Опорно двигательная функция скелета рыбы. Надкласс Рыбы: характеристика, особенности внутреннего и внешнего строения

Рыбы — позвоночные животные, приспособленные к жизни в воде. Каждый из вас видел рыб и знает, что они живут в воде, а в воздушной среде погибают. Известно также, что рыба откладывает икру. Но знаете ли вы, почему рыба не тонет? Почему все время раскрывает рот? Зачем рыбе столько плавников? Почему она скользкая на ощупь? Чтобы ответить на эти вопросы, вспомним об особенностях жизни в водной среде. Выясним, как смогли приспособиться к ней рыбы.

Форма тела и покровы рыб. В воде передвигаться сложнее, чем в воз-духе, а рыба плавает легко и быстро. Как она преодолевает сопротивле-ние воды?

Рис. 32.1. Окунь (а), чешуя окуня (б)

Опорно-двигательная система и движение рыб. Форма чела, чешуя, слизь облегчают плавание, но сами движения рыбы обусловлены рабо-той, ее опорно-двигательной системы.

Скелет и мышцы рыб. Основой опорно-двигательной системы рыбы яв-ляется скелет (рис. 32.2). Он состоит из черепа с неподвижной верхней челюстью и подвижной нижней, жаберных дуг, жаберных крышек, по-звоночника, соединенных с ним ребер и костей плавников. У окуня есть парные плавники (грудные и брюшные) и непарные (хвостовой, спин-ной, анальный). Позвоночник состоит из ряда позвонков — отдельных косточек, соединенных эластичными связками. Такой позвоночник од-новременно и крепок, и гибок. Ребра образуют каркас, защищающий внутренние органы рыбы. К скелету прикрепляются мышцы (рис. 32.3). Строение мышечной системы окуня такое же, как и у ланцетника. Од-нако, в отличие от него, у рыбы есть мышцы, связанные с плавниками.

Особенности движения рыб. Окунь может двигаться двумя спосо-бами: изгибая тело, как ланцетник, и работая парными плавниками, как веслами. На плавниках мышц немного, применяя их, окунь может плыть только медленно. Для быстрого движения он использует мышцы туло-вища и хвостового отдела тела.

У плавников есть еще одно важное назначение: эти органы движения поддерживают тело рыбы в определенном положении, не давая ему опрокинуться набок. С помощью парных плавников рыбы делают пово-роты. Чтобы, например, повернуть вправо, рыбе достаточно совершить несколько движений левым плавником, прижав правый к телу. Материал с сайта

Как удерживаются рыбы в толще воды? Для этого, по закону Архимеда, нужно, чтобы плотность тела равнялась плотности воды. Вспомним, как решают эту проблему водоросли: у саргассов есть пу-зырьки, наполненные газом, хлорелла и хламидомонада накапливают жир. И рыбы уравнивают плотность тела с плотностью воды теми же способами. У окуня, карпа и многих других рыб есть так называемый плавательный пузырь (рис. 32.3), заполненный газами (кислородом, азотом, углекислым газом). Количество газа в плавательном пузыре рыба может регулировать, соответственно изменяется и глубина погру-жения рыбы. У акул плавательного пузыря нет, однако они запасают много жира в печени. Но плотность жира лишь на 10 % меньше плот-ности воды. Чтобы акула не утонула, она должна постоянно двигаться, а жировые запасы должны быть очень большими. Поэтому печень аку-лы на 75 % состоит из жира и составляет 20 % от всей массы тела рыбы.

На этой странице материал по темам:

Зачем рыбе обтекаемая форма тела
Опорные рыбы
Особенности строения опорно-двигательной системы у рыб
Почему нырнув на глубину окунь не двигается,не всплывает и не тонет?
Опорно даигптельная система у типа губуи

Вопросы по этому материалу:

Назовите приспособления, облегчающие перемещение рыбы в воде. Какие из них характерны и для других водных животных?
Рыбы - это водные животные. Для того, чтобы активно передвигаться в водной среде тело рыб имеет обтекаемую форму.
Тело рыб можно разделить на:
- голову
- туловище
- и хвост
Границей между головой и туловищем служит задний край жаберных крышек, границей между туловищем и хвостом - анальный плавник.
Insert Flash
Сверху тело рыб покрыто кожей, которая состоит из:
- кориума или дермы
- и многослойного эпидермиса (как у всех позвоночных животных).
В эпидермисе есть многочисленные слизистые железы, сверху эпидермис у большинства рыб покрыт чешуей.
Обтекаемая форма тела, слизистые железы и чешуя помогают рыбам быстро и легко перемещаться в воде.
Передвигаются они с помощью изгибов туловища и с помощью парных грудных и брюшных плавников, которые в основном отвечают за вертикальное перемещение, а также непарного хвостового плавника, который выполняет функцию руля.
Также к непарным плавникам у рыб относится спинной и анальный плавники, которые стабилизируют тело рыб в вертикальном положении.
Плавники:
- парные грудные
- парные брюшные
- непарный спинной (1 или несколько)
- непарный анальный
- непарный хвостовой
Опорно-двигательная система рыб
Insert Flash

