Строение хрящевых рыб позволяет им обитать в основном в соленых водоемах, но при этом некоторые виды не только могут заходить в пресные водоемы, но и постоянно находиться в них.
Хрящевые рыбы и их особенности в выборе питания
Представители данного вида по своей сути хищные животные, питаются в основном более мелкими своими «сородичами», а также придонными «жителями» океанов и морей (моллюски, раки крабы), могут при случае также употребить в пищу и медуз.
Что касается акул – это уникальные существа, прожорливые хищные рыбы, которые в выборе питания ничем себя не ограничивают. Не редко фиксируются случаи нападения акул на человека, опасность для людей в первую очередь представляют белые и тигровые акулы.
К счастью жителей и отдыхающих Средиземноморья, а также бассейна Черного моря, для белых и тигровых акул в этих водах холодно. А такие представители акул, как катранообразные, обитающих в этих морях, угрозы для человека не представляют.
Эволюция
Особенностью хрящевых рыб является то, что они первые животные, которые эволюционировали от «бесчелюстных». Быстрое передвижение в воде (благодаря строению и форме тела), челюсти с острейшими зубами, все это позволило им господствовать до мезозойской эры. Но с развитием эволюции, началось их постепенное вытеснение более приспособленными высшими костными рыбами.
Важно отметить, что нельзя рассматривать класс хрящевые рыбы, как древних животных, у которых просто не сформирован костный скелет. Доказано, что их предки имели скелет из костной ткани, но эволюция привела к тому, что скелет трансформировался в хрящевой.
Особенности строения этих рыб, заключается в том, что скелет полностью хрящевой, его прочность достигнута тем, что он пропитан солями кальция, отсутствуют жаберные крышки (каждая жаберная щель самостоятельное отверстие), чешуя плакоидная, у них полностью отсутствует плавательный пузырь, а оплодотворение у данного вида внутреннее
Также, интересной особенностью строения является их плавучесть, она практически равняется нулю, поэтому они должны либо лежать на дне (скаты), либо постоянно находиться в движении, даже во сне (акулы). Ну, остальные внешние признаки практически ничем не отличают хрящеобразных от костных рыб, обитателей Мирового океана.
Внешний вид и его особенности у хрящевых рыб
Внешний вид хрящеобразных весьма разнообразен. Так акулы имеют в основном веретенообразную форму (удлиненную), по бокам головы можно увидеть от 5-ти до 7-ми жаберных щелей (жаберная крышка отсутствует). Рот у акул, вернее сказать челюсти, расположены на брюшной стороне. Перед челюстями находятся две ноздри, считается, что у акул очень острое обоняние. Ну а зубы, находящиеся в челюстях, мало того, что необычайно остры, так еще и покрыты эмалью.
Шершавая чешуя (дантин) очень похожа по своему строению на зубы позвоночных (высших). Дыхательная система имеет, как уже говорилось выше, пять-семь жаберных щелей. Они разделяются перегородками (межжаберными), на которых находятся так называемые «жаберные лепестки», они пронизаны сетью кровеносных сосудов.
Для увеличения всасывающей поверхности по всей длине кишечника проходит специальный клапан, имеющий форму спирали.
В крови хрящевых рыб практически всегда наблюдается высокая концентрация мочевины. У акул почки практически работают на выработку мочевины (выделение из мочи), при этом она остается в крови. По сравнению с млекопитающими, содержание мочевины в крови выше в сотни раз, но для акулообразных она необходима, ведь является компонентом всех жидкостей организма, что необходимо для полноценной работы внутренних органов. А двухкамерное сердце при самостоятельных сокращениях придает крови дополнительные импульсы.
Отлично развиты органы осязания (наличествует боковая линия), а также органы обоняния. При всех своих особенностях строения, хрящевые рыбы, пожалуй, единственные представители водного мира, которые могут утонуть (отсутствие дыхательного пузыря) — это накладывает на них необходимость постоянно находиться в движении.
Движение осуществляется при помощи парных плавников, которые располагаются горизонтально. При этом хвостовой плавник неравнолопастной (в верхнюю лопасть заходит позвоночник).
Особенностью пищеварения хрящевых рыб является, то, что пищеварительная система состоит изо «рта» (зубы, челюсти), глотки, в которой находятся жаберные щели, пищевода и желудка. Имеется также кишечник и анальное отверстие. Процесс пищеварения проходит так, что в нем принимает участие, как поджелудочная железа, так и печень с желчным пузырем.
Основание хвоста практически всех хрящевых имеет расширение, служащее для отвода из организма остатков пищи, по каким-либо причинам не перетравленной организмом, а также мочи (так называемая клоака).
Органы чувств, у хрящевы хрыб, как уже было сказано выше, приспособлены к особенностям среды обитания (естественно за десятки тысяч лет). Их глаза способны на небольших расстояниях определять, как цвет, так и форму. В голове располагаются, как органы слуха, так и органы равновесия. Ну а ротовая полость, помимо «страшных» зубов, имеет чувствительные клетки, задачей которых является определять вкус пищи.
Ну а если говорить о размножении, то особенность хрящевых рыб в том, что оно происходит двумя способами: яйцеживородящем и живородящем.
При так называемом яйцеживородящем способе, к заднему отделу яйцевода прикрепляются оплодотворенные икринки и там происходит дальнейшее развитие мальков. А когда происходит вымет, икринки разрываются, и происходит рождение мальков.
У некоторых видов Хрящевых рыб, таких, как например, скат-хвостокол, роль матки выполняет задний отдел яйцевода и на его стенках находятся специальные выросты, благодаря которым скаты могут кормить своих детенышей необходимой питательной жидкостью.
А при живородящем способе у самки в заднем отделе яйцевода образуются специфические структуры, которые напоминают плаценту млекопитающих, благодаря этому самка может кормить свой эмбрион питательными веществами. Такой способ размножения присущ некоторым видам акул, обитающих на больших глубинах.
Стоит заметить, что главным преимуществом вышеперечисленных способов размножения у хрящевых рыб является, что благодаря внутриутробному развитию, достигается наибольшая выживаемость детенышей.
А если вы захотите больше узнать о хрящевых рыбах, то ознакомьтесь с этими статьями:
Хрящевы́е ры́бы (лат. Chondrichthyes ) - один из двух классов ныне существующих рыб. Наиболее известные представители - акулы (Selachii ) и скаты (Batoidea ).
У хрящевых рыб скелет состоит из хрящей, которые однако вследствие отложения минералов могут становиться довольно твёрдыми. Хрящевые рыбы не являются, как раньше предполагалось, группой доисторических животных, у которых не состоялось развитие костного скелета.
Для ряда хрящевых рыб характерно живорождение и даже образование желточной плаценты, имеющей ряд функций, схожих с функциями настоящей плаценты у плацентарных.
Особенности анатомии [править]
У хрящевых рыб, в отличие от костных, нет плавательного пузыря. В связи с этим, чтобы не опуститься на дно, хрящевые рыбы должны находиться в движении. И у хрящевых, в отличие от костных рыб, жабры открываются наружу жаберными щелями; жаберных крышек нет.
Внешний осмотр
Тело катрана имеет веретенообразную (торпедообразную ) форму и подразделяется, как и у всех рыб, на голову, туловище и хвост (рис. 6). Голова не обособлена от туловища, границей между головой и туловищем условно можно считать последнюю жаберную щель, а между туловищем и хвостом – клоаку .
Голова заканчивается удлиненным рылом – рострумом , на нижней стороне головы поперечно располагается большой дугообразный рот. По наружным углам ротовой щели под кожей прощупываются губные хрящи – рудименты передних висцеральных дуг. Впереди рта, справа и слева, видны ноздри, ведущие в орган обоняния, расположенный в одноименной хрящевой капсуле черепа.
