Рыбы. Хрящевые рыбы
Мы продолжаем изучать рыб и сегодня подробно рассмотрим класс Хрящевые рыбы. В этом уроке узнаем об особенностях их строения, образе жизни и чем они отличаются от всех остальных рыб.
Общая характеристика хрящевых рыб
Систематика
Напомним, что такого общего понятия как «рыбы» в науке биологии не существует. Животных, которых мы в обиходе называем рыбами, делят на два класса — хрящевые рыбы и костные рыбы. К хрящевым относятся акулы, скаты и химеры. Их крайне мало: лишь 4% от общего числа видов рыб составляют хрящевые, 96% рыб — костные.
Ученые полагают, что эволюционные ветви хрящевых и костных рыб разделились около 400 млн лет назад. К сожалению, окаменелости хрящевых рыб сохранились хуже в силу отсутствия костной ткани. Как правило, находят остатки чешуи, зубы и фрагменты шипов.
Характеристика
Главное отличие хрящевых рыб от костных — это хрящевой, а не костный скелет. Однако это не значит, что он непрочный — напротив, на хрящевом скелете часто бывают минеральные отложения, что придает ему жесткости.
Жаберные щели расположены по бокам и не закрыты жаберными крышками. Лишь у некоторых видов они частично прикрыты кожной складкой. Кроме этого, у хрящевых рыб не бывает плавательного пузыря. Из-за этого им приходится постоянно двигаться, иначе под действием своего веса они плавно опускаются на дно.
Хрящевые рыбы ведут преимущественно придонный образ жизни. Они предпочитают теплые моря и океаны, лишь малое число видов приспособлено к жизни в пресной воде. Хрящевые рыбы — холоднокровные животные, температура тела которых зависит от температуры окружающей среды.
Однако есть некоторые виды акул, которых можно назвать частично теплокровными: некоторые части тела могут быть на 8–10 градусов теплее окружающей среды. Это достигается за счет интенсивной работы мышц. Во время активного плавания мышцы вырабатывают тепло, нагревая окружающие сосуды и делая кровь теплее.
Размер акул варьируются от 20 см (акула-лилипут) до 20 м (китовая акула). Скаты считаются довольно крупными рыбами, их ширина может достигать 7 м (манта), хотя они бывают и маленькими — шириной до 15 см. Малоподвижные химеры имеют относительно небольшие размеры от 60 см до 2 м.
В основном хрящевые рыбы — хищники, лишь некоторые виды являются фильтраторами. Их рацион составляют рыбы, моллюски, иглокожие, планктон, черви.
Классификация и значение хрящевых рыб
С точки зрения систематики в классе хрящевых рыб выделяют два подкласса: пластиножаберные и цельноголовые. К современным пластиножаберным относят надотряды Акулы и Скаты, к цельноголовым — отряд Химеры.
Критерий | Акулы | Скаты | Химеры |
---|---|---|---|
Внешний вид | Удлиненное торпедообразное тело, покрытое плакоидной чешуей, несколько рядов острых зубов. | Плоское тело, большие грудные плавники, сросшиеся с головой, длинный хвост, на нижней стороне тела — рот, ноздри и жабры. | Большая голова, большие глаза, длинный нитевидный хвост, голая кожа. |
Жизнедеятельность | Большинство — хищники, лишь 3 вида — фильтраторы. Для акул характерно откладывание яиц и живорождение. Насчитывают около 500 видов. | Придонные хищники, для них характерно откладывание яиц и яйцеживорождение. Часто ядовиты. Некоторые могут генерировать электрические разряды. Насчитывают около 500 видов. | Придонные хищники, для размножения откладывают яйца. Насчитывают около 50 видов. |
Значение для человека | Некоторые виды употребляются в пищу. Используются в медицине для изготовления биодобавок. | Употребляются в пищу как деликатес. Используются в медицине для изготовления биодобавок. | Съедобны, но редко употребляются в пищу, не являются промысловыми рыбами — побочный продукт вылова. |
Хрящевые рыбы — важное звено в экосистемах водоемов. Они являются пищей для крупных морских животных, при этом сами регулируют численность других рыб.
