Особенности опорно двигательной системы у рыб. Опорно-двигательный аппарат костистых рыб общая характеристика скелета

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.

Особенности внутреннего строения и жизнедеятельности рыб

Костно-мышечная система рыб состоит из скелета и мышц. Основу скелета образуют череп и позвоночник. Позвоночник состоит из отдельных позвонков. Каждый позвонок имеет утолщенную часть - тело позвонка, а также верхние и нижние дуги. Верхние дуги вместе образуют канал, в котором лежит спинной мозг. Дуги защищают его от травм. Вверх от дуг торчат длинные остистые отростки . Нижние дуги в туловищной части разомкнуты. К боковым отросткам позвонков примыкают ребра - они прикрывают внутренние органы и служат опорой для туловищной мускулатуры . Особенно мощная мускулатура расположена у рыб в области спины и хвоста. В хвостовой части нижние дуги позвонков образуют канал, в котором проходят кровеносные сосуды.

Скелет включает также кости и костные лучи парных и непарных плавников . Скелет непарных плавников состоит из многих удлиненных косточек, укрепленных в толще мускулатуры. Парные плавники имеют скелеты поясов и скелеты свободных конечностей . Скелет грудного пояса неподвижно причленен к скелету головы. Скелет свободной конечности (собственно плавника) включает много мелких и удлиненных косточек. В брюшном поясе - единая кость. Скелет свободного брюшного плавника состоит из многих длинных косточек.

В скелете головы виден небольшой череп , или черепная коробка . Кости черепа защищают головной мозг. Основную же 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, в основном они расположены в области жаберных крышек, челюстей и на затылке.

К костям скелета прикрепляются мышцы, которые своей работой обеспечивают движение. Основные мышцы располагаются равномерно в спинной части тела рыбы; особенно хорошо развиты мышцы, двигающие хвост.

Костно-мышечная система выполняет в организме разные функции. Она служит опорой, позволяет двигаться, защищает от ударов и столкновений. Скелет защищает внутренние органы. Костные плавниковые лучи являются орудием защиты от хищников и соперников.

Пищеварительная система начинается крупным ртом, расположенным на конце головы и вооруженным челюстями. Имеется обширная ротовая полость. Есть мелкие или крупные зубы . За ротовой полостью находится полость глотки. В ней видны жаберные щели, разделенные межжаберными перегородками. На них расположены жабры. Их-то и прикрывают жаберные крышки снаружи. Далее следует пищевод и объемистый желудок. За желудком расположена кишка. 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, поступающая из желчного пузыря и печени. В кишечнике переваренная пища и вода всасываются в кровь. Непереваренные остатки выбрасываются наружу через анальное отверстие.

Пищеварительная система обеспечивает организм рыбы необходимыми питательными веществами.

Плавательный пузырь - это особый орган, свойственный только костным рыбам. Он находится в полости тела под позвоночником. В ходе эмбрионального развития возникает как спинной вырост кишечной трубки. Для того чтобы заполнить пузырь воздухом, новорождённый малёк всплывает к поверхности воды и заглатывает в пищевод воздух. Позднее связь плавательного пузыря с пищеводом прерывается.

Интересно, что при помощи плавательного пузыря некоторые рыбы способны усиливать издаваемые ими звуки. У некоторых видов рыб этот орган отсутствует (например, у живущих на дне или у тех, для которых характерны быстрые вертикальные перемещения).

Плавательный пузырь позволяет рыбе не утонуть под собственной тяжестью. Он состоит из одной или двух камер, заполнен смесью газов, близкой по составу к воздуху. Объем газов в плавательном пузыре может изменяться при выделении и поглощении их через кровеносные сосуды стенок пузыря или при заглатывании воздуха. Это изменяет объем тела рыбы и ее удельный вес. Благодаря плавательному пузырю масса тела рыбы приходит в равновесие с выталкивающей силой, действующей на рыбу на определенной глубине.

Дыхательная система расположена в области глотки.

Скелетной опорой жаберного аппарата служат четыре пары вертикальных жаберных дуг, к которым присоединяются жаберные пластины. Они состоят из бахромчатых жаберных лепестков , внутри которых 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. На жаберных дугах есть жаберные тычинки. Они оберегают мягкие нежные жабры от засорения пищевыми частицами.

Кровеносная система рыб схематично представляет собой замкнутый круг, состоящий из сосудов. Её главным органом служит сердце. Оно двухкамерное: состоит из предсердия и желудочка . Работа сердца обеспечивает циркуляцию крови. Двигаясь по сосудам, кровь осуществляет газообмен, перенос питательных и других веществ в организме.

Кровеносная система рыб включает один круг кровообращения . От сердца кровь поступает в жабры, где обогащается кислородом. Насыщенную кислородом кровь называют артериальной . Она разносится по телу, отдаёт клеткам кислород, насыщается углекислым газом, т. е. становится венозной , и возвращается в сердце. У всех позвоночных сосуды, которые отходят от сердца, - это артерии . Сосуды, которые ведут к сердцу, - это вены .

Органы выделения отфильтровывают из крови и выводят из организма воду и конечные продукты обмена веществ. Органы выделения представлены парными почками , расположеными вдоль позвоночника, и мочеточниками . У некоторых рыб есть мочевой пузырь.