Большие глаза лежат по бокам головы. Позади них находятся округлые отверстия, ведущие в глотку. Это брызгальца , или рудиментарные жаберные щели. Пять вертикальных жаберных отверстий открываются сзади по бокам головы (рис. 6).
Непарные плавники в совокупности представляют собой прерывистую складку кожи на спине, затем окаймляющую хвост и переходящую на брюшную сторону в виде небольшого заднепроходного (анального) плавника (рис. 6). Гетероцеркальный хвостовой плавник состоит из большей верхней лопасти, в которую проходит конец позвоночника, и меньшей нижней лопасти (рис. 6). У акулы различаем пару грудных и пару брюшных плавников, занимающих по отношению к туловищу горизонтальное положение. У самцов внутренние части брюшных плавников несколько обособлены и превращены в своеобразные копулятивные органы.
Хвост у акулы является главным органом поступательного движения, грудные плавники осуществляют движение назад и совместно с брюшными плавниками служат рулями глубины и поворота.
Вся поверхность тела акулы покрыта мелкими, твердыми плакоидными чешуями , они хорошо ощущаются рукой. На некоторых участках тела (основания плавников) чешуи могут преобразовываться в острые шипы. Плакоидные чешуи, находящиеся на челюстях, – настоящие зубы .
На боках туловища и хвоста у акулы хорошо заметна боковая линия, представляющая собой ряд мелких наружных: отверстий особого канала, погруженного глубоко в кожу. В нем расположены кожные органы чувств. Канал органа боковой линии продолжается в виде ветвей и дальше на голову.
Вскрытие и общее расположение внутренних органов
Чтобы рассмотреть внутренние органы, надо вскрыть акулу. Для этого, взяв рыбу в левую руку, делаем ножницами разрез по средней брюшной линии от клоаки (основание брюшных плавников) по направлению к голове до основания грудных плавников. Затем от крайних точек этой линии вскрытия производим глубокие поперечные разрезы так, чтобы было легко отвернуть в стороны боковые лоскуты стенки тела. Оба получившихся таким образом удлиненно-прямоугольных мышечных лоскута, не отрезая, откидываем в стороны и прикрепляем булавками к дну препаровальной ванночки (рис. 7).
В области грудных плавников на брюшной стороне необходимо расчленить ножницами плечевой пояс, а чтобы подробнее рассмотреть его строение, в области жаберного аппарата полезно отпрепарировать скальпелем кожу.
На вскрытой акуле (рис. 7) хорошо видны внутренние органы, лежащие в брюшной и околосердечной полостях. В брюшной полости развита брыжейка, на которой подвешены органы пищеварения. Большая двухлопастная печень частично прикрывает крупный изогнутый желудок, вблизи которого на брыжейке подвешена темно-красная селезенка . От желудка отходит дифференцированный на отделы кишечник , заканчивающийся клоакой. Вблизи клоаки заметен вырост кишки – ректальная железа . В глубине брюшной полости по обе стороны позвоночника располагаются продолговатые почки .
Брюшная полость в верхнем конце отделена перегородкой от околосердечной полости. В последней можно различить сердце и находящиеся впереди него внутренние жаберные отверстия, ведущие в глотку.
ЛЕКЦИЯ 8: КЛАСС ХРЯЩЕВЫЕ РЫБЫ
1. Общая характеристика хрящевых рыб.
2. Особенности организации хрящевых рыб.
1. Общая характеристика хрящевых рыб .
а) морские рыбы, лишь несколько видов пресноводные;
б) характерна плакоидная чешуя;
в) скелет хрящевой, позвонки амфицельные (двояковогнутые);
г) череп гиостиличный (реже аутостиличный);
д) хвост гетероцеркальный;
е) 5-7 пар наружных жаберных щелей;
ж) плавательного пузыря нет;
з) в кишечнике развивается спиральный клапан;
и) в сердце имеется артериальный конус;
к) характерно внутреннее оплодотворение (имеется копулятивный орган – птеригоподии – участки брюшных плавников самцов;
л) яйца крупные, в рогоподобной капсуле. Развитие без метаморфоза.
Систематика класса:
Класс Хрящевые рыбы (Chondrichthyes)
подкласс Пластиножаберные подкласс Цельноголовые
(Elasmobranchii) (Holocephali)
надотряд Акуловые надотряд Скатовые отряд Химерообразные
(Selachomorpha) (Batomorpha) (Chimaeriformes)
8 отрядов, 5 отрядов, 30 видов
220-250 видов 300-340 видов
отряд Катранообразные
Колючая акула (Squalus acanthias)
2. Особенности организации хрящевых рыб.
1. Внешнее строение:
Тело делится на голову, туловище и хвост. Имеются непарные плавники (спинные, хвостовой и подхвостовой) и парные плавники (грудные – передние конечности; брюшные – задние конечности). Хвостовой плавник гетероцеркальный (две лопасти, верхняя больше). Кожа образованна: эпидермисом (верхний слой) и кориумом (нижний соединительнотканный слой). В эпидермисе расположены одноклеточные железы, выделяющие слизь. В эпидермисе и кориуме расположены пигментные клетки, обуславливающие окраску.
В кориуме закладываются плакоидные чешуи , состоящие из ромбической пластинки и шипа, выдающегося над поверхностью эпидермиса. Внутри чешуи имеется полость с мякотью, одетая дентином, покрытым чехликом из эмали. Более крупные плакоидные чешуи располагаются на челюстях, превращаются в зубы, способные заменятся по мере изнашивания в течение всей жизни. У цельноголовых отдельные зубы сливаются в зубные пластинки.
2. Скелет и мышечная система:
Скелет подразделяется на осевой, скелет черепа (мозговой и висцеральный), скелет парных и непарных плавников и скелет поясов парных плавников.
а) Осевой скелет – позвоночный столб из хрящевых позвонков. Делится на туловищный и хвостовой отделы. Позвонки амфицельные (тело позвонка спереди и сзади вогнуто). В центре тела позвонка есть канал, в котором проходит хорда (не несет опорной функции). Над телами позвонков образуются верхние дуги, сверху сливающиеся в верхние остистые отростки. Между верхними дугами соседних позвонков располагаются вставочные пластинки, которые вместе с верхними дугами образуют хрящевой спинномозговой канал. В туловищном отделе от нижнебоковой поверхности тела позвонка отходят короткие поперечные отростки, к которым причленяются короткие ребра. В хвостовом отделе нижние дуги вместе с нижними вставочными пластинками образуют гемальный канал для прохождения хвостовой артерии и вены (защита от пережиманий при движениях хвоста).
б) Череп:
1. Мозговой череп представлен сплошной хрящевой капсулой, со всех сторон окружающей головной мозг. В крыше черепа остается отверстие (фонтанель), затянутое соединительной тканью. Спереди мозговой череп вытягивается в рострум. Бока поддерживаются обонятельными, слуховыми капсулами и глазницами. Затылочный отдел прободен затылочным отверстием для спинного мозга. Череп платибазальный – основание широкое, глазницы разобщены, между ними располагается головной мозг.
2. Висцеральный череп образован рядом дуг:
Челюстная дуга образована двумя парными хрящами. Функцию верхней челюсти несёт нёбно-квадратный хрящ; нижняя челюсть – меккелев хрящ. У некоторых имеются губные хрящи.
Подъязычная дуга состоит из 2 парных и 1 непарного хрящей: верхний – подвесок (гиомандибуляре), средний – гиоид, нижний – непарная копула. Череп гиостиличный: висцеральный отдел подвешивается к мозговому посредством прирастания гиомандибуляре к мозговому черепу. Для цельноголовых характерна аутостилия: висцеральный череп присоединяется к мозговому посредством прирастания небно-квадратного хряща.
