ТЕМА 1.

Плавники риб. Органи дихання, зору та слуху.

ПЛАВНИКИ РЫБ

Плавники являются характерной особенностью строения рыб. Они подразделяются на парные, соответствующие конечностям высших позвоночных, и непарные, или вертикальные.

К парным относятся грудные и брюшные плавники. Непарные состоят из спинного (от одного до трех), хвостового и анальных (одного или двух). У лососевых, хариусовых и других рыб на спине имеется жировой плавник, а у скумбрии, тунца, сайры позади спинного и анального плавников имеются маленькие добавочные плавнички. Положение плавников на теле, их форма, размеры, строение и функции весьма разнообразны. Рыбы используют плавники для передвижения, маневрирования и сохранения равновесия. В продвижении вперед основную роль у большинства рыб играет хвостовой плавник. Он выполняет работу наиболее совершенного с поворотными лопастями гребного винта и стабилизирует движение. Спинные и анальные плавники являются своеобразными килями для придания телу рыбы нужного устойчивого положения.

Два комплекта парных плавников служат для равновесия, торможения и управления.

Грудные плавники располагаются, как правило, позади жаберных отверстий. Форма грудных плавников связана с формой хвостового: они закруглены у рыб, которые имеют округлый хвост. У хороших пловцов грудные плавники заострены. Особенно сильно развиты грудные плавники у летающих рыб. Благодаря высокой скорости передвижения и ударам хвостового плавника летучие рыбы выскакивают из воды и парят на крыловидных грудных плавниках, покрывая по воздуху расстояние до 100-150 м. Такие полеты помогают им скрыться от преследования хищников.

Грудные плавники у морского чёрта имеют членистое мясистое основание. Опираясь на них, морской чёрт передвигается по дну скачками, как на ногах.

Местоположение брюшных плавников у разных рыб неодинаково. У низко организованных (акул, сельдей, карповых) они находятся на брюхе. У более высокоорганизованных брюшные плавники смещаются вперед, занимая положение под грудными (окунь, скумбрия, кефаль). У тресковых брюшные плавники находятся впереди грудных.

У бычков брюшные плавники срослись в воронкообразную присоску.

В еще более удивительное приспособление видоизменились брюшные плавники у пинагора. Их присоска держит рыбу так прочно, что ее трудно оторвать от камня.

Из непарных плавников особое внимание заслуживает хвостовой, полное отсутствие которого наблюдается очень редко (скаты хвостоколы). По форме и расположению относительно конца позвоночника различают несколько типов хвостовых плавников: асимметричный (гетероцеркальный) - у акул, осетровых и др.; ложносимметричный (гомоцеркальный) - у большинства костистых рыб.

Форма хвостового плавника тесно связана с образом жизни ры6 и особенно со способностью плавания. Хорошими пловцами являются рыбы с полулунным, вилообразным и выемчатым хвостами. Менее подвижные рыбы имеют усеченный закругленный хвостовой плавник. У парусников он очень большой (длиной до 1,5 м), они пользуются им как парусом, выставляя его над поверхностью воды. У колючеперых рыб лучи спинного плавника представляют собой сильные колючки, нередко снабженные ядовитыми железами.

Своеобразное превращение наблюдается у рыбы-прилипалы. Спинной плавник у нее перемещается на голову и превращается в присасывательный диск, с помощью которого она прикрепляется к акулам, китам, кораблям. У удилыциков спинной плавник смещается на морду и вытягивается в длинную нить, служащую приманкой для добычи.

Средой обитания рыб являются всевозможные водоемы нашей планеты: пруды, озера, реки, моря и океаны.

Рыбы занимают очень обширные территории, во всяком случае, площадь океана превышает 70% земной поверхности. Добавьте к этому то, что наиболее глубокие впадины уходит в океанскую глубь на 11 тысяч метров и станет понятно, какими пространствами владеют рыбы.

Жизнь в воде отличаются крайним многообразием, которое не могло не повлиять на облик рыб, и привело к тому, что форма их тел разнообразна, как и сама подводная жизнь.

На голове у рыб расположены жаберные крылышки, губы и рот, ноздри и глаза. Голова переходит в туловище очень плавно. Начиная от жаберных крылышек и до анального плавника находится туловище, которое заканчивается хвостом.

В качестве органов передвижения рыбам служат плавники. По сути, они представляют собой кожные выросты, которые опираются на костные плавниковые лучи. Наиболее важным для рыб является хвостовой плавник. По бокам туловища, в нижней его части расположены парные брюшные и грудные плавники, которые соответствуют задним и передним конечностям обитающих на земле позвоночных животных. У разных видов рыб парные плавники могут быть расположены по-разному. В верхней части тела рыбы находится спинной плавник, а внизу, рядом с хвостом – анальный. Причем важно отметить, что количество анальных и спинных плавников у рыб может варьироваться.

У большинства рыб по бокам тела расположен орган, который воспринимает течение воды и который называется «боковой линией». Благодаря оному, даже слепая рыба способна ловить движущуюся добычу не натыкаясь при этом на препятствия. Видимая часть боковой линии состоит из имеющих отверстия чешуек.

Через эти отверстия в тянущийся вдоль туловища канал проникает вода, где ее воспринимают проходящие по каналу окончания нервных клеток. Боковая линия у рыб может быть сплошной, прерывистой или отсутствовать вовсе.

Функции плавников у рыб

Благодаря наличию плавников, рыбы способны перемещаться и удерживать равновесие в воде. Если рыба будет лишена плавников, она просто перевернется брюхом вверх, поскольку центр тяжести рыбы расположен в ее спинной части.