Рассмотрим внешнее и внутреннее строение хрящевых рыб преимущественно на примере акул, делая уточнения для других групп.
Внешнее строение и покровы тела
Отличительная черта хрящевых рыб — плакоидная чешуя, которая считается наиболее древней формой чешуи. Она имеет вид ромбовидных пластин с острыми зубцами. Если внешние покровы рыбы повреждены, и чешуя утрачена, то новая не вырастает. Хотя по мере роста рыбы число чешуек увеличивается.
Интересно, что плакоидная чешуя по составу практически идентична зубам: она состоит из верхнего слоя витродентина (подобие эмали), дентина (известковое вещество) и пульпы (соединительная ткань). В ходе эволюции как раз этот вид чешуи сместился в ротовую полость и преобразовался в зубы.
Участки кожи, не покрытые чешуей, обычно содержат железистые клетки, вырабатывающие слизь и выполняющие защитную функцию. Окраска покровительственная, как и у всех рыб, то есть обусловлена внешней средой. Спинка обычно синеватая, зеленоватая, серая или коричневая, чтобы сливаться с цветом дна, а брюшко светлое, чтобы не выделяться на фоне неба.
Тело условно делится на голову, туловище и хвост. У скатов дисковидное или ромбовидное тело, при этом голова и туловище сливаются с огромными грудными плавниками.
Рот с многочисленными зубами и ноздри находятся на брюшной стороне тела. В течение жизни утраченные зубы вырастают заново. На спинной стороне тела расположены глаза и брызгальца.
Брызгальце — видоизмененная жаберная щель у хрящевых рыб, которая располагается за глазами. Это канал, соединяющий ротовую полость с внешней средой.
Передняя часть черепа — рострум. Это хрящевой вырост, поддерживающий окружающие ткани морды. У хрящевых рыб он особенно выражен. У скатов также есть рострум, но в силу формы тела он соединен с грудными плавниками и не так выделяется.
Органы чувств
Органы чувств у хрящевых рыб развиты хорошо. У акул наиболее чувствительны органы обоняния — ноздри. Они представляют собой парные полости, выстланные рецепторами. Считается, что до ⅙ части мозга задействуется, чтобы обработать запахи и информацию, поступающую от обонятельных рецепторов.
Возможно, вы слышали, что акул притягивает запах крови. Это действительно так: акулы могут улавливать малейшую концентрацию крови в воде, для наглядности: одна чайная ложка крови на средний бассейн. Так акулы выделяют ослабленных или раненных рыб, которые могут стать легкой добычей.
Зрение акул устроено так же, как и у других позвоночных. Однако дополнительно есть тапетум — особый отражающий слой, расположенный позади сетчатки. Вы наверняка видели, как отражают свет глаза кошки — вот и у акул то же самое. Это позволяет усилить восприимчивость глаза к свету и повысить остроту зрения. Акулы различают цвета, а некоторые виды видят в 10 раз лучше, чем человек.
Орган слуха и равновесия — внутреннее ухо. Конечно, они не имеют ушной раковины и барабанной перепонки. Снаружи слуховой проход закрыт по́рой, а звук улавливается как вибрации окружающей среды. Хрящевые рыбы воспринимают звуки низкой частоты и инфразвук — человеческое ухо его не улавливает.
Как и все рыбы, хрящевые тоже имеют органы боковой линии, воспринимая колебания воды. Напомним, что это выглядит как линия на боковой стороне тела рыбы, состоящая из мельчайших пор от головы до хвоста. Боковая линия крайне важна для водных животных: благодаря этому они улавливают колебания воды и получают информацию об окружающем мире.
Еще у хрящевых рыб бывают парные электрические органы, которые улавливают электромагнитные поля или способны вырабатывать ток. Органы восприятия полей получили название «ампулы Лоренцини».
Некоторые скаты генерируют электрические разряды мощностью до 220 вольт. Это позволяет убить довольно крупную жертву, производя до сотни ударов током, постепенно снижая его силу. Для человека удар током практически не бывает смертельным.