Извлечение из разветвленных кровеносных сосудов избыточной жидкости, солей, вредных продуктов обмена происходит в почках. Моча поступает по мочеточникам в мочевой пузырь, а из него выбрасывается наружу. Мочевыделительный канал открывается наружу отверстием, расположенным позади анального. Через эти органы из тела рыбы удаляются излишние соли, вода и вредные для организма продукты обмена веществ.

Обмен веществ - совокупность химических процессов, происходящих в живом организме . В основе обмена веществ лежат два явления: построение и распад органических веществ. Сложные органические вещества, поступающие в организм с пищей в процессе переваривания превращаются в менее сложные. Они всасываются в кровь и разносятся к клеткам организма, где из них образуются необходимые организму белки, жиры и углеводы. На это затрачивается энергия, которая выделяется при дыхании. При этом многие вещества в клетках распадаются на воду, углекислый газ и мочевину. Таким образом, обмен веществ состоит из процессов построения и распада веществ .

Интенсивность обмена веществ рыбы зависит от температуры тела. Рыбы относятся к животным с переменной температурой тела - холоднокровным. Температура тела рыб близка к температуре окружающей среды и не превышает её более чем на 0,5-1,0 градус (правда, у тунцовых разница может составить до 10 градусов).

Нервная система отвечает за слаженность работы всех систем и органов, осуществление реакций организма на изменения окружающей среды. Как и у всех позвоночных, у рыб она состоит из головного, спинного мозга (центральная нервная система) и отходящих от них нервов (периферическая нервная система). Головной мозг состоит из пяти отделов: передний , включающий зрительные доли, средний, промежуточный, мозжечок и продолговатый мозг. У всех пелагических рыб, ведущих активный образ жизни, зрительные доли и мозжечок крупные, поскольку им требуются хорошее зрение и тонкая координация. Продолговатый мозг переходит в спинной, который заканчивается в хвостовом отделе позвоночника.

При участии нервной системы организм отвечает на различные раздражения. Эта реакция называется рефлексом . В поведении рыб проявляются безусловные и условные рефлексы. Безусловные рефлексы иначе называются врожденными. У всех животных, относящихся к одному виду, безусловные рефлексы проявляются одинаково. Условные рефлексы вырабатываются в течение жизни каждой рыбы. Например, постукивая всякий раз во время кормления по стеклу аквариума, можно добиться того, что рыбки начнут собираться возле кормушки только на стук.

Органы чувств рыб хорошо развиты. Глаза приспособлены к чёткому распознаванию предметов на близком расстоянии, к различению цветов. Через внутреннее ухо - орган, расположенный внутри черепа, - рыбы воспринимают звуки. Через ноздри распознают запахи. В ротовой полости, в коже усиков, губ расположены органы вкуса, определяющие сладкое, кислое, солёное.

Направление и силу тока воды воспринимает боковая линия . Она образована проходящим внутри туловища каналом, который сообщается с водной средой через отверстия в чешуйках. Чувствительные клетки боковой линии реагируют на изменение давления воды и передают сигналы в головной мозг.

Интерактивный урок-тренажёр (Пройдите все страницы урока и выполните все задания)

В организме рыб (как, впрочем, и других позвоночных животных) можно выделить целый ряд систем внутренних органов. Каждая из них выполняет в организме свои функции. Основу скелета составляет позвоночник. Между верхними дугами позвонков находится спинной мозг. Кости черепа защищают головной мозг, состоящий из пяти отделов. В пищеварительной системе выделяют рот, глотку, пищевод, желудок, кишечник. Главными органами выделения являются почки.
Рыбы - позвоночные животные, имеющие двухкамерное сердце, один круг кровообращения, органы дыхания - жабры, хорошо развитые органы чувств. Плавучесть рыб контролируется плавательным пузырём, который у некоторых видов может отсутствовать.

Морфологическую основу движения образует опорно-двигательный аппарат. Собственно движителем выступают мышцы. Именно в мышце происходит трансформация химической энергии АТФ в механическую энергию. Однако мышце для сокращения и производства движения нужна точка опоры. Такими точками опоры для многочисленных мышц рыбы выступают кости скелета. Скелет выполняет и формообразующую функцию (рис. 5.1).

Строение скелета рыб (рис. 5.2). По многообразию форм тела рыб можно судить и о сложности строения их скелета (рис. 5.2). Особенностью рыб является то, что многие из них имеют как традиционный для всех позвоночных животных внутренний, так и наружный скелет. Последний можно рассматривать как признак эволюционного застоя. У костистых рыб наружный скелет представляет только чешуя. Однако у осетровых рыб наружный скелет довольно хорошо развит. Собственно чешуя у них присутствует лишь на хвостовом стебле, а туловищная часть и голова несут на себе костные образования - жучки, бляшки, колючки и шипы, доставшиеся современным рыбам от их предков - панцирных рыб. У рыб требования к жесткости и прочности костей ниже, чем у наземных позвоночных. Следует отметить, что и относительная масса костей у рыб в 2 раза меньше. Размеры скелета костистых рыб меняются пропорционально массе тела. Эта зависимость может быть описана уравнением регрессии:

М ск =0,033М тела 1,03 ,

где М ск - масса скелета, г; М тела - масса тела, г.

