Рыбы. Костные рыбы
В прошлом уроке мы рассмотрели хрящевых рыб. Сегодня мы познакомимся с другим классом и изучим костных рыб. В этом уроке узнаем об особенностях их строения, образе жизни и поговорим об их невероятном многообразии.
Общая характеристика
Если мы попросим вас назвать пять любых рыб, то с большой долей вероятности минимум 4 из 5 будут принадлежать к классу костных рыб. Щука, сом, карась, ерш, горбуша, осетр, тунец и многие другие являются представителями именно этого класса. Около 96% всех современных рыб — костные.
Костные рыбы живут в реках, озерах, прудах, морях и океанах. Они отлично приспособлены к жизни в различных водоемах, некоторые могут обитать даже в подземных водах. Возраст самых древних окаменелостей костных рыб составляет примерно 425 млн лет.
Главное отличие группы костных рыб от хрящевых — наличие скелета, представленного костной, а не хрящевой тканью. У костных рыб также есть плавательный пузырь и жабры, закрытые жаберными крышками, в отличие от хрящевых собратьев.
Поведение костных рыб зависит от вида. Мелкие рыбы в основном живут стаями — для большей безопасности. Стаи могут насчитывать до миллиона особей. Есть те, которые постоянно перемещаются и активно плавают (например, тунец), другие часто предпочитают придонный образ жизни с минимальным движением (камбала).
Большинство рыб живет в верхних слоях воды на глубине 200–500 м. Однако есть рыбы, которые обитают на огромных глубинах, выдерживая колоссальное давление, отсутствие света и скудность пищи. Интересно, что глубоководные рыбы причудливо и даже устрашающе выглядят, часто становясь героями мемов и смешных картинок.
Классификация костных рыб
Мы упоминали ранее, что в биологии нет общего понятия «рыбы», принято выделять два класса — хрящевые рыбы и костные рыбы. Систематика костных рыб — предмет споров многих ученых, она сложна и часто неоднозначна. Есть исследования, которые предлагают рассматривать костных рыб как группу, а уже внутри выделять классы.
Для простоты понимания мы будем определять костных рыб именно как класс, а входящих в него лучепёрых и лопастепёрых рыб — в качестве подклассов. Хотя в некоторых источниках можно встретить обозначение этих групп рыб в качестве классов.
Лучеперые рыбы
Лучеперых рыб больше всего. К ним относят две группы: хрящекостных и новоперых рыб. Хрящекостные (еще их называют костно-хрящевыми или хрящевыми ганоидами) сочетают хрящевую и костную ткани скелета. В основном сюда относятся осетрообразные — проходные рыбы, обитающие в северном полушарии. Они представляют особую промысловую ценность как источник вкусного мяса и черной икры.
Их тело покрыто ганоидной чешуей, часто имеются ромбовидные твердые пластины на спине. У осетрообразных вытянутое тело, длинный рострум («носовой» вырост черепа) и нет зубов. Они имеют сходные со строением акул черты, например, спиральный клапан в кишечнике для улучшения всасывания пищи.
Многоперовые, или многоперообразные, — еще одна древняя группа рыб, сейчас известно лишь 14 современных видов. Они обитают в тропической Африке и получили свое название из-за необычного строение спинного плавника. Он представляет собой ряд маленьких плавников в количестве от 5 до 18.
Новоперые рыбы — самая молодая и процветающая категория рыб. Костные ганоиды — более примитивны по строению и немногочисленны. К ним относят всего два небольших отряда.
Господствуют в водной среде многочисленные костистые рыбы. Они обладают костной, а не ганоидной чешуей (она была у некоторых вымерших видов). У них хорошо развит костный скелет: высокая степень окостенения черепа и мощные костные лучи жаберных крышек.
У костистых рыб отмечается более развитая нервная система по сравнению с другими группами. Эти рыбы практикуют плотоядный, растительноядный и смешанный тип питания, среди них изредка встречаются и паразиты. Это стало еще одним фактором их распространенности — так легче подстроиться под внешние условия среды.