Жаберные дуги: 5 пар хрящевых жаберных дуг, отделенных жаберными щелями. Каждая жаберная дуга состоит из 4 парных хрящевых элементов и замыкающего дугу снизу непарного элемента – копулы. От переднего края жаберных дуг отходят палочковидные жаберные тычинки, препятствующие прохождению пищи через жаберные щели. От заднего края отходят жаберные лучи, укрепляющие межжаберные перегородки.
в) Скелет парных плавников и их поясов:
Пояс грудных плавников (плечевой пояс) представлен хрящевой дугой, лежащей в толще мускулатуры. Состоит из лопаточного отдела, коракоидного отдела и расположенного между ними сочленованного выроста – места прикрепления собственного грудного плавника. Собственно грудной плавник поддерживается 3 базальными хрящами, множеством радиальных хрящей и эластотрихиями, поддерживающими дистальную часть грудного плавника.
Тазовый пояс (пояс брюшных плавников) образован хрящевой пластинкой в толще мускулатуры. Брюшной плавник поддерживается 1 непарным базальным хрящом, рядом радиалий, к дистальным концам которых крепятся эластотрихии.
г) Скелет непарных плавников:
Спинные плавники поддерживаются радиалиями, погруженными в толщу мускулатуры. Лопасть плавника поддерживается эластотрихиями. Хвостовой плавник гетероцеркального типа. Его скелетная основа – верхние и нижние дуги позвонков хвостового отдела и причленяющиеся к ним дорзо-спинальные и вентро-спинальные хрящи. Лопасть поддерживается эластотрихиями.
Мышечная система состоит из соматической и висцеральной мускулатуры.
Соматические мышцы представлены миомерами, разделенными миосептами. На отдельных участках метамерия нарушается и образуется дифференцированные глазные, наджаберные, поджаберные мышцы и мышцы парных плавников.
Висцеральные мышцы – гладкие мышцы, окружающие пищеварительную трубку + поперечно-полосатые мышцы, управляющие движением челюстей и жаберных дуг.
3. Пищеварительная система:
Ротовая щель → ротовая полость с челюстями и языком → глотка → пищевод → желудок → кишечник → клоака.
В ротовой полости происходит механическое измельчение пищи. Слизь, выделяемая клетками ротовой полости не содержит ферментов и способствует прохождению пищевого камка.
Желудок состоит из кардиальной и пилорической частей. В кардиальной части происходит химическое обрабатывание пищи под действием соляной кислоты и пепсина, в пилорическом отделе желудка – обработка трипсином.
Кишечник разделен на 3 отдела: а) тонкий – переваривание пищи под действием ферментов поджелудочной железы и желчи; б) толстый – всасывание пищи с помощью спирального клапана, увеличивающего всасывательную поверхность кишки; в) прямая кишка – всасывание воды и формирование каловых масс.
Пищеварительные железы: печень (до 25% массы тела) – резерв питательных веществ и витаминов, гидростатический орган; поджелудочная железа.
4. Дыхание и газообмен :
Орган дыхания – жабры, состоящие из жаберных лепестков. На хрящах жаберных дуг располагаются кожистые межжаберные перегородки, на которых сидят жаберные лепестки. Жаберные лепестки с одной стороны межжаберной перегородки – полужабра, с двух сторон – полная жабра. Первая полужабра располагается на перегородке, отходящей от подъязычной дуги, 4 полных жабры на перегородках 1-4 жаберных дуг, 5 жаберная дуга жабр не несет. Т. о. у большинства хрящевых рыб 4,5 жабры с каждой стороны глотки, т. е. всего 9 полных жабр. Газообмен осуществляется в капиллярах жаберных лепестков.
Акт дыхания: при вдохе глоточная полость расширяется и в нее насасывается вода через ротовую полость и брызгальце (остаток жаберной щели между челюстной и подъязычными дугами). При этом края межжаберных перегородок закрывают выход из жаберных щелей, и вода омывает жаберные лепестки. При выходе полость глотки сжимается, и вода под давлением открывает жаберные щели и выходит наружу.
5. Кровеносная система:
1 круг кровообращения, 2-х камерное сердце (состоит из 4 отделов: венозная пазуха, предсердие, желудочек и артериальный конус).
Сердце → брюшная аорта → приносящие жаберные артерии → жабры (газообмен) → выносящие жаберные артерии → спинная аорта.
Сонная артерия отходит от 1 пары выносящих жаберных артерий. Спинная аорта дает множество ответвлений к внутренним органам и плавникам (подключичные, чревная, почечные, подвздошные и так далее), уходит в гемальный канал, превращается в хвостовую артерию.
Хвостовая вена → воротные вены почек → воротная система почек → задние кардинальные вены → кювьеровы протоки → венозный синус.
От головы венозная кровь собирается по передним кардинальным и нижним яремным венам → кювьеровы протоки.
От плавников → подключичные (грудные) и боковые (брюшные) вены → венозный синус.
От пищеварительного тракта → воротная вена печени → воротная система печени → печеночная вена → венозный синус.
Появляется селезенка – кроветворный орган.
6. Выделительная система:
Органы выделения – парные мезонефрические почки. Структурная единица почки – нефрон, состоящий из гломерулы и почечного канальца. Гломерула – клубочек кровеносных капилляров (мальпигиево тельце), заключенный в боуменову капсулу.
Первичная моча (плазма крови) фильтруется из мальпигиева тельца в просвет боуменовой капсулы → почечные канальцы. В почечных канальцах из первичной мочи реабсорбируются ценные вещества и формируется вторичная моча (мочевина).
Почечные канальцы → мочеточники (у самцов – самостоятельные протоки, у самок – вольфовы каналы) → клоака (мочеполовой сосочек у самцов, мочевой сосочек у самок).
В солевом балансе большое значение имеет ректальная железа – выводит избыток солей наружу.
7. Половая система:
♂: семенники → семявыносящие канальцы → передняя часть почки (придаток семенника) → семяпровод (вольфов канал) → мочеполовой сосочек.
Сперматозоиды формируются в передней части почек и по семяпроводам поступают в семенные пузырьки и семенные мешочки (остатки мюллеровых каналов). Имеются копулятивные органы – выросты базалий брюшных плавников (птеригоподии). Т. о. у хрящевых рыб внутреннее оплодотворение.
♀: яичники → яйцеводы (мюллеровы каналы) → матки (расширенная часть яйцеводов) → самостоятельное половое отверстие.
Связи между яичниками и яйцеводами нет. Созревшие яйцеклетки выпадают в полость тела, подхватываются воронками яйцеводов и проходя через скорлуповые железы яйцеводов одеваются белковой и рогоподобной оболочками. Яйца крупные.
По способу появления потомства на свет различают:
1) яйцекладущие особи – откладывают оплодотворенные яйца на подводные предметы;
2) яйцеживородящие – оплодотворенные яйца задерживаются в маточных отделах яйцеводов, там развиваются; детеныши рождаются зрелые, самостоятельные;
3) живородящие – желточный мешок зародыша прирастает к стенке матки, возникает «плацента»: путем диффузии кислород и питательные вещества проникают из кровотока матери в организм зародыша.
8. Нервная система и органы чувств:
У хрящевых рыб возрастают относительные размеры головного мозга, и усложняется их дифференциация.
Головной мозг:
а) Передний мозг – увеличивается в размерах. Продольная борозда делит его на 2 полушария. Увеличивается доля серого вещества, которое сплошным слоем выстилает полости желудочков. Велики обонятельные доли. Функция переднего мозга: переработка информации, получаемой от органов обоняния.
б) Промежуточный мозг – представлен зрительными буграми; от дна отходит хиазма зрительных нервов. Функция: первичный зрительный центр (также перерабатывает информацию от других органов чувств). На дорзальной стороне лежит эпифиз, на вентральной – гипофиз, следовательно, промежуточный мозг участвует в гормональной регуляции метаболизма.