Меньшая масса костей для водных животных очень важна, Имея большой удельный вес, костная ткань существенно влияет на плавучесть тела водных животных. Поэтому даже вторично водные животные (китообразные) в процессе своей адаптации к водной среде получили нейтральную плавучесть в значительной степени благодаря облегчению скелета.

Практически отсутствующая гравитация в водной среде объясняет существенные различия и в строении отдельных костей рыб. Так, у рыб нет трубчатых костей, которые отличаются большой прочностью. На растяжение они выдерживают силу 170мН/м 2 , а на сжатие еще больше - 280 мН/м 2 .

Рис. 5.1. Форма тела рыб:

1-скумбрия; 2-сарган: 3-леш; 4-луна-рыба; 5-камбала; 6-угорь; 7-морская игла; 8- сельдяной король; 9-кузовок; 10- рыба-ёж; 11- морской конек; 12-скат В воде подобных нагрузок не существует: рыбий скелет не выполняет функцию поддержания тела, как у наземных позвоночных. Их тело поддерживает сама вода: у рыб нейтральная плавучесть (или близкая к нейтральной).

Рис. 5.2. Скелет рыбы (окуня):

1 - кости черепа; 2-4, 7, 10, 11 - кости плавников; 5 - уростиль; 6 - хвостовые позвонки; 8 - туловищные позвонки; 9 - ребра; 12 - жаберные крышки; 13 - верхняя и нижняя челюсти

Рыбьи кости лишены и губчатого вещества, заполняемого у наземных животных красным костным мозгом. Последний у рыб отсутствует, а функцию кроветворения выполняют другие органы.

Рыбьи кости являются упругими и эластичными, однако не очень прочными структурами. Кость имеет хорошо развитую органическую матрицу и минеральную часть. Первая образована эластиновыми и коллагеновыми волокнами и придает костям определенную форму и эластические свойства. Минеральные компоненты обеспечивают нужную прочность и жесткость костных образований. Степень минерализации костей рыб (костистых) колеблется в широких пределах: от 20 % у молоди до 60 % у старых особей, причем наиболее активно минерализация скелета происходит у рыб на первом году жизни (табл. 5.1).

5.1. Зависимость обшей минерализации костей сеголетков карпа от интенсивности их роста, % золы в сухом веществе жаберной крышки

Примечание. Средние данные по трем водоемам Московской, Смоленской областей и Ставропольского края.

Кроме возраста на минерализацию костей влияет видовая принадлежность. У одновозрастных особей карпа, плотвы, окуня и сома из одного водоема различия в степени минерализации жаберной крышки достигают 15 %.

Степень минерализации воды (58-260 мг/л) и характер питания (включая 30-дневное голодание) не влияют на уровень золы в костях рыб. Однако темп роста существенно влияет на этот показатель. Сеголетки карпа, выращенные в одних и тех же условиях, но различающиеся по массе тела, имеют большие различия в степени минерализации костной ткани.

Элементный состав костной золы менее стабилен по сравнению с общей минерализацией и изменяется под влиянием условий содержания рыбы. Для сеголетков карпа разных породных линий (голый, зеркальный, линейный и чешуйчатый) можно привести следующие усредненные характеристики макро- и микроминерального состава костной ткани (табл. 5.2).

Значительная доля минеральных образований кости представлена соединениями фосфора, входящими в состав гидрооксиапатита. Содержание фосфора в костях рыб в 2 раза ниже по сравнению с наземными животными, но довольно стабильно (около 10 %). Соотношение Са: Р в костях сеголетков карпа со-ставляет примерно 2,7: 1. Магний в составе кристаллов гидрооксиапатита обеспечивает прочность костной ткани наземных животных. У рыб требования к прочности костей иные, поэтому уровень магния в костях невысок (220 мг% вместо 1500 мг% у наземных животных). У рыб больше и соотношение Са: Mg (114: 1 у сеголетков карпа и 50:1 у наземных домашних животных).

Микроминералъный состав костей не отличается единообразием. На него влияют многие факторы (питание, возраст, видовая принадлежность). Однако главным фактором следует считать алиментарный. Соотношение же отдельных

микроэлементов в костной ткани при стабильных условиях выращивания рыбы более постоянно. Так, больше всего в костях цинка (60-100 мг% на золу), второе место занимает железо (15-20мт%), далее марганец (7- 16 мг%) и медь (1-5 мг%). Интересно, что концентрация железа в воде не влияет на накопление элемента в скелете.

Концентрация тяжелых металлов в костях напрямую определяйся их распространенностью во внешней среде. Интенсивность аккумуляции тяжелых металлов выше у молоди. Концентрация стронция (Sr90) в костях ушастого окуня и тиляпии может превышать его уровень в воде в 10 раз. У тиляпии уже через 2 дня после содержания ее в радиоактивной воде уровень радиации костей достигает уровня радиации воды. Через 2 мес концентрация стронция в скелете тиляпии в 6 раз превышала таковую в воде. Причем насколько легко тяжелые металлы проникают в костную ткань рыб, настолько же медленно ее покидают. Стронций остается в скелете рыб десятилетиями даже при условии содержания рыбы в свободной от этого элемента среде.