У рыб хорошо развит скелет, который разделяется на:
1. осевой скелет , к которому относятся:
- позвоночник,
- череп или скелет головы
- и ребра
2. скелет конечностей , к которому относятся:
- скелет парных плавников (свободной части и поясов)
- и скелет непарных плавников.
Скелет рыб - на рисунке представлен скелет костной рыбы
Скелет рыб состоит из черепа, позвоночника, ребер и скелета парных и непарных плавников
У представителей класса Хрящевых рыб скелет состоит только из хрящевой ткани. У представителей класса Костных рыб в скелете присутствуют как хрящевая, так и костная ткань.
Позвоночник выполняет опорную и защитную функции - спинной мозг защищен дугами позвонков. Позвоночник состоит из двух отделов - туловищного и хвостового. Позвонки туловищного отдела позвоночника имеют боковые отростки, к которым прикрепляются ребра.
Скелет головы представлен черепной коробкой, с которой соединены челюсти и жаберные дуги, а у костных рыб и жаберные крышки. У хрящевых рыб жаберных крышек нет.
Пищеварительная система состоит из рта, глотки, пищевода, желудка и кишечника, в который открываются протоки печени и желчного пузыря, а также поджелудочной железы. Кишечник заканчивается анальным отверстием, которое открывается перед анальным плавником.
Плавательный пузырь есть только у костных рыб
У рыб есть плавательный пузырь, который представляет собой вырост кишечной трубки. Плавательный пузырь заполнен газами, он может расширяться и сжиматься. При этом меняется удельная плотность тела и рыба может перемещаться в толще воды в вертикальном направлении. Плавательный пузырь есть только у костных рыб, у хрящевых его нет.
Дыхательная система рыб
Рыбы дышат с помощью жабр
Дыхание рыб осуществляется с помощью жабр. Вода поступает в рот, затем из глотки вода проходит через жабры во внешнюю среду, при этом кровеносные сосуды, расположенные в жаберных лепестках насыщаются кислородом.
Кровеносная система рыб замкнутого типа
Кровеносная система имеет один круг кровообращения у всех рыб, кроме двоякодышащих. Есть двухкамерное сердце, состоящее из предсердия и желудочка.
Insert Flash
Нервная система состоит из:
- центрального отдела, которые представлен головным и спинным мозгом и
- периферического отдела, состоящего из черепно-мозговых и спинномозговых нервов.
Головной мозг у рыб, как и у всех позвоночных животных состоит из пяти отделов.
Нервная система рыб состоит из головного и спинного мозга и отходящих от них нервов
Хорошо развиты обонятельные доли переднего мозга, так как для рыб очень важную роль играют органы химического чувства - обоняния и вкуса. Зрительные центры располагаются в среднем мозге.
Также хорошо развит мозжечок, который отвечает за разнообразные движения. Есть органы боковой линии, позволяющие рыбам определять направление движения воды. Есть органы равновесия и слуха.
Выделительная система рыб состоит из почек, мочеточников и мочевого пузыря.
Выделительная система представлена парными лентовидными почками, мочеточниками и мочевым пузырем, который открывается мочеиспускательным отверстием, которое расположено рядом с анальным отверстием.
Половая система рыб
Большинство рыб раздельнополы, у самцов есть два семенника, у самок - два яичника. Самки выметывают яйцеклетки (икринки) в воду, самцы - сперматозоиды. Оплодотворение происходит во внешней среде.
Яйцеклетки рыб - икринки
У многих хрящевых рыб и у некоторых костных оплодотворение внутреннее, самки рождают мальков.
Систематика рыб
В настоящий момент известно около 30 тысяч видов рыб. Систематика рыб достаточно сложна, мы рассмотрим несколько упрощенную схему. В настоящее время в разных источниках можно встретить различные варианты систематики.
Классы хрящевые и костные рыбы
К надклассу рыб относятся два класса - это Хрящевые рыбы и Костные рыбы.
Скелет хрящевых рыб, как следует из названия состоит только из хрящевой ткани.
К хрящевым рыбам относятся акулообразные, скаты и химерообразные
К классу Хрящевых рыб относятся:
- отряд Акулообразные,
- отряд Скаты
- и отряд Химерообразные.
Для хрящевых рыб характерны следующие черты - у них нет плавательного пузыря, нет жаберных крышек.
Хрящевые рыбы - акулы и скаты
Отряд Костные рыбы наиболее многочисленный, к нему относится до 96% видов рыб.
К костным рыбам относятся подклассы Лучеперые и Лопастеперые
ХРЯЩЕВЫЕ РЫБЫ
Класс Хрящевые рыбы. Сравнительно немногочисленная группа рыб (около 730 видов), скелет которых пожизненно остается хрящевым. Форма тела чаще веретенообразная. Класс называется так из-за наличия хрящевого скелета (рис. 1), костной ткани у них нет. Например, челюсти акулы, как и ее скелет, тоже состоят из хряща (рис. 2).
Рис. 1. Хрящевой скелет (Источник)
Рис. 2. Акула (Источник)
Хрящ может быть пропитан солями кальция. Подвижных жаберных крышек нет , вместо них жаберные щели , расположенные на брюшной части тела рыбы или по бокам тела (рис. 3).
Рис. 3. Пример жаберных щелей китовой акулы (Источник)
Отсутствует плавательный пузырь. Кожа бывает голой или покрытой чешуями, которые по строению и составу напоминают зубы, они так и называются – кожные зубы .
Класс включает в себя три отряда: Акулы, Скаты, Химерообразные (рис. 4).