Системы органов
Рассмотрим системы органов на примере акулы. Для других представителей хрящевых рыб будут уточнения.
Опорно-двигательная система
Скелет состоит из черепа, позвоночного столба и плавников. Хрящевой череп состоит из двух отделов: мозговой коробки и скелета ротового и жаберного аппарата. У цельноголовых химер отделы сращены, у пластиножаберных — разделены. Ротовой и жаберный аппараты представлены несколькими подвижными хрящевыми дугами.
Позвоночник состоит из подвижных позвонков. Позвонки туловищной части отличаются от хвостовой. В центре позвонков находится пространство, в котором лежит хорда. В верхней части позвонков есть место для спинного мозга.
От нижней части туловищных позвонков отходят ребра, у хвостовых нижние дуги смыкаются, образуя канал для расположения хвостовой артерии и вены.
Конечности хрящевых рыб — плавники. Грудные и брюшные — парные (их по одному с одного и другого бока), спинной, анальный и хвостовой — непарные. Плавники имеют хрящевое основание: хрящевые лучи, поддерживающие плавник, называются радиалии. От них отходят эластотрихии — тонкие нити эластичного белка, придающие плавникам упругость.
Иногда на спинном плавнике может располагаться шип. Он выполняет защитную функцию и может быть ядовит. Хвостовой плавник — гетероцеркальный, то есть он не симметричен. Его верхняя лопасть обычно больше нижней. Хвостовой вертикальный плавник есть только у акул, скаты и химеры имеют длинный тонкий хвост, похожий на хлыст.
Мышцы располагаются под кожей и крепятся к скелету. Те мышцы, которые приводят в движение тело, делятся на сегменты (миомеры), отделенные друг от другами тонкими перегородками (миосептами). Непрерывно работает мускулатура сердца и висцеральная мускулатура вокруг внутренних органов.
Кровеносная и дыхательная системы
У хрящевых рыб замкнутая кровеносная система и один круг кровообращения. У них двухкамерное сердце и сосуды. Кровь содержит гемоглобин и имеет красный цвет. Сердце располагается на брюшной стороне тела ближе к голове и состоит из одного желудочка и одного предсердия. Стенки сердца образованы поперечно-полосатой мышечной тканью, внутри находится венозная кровь.
От желудочка сердца берет начало брюшная аорта. От нее к жабрам отходят приносящие жаберные артерии, которые несут кровь, насыщенную углекислым газом. В жабрах происходит газообмен, и кровь насыщается кислородом, отдавая углекислый газ. Обогащенная кислородом кровь по выносящим артериям движется к спинной аорте.
От спинной аорты отходят многочисленные ответвления, снабжающие кислородом органы и ткани. В конце тела аорта переходит в хвостовую артерию. Кровь, которая насытилась углекислым газом, возвращается по венам в предсердие, откуда вновь начнет прохождение по кругу кровообращения.
Органами дыхания выступают жабры, выстланные жаберными лепестками. Также зачатки жаберных лепестков есть и на брызгальцах. Лепестки пронизаны капиллярами, в которых и происходит газообмен: из воды, перегоняемой через жабры, они берут кислород и отдают воде углекислый газ.
Пищеварительная и выделительная системы
Пищеварительная система берет начало в ротовой полости. Конусообразные зубы измельчают пищу, а мышечный «язык» помогает протолкнуть ее в глотку. На самом деле, это не подлинный язык — это элемент подъязычной дуги, функционально похожий на язык.
Далее пища попадает по пищеводу в желудок, где подвергается воздействию пищеварительных ферментов печени, желчного пузыря и поджелудочной железы. Печень крупная, может достигать 20% массы тела и накапливает жир и витамины. Затем следует тонкий и толстый кишечник, где всасываются питательные вещества.
В толстом кишечнике есть спиральный клапан — участок с многочисленными складками кишки. Он нужен для увеличения поверхности всасывания пищи. Толстая кишка переходит в прямую кишку и клоаку, через которую происходит удаление непереваренных остатков пищи.
