在截然不同的形態。

門：33

綱：約80

種：約120 萬

重要作用

人類活動諸如對環境的過度開發造成了動物棲息環境的改變，進而引發的生物多樣性的減少，被公認為是最突出的環境問題之一。每當說起保護生物多樣性，我們腦海中會很自然地出現大型哺乳動物、鳥類、爬行動物甚至樹木的畫面。然而，從生物多樣性的角度來看，與無脊椎動物、低等植物和微生物構成的巨大又多樣的生物世界相比，脊椎動物在生物界中所占的百分比小之又小。不僅如此，這些不那么迷人的低等生物還是食物鏈中不可缺少的環節，它們維系著食物鏈的運轉，分解有機物殘骸，凈化環境并增強環境系統的穩定性。如果沒有無脊椎動物的參與，生態系統簡直毫無穩定性可言。為了使無脊椎動物免受滅絕之災，我們應該全面地了解它們。然而，在這方面，我們所做的還遠遠不夠。雖然有些無脊椎動物對人類直接或間接有害，但是更多的無脊椎動物對人類是有益的，它們是食物的源頭——有的無脊椎動物為農作物授粉，有的可以用于對抗其他有害生物，還有的因其對環境變化的敏感性，可以用于自然環境質量的監測，諸如污染、干旱、環境退化等。

有多種藥劑產品和工業產品是由無脊椎動物制成的。為了生存，無脊椎動物展現出了令人驚嘆的多樣資源和能力，經常為人類解決問題并給我們提供新的靈感。通過對這些神奇的動物的研究，我們觀察蜻蜓發明了直升機以及各種不計其數的新工具。同時，當今的神經科學、遺傳學和生理學的一些研究成果，很大程度得益于我們對無脊椎動物的研究，它們是非常適合的實驗對象。

棲息環境

從無脊椎動物誕生開始，它們便在淺海中逐漸分化。一小部分種群離開了海洋，克服了淡水和陸地環境帶來的困難，開始用新的方式進行呼吸、保持體內的平衡。事實上，走出海洋的無脊椎動物最大的成就在于它們把自己的生存空間擴展到了地球上的每一個角落。很多無脊椎動物與其他生物（脊椎動物、植物等）的生存有著內在聯系，彼此間存在著多種多樣的共生關系，最極端的一種便是寄生關系。

構造特征

不同形態的動物，其外部構造和內部結構的差異十分顯著。因此，在本章我們只會提及那些對動物的識別和歸類意義重大的構造特征。動物是“異養生物”，也就是說，它們需要通過攝取其他生物合成的有機物質來獲得養料。雖然從生物化學的角度來看，異養的原理是相似的，但是無脊椎動物擁有一系列更為多樣的機制來獲取和消化食物。除去海綿動物和中生動物，大多數動物都擁有消化管。這種消化管可以是盲管或者是不完整的，也就是說，只用一個管口作為入口和出口，稱之為“口”（例如放射蟲綱和扁形動物門的生物）；也可以是完整的，有口有肛。

在動物的進化史中，肛門的出現是一個重要的里程碑。這意味著消化管道的分區和功能的劃分，同時也意味著一個成熟消化系統的發展和營養成分被利用的最大化。

胚胎的發展

希臘哲學家亞里士多德曾說過：“不管現在還是將來，我們都不曾獲得事物深奧的原理，之所以覺得有發現，只是因為我們從一開始就沒有注視著原理的成長。”從受精卵階段開始，動物的種群展現出多種有絲分裂（細胞分裂）的方式，并由此產生胚胎的各個階段狀態（囊胚和原腸胚）。

一直到動物長至成年，每一種動物都在其生命周期中詮釋著它利用周圍的資源的方式。這種方式能夠反映它的祖先源頭和世系。

真后生動物（擁有真體腔的動物）在胚胎形成過程中會形成原生的保護層。輻射對稱動物（雙胚層動物）擁有外胚層和內胚層。而兩側對稱生物（三胚層動物）還具備一個中胚層。外胚層，或者說外層上皮，會產生皮膚及其派生物（例如鱗屑、殼、毛發、指甲、腺狀組織等）、神經系統、感官以及消化道的前端和末端。內胚層是胚胎的內側上皮，由它形成中段消化道及附屬腺體，個別情況下，呼吸道和上皮也由內胚層形成。

對于有中胚層的生物，中胚層位于外胚層和內胚層之間。中胚層會衍生出肌肉、內部支撐結構、循環系統以及部分排泄器官。成年個體的口是在胚胎發育中由原腸胚的胚孔形成的動物，被稱為原口動物；成年個體的口是由胚孔之外的另一個開口形成的動物，被稱為后口動物。

財富

圖表展現了地球上豐富的生物寶藏，其中，無脊椎動物的種類極為豐富。每個扇區的淺色區域指已經有記載的物種；深色區域是尚未有記載的物種預估所占的比例。到目前為止，我們已經認識了近 130 萬個物種，這其中 70％以上都是昆蟲。