Рис. 4. Отряды (Источник)

Форма тела : удлиненная торпедообразная форма тела.
Длина : от 20 см до 20 м (рис. 5).
Кожа : шероховатая, покрыта зубцами и чешуями.
Плавники : парные брюшные и грудные плавники расположены горизонтально, обеспечивают движение рыбы вверх или вниз. Движение вперед и повороты обеспечиваются изгибом хвоста или тела.
Органы чувств: глаза располагаются по бокам головы, зрение черно-белое. Обладают сильным обонянием, чувствуют малейшие колебания воды и так узнают про добычу на большом расстоянии.
Оплодотворение
Некоторые акулы могут нападать на людей. Большинство акул – морские рыбы, но некоторые заплывают и в пресные водоемы. Один вид живет постоянно в пресноводном озере Никарагуа (рис. 6). Некоторые виды акул едят люди, чаще всего японцы, особенно ценными считаются печень и плавники. Кожа применяется в промышленности.
Рис. 5. Акула тигровая (Источник)
Рис. 6. Никарагуанская пресноводная акула (Источник)

Форма тела: уплощенное в спинно-брюшном направлении.
Плавники : расширенные грудные плавники по бокам, хвостовой плавник имеет вид длинного тонкого хлыста.
Размеры : относительно крупные рыбы, некоторые достигают 6–7 м в ширину, масса может быть в районе 2,5 т (рис.7). Самые маленькие скаты в длину могут быть около 12 см.
Глаза и рот: у донных видов глаза расположены на верхней стороне головы, у пелагических – по бокам. Рот в поперечном положении и жаберные щели находятся на брюшной стороне тела.
Кожа : голая или с кожными зубами, имеются железистые клетки, выделяющие слизь.
Оплодотворение : внутреннее, размножаются живорождением или яйцеживорождением.
Представители вида ведут донный образ жизни, крупные скаты могут обитать в толще воды. Большинство скатов – морские, но есть и пресноводные виды. Некоторые небольшие пресноводные скаты содержатся в аквариумах.
Рис. 7. Скат (Источник)

Химерообразные – это немногочисленная и своеобразная группа глубоководных рыб.
Форма тела : имеется мощный передний отдел и постепенно сужается к хвосту.
Длинна : от 60 см до 2 м.
Плавники : хвостовой плавник тонкий и заканчивается тонким нитевидным придатком.
Кожа : голая и лишенная чешуй.
Оплодотворение : внутреннее, размножаются путем откладки яиц.
Всего известно около 30 видов химерообразных рыб. Наиболее изучена европейская химера, обитающая в Баренцевом море на глубинах более 1000 м (рис. 8). В Тихом и Атлантическом океане обитают носатые химеры (рис. 9).
Рис. 8. Европейская химера (Источник)
Рис. 9. Носатая химера (Источник)

КОСТНЫЕ РЫБЫ
Класс Костные рыбы включает подавляющее большинство представителей надкласса Рыбы (около 20 тыс. видов), населяющих пресные и соленые водоемы. Свое название класса говорит о присутствии костного скелета, тело покрыто костной чешуей или пластинами, кожных зубов нет, в отличие от хрящевых рыб, жаберная полость прикрыта жаберными крышками, которые подвижны, имеется плавательный пузырь, который у донных и малоподвижных форм может исчезать (рис. 1).
Рис. 1. Признаки костных рыб
Именно у костных рыб впервые в эволюции появляются настоящие легкие. Рыбы, имеющие и жабры и легкие называются двоякодышащими. Большая часть этой некогда огромной группы вымерла в триасовом периоде, однако существует и несколько современных групп двоякодышащих (рис. 2).
Рис. 2. Австралийский рогозуб
Всего существует около 20 тысяч видов костных рыб, хотя об этом не очень часто говорят, но костные рыбы – это самый многочисленный класс позвоночных. Особенности экологии, строения и физиологии отдельных видов позволяют разделить все это громадное многообразие на несколько десятков отрядов.
Мы с вами обсудим лишь 6 самых значимых из них: Осетрообразные, Сельдеобразные, Лососеобразные, Карпообразные, Окунеобразные, Целакантообразные.

Осетрообразные – это немногочисленная группа, сохранившая ряд древних признаков, которые подчеркивают их сходство с хрящевыми рыбами. Так, у этих рыб в течение всей жизни сохраняется хорда, а скелет костно-хрящевой. Тело удлиненное, голова начинается уплощенным рылом (рис. 3).
Рис. 3. Осетрообразные
Представители семейства осетровых встречаются в основном в умеренных широтах Северного полушария. Взрослые рыбы проводят всю жизнь в море, а в реки заходят только для нереста, однако существуют и полностью пресноводные формы.
Пищей большинства осетровых служат водные беспозвоночные, некоторые виды питаются мелкой или даже крупной рыбой.
Мясо и особенно икра осетровых чрезвычайно высоко ценится как деликатесы (рис. 4). Из-за этого осетровые всегда подвергались браконьерскому лову. Строительство гидроэлектростанций привело во многих реках почти к полному вымиранию осетровых.
Дело в том, что взрослые рыбы не могут подняться по реке вверх через плотину (рис. 5).
Рис. 4. Черная икра осетровых
Рис. 5. Гидроэлектростанция

