Строение рыб

Строение рыб

Внешнее строение

Костные рыбы (Osteichthyes) - класс водных позвоночных. Все особенности строения рыб обусловлены средой, в которой они обитают. Длительная адаптация к жизни в воде не оставила ни одной лишней детали, создающей помехи при движении.

Размеры тела колеблются от 1 см (филиппинский бычок) до 17 м (сельдяной король); голубой марлин весит до 900 кг. Форма тела, как правило, вытянутая и обтекаемая, хотя некоторые костные рыбы сплющены в спино-брюшном направлении или с боков, или наоборот имеют форму шара. Поступательное движение в воде осуществляется за счет волнообразных движений тела. Некоторые рыбы при этом «помогают» себе хвостовым плавником. Парные боковые, а также спинные и анальный плавники служат рулями-стабилизаторами. У некоторых рыб отдельные плавники трансформировались в присоски или совокупительные органы.

Снаружи тело костных рыб покрыто чешуёй: плакоидной (зубы, уложенные «в паркет»), ганоидной (ромбические пластинки с шипом), циклоидной (тонкие пластинки с гладким краем) или ктеноидной (пластинки с шипиками), периодически сменяющейся по мере роста животного. Годичные кольца на ней позволяют судить о возрасте рыбы.

Различные типы чешуи

У многих рыб на коже хорошо развиты слизистые железы, их выделения уменьшают силу сопротивления встречному потоку воды. У некоторых глубоководных рыб на коже развиваются органы свечения, служащие для опознавания своего вида, консолидации стаи, приманивания добычи, отпугивания хищников. Наиболее сложные из этих органов похожи на прожектор: они имеют светящиеся элементы (например, фосфоресцирующие бактерии), зеркальный отражатель, диафрагму или линзу и изолирующее чёрное или красное покрытие.

Окраска рыб очень разнообразна. Обычно рыбы имеют синеватую или зеленоватую спинку (под цвет воды) и серебристые бока и брюшко (плохо заметные на фоне светлого «неба»). Многие рыбы для маскировки покрыты полосами и пятнами. Обитатели коралловых рифов наоборот поражают буйством красок.

Индийская гильза (отряд сельдеобразные), как и многие другие рыбы, имеет тёмную спинку и светлое брюшко

Осязание хорошо развито у большинства рыб, особенно это касается многих донных рыб, а также обитателей мутной воды. Усики рыб есть не что иное, как их органы осязания. Ими они ощупывают различные предметы и животных, находят пищу, ориентируются в окружающей среде.

У некоторых рыб также на плавниковых лучах имеются специальные органы ощупывания в виде различных усиков и мясистых выростов. У гурами и сомовых, например, органы осязания играют очень большую роль в жизни.

Наружное ухо у рыб отсутствует. Органы слуха представлены внутренним ухом. Внутреннее ухо состоит из трех полукружных каналов с ампулами, овального мешочка и круглого мешочка с выступом (лагеной). Звуки дают возможность рыбам ориентироваться в водном пространстве, находить пищу, спасаться от врагов, привлекать особей противоположного пола.

Вопреки народной пословице, рыбы не так уж немы. Правда, вряд ли они могут порадовать нас мелодичными созвучиями. Издаваемые некоторыми рыбами звуки человеческое ухо может ясно расслышать за много метров. Они различаются по высоте и интенсивности. Среди множества "голосистых" рыб наиболее известны горбыли, барабанщики, ронки, спинороги, рыбы-жабы и сомы. Их звуки напоминают хрюканье, визг, скрип, лай и в целом - шум скотного двора.

Происхождение издаваемых звуков различно. У некоторых сомов движение газа в плавательном пузыре взад-вперед заставляет вибрировать туго натянутые мембраны. Ронки трут друг об друга глоточные зубы. Горбыли и барабанщики производят особенно громкий шум с помощью колебаний плавательного пузыря: раздается что-то вроде приглушенного стука отбойного молотка о тротуар. Некоторые спинороги издают звуки, вращая плавниковыми лучами. Обычно наиболее часто и интенсивно рыбы используют звуковые сигналы в период размножения.

Рыбы - единственные позвоночные с двумя или тремя парами отолитов, или ушных камешков, которые помогают поддерживать определенное положение в пространстве. У некоторых групп плавательный пузырь сообщается с внутренним ухом тончайшей трубочкой, а у гольянов, карпов, сомов, харациновых и электрических угрей связан с ним сложным костным механизмом - веберовым аппаратом. Это позволяет лучше воспринимать ("слышать") вибрации окружающей среды.

В коже боковой поверхности расположен своеобразный орган чувств - боковая линия. Система боковой линии - уникальный орган чувств рыб. Обычно она представляет собой сеть углублений или каналов в коже головы и туловища с нервными окончаниями в глубине. Эти каналы у костных рыб обычно открываются на поверхности порами. Вся система соединена нервами с внутренним ухом. Она служит для восприятия низкочастотных колебаний, что позволяет обнаруживать движущиеся объекты.