в) Средний мозг – разделен на 2 зрительные доли, в которых заканчиваются проводящие тракты зрительного анализатора. Связан с мозжечком, продолговатым и спинным мозгом.
г) Мозжечок велик, покрывает сверху часть среднего и продолговатого мозга. Развивается сложная система извилин. Функция: поддерживает мышечный тонус, равновесие и координацию движений. Здесь заканчиваются чувствительные окончания рецепторов боковой линии.
д) Продолговатый мозг – удлинен, имеет четкую ромбовидную ямку. Функция: центр регуляции деятельности спинного мозга и вегетативной нервной системы (скелетно-мышечная, кровеносная, дыхательная, пищеварительная и выделительная системы).
От головного мозга отходит 10 пар черепно-мозговых нервов, 12 пара развита слабо.
Спинной мозг :
Возрастает количество нервных клеток (серого вещества). Отчетливо выражены брюшные рога серого вещества, спинные – слабо выражены. Усложняются восходящие и нисходящие пути; проводящие пути боковых стволов достигают продолговатого мозга и мозжечка, следовательно, усиливается координация спинного мозга головным.
Спинной мозг сохраняет автономность. Спинной мозг связан с цепочкой симпатических ганглиев симпатической нервной системы, координирует их работу.
Органы чувств:
а) Обоняние – сильно развито. Обонятельные мешки парные, внутренняя поверхность их покрыта складчатым обонятельным эпителием, связана с окончаниями обонятельного нерва. Наружные ноздри парные, связаны с ротовой щелью назооральной бороздой, по которой вода от ротовой щели проходит к ноздре, следовательно, акулы улавливают вкус и запах схваченной добычи. Чувствительность обоняния велика: запах добычи ощущают за 500 метров.
б) Органы боковой линии – цепочка чувствующих клеток в толще кожи, связанных с поверхностью многочисленными мелкими отверстиями. Реснички чувствующих клеток воспринимают слабые токи воды и инфразвуковые колебания. Функция: определение положения соседа в группе, обнаружение приближения добычи или хищника, избегание столкновений с неподвижными предметами.
в) Лоренциниевы органы – соединительнотканные капсулы, связанные с поверхностью кожи тонкими трубочками. Расположены на голове, играют роль термодатчиков (улавливают перепады температур до 0,05 0 С) и электродатчиков (воспринимают электрическое поле напряжением до 0,01 мВ).
г) Электрические органы (развиты у электрических скатов) – измененные участки поперечно-полосатой мускулатуры. Мышечные волокна преобразованы в электрические пластинки, отделенные друг от друга студенистой соединительной тканью. 35-40 рядов пластинок образуют призму, скопления 350-600 призм – 1 электрический орган. Т. о. в 1 электрическом органе может быть до 200 000 электрических пластинок, аккумулирующих электричество, образующееся в процессе тканевого обмена. Могут генерировать электрические разряды до 300 В при силе тока до 5 А (под воздействием электрических ядер продолговатого мозга). Используют при защите и нападении.
д) Органы зрения – парные крупные глаза с уплощенной роговицей и круглым хрусталиком. Около глаза имеется неподвижное кольцевидное веко. У некоторых развивается подвижная мигательная перепонка. Рецепторы близкой ориентации: различают крупные предметы не далее 10-15 метров. Зрение черно-белое (ахроматическое).
е) Орган слуха и равновесия – внутреннее ухо, заключенное в слуховую капсулу. Состоит из круглого, овального мешочков и соединенных с последним 3 полукружных каналов (орган равновесия). Круглый и овальный мешочки – органы слуха. Воспринимают низкие звуки (100-2500 Гц). Некоторые способны издавать сигнальные звуки, обеспечивая защиту участка, взаимное общение партнеров по стае и размножению.
ж) Орган вкуса – вкусовые почки в слизистой ротовой полости и глотки.
з) Осязательные тельца развиты на участках голой кожи.
Хрящевые рыбы
Наиболее примитивные современные рыбы. Основными характерными признаками хрящевых рыб являются: хрящевой скелет , сохраняющийся всю жизнь, жаберные отверстия разделены широкими перегородками , отсутствие жаберной крышки , плакоидная чешуя и отсутствие плавательного пузыря . Характерными представителями хрящевых рыб являются акулы и скаты .
Внешний вид . У большинства акул тело имеет удлиненную , веретенообразную форму. Спереди голова имеет рострум . По бокам головы видны 5 , у некоторых 6 -7 жаберных щелей , не прикрытых жаберной крышкой. Позади глаз видны два отверстия - брызгальца , ведущие в глотку. Хвостовой плавник неравнолопастной - верхняя лопасть больше, чем нижняя. Парные конечности представлены грудными и брюшными плавниками , расположенными горизонтально .
Кожные покровы . Кожа состоит из многослойного эпидермиса с многочисленными железистыми клетками и кориума (рис. 1). В кориуме образуется вещество , близкое к дентину зубов млекопитающих, которое является основой для чешуи. Зубец чешуи, находящийся на поверхности, покрыт эмалью , которую образует одноименная железа эпидермиса . Чешуя покрывает все тело. По краям ротовой полости чешуя заходит на челюсти. Здесь она крупнее и выполняет функции зубов .
Рис. 1. Продольный разрез через кожу костистой рыбы (А и Б - увеличено) и хрящевой рыбы (В): 1 - эпидермис; 2 - кориум; 3 - базальный слой эпидермиса; 4 - костная чешуя; 5 - чувствующая концевая почка; 6 - слизеотделительная одноклеточная железа; 7 - колбовидная одноклеточная железа; 8 - пла-коидные чешуи на разных стадиях развития (черным - дентин, белым - внутренняя полость чешуи, заполненная мякотью); 9 - слой эмали
Скелет . Осевой скелет состоит из позвоночника и мозговой части черепа . Позвоночник делится на два отдела : туловищный и хвостовой . Позвоночник образован хрящевыми позвонками. Они состоят из тела позвонка, от которого отходят пара верхних и пара нижних дуг. Верхние дуги образуют арку, ограничивающую спинномозговой канал. Нижние дуги образуют канал в хвостовом отделе, а в туловищном к ним присоединяются ребра. Между позвонками имеется полость , в которой сохраняется хорда . Хорда также сохраняется в телах позвонков. Помимо осевого скелета имеется висцеральный скелет , образованный жаберными дугами , подъязычной дугой и челюстной дугой .
Рис. 2. Строение хрящевой рыбы: 1 - ноздря; 2 - ротовая щель; 3 - жабры; 4 - наружные отверстия жаберных щелей; 5 - венозная пазуха; 6 - предсердие; 7 - желудочек; 8 - артериальный конус; 9 - брюшная аорта; 10 - приносящие жаберные артерии; 11 - кардиальная часть желудка; 12 - пилорическая часть желудка; 13 - тонкая кишка; 14 - вскрытая толстая кишка со спиральным клапаном; 15 - прямая кишка; 16 - ректальная железа; 17 - клоака; 18 - печень; 19 - желчный пузырь; 20 - желчный проток; 21 - поджелудочная железа; 22 - селезенка; 23 - почка; 24 - семяпровод; 25 - копулятивный отросток брюшного плавника; 26 - щитовидная железа; 27 - семенник
Скелет парных конечностей состоит из пояса конечностей , лежащего в корпусе тела, и неприкрепленного к позвоночнику скелета свободных конечностей . Скелет непарных конечностей не имеет поясов конечностей.
Пищеварительная система (рис. 2). Ротовая полость ограничена челюстями, которые несут довольно крупные зубы , расположенные в несколько рядов . Ротовая полость переходит в глотку , прободенную жаберными щелями . Короткий пищевод соединяет глотку с дугообразно изогнутым желудком , от которого отходит короткая тонкая кишка . Толстая кишка характеризуется значительным диаметром и наличием спирального клапана , который увеличивает время нахождения пищи в кишечнике, что улучшает ее переваривание. Имеются поджелудочная железа , печень и селезенка .