Отряд включает в себя рыб с вытянутым телом, слегка сжатым с боков (рис. 6). Парные и не парные плавники мягкие, боковая линия обычно не заметна. Длина тела сельдеобразных обычно от 5 до 75 сантиметров.
Рис. 6. Сельдеобразные
Большинство сельдеобразных – это морские рыбы, однако есть и проходные виды, а некоторые представители освоили и пресные водоемы тоже. Наиболее известно из отряда семейство Сельдевые. Это морские рыбы мелких и средних размеров. Огромное промысловое значение имеет сельдь, сардина и килька (рис. 7).
Рис. 7. Промысловое значение сельдевых

Включает рыб, сходных с сельдевыми, длиной от 2,5 см до 1,5 м (рис. 8). Большинство представителей семейства лососевых – это проходные рыбы, однако есть и пресноводные формы.
Рис. 8. Лососеобразные
Часто при вхождении в реки у лососевых появляется яркий брачный наряд (рис. 9). В это время лососевые не питаются, и существуют лишь благодаря запасу питательных веществ, накопленных в море. После нереста рыбы часто гибнут.
Рис. 9. Брачный наряд лососевых
Все лососевые – это промысловые рыбы, высоко ценимые за вкусное мясо и икру. Многих лососеобразных разводят в специальных рыбоводческих хозяйствах. Необходимо помнить, что разнообразие отряда лососеобразные отнюдь не исчерпывается семейством Лососевые (рис. 10).
Рис. 10. Промысел лососевых

Представители этого отряда весьма сходны с сельдеобразными, но отличаются от них своеобразным строением позвоночника. Число видов этого отряда составляет около 15 процентов от общего разнообразия костных рыб (рис. 11).
Рис. 11. Карпообразные
Среди карпообразных встречаются как растительноядные, так всеядные и даже хищные рыбы. К хищным рыбам принадлежат, например, пиранья и электрический угорь (рис. 12).
Рис. 12. Пиранья и электрический угорь
Промысловое значение карпообразных огромно, ряд видов искусственно разводят в прудовых хозяйствах (рис. 13).
Рис. 13. Рыбные фермы
Известнейшей декоративной прудовой рыбой является карп кои (рис. 14). Некоторые тропические карпообразные с красивой и яркой окраской стали объектами для содержания в аквариумах.
Рис. 14. Японский карп кои

Окунеобразные – самая многочисленная по видовому составу группа рыб. Он включает в себя более 9 тысяч видов (рис. 15).
Рис. 15. Окунеобразные
Распространены окунеобразные в водоемах всех материков, во всех морях и океанах. Длина тела – от 1 см до 5 метров. Масса – от долей грамма до тонны и более. Например, луна-рыба может иметь длину до 3 метров и массу почти до полутора тонн (рис. 16).
Рис. 16. Рыба-луна
Характерной особенностью всего отряда является наличие 2-х спинных плавников с острыми колючками. Наиболее известно семейство каменных окуней, собственно окуневых, ставридовых, зубатковых, бычков и парусников.
Очевидно, что многие представители отряда употребляются в пищу. Мелкие окуневые часто являются любимцами аквариумистов.

Целакантообразные – это очень небольшой, но очень важный отряд костных рыб. В современной фауне они представлены всего двумя видами. Эти последние представители кистеперых рыб вполне могут быть названы живыми ископаемыми (рис. 17). Дело в том, что некогда от подобных рыб произошли первые амфибии.
Рис. 17. Целакантообразные
Современные двоякодышащие
По происхождению двоякодышащие – это очень древняя группа рыб, появившаяся еще в девонском периоде. До наших дней сохранилось всего 2 семейства с 6 видами.
Двоякодышащие рыбы имеют как ряд примитивных черт, так и ряд черт, объединяющих их с амфибиями, самая главная такая черта – это, конечно, наличие легких. Наиболее известен из современных двоякодышащих род Протоптер (рис. 18).
Рис. 18. Протоптер
Протоптеры обитают во временных пересыхающих водоемах Африки. Замечательна способность этих рыб, впадая в анабиоз и теряя много воды, переживать пересыхание водоема.
Электрический угорь
Замечательным представителем отряда карпообразные является электрический угорь, кстати говоря, электрический угорь никакого отношения к настоящим угрям не имеет, он им не родственник.
Электрические угри обитают в водоемах с пониженным содержанием кислорода. У электрических угрей появилась способность использовать кислород воздуха, для этого рыба поднимается к поверхности воды и захватывает воздух ртом.
Электрический угорь способен создавать разряд напряжением до 350 Вольт, таким образом, эти рыбы защищаются или охотятся при помощи электричества (рис. 19).
Рис. 19. Электрический угорь
Удивительная история целаканта
Ископаемые останки целакантовых рыб известны начиная с девонского периода. После мелового периода никаких следов этой группы не обнаруживалось и она считалась полностью вымершей.
Рис. 20. Целакант
И вдруг пойманная в 1938 году рыба оказывается настоящим живым целакантом (рис. 20). Обнаружение подобного живого ископаемого, конечно же, стало сенсацией. Рыба была названа латимерией. Представьте себе: была найдена живая рыба, все родственники которой вымерли еще в эпоху динозавров.