Лопастеперые рыбы
К лопастеперым относится небольшое количество современных рыб, это практически вымершая группа. Изучение лопастеперых крайне важно для изучения эволюции животных. Ученые считают, что именно представители этой группы были переходным звеном от рыб к наземным позвоночным.
Наибольший интерес представляет уникальная рыба латимерия — единственный представитель отряда Целакантообразные, которая считалась вымершей 100 млн лет назад. Ее случайно выловили в 1938 году у берегов Южной Африки. Вторую такую рыбу удалось поймать спустя 14 лет.
Тело латимерии покрыто крупной чешуей, плавники — крупные. Ее длина достигает 180 см, а масса — 95 кг. Обитает она на глубине от 400 м и охотится на других рыб. Раньше латимерию относили к группе кистеперых рыб, сейчас эта классификация считается устаревшей. Ученые считают, что именно они стали предками земноводных.
Сюда же относят надотряд Двоякодышащие — древняя немногочисленная группа рыб. У них на протяжении жизни сохраняется единая хорда без дифференциации каждого позвонка. Отличительная черта — наличие как жабр, так и легких, которые развились из плавательного пузыря.
Это повлияло на строение сердца: появилась неполная перегородка в предсердии. В его правую часть кровь поступает от жабр, в левую — от легких. Использование разных способов дыхания помогло приспособиться к засушливым условиям обитания.
В Африке, Австралии и притоках Амазонки, где чаще всего обитают двоякодышащие, из-за жаркого климата пересыхают или мельчают водоемы. В этом случае рыбы переходят на дыхание атмосферным воздухом, выставив морду над остатками воды. Долгое время они так жить не могут, поэтому часто закапываются в ил и впадают в спячку.
Внешнее строение и покровы тела
Форма тела рыб достаточно разнообразна, но чаще всего они имеют вытянутую форму. Традиционно выделяют три отдела тела: голова, туловище и хвост. На голове располагаются парные глаза, рот, ноздри. Вдоль тела находятся плавники, органы движения рыбы.
Отличительная черта костных рыб — их чешуя не покрыта эмалью, в отличие от хрящевых с плакоидным типом чешуи. Если рыба повреждена, то утраченные чешуйки вырастут снова. Чешуя производится из клеток дермы, внутреннего слоя кожи позвоночных.
Чаще всего костные рыбы обладают округлыми чешуйками, состоящими из костной ткани. Ганоидная чешуя считается более примитивным типом и встречается нечасто. Размер чешуи также разнообразен: от крошечных чешуек морского угря до чешуи усачей — размером с ладонь.
Кожа рыб выделяет слизь, которая покрывает чешуйки для уменьшения трения в воде и большей маневренности. Слизь защищает рыбу от некоторых инфекций. У некоторых видов есть ядовитые железы и светящиеся клетки.
Органы чувств
Зрение у костных рыб развито хорошо. Многие обладают цветным зрением и видят ультрафиолетовое излучение. Глаза на голове располагаются не у всех рыб одинаково: чаще примерно на уровне рта, но у некоторых видов ниже.
Органы слуха — внутреннее ухо, расположенное в задней части черепа. У многих пресноводных костных рыб есть специальный орган — веберов аппарат. Он расширяет слуховые возможности рыб, соединяя плавательный пузырь с внутренним ухом.
Если веберова аппарата нет, рыба улавливает звук частотой до 2,5 кГц, при его наличии — до 13 кГц. Для сравнения: человек различает звуки от 20 Гц до 20 кГц, кошки и собаки — до 45 кГц. С точки зрения эволюции водные животные лучше различают низкочастотные звуки, потому что волны низкой частоты лучше передаются на большие расстояния.
Рыбы также улавливают запахи благодаря обонятельным ямкам, или ноздрям. Они располагаются на конце морды и представляют собой каналы, не соединенные с ротовой полостью. В каналах находятся клетки-рецепторы.