Органами выделительной системы являются парные почки. Они представляют собой вытянутые вдоль позвоночника ленты. От почек отходят почечные канальцы, в которые выделяется мочевина. Однако акула не спешит расставаться с этим продуктом обмена.
Первичная мочевина повторно всасывается стенками канальцев, чтобы извлечь воду и минеральные соли. Очень небольшое количество вторичной мочи выводится наружу ректальной железой через клоаку. Из-за того, что в теле акул находится много мочевины, их мясо имеет неприятный вкус и запах, которые можно устранить лишь путем длительного приготовления.
Нервная система
Нервная система представлена головным, спинным мозгом и нервами. Головной мозг состоит из 5 отделов: передний (включает промежуточный мозг), средний и задний мозг (включает продолговатый мозг и мозжечок).
Самые развитые сегменты — мозжечок и передний мозг. Передний мозг включает центры восприятия запахов и контроля поведения, мозжечок отвечает за координацию и равновесие.
Спинной мозг у многих видов достаточно автономен и с помощью отходящих от него спинномозговых нервов контролирует функцию движения. К ней относятся не только движения мускулатуры тела, но и работа стенок внутренних органов.
Многие люди считают акулу хладнокровной убийцей, ведомой инстинктами. Однако есть исследования, которые показали их способность к решению задач и социальному поведению, интерес к играм и любопытство. Соотношение массы мозга акул к массе всего тела эквивалентно тому же коэффициенту у птиц и млекопитающих.
Половая система
Хрящевые рыбы — раздельнополые животные. К органам половой системы относятся семенники у самцов и яичники у самок, а также половые пути. Оплодотворение у хрящевых рыб — внутреннее, соответственно, яйцеклетка оплодотворяется в половых путях самки.
В зависимости от вида рыбы дальше оплодотворенное яйцо может получать разное развитие. Среди хрящевых рыб встречаются яйцекладущие, яйцеживородящие и живородящие. Первые два способа сходны: у яйцекладущих оплодотворенное яйцо покидает организм матери, эмбрион развивается, и со временем из него появляется молодая особь. Акулы и скаты обычно откладывают около десятка яиц, но бывают и исключения.
Как вы считаете, что это за предметы и какое они имеют отношение к хрящевым рыбам?
Узнать ответ
Скрыть
У этих предметов, напоминающих инопланетные объекты, много названий, например, «русалочий кошелек» или даже «дьявольский кошелек». На самом деле, ничего мистического в них нет — это оболочки яйца хрящевых рыб.
Оболочка имеет длину 5–10 см и состоит из коллагена, в воде она достаточно мягкая и гибкая, на суше становится твердой. Форма яйца позволяет ему хорошо крепиться к грунту или водорослям. Пустые яйца можно найти в большом количестве на береговой линии морей.
При яйцеживорождении яйцо сохраняется в половых путях самки и, вылупившись, молодь еще какое-то время там находится. Это позволяет малькам окрепнуть и покинуть тело матери хорошо приспособленными к жизни. Важно, что яйцо не использует питательные вещества самки, а расходует внутренние запасы желтка. Таким способом размножаются, например, сельдевые акулы.
При живорождении яйцо остается в организме матери, прикрепляется и питается полностью за счет самки. В чем-то это сходно с вынашиванием детенышей млекопитающими. Срок вынашивания колеблется от нескольких месяцев до 2 лет. Так размножаются, например, песчаные акулы.
Часто задаваемые вопросы
Среди современных видов к данному классу относятся акулы, скаты и химеры.
Главное — наличие хрящевого, а не костного скелета. Также у хрящевых рыб особый тип чешуи — плакоидная, у них нет плавательного пузыря, а жаберные щели не прикрыты жаберными крышками.
Они могут откладывать яйца, либо рождать живых детенышей. То есть хрящевые рыбы могут быть яйцекладущими, яйцеживородящими и живородящими.
Хотите оставить комментарий?
Войти