Тема 2. Надкласс Рыбы

Огромное разнообразие видов рыб (около 50% всех современных позвоночных) может быть сгруппировано в несколько экологических типов.

Экологические группы рыб по месту обитания

I. Морские рыбы.

1. Пелагические рыбы (рис.15) Обитают в толще воды, плавают активно, имеют удлиненное тело (акулы, сардины, макрели).

Рис. 15. Тупорылая акула

2. Придонные рыбы (рис.16).Обитают в придонных слоях воды или на дне. Плавают хуже, чем пелагические рыбы, имеют приспособления для пассивной защиты (камбалы, бычки, скаты).

Рис. 16. Скат манта

3. Абиссальные рыбы (рис.17). Обитатели больших глубин, где отсутствует свет, низкая температура, огромное давление, большая соленость, малое количество кислорода. У них отсутствуют глаза, движения их замедлены (удильщик, тифлонус, топорик и другие).

Рис.17.Удильщик

II. Пресноводные рыбы.

1. Рыбы стоячих вод (рис.18)обитают в озерах и прудах (карась, линь, сиг).

Рис.18. Карась

2. Рыбы текучих вод (рис.19) обитают в реках, имеют торпедовидное тело, хорошие плавцы (форель, жерех).

Рис. 19.Форель

3. Общепресноводные рыбы (рис. 20)населяют и стоячие и текучие воды (щука, окунь).

Рис.20.Щука

III. Проходные рыбы.

Период роста проводят в море, а для икрометания уходят в реки(кета, горбуша, семга, осетр, белуга и другие). Только речные угри (рис. 21), наоборот, для икрометания уходят из рек в море.

Рис. 21. Угорь

IV.Полупроходные рыбы.

Обитают в предустьевых опресненных частях морей, а для размножения или зимовок заходят в реки (вобла, лещ, сазан, сом) (рис.22).

Рис. 22.Вобла

Экологические группы рыб по способу добывания пищи.

1. Активные охотники (рейдеры) за стайными или одиночными рыбами среднего или крупного размера. Отличаются высоким развитием органов чувств и сложным поведением (акулы, осетры, тунцы, меч-рыба).

2. Пастбищники-кочевники (номады) питаются планктоном или мелкими нектонными рыбами (акулы планктоноеды, крупные скаты, луна-рыба, сельди, анчоусы).

3. Подкарауливатели-преследователи нападают на добычу стремительным, коротким броском, потом преследуют ее. Имеют стреловидное тело, мощные плавники. Держатся одиночно, часто на определенных индивидуальных участках (щука, панцирная щука, скорпена, барракуда).

4. Подкарауливатели-засадчики бросаются на жертву из укрытия, открывая при этом рот, куда током воды затягивается добыча. Никогда добычу не преследуют. Это обитатели дна, обладающие сплющенным телом, большим ртом, маскирующей окраской, а иногда и своеобразными выростами тела, играющими роль приманки (скат, камбала, сом, каменный окунь, мурена).

5. Бентосоеды питаются различными обитателями дна и его грунта. Живут поодиночке (удильщики, угри, вьюны, химеры) или стаями (сазан, карп). Крупные стаи бентосоедов часто совершают сезонные миграции.

Экологические группы рыб по способу движения

1. Синусоидное движение при помощи боковых колебательных изгибов всего тела. Такие рыбы имеют удлиненное тело, сжатое с боков, удлиненный анальный и небольшой хвостовой плавник. Скорость невысокая. Свойственно рыбам, ведущим донный и придонный образ жизни, а также глубоководным рыбам.

2. Хвостовое движение с помощью частых боковых колебательных движений задней части тела, свойственно большинству рыб. Скорость движения высокая (до 130 км/ч), при быстром движении температура тела может превышать температуру окружающей среды на 8-10 градусов.

3. Волнообразное движение одних плавников свойственно малоподвижным пелагическим и особенно придонным рыбам.

4. Машущие движения грудных плавников служат добавочным движением при медленном плавании. Некоторые рыбы (бычки, скорпены) используют грудные плавники при ползании по дну.

