Рыбы — основные многочисленные жители морей и океанов. Они обитают на всех глубинах — от прибрежных мелких вод до самых больших глубин, куда вообще не проникают лучи света. Однако здесь эти животные приспособились к жизни: у них сформировались органы, реагирующие на малые проблески света.
Мир рыб богат и разнообразен. Это и фантастически красивые, ярко окрашенные рыбы коралловых рифов, у которых овальные, круглые или плоские формы тела. Это и внешне причудливые скорпеновые рыбы. Есть рыбы, ничем не защищенные, кроме окраски тела. Однако есть и другие, оснащенные острыми зубами, колючими плавниками и другими приспособлениями.
Строение скелета
Осевой скелет (позвоночник) костистых рыб составлен многочисленными амфицельными (вогнутыми спереди и сзади) костными позвонками, отличающимися по своему строению в туловищном и хвостовом отделах. Пространство между вогнутыми поверхностями соседних позвонков и узкий канал в центре позвонков заполнены остатками хорды. В хвостовом отделе нижние дуги позвонков образуют гемальный канал, в котором проходят хвостовые артерия и вена. Череп состоит из двух отделов: осевого и висцерального, почти целиком образован костной тканью и состоит из многочисленных отдельных костей. Тело покрыто шипами и костными пластинками. У некоторых видов тело голое, без чешуи (например некоторые ошибни). Размеры варьируются от 1 см до 5 м.
Общая характеристика рыб
Рыбы относятся к водным позвоночным животным, которые в течение всей своей жизни дышат жабрами. Это ловкие и быстрые пловцы с хорошо развитой мышечной системой. Грудные, брюшные и хвостовой плавники помогают им легко маневрировать. Будучи сплющенными с боков, за исключением некоторых рыб-скатов и камбалы, рыбы могут удерживать обычное положение в воде благодаря имеющимся у них для этого органам и приспособлениям. Одним из них является боковая линия тела, а вторым – крупный по сравнению с остальными обитателями моря, достаточно хорошо развитый мозжечок, который служит центром равновесия.
По середине тела рыб с обеих сторон от головы до хвоста проходят, по одной с каждой стороны тела, так называемые боковые линии. Это особый орган, с помощью которого рыбы удерживают правильное положение тела в воде, легко ориентируясь в движении. Боковая линия представляет собой не очень глубокую и достаточно узкую бороздку, прикрытую сверху чешуей, в которой имеются маленькие круглые отверстия. В бороздке развивается тонкая сеть нервных окончаний. Когда рыба теряет свое обычное положение в воде или, когда меняется ток воды, она получает сигнал от боковых линий тела, куда через отверстия под разным углом и с разной силой давления проникает вода, действуя на нервные окончания, в результате чего рыба выравнивает положение тела.
У рыб имеется особый гидростатический орган — плавательный пузырь, который в эволюционном плане является образованием из кишечника. С помощью плавательного пузыря рыбы могут маневрировать в вертикальных слоях воды, опускаясь на дно и поднимаясь на поверхность. Это обеспечивается большим или меньшим заполнением пузыря газом, благодаря системе мельчайших кровеносных сосудов, оплетающих плавательный пузырь, из которых в него попадает газ.
Скелет у некоторых рыб хрящевой, а у большинства костный. Огромные акулы имеют хрящевой скелет, а большинство мелких и крупных представителей подводного мира наделены костным скелетом. Класс рыб чрезвычайно богат и разнообразен, поэтому пловцам и водолазам, знакомым с ним поверхностно, надо быть очень осторожными, погружаясь в безмолвный и удивительный мир обитания этих особых живых существ.
Многие ученые считают, что пресная среда дала жизнь первым представителям рыб и все основные морские группы рыб произошли от пресноводных предков. В пользу этого мнения свидетельствует количество видов пресноводных и морских рыб в разные периоды развития Земли. В один из таких периодов морских рыб вообще не было, все представители рыб обитали в пресноводных водоемах.
Хрящевые рыбы
Хрящевые рыбы имеют довольно мягкий хрящевой скелет, кожа покрыта зубовидной чешуей. Плавательный пузырь y них отсутствует. K классу хрящевых рыб относят подкласс пластиножаберных и подкласс слитночерепных рыб. Слитночерепные от пластиножаберных отличаются тем, что имеют по одной жаберной щели с каждой стороны головы и особое устройство зубного аппарата.