Опорно-двигательная система рыб — система органов и тканей рыб, что позволяет им совершать движения и корректировать свое положение в окружающей среде. Благодаря эволюционным видозминенням части опорно-двигательной системы приспособлены для выполнения также и других специализированных функций. Скелет костных рыб делится на осевой скелет, череп, скелет непарных плавников, скелет парных плавников и их поясов. Скелет состоит из хрящевых (хондрального) и покровных, или накладных костей. Первые образованные в результате замещения хряща костной тканью. Покровные кости образуются в кориуме и погружаются под кожу.

Строение черепа рыб

В отличие от наземных позвоночных, имеющих череп с большим количеством сросшихся костей, череп рыб содержит более 40 костных элементов, которые могут двигаться независимо. Это позволяет осуществлять вытягивание челюстей, крышкой челюстей в стороны, опускание жаберного аппарата и дна ротовой полости.

Череп преимущественно костный, образованный как накладными, так и хондрального костями. Хондрального окостенения образуют заднюю часть мозгового черепа, его стороны и частично дно. Накладные кости покрывают первичную черепную коробку, образуя покров и частично стороны.

Череп костных рыб, как и всех позвоночных, делится на мозговой (осевой) и висцеральный отделы. Мозговой состоит из нескольких отделов: затылочного, слухового, орбитального, обонятельного. Кровлю, частично стороны и дно черепа составляют нечетные кости — носовые, лобные, теменные. Дно черепа образовано парасфеноидом (parasphenoideum) и лемехом (vomer). Висцеральный череп состоит из челюстной, подъязычной и 5 жаберных дуг, а также жаберных крышек.

Для черепа костных рыб характерна гиостилия: присоединение челюстной дуги и вторичных челюстей с мозговым черепом через верхний элемент подъязычной дуги — подвесок или гиомандибуляре.

Подвижные элементы прикрепляются к более жестко сочлененного нейрокраниуму, окружающей мозг. Нейрокраниум костных рыб эволюционно образуется из хрящевого черепа хрящевых рыб, к которому прирастают кожные костные пластинки.

Челюсти в классах костистых и хрящевых рыб эволюционно образуются из третьей пары жаберных дуг (о чем свидетельствуют рудименты первых двух пар дуг у акул — так называемые губные хрящи).

В костных рыб челюсти несут основные группы зубов на предчелюстная (premaxilla) и верхнечелюстной костях (maxilla) (верхняя челюсть), на dentale и articulare (нижняя челюсть), а также, во многих видов, на лемех (vomer).

Несколько специализированных групп костей формируют дно ротовой полости и сочетают челюсти с другими элементами черепа. Наиболее рострально (спереди) расположена геоидна дуга, играет важную роль при изменении объема ротовой полости. Затем следуют жаберные дуги, несут жаберные дыхательные структуры, и наиболее каудально (сзади) расположены так называемые глоточные челюсти, также могут нести зубы.

Во время питания мышцы, опускают комплекс нижней челюсти, смещают этот комплекс так, что челюсти выдвигаются вперед. При этом в ротовой полости генерируются всасывающая сила за счет опускания дна рта. Жаберные крышки при этом закрывают жабры. Такая комбинация движений приводит к всасыванию воды и затягивание пищи в рот.

Осевой скелет, скелет парных и непарных плавников

Позвоночник рыб состоит из отдельных, не сросшихся в одном отделе, позвонков. Позвонки рыб амфицельни (т.е. их обе торцевые поверхности вогнутые), между позвонками находятся хрящевые прослойки. Хорда сильно редуцирована, расширенная между телами позвонков и в сильно суженном виде проходит через канал в теле позвонков. Нервная дуга сверху над телом позвонка защищает спинной мозг, проходит сквозь нее. От позвонков, находящихся в туловище, в стороны отходят боковые отростки, к которым прикрепляются ребра. В хвостовом отделе позвоночника боковых отростков на позвонках нет, зато кроме нервной дуги имеется сосудистая дуга, прикрепляется к позвонка снизу и защищает помещенную в ней большой кровеносный сосуд — брюшную аорту. От нервных и сосудистых дуг вертикально вверх и вниз отходят заостренные отростки.

Движущая сила при плавании рыб вырабатывается плавниками: парными (грудные и брюшные) и нечетными — спинной, анальный, хвостовой. При этом в лучеперые рыб плавники состоят из костных (в некоторых примитивных рядах — хрящевых) лучей, объединенных плавательной лопастью. Присоединены к основанию лучей мышцы могут разворачивать или сворачивать пловец, или менять его ориентацию или генерировать волнообразные движения пловца. Хвостовой плавник, у большинства рыб является основным генератором движения, поддерживается набором специальных сплющенных костей (уростиль и др.) И ассоциированных с ними мышц в дополнение к боковым мышц туловища. По соотношению размеров верхней и нижней лопасти хвостовой плавник может быть гомоцеркальним (когда обе лопасти имеют равную величину, это характерно для большинства лучеперые рыб) или гетероцеркальным (когда одна лопасть, конечно верхняя, больше другой; характерно для акул и скатов, с лучеперые — для осетрообразные, у таких представителей лучеперые, как меченосцы, хвостовой плавник гетероцеркальный с большей нижней лопастью).

Мускулатура

Соматическая мускулатура является поперечно-полосатой.

Справа и слева от позвоночника отходит мембрана из соединительной ткани, называется горизонтальной септы и разделяет мышцы тела рыбы на дорсальную (верхнюю) и вентральную (нижнюю) части, называемые миомеры.