Дыхательная система . Между жаберными щелями имеются межжаберные перегородки , в которых располагаются хрящевые жаберные дуги . Жабры располагаются на передней и задней стенках жаберных щелей (рис. 3). В связи с данным строением жаберного аппарата хрящевые рыбы называются пластинчатожаберными .
Рис. 3. Горизонтальный разрез через голову костистой рыбы (А) и акулы (Б) (схема); слева - положение клапанов при вдохе, справа - при выдохе: 1 - гиоидный клапан; 2 - клапаны межжаберных перегородок; 3 - жаберные лепестки; 4 - ротовая полость; 5 - наружные жаберные полости; 6 - жаберная крышка; стрелками показан ток воды
Кровеносная система. Сердце хрящевых рыб двухкамерное, но состоит из четырех отделов (см. рис. 114, Б на с. 163). К предсердию прилегает венозный синус, в котором собирается венозная кровь. К желудочку прилегает артериальный конус, от него берет начало брюшная аорта, несущая кровь к жабрам.
Выделительная система. Органами выделения являются первичные почки - мезонефрос. Выводным протоком является парный вольфов канал, впадающий в клоаку.
Половая система. Хрящевые рыбы раздельнополые. У большинства имеются парные яичники и парные семенники. Оплодотворение внутреннее. Хрящевые рыбы живородящие, но есть виды, откладывающие яйца. При развитии эмбриона развивается «плацента» (рис. 4).
Рис. 4. Зародыш куньей акулы с желточной «плацентой»
Нервная система (рис.5) и органы чувств функционально не отличаются от таковых у костистых рыб. Отсутствует плавательный пузырь.
Рис. 5. Головной мозг костистой рыбы (А - сверху, Б - снизу) и акулы (А - сверху, Б - снизу): 1 - обонятельная луковица; 2 - мозжечок; 3 - перекрест зрительных нервов; 4 - промежуточный мозг; 5 - эпифиз; 6 - гипофиз; 7 - зрительные доли среднего мозга; 8 - средний мозг; 9 - продолговатый мозг; 10 - спинной мозг; 11 - передний мозг; 12 - полость четвертого желудочка; I-X - головные нервы
Костнохрящевые рыбы
Немногочисленная древняя группа примитивных рыб, имеющих ряд общих черт как с хрящевыми, так и с костными рыбами. В настоящее время костнохрящевые рыбы представлены только осетровыми.
По внешнему виду костнохрящевые рыбы похожи на акуловых: имеется рострум , хвостовой плавник неравнолопастный , гетероцеркальный , парные плавники располагаются горизонтально . Так же, как и у хрящевых рыб, в кишечнике костнохрящевых имеется спиральный клапан . Сохраняется артериальный конус и межжаберные перегородки (хотя и частично редуцированные). Основу осевого скелета составляет пожизненно сохраняющаяся хорда .
С костными рыбами костнохрящевых объединяет наличие жаберной крышки и плавательного пузыря , костные части черепа , наружное оплодотворение .
Костнохрящевые рыбы имеют и специфические признаки. Имеется своеобразная чешуя в виде костных блях , так называемых жучек , располагающихся на теле пятью рядами . Тела позвонков не развиваются , но имеются хрящевые верхние и нижние дуги.
Рыбы – хладнокровные позвоночные животные, которые относятся к многоклеточному подцарству, типу Хордовые. Они сумели приспособиться к самым различным условиям среды. Обитают как в пресноводных и солоноводных водоемов, глубиной до 10 тыс. метров так и в пересыхающих руслах рек с водой от 2 до 50 градусов и т.д. Температура тела их практически равняется температуре воды, в которой они обитают, и более чем на 0,5 – 1 С (вид рыб тунцовые могут иметь разницу значительно большую до 10 С) ее не превышает. Таким образом, окружающая среда оказывает влияние не только на быстроту пищеварения, но и на форму тела, которая делится на следующие типы:
- веретенообразная (акулы );
- уплощенная у донных обитателей (скаты, камбалы );
- обтекаемая, торпедовидная у особей, которые проводят большую часть жизни в толще воды (кефаль, тунец );
- стреловидная (щуки );
- шаровидная (кузовки ).
Несмотря на внешние и внутренние отличия сформированные средой обитания, строение рыбы имеет общие характеристики. Как и все позвоночные животные, они имеют скелет с мускулатурой, кожный покров, выделительную систему, органы размножения, чувств и дыхания, пищеварительную, нервную и кровеносную системы.
Скелет и мускулатура
Большинство рыб имеет костный или хряще-костный скелет, но встречаются и особи с хрящевым скелетом. Например, акула, скат. На основе этого вытекает логический вопрос: чем отличается строение костных рыб от хрящевых?
Строение костных рыб
Особенности строения костных рыб включает наличие позвоночника, мозгового черепа, скелета конечностей и их поясов. Основой позвоночника является немалое количество отдельных костей, так называемых позвонков. Соединение они имеют весьма прочное, но подвижное, т.к. между ними располагается хрящевая прослойка. Позвоночник делится на хвостовой и, конечно же, туловищный отдел. Ребра рыб сочленяются с поперечными отростками тел позвонков.К костям скелета, естественно, прикреплены мышцы, которые и образуют мускулатуру. Наиболее сильные мышцы у рыб расположены в хвостовом отделе, по понятным причинам, и на спинной стороне туловища. Благодаря сокращению мышц рыба воспроизводит движение.
Строение хрящевых рыб
Хрящевой скелет пропитан солями кальция, благодаря чему и сохраняет прочность. В особенности строения хрящевых рыб можно причислить то, что череп у них срастается с челюстями (отсюда название цельноголовые), либо создает с ними одно или два сочленения (пластиножаберные). Рот с зубами, покрытыми эмалью находится на брюшной стороне. Перед ртом расположена пара ноздрей. Хорда сохраняется в течении всей жизни, но постепенно уменьшается в размерах.Плавники
Внешнее строение рыбы имеет различие в плавниках. Одни состоят из мягких (ветвистых), другие же из жестких (колючих, могут иметь вид зазубренной пилы или мощных шипов) лучей. Соединены плавники перепонкой или свободны. Подразделяются на две группы – парные (брюшные и грудные) и непарные (анальный, спинной, хвостовой и жировой, который есть не у всех видов). Костные лучи плавников совмещены с костями поясов конечностей.У многих костных рыб по характеру и присутствию лучей в плавниках составляется формула. Она обширно используется при определении и описании видов рыб. В формуле латиницей приводится сокращение обозначений плавника:
А
– (от лат. языка pinna analis
) анальный плавник.
D1, D2
– (pinna dorsalis
) спинные плавники. Римскими цифрами обозначаются колючие, а арабскими – мягкие.
P
– (pinna pectoralis
) грудной плавник.
V – (pinna ventralis ) брюшной плавник.
У хрящевых рыб есть парные грудные, спинные и брюшные плавники, а также хвостовой.При плавании рыб движущая сила приходится на хвост и хвостовой плавник. Именно они мощным ударом толкают туловище рыбы вперед. Хвостовой пловец поддерживается специальными сплющенными костями (например, уростиль, что с греческого переводится как палочка, опора и др.). Анальный и спинной плавники помогают рыбе держать равновесие. Рулем являются грудные плавники, которые перемещают тело рыбы при замедленном плавании, а вместе с хвостовым и брюшным плавниками помогает держать равновесие, когда рыба не двигается.