5. Летучие рыбы-сарганы планируют на неподвижных, широко расставленных удлиненных парных плавниках. Начальная скорость полета (около 90 км/ч) создается за счет хвостового движения в воде. Выпрыгивание и полет над водой спасают от хищных рыб.

6. Лоцманирование – передвижение мелких рыб-спутников в слоях воды, увлекаемых быстро плывущей крупной рыбой, лодкой или кораблем.

Надкласс рыбы включает в себя два класса: хрящевые рыбы (акулы, скаты, химеры), обитающие в настоящее время только в морях и костные рыбы, обитающие как в морской, так и в пресной воде.

Рис. 23. Внутреннее строение пресноводной костной рыбы

Тело рыб имеет обтекаемую форму (рис.23). Отделы тела: голова, туловище, хвост. Шея отсутствует. Заостренная голова постепенно переходит в туловище, а туловище после анального отверстия - в хвост. На голове имеется рот, обонятельные ямки, глаза и жабры, которые у костных рыб прикрыты жаберной крышкой. На туловище имеются плавники парные (грудные и брюшные) и непарный – спинной. На хвосте плавники непарные – анальный и хвостовой. Тело рыб покрыто кожей со множеством желез, выделяющих слизь. Слизь уменьшает трение о воду при движении, обладает антисептическими свойствами. Со слизью выделяются воду вещества, несущие информацию о физиологическом и эмоциональном (вещество страха) состоянии особи. В коже образуется чешуя. У хрящевых рыб чешуя образована дентином, покрытым эмалью. У костных рыб такая чешуя сохраняется только на челюстях (зубы), тело покрыто костными пластинками, одна сторона которых погружена в кожу, а другая черепитчато налегает на последующую. Число чешуек в течение жизни рыбы не изменяется, поэтому с увеличением размеров тела чешуйки тоже нарастают по краю. Если у рыбы есть периоды покоя, то на чешуйке образуются кольца, по которым можно узнать ее возраст.

Скелет служит опорой для мышц и защитой для внутренних органов. Опорой тела рыб является хрящевой или костный позвоночник, который тянется от головы до хвостового плавника. Позвоночник образован большим числом позвонков. Каждый позвонок состоит из тела и верхней дуги, заканчивающейся длинным верхним отростком. Верхняя дуга образует позвоночный канал, в котором находится спинной мозг. В туловищном отделе к позвонкам сбоку прикрепляются ребра, защищающие полость тела. Спереди с позвоночником сочленен скелет головы – хрящевой или костный череп. Самая крупная кость костных рыб – жаберная крышка. Скелет плавников образован у хрящевых рыб хрящевыми палочками, а у костных – косточками, погруженными в толщу мускулатуры тела.

Пищеварительная система рыб начинается ротовой полостью, в которой у хищных рыб находятся зубы. Планктоноядные рыбы не имеют зубов. Рот переходит в глотку, где на жаберных дугах имеется ряд косточек – жаберные тычинки – отцеживающие планктон, профильтровывая воду сквозь жаберные щели. Затем отцеженные кормовые организмы через узкий пищевод попадают в желудок. В основном хрящевые рыбы – хищники. У небольшого числа планктоноядных хрящевых рыб на жабрах есть цедильный аппарат из хрящевых пластин, соединяющих отдельные жаберные дуги друг с другом, на них расположены кожные зубцы. У хищных костных рыб жаберные тычинки развернуты в глотку, где образуют «глоточные зубы». Как у всех позвоночных, у рыб отсутствуют ферменты, переваривающие растительную пищу, поэтому у планктоноядных рыб имеются один или несколько слепых отростков кишечника, где живут кишечные симбионты, переваривающие клетчатку. Из пищеварительных желез урыб есть печень и поджелудочная железа. Кишечник прямой, короткий. Питательные вещества черезстенку тонкой кишки всасываются. Для увеличения всасывающей поверхности у хрящевых рыб есть вырост стенки кишечника, свернутый в виде спирали, расположенной внутри кишечной трубки. Непереваренные остатки поступают в заднюю кишку и выбрасывются наружу. У хрящевых рыб (рис.24) задняя кишка открывается в клоаку.