Боковую линию имеют большинство рыб. С ее помощью рыба получает сведения о направлении течения воды, ее химическом составе, давлении, "слышит" инфразвуки.

Рыбы обмениваются информацией и делают это с помощью различных сигналов: акустических, оптических, электрических и других. Для стайных рыбок общение просто необходимо: оно помогает находить корм, спасаться от хищников, находить брачного партнера и совершать другие важные для рыб дела

Кровеносная система рыб проводит кровь от сердца через жабры и ткани тела. В отличие от сердца других хребетных, сердце рыб не приспособлено для отделения (даже частичного) обогащенной кислородом крови от необогащенной. Структурно сердце рыб являет собой последовательную серию из четырех камер, заполненных деоксигенованой (венозной) кровью: венозный синус, предсердие, желудочек и артериальный конус. Камеры сердца разделены клапанами, которые позволяют крови при сокращении стенок сердца двигаться только в прямом направлении (от венозного синуса к артериальному конусу), но не наоборот.

Основным органом газообмена рыб являются жабры, которые расположены по сторонам ротовой полости. У костистых рыб они закрыты жаберной крышкой, у других классов - свободно открываются наружу. Во время вентиляции жабров вода попадает в ротовую полость через рот, а затем проходит между жаберными дугами и выходит наружу из-под жаберных крышек. Анатомически жабры состоят из полупроницаемых мембран и кровеносных сосудов, которые расположены на костных жаберных дугах. Специфической структурой, приспособленной для газообмена, являются жаберные лепестки, где под тонким эпителием находятся сильно разветвленные капилляры.

В добавление к жабрам рыбы могут использовать и много других систем газообмена. На стадии личинки заметная часть газообмена осуществляется через кожу; несколько видов рыб имеют «легкие», где сохраняется увлажненный воздух (амия); некоторые виды могут дышать воздухом непосредственно (гурами).

Схема газообмена у рыб

Пищеварительный тракт включает ротовую полость, глотку, пищевод, желудок, кишечник, заканчивающийся анусом. Ротовая полость у рыб снабжена зубами. У нехищных рыб на челюстях зубов нет, но имеются широкие, большие глоточные зубы на пятой жаберной дуге, которые вместе с «жерновком», расположенным на нижней стороне черепной коробки, служат для перетирания пищи. Глоточные зубы наиболее развиты у карповых рыб. Желудок имеют не все виды рыб, например у лососевых и окуневых, ниже границы желудка имеются мешковидные отростки -- пилорические придатки. У карпообразных желудок отсутствует, поэтому нет и пепсиновых желез; у других рыб желудок имеет сифонообразную форму, передняя часть которой прямая, а задняя изогнута вниз и вперед. Пищеварительный сок кислый, у карповых рыб -- слегка щелочной. Строение и длина пищеварительного тракта различны у разных рыб: у толстолобика, питающегося растительной пищей, длина кишечника больше длины тела в 15 раз, у всеядных рыб (карп, карась) -- в 2--3 раза; у хищных рыб (щука, окунь, судак) длина кишечника составляет 0,6--1,2 длины тела.Длина кишечника зависит от характера питания, от особенностей потребляемой пищи; у лососевых кишечник короткий и прямой, у карповых -- длинный и изогнутый. К органам пищеварения относятся печень и поджелудочная железа. Здоровая печень имеет коричневато-красный цвет. У карповых она многодольчатая'лежит в петлях кишечника, вырабатывает желчь, собирающуюся в желчном пузыре; при нарушении обмена веществ желчный пузырь значительно увеличивается. Пищеварение может зависеть от температуры воды; наиболее благоприятная температура 23--25 °С -- для карпа, 12 --14 °С -- для форели.

В нервной системе различают центральную (головной и спинной мозг) и периферическую (нервы и их ганглии, отходящие от головного и спинного мозга). К периферической нервной системе относится также симпатическая, иннервирующая гладкие мышцы внутренних органов и кровеносных сосудов сердца. Как и у высших позвоночных, у рыб можно выработать условные рефлексы на звук, свет, запах и вкус. Однако эти рефлексы образуются медленнее и гаснут быстрее. Рыбы способны улавливать раздражения физической природы (магнитные поля, электрический ток,- давление, звук, цвет, температуру) и химической (запах и вкус). По бокам тела у многих рыб есть ряд выделяющихся чешуек с отверстиями, которые образуют боковую линию (один из важнейших органов чувств), на которой сконцентрированы группы чувствительных клеток. Боковая линия -- специализированный орган, свойственный только рыбам (и амфибиям, живущим в воде), позволяет им улавливать изменения течения и давления воды.Органы зрения рыб устроены в основном, как у других позвоночных; механизм восприятия зрительных ощущений также имеет сходство. Рыба обладает хорошим свето-ощущением,- воспринимает и ультрафиолетовый свет. Зрение имеет большое значение для большинства рыб, помогая им ориентироваться в период миграций, опасных моментов, поиска пищи и брачных игр. Хоронит поспринтие ры6ож.евета с давних времен использов.адось при ее /тиле (на свет костра, факела и др.). Глаз имеет форм\ полушария и обладает большим нолем зрения, по при ном рыба близорука. Обычно глаз хорошо видит на расстоянии до i м, однако в результате аккомодации (присносоо.шипя для дальнего и близкого видения) рыба может отчетливо видеть и на расстоянии до 10 -12 м. Все рыбы -красный цвет не видят, но хорошо различают большинство цветов.