Помимо этого плавники могут выполнять и совершенно иные функции. Например, у живородящих особей анальный, видоизмененный плавник стал спаривающим органом. Нитевидными брюшными плавниками в виде щупальцев обладают гурами. Есть виды рыб с достаточно развитыми грудными плавниками, которые позволяют им выпрыгивать из воды. У других же особей, зарывающихся в грунт, очень часто плавники вовсе отсутствуют.
Хвостовые плавники имеют следующие виды:
- Усеченный;
- Круглый;
- Расщепленный;
- Лировидный.
Находится на той или иной глубине рыбе позволяет плавательный пузырь, но тут уже без мышечных усилий. Это важное образование закладывается как вырост на спинном крае кишки. Плавательного пузыря нет только у донных рыб и хороших пловцов, которые по большей части относятся именно к хрящевым рыбам. По причине отсутствия этого выроста они вынуждены постоянно быть в движении, чтобы не утонуть.Кожный покров
Кожа рыбы состоит из многослойного эпидермиса (или эпителия) и расположенной под ним соединительнотканной дермы. В эпителиальном слое находятся многочисленные железы, выделяющие слизь. Эта слизь выполняет целый ряд функций – уменьшает трение об воду, когда рыба плывет, защищает тело рыбы от внешних воздействий и дезинфицирует поверхностные раны. В эпителиальном слое также находятся пигментные клетки, которые отвечают за окрас тела рыбы. У некоторых рыб окраска варьирует в зависимости от настроения и условий внешней среды.У большинства рыб корпус покрыт защитными образованиями – чешуей, которая представляет из себя хрящевые или костные образования, состоящие на 50% из органических веществ и на 50% неорганических, таких как: фосфат кальций, натрий, фосфат магний и карбонат кальций. Присутствуют в чешуе и микроминералы.
Среда обитания и особенности внешнего строения рыб влияют на многообразие форм, размеров и количество чешуек у разных видов. Одни могут быть вообще практически без чешуи. Другие же с большими чешуйками. Например, у некоторых карпов они могут достигать пару сантиметров. Тем не менее, в целом размер тела рыбы напрямую пропорционален чешуи и определяется линейным уравнением:
Ln=(Vn/V) |
L – длинна рыбы;
Ln – это предположительная длина рыбы в возрасте;
V – длинна чешуи от центра до края;
Vn – дистанция от центра покрова (чешуи) до годового кольца (в возрасте).
Безусловно, среда и образ жизни напрямую оказывает влияние на строение чешуи. Так, к примеру, рыбы-пловцы, которые проводят большую часть своей жизни в движении, обладают развитой, крепкой чешуей, которая способствует уменьшению трения тела о воду, а также придает скорость.
Специалистами выделяется три типа чешуи:
- костная (разделяют на циклоидную – гладкую, округлую и ктеноидную, которой присуще небольшие шипы по заднему краю);
- ганоидная,
- плакоидная.
Костной чешуе характерно наличие в ее составе лишь костного вещества. Имеют ее следующие виды рыб: сельдевые, карповые, окуневые.
Ганоидная чешуя обладает формой ромба и соединяется между собой с помощью особых сочленений, из-за чего выглядит как плотный панцирь. В верхней части прочность достигается за счет ганоина, а в нижней – костного вещества. Характерна такая чешуя для кистеперых (по всему телу) и осетровых (только на хвосте) рыб.
Плакоидную чешую находят у ископаемых рыб. Она является самой древней и представляет собой, как и ганоидная, форму ромба, но с шипом, который выступает наружу. В химическом составе чешуя имеет дентин, а шип покрыт специальной эмалью – витродентином. Особенностью является и то, что этому виду чешуи свойственна полость, которая заполнена рыхлой соединительной тканью с нервными волокнами и даже кровеносными сосудами. Возможна и измененная плакоидная чешуя, к примеру, иглы у скатов. Плакоидную чешую помимо скатов имеют и акулы. Она характерна для хрящевых рыб.
Расположены чешуйки на теле в ряд, с возрастом количество не меняется, поэтому служит иногда видовым признаком. К примеру, боковая линия щуки меет 111-148 чешуек, а карася – 32-36.
Выделительная система
По обе стороны позвоночника, над плавательным пузырем у рыбы лежат лентовидные почки. Как известно, это парный орган. Выделяют в почке три отдела: передний (головная почка), средний и задний.
Поступает венозная кровь в этот орган по воротным венам почек, а артериальная по почечным артериям.
Морфофизиологическим элементом является извилистый почечный мочевой канал, в котором один конец увеличивается в мальпигиево тельце, а другой уходит к мочеточнику. Продукты азотистого распада, а именно мочевина, попадают в просвет канальцев и секретируют железистые клетки. Там же происходит обратное всасывание микроэлементов и всевозможных витамин из фильтрата мальпигиевых телец (клубочек артериальных капилляров, который охватывается увеличенными стенками канальца и создает боуменову капсулу), сахаров и, конечно же, воды.
Отфильтрованная кровь течет обратно в сосудистую систему почек – почечную вену. А мочевина и продукты обмена выходят через каналец в мочеточник, который в свою очередь выливается в мочевой пузырь или, иначе говоря, мочевой синус, а затем уже моча выходит наружу. Для огромного количества рыб конечным продуктом распада является аммиак (NH3).
Морские виды пьют воду и выделяют избыток солей и аммиак через почки и жабры. Пресноводные виды рыб воду не пьют, она непрерывно поступает в тело и выводится через мочеполовое отверстие у самцов и через анальное отверстие у самок.
Органы размножения
Половые железы, или гонады, представлены у самцов парными молочно-белыми семенниками, у самок – мешковидными яичниками, протоки которых открываются наружу мочеполовым отверстием или половым сосочком позади анального отверстия. Оплодотворение у костных рыб , как правило, наружное, но у некоторых видов анальные плавники самцов преобразовались в совокупительный орган – гоноподий, предназначенный для внутреннего оплодотворения.Самка выметывает икру, которую самец оплодотворяет семенной жидкостью. По прошествии инкубационного периода из икры выклевываются личинки, которые первое время питаются за счет желточного мешочка.
К особенности строения хрящевых рыб можно причислить внутреннее оплодотворение. У большинства из них имеется клоака. Особи мужского пола (самцы) обладают несколькими брюшными плавниками, которые и образуют совокупительный орган. По своей природе хрящевые рыбы откладывают яйца или живородящи.
Органы чувств
Важными органами чувств, которые оказывают влияние на поведение рыб при поиске и приеме пищи, а также определяют температурные и химические изменения в воде, являются: зрение, ухо, обоняние, вкус и боковая линия.Обоняние и вкус
Пара маленьких носовых ямок, которые покрыты обонятельным эпителием, и есть орган обоняния. Им рыбы чувствуют химические раздражители от веществ, растворенных в воде. У ночных обитателей, таких как карп, лещ, угорь, обоняние развито лучше.Не все знают, что у рыб отлично развит вкусовой орган. Они определяют соленый, сладкий, кислый и горький вкус. Находятся вкусовые луковицы по краям челюстей, в полости рта и на усиках. Рыбы, которые не имеют усиков, обладают слабо развитым вкусом.
Зрение
Наиболее важным органом рыбы является зрение. Строение и возможности глаза рыб зависят от вида и непосредственно от среды ее обитания. К примеру, способность видеть у угря и сома второстепенно, в сравнении с форелью, щукой, хариуса и прочих рыб, которые используют зрение при охоте. Однако, так или иначе глаза рыб приспособлены к жизни под водой.Хрусталик глаза рыбы в сопоставлении с человеческим упругий (не способен менять форму) и достаточно твердый. В невозбужденном состоянии он располагается возле роговицы и позволяет видеть рыбе на растоение до 5 метров по прямой. При просмотре на большее расстояние хрусталик отдаляется от роговицы и с содействием связок приближается к сетчатке. Это позволяет рыбе просматривать до 15 метров в воде, что не может не шокировать. По размеру глаза, который соотносится с головой рыбы, можно определить остроту зрения и способность видеть окружающий мир.
