Хрящевые рыбы (акулы и скаты) имеют ряд прогрессивных признаков по сравнению с круглоротыми и бесчерепные:
1) парные грудные и брюшные плавники;
2) хрящевой внутренний скелет;
3) челюсти;
4) внутреннее оплодотворение;
5) отсутствие плавательного пузыря.
Форма тела. Покровы. Форма тела у акул торпедообразное, у скатов - сплющенная в спинно-брюшном направлении. Есть плавники: парные брюшные и декабре, нечетные спинной и хвостовой. Для хрящевых рыб характерна чешуя, состоящий из дентинового пластинки, расположенной в дерме, и покрытого тонким слоем эмали зуба, который пронизывает эпидермис. Кожа хрящевых рыб выделяет слизь, которая предотвращает проникновение сквозь покровы бактерий и уменьшает трение при движении.
Скелет образован хрящевой тканью, часто насыщенной солями кальция, что придает ей прочности. Скелет подразделяется на позвоночник, череп, скелет плавников (конечностей) и их поясов. Позвоночник состоит из позвонков, имеет два отдела: туловищный и хвостовой. Хорда сохраняется в течение всей жизни в виде тонкого тяжа в центре тел позвонков и заполняет пространство между ними. Тела позвонков туловищный отдела образуют верхние дуги, через которые проходит спинной мозг. В хвостовом отделе позвонки имеют еще нижние дуги, через которые проходят хвостовая артерия и вена. Хвост - самая подвижная часть тела рыб, поэтому его сосуды нуждаются в защите от сдавливания.
Череп состоит из двух отделов - мозгового и висцерального. Мозговой череп почти полностью прикрывает мозг. Висцеральный череп образован жаберными дугами - опорой для дыхательного аппарата, и челюстями - жаберными дугами, видоизмененными в связи с активным образом жизни.
Пояс передних конечностей (плечевой) представлен хрящевой дугой, пояс задних конечностей (тазовый) - нечетной хрящевой пластинкой. Свободные плавники образуются из рядов хрящей.
Мускулатура хрящевых рыб состоит из отдельных поперечно мышечных сегментов.
Нервная система и органы чу-Статья. Головной мозг хрящевых рыб имеет те же пять отделов, и круглоротые, однако количество нервных клеток в каждом из них существенно возрастает. Большого развития достигают передний мозг и мозжечок. Из органов чувств ведущим является орган обоняния. Глаза у акул развиты хорошо, позволяют различать контуры предметов на расстоянии 10-15 м. Орган слуха представлен внутренним ухом, орган равновесия - тремя полукруглыми каналами. Боковая линия состоит из скопления чувствительных клеток на туловище и голове. Каждая такая клетка имеет вырост, который воспринимает движение воды.
Пищеварительная система. Большинство акул - хищники. Органом захвата и удержания добычи является челюсти. Они наделены несколькими рядами острых зубов различной формы. Если один зуб сломается, он заменяется другим. По своей природе зубы являются увеличенными чешуями. Из ротовой полости пища попадает в глотки, которая имеет жаберные щели. С глотки пищевые частицы движутся в короткий пищевод и далее в объемный желудок. Здесь пища медленно (до 5 суток) переваривается. Далее идет кишечник (тонкая, толстая и прямая кишка), где происходят завершающие этапы пищеварения и процесс всасывания. Толстая кишка имеет внутренний вырост - спиральный клапан, что значительно увеличивает всасывающую поверхность. В просвет кишки открываются протоки печени и поджелудочной железы. Неперетрав-ленные остатки через прямую кишку попадают в клоаку и выводятся наружу.
Дыхательная система. Органами дыхания являются жабры. В большинстве акул и скатов глотка пронизана пятью парами жаберных щелей. Каждая щель образована жаберной перегородкой, прикрепленной к соответствующей хрящевой жаберной дуги. Жабры представляют собой жаберные лепестки, расположенные по обе стороны от жаберной перегородки. Вода постоянно омывает жаберные лепестки, густо оплетенные капиллярами.