Скелет костистых рыб принято делить на осевой и периферический (см. рис. 5.2). Осевой скелет включает в себя позвоночный столб (туловищная и хвостовая части), ребра и кости головы. Количество позвонков у разных видов неодинаково и колеблется от 17 у луны-рыбы до 114 у речного угря. У хрящевой рыбы - морской лисицы - количество позвонков достигает 365. Первые четыре туловищных позвонка могут быть трансформированы в так называемый Веберов аппарат. Позвонки туловищной и хвостовой частей неодинаковы по строению. Туловищный позвонок имеет тело, верхний остистый отросток и два нижних остистых отростка. У основания верхнего остистого отростка и верхнего края тела позвонка находится невральная дуга. Внизу справа и слева от туловищных позвонков отходят ребра, которые соединены с позвонками подвижно.

Позвонки хвостового стебля отличаются тем, что их нижние остистые отростки, срастаясь, формируют гемальную дугу и непарный гемальный отросток. К тому же в хвостовой части отсутствуют реберные кости.

Между телами позвонков располагаются прослойки студенистой массы - остатки хорды, которые обеспечивают эластичность и упругость позвоночного столба. Таким образом, позвоночник не представляет собой единой кости. Он имеет вид цепочки, состоящей из жестких элементов - позвонков и эластичных дисков. Позвонки соединены между собой подвижно при помощи эластических связок. Такая конструкция позвоночного столба обеспечивает большую подвижность и упругость позвоночника в горизонтальной плоскости. Для рыб это очень важно, так как поступательное движение рыб достигается благодаря S-образным изгибам туловища и хвостового стебля.

Скелет головы имеет сложное строение и объединяет более 50 в основном парных костей (рис. 5.3). Он включает в себя кости черепа и висцеральную часть головы (кости верхней и нижней челюстей, 5 пар жаберных дуг и 4 кости жаберных крышек).

Периферический скелет представляют кости непарных плавников, кости поясов парных плавников, а также мускульные косточки. Основу непарных спинного и анального плавников составляют радиалии, к которым крепятся лучи плавников.

Рис. 5.3. Основные кости головы окуня:

1 - лобная; 2- теменная; 3- верхнезатылочная; 4- носовая; 5 - предчелюстная; 6 - верхнече-люстная; 7- зубная; 8- суставная; 9 - предкрышка; 10- крышка; 11 - межкрышка-12- подкрышка; 13- задневисочная; 14- предглазничная; 15- глазничные кости

Парные плавники (рис. 5.4) - грудные и брюшные - имеют собственный скелет, который представлен костями свободного плавника и костями соответствующего пояса (плечевого или тазового). Плечевой пояс костистых рыб состоит из лопатки, коракоида, трех костей клейтрума и задневисочной кости. Задневисочная кость является элементом черепа и поэтому придает плечевому поясу прочность и относительную неподвижность, которая усиливается неподвижным соединением клейтрумов правой и левой половин тела.

Тазовый пояс (пояс брюшных плавников) с осевым скелетом жестко не связан. Он состоит из двух (правой и левой) треугольных костей, к которым крепятся плавники. Костная основа грудных и брюшных плавников неодинакова. В состав грудных плавников входит три типа костных образований: базалии. множественные радиалии и плавниковые лучи.

Рис. 5.4. Кости парных плавников и их поясов:

а-хрящевая рыба- б-костистая рыба; I-грудной плавнике плечевым поясом; II - брюшной плавник с тазовым поясом;1 - лопаточный отдел; 2- коракоидный отдел; 3-базалии; 4-радиалии; 5 -лучи плавников; 6 - птеригоподии; 7-лопатка; 8- коракоид; 9-клерум; 10-задний клейтрум; 11 -надклейтрум; 12-задневисочная кость; 13- тазовая кость

В брюшных плавниках костистых рыб радиалии, как правило, отсутствуют. Следует подчеркнуть, что в целом опорная часть грудных плавников более совершенна. Они имеют и более развитую мышечную систему. Именно поэтому грудные плавники обеспечивают сложные поведенческие акты.

Рыбы - это самая большая по видовому разнообразию группа водных хордовых животных, являющаяся еще и самой древней. Рыбы населяют практически все пресные и соленые водоемы. Все их системы органов приспособлены к обитанию в водной среде. По принятой научной относят к домену Эукариоты, царству Животные и типу Хордовые. Рассмотрим надкласс внимательнее.

Покровы тела

Внешний покров тела рыбы - это кожа и чешуя. Случаются редкие исключения, когда чешуя отсутствует или видоизменяется. Кожа разделяется на дерму и эпидермис. Эпидермис надкласса Рыбы не ороговевший.

В формировании чешуи главную роль выполняет именно дерма. Чешуя различна в зависимости от класса рыбы, которой она принадлежит.

• имеется у класса Хрящевые рыбы. Она состоит из дентина, покрытого эмалью. Именно такой род чешуи в ходе эволюции превратился в зубы акул и скатов. При утрате звена чешуи оно не восстановится.
• Ганоидная чешуя характерна для отряда Осетровые. Она представляет собой костяные пластинки, покрытые ганоином. Такой панцирь отлично защищает тело.
• Космоидная чешуя наблюдается у кистеперых и двоякодышащих особей. Она состоит из космина и дентина.

Окраска особей надкласса Рыбы может быть очень разнообразной. Представители фауны могут быть как окрашены в один цвет, так и быть пестрыми, могут иметь неяркую или, наоборот, предупреждающую об опасности окраску.