У донных рыб (сом, налим) превосходно развито осязание — чувствительные участки расположены на губах, усиках, а иногда и на хвосте. Рецепторы улавливают не только тактильные, но и вкусовые раздражители. Интересно, что рыбы с околоротовыми усиками, распознают вкус пищи, непосредственно не дотрагиваясь до нее.
Считается, что рыбы различают разные вкусы: сладкий, горький, кислый и соленый. Сложно ответить на вопрос, как ученые проверили эту гипотезу.
Нем как рыба?
Скрыть
Вы удивитесь, но рыбы умеют разговаривать. Конечно, это не похоже на речь, однако учеными давно доказан факт того, что рыбы — отличные собеседники и всегда не прочь поговорить друг с другом. К сожалению, их звуки мы не можем услышать: рыбы используют низкие частоты, а человеческое ухо не различает такой диапазон.
У рыб нет голосовых связок, поэтому звуки они издают другим способом. Они хрипят, свистят, шипят, булькают, бубнят, скрипят, создавая разные вибрации мышцами около плавательного пузыря.
Органы боковой линии, как и у всех рыб, есть и у костных. Цепочка чувствительных участков на боковой поверхности кожи от жабр до хвоста улавливает малейшие колебания воды и помогает ориентироваться в пространстве.
У некоторых рыб есть органы, продуцирующие электричество, например, у электрических угрей. Электрические органы служат для охоты, защиты и ориентирования в пространстве.
Системы органов
Опорно-двигательная система
Скелет состоит из костей головы, формирующих череп, позвоночника и плавников. Грудные и брюшные парные плавники помогают особи поворачивать, двигаться в горизонтальной плоскости и вверх и вниз. Непарные плавники (спинной, хвостовой и анальный) выполняют функцию руля при изменении направления и обеспечивают поступательное движение.
Череп включает в себя несколько отделов. Черепная коробка, вмещающая мозг, состоит из нескольких неподвижных костей. Сюда же относятся кости челюсти и жаберных дуг.
Позвоночник, представленный костной тканью, состоит из позвонков, при этом туловищный и хвостовой отдел различаются. У позвонков туловищного отдела вниз отходят отростки для крепления ребер. У позвонков хвостовой части вниз отходят короткие отростки для крепления мышц и нижняя дуга под телом позвонка, которая защищает брюшную аорту.
Мышечная система у рыб хорошо развита и представлена поперечно-полосатой тканью. Мышцы разделены на повторяющиеся сегменты; их условно делят на «быстрые» и «медленные». «Быстрые (белые)» мышцы предназначены для резких скоростных рывков, но они склонны быстро утомляться.
«Медленные», или «красные», мышцы используются при спокойном плавании, они рассчитаны на длительное неторопливое движение. Они содержат белок миоглобин, придающий им красный цвет.
Кровеносная и дыхательная системы
Костные рыбы обладают кровеносной системой замкнутого типа и одним кругом кровообращения. У них есть двухкамерное сердце, состоящее из предсердия и желудочка. От желудочка кровь поступает к жабрам, двигаясь по крупному сосуду — аорте.
Аорта разветвляется на артерии, а они в свою очередь — на капилляры в стенках жабр. В жабрах происходит процесс газообмена: через стенки капилляров в кровь поступает кислород, растворенный в воде, а углекислый газ выводится. Обогащенная кислородом кровь разносится по сосудам ко всем органам и тканям. От органов насыщенная углекислым газом кровь по венам попадает в предсердие.
Пищеварительная и выделительная системы
К пищеварительной системе относятся ротовая полость, глотка, пищевод, желудок, печень, желчный пузырь, поджелудочная железа, кишечник, анальное отверстие. Во рту большинства костных рыб есть конусообразные зубы для захвата и удержания добычи.
Стенки желудка пронизаны железами, выделяющими желудочный сок для частичного переваривания пищи. В кишечнике под действием желчи, ферментов печени и поджелудочной железы происходит всасывание питательных веществ. Непереваренные остатки пищи удаляются через анальное отверстие.
