Особенности внутреннего строения и жизнедеятельности рыб, Биология

Царство	Животные
Подцарство	Многоклеточные
Тип	Хордовые
Класс	Рыбы

Характерные признаки хордовых:

• трёхслойное строение;
• вторичная полость тела;
• появление хорды;
• завоевание всех сред обитания (вода, наземно-воздушная).

В ходе эволюции совершенствовались органы:

• движения;
• размножения;
• дыхания;
• кровообращения;
• пищеварения;
• чувств;
• нервная (регулирующая и контролирующая работу всех органов);
• изменялись покровы тела.

Биологический смысл всего живого:

Общая характеристика

Обитают — пресноводные водоёмы; в морской воде.

Продолжительность жизни — от нескольких месяцев до 100 лет.

Размеры — от 10 мм до 9 метров. (Рыбы всю жизнь растут!).

Вес — от нескольких грамм до 2 тонн.

Рыбы — наиболее древние первичноводные позвоночные. Они способны жить только в воде, большинство видов — хорошие пловцы. Класс рыб в процессе эволюции сформировался в водной среде, с ней связаны характерные особенности строения этих животных.

Основной тип поступательного движения — боковые волнообразные движения благодаря сокращениям мускулатуры хвостового отдела или всего тела.

Грудные и брюшные парные плавники выполняют функцию стабилизаторов, служат для подъёма и опускания тела, поворотов остановок, медленного плавного движения, сохранения равновесия. Непарные спинные и подхвостовой плавники действуют как киль, придавая телу рыбы устойчивость.

Слизистый слой, на поверхности кожи, уменьшает трение и способствует быстрому движению, а также защищает тело от возбудителей бактериальных и грибковых заболеваний.

Внешнее строение рыбы

Боковая линия

Хорошо развиты органы боковой линии. Боковая линия воспринимает направление и силу тока воды.

Благодаря этому даже ослеплённая она не натыкается на препятствия и способна ловить движущую добычу.

Внутреннее строение

Скелет

Скелет является опорой для хорошо развитой поперечно-полосатой мускулатуры. Некоторые мышечные сегменты частично перестроились, образовав группы мышц в области головы, челюстей, жаберных крышек, грудных плавников и т.п. (глазные, наджаберные и поджаберные мышцы, мускулатура парных плавников).

Плавательный пузырь

Над кишечником находится тонкостенный мешок — плавательный пузырь, наполненный смесью кислорода, азота и углекислого газа. Пузырь образовался из выроста кишечника. Основная функция плавательного пузыря — гидростатическая. Изменяя давление газов в плавательном пузыре, рыба может изменять глубину погружения.

Если объём плавательного пузыря не изменяется, рыба находится на одной и той же глубине, как бы повисая в толще воды. Когда объём пузыря увеличивается, рыба поднимается вверх. При опускании происходит обратный процесс. Плавательный пузырь у части рыб может участвовать в газообмене (как добавочный орган дыхания), выполнять функции резонатора при воспроизводстве различных звуков и т.д.

Полость тела

Система органов

Пищеварительная

Пищеварительная система начинается ротовым отверстием. У окуня и других хищных костных рыб на челюстях и многих костях ротовой полости находятся многочисленные мелкие острые зубы, которые помогают захватывать и удерживать добычу. Мускулистого языка нет. Через глотку в пищевод пища попадает в большой желудок, где начинает перевариваться под действием соляной кислоты и пепсина. Частично переваренная пища попадает в тонкую кишку, куда впадают протоки поджелудочной железы и печени. Последняя выделяет желчь, которая скопляется в желчном пузыре.

В начале тонкой кишки в неё впадают слепые отростки, благодаря которым увеличивается железистая и всасывающая поверхность кишечника. Непереваренные остатки выводятся в заднюю кишку и через заднепроходное отверстие удаляются наружу.

Дыхательная

Органы дыхания — жабры — расположены на четырёх жаберных дугах в виде ряда ярко-красных жаберных лепестков, покрытых снаружи многочисленными тончайшими складочками, увеличивающими относительную поверхность жабр.

Вода попадает в рот рыбы, процеживается через жаберные щели, омывает жабры, и выбрасывается наружу из-под жаберной крышки. Газообмен происходит в многочисленных жаберных капиллярах, кровь в которых течёт навстречу омывающей жабры воде. Рыбы способны усваивать 46-82% растворённого в воде кислорода.

Напротив каждого ряда жаберных лепестков находятся беловатые жаберные тычинки, имеющие большое значение для питания рыб: у некоторых они образуют цедильный аппарат с соответствующим строением, у других способствуют удерживанию добычи в ротовой полости.

Кровеносная

Кровеносная система состоит из двухкамерного сердца и сосудов. Сердце имеет предсердие и желудочек.