Кровеносная система замкнутая. Сердце большое, состоит из одного предсердия и желудочка с толстыми мышечными стенками. К предсердия примыкает венозный синус (у круглоротых отсутствует), куда собирается венозная кровь по всему организму. Как и у круглоротых, через сердце хрящевых рыб проходит только венозная кровь. Сокращениями желудочка она продвигается к капиллярам жабр, где обогащается кислородом. Далее кровь собирается в спинную аорту и разносится ею по всему телу. В хвостовом отделе она входит в канал, образованный нижними дугами позвонков, и называется хвостовой артерией. Система выделения хрящевых представлена парой туловищных почек. Каждая почка содержит множество нефронов, состоящие из капсулы и канальцев. В нефроне происходит фильтрация и реабсорбция нужных организму веществ. Канальцы сливаются с образованием мочеточника, который открывается в клоаку.
Половая система и развитие. Половые железы парные. У самцов семенники имеют собственные выводные протоки - семяпроводы, которые открываются в клоаку. Брюшные плавники у самцов акул выполняют функцию купулятивного органа. У самок яйцеклетки из яичника попадают в яйцеводы, где и происходит внутреннее оплодотворение. Яйца откладываются на различные субстраты, у большинства видов они хорошо защищены: проходя яйцеводами, оплодотворенная яйцеклетка одевается скорлупой. Это дает возможность хрящевым откладывать небольшое количество яиц (1 -10), обогащенных желтком.
Развитие прямое. Иногда наблюдается яйцо-живорождение (в катрана), когда эмбрион развиваются
за счет запасов яичного желтка, но в яйцеводах матери. Некоторые виды (скат-хвостокол, акула-молот) - живородящие. В них образуются выросты яйцевода, через которые зародыш получает питательные вещества из организма матери.
Разнообразие. Описано около 350 видов акул, размером от 15 см (Плоскохвосты акула) до 15-20 м (китовая акула).
Скаты, насчитывающие около 340 видов, отличаются от акул уплощенной формой тела. Жаберные щели расположены на брюшной стороне, хвостовой плавник
Хрящевые рыбы – класс водных хордовых животных. Это один из двух классов современных рыб, включающий два подкласса: пластиножаберные и цельноголовые. В настоящее время известно более 700 видов, объединенных в 12-15 отрядов по разным классификациям: скатообразные, катранообразные, хвостоколообразные, химерообразные, воббенгонгообразные, т.д. Наиболее известные представители – виды надотряда скаты и акулы. Отличительная особенность хрящевых рыб по сравнению с костными рыбами – наличие хрящевого скелета, костной ткани нет. Но в связи с отложениями минеральных солей хрящи становятся не менее прочными, чем костная ткань.
Средой обитания большинства хрящевых рыб являются соленые водоемы – моря и океаны. Среди них много обитателей глубоководья. Представители некоторых видов могут периодически заходить либо постоянно жить в речной воде, как речные скаты-хвостоколы. Хрящевые рыбы - хищные животные. Они питаются другими более мелкими рыбами, придонными (некоторые членистоногие, моллюски) или свободноплавающими беспозвоночными животными (медузы, головоногие моллюски). Акулы – опасные хищники, и часто неразборчивы при выборе жертв, поэтому могут нападать на людей. Самая опасная для человека – это тигровая акула, достигающая пяти метров в длину, обитающая в океанических водах тропиков и субтропиков.
Хрящевых рыб нельзя рассматривать как группу древних животных, у которых не сформировался костный скелет. Доказано, что у их предков был скелет из костной ткани, но в ходе эволюции он трансформировался в хрящевой.
Строение имеет некоторые особенности. У них скелет полностью хрящевой. Жаберные крышки отсутствуют, поэтому каждая жаберная щель открывается самостоятельным отверстием. Оплодотворение внутреннее, развитие прямое. По всем остальным признакам представители данного класса существенно не отличаются от костных рыб.