Плавание рыб осуществляется благодаря скроченню мышц, соединенные сухожилиями с позвоночником. Миомеры в теле рыбы имеют структуру конусов, вложенных друг в друга, и разделенных перегородками соединительной ткани (миосепты). Сокращение миомеры через сухожилия передается на позвоночник, побуждая его к волнообразного движения — по всей длине тела, или только в хвостовом отделе.

В общем мускулатура рыб представлена двумя типами мышц. «Медленные» мышцы используются при спокойном плавании. Они медленно оксидуються и богатые миоглобин, что придает им красного цвета. Метаболизм в них происходит благодаря оксигенации питательных веществ. Благодаря постоянному насыщению кислородом, такие красные мышцы могут долго не уставать, и поэтому используются при долгом монотонном плавании. В отличие от красных, «быстрые» белые мышцы с не оксигенацийним, а гликолитическую метаболизмом способны к быстрому внезапного сокращения. Они используются при быстрых внезапных рывках, при этом могут генерировать большую за красные мышцы мощность, но быстро устают.

Часть соматической мускулатуры превратилась в другие группы мышц: глазные, надзяброви и пидзяброви, челюстные, мышцы грудных плавников.

Также во многих рыб мышцы могут выполнять и некоторые другие функции, кроме движения. У некоторых видов они выполняют функцию терморегуляторов, или «нагревательных батарей». В тунцов (семья Scombridae) благодаря активности мускулатуры температура мозга поддерживается на высоком уровне, чем в других частях тела, когда тунцы охотятся на кальмаров в глубоких холодных водах.

Электрический ток, генерируемый при сокращении мышц, используются рыбой-слоном как коммуникационные сигнал; в электрических скатов электрические импульсы, генерируемые видоизмененными мышцами, используются для поражения других животных. Модификация мышечных клеток для выполнения функции электрической батареи эволюционно происходила независимо и неоднократно в разных таксонах: глазных мышц у рыбы-звезды (семья Uranoscopidae), жевательной мускулатуры (электрические скаты) или осевой мускулатуры (электрические угри).

Висцеральная мускулатура, окружающей пищеварительный тракт, представлена гладкими мышцами.

Внутреннее строение рыб рассмотрено на примере речного окуня.
Опорно-двигательная система. Основу внутреннего скелета рыбы (рис. 117) составляют позвоночник и череп.
Рис. 117. Скелет костной рыбы: А - общий вид: 1 - челюсти; 2 - череп; 3 - жаберная крышка; 4 - плечевой пояс; 5 - скелет грудного плавника; 6 - скелет брюшного плавника; 7 - ребра; 8 - плавниковые лучи; 9 - позвонки; Б - туловищный позвонок; В - хвостовой позвонок: 1 - остистый отросток; 2 - верхняя дуга; 3 - боковой отросток; 4 - нижняя дуга
Позвоночник состоит из нескольких десятков позвонков, похожих друг на друга. Каждый позвонок имеет утолщенную часть - тело позвонка, а также верхние и нижние дуги. Верхние дуги вместе образуют канал, в котором лежит спинной мозг (рис. 117, Б). Дуги защищают его от травм. Вверх от дуг торчат длинные остистые отростки. В туловищном отделе нижние дуги (боковые отростки) разомкнуты. К боковым отросткам позвонков примыкают ребра - они прикрывают внутренние органы и служат опорой для туловищной мускулатуры. В хвостовом отделе нижние дуги позвонков образуют канал, в котором проходят кровеносные сосуды.