Опорно-двигательная система

Опорно-двигательный аппарат позволяет рыбе осуществлять движение и менять положение в окружающей среде. Скелет рыбы отличен от скелета наземного животного. Ее череп имеет более сорока элементов, способных независимо двигаться. Это позволяет животному вытягивать и раздвигать челюсти порой очень широко.

Позвоночник состоит из отдельных позвонков, не сросшихся между собой. Он делится на туловищный и хвостовой отделы. При плавании движущую силу создает плавник у рыбы. Они делятся на парные (грудные, брюшные) и непарные (спинной, анальный, хвостовой). У костных представителей надкласса плавник состоит из костных лучей, которые объединяются перепонкой. Мышцы помогают разворачивать, складывать и сворачивать его, как угодно рыбе.

Плавание обитателей водной среды возможно благодаря мышцам. Они сокращаются, и рыба продвигается вперед. Мускулатура разделяется на «медленные» и «быстрые» мышцы. Первые нужны для спокойного плавания, дрейфования. Вторые - для быстрых и мощных рывков.

Нервная система рыб

Головной мозг рыб разделяют на отделы. Каждый из них выполняет определенную функцию:

1. Передний мозг состоит из промежуточного и конечного. В этом отделе расположены обонятельные луковицы. Именно они получают сигналы от внешних органов обоняния. Рыбы, активно пользующиеся нюхом во время охоты, имеют увеличенные луковицы.
2. Средний мозг в своей коре имеет оптические доли.
3. Задний мозг делят на мозжечок и продолговатый мозг.

Спинной мозг у представителей надкласса Рыбы проходит по всей длине позвоночника.

Кровеносная система

Большинство представителей надкласса имеют один круг кровообращения и двухкамерное сердце. Система кровоснабжения закрытая, она передает кровь от сердца посредством жабр и тканей тела. совершенно не разделяет обогащённую кислородом артериальную кровь от бедной венозной.

У рыб идут друг за другом и заполняются венозной кровью. Это венозный синус, предсердие, желудочек, артериальный конус. Кровь способна двигаться лишь в одном направлении - от синуса к конусу. В этом ей помогают специальные клапаны.

Органы газообмена у рыб

Жабры у рыбы - главный орган газообмена. Они располагаются с боков от ротовой полости. У костных рыб они прикрыты жаберной крышкой, у других - свободно могут открываться наружу. Когда происходит вентиляция жабр, вода проходит в рот, затем в жаберные дуги. После этого она вновь выходит наружу через отверстия жабр у рыб.

Строение жабр таково: они имеют полупроницаемые мембраны, пронизанные кровеносными сосудами, и располагаются на костных дугах. Жаберные лепестки, пронизанные мельчайшей сетью капилляров, помогают рыбам еще свободнее чувствовать себя под толщей воды.

Помимо жаберного дыхания рыбы могут использовать другой способ газообмена:

• Личинки рыб могут осуществлять газообмен через поверхность кожи.
• Некоторые виды имеют легкие, в которых сохраняется увлажненный воздух.
• Некоторые виды рыб могут дышать воздухом самостоятельно.

Как устроена пищеварительная система рыб?

Рыбы хватают и удерживают пищу зубами, которые расположены в ротовой полости (как и у большинства позвоночных). Через глотку по пищеводу еда поступает в желудок. Там она обрабатывается желудочным соком и содержащимися в нем ферментами. Затем пища продвигается в кишечник. Остатки ее выбрасываются наружу через клоаку (анальное отверстие).

Чем же питаются обитатели водной среды? Выбор очень широк:

Характеристика надкласса Рыбы не может быть полной без описания Жизнь в воде приводит рыб к ряду проблем с осморегуляцией. Причем эти проблемы характерны для пресноводных и морских рыб одинаково. Хрящевые рыбы являются изоосмотическими. Концентрация соли в их организме ниже, чем в окружающей среде. Осмотическое давление выравнивается из-за высокого содержания в крови рыб мочевины и триметиламиноксида. Низкую концентрацию соли хрящевой класс поддерживает из-за работы ректальной железы и выведения солей почками.

Костистые рыбы не изоосмотические. В ходе эволюции они смогли выработать механизм, задерживающий или выводящий ионы. Биология типа Хордовые помогает рыбам выводить в море соли наружу. Это происходит потому, что рыбы теряют воду. Хлорид-ионы и ионы натрия выводят жабры, а магний и сульфаты - почки.

Пресноводные рыбы имеют прямо противоположный механизм. Концентрация соли в организме таких существ выше, чем в окружающей среде. Их осмотическое давление выравнивается благодаря выделению большого количества мочевины и захвату нужных ионов из водного пространства жабрами.

Надкласс Рыбы: как происходит размножение?

Рыбы имеют несколько типов размножения. Рассмотрим каждый из них подробнее.

1. Двуполое размножение - наиболее распространенная форма. В этом случае два пола рыб разделены четко. Часто это видно даже по внешним признакам (например, окрасу). Чаще всего вторичные половые признаки имеют самцы. Они могут проявлять себя в различии размеров тела самца и самки, различии частей тела (например, более длинный плавник). Самцы при двуполом размножении могут быть моногамными, полигамными или вести беспорядочные хаотичные связи (промискуитет).
2. Гермафродитизм - у таких рыб пол в течение жизни способен меняться. Протоандрии в начале жизни являются самцами, затем после перестройки тела становятся самками. Протогиния - это форма гермафродитизма, когда все самцы являются преобразованными самками.
3. Гиногенез - способ размножения для видов рыб, представленных только самками. Он встречается в природе редко.