Внешнее строение разнообразно. Длина их тела колеблется от 0,1 до 10 м, а масса может достигать 10 тонн. Хрящевые рыбы покрыты плакоидной чешуей. Тело акул длинное торпедообразное. На голове расположены глаза, парные ноздри, поперечное ротовое отверстие в виде полумесяца ограничено челюстями. По бокам головы имеются жаберные щели. Передняя часть головы удлинена, образуя рыло. Хвостовой плавник акулы – мощный орган движения. У скатов тело широкое, сплющенное сверху вниз, рыло тупое и округлое. Грудные плавники этих рыб широкие и срощены по краям с телом и головой. Поэтому скаты в отличие от акул передвигаются с помощью хвостового плавника и, волнообразно махая грудными плавниками, что напоминает движения крыльев птиц.
У хрящевых рыб особенностью внутреннего строения является отсутствие плавательного пузыря. Поэтому чтобы не погрузиться на дно, представители данного класса должны постоянно двигаться. Кровеносная система должна снабжать кровью органы рыб более эффективно в связи с подвижным образом жизни. У этих животных в сердце имеется артериальный конус, что позволяет увеличить эффективность кровообращения. Головной мозг хрящевых рыб, в сравнении с костными, лучше развит за счет увеличения переднего мозга, тогда как средний мозг и мозжечок меньше по размерам. У представителей этого класса имеется клоака – расширение конечного отдела кишечника, куда впадают протоки выделительной и половой систем.
Размножение происходит откладыванием яиц, живорождением или яйцеживорождением. Всем хрящевым рыбам свойственно внутреннее оплодотворение. Развитие прямое.
Эти рыбы играют большую роль в океанических и морских экосистемах. Значение для человека состоит в том, что они являются промысловыми видами. Их кожа применяется в кожевенной промышленности. Из печеночной ткани акул производят медицинские препараты. В кулинарии для приготовления экзотических блюд используются плавники и другие части тела акул. Мясо-костную муку и технический жир также производят путем переработки тканей тела акул. Многие виды хрящевых рыб содержат в океанариумах. Иногда любители разводят мелкие виды данного класса в домашних аквариумах.
Хрящевые рыбы - это класс позвоночных животных, которые, в отличие от костного: рыб, имеют хрящевой скелет. Класс включает около 630 видов, распространена преимущественно в соленых водоемах, некоторые виды заходят в реки. Форма тела у хрящевых рыб обтекаемая удлиненная (акулы) или сплющенная широкая (скаты).
Особенности внешнего строения
Отделы тела: голова, туловище, хвост.
Председатель, на которой расположены глаза, парные ноздри, ротовое отверстие (на нижней стороне тела и имеет вид поперечной щели), 5-7 пар жаберных щелей по бокам тела (жаберных крышек нет), пара отверстий - бризкалець. Бризкальця - недоразвита первая пара жаберных щелей, через которые в ротоглоточный полость при дыхании попадает вода.
Тулуб имеет парные декабре и брюшные плавники (играют роль рулей, а брюшной еще выполняет функцию парувального органа) и нечетные - спинной (передний и задний ).
Хвост заканчивается хвостовым неривнолопатевим плавником (верхняя лопасть имеет большие размеры, чем нижняя), который является органом движения.
Покровы тела - кожа с большим количеством слизистых желез и плакоидною чешуей. Плакоидна чешуя - чешуя, построена с особой вещества (дентин и эмаль), входящий в состав зубов всех позвоночных. Чешуя состоит из дентинового пластинки, расположенной в дерме, и покрытого тонким слоем эмали зуба, который пронизывает эпидермис. Кожа хрящевых рыб выделяет слизь, которая предотвращает проникновение сквозь покровы бактерий и уменьшает трение при движении.