В настоящее время известно около 730 видов хрящевых рыб. К хрящевым рыбам, кроме акул, относятся еще и скаты. Это в основном рыбы соленых вод — морей и океанов.
Синепятнистый скат или скат-хвостокол (чрезвычайно токсичен) Пятнистый орляк — красивый скат, принадлежащий к семейству орляковых — одному из самых опасных и многочисленных
Костные рыбы
Это чрезвычайно богатый видами класс рыб. У его представителей жаберные щели, какие имеются у хрящевых, заменяются жаберными отверстиями, прикрытыми костной жаберной крышкой. Внутренний скелет костный. Плавники держатся на костных лучах. У большинства этих рыб имеется плавательный пузырь.
Свойства костных рыб позволяют им выдерживать большое давление воды. Ткани их тела приобретают особое строение. Слабое развитие скелета и мускулатуры предохраняет от того, чтобы быть раздавленными водой. Ткани глубоководных рыб становятся проницаемыми, и благодаря этому давление внутри тела рыбы такое же, как y окружающей среды.
Строение мочеполовой системы
Костистые рыбы обладают мезонефрическими почками с мочеточниками, соответствующими вольфовым каналам, имеют мочевой пузырь. Половые протоки представляют собой особые образования, не гомологичные ни вольфовым, ни мюллеровым каналам. Эти особенности связаны с высокой плодовитостью костистых рыб, обеспечивают выведение большого количества половых продуктов и характерны только для костистых (и некоторых других костных) рыб, не получив дальнейшего развития в эволюции позвоночных. В большинстве своём костистые рыбы раздельнополые, лишь некоторые гермафродиты. Оплодотворение как наружное, так и внутреннее (гамбузии, гуппи, голомянки и др.). Виды с внутренним оплодотворением, кроме илистых прыгунов, рождают живых мальков.
Способы защиты рыб
Смена окраски
Один из способов защиты рыб — окраска их тела, которая соответствует окраске окружающей среды. Так, рыбы, обитающие в открытых водах, имеют темный цвет спины и светлое брюхо, плохо различимое снизу. У некоторых рыб совершенно бесцветное, прозрачное тело. Рыбы больших глубин окрашены в очень темные тона. Рыбы, живущие в литоральных водах, обладают важной особенностью менять свою окраску и рисунок тела под цвет окружающей среды. Кстати, это делает и осьминог. Смена окраски тела и рисунка под окружающую среду начинается с головы, которая первой меняет окраску в зависимости от цвета субстрата, который видят глаза рыбы. Ученые доказали, что если рыбу ослепить, она перестает менять окраску своего тела.
Маскировка формы
Защитой в окружающей среде иногда служит и форма тела рыбы, которая приобретает вид наиболее типичного для этих мест предмета, например, водоросли.
Шипы, иглы и яд
Одним из важнейших средств защиты служат острые плавники, шипы, иглы, имеющиеся на теле многих рыб. Нередко эти иглы связаны с ядовитыми железами. В морях, омывающих берега России, ядовитые аппараты имеют скорпеновые рыбы и другие, близкие к ним виды, например, морской дракон. Что же касается рыб тропических вод, то там перечень активно-ядовитых представителей будет весьма обширным.
Бородавчатка, или каменная рыба из семейства Synanceia. Одна из самых ядовитых рыб Рыба фугу или иглобрюх — обитатель теплых вод Тихого и Индийского океанов
Среда обитания
Костистые рыбы обитают практически во всех слоях гидросферы, заселяя благодаря широкому диапазону осморегуляционных процессов как пресные, так и солёные водоёмы, в том числе и большие глубины, обитатели которых хорошо приспособились к высокому давлению и отсутствию освещения. Стоит отметить, что некоторые виды, как например лососёвые, способны в течение жизни переходить из морей в пресные водоёмы и наоборот. Ряд физиологических адаптаций позволяет костистым рыбам жить в водоёмах по всей планете, некоторые из которых существенно отличаются условиями, такими как содержание кислорода, температура и др.
Глубоководные рыбы
Рыбы имеют непостоянную температуру тела. Она зависит от температуры окружающей среды, и поэтому рыб относят к холоднокровным животным. Они освоили абсолютно все моря и океаны — от тропических, где представлено наибольшее их разнообразие, до самых холодных вод. Они населяют прибрежные воды и воды коралловых рифов; они обитают и на больших океанических глубинах, куда совсем не проникает дневной свет. У глубоководных рыб роль окраски выполняют особые световые органы фотофоры, отличающие самцов от самки.