Задняя часть сетчатки, благодаря специальным клеткам – колбочки (позволяют видеть дневной свет) и палочки (воспринимают сумерки), распознает цвет. Рыбы в силах различать оттенки, ориентировочно в том же диапазоне, что и люди. Однако в сравнении с человеком они видят и коротковолновую область спектра, которую человеческий глаз не воспринимает. Также рыбы более чувствительны к теплым цветам: желтому, красному и оранжевому.
Какие особенности строения отличают земноводных от рыб?
На схеме можно увидеть, что каждому оттенку солнечного спектра присуща определенная длинна волны, при этом зрение рыб и человека не одинаково чувствительно к свету с различной длинной волны, т.е к разнообразию цветов. Также изображена и относительная восприимчивость к свету с разной длинной волны при маленькой интенсивности света. При высокой же, чувствительность сдвигается в сторону больших длин волн. Количество дневного света, проникающего под поверхность воды, безусловно, зависит от угла падения его на поверхность воды, а также от того как сильно поверхность воды колеблется, т.е взволнована. Лучи света частично поглощаются водой и доля их рассеивается твердыми микроскопическими частицами, которые взвешены в воде. Лучи, которые проникают через весь слой воды и достают дно, частично поглощаются, а частично отражаются.
Есть ряд факторов, влияющих на зрение в воде, из-за чего существует ряд отличий с атмосферной видимостью:
1. Объекты, которые находятся под рыбой, особь видит не четко, но точно в том месте, где они находятся на самом деле.
2. Объекты, которые находятся спереди или над рыбкой, особь видит наиболее отчетливо.
3. В связи с тем, что у рыбы глаза расположены по бокам головы, она может видеть только в небольшом пространстве сзади, сбоку и спереди.
4. Рыба видит над собой световой конус, с помощью которого наблюдает, к примеру, за живым или сухим кормом. При этом находясь в пруду или реке, особь будет видеть объект на берегу искаженно.
5. Световые лучи не преломляются, в случае перехода из воздуха в воду перпендикулярно поверхности воды. В связи с чем, при взгляде сверху человек видит рыбу ровно там, где она находится на самом деле. Рыбка же видит объекты над водой так, словно смотрит в окно круглой формы. Объекты, которые лежат в пространстве, ограничены полем зрения рыбы. Они могут появляться на краях этого окна, тогда как предметы находящиеся прямо над рыбой, размещаются в его середине.
6. Световые лучи распространяются в воздухе стремительнее, чем в воде из-за ее плотной среды. Именно поэтому луч света, проходя под каким-либо углом из первой среды во вторую преломляется.
На зрительное восприятие рыбок оказывают влияние и другие факторы, такие как чистота и скорость течения воды, линия преломления света.
Боковая линия
Особое значение для рыб имеет система каналов боковой линии, сообщающаяся с внешней средой отверстиями. Боковая линия тянется вдоль тела рыбы и способна воспринимать колебания воды, наличие предметов, находящихся на пути рыбы, скорость и направление течений. Даже слепая рыба способна достаточно хорошо ориентироваться в пространстве.
Ухо
Внутреннее ухо рыб состоит из трех полукружных каналов, которые собственно и являются органом равновесия, и мешочка, воспринимающего звуковые колебания.
Электрические органы
У некоторых видов хрящевых рыб присутствует электрический орган. Предназначен он для защиты, ориентации и сигнализации в пространстве, а также для нападения. Находится этот парный орган по бокам тела, либо около глаз и состоит из составленных в столбики электрических пластинок (видоизмененных клеток), которые генерируют электрический ток. В каждом таком столбике пластинки соединены последовательно, а вот столбики – параллельно. Количество пластинок в целом составляет сотни тысяч, а бывает что и миллионы. Частота разрядов зависит от назначения и составляет до сотни герц, а напряжение до 1200B. К слову, электрические разряды таких рыб как угри и скаты опасны для жизни человека.
Дыхательная система
Большинство рыб дышат растворенным в воде кислородом, с помощью жабр. Жаберные отверстия находятся в переднем отделе пищеварительной трубки. Дыхательный процесс осуществляется с помощью движений жаберных крышек и ротового отверстия, за счет которых вода омывает жаберные лепестки, расположенные на жаберных дугах. В каждом жаберном лепестке находятся капилляры, на которые распадается жаберная артерия, несущая от сердца венозную кровь. Обогатившись кислородом и потеряв углекислый газ, кровь из капилляров направляется в выносящие жаберные артерии, сливающиеся в спинную аорту, и по отходящим от нее артериям окисленная кровь распространяется ко всем органам и тканям рыбы. Кислород может также усваиваться слизистой оболочкой кишечника, поэтому некоторые виды рыб часто заглатывают воздух с поверхности воды.У некоторых особей помимо жабр есть дополнительные органы дыхания. Так, к примеру, у рыб семейства Anabantidae, к каковым причисляют многих популярных представителей аквариумной ихтиофауны (макраподы, гурами, лялиусы ), обладают особым органом – жаберным лабиринтом. Благодаря ему рыбы имеют возможность поглощать кислород из воздуха. При этом, если это семейство в течении нескольких часов по каким-то причинам не может подняться к поверхности воды, то оно погибает.
Источниками кислорода в аквариумной воде, как и в естественных водоемах, является природный газообмен с окружающим воздухом. Аэрация воды при помощи микрокомпрессоров и помп улучшает этот газообмен в искусственной среде. В природных условиях приходят на помощь волны, пороги, перекаты. Также большое количество кислорода в дневное время поставляют растения, в процессе фотосинтеза. В ночное же время они его поглощают. Количество кислорода, необходимое для жизнедеятельности рыб может варьировать. Зависит оно от температуры воды, размера и вида рыб, а также степени их активности.
Не секрет, что растворимость газов понижается при повышении температуры жидкости. Содержание кислорода в воде, которая контактирует с атмосферным воздухом, как правило, меньше предельной растворимости:
0,7 миллилитров на 100 грамм воды при 15 C;
0,63 миллилитров при 20 C;
0,58 миллилитров при 25 C;
Такого соотношения достаточно для обитателей аквариума. Более того от 0,55 миллилитров до 0,7 миллилитров на 100 грамм воды является оптимальным и благоприятным для большинства видов рыб.
Пищеварительная система
Пищеварительный тракт рыб весьма разнообразен по форме, строению, длине и зависит от типа (хищники или травоядные), вида и среды обитания особей. Однако можно отметить и общие моменты.К пищеварительной системе относятся: рот и ротовая полость, глотка, пищевод, желудок, кишечник (толстая, тонкая и прямая кишка, завершающаяся анусом). Отдельные виды рыб имеют перед анусом клоаку, т.е. полость, в которой окажется прямая кишка, а также протоки половой системы и мочевой.
Ротовое отверстие рыбе необходимо для приема, иногда пережевывания и проглатывания пищи. Слюнных желез нет, но вот вкусовые рецепторы, о которых писалось ранее, имеются. Некоторые виды оснащены языком и зубами. Зубы могут располагаться не только на челюстях, но и на небных костях, глотке и даже языке. Обычно они не имеют корней и по истечению времени заменяются новыми. Служат для захвата и удержания пищи, а также выполняют защитную функцию.
Травоядные, преимущественно, зубов не имеют.
Из ротовой полости пища по пищеводу поступает в желудок, где обрабатывается при помощи желудочного сока, основными компонентами которого являются соляная кислота и пепсин. Однако, желудок есть не у всех особей, к таким относятся: многие бычки, карповые, морской черт и пр. Хищники, преимущественно, имеют этот орган.
Более того у разных видов рыб желудок может отличаться строением, размерами и даже формой: овал, трубки, буква V и пр.