Внешнее строение акулы: 1 - голова; 2 - туловище; 3 - хвост; 4 - глаза; 5 - рыло (рострум ) ; 6 - жаберные щели; 7 - передний спинной плавник; в - задний спинной плавник; 9 - грудные плавники (парные ) ; 10 - брюшные плавники (парные ) ; 11 - хвостовой плавник (асимметричный ) ; 12 - анальный плавник
Особенности внутреннего строения и процессов жизнедеятельности
Опорно-двигательная система
костно система состоит из отдельных метамерных сегментов, разделенных прослойками из соединительной ткани; хорошо дифференцированные только мышцы пловцов и челюстей.
Скелет является хрящевым , НЕ костенеет в течение жизни и делится на: а) скелет головы (череп ), который объединяет мозговой и висцеральный (челюсти и жаберные дуги) отделы; б) хребет, состоящий из хрящевых позвонков, между телами которых содержатся остатки хорды; в) скелет плавников
Пищеварительная система состоит из: а) ротовой полости, в которой есть несколько рядов зубов на челюстях; 6) глотки, которая переходит в короткий пищевод; в) желудка, г) тонкого кишечника с протоками пищеварительных желез - печени и поджелудочной железы; д) толстого кишечника, в котором есть спиральный клапан (образование толстой кишки, замедляет прохождение пищи и увеличивает всасывающую внутреннюю поверхность кишечника) е) прямой кишки, открывающийся в клоаку (расширение заднего отдела кишечника, в которое открываются мочеточники и половые протоки) е) анального отверстия.
Плавательный пузырь отсутствует, плавучесть обеспечивается жироподобным веществом, которое накапливается в печени.
Кровеносная система замкнутая, состоит из двухкамерного сердца (предсердия и желудочек), венозной пазухи (синуса) и артериального конуса; кровь в сердце венозная.
Дыхательная система представлена жабрами (5-7 жаберных щелей), которые одним концом открываются в ротоглоточный полость, вторым - на поверхность тела. Жабры имеют: жаберные дуги, жаберные тычинки (фильтруют воду и предотвращают попадание пищи в жаберной полости), межжаберные перепонки (отделяют жаберные отверстия) и жаберные лепестки (осуществляют газообмен).
Выделительная система состоит из парных туловищных почек и выделительной каналов (мочеточников ), открывающиеся непосредственно в клоаку.
Особенности нервной системы: в головном мозге по сравнению с костными рыбами лучше развит передний мозг, а средний и мозжечок меньше по размерам.
Органы чувств представлены органами зрения (глаза, в которых шаровидный хрусталик и плоская роговица, благодаря чему эти животные могут видеть только на близком расстоянии) органами слуха и равновесия (во внутреннем ухе) органами обоняния (парные обонятельные капсулы, которые открываются наружу ноздрями) боковой линией.
Половая система раздельнополое с четкими различиями между самцами и самками (половой диморфизм): у самцов есть парувальний орган, семенники и семяпроводы; у самок есть парные яичники и яйцеводы, открывающиеся в клоаку.
Размножение половое, характеризуется совершенством; оплодотворение внутреннее; со помощью яиц, которые имеют запас питательных веществ и окружены кожистыми оболочками.
Развитие прямой, характерно яйцевидкладання и живорождения. Яйценародження - способ воспроизведения потомства, при котором яйцо развивается в воде, вне организма самки. Живорождение - способ воспроизведения потомства, при котором развитие яйца и зародыша происходит внутри материнского организма за счет его питательных веществ.
Итак, хрящевые рыбы, в отличие от костных рыб, имеют следующие особенности: 1 ) хрящевой скелет; 2 ) отсутствие жаберных крышек и плавательного пузыря; 3 ) разно- лопастной хвостовой плавник; 4 ) наличие в пищеварительной системе спирального клапана и клоаки; 5 ) оплодотворение внутреннее; 6 ) развитие прямой и др.