Морской черт или морской удильщик — один из самых известных обитателей глубин
Большие океанические глубины характеризуются огромным давлением воды и полным отсутствием солнечного света. Вода здесь утрачивает способность перемешиваться. Она неподвижна, ее низкая и всегда постоянная температура не зависит от смены ритмов дня и ночи.
Наибольшая глубина, на которой были обнаружены рыбы, составляет 5320 м. При такой глубине давление воды будет равняться 532 атм. Однако есть предположение, что рыбы живут еще глубже, на глубине около 10500 м, где величина давления воды достигает 1050 атм.
Одни глубоководные рыбы слепы, так как на глубине темно, а другие имеют огромные выпуклые глаза, которые дают им возможность различать слабое свечение других жителей подводных глубин. Если учесть, что самые глубоководные водоросли обитают на глубине не более 200 м, так как туда еще как-то проникает солнечный свет, то следует вывод, что абсолютно все глубоководные рыбы — хищники или трупоеды, пожирающие то, что попадает на дно из более верхних слоев воды.
Классификация
В кладу включают следующие современные отряды[4]:
- Когорта Элопоморфы (Elopomorpha) Отряд Тарпонообразные (Elopiformes)
- Отряд Альбулообразные (Albuliformes)
- Отряд Спиношипообразные[источник не указан 394 дня
] (Notacanthiformes) - Отряд Угреобразные (Anguilliformes)
- Отряд Гиодонтообразные (Hiodontiformes)
- Надотряд Клюпеоморфы (Clupeomorpha) Отряд Сельдеобразные (Clupeiformes)
- Отряд Гладкоголовообразные[источник не указан 394 дня
] (Alepocephaliformes)
- Отряд Гоноринхообразные (Gonorynchiformes)
- Отряд Лепидогалаксиеобразные[источник не указан 394 дня
] (Lepidogalaxiiformes)
- Отряд Аргентинообразные (Argentiniformes)
] (Galaxiiformes)
- Отряд Ложнодолгохвостообразные (Ateleopodiformes)
- Отряд Аулопообразные (Aulopiformes)
- Отряд Миктофообразные (Myctophiformes)
- Отряд Опахообразные (Lampriformes)
- Отряд Барбудообразные (Polymixiiformes)
] (Stylephoriformes)
- Отряд Голоцентрообразные[источник не указан 394 дня
] (Holocentriformes)
] (Trachichthyiformes)
] (Kurtiformes)
] (Gobiiformes)
] (Cichliformes)
] (Blenniiformes)
] (Carangiformes)
] (Istiophoriformes)
] (Anabantiformes)
] (Icosteiformes)
] (Callionymiformes)
] (Scombrolabraciformes)
] (Scombriformes)
] (Trachiniformes)
] (Labriformes)
] (Moroniformes)
] (Acanthuriformes)
] (Spariformes)
] (Caproiformes)
Пищеварительная система земноводных
Общий план строения пищеварительной системы земноводных сходен с рыбьей. Однако появляются некоторые новшевства.
Передний коней языка лягушек прирастает к нижней челюсти, а задний остается свободным. Такое строение языка позволяет ловить им добычу.
У земноводных появляются слюнные железы. Их секрет смачивает пищу, но никак не переваривает ее, так как не содержит пищеварительных ферментов. На челюстях бывают конические зубы. Они служат для удержания пищи.
За ротоглоточной полостью находится короткий пищевод, открывающийся в желудок. Здесь пища частично переваривается. Первый отдел тонкого кишечника — двенадцатиперстная кишка. В нее открывается единых проток, куда попадают секреты печени, желчного пузыря и поджелудочной железы. В тонком кишечнике переваривание пищи завершается, и питательные вещества всасываются в кровь.
Непереваренные остатки пищи попадают в толстый кишечник, откуда перемещаются в клоаку, представляющую собой расширение кишечника. В клоаку также открываются протоки выделительной и половой систем. Из нее непереваренные остатки попадают во внешнюю среду. У рыб клоаки нет.
Взрослые земноводные питаются животной пищей, чаще всего различными насекомыми. Головастики питаются планктоном и растительной пищей.
1 Правое предсердие, 2 Печень, 3 Аорта, 4 Яйцеклетки, 5 Толстый кишечник, 6 Левое предсердие, 7 Желудочек сердца, 8 Желудок, 9 Левое легкое, 10 Желчный пузырь, 11 Тонкий кишечник, 12 Клоака
Примечания
- Богуцкая Н. Г., Насека А. М.