В скелете головы видна небольшая черепная коробка, или череп. Кости черепа защищают головной мозг. Основную часть скелета головы составляют верхние и нижние челюсти, кости глазниц и жаберного аппарата.
В жаберном аппарате хорошо заметны крупные жаберные крышки. Если их приподнять, можно увидеть жаберные дуги - они парные: левые и правые. На жаберных дугах находятся жабры. Мышц в головной части мало, они расположены в области жаберных крышек, челюстей и на затылке.
Есть скелеты непарных и парных плавников. Скелет непарных плавников состоит из многих удлиненных косточек, укрепленных в толще мускулатуры. Скелет парного плавника состоит из скелета пояса и скелета свободной конечности. Скелет грудного пояса причленен к скелету головы. Скелет свободной конечности (собственно плавника) включает много мелких и удлиненных косточек. Брюшной пояс образован одной костью. Скелет свободного брюшного плавника состоит из многих длинных косточек.
Таким образом, скелет представляет собой опору для тела и органов движения, защищает важнейшие органы.
Основные мышцы располагаются равномерно в спинной части тела рыбы; особенно хорошо развиты мышцы, двигающие хвост.
Плавательный пузырь - особый орган, свойственный только костным рыбам. Он расположен в полости тела под позвоночником. В ходе эмбрионального развития он возникает как спинной вырост кишечной трубки (рис. 118). Плавательный пузырь позволяет рыбе не утонуть под собственной тяжестью. Он состоит из одной или двух камер, заполнен смесью газов, близкой по составу к воздуху. У так называемых открытопузырных рыб объем газов в плавательном пузыре может меняться при выделении и поглощении их через кровеносные сосуды стенок пузыря или при заглатывании воздуха. Это изменяет объем тела рыбы и ее удельную массу- Благодаря плавательному пузырю масса тела рыбы приходит в равновесие с выталкивающей силой, действующей на рыбу на определенной глубине.
Рис. 118. Внутреннее строение костной рыбы (самка окуня): 1 - рот; 2 - жабры; 3 - сердце; 4 - печень; - желчный пузырь; 6 - желудок; 7 - плавательный пузырь; 8 - кишечник; 9 - головной мозг; 10 - позвоночник; 11 - спинной мозг; 12 - мышцы; 13 - почка; 14 - селезенка; 15 - яичник; 16 - анальное отверстие; 17 - половое отверстие; 18 - мочевое отверстие; 19 - мочевой пузырь
Пищеварительная система начинается крупным ртом, расположенным на конце головы и вооруженным челюстями. Имеется обширная ротовая полость. Есть зубы. За ротовой полостью находится полость глотки. В ней видны жаберные щели, разделенные межжаберными перегородками. На них расположены жабры - органы дыхания. Далее следует пищевод и объемистый желудок. Из желудка пища поступает в кишку. В желудке и кишечнике пища переваривается под действием пищеварительных соков: в желудке действует желудочный сок, в кишечнике - соки, выделяемые железами стенок кишечника и поджелудочной железы, а также желчь из желчного пузыря и печени. В кишечнике переваренная пища и вода всасываются в кровь. Непереваренные остатки выбрасываются наружу через анальное отверстие.
Дыхательная система расположена в области глотки (рис. 119, Б, В). Скелетной опорой жаберного аппарата служат четыре пары вертикальных жаберных дуг, к которым прикрепляются жаберные пластины. Они разделены на бахромчатые жаберные лепестки. Внутри них проходят тонкостенные, ветвящиеся на капилляры кровеносные сосуды. Через стенки капилляров идет газообмен: поглощение из воды кислорода и выделение углекислого газа. Вода движется между жаберными лепестками благодаря сокращению мускулатуры глотки и движению жаберных крышек. Со стороны глотки костные жаберные дуги несут жаберные тычинки. Они оберегают мягкие нежные жабры от засорения пищевыми частицами.
Рис. 119. Кровеносная и дыхательная системы костной рыбы: А - схема кровеносной системы: 1 - сердце; 2 - брюшная аорта; 3 - приносящие жаберные артерии: 4 - выносящие жаберные артерии; 5 - сонная артерия (несет кровь к голове); 6 - спинная аорта; 7 - кардинальные вены (несут кровь к сердцу); 8 - брюшная вена; 9 - капиллярная сеть внутренних органов: Б - жаберная дуга: 1 - жаберные тычинки; 2 - жаберные лепестки; 3 - жаберная пластина; В - схема дыхания: 1 - направление потока воды; 2 - жабры; 3 - жаберные крышки
Кровеносная система рыб замкнутая (рис. 119, А). Кровь непрерывно течет по сосудам благодаря сокращению двухкамерного сердца, состоящего из предсердия и желудочка. Через сердце проходит венозная кровь, содержащая углекислый газ. Желудочек при сокращении направляет кровь вперед в крупный сосуд - брюшную аорту. В области жабр он распадается на четыре пары приносящих жаберных артерий. Они ветвятся на капилляры вперед в жаберных лепестках. Здесь кровь освобождается от углекислого газа, обогащается кислородом (становится артериальной) и через выносящие жаберные артерии направляется в спинную аорту. Этот второй крупный сосуд несет артериальную кровь ко всем органам тела и в голову. В органах и тканях кровь отдает кислород, насыщается углекислым газом (становится венозной) и по венам поступает в сердце.
Нервная система. Центральная нервная система (ЦНС) состоит из головного и спинного мозга (рис. 120, А). Головной мозг имеет пять отделов: передний, промежуточный, средний мозг, мозжечок и продолговатый мозг (рис. 120, Б).
Рис. 120. Нервная система костной рыбы: А - общая схема: 1 - черепно-мозговые нервы; 2 - головной мозг; 3 - спинной мозг; 4 - спинномозговые нервы; Б - схема головного мозга: 1 - передний мозг; 2 - промежуточный мозг; 3 - средний мозг; 4 - мозжечок; 5 - продолговатый мозг
Продолговатый мозг плавно переходит в спинной мозг. Периферическая нервная система представлена нервами, соединяющими ЦНС с органами. От головного мозга отходят черепно-мозговые нервы. Они обеспечивают работу органов чувств и некоторых внутренних органов. От спинного мозга отходят спинномозговые нервы. Они регулируют согласованную работу мускулатуры тела, органов движения, внутренних органов. Нервная система координирует деятельность всего организма, адекватные реакции животных на воздействия внешней среды.
Органы выделения представлены почками, расположенными вдоль позвоночника, мочеточниками и мочевым пузырем (см. рис. 118). Через эти органы из тела рыбы удаляются излишние соли, вода и вредные для организма продукты жизнедеятельности.
Моча поступает по мочеточникам в мочевой пузырь, а из него выбрасывается наружу.
Лабораторная работа № 7

Тема. Внутреннее строение рыбы.
Цель. Изучить особенности внутреннего строения рыб и его усложнение в сравнении с бесчерепными животными.
Оборудование: пинцет, ванночка, готовый влажный препарат рыбы (или вскрытая свежая рыба).