Разнообразие хрящевых рыб
Характерные особенности и разнообразие хрящевых рыб
|
Акулы (около 250 видов) |
1 Длина от 20 см до 20 м. Тело обтекаемое. Парные плавники движутся только в вертикальной плоскости. Хвостовой плавник ризнолопатевий. Приспособлены к быстрому плаванию. Хижины. Плодовитость невелика (от 1 до 500 яиц). Большинство размножаются живорождения |
Огромная, тигровой, китовая, карликовая, лисья, белая, рыба-молот, кархародон, катран, мако |
|
Скаты (около 350 видов) |
Длина от 3,5 см до 6-7 м. Тело сплющено. Парные плавники широкие. Спинные и хвостовые плавники очень малы. Малоподвижный придонный образ жизни. Бентофаги. Размножаются яйцеживо-рождением |
Манта, электрический скат, рыба-пила, морская лисица (шиповатом скат ) , морской 1 кот (хвостокил ) |
|
Химеры (около 30 видов) |
Длина до 2 м. Тело удлиненное, веретенообразное. Чешуи почти нет. Бризкальце отсутствует. Есть кожистые жаберные крышки, потому редуцируются мижзяборови перепонки |
химера европейская |
Значение хрящевых рыб в природе и жизни человека
■ Объект промысла (например, акула гигантская, с которой добывают жир, мясо акулы полярной и акулы голубой - плодовое).
■ Применяют в качестве сырья для промышленности (кожу акул под названием "рыбья шагрень" используют для изготовления сумок, ботинок, из печени добывают рыбий жир, в котором много витамина D).
■ Некоторые виды опасны для человека (белые акулы, хвостокил и др.).
■ Могут наносить вред рыболовству (например, селедочная акула).
К классу хрящевые рыбы относятся обитатели морей и океанов, имеющие полностью хрящевой скелет , состоящий из позвоночного столба и черепа . Тела хрящевых позвонков двояковогнуты. В промежутках между ними находятся остатки хорды; они сохраняются и в отверстиях, имеющихся в телах позвонков.
Хрящевые верхние дуги позвонков, оканчивающиеся остистыми отростками, образуют канал, в котором находится спинной мозг . Головной мозг защищен хрящевой мозговой коробкой . Нижние дуги позвонков также образуют в хвостовом отделе канал, защищающий спинную аорту. В лицевой части черепа, кроме скелета жаберного аппарата, развивается скелет подвижных челюстей важное новоприобретение хордовых (кроме круглоротых, которых называют еще и бесчелюстными).
В отличие от круглоротых, у рыб поиск добычи очень активен, движения более разнообразные и энергичные, лучше развит скелет плавников, сформированы парные конечности: грудные и брюшные плавники. Главным органом движения вперед становится хвост, усложняются поведение, нервная система и органы чувств: парные обонятельные мешки, глаза, внутреннее ухо, боковая линия.
Тело хрящевых рыб покрыто плакоидными чешуями . Каждая из них представляет собой костную пластинку, на которой сидит покрытый эмалью и загнутый назад острый зубовидный отросток. Позади каждого глаза имеется небольшое отверстие - брызгальце . Это остаток одной из жаберных щелей. У начала хвостового плавника находится клоака - орган, в который открываются пищеварительная, мочевая и половая системы.
Пищеварительная система хрящевых рыб начинается ротовым отверстием, ведущим в рото-глоточную полость, на дне которой расположен мышечный орган - язык . На челюстях, обрамляющих ротовое отверстие, имеются зубы, образовавшиеся из чешуек . Через пищевод пища попадает в желудок, затем в кишечник, состоящий из трех отделов: тонкий , толстый кишечник и прямая кишка . Кроме того, имеются хорошо развитая поджелудочная железа , печень .
Кровеносная система хрящевых рыб похожа на таковую круглоротых. Кровь красная благодаря наличию в ней эритроцитов (красных кровяных телец) и пигмента - гемоглобина . Имеется кроветворный орган - селезенка . Органами выделения служат почки , в виде двух темно-красных полос тянущиеся вдоль позвоночника.