Каталог бесчелюстных и рыб пресных и солоноватых вод России с номенклатурными и таксономическими комментариями. — М.: Товарищество научных изданий КМК, 2004. — С. 28. — 389 с. — ISBN 5-87317-177-7. - Нельсон Д. С.
Рыбы мировой фауны / Пер. 4-го перераб. англ. изд. Н. Г. Богуцкой, науч. ред-ры А. М. Насека, А. С. Герд. — М.: Книжный дом «ЛИБРОКОМ», 2009. — С. 168. — ISBN 978-5-397-00675-0. - Инфракласс Teleostei
(англ.) в Мировом реестре морских видов (World Register of Marine Species). (Проверено 26 января 2018). - ↑ 12Nelson J. S., Grande T. C., Wilson M. V. H.
Fishes of the World. 5th ed. — Hoboken: John Wiley & Sons, 2020. — P. 128—518. — 752 p. — ISBN 978-1-118-34233-6. — DOI:10.1002/9781119174844. - Teleostei (англ.) информация на сайте Paleobiology Database. (Проверено 26 января 2018).
Надотряд Кистеперые
Он считается почти вымершим. До наших дней дошел лишь один род – Латимерия (на фото ниже), насчитывающий два вида. Причем оба они были открыты сравнительно недавно, первый экземпляр выловили в Индийском океане в 1938 году. Считается, что кистеперые рыбы — обитатели пресных водоемов, в которых испытывался недостаток кислорода. В связи с этим у них развилась мускулатура у основания плавников и двойной способ дыхания (легкие и жабры). Это позволило впоследствии некоторым перебраться обратно в моря, а пресноводные в конечном итоге вымерли. Существует предположение, что именно кистепёрые рыбы дали начало классу Земноводные.
Таким образом, хрящевые рыбы, костные рыбы имеют ряд индивидуальных особенностей. Основные из них наблюдаются в строении скелета (хрящевое или костное), наличии или отсутствии плавательного пузыря, типе чешуи, половой системе и способе размножения.
Нервная система и органы чувств земноводных
Ключевых изменений в нервной системе земноводный по-сравнению с рыбами не произошло. Однако передний мозг земноводных сильнее развит и разделен на два полушария. Но у них хуже развит мозжечок, так как амфибиям не надо поддерживать равновесие в воде.
Воздух прозрачнее воды, поэтому ведущая роль у земноводных играет зрение. Они видят дальше рыб, их хрусталик более плоский. Есть веки и мигательные перепонки (или верхнее неподвижное веко и нижнее прозрачное подвижное).
В воздухе звуковые волны распространяются хуже, чем в воде. Поэтому появляется необходимость в среднем ухе, представляющем собой трубочку с барабанной перепонкой (видны как пара тонких круглых пленок позади глаз лягушки). От барабанной перепонки звуковые колебания через слуховую косточку передаются внутреннему уху. Евстахиева труба соединяет полость среднего уха с ротовой полостью. Это позволяет ослаблять перепады давления на барабанную перепонку.
Дыхательная система земноводных
Личинки земноводных (головастики) имеют жабры и один круг кровообращения (как у рыб).
У взрослых земноводных появляются легкие, представляющие собой вытянутые мешочки с тонкими эластичными стенками, имеющими ячеистое строение. В стенках находится сеть капилляров. Дыхательная поверхность легких мала, поэтому в процессе дыхания участвует и голая кожа земноводных. Через нее поступает до 50% кислорода.
Механизм вдоха и выдоха обеспечивается поднятием и опусканием дна ротовой полости. При опускании происходит вдох через ноздри, при поднятии — воздух проталкивается в легкие, при этом ноздри закрыты. Выдох осуществляется также при поднятии дна рта, но при этом ноздри открыты, и воздух выходит через них. Также при выдохе сокращаются брюшные мышцы.
В легких осуществляется газообмен за счет разницы концентраций газов в крови и воздухе.
Легкие земноводных недостаточно хорошо развиты, чтобы полноценно обеспечивать газообмен. Поэтому важно кожное дыхание. Высыхание амфибий может привести к тому, что они задохнутся. Кислород сначала растворяется в покрывающей кожу жидкости, а затем диффундирует в кровь. Углекислый газ также сначала оказывается в жидкости.
У земноводных, в отличие от рыб, носовая полость стала сквозной и используется при дыхании.
Под водой лягушки дышат только кожей.