Выделительная

Выделительная система представлена двумя тёмно-красными лентовидными почками, лежащими ниже позвоночного столба почти вдоль всей полости тела.

Почки отфильтровывает из крови продукты распада веществ в виде мочи, которая по двум мочеточникам поступает в мочевой пузырь, открывающийся наружу позади заднепроходного отверстия. Значительная часть ядовитых продуктов распада (аммиак, мочевина и др.) выводятся из организма через жаберные лепестки рыб.

Нервная

Нервная система имеет вид утолщённой впереди полой трубки. Передний её конец образует головной мозг, в котором имеется пять отделов: передний, промежуточный, средний мозг, мозжечок и продолговатый мозг.

Центры разных органов чувств размещены в различных отделах мозга. Полость внутри спинного мозга называется спинномозговым каналом.

Органы чувств

Органы чувств	Место нахождения в головном мозге
Обоняния и вкуса	в переднем мозге
Зрения	в среднем
Слуха и осязания	в продолговатом
Координации движения	в мозжечке

Вкусовые рецепторы, или вкусовые почки, находятся в слизистой оболочке ротовой полости, на голове, усиках, удлиненных лучах плавников, рассеяны по всей поверхности тела. В поверхностных слоях кожи рассеяны осязательные тельца и терморецепторы. Преимущественно на голове рыб концентрируются рецепторы электромагнитного чувства.

Два больших глаза находятся по бокам головы. Хрусталик круглый, не изменяет формы и почти касается уплощённой роговицы (поэтому рыбы близоруки и видят не далее 10-15 метров). У большинства костных рыб сетчатка содержит палочки и колбочки. Это позволяет им адаптироваться в меняющейся освещённости. Большинство костных рыб имеют цветное зрение.

Органы слуха представлены лишь внутренним ухом, или перепончатым лабиринтом, расположенным справа и слева в костях задней части черепа. Звуковая ориентация очень важна для водных животных.

Скорость распространения звуков в воде почти в 4 раза больше, чем в воздухе (и близка к звукопроницаемости тканей тела рыб). Поэтому, даже относительно просто устроенный орган слуха позволяет рыбам воспринимать звуковые волны.

Органы слуха анатомически связаны с органами равновесия.

От головы до хвостового плавника вдоль тела тянется ряд отверстий — боковая линия. Отверстия связаны с погруженным в кожу каналом, который на голове сильно ветвится и образует сложную сеть.

Боковая линия — характерный орган чувств: благодаря ей рыбы воспринимают колебания воды, направление и силу течения, волны, которые отражаются от разных предметов.

С помощью этого органа рыбы ориентируются в потоках воды, воспринимают направление движения добычи или хищника, не наталкиваются на твёрдые предметы в едва прозрачной воде.

Размножение

Рыбы размножаются в воде. Большинство видов откладывают икру, оплодотворение наружное, иногда внутреннее, в этих случаях наблюдается живорождение. Развитие оплодотворённой икры длится от нескольких часов до нескольких месяцев.

Личинки, которые выходят из икры, имеют остаток желточного мешка с запасом питательных веществ. Сначала они малоподвижны, и питаются лишь этими веществами, а потом начинают активно питаться различными микроскопическими водными организмами.

Через несколько недель из личинки развивается покрытый чешуёй и похожий на взрослую рыбу малёк.

Нерест у рыб происходит в разное время года. Большинство пресноводных рыб откладывает икру среди водных растений на мелководье. Плодовитость рыб в среднем гораздо выше плодовитости наземных позвоночных, это связано с большой гибелью икры и мальков.

Внутреннее строение рыб

Рыбы имеют внутренний хрящевой или костный скелет, который состоит из трёх отделов: скелет головы, скелет туловища и скелет конечностей.

Скелет рыб рассмотрим на примере речного окуня. Скелет головы – череп, имеет лицевой и мозговой отделы. Мозговой отдел защищает головной мозг, лицевой– содержит подвижные челюсти, жаберные дуги и жаберные крышки.

Верхняя и нижняя челюсти служат для захвата и удержания добычи. Нижняя челюсть подвижна, как у всех позвоночных животных. Глаза рыб погружены в глубокие округлые впадины черепа – глазницы, защищающие их от повреждения.

У хищных рыб на костях челюстей есть зубы.

Скелет туловища – позвоночник, состоит из двух отделов – туловищного и хвостового. Позвоночник состоит из позвонков, которые имеют сходное строение и соединяются друг с другом подвижно. Основу каждого позвонка составляет тело.

От тела отходят верхние дуги, которые соединяются и образуют остистый отросток и позвоночный канал, в котором проходит спинной мозг. В туловищном отделе к позвонкам прикрепляются рёбра.