Органы размножения расположены в полости тела рыб ! состоят из половых желез: яичников у самок, семенем ков .......у самцов. Семенник вырабатывает сперму (молоки),шчник -- икру. Молоки -- это жидкость белого цвета,состоящая из сперматозоидов. В головке сперматозоида находится ядро, а шейка и хвостик состоят из протоплазмы. Икринка -- яйцеклетка, покрытая сверху оболочкой; внутри яйцеклетки находятся цитоплазма, ядра, ядрышки и запас питательных веществ. Зрелые половые клетки по выводным протокам -- яйцеводам и семяпроводам выводятся наружу через половое или мочеполовое отверстие. Через микроскопическое отверстие оболочки икринки (микрон иле) сперматозоид при оплодотворении проникает внутрь нее. В результате слияния ядер самца и самки начинает развиваться зародыш рыбы. В ядре находятся маленькие тельца --- хромосомы, носители наследственности, которые влияют на образование пола. Половых хромосом две -- одна, мужская (для самца), другая женская (для самки).Самки образуются, если в оплодотворенной половой клетке окажутся две женские хромосомы; самцы -- если в клетку попадает одна женская, другая мужская хромосома. У самок мужских хромосом нет, они передают только одну из двух женских хромосом. Самец, имеющий в каждой ' клетке по одной мужской и по одной женской хромосоме,, определяет пол (соотношение полов . в потомстве). Самец половину своего потомства наделяет женской хромосомой, которая при слиянии с хромосомой_самки даст женский пол; другая половина потомства наделяется самцом мужской хромосомой, которая при слиянии с женской хромосомой самки образует еамиа.В период нереста у рыб изменяется форма тела. В половозрелом состоянии ястыки (яичники) со зрелой" икрой заполняют всю полость тела самки, поэтому брюшина вздута; половое отверстие самки краснеет, припухает. У самцов меняется также окраска тела, например у самцов сазана и леща появляются заметные иа ощупь бугорки. Однако после нереста определитьтюл рыб бывает трудно. Плодовитость самок различна. За абсолютную плодовитость рыб считают общее количество зрелых, икринок, выметываемых самкой за один нереет или наполняющих яичник (ястык) половозрелой самки. Относительной плодовитостью считается количество икринок в 1 г или 1 кг; рабочей плодовитостью называют количество икры, получаемое от одной самки для целей рыборазведения; у самок сазана и карпа она достигает 200--300 тыс. икринок и более. Живородящие рыбы имеют внутреннее оплодотворение (мелкая пресноводная рыбка гамбузия и. др.).

Эмбриональный период развития рыбы начинается с момента оплодотворения икринки. Сначала происходит дробление зародышевого диска, увеличение количества клеток -- это стадия морулы. Через 12--16 ч после осеменения формируются два слоя клеток, более крупные в верхнем слое. Образуется бластула. В зависимости от температуры воды к началу вторых-третьих суток вокруг желтка идет быстрое увеличение количеств клеток. Место их утолщения-- место будущего зародыша -- это стадия гаструлы. В стадии органогенеза происходит закладывание и образование зародышевых листков, из которых образуются ткани эмбриона. У эмбриона появляются пигментированные глаза z видимым головным мозгом и плавниковая кайма, начинает действовать кровеносная система. Выклев эмбриона осуществляется на третьи-четвертые сутки при температуре воды 18 -- 20 °С.В эмбриональном развитии карпа время с момента выклева эмбриона из оболочек до полного рассасывания желточного мешка считается стадией пред'личинки. В постэмбриональном развитии карпа наблюдаются различные стадии развития и следующие возрастные группы. Личинки (молодь) -- с момента смешанного питания до начала закладки чешуи. Малек (молодь) -- по внешнему облику сходен со взрослой рыбой; тело покрыто чешуей. Сеголетка -- сформировавшаяся рыбка; период со второй половины первого лета жизни и осенью. Годовик --сеголетка перезимовавший. Двухлетка -- рыба, прожившая два лета; период со второй половины второго лета жизни и осенью Двухгодовик -- перезимовавший двухлетка и т. д. Личиночно-мальковая стадия как наиболее важный этап развития рыб включает четыре биологических "цикла: в этой стадии происходит повышение или понижение скорости роста рыб.