Рыбы могут размножаться при помощи живорождения, яйцерождения и яйцеживорождения.

Класс Костные рыбы

Надкласс Рыбы разделяют на два класса: Хрящевые и Костные рыбы.

Костные рыбы - наиболее многочисленная группа Их насчитывают более 19 тысяч видов. Их скелет костный. В некоторых случаях скелет может быть и хрящевым, но тогда он дополнительно укреплен. У костных рыб имеется плавательный пузырь. В данном классе свыше 40 отрядов. Расскажем подробнее о самых многочисленных.

• Отряд Осетрообразные включает в себя древних костных рыб, таких как осетр, белуга, стерлядь. Они отличаются имеющимся рылом и ртом на брюшной стороне тела. Рот имеет вид поперечной щели. Основа скелета - хрящ. Живут осетровые лишь в Северном полушарии.
• Отряд Сельдеобразные - это морские стайные рыбы, питающиеся планктоном. Сельдь, салака, сардины, анчоусы - промысловые рыбы. Они откладывают икру на грунт или водоросли.
• Отряд Лососеобразные - пресноводные рыбы, которые откладывают икру на дно. Водятся они в Северном полушарии. Являются ценными промысловыми рыбами с вкусным мясом и икрой. Основные представители - семга, кета, горбуша, форель, кумжа.
• Отряд Карпообразные - это пресноводные рыбы без челюстных зубов. Пищу они измельчают глоточными зубами. Отряд включает в себя промысловых рыб (плотва, лещ, линь, язь) и рыб, искусственно разводимых в водоемах (карп, белый амур, серебристый карась).
• Отряд Двоякодышащие - древнейший отряд. Могут дышать жабрами и легкими (полыми выростами на стенке пищевода). Они приспособились к жизни в жарких странах и высыхающих водоемах. Яркие представители отряда - австралийский рогозуб и американский чешуйчатник.

Хрящевые рыбы

Главное отличие хрящевых и костных рыб кроется в строении скелета, отсутствии или присутствии жаберных крышек и плавательного пузыря. Класс Хрящевые рыбы представлен обитателями морей, которые имеют в течение всей жизни хрящевой скелет. Так как плавательный пузырь отсутствует, представители данного класса активно плавают, чтоб не пойти ко дну. Как у осетрообразных, рот имеет вид поперечной щели, присутствует рыло.

Хрящевые рыбы включают в себя всего два отряда. Это Акулы и Скаты. Акулы имеют торпедообразную форму тела, они - активные пловцы и страшные хищники. Их мощные челюсти усыпаны острыми зубами. При этом самые крупные акулы питаются планктоном.

Скаты имеют уплощенное тело с жабрами у брюха. Плавники у рыбы сильно увеличены. Питаются скаты донными животными и рыбой.

Использование рыбных ресурсов и их охрана

Рыба имеет огромное значение в жизни человека, являясь одним из основных продуктов питания. Каждый год по всему миру вылавливается около 60 миллионов тонн рыбы. При этом более всего ловят сельдеобразных, тресковых и скумбриевых.

В последнее время улов рыбы заметно снижается. Это связано с ухудшением экологической ситуации в мире. Запасы истощаются из-за излишней ловли, уничтожения некоторых видов рыб, загрязнения мест их нереста, отравления солями тяжелых металлов. Постепенно человечество переходит от неуправляемой ловли к выращиванию рыбы как промыслового объекта.

Лучшие успехи по выращиванию рыб имеют хозяйства, уходящие корнями далеко в историю. Они осуществляют полный контроль за выращиванием продукции от личинки до товарной продукции. Рыбу разводят в искусственных прудах различного назначения: нагульных, выростных, зимовальных и так далее. Существуют и специальные пруды для нереста. Они всегда имеют небольшой размер и хорошо прогреваются.

Земноводные (они же амфибии ) - первые появившиеся в процессе эволюции наземные позвоночные. При этом они все еще сохраняют тесную связь с водной средой, обычно живя в ней на личиночной стадии. Типичные представители земноводных - лягушки, жабы, тритоны, саламандры. Наиболее разнообразны в тропических лесах, так как там тепло и сыро. Среди амфибий нет морских видов.

Общая характеристика земноводных

Земноводные - это немногочисленная группа животных, насчитывающая около 5000 видов (по другим источникам около 3000). Их разделяют на три отряда: Хвостатые, Бесхвостые, Безногие . Привычные нам лягушки и жабы принадлежат бесхвостым, тритоны - хвостатым.

У амфибий появляются парные пятипалые конечности, представляющие собой многочленные рычаги. Передняя конечность состоит из плеча, предплечья, кисти. Задняя конечность - из бедра, голени, стопы.

У большинства взрослых земноводных в качестве органов дыхания развиваются легкие. Однако они не столь совершенны, как у более высокоорганизованных групп позвоночных. Поэтом в жизнедеятельность амфибий большую роль имеет кожное дыхание.

Появление в процессе эволюции легких сопровождалось появлением второго круга кровообращения и трехкамерного сердца. Хотя есть второй круг кровообращения, из-за трехкамерного сердца не происходит полного разделения венозной и артериальной крови. Поэтому к большинству органов поступает смешанная кровь.

Глаза имеют не только веки, но и слезные железы для смачивания и очищения.

Появляется среднее ухо с барабанной перепонкой. (У рыб только внутреннее.) Барабанные перепонки видны, находятся по бокам головы позади глаз.

Кожа голая, покрыта слизью, в ней много желез. Не предохраняет от потери воды, поэтому живут близ водоемов. Слизь защищает кожу от высыхания и бактерий. Кожа состоит из эпидермиса и дермы. Через кожу также всасывается вода. Кожные железы многоклеточные, у рыб одноклеточные.

Из-за неполного разделения артериальной и венозной крови, а также несовершенного легочного дыхания обмен веществ у земноводных медленный, как и у рыб. Они также относятся к холоднокровным животным.

Размножаются амфибии в воде. Индивидуальной развитие протекает с превращением (метаморфозом). Личинка лягушек называется головастиком .

Земноводные появились около 350 млн лет назад (в конце девонского периода) от древних кистеперых рыб. Их расцвет произошел 200 млн лет назад, когда Землю покрывали огромные болота.

Опорно-двигательная система земноводных

В скелете земноводных меньше костей, чем у рыб, так как многие кости срастаются, другие же остаются хрящами. Таким образом, их скелет легче, чем у рыб, что важно для обитания в воздушной среде, которая является менее плотной, чем водная.

Мозговой череп срастается с верхними челюстями. Подвижной остается только нижняя челюсть. В черепе сохраняется много хрящей, которые не окостеневают.

Опорно-двигательная система земноводных имеет схожа с таковой рыб, но имеет ряд ключевых прогрессивных отличий. Так, в отличие от рыб, череп и позвоночник подвижно сочленены, что обеспечивает подвижность головы относительно шеи. Впервые появляется шейный отдел позвоночника, состоящий из одного позвонка. Однако подвижность головы не большая, лягушки могут только наклонять голову. Хотя у них и есть шейный позвонок, во внешнем виде тела шеи нет.

У земноводных позвоночник состоит из большего количества отделов, чем у рыб. Если у рыб их только два (туловищный и хвостовой), то у земноводных четыре отдела позвоночника: шейный (1 позвонок), туловищный (7), крестцовый (1), хвостовой (одна хвостовая кость у бесхвостых или ряд отдельных позвонков у хвостатых амфибий). У бесхвостых амфибий происходит срастание хвостовых позвонков в одну кость.

Конечности земноводных сложные. Передние состоят из плеча, предплечья и кисти. Кисть состоит из запястья, пясти и фаланг пальцев. Задние конечности состоят из бедра, голени и стопы. Стопа состоит из предплюсны, плюсны и фаланг пальцев.

Пояса конечностей служат для опорой для скелета конечностей. Пояс передней конечности земноводного состоит из лопатки, ключицы, вороньей кости (коракоида), общей для поясов обеих передних конечностей грудины. Ключицы и коракоиды сращены с грудиной. Из-за отсутствия или недоразвития ребер, пояса лежат в толще мускулатуры и никак опосредовано не прикреплены к позвоночнику.

Пояса задних конечностей состоят из седалищных и подвздошных костей, а также лобковых хрящей. Срастаясь, они сочленяются с боковыми отростками крестцового позвонка.

Ребра, если есть, короткие, грудной клетки не образуют. У хвостатых амфибий ребра короткие, у бесхвостых их нет.

У бесхвостых земноводных локтевая и лучевая кости срастаются, также срастаются кости голени.

Мышцы земноводных имеют более сложное строение, чем у рыб. Мышцы конечностей и головы специализированы. Мышечные пласты распадаются на отдельные мускулы, которые обеспечивают движение одних частей тела относительно других. Земноводные не только плавают, но и прыгают, ходят, ползают.

Пищеварительная система земноводных

Общий план строения пищеварительной системы земноводных сходен с рыбьей. Однако появляются некоторые новшевства.

Передний коней языка лягушек прирастает к нижней челюсти, а задний остается свободным. Такое строение языка позволяет ловить им добычу.

У земноводных появляются слюнные железы. Их секрет смачивает пищу, но никак не переваривает ее, так как не содержит пищеварительных ферментов. На челюстях бывают конические зубы. Они служат для удержания пищи.

За ротоглоточной полостью находится короткий пищевод, открывающийся в желудок. Здесь пища частично переваривается. Первый отдел тонкого кишечника - двенадцатиперстная кишка. В нее открывается единых проток, куда попадают секреты печени, желчного пузыря и поджелудочной железы. В тонком кишечнике переваривание пищи завершается, и питательные вещества всасываются в кровь.

Непереваренные остатки пищи попадают в толстый кишечник, откуда перемещаются в клоаку, представляющую собой расширение кишечника. В клоаку также открываются протоки выделительной и половой систем. Из нее непереваренные остатки попадают во внешнюю среду. У рыб клоаки нет.

Взрослые земноводные питаются животной пищей, чаще всего различными насекомыми. Головастики питаются планктоном и растительной пищей.

Дыхательная система земноводных

Личинки земноводных (головастики) имеют жабры и один круг кровообращения (как у рыб).

У взрослых земноводных появляются легкие, представляющие собой вытянутые мешочки с тонкими эластичными стенками, имеющими ячеистое строение. В стенках находится сеть капилляров. Дыхательная поверхность легких мала, поэтому в процессе дыхания участвует и голая кожа земноводных. Через нее поступает до 50% кислорода.

Механизм вдоха и выдоха обеспечивается поднятием и опусканием дна ротовой полости. При опускании происходит вдох через ноздри, при поднятии - воздух проталкивается в легкие, при этом ноздри закрыты. Выдох осуществляется также при поднятии дна рта, но при этом ноздри открыты, и воздух выходит через них. Также при выдохе сокращаются брюшные мышцы.

В легких осуществляется газообмен за счет разницы концентраций газов в крови и воздухе.

Легкие земноводных недостаточно хорошо развиты, чтобы полноценно обеспечивать газообмен. Поэтому важно кожное дыхание. Высыхание амфибий может привести к тому, что они задохнутся. Кислород сначала растворяется в покрывающей кожу жидкости, а затем диффундирует в кровь. Углекислый газ также сначала оказывается в жидкости.

У земноводных, в отличие от рыб, носовая полость стала сквозной и используется при дыхании.

Под водой лягушки дышат только кожей.

Кровеносная система земноводных

Появляется второй круг кровообращения. Он проходит через легкие и называется легочным, а также малым кругом кровообращения. Первый круг кровообращения, проходящий через все органы тела, называется большим.

Сердце земноводных трехкамерное, состоит из двух предсердий и одного желудочка.

В правое предсердие поступает венозная кровь от органов тела, а также артериальная от кожи. В левое предсердие поступает артериальная кровь от легких. Сосуд, впадающий в левое предсердие, называется легочной веной .

Сокращение предсердий выталкивает кровь в общий желудочек сердца. Здесь кровь частично смешивается.

Из желудочка по отдельным сосудам кровь направляется в легкие, в ткани тела, к голове. В легкие по легочным артериям поступает наиболее венозная кровь из желудочка. К голове же идет почти чистая артериальная. Наиболее смешанная кровь, поступающая в туловище, изливается из желудочка в аорту.

Такое разделение крови достигается особым расположением сосудов, выходящим от распределительной камеры сердца, куда кровь попадает из желудочка. Когда выталкивается первая порция крови, то она заполняет наиболее близкие сосуды. И это кровь наиболее венозная, которая попадает в легочные артерии, идет в легкие и кожу, где обогащается кислородом. Из легких кровь возвращается в левое предсердие. Следующая порция крови - смешанная - попадает в дуги аорты, идущие к органам тела. Наиболее артериальная кровь попадает в дальнюю пару сосудов (сонные артерии) и направляется к голове.

Выделительная система земноводных

Почки у земноводных туловищные, имеют продолговатую форму. Моча поступает в мочеточники, далее по стенке клоаки стекает в мочевой пузырь. Когда мочевой пузырь сокращается, моча изливается в клоаку и далее наружу.

Продуктом выделения является мочевина. Для ее выведения требуется меньше воды, чем для выведения аммиака (который образуется у рыб).

В почечных канальцах почек происходит обратное всасывание воды, что важно для ее сбережения в условиях воздушной среды.

Нервная система и органы чувств земноводных

Ключевых изменений в нервной системе земноводный по-сравнению с рыбами не произошло. Однако передний мозг земноводных сильнее развит и разделен на два полушария. Но у них хуже развит мозжечок, так как амфибиям не надо поддерживать равновесие в воде.

Воздух прозрачнее воды, поэтому ведущая роль у земноводных играет зрение. Они видят дальше рыб, их хрусталик более плоский. Есть веки и мигательные перепонки (или верхнее неподвижное веко и нижнее прозрачное подвижное).

В воздухе звуковые волны распространяются хуже, чем в воде. Поэтому появляется необходимость в среднем ухе, представляющем собой трубочку с барабанной перепонкой (видны как пара тонких круглых пленок позади глаз лягушки). От барабанной перепонки звуковые колебания через слуховую косточку передаются внутреннему уху. Евстахиева труба соединяет полость среднего уха с ротовой полостью. Это позволяет ослаблять перепады давления на барабанную перепонку.

Размножение и развитие земноводных

Лягушки начинают размножаться в возрасте около 3 лет. Оплодотворение наружное.

Самцы выделяют семенную жидкость. У многих лягушек самцы закрепляются на спинах самок и пока самка выметывает икру в течение нескольких дней, поливают ее семенной жидкостью.

Земноводные мечут меньше икры, чем рыбы. Гроздья икры прикрепляются к водным растениям или плавают.

Слизистая оболочка икринки в воде сильно разбухает, преломляет солнечный свет и нагревается, что способствует более быстрому развитию зародыша.

В каждой икринке развивается зародыш (у лягушек обычно около 10 дней). Вышедшая из икринки личинка называется головастиком. Он имеет много признаков, схожих с рыбами (двухкамерное сердце и один круг кровообращение, дыхание с помощью жабр, орган боковой линии). Сначала головастик имеет наружные жабры, которые потом становятся внутренними. Появляются задние конечности, потом передние. Появляются легкие и второй круг кровообращения. В конце метаморфоза рассасывается хвост.

Стадия головастика длится обычно несколько месяцев. Головастики питаются растительной пищей.