Ход работы
1. Рассмотрите расположение внутренних органов в теле рыбы.
2. Найдите и рассмотрите жабры. Определите место их расположения. Установите, к какой системе органов они относятся. Как дышат рыбы?
3. Найдите желудок, кишечник, печень.
4. Найдите на влажном препарате сердце. Установите его место расположения в полости тела. Какие органы относятся к кровеносной системе? Почему такая кровеносная система называется замкнутой?
5. Определите, самку или самца вы рассматриваете. Установите расположение семенников (яичников) в полости тела.
6. Определите расположение почек в полости тела. Укажите, к какой системе органов относятся рассмотренные органы. Как происходит удаление вредных продуктов жизнедеятельности из организма рыбы?
7. Сделайте заключение.
По сравнению с ланцетниками рыбы более высокоорганизованные животные. Хорда у них замещена позвоночником; жабры имеют сложное строение; сердце мускулистое, двухкамерное; органами выделения служат почки, мочеточники и мочевой пузырь. Центральная нервная система (нервная трубка) разделена на головной (пять отделов) и спинной мозг.
Упражнения по пройденному материалу
1. Назовите основные части скелета рыбы. Какую функцию они выполняют?
2. Из каких органов состоят опорно-двигательная, дыхательная, кровеносная, центральная нервная системы рыб?
3. Перечислите характерные черты внутреннего строения рыб.
4. Объясните значение плавательного пузыря в жизни костных рыб.
Опорно-двигательная система
У костных рыб скелет той или иной степени костный. Кости образуются двумя путями. Кожные или покровные кости возникают в соединительнотканном слое кожи, а хрящевые кости - в результате замены хряща на костную вещество. В состав скелета входят череп, позвоночник и скелет плавников. В черепе есть челюсти и жаберные дуги.
Мышцы костных рыб представлены двумя главными мускулами, расположенными вдоль тела и разделенными перегородками из соединительной ткани на отдельные сегменты. Развиты также мышцы глотки и мышцы, управляющие движением плавников.
Пищеварительная система
Пищеварительный тракт костных рыб включает следующие отделы: ротовую полость, глотку, пищевод, желудок и кишечник. Кишечник заканчивается анальным отверстием. Клоака отсутствует. В примитивных групп является спиральный клапан. Слюнные железы отсутствуют. Зубы исчислении. Пищеварительными железами является печень и поджелудочная железа. Тонкостенным выростом пищевода является плавательный пузырь, с помощью которого рыба регулирует свою плавучесть.
КЛАСС ХРЯЩЕВЫЕ РЫБЫСкелет. В связи с необходимостью иметь более надежную защиту для нервной системы и других органов и более прочную опору для сильно возросшей мышечной системы у рассматриваемых рыб развился хрящевой скелет, часто обызвествленный (рис. 79). Мозговой отдел черепа большей величины, чем у бесчелюстных, закрытый со всех сторон (с небольшим отверстием посредине крыши). В состав висцерального отдела черепа входят: два нёбноквадратных хряща (правый и левый), выполняющих роль верхних челюстей; два меккелевых хряща (правый и левый), служащих как нижние челюсти; подъязычная дуга, состоящая из двух верхних хрящей (правого и левого), которые прикрепляются к мозговому черепу там, где находятся лабиринты, и двух нижних хрящей (подъязычных); членистые жаберные дуги (правые и левые, число которых у большинства видов 5-7).На месте хорды развился позвоночный столб. Каждый позвонок состоит из тела с вогнутыми поверхностями (передней и задней). Такие позвонки называются двояковогнутыми или амфицелъ-ными. Хорда сохраняется в виде узкого стержня, проходящего через центры тел позвонков. От тел позвонков вверх отходят два отростка, которые образуют верхнюю дугу с остистым отростком. От тел позвонков книзу отходят образующие нижнюю дугу поперечные отростки, а от них - короткие ребра. В канале, который образуется отверстиями в верхних дугах позвонков и вставочными пластинками между позвонками, находится спинной мозг.

Пищеварительная система. Подавляющее большинство пласти-ножаберных - хищники. Ротовая полость обширна, челюсти вооружены крепкими острыми зубами, возникшими из плакоидных чешуи, переместившихся в процессе эволюции в рот. Зубы расположены в несколько рядов. По мере снашивания зубы переднего ряда замещаются зубами следующего ряда. За ротовой полостью идут глотка, короткий пищевод, объемистый желудок, кишка и клоака
В начальную часть кишки открываются протоки печени и поджелудочной железы. Кишка короче, чем у костистых рыб, но ее внутренняя поверхность сильно увеличена благодаря наличию спиральной складки, число оборотов которой может достигать пятидесяти.
Печень, состоящая из трех лопастей, очень велика, у некоторых видов ее масса достигает 14-25 % всего тела. В ней может накапливаться много жира, который потребляется в периоды недостатка пищи или усиленной затраты энергии. Накопление жира уменьшает удельную массу тела, что способствует повышению плавучести этих рыб. Поджелудочная железа еще не имеет компактной формы и представлена, как у круглоротых, отдельными участками, прилегающими к стенкам начала кишки и печени.
Пищей для пластиножаберных служат различные рыбы. Многие из них поедают ракообразных, моллюсков, червей и других беспозвоночных. Интересно, что самые большие акулы - китовая (длина тела 15 м) и гигантская (длина тела 20 м) - питаются, подобно усатым китам, планктоном, процеживая через свою пасть воду.