В хвостовом отделе рёбер нет, и каждый позвонок имеет нижние дуги, которые смыкаются и образуют нижний остистый отросток.

Скелет конечностей представлен костными и хрящевыми лучами плавников.

Череп неподвижно соединяется с позвоночником.

Мышечная система окуня состоит из сегментов, которые образуют две мышечные ленты, лежащие по бокам тела. Наиболее развиты мышцы спины, хвоста и плавников. Благодаря сокращению мышц происходят однообразные боковые движения тела. Движения глаз, жаберных крышек и парных плавников обеспечивают специальные группы мышц.  

Рыбы движутся с различной скорость. Виды, живущие в открытой части океана способны развивать скорость до 100 км/ ч. Виды, населяющие прибрежные участки водоёмов, и придонные рыбы плавают с небольшой скоростью.

В полости тела окуня, так же как и у большинства видов костных рыб, находится плавательный пузырь – тонкостенный мешок, заполненный смесью газов.

Он выполняет  гидростатическую функцию: когда мешок наполняется воздухом происходит уменьшение веса рыбы, и наоборот – когда мешок сжимается, удельный вес рыбы увеличивается. Это позволяет рыбам погружаться на разные глубины, всплывать и зависать в толще воды.

Хрящевые рыбы (акулы и скаты) не имеют плавательного пузыря, поэтому, чтобы удержаться в толще воды, им приходится постоянно плавать.

Дыхательная система представлена жабрами, которые расположены по бокам головы рыбы. Они представляют собой многочисленные тончайшие кожные складки в виде лепестков, расположенные на жаберных дугах.

Жаберные лепестки пронизаны сетью кровеносных капилляров, в которые проникает растворённый в воде  кислород,  а углекислый газ выходит из них, в воду.

К жаберной дуге также прикреплены жаберные тычинки, которые защищают жаберные лепестки от засорения.

У костных рыб жабры прикрыты жаберными крышками.

Рыбы дышат растворённым в воде кислородом. Он вместе с водой поступает в рот. Затем в глотку, в стенках которой есть жаберные щели. Вода, проходя через жабры, омывает их. Здесь происходит газообмен, далее вода с углекислым газом выходит наружу.

У рыб, плавающих с высокими скоростями, например у акул, рот постоянно открыт, и ток воды омывает жабры тем интенсивнее, чем быстрее акула плывёт.

При недостатке кислорода многие виды рыб развили способность заглатывать атмосферный воздух ртом, поднимаясь к поверхности воды.

Илистый прыгун, обитающий в водоёмах влажных тропических лесов, заглатывает воздух и удерживает его возле жабр, поглощая кислород кровеносными сосудами.

Благодаря этой способности он может в поисках корма выходить из воды на илистые берега, передвигаясь на грудных плавниках и даже совершая прыжки.

Пищеварительная система начинается ротовым отверстием, продолжающимся в ротовую полость, которая переходит в глотку. Через жаберные щели глотки вода выходит наружу, а пища задерживается жаберными тычинками.

Из глотки пища поступает в пищевод, а из него в желудок, где начинается её переваривание. Но окончательное переваривание и всасывание питательных веществ в кровь происходит в кишечнике. Непереваренные остатки удаляются через анальное отверстие.

В пищеварении участвуют печень.

По типу питания выделяют растительноядных рыб, питающихся водными растениями (например, белый амур), планктоноядных (сельдь), хищных, поедающих мелких рыб, земноводных и даже водных птиц (к ним относятся щука, судак) и всеядных рыб (карп).

С добычей корма у рыб связано сложное пищевое поведение: активный поиск пищи у акул, тунцов; подкарауливание и нападение у щуки, окуня. Некоторым видам рыб свойственны сезонные массовые передвижения – миграции – в районы с обильными источниками пищи.

В умеренной климатической зоне с наступлением зимы многие виды рыб резко снижают или вовсе прекращают потребление пищи. Например, карпы в зимовальных прудах не питаются на протяжении более пяти месяцев, расходуя в этот период жировые запасы, накопленные в теле за летний период.

Кровеносная система. Рыбы, как и все позвоночные, имеют сердце. Оно состоит из двух камер – предсердия и желудочка, мускульные стенки которых поочерёдно сокращаются. Такое сердце называется двухкамерным.

В кровеносной системе рыб присутствуют сосуды разных типов: это артерии, несущие кровь от сердца, вены, несущие кровь к сердцу, и мельчайшие кровеносные сосуды – капилляры.

Сердце содержит венозную кровь, которая лишена кислорода и содержит много углекислого газа. Из желудочка кровь поступает в брюшную аорту, которая вскоре делится на артерии. По ним кровь поступает в жабры, где артерии разветвляются на множество мелких кровеносных сосудов – капилