Надкласс рыбы
Рыбы — низшие челюстноротые первичноводные позвоночные. Известно около 33 тысяч видов рыб. Им посвящен самостоятельный раздел биологии — ихтиология (от греч. ichthys — рыба и logos — слово).
Первые челюстноротые рыбы появились в ордовике, хрящевые рыбы — на рубеже силура и девона, около 420 млн. лет назад. Рыбы обитают как в пресных, так и в соленых водах. Надкласс рыбы подразделяется на два класса: костные и хрящевые рыбы.
Общими признаками всех рыб является наличие обтекаемой формы тела, жизнь в воде. Тело подразделяется на голову, туловище и хвост. Хорошо развиты органы чувств: зрения, обоняния, слуха, осязания, равновесия.
Ароморфозы рыб
Рыбы отличаются от предшествующих эволюционных форм новыми, прогрессивными чертами строения, которые повысили их уровень организации. Давайте их перечислим.
- Появление челюстей и черепа
У рыб первая пара жаберных дуг видоизменяется в челюсти. С помощью челюстей охота становится более эффективной, а питание — разнообразным.
У рыб появляется череп — костное вместилище головного мозга и органов чувств, которое надежно защищает эти структуры нервной системы.
Образуются предшественники конечностей, плавники, парные придатки тела, обособленные от туловища и головы, приводимые в движение мускульной силой.
У рыб хорда редуцируется, на ее месте формируется позвоночник. У хрящевых рыб позвоночник в течение всей жизни имеет хрящевое строение, а у костных рыб позвоночник окостеневает: он представлен костной тканью.
Обратите особое внимание, что в скелете хрящевых ганоидов (осетровых рыб) хорда сохраняется на всю жизнь.
Костные рыбы
Костные рыбы — процветающий класс, весьма многочисленный: к ним относятся около 95% современных рыб. Сюда входят важнейшие подклассы, которые мы разберем: хрящекостные, двоякодышащие и кистеперые рыбы.
Широко известны основные отряды класса костных рыб:
- Осетрообразные — осетр, стерлядь, белуга
- Карпообразные — карась, сазан, лещ, толстолобик
- Лососеобразные — форель, лосось, семга
- Трескообразные — треска, минтай, хек
- Окунеобразные — окунь, судак, скумбрия, ставрида
Для большинства костных рыб характерен костный скелет, наличие жаберных крышек, прикрывающих жабры. Жаберные лепестки расположены непосредственно на жаберных дугах, имеется плавательный пузырь. Оплодотворение наружное.
Большинство видов костных рыб (90%) относятся к костистым рыбам. Для большей части костистых рыб характерно непрямое развитие (с метаморфозом).
Данный класс будет рассмотрен нами на примере типичного представителя — речного окуня.
- Покровы, опорно-двигательная система
Форма тела обтекаемая, рыбообразная, за счет чего снижается трение о воду. Поверхность тела покрыта налегающими друг на друга (подобно черепице) чешуйками.
У большинства видов чешуя ктеноидная (от греч. ktéis — гребень и éidos — вид) — снабжена зубцами или шипами, или циклоидная (от греч. kykloeides — кругообразный, круглый) — с гладким закругленным задним краем.
В коже находится множество желез, которые секретируют слизь, покрывающущю все тело рыбы, благодаря чему снижается трение о воду. Из-за слизи пойманную рыбу тяжело удержать в руках, она выскальзывает.
Плавники — органы движения рыб. Плавники бывают как парные (грудные, брюшные), так и непарные (спинной, хвостовой, анальный).
Череп — вместилище головного мозга, окружает его со всех сторон. Характерно наличие рострума (от лат. rostrum — клюв) — передней вытянутой части черепа рыб.
Позвоночник состоит из двух отделов: туловищного и хвостового. В центре каждого позвонка имеется отверстие. Прилегая друг к другу, отверстия позвонков вместе соединяются в единый спинномозговой канал, в котором лежит спинной мозг.
Скелет грудных плавников соединен с позвоночником костями плечевого пояса, в отличие от скелета брюшных плавников, который не сочленяется с позвоночником. Имеются жаберные крышки, снаружи прикрывающие жаберные щели (у хрящевых рыб жаберные крышки отсутствовали, 5 жаберных щелей открывались каждая в отдельности наружу.)
Полость тела вторичная (целом).
Мышечная система сегментируется, что выражается в возникновении отдельных (дифференцированных) мышечных пучков. Наиболее ярким примером дифференцировки являются мышцы ротового аппарата и парных плавников.
Состоит из ротовой полости, глотки, продолжающейся в пищевод, желудка, толстого и тонкого кишечника. У многих рыб в ротовой полости имеются язык и острые зубы, расположенные на челюстях. Зубы предназначены не для механического измельчения пищи, а в основном для схватывания и удержания добычи. Слюнные железы отсутствуют, имеются вкусовые рецепторы.
В просвет тонкой кишки рыб открываются протоки пищеварительных желез, печени и поджелудочной железы, а также желчного пузыря. Спиральный клапан в кишечнике (характерный для хрящевых рыб) отсутствует, общая площадь всасывания увеличивается за счет слепо оканчивающихся выростов кишечника — пилорических придатков.
Глотка тесно связано не только с пищеварительной, но и с дыхательной системой: здесь располагается жаберный аппарат рыб. С помощью жабр они приспособились забирать из воды растворенный в ней кислород и насыщать им кровь, откуда кислород поступает ко внутренним органам и тканям.
Процесс дыхания осуществляется благодаря тому, что вода через ротовое отверстие попадает в глотку. Вследствие движений жаберной крышки вода из ротоглоточной полости втягивается в боковую жаберную полость, омывая жабры. В результате газообмена в кровь рыбы поступает кислород, а углекислый газ покидает ее и растворяется в воде.
Жабры состоят из жаберной дуги, на которой расположены жаберные тычинки и лепестки. Жаберные тычинки направлены в сторону ротоглоточной полости и препятствуют проникновению частиц пищи в жабры (цедильная функция). Жаберные лепестки направлены наружу и оплетены густой сетью кровеносных сосудов — капилляров, в которых и происходит газообмен.
Как и хрящевые, костные рыбы имеют один круг кровообращения. Сердце двухкамерное, состоит из одного предсердия и одного желудочка. Запомните, что в сердце у рыб кровь венозная. Она накачивается сердцем в жабры, где происходит ее насыщение кислородом, после чего кровь становится артериальной.
Артериальная кровь направляется к внутренним органам и тканям, движется кровь внутри сосудов: кровеносная система замкнутого типа.
Состоит из парных лентовидных туловищных почек (мезонефрос, или первичная почка.) Располагаются они по бокам туловища. От почек начинаются мочеточники, сливающиеся между собой и образующие расширение — мочевой пузырь.
Моча, содержащая побочные продукты обмена веществ, выводится из организма рыбы через анальное отверстие у самок, через мочеполовое отверстие — у самцов .
У всех хордовых нервная система трубчатого типа. Головной мозг состоит из продолговатого, среднего мозга, мозжечка, промежуточного и переднего мозга.
Развитие одних и тех же отделов у разных классов хордовых неодинаково, что мы с вами отчетливо увидим по мере изучения данного раздела. Я рекомендую вам обратить на данную тему особое внимание.
Относительно других классов хордовых головной мозг у рыб слабо развит: кора переднего мозга отсутствует, вместо нее поверхность мозга покрыта эпителием. Наибольшего развития достигает средний мозг — главный координирующий центр.
Также хорошо выражен (развит) мозжечок, который отвечает за координацию движений и ориентацию тела в пространстве. Это связано со сложными перемещениями рыбы, которая «парит как птица» только не в воздушной, а в водной среде. От головного мозга берут начало 10 пар черепно-мозговых нервов.
Органы чувств рыбы представлены особым образованием — боковой линией, тянущейся в виде канала вдоль всего тела с обоих боков. Чувствительные клетки (невромасты) органа боковой линии реагируют на изменения направления и скорости тока воды вблизи рыбы. С помощью нее рыба чувствует направление и скорость течения воды.
У рыб впервые возникает специализированный орган слуха — внутреннее ухо. С помощью него они способны различать звуки, ориентируясь в водной среде. Состоит внутреннее ухо из трех полукружных канальцев, верхнего и нижнего мешочков. Иногда внутреннее ухо соединяется с плавательным пузырем (сомовые, карповые), за счет чего слух у таких рыб более развит.
Органы зрения приспособлены к водной среде: хрусталик имеет шарообразную форму. Роговица плоская, аккомодация (настройка глаза на наилучшее видение объекта) происходит только благодаря перемещению хрусталика.
Рыбы хорошо видят лишь на близком расстоянии. Имеются органы вкуса на коже и нижней челюсти, а также органы обоняния, открывающиеся в ротовую полость.
Рыбы раздельнополы. Половые железы самцов — семенники, самок — единственный яичник. Оплодотворение наружное, происходит в воде: самка выметывает икру (яйцеклетки), а самец выделяет в воду сперматозоиды, которые сливаются с яйцеклетками. С течением времени из икры развиваются молодые особи.
Развитие у большинства рыб (костистые рыбы) непрямое, с метаморфозом. Запомните, что процесс выметывания икры и ее последующего оплодотворения называется нерест, он носит сезонный характер. У пресноводных рыб нерест происходит весной, в это время строго запрещена ловля рыбы.
Плавательный пузырь
Этот орган характерен исключительно для костных рыб: у хрящевых рыб (акулы, скаты) он отсутствует. Плавательный пузырь представляет собой воздушный мешок, заполненный смесью газов: азотом, кислородом, углекислым газом.
Он выполняет ряд важнейших функций:
- Гидростатическую — помогает занять рыбе в толще воды определенное положение. Так при расширении пузыря рыба всплывает, а при его уменьшении — опускается на дно.
- Дыхательную — способен выполнять функцию легких
- Барорецепторную — воспринимает изменения давления
- Акустическую — воспринимает звуки, играет роль аналогичную уху
При заполнении газом пузырь расширяется: это меняет удельный вес рыбы, он понижается и рыба всплывает. Обратная схема происходит при уменьшении пузыря. Но откуда появляется газ, которым наполняется пузырь, если рыба обитает в воде? Отвечая на этот вопрос, отметим, что все рыбы делятся на два типа: открытопузырные и закрытопузырные.
У открытопузырных рыб плавательный пузырь сообщается с пищеварительной системой. Они в течение всей жизни поднимаются к поверхности воды и заглатывают воздух, по мере необходимости они могут освобождаться от газов, выдавливая их через глотку, а затем рот в окружающую среду. К таким рыбам относятся сельдеобразные, щукообразные, карпообразные, двоякодышащие.
Закрытопузырные рыбы имеют пузырь, не сообщающийся с пищеварительной трубкой. Газы в него поступают благодаря газовой секреции: они переходят из растворенного (в крови) состояния в газообразное, заполняя пузырь. Когда пузырь уменьшается газы вновь растворяются в крови, возвращаясь в кровеносное русло. К таким рыбам относятся: трескообразные, окунеобразные, кефалеобразные.
© Беллевич Юрий Сергеевич 2018-2021
Данная статья написана Беллевичем Юрием Сергеевичем и является его интеллектуальной собственностью. Копирование, распространение (в том числе путем копирования на другие сайты и ресурсы в Интернете) или любое иное использование информации и объектов без предварительного согласия правообладателя преследуется по закону. Для получения материалов статьи и разрешения их использования, обратитесь, пожалуйста, к Беллевичу Юрию.
Источник
Боковая линия у рыбы и ее роль в поведении и жизни рыб
Органы чувств играют очень важную роль в жизнедеятельности и поведении рыб. Рыбы, как и другие позвоночные, имеют полный набор, состоящий из пяти органов чувств. Но у них имеется существенное отличие – боковая линия. У рыбы этот орган чувств называется шестым. Наземные животные в процессе эволюции утратили это шестое чувство, а вот у водоплавающих оно осталось и довольно существенно облегчает им жизнь, помогает выживать и питаться.
Анатомия рыбы. Органы чувств
Одними из главных органов чувств у рыб считаются обоняние и вкус. С их помощью они способны улавливать даже незначительные изменения в окружающей среде. Рыба щука, к примеру, с помощью рта не только питается, но и, ощущая прикосновение к грунту, мгновенно реагирует, меняя направление. Чувствительные клетки, находящиеся во рту, передают нервные импульсы, сигнализируя об опасности, появлении препятствий или пищи.