Спинной и анальный плавники обеспечивают рыбам устойчивое положение тела, а хвостовой плавник почти у всех рыб является своеобразным движителем.

Что касается парных плавников (брюшных и грудных), то они выполняют в основном стабилизирующую функцию, поскольку обеспечивают во время неподвижности рыбы равновесное положение тела. С помощью этих плавников рыба может принять нужное ей положение тела. Кроме этого они являются несущими плоскостями во время движения рыбы, и выполняют функцию руля. Что до грудных плавников, то это своеобразные маленький моторчик, с помощью которого рыба перемещается во время медленного плавания. Брюшные плавники в основном используются для поддержания равновесия.

Форма тела у рыб

Для рыб характерна обтекаемая форма тела. Это является следствием ее образа жизни и среды обитания. Например, у тех рыб, которые приспособлены к длительному и быстрому плаванию в водной толще (например, лосось, треска, сельдь, макрель или тунец) форма тела похожа на торпеду. Хищники, которые практикуют молниеносные броски на очень короткие расстояния (например, сайра, сарган, таймень или ) форма тела стреловидная.

Некоторые виды рыб, которые приспособлены к продолжительному залеганию на дне, такие как камбала или скат, имеют тело плоской формы. Отдельные виды рыб и вовсе имеют причудливые формы тела, которая может напоминать шахматного коня, как это можно увидеть у , чья голова расположена перпендикулярно по отношению к оси тела.

Морской конек населяет практически все морские воды Земли. Его тело как у насекомого заключено панцирь, хвост цепкий как у обезьяны, глаза способны вращаться как у хамелеона, и дополняет картину сумка, наподобие той, какую имеет кенгуру. И хотя эта странная рыбка и может плавать, сохраняя вертикальное положение тела, используя для этого колебания спинного плавника, пловец из нее все-таки никудышный. Свое трубчатое рыльце морской конек использует как «охотничью пипетку»: когда поблизости показывается добыча, конек резко раздувает щеки и втягивает добычу в рот с расстояния в 3-4 сантиметра.

Самой маленькой рыбкой считается филлипинский бычок Пандаку. Длина оного составляет около семи миллиметров. Было даже такое, что модницы носили этого бычка в своих ушах, используя для этого сделанные из хрусталя серьги-аквариумы.

А вот самой большой рыбой является , длина тела которой порой составляет около пятнадцати метров.

Дополнительные органы у рыб

У рыб некоторых видов, таких как сом или карп, вокруг рта можно увидеть усики. Эти органы выполняют осязательную функцию и используются, также, для определения вкусовых качеств пищи. Многие глубоководные рыбы, такие как фотоблефарон, анчоус, рыбы-топорики и имеют светящиеся органы.

На чешуе у рыб иногда можно встретить защитные шипы, которые могут находиться в разных частях тела. К примеру, тело рыбы-ежа покрыто шипами практически сплошь. Отдельные виды рыб, такие как бородавчатка, морской дракон и , обладают специальными органами нападения и защиты – ядовитыми железами, которые расположены у основания плавниковых лучей и основания шипов.

Покровы тела у рыб

С наружной стороны кожа рыб покрыта тонкими полупрозрачными пластинами – чешуей. Концы чешуи налегают друг на друга, располагаясь подобно черепице. С одной стороны это обеспечивает животному прочную защиту, а с другой – не мешает свободному движению в воде. Образована чешуя специальными клетками кожи. Размер чешуи может быть разным: у она практически микроскопическая, тогда как у индийского усача она составляет несколько сантиметров в диаметре. Чешуя отличается большим разнообразием, как по своей прочности, так и по количеству, составу и ряду других характеристик.

В коже у рыб залегают хроматофоры (пигментные клетки), при расширении которых, пигментные зерна растекаются на значительное пространство, делая окраску тела ярче. Если же хроматофоры сократятся, то пигментные зерна скопятся в центре и большая часть клетки останется неокрашенной, благодаря чему тело рыбы станет бледнее. Когда внутри хроматофоров равномерно распределены пигментные зерна всех цветов, рыба обладает яркой раскраской, а если они собраны в центрах клеток, рыба будет настолько бесцветной, что может даже казаться прозрачной.

Если же по хроматофорам распределены только желтые пигментные зерна, рыба изменит свою окраску на светло-желтую. Все разнообразие окраски рыб, определяется хроматофорами. Особенно это типично для тропических вод. Кроме этого в коже рыб располагаются органы, которые воспринимают химический состав и температуру воды.

Из всего вышесказанного становится ясно, что кожа у рыб выполняет сразу множество функций, среди которых и наружная защита, и защита от механических повреждений, и связь с внешней средой, и коммуникация с сородичами, и облегчение скольжения.

Роль окраски у рыб

У пелагических рыб зачастую имеется темная спинка и брюшко светлого оттенка, например, как у представительницы семейства тресковых рыбы абадехо. У многих рыб обитающих в средних и верхних слоях воды окраска верхней части тела значительно темнее, чем нижней части. Если посмотреть на таких рыб снизу, то ее светлое брюшко не будет выделяться на просвечивающем сквозь толщу воды светлом фоне неба, что маскирует рыбу от подстерегающих ее морских хищников. Точно так же, при взгляде сверху, ее темная спинка сливается с темным фоном морского дна, что защищает не только от хищных морских животных, но и от различных птиц-рыболовов.

Если проанализировать окраску рыб, то можно будет заметить, как с ее помощью происходят подражание и маскировка прочим организмам. Благодаря этому рыба демонстрирует опасность или несъедобность, а также подает сигналы другим рыбам. В брачный период, многие виды рыб склонны приобретать очень яркую окраску, тогда как в остальное время они стараются слиться с окружающей средой или имитировать совершенно другое животное. Нередко такую цветовую маскировку дополняет и форма рыбы.