У некоторых растительноядных видов в процессе пищеварения принимают участие симбиотические простейшие и бактерии.
Окончательная обработка пищи осуществляется в кишечнике с помощью секретов, выделяемых печенью и поджелудочной железой. Он начинается с тонкой кишки. В нее впадают протоки поджелудочной и желчный канал, которые доставляют в кишку ферменты и желчь, расщепляющие белки до аминокислот, а жиры - до жирных кислот и глицерина, полисахариды - до сахаров.
Помимо процесса расщепления веществ в кишечнике, благодаря складчатому строению стенок, происходит их всасывание в кровь, интенсивно протекающие в заднем участке.
Заканчивается кишечник анальным отверстием, которое находится обычно в конце туловища, непосредственно перед половым и мочевым отверстием.
В процессе пищеварения у рыб также задействованы железы: желчный пузырь, поджелудочная, печень и протоки.
Нервная система рыбок гораздо проще, нежели у высших позвоночных. Включает она центральную и соединённую с ней вегетативную (симпатическую) и периферическую нервную систему.
ЦНС (Центральная нервная система) включает головной и спинной мозг.
Нервы, ответвляющиеся от головного и спинного мозга к органам, имеют название периферическая нервная система.
Вегетативная нервная система – нервы и ганглии, иннервирующие мышцы кровеносных сосудов сердца и внутренних органов. Ганглии находятся вдоль позвоночника и соединены с внутренними органами и спинномозговыми нервами. Переплетаясь, ганглии объединяют ЦНС с вегетативной. Эти системы взаимозаменяемы и независимы друг от друга.
ЦНС располагается вдоль всего тела: часть ее, которая находится в специальном спинномозговом канале, образованным верхними дугами позвоночника, образует спинной мозг, а просторная передняя доля, окруженная костным или хрящевым черепом - головной мозг.
В головном мозге пять отделов: мозжечок, средний, продолговатый, промежуточный и передний мозг. Серое вещество переднего мозга, в виде полосатых тельцев, находится у основания и в обонятельных долях. В нем происходит анализ информации, которая поступает из органов обоняния. Помимо этого, передний мозг контролирует поведение (стимулирует и участвует в жизненно важных процессах рыбы: икрометание, образование стаи, охрана территории и агрессия) и движение.
От промежуточного мозга ответвляются зрительные нервы, поэтому он несет ответственность за зрение рыбы. К нижней его стороне примыкает гипофиз (питуитарная железа), а эпифиз (пинеальная железа) – к верхней части. Эпифиз и гипофиз – железы внутренней секреции. Также, задействован промежуточный мозг в координации движения и функционировании прочих органов чувств.
У рыб лучше всего развиты мозжечок и средний мозг.
Средний мозг включает самый большой объем. Он имеет форму двух полушарий. Каждая доля – первичный зрительный центр, который обрабатывает сигналы органов вкуса, зрения, восприятия. Здесь же протекает связь со спинным мозгом, мозжечком.
Мозжечок имеет вид маленького бугорка, который сверху примыкает к продолговатому мозгу. Однако встречается он и больших размеров, например, у сомов и мормиуса.
Мозжечок, прежде всего, отвечает за правильную координацию движений и удержание равновесия, а также мышечную работу. Соединен с рецепторами боковой линии и синхронизирует работу иных отделов мозга.
Продолговатый мозг плавно переходит в спинной и состоит из бело-серого вещества. Он регулирует и контролирует работу спинного мозга и вегетативной нервной системы. Также важен для кровеносной, скелетно-мышечной, дыхательной и остальных систем рыб. Повредив эту часть мозга, рыба сразу погибает.
Как и многие другие системы и органы, нервная система обладает рядом отличий в зависимости от того какого вида рыба. Так, например, у особей может различаться уровень формирования долей головного мозга.
Особенности строения представителей класса хрящевые рыбы (скаты и акулы) включают: обонятельные доли и развитый передний мозг. Донные и малоподвижные особи имеют маленький мозжечок и отлично развитый продолговатый и передний отделы мозга, ведь обоняние в их жизни играет важную роль. У рыб быстро плавающих хорошо развит мозжечок, отвечающий за координацию движения и средний мозг за доли зрительные. А вот у глубоководных особей зрительные доли мозга слабые.
Продолжением продолговатого мозга является спинной мозг. Особенностью его является то, что он быстро регенерируется и восстанавливается при повреждении. Внутри его находится серое вещество, белое – снаружи.
Проводником и улавливателем рефлекторных сигналов служит спинной мозг. От него ответвляются спинномозговые нервы, которые иннервируют поверхность тела, мышцы туловища, через внутренние органы и ганглии.
У костистых рыб в спинном мозгу имеется урогипофиз. Его клетки производят гормон, который принимает участие в водном обмене.
Самым известным проявлением работы нервной системы рыб является рефлекс. К примеру, если рыбок кормить на протяжении долгого срока в одном и том же месте, то они будут предпочтительно плавать именно там. Помимо этого, у рыб могут выработаться рефлексы на свет, колебание и температуру воды, запах и вкус, а также форму.
Из этого следует, что при желании, аквариумную рыбку можно надрессировать и выработать у нее определенные поведенческие реакции.
Кровеносная система
Строение сердца рыб также имеет свои отличия в сравнении с земноводными. Оно очень маленькое и слабое. Обычно масса его не превышает и 0,3-2,5%, а среднее значение равно 1% массы тела, в то время как у млекопитающих около 4,6%, у птиц вообще 10-16%.Помимо этого у рыб слабое кровяное давление и низкая частота сокращения сердца: от 17 до 30 ударов в минуту. Однако при низкой температуре оно может уменьшиться до 1-2. Рыбы, переносящие вмерзание в лед в зимнюю пору года, вообще не имеют пульсацию сердца в этот период.
Еще одним отличием в кровеносной системе млекопитающих и рыб, является то, что последние имеют небольшое количество крови. Объясняется это горизонтальным положением жизнедеятельности рыб, а также средой обитания, где сила земного притяжения оказывает влияние на организм гораздо меньше, нежели на воздухе.
Сердце рыб двухкамерное и состоит из одного предсердия и желудочка, артериального конуса и венозной пазухи. У рыбок всего один круг кровообращения, кроме кистёперых и двоякодышащих. Кровь движется по замкнутому кругу.
От желудочка идет брюшная аорта, от которой ответвляются четыре пары доставляющих жаберных артерий. Эти артерии распадаются в свою очередь на капилляры, в которых кровь обогащается кислородом. Окисленная кровь по выводящим жаберным артериям поступает в корни спинной аорты, которая делится на внутреннюю и внешнюю сонные артерии, сливающиеся в спинную аорту, а из нее в предсердие. Таким образом, все ткани корпуса насыщаются максимально обогащенной кислородом кровью.
Эритроциты (красные клетки крови) рыбок содержат гемоглобин. Они связывают в тканях и органах углекислый газ, а в жабрах – кислород. В зависимости от вида рыбы способность гемоглобина в крови может варьировать. Так, например, быстро плавающие особи, живущие в водоемах с хорошим содержанием кислорода, обладают клетками с отличной способностью к вязке кислорода. В отличие от эритроцитов млекопитающих, у рыб они имеют ядро.
Если артериальная кровь обогащена кислородом (O), то окрашена в ярко-алый тон. Венозная кровь, которая насыщена углекислым газом (CO2) и бедна на кислород – темно-вишневая.
Примечательно, что у организма рыбы имеются способности в кроветворении. Большинство органов, таких как: селезенка, почки, жаберный аппарат, слизистая кишечника, эндотелий сосудов и эпителиальный слой сердца, лимфоидный орган, могут создавать кровь.
На данный момент, систем групп крови рыбок отмечено 14.
Загрузка...