Половая система хрящевых рыб представлена половыми железами и половыми протоками . Они, соответственно, называются: у самцов - семенники и выполняющие роль половых протоков мочевые протоки; у самок - яичники и яйцеклетки.
Для хрящевых рыб характерно внутреннее оплодотворение : яйцеклетка оплодотворяется в верхней части яйцепротока, куда она попадает из яичника. Из оплодотворенной яйцеклетки образуется яйцо , которое может быть отложено вне организма или задерживается в нижней части яйцевода. В первом случае яйцо развивается во внешних условиях и из него выходит малая особь хрящевой рыбы, во втором случае эмбрион развивается в материнском организме. Таким образом, хрящевые рыбы бывают яйцекладущие и живородящие .
Отряд акулы
Отряд акулы насчитывает около 250 видов, размером от 20-30 см (катран ) до 20 м (гигантская и китовая акулы ). Их вес может достигать 14-20 тонн. Но, несмотря на огромные размеры, они питаются планктоном и мелкими рыбами. Опасны для жизни и здоровья человека около 50 видов акул. Среди них кархародон (длиной до 12 м), тигровая акула (до 9 м), рыба-молот.
Типичным представителем отряда акул, обитающих в толще воды, является голубам акула . Это очень прожорливый морской хищник, нападающий почти без разбора на различных морских животных и даже на людей. По форме тела она напоминает гигантское веретено длиной до 4 м. Тяжелая голова акулы поддерживается широкими грудными плавниками, раскинутыми в стороны. Большой рот акулы расположен на нижней стороне головы в виде поперечной щели. Голова оканчивается вытянутым рылом - рострумом . Челюсти вооружены несколькими рядами острых хищных зубов. По бокам головы видны пять пар вертикальных жаберных щелей. Мощный хвостовой отдел оканчивается плавником с удлиненной верхней лопастью. Огромная мышечная сила хвоста делает акулу превосходным пловцом. Мясо ее съедобно. В Черном море встречается один вид акул - катран (колючая акула). Это живородящая акула до 1 м длиной, ведущая стайный образ жизни. Для человека опасности не представляет, питается рыбой, моллюсками, ракообразными.
Отряд скаты
Отряд скаты - хрящевые рыбы, ведущие придонный образ жизни. Обычно они долго лежат на брюхе, их тело сплюснуто сверху вниз. Жаберные щели у них находятся на брюшной стороне. Зубы скатов тупые, приспособленные к дроблению раковин моллюсков. Как и акулы, скаты весьма многообразны. Размеры их тела от нескольких сантиметров до 6-8 м. Самый маленький (до 3,5 см) индийский электрический скат , самый крупный - морской дьявол , или манта , весит около 2,5 тонны и в размахе грудных плавников достигает 6-7 м. Питаются скаты беспозвоночными животными: ракообразными, моллюсками, червями, а также рыбой, некоторые - планктоном.
Электрические скаты, нападая па добычу или защищаясь от врагов, производят при помощи особых органов электрический удар, парализующий или убивающий животных. Крупный скат может причинить вред даже человеку. Как отмечалось, хрящевые рыбы раздельнополые, имеют внутреннее оплодотворение.
Оплодотворенные яйца откладываются поодиночке. Они одеты плотной рогоподобной оболочкой и имеют закручивающиеся придатки, с помощью которых подвешиваются к водным растениям. Некоторые акулы и скаты - живородящие.
Хозяйственное значение хрящевых рыб в том, что они являются промысловыми рыбами. Акул вылавливают из-за их кожи (сырье для промышленности), мяса (катраны, селедочные акулы) и плавников, из которых варят суп. Печень и жир акул богаты витаминами А и D. Мясо некоторых видов скатов человек использует в пищу.
Кроме того, мясо акул и скатов используют как корм для животных, из некоторых изготавливают рыбную муку - корм для животных и удобрение для почв.
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.