Рис. 24. Внешнее и внутреннее строение хрящевой рыбы

В процессе дыхания рыб вода всасывается в рот, проходит через жаберные щели, омывает жаберные лепестки и выходит наружу из-под жаберной крышки. На жаберных лепестках происходит газообмен. Жаберные лепестки, как и жаберные тычинки, крепятся на костях жаберной дуги и закрыты жаберной костью. У хрящевых рыб между жабрами есть перегородки, укрепленные хрящом, в сторону каждой жабры направлен кожистый вырост, закрывающий ее.

Плавательный пузырь является выростом передней части кишечника и расположен вдоль позвоночника. Он наполнен газами. В стенках пузыря находятся капилляры. Протекающая по ним кровь либо поглощает из пузыря либо выделяет в него газ. Плотность рыбы при этом изменяется, что облегчает перемещение па глубине. Кроме гидростатической, плавательный пузырь может выполнять дыхательные и звукообразовательные функции, а также играть роль резонатора и преобразователя звуковых волн. Плавательный пузырь отсутствует у хрящевых рыб.

Кровеносная система включает артерии, по которым кровь выходит из сердца и вены, приносящие кровь к сердцу. Сердце двухкамерное, состоящее из предсердия и желудочка. Брюшная аорта начинается артериальным конусом, содержащим клапаны, препятствующие оттоку крови из аорты при расслаблении сердечной мышцы. Вена, перед вхождением в предсердие образует венозный синус – расширение, содержащее клапаны, препятствующие оттоку крови из сердца, при его сокращении. Брюшная аорта направляется к жабрам, от аорты отходят более мелкие сосуды, несущие насыщенную углекислым газом венозную кровь к жабрам. В них кровь освобождается от углекислого газа и насыщается кислородом, образуется артериальная кровь. Она омывает мозг, собирается в спинную аорту, которая разветвляется в различных органах на капилляры. В тканях она отдает питательные вещества и кислород. Венозная кровь собирается в вены и по ним попадает в предсердие. Кровообращение замкнутое, состоит из одного круга.

Выделительная система у пресноводных костных рыб представлена туловищными почками, образующаяся в них сильно обводненная моча по мочеточникам через мочевой пузырь выделяется наружу. У морских костных рыб почки значительно редуцированы. Продукты распада белка и одновалентные соли выделяются через жабры. У хрящевых рыб имеются почки и мочевой пузырь, через мочеточники открывающийся в клоаку.

Центральная нервная система имеет вид трубки. Передняя часть ее видоизменена в головной мозг, состоящий из пяти отделов: передний, средний, промежуточный, продолговатый и мозжечок. Наиболее развиты средний мозг и мозжечок. Органы чувств представлены органами зрения (глаза), слуха (внутреннее ухо), обоняния (обонятельные ямки), осязания, вкуса, а также специфическим органом рыб – боковой линией. Этот орган имеет вид трубки, залегающей под кожей на боках рыбы. Трубка выстлана чувствительными клетками и сообщается рядом отверстий с внешней средой, таким образом она воспринимает давление и направление тока воды.

Большинство рыб раздельнополы. У самки в полости тела находятся яичники, в которых развиваются яйцеклетки. У самцов - пара семенников. У большинства костных рыб оплодотворение внешнее, но есть рыбы с внутренним оплодотворением, яйцеживорождением и живорождением. У хрящевых рыб оплодотворение только внутреннее. Многие акулы и скаты откладывают яйца, покрытые роговой оболочкой. У катрана, морской лисицы, сельдевой и тигровой акулы имеется яйцеживорождение, при котором яйца вынашиваются самкой в яйцеводах. У некоторых акул и скатов имеется живорождение, когда между зародышем и материнским организмом устанавливается тесная связь. У большинства рыб есть различные формы заботы о потомстве.

Из оплодотворенного яйца (икринки) развивается сначала личинка, не имеющая рта, питающаяся за счет питательных веществ желточного мешка. У личинки развиты наружные жабры. Постепенно они подбираются под жаберную крышку, прорывается рот и личинка превращается в малька – детеныша рыбы.