У рыб довольно тонко развито температурное чувство. Такая высокая чувствительность к колебаниям температуры и давления несвойственна наземным животным.
Органы обоняния рыб расположены на боковых частях головы и напоминают небольшие колбочки. С их помощью они могут улавливать изменения химического состава воды. Особенно резко развито чувство обоняния у тех животных, которые ведут ночную охоту. Например, рыба щука может унюхать добычу, которая плывет за несколько метров от нее.
Боковая линия. Расположение
Многие ученые считают, что боковая линия у рыбы – самый важный орган чувств, помогающий животным существовать более комфортно. Боковая линия — своего рода единый центр, который объединяет все чувствительные клетки в организме, находящиеся в голове или теле.
Орган располагается по всему телу, начинаясь у головы и заканчиваясь у хвоста. Анатомия рыб, их разновидность и подвид определяют расположение боковой линии и ее цвет. У одного вида она может выглядеть ярко-белой чертой, у других – темной, почти черной полосой.
У большего числа рыб боковая линия представлена в единичном экземпляре. Но есть некоторые виды, которые могут похвастать пятью и более. Боковая линия у рыбы может быть очень заметна визуально, а может быть спрятана в чешуе и сразу незаметна для глаза человека. У одних рыб она дугообразной формы, у других – в виде небольших отрывистых полосок на голове.
Есть рыбы, которые лишены шестого органа чувств. К ним можно отнести кефаль, даллию, некоторых рыб семейства карпозубообразных.
Боковая линия состоит из…
Как мы уже говорили, боковая линия у рыбы представляет собой некий мозговой и нервный центр, позволяющий контролировать происходящее вокруг. Из чего же состоит этот центр?
Боковая линия представляет собой скопление ряда рецепторов, которые располагаются между собой с определенным интервалом. Рецепторы могут находиться в каналах на голове или углублениях, которые расположены по бокам тела. Большинство рецепторов спрятаны под кожей рыбы. Лишь некоторые выходят на поверхность и спрятаны в чешуе. Напоминают открытые поры на коже.
Внутри канал боковой линии наполнен жидкостью. Нервные рецепторы (их чувствительные волоски), улавливая изменения, подают сигнал этой самой жидкости. Любое шевеление, изменение давления или температуры воды может привести рецепторы и, следовательно, воду в канале в движение. Чем сильнее будут изменения в среде обитания рыбы, тем сильнее будут отклоняться волоски-рецепторы, тем быстрее информация попадет в центральную нервную систему.
Значение боковой линии у рыб
Шестое чувство, или боковая линия, позволяет рыбам чувствовать приближение других животных, обитающих в воде, намного раньше, чем им об этом сообщат органы зрения или обоняния. Боковая линия способна улавливать мельчайшие изменения давления в воде. Ученые говорят, что расстояние, на котором она способна определить приближающуюся опасность, в шесть раз превышает размер (длину) самой рыбы.
Значение боковой линии у рыб со слабым зрением особенно велико. Есть животные, которые способны реагировать исключительно на тень или свет, при этом совершенно не замечая движения в воде. Боковая линия в этом случае позволяет компенсировать недоразвитость или отсутствие зрительных или обонятельных навыков.
От боковой линии зачастую зависит жизнь рыбы. Если она повреждена, то внешние воздействия будут восприниматься животным не так ярко. Оно перестанет реагировать на опасность извне, не сможет полноценно охотиться, добывать пропитание, скрываться от врагов. И вскоре погибнет.
Боковая линия и клев
Наверняка все опытные рыбаки знают значение боковой линии у рыбы. С ее помощью рыба способна улавливать малейшие шумы и колебания воды. Как говорят специалисты, выстрел, взрыв, обычный разговор на повышенных тонах, удар по воде боковая линия сразу «почует». А рыба, следовательно, среагирует, испугается и скроется. Именно по этой причине рыбаки стараются никогда не шуметь на водоеме, не говорить слишком громко, не кидать что-то в воду.
Движение, небольшой шум и колебания должен создавать не рыбак, а приманка в воде. Опытные рыболовы говорят, что приманка не должна стоять в водоеме, она обязана непременно двигаться, совершая колебания жидкости. Только в этом случае рыба своей боковой линией почует еду и будет двигаться в направлении крючка.
Источник