Отличительная черта пищеварительной системы костных рыб — отсутствие спирального клапана, как у хрящевых. Вместо него есть пилорические придатки — выросты кишечника, помогающие быстрее усваивать питательные вещества.
Около кишечника расположена селезенка — орган кроветворения. Она также участвует в пищеварении.
К органам выделения относятся парные почки в форме длинных лент, расположенных вдоль позвоночника. В них образуется моча — жидкий продукт жизнедеятельности. Она поступает в мочевой пузырь и удаляется из организма через мочеиспускательное отверстие.
Плавательный пузырь имеется практически у всех костных рыб. Он представляет собой полый мешок, наполненный смесью газов. Он помогает тратить меньше энергии на плавание: при увеличении объема пузыря рыба легко всплывает, при уменьшении — погружается.
Нервная и половая системы
Нервная система представлена головным, спинным мозгом и нервами. Спинной мозг защищен дугами позвонков, от каждого сегмента отходят нервы.
Как и у хрящевых рыб, 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, регулирующие движение тела.
Парными органами размножения костных рыб являются продолговатой формы семенники у самцов и яичники у самок. Рыбы — раздельнополые существа. Оплодотворение преимущественно наружное: самки выметывают в воду икринки, самцы — семенную жидкость половых желез, содержащую сперматозоиды.
Морской конек
Скрыть
Морской конек — необычный представитель лучеперых рыб. Он получил свое название из-за сходства с шахматной фигурой коня, но интересен он не этим.
Потомство у коньков всегда вынашивает самец. В брачный период самка откладывает икринки в карман самца, и несколько недель он будет вынашивать будущих мальков.
Важнейшее отличие костных рыб от хрящевых — крайне редкие случаи живорождения. Рыбы достаточно плодовиты и обычно продуцируют очень много икринок. Например, судак выметывает до 900 тыс икринок, а треска — до 7 млн.
По завершении процесса созревания половых клеток рыбами начинает управлять инстинкт размножения. Этот заложенный природой образ действия побуждает их идти на нерест — перемещаться в места развития будущего потомства. В холодных водах нерест бывает 1 раз в год (весной, летом или осенью), в теплом климате — в любое время года.
Значение костных рыб
Рыбы господствуют в водной стихии, поэтому без них невозможно нормальное функционирование пищевых цепей. Рыбы регулируют численность водных животных и растений, при этом сами также являются источником пищи птиц и животных.
Важнейшие отряды рыб представлены на изображении ниже, однако это далеко не исчерпывающий список.
Костные рыбы издавна были ценным пищевым ресурсом для человека. Рыбные отходы используются для кормления сельскохозяйственных животных (свиней, кур). В морях и реках России обитает около 1000 видов рыб, четверть из них имеет промысловое значение.
Традиционно в нашей стране добывают осетровых и лососевых рыб. Осетров, белуг, севрюг вылавливают в Черном, Каспийском морях, а горбушу, кету, чавычу — на Дальнем Востоке. В северных морях ловят трескообразных рыб (треска, пикша, минтай, хек), сельдеобразных, камбалообразных.
Для увеличения численности промысловых рыб строятся рыбоводные заводы и фермы, где специально выращивают рыб в пищевых целях. Распространено промышленное выращивание карпообразных (лещ, плотва, зеркальный карп), белого амура, толстолобика, форели. Такие заводы и фермы позволяют сохранять природные рыбные богатства.
Часто задаваемые вопросы
Главным образом — по составу ткани, образующей их скелеты. У хрящевых рыб скелет образован хрящевой тканью, у костных — костной. Кроме того, у костных рыб есть плавательный пузырь и жаберные крышки, и не бывает плакоидной чешуи, в отличие от хрящевых.
Наиболее древние рыбы — лопастеперые, к которым относятся латимерия и другие целакантообразные.
Хотите оставить комментарий?
Войти