Внутреннее строение рыб

Костно-мышечная система рыб, как и у наземных животных, состоит из мышц и скелета. В основе скелета лежит состоящий из отдельных позвонков позвоночник и череп. У каждого позвонка имеется утолщенная часть, которая называется телом позвонка, а также нижние и верхние дуги. Вместе, верхние дуги образуют канал, в котором и находится спинной мозг, который защищается от травм дугами. В верхнем направлении от дуг отходят длинные остистые отростки. В туловищной части нижние дуги разомкнуты. В хвостовой части позвоночника нижние дуги образуют канал, внутри которого проходят кровеносные сосуды. Ребра примыкают к боковым отросткам позвонков и выполняют целый ряд функций, в первую очередь защиту внутренних органов, и создание необходимой опоры для мускулатуры туловища. Наиболее мощная мускулатура у рыб находится в области хвоста и спины.

Скелет рыбы включает в себя кости и костные лучи как парных, так и непарных плавников. У непарных плавников скелет состоит из множества крепленных в толще мускулатуры удлиненных косточек. В брюшном поясе находится единая кость. У свободного брюшного плавника скелет состоит из множества длинных косточек.

В скелет головы входит и небольшая черепная коробка. Кости черепа служат защитой для головного мозга, но большую часть скелета головы занимают кости верхних и нижних челюстей, кости жаберного аппарата и глазниц. Говоря о жаберном аппарате, можно отметить в первую очередь жаберные крышки крупного размера. Если жаберные крышки немного приподнять, то под ними можно будет увидеть парные жаберные дуги: левые и правые. На этих дугах размещены жабры.

Что касается мышц, то в головной части их немного они расположены по большей части в районе жаберных крышек, на затылке и челюстях.

К скелетным костям прикрепляются обеспечивающие своей работой движение мышцы. Основная часть мышц равномерно расположена в спинной части тела животного. Наиболее развитыми являются мышцы двигающие хвост.

Функции костно-мышечной системы в организме рыб самые различные. Скелет служит защитой для внутренних органов, костные плавниковые лучи защищают рыбу от соперников и хищников, а весь скелет в сочетании с мышцами позволяет этому обитателю вод двигаться и защищаться от столкновений и ударов.

Пищеварительная система у рыб

Начинается пищеварительная система крупным ртом, который расположен в передней части головы и вооружен челюстями. Имеются крупные мелкие зубы. Позади ротовой полости находится полость глотки, в которой можно увидеть жаберные щели, которые разделены межжаберными перегородками, на которых расположены жабры. Снаружи жабры прикрываются жаберными крышками. Далее находится пищевод, за которым следует достаточно объемистый желудок. За ним расположена кишка.

Желудок и кишка, используя действие пищеварительных соков, переваривают пищу, причем в желудке действует желудочный сок, а в кишечнике сразу несколько соков, которые выделяют железы стенок кишечника, а также стенки поджелудочной железы. Также участвует в этом процессе и поступающая из печени и желчного пузыря желчь. Переваренная в кишечнике вода и пища всасываются в кровь, а непереваренные остатки через анальное отверстие выбрасываются наружу.

Особым органом, который имеется только у костных рыб, являются плавательный пузырь, который находится под позвоночником в полости тела. Плавательный пузырь возникает в ходе эмбрионального развития в качестве спинного выроста кишечной трубки. Чтобы пузырь был заполнен воздухом, только что появившиеся на свет малек всплывает на поверхность воды и заглатывает воздух в свой пищевод. Спустя некоторое время связь между пищеводом и плавательным пузырем прерывается.

Представляет интерес, то, что некоторые рыбы используют плавательный пузырь в качестве средства, с помощью которого они усиливают издаваемые ими звуки. Правда у некоторых рыб, плавательный пузырь отсутствует. Обычно это те рыбы, которые обитают на дне, а также те, для которых характерны вертикальные быстрые перемещения.

Благодаря плавательному пузырю, рыба не тонет под своей тяжестью. Состоит этот орган из одной или из двух камер и заполняется смесью газов, которая по своему составу близка к воздуху. Объем содержащихся в плавательном пузыре газов может изменяться при поглощении выделении оных через кровеносные сосуды стенок плавательного пузыря, а также при заглатывании воздуха. Таким образом, удельный вес рыбы и объем ее тела и может изменяться в ту или иную сторону. Плавательный пузырь обеспечивает рыбе равновесие между массой ее тела и действующей на нее на определенной глубине выталкивающей силой.

Жаберный аппарат у рыб

В качестве скелетной опоры жаберного аппарата, рыбам служат четыре пары расположенных в вертикальной плоскости жаберных дуг, к которым прикрепляются жаберные пластины. Состоят они из похожих на бахрому жаберных лепестков.

Внутри жаберных лепестков проходят кровеносные сосуды, которые разветвляются на капилляры. Через стенки капилляров происходит газообмен: из воды поглощается кислород, и обратно выделяется углекислый газ. Благодаря сокращению мускулатуры глотки, а также благодаря движениям жаберных крышек, вода продвигается между жаберных лепестков, которые обладают жаберными тычинками, которые оберегают нежные мягкие жабры от засорения оных частичками пищи.

Кровеносная система у рыб

Схематично, кровеносная система рыб может быть изображена как состоящий из сосудов замкнутый круг. Главным органом этой системы является двухкамерное, состоящее из предсердия и желудочка сердце, которое обеспечивает циркуляцию крови по организму животного. Перемещаясь по сосудам, кровь обеспечивает газообмен, а также перенос питательных веществ в организме, и некоторых других веществ.

У рыб кровеносная система включает один круг кровообращения. Сердце направляет кровь в жабры, где она обогащается кислородом. Такая насыщенная кислородом кровь называется артериальной, и разносится по телу, распространяя кислород по клеткам. Одновременно с этим она насыщается углекислым газом (иными словами становится венозной) после чего кровь возвращается обратно в сердце. Следует напомнить, что у всех позвоночных, отходящие от сердца сосуды называются артериями, тогда как возвращающиеся к нему — венами.

Органы выделения у рыб ответственны за выведение из организма конечных продуктов обмена веществ, фильтрацию крови и выведение из организма воды. Представлены они парными почками, которые расположены вдоль позвоночника мочеточниками. Некоторые рыбы обладают мочевым пузырем.

В почках происходит извлечение из кровеносных сосудов лишней жидкости, вредных продуктов обмена и солей. По мочеточникам моча поступает в мочевой пузырь, откуда ударяется наружу. Во вне мочевыделительный канал открывается отверстием, которое расположено чуть позади анального отверстия.

Через эти органы рыба удаляет избыток солей, воды и вредных для организма продуктов обмена веществ.

Обмен веществ у рыб

Обменом веществ называется совокупность происходящих в организме химических процессов. Основой обмена веществ у любого организма является построение органических веществ и их распад. Когда в организм рыбы вместе с пищей поступают сложные органические вещества, они в процессе переваривания преобразовываются в менее сложные, которые, всасываясь в кровь, разносятся по клеткам организма. Там из них образуются требующиеся организму белки, углеводы и жиры. Конечно же, на это затрачивается выделяющаяся при дыхании энергия. Одновременно с этим множество веществ в клетках распадаются на мочевину, углекислый газ и воду. Следовательно, обмен веществ представляет собой совокупность процесса построения и распада веществ.

Интенсивность, с которой происходит обмен веществ в организме рыбы, зависит от температуры ее тела. Поскольку рыбы являются животными с переменной температурой тела, то есть холоднокровными, то и температура их тел находится в непосредственной близости к температуре окружающей среды. Как правило, температура тела рыб не превышает температуру окружающей среды более чем на один градус. Правда у некоторых рыб, например у тунцовых разница может составлять около десяти градусов.

Нервная система рыб

За слаженность работы всех органов и систем организма отвечает нервная система. Также она обеспечивает реакцию организма на те или иные изменения в окружающей среде. Состоит она из центральной нервной системы (спинного и головного мозга) и периферической нервной системы (отходящих от головного и спинного мозга ответвлений). Состоит головной мозг рыбы из пяти отделов: переднего, который включает зрительные доли, среднего, промежуточного, мозжечка и продолговатого мозга. У всех ведущих активный образ жизни пелагических рыб, мозжечок и зрительные доли достаточно крупные, поскольку им нужна тонкая координация и хорошее зрение. Продолговатый мозг у рыб переходит в спинной мозг, заканчивающийся в хвостовом отделе позвоночника.

С помощью нервной системы организм рыбы отвечает на раздражения. Данные реакции называются рефлексами, которые можно поделить на условные рефлексы и безусловные. Последние еще называют врожденными рефлексами. Безусловные рефлексы у всех относящихся к одному виду животных проявляются одинаково, тогда как условные рефлексы индивидуальны и вырабатываются в течение жизни конкретной рыбы.

Органы чувств у рыб

Органы чувств рыб развиты очень хорошо. Глаза способны четко распознавать предметы на близком расстоянии и различать цвета. Звуки рыбы воспринимают через расположенное внутри черепа внутреннее ухо, а через ноздри распознают запахи. В полости рта, коже губ и усиков, расположены органы вкуса, которые позволяют рыбам различать соленое, кислое и сладкое. Боковая же линия благодаря расположенным в ней чувствительным клеткам чутко реагирует на изменение в давлении воды и передает в головной мозг соответствующие сигналы.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter .

Плавники рыб бывают парные и непарные. К парным принадлежат грудные Р (pinna pectoralis) и брюшные V (pinna ventralis); к непарным – спинной D (pinna dorsalis), анальный А (pinna analis) и хвостовой С (pinna caudalis). Наружный скелет плавников костистых рыб состоит из лучей, которые могут быть ветвистыми и неветвистыми . Верхняя часть ветвистых лучей разделена на отдельные лучики и имеет вид кисточки (ветвистая). Они мягкие и расположены ближе к каудальному концу плавника. Неветвистые лучи лежат ближе к переднему краю плавника и могут быть разделены на две группы: членистые и нечленистые (колючие). Членистые лучи разделены по длине на отдельные членики, они мягкие и могут гнуться. Нечленистые – твердые, с острой вершиной, жесткие, могут быть гладкими и зазубренными (рис. 10).

Рисунок 10 – Лучи плавников:

1 – неветвистый членистый; 2 – ветвистый; 3 – колючий гладкий; 4 – колючий зазубренный.

Число ветвистых и неветвистых лучей в плавниках, особенно в непарных, – важный систематический признак. Лучи просчитываются, и число их записывается. Нечленистые (колючие) обозначаются римскими цифрами, ветвистые – арабскими. На основании просчета лучей составляется формула плавника. Так, судак имеет два спинных плавника. В первом из них 13-15 колючих лучей (у разных особей), во втором 1-3 колючки и 19-23 ветвистых луча. Формула спинного плавника судака имеет следующий вид: D XIII-XV, I-III 19-23. В анальном плавнике судака число колючих лучей I-III, ветвистых 11-14. Формула анального плавника судака выглядит так: А II-III 11-14.

Парные плавники. Эти плавники есть у всех настоящих рыб. Отсутствие их, например, у муреновых (Muraenidae) – явление вторичное, результат поздней утраты. Круглоротые (Cyclostomata) не имеют парных плавников. Это явление первичное.

Грудные плавники находятся позади жаберных щелей рыб. У акул и осетровых грудные плавники располагаются в горизонтальной плоскости и малоподвижны. У этих рыб выпуклая поверхность спины и уплощенная брюшная сторона тела придают им сходство с профилем крыла самолета и при движении создают подъемную силу. Подобная асимметричность корпуса вызывает появление вращательного момента, стремящегося повернуть, голову рыбы вниз. Грудные плавники и рострум акул и осетровых рыб в функциональном отношении составляют единую систему: направленные под небольшим (8-10°) углом к движению они создают добавочную подъемную силу и нейтрализуют действие вращательного момента (рис. 11). Если акуле удалить грудные плавники, она будет поднимать голову вверх, чтобы удержать тело в горизонтальном положении. У осетровых рыб удаление грудных плавников ничем не компенсируется из-за плохой гибкости тела в вертикальном направлении, которой мешают жучки, поэтому при ампутации грудных плавников рыба опускается на дно и не может подняться. Так как грудные плавники и рострум у акул и у осетровых рыб функционально связаны, сильное развитие рострума, как правило, сопровождается уменьшением размеров грудных плавников и удалением их от передней части тела. Это хорошо заметно у акулы-молота (Sphyrna) и пилоносной акулы (Pristiophorus), рострум которых развит сильно, а грудные плавники невелики, тогда как у морской лисицы (Alopiias) и синей акулы (Prionace) грудные плавники развиты хорошо, а рострум небольшой.

Рисунок 11 – Схема вертикальных сил, возникающих при поступательном движении акулы или осетровой рыбы в направлении продольной оси тела:

1 – центр тяжести; 2 – центр динамического давления; 3 – сила остаточной массы; V 0 – подъемная сила, создаваемая корпусом; V р – подъемная сила, создаваемая грудными плавниками; V r – подъемная сила, создаваемая рострумом; V v – подъемная сила, создаваемая брюшными плавниками; V с – подъемная сила, создаваемая хвостовым плавником; Изогнутые стрелки показывают действие вращательного момента.

Грудные плавники костистых рыб в отличие от плавников акул и осетровых расположены вертикально и могут совершать гребные движения вперед и назад. Основная функция грудных плавников костистых рыб – движители малого хода, позволяющие точно маневрировать при поисках корма. Грудные плавники вместе с брюшными и хвостовым позволяют сохранять равновесие рыбе при неподвижности. Грудные плавники у скатов, равномерно окаймляющие их тело, выполняют функцию главных движителей при плавании.

Грудные плавники у рыб очень разнообразны как по форме, так и по размерам (рис. 12). У летучих рыб длина лучей может составлять до 81 % длины тела, что позволяет

Рисунок 12 – Формы грудных плавников рыб:

1 – летучая рыба; 2 – окунь-ползун; 3 – килебрюшка; 4 – кузовок; 5 – морской петух; 6 – морской черт.

рыбам парить в воздухе. У пресноводных рыб килебрюшек из семейства Харациновые увеличенные грудные плавники позволяют рыбе совершать полет, напоминающий полет птиц. У морских петухов (Trigla) первые три луча грудных плавников превратились в пальцевидные выросты, опираясь на которые рыба может передвигаться по дну. У представителей отряда Удильщикообразные (Lophiiformes) грудные плавники с мясистыми основаниями также приспособлены к передвижению по грунту и быстрому закапыванию в него. Передвижение по твердому субстрату с помощью грудных плавников сделало эти плавники очень подвижными. При передвижении по грунту удильщиковые могут опираться как на грудные, так и на брюшные плавники. У сомов рода Clarias и морских собачек рода Blennius грудные плавники служат дополнительными опорами при змеевидных движениях тела во время перемещения по дну. Своеобразно устроены грудные плавники прыгуновых (Periophthalmidae). Их основания снабжены специальной мускулатурой, позволяющей совершать движения плавника вперед и назад, и имеют изгиб, напоминающий локтевой сустав; под углом к основанию находится сам плавник. Обитая на прибрежных отмелях, прыгуновые с помощью грудных плавников способны не только перемещаться по суше, но и подниматься вверх по стеблям растений, используя при этом хвостовой плавник, которым они обхватывают стебель. С помощью грудных плавников перемещаются по суше и рыбы-ползуны (Anabas). Отталкиваясь хвостом и цепляясь грудными плавниками и шипами жаберной крышки за стебли растений, эти рыбы способны путешествовать от водоема к водоему, проползая сотни метров. У таких придонных, рыб, как каменные окуни (Serranidae), колюшковые (Gasterosteidae), и губановые (Labridae), грудные плавники обычно широкие, закругленные, веерообразные. При их работе волны ундуляции движутся вертикально вниз, рыба оказывается как бы подвешенной в толще воды и может подниматься вверх подобно вертолету. Рыбы отряда Иглобрюхообразные (Tetraodontiformes), морские иглы (Syngnathidae) и коньки (Hyppocampus), имеющие малые жаберные щели (жаберная крышка скрыта под кожей), могут совершать грудными плавниками круговые движения, создавая отток воды от жабр. При ампутации грудных плавников эти рыбы задыхаются.

Брюшные плавники выполняют главным образом функцию равновесия и поэтому, как правило, располагаются вблизи центра тяжести тела рыбы. Их положение меняется с изменением центра тяжести (рис. 13). У низкоорганизованных рыб (сельдеобразные, карпообразные) брюшные плавники расположены на брюхе за грудными плавниками, занимая абдоминальное положение. Центр тяжести этих рыб находится на брюхе, что связано с некомпактным положением внутренних органов, занимающих большую полость. У высокоорганизованных рыб брюшные плавники находятся в передней части тела. Такое положение брюшных плавников называется торакальным и характерно преимущественно для большинства окунеобразных рыб.

Брюшные плавники могут располагаться впереди грудных – на горле. Такое расположение называется югулярным , и характерно оно для большеголовых рыб с компактным расположением внутренних органов. Югулярное положение брюшных плавников свойственно всем рыбам отряда Трескообразные, а также большеголовым рыбам отряда Окунеобразные: звездочетовым (Uranoscopidae), нототениевым (Nototheniidae), собачковым (Blenniidae) и др. Брюшные плавники отсутствуют у рыб с угревидной и лентовидной формой тела. У ошибневидных (Ophidioidei) рыб, имеющих лентовидно-угревидную форму тела, брюшные плавники находятся на подбородке и выполняют функцию органов осязания.

Рисунок 13 – Положение брюшных плавников:

1 – абдоминальное; 2 – торакальное; 3 – югулярное.

Брюшные плавники могут видоизменяться. С помощью их некоторые рыбы прикрепляются к грунту (рис. 14), образуя либо присасывательную воронку (бычковые), либо присасывательный диск (пинагоровые, слизняковые). Видоизмененные в колючки брюшные плавники колюшковых несут защитную функцию, а у спинорогов брюшные плавники имеют вид колючего шипа и вместе с колючим лучом спинного плавника являются органом защиты. У самцов хрящевых рыб последние лучи брюшных плавников преобразованы в птеригоподии – совокупительные органы. У акул и осетровых брюшные плавники, как и грудные, выполняют функцию несущих плоскостей, однако их роль при этом меньше, чем грудных, так как они служат для увеличения подъемной силы.

Рисунок 14 – Видоизменение брюшных плавников:

1 – присасывательная воронка у бычковых; 2 – присасывательный диск у слизняка.



Все плавники у рыб подразделяются на парные, которые соответствут конечностям высших позвоночных животных, а также непарные. К парным плавникам относятся грудные (Р - pinna pectoralis) и брюшные (V - рinna ventralis). К непарным плавникам относятся спинной (D - p. dorsalis); анальный (А - р. analis) и хвостовой (С - р. caudalis).

У ряда рыб (лососевые, харациновые, косатковые и др.) позади спинного плавника имеется жировой плавник, он лишен плавниковых лучей (p.adiposa).

Грудные плавники обычны у костных рыб, в то время как у муреновых и некоторых других, они отсутствуют. Миноги и миксины полностью лишены грудных и брюшных плавников. У скатов грудные плавники сильно увеличены и выполняют основную роль как органы их движения. Особенно сильно грудные плавники развились у летающих рыб. Три луча грудного плавника у морского петуха выполняют роль ног при ползании по грунту.

Брюшные плавники могут занимать различное положение. Абдоминальное положение – они находятся примерно на середине брюшка (акулы, сельдеобразные,карпообразные) При торакальном положении они смещены к передней часть тела (окунеобразные) . Югулярное положение, плавники расположены впереди грудных и на горле (тресковые) .

У некоторых рыб брюшные плавники превращены в колючки (колюшка) или в присоску (пиногора) . У самцов акул и скатов задние лучи брюшных плавников в процессе эволюции преобразовались в совокупительные органы. Они полностью отсутствуют у угрей, зубатковых и др.

Может быть различное количество спинных плавников. У сельдеобразных и карпообразных он один, кефалеобразные и окунеобразные – два, у трескообразных - три. Расположение их может быть различно. У щуки он смещен далеко назад, у сельдеобразных, карпообразных - на середине тела, у окуня и трески - поближе к голове. Самый длинный и высокий спинной плавник у рыбы парусника У камбалы он имеет вид длинной ленты, идущей вдоль всей спины и одновременно с почти таким же анальным, является их основным органом движения. У скумбрии, тунца и сайры – есть маленькие добавочные плавнички позади спинного и анального плавников.

Отдельные лучи спинного плавника иногда вытягиваются в длинные нити, а у морского черта первый луч спинного плавника смещен на морду и преобразовался в своеобразную удочку, как и у глубоководного удильщика. Первый спинной плавник у рыбы-прилипалы также сместился на голову и превратился в настоящую присоску. Спинной плавник у малоподвижных придонных видов рыб слабо развит (сомы) или отсутствует (скаты, электрический угорь) .

Хвостовой плавник:
1) изобатный–верхняя и нижняя лопасти одинаковые (тунцы, скумбрии) ;
2) гипобатный–удлинена нижняя лопасть (летучие рыбы) ;
3) эпибатный–удлинена верхняя лопасть (акулы, осетровые) .

Типы хвостовых плавников: вильчатый (сельди) , выемчатый (лосось) , усеченный (треска) , округлый (налим, бычки) , полулунный (тунцы, скумбрии) , заостренный (бельдюга) .

За плавниками с самого начала закрепилась функция движения и сохранения равновесия, но иногда они выполняют и другие функции. Основными плавниками являются спинной, хвостовой, анальный, два брюшных и два грудных. Они подразделяются на непарные - спинной, анальный и хвостовой, и парные - грудные и брюшные. У некоторых видов есть еще и жировой плавник, расположенный между спинным и хвостовым плавниками. Все плавники приводятся в движение мышцами. У многих видов плавники часто видоизменены. Так, у самцов живородящих рыб видоизмененный анальный плавник превратился в спаривающий орган; у некоторых видов хорошо развиты грудные плавники, что позволяет рыбе выпрыгивать из воды. Гурами обладают особыми щупальцами, которые представляют собой нитевидные брюшные плавники. А у некоторых видов, зарывающихся в грунт, плавники часто отсутствуют. Хвостовые плавники гуппи тоже интересное творение природы (их около 15 видов и их количество все время растет). Движение рыбы начинают хвост и хвостовой плавник, которые сильным ударом посылают тело рыбы вперед. Спинной и анальный плавники обеспечивают равновесное положение тела. Грудные плавники перемещают тело рыбы при медленном плавании, служат рулем и вместе с брюшным и хвостовым плавниками обеспечивают равновесное положение тела при его недвижимости. Кроме того, некоторые виды рыб могут опираться на грудные плавники или передвигаться с их помощью по твердой поверхности. Брюшные плавники выполняют в основном функцию равновесия, но у некоторых видов изменены в присасывающийся диск, что позволяет рыбе присасываться к твердой поверхности.

1. Спинной плавник.

2. Жировой плавник.

3. Хвостовой плавник.

4. Грудной плавник.

5. Брюшной плавник.

6. Анальный плавник.

Строение рыбы. Виды хвостовых плавников:

Усеченный

Расщепленный

Лировидный

24. Строение кожи рыб. Строение основных типов чешуи рыб, ее функции.

Кожа рыб выполняет ряд важных функций. Располагаясь на границе внешней и внутренней среды организма, она защищает рыбу от внешних воздействий. Одновременно, отделяя организм рыбы от окружающей ее жидкой среды с растворенными в ней химическими веществами, кожа рыб является эффективным гомеостатирующим механизмом.

Кожа рыб быстро регенерирует. Через кожу происходит, с одной стороны, частичное выделение конечных продуктов обмена веществ, а с другой – поглощение некоторых веществ из внешней среды (кислород, угольная кислота, вода, сера, фосфор, кальций и другие элементы, играющие большую роль в жизнедеятельности). Большую роль играет кожа как рецепторная поверхность: в ней располагаются термо-, баро- хемо- и другие рецепторы. В толще кориума образуются покровные кости черепа и пояса грудных плавников.

У рыб кожа выполняет также довольно специфическую – опорную – функцию. На внутренней стороне кожи закрепляются мышечные волокна скелетной мускулатуры. Таким образом, она выступает как опорный элемент в составе опорно-двигательного аппарата.

Кожа рыб состоит из двух слоев: наружный слой эпителиальных клеток, или эпидермис, и внутренний слой из соединительно тканных клеток – собственно кожа, дерма, кориум, кутис. Между ними выделяют базальную мембрану. Кожа подстилается рыхлой соединительнотканной прослойкой (подкожная соединительная ткань, подкожная клетчатка). У многих рыб в подкожной клетчатке откладывается жир.

Эпидермис кожи рыб представлен многослойным эпителием, состоящим из 2–15 рядов клеток. Клетки верхнего слоя эпидермиса имеют плоскую форму. Нижний (ростковый) слой представлен одним рядом ци­линдрических клеток, которые, в свою очередь, происходят от призматических клеток базальной мембраны. Средний слой эпи­дермиса состоит из нескольких рядов клеток, форма которых из­меняется от цилиндрической до плоской.

Самый наружный слой эпителиальных клеток ороговевает, но в отличие от наземных позвоночных у рыб он не отмирает, сохраняя связь с живыми клетками. В течение жизни рыбы интенсивность ороговения эпидермиса не остается неизменной, наибольшей степени оно достигает у некоторых рыб перед нерестом: так, у самцов карповых и сиговых в некоторых местах тела (особенно на голове, жаберных крышках, боках и т. д.) появляется так называемая жемчужная сыпь – масса мелких белых бугорков, придающих коже шероховатость. После нереста она исчезает.

Дерма (кутис) состоит из трех слоев: тонкого верхнего (соединительнотканного), толстого среднего сетчатого слоя коллагеновых и эластиновых волокон и тонкого базального из высоких призматических клеток, дающих начало двум верхним слоям.

У активных пелагических рыб дерма хорошо развита. Толщина ее в участках тела, обеспечивающих интенсивное движение (например, на хвостовом стебле акулы), сильно увеличена. Средним слой дермы у активных пловцов может быть представлен несколькими рядами прочных коллагеновых волокон, которые между собой связываются еще и поперечными волокнами.

У медленноплавающих литоральных и донных рыб дерма рыхлая или вообще слаборазвитая. У быстроплавающих рыб на участках тела, обеспечивающих плавание (например, хвостовом стебле), подкожная клетчатка отсутствует. В этих местах к дерме прикрепляются мышечные волокна. У других рыб (чаще всего медлительных) подкожная клетчатка хорошо развита.

Строение чешуи рыб :

Плакоидная (она очень древняя);

Ганоидная;

Циклоидная;

Ктеноидная (самая молодая).

Плакоидная чешуя рыбы

Плакоидная чешуя рыбы (фото вверху) характерна для современных и ископаемых хрящевых рыб – а это акулы и скаты. Каждая такая чешуйка имеет пластинку и шип, сидящий на ней, остриё которого выходит наружу через эпидермис. В этой чешуйке основой является дентин. Сам шип покрыт ещё более твёрдой эмалью. Плакоидная чешуйка внутри имеет полость, которая заполнена мякотью – пульпой, она имеет кровеносные сосуды и нервные окончания.

Ганоидная чешуя рыбы

Ганоидная чешуя рыбы имеет вид ромбической пластинки и чешуйки соединены друг с другом, образуя на рыбе плотный панцирь. Каждая такая чешуйка состоит из очень твёрдого вещества – верхняя часть из ганоина, а нижняя из кости. Такой вид чешуи имеют большое количество ископаемой рыбы, а также верхние части в хвостовом плавнике у современных осетровых рыб.

Циклоидная чешуя рыбы

Циклоидная чешуя рыбы встречается у костистых рыб и не имеет слоя ганоина.

Циклоидная чешуя имеет округлую шейку с гладкой поверхностью.

Ктеноидная чешуя рыбы

Ктеноидная чешуя рыбы тоже встречается у костистых рыб и не имеет слоя ганоина, на тыльной стороне у неё шипы. Обычно чешуя у этих рыб расположена черепицообразно, и каждая чешуйка прикрыта спереди и с обеих сторон такими же чешуйками. Получается так, что задний конец чешуйки выходит наружу, но и снизу он подостлан другой чешуйкой и такой вид покрова сохраняет гибкость и подвижность рыбы. Годовые кольца на чешуе рыбы позволяют определить её возраст.

Расположение чешуек на теле рыбы идёт рядами и число рядов и количество чешуек в продольном ряду с изменением возраста рыбы не меняется, что является важным систематическим признаком для разных видов. Возьмём такой пример – боковая линия золотого карася имеет 32-36 чешуек, щука же имеет 111-148.

Плавники. Размеры, форма, количество, положение и функции их различны. Плавники позволяют сохранять равновесие тела, участвуют в движении.

Рис. 1 Плавники

Плавники подразделяются на парные, соответствующие конечностям высших позвоночных животных, и непарные (рис.1).

К парным относятся:

1) грудные Р (pinna pectoralis );

2) брюшные V. (р. ventralis ).

К непарным :

1) спинной D (p. dorsalis );

2) анальный А (р. analis );

3) хвостовой С (р. caudalis ).

4) жировой ар ((p.adiposa ).

У лососевых, харациновых, косатковых и др. позади спинного плавника имеется жировой плавник (рис. 2), лишенный плавниковых лучей (p.adiposa ).

Рис. 2 Жировой плавник

Грудные плавники обычны у костных рыб. У скатов грудные плавники увеличены и являются основными органами движения.

Брюшные плавники занимают у рыб различное положение, что связано с перемещением центра тяжести, вызванного сокращением брюшной полости и концентрацией внутренностей в передней части тела.

Абдоминальное положение – брюшные плавники находятся на середине брюшка (акулы, сельдеобразные, карпообразные) (рис. 3).

Рис. 3 Абдоминальное положение

Торакальное положение – брюшные плавники смещены в переднюю часть тела (окунеобразные) (рис.4).

Рис. 4 Торакальное положение

Югулярное положение – брюшные плавники расположены впереди грудных и на горле (тресковые) (рис. 5).

Рис. 5 Югулярное положение

Спинных плавников может быть один (сельдеобразные, карпообразные), два (кефалеобразные, окунеобразные) или три (трескообразные). Расположение их различно. У щуки спинной плавник смещен назад, у сельдеобразных, карпообразных находится на середине тела, у рыб с массивной передней частью тела (окунь, треска) один из них располагается ближе к голове.

Анальный плавник обычно бывает один, у трески их два, у колючей акулы он отсутствует.

Хвостовой плавник отличается разнообразным строением.

В зависимости от величины верхней и нижней лопастей различают:

1)изобатный тип – в плавнике верхняя и нижняя лопасти одинаковые (тунцы, скумбрии);

Рис. 6 Изобатный тип

2)гипобатный тип – удлинена нижняя лопасть (летучие рыбы);

Рис. 7 Гипобатный тип

3)эпибатный тип – удлинена верхняя лопасть (акулы, осетровые).

Рис. 8. Эпибатный тип

По форме и расположению относительно конца позвоночника различают несколько типов:

1) Протоцеркальный тип - в виде плавниковой каймы (миноги) (рис. 9).

Рис. 9 Протоцеркальный тип -

2) Гетероцеркальный тип – несимметричный, когда конец позвоночника заходит в верхнюю, наиболее удлиненную лопасть плавника (акулы, осетровые) (рис. 10).

Рис. 10 Гетероцеркальный тип;

3) Гомоцеркальный тип – наружносимметричный, при этом видоизмененное тело последнего позвонка заходит в верхнюю лопасть (костистые) (

Рис. 11 Гомоцеркальный тип

Опорой плавников служат плавниковые лучи. У рыб различают ветвистые и неветвистые лучи (рис. 12).

Неветвистые лучи плавников могут быть:

1)членистыми (способными гнуться) ;

2)нечленистыми жесткими (колючими), которые в свою очередь бывают гладкими и зазубренными.

Рис. 12 Типы плавниковых лучей

Количество лучей в плавниках, особенно в спинных и анальных, является видовым признаком.

Число колючих лучей обозначают римскими цифрами, ветвистых - арабскими. Например, формула спинных плавников для речного окуня такова:

DXIII-XVII, I-III 12-16.

Это значит, что у окуня два спинных плавника, из них первый состоит из 13 - 17 колючих, второй из 2 - 3 колючих и 12-16 ветвистых лучей.

Функции плавников

· Хвостовой плавник создает движущую силу, обеспечивает высокую маневренность рыбы при поворотах, выполняет роль руля.

· Грудные и брюшные (парные плавники) поддерживают равновесие и являются рулями при поворотах и на глубине.

· Спинной и анальный плавники выполняют роль киля, препятствуя вращению тела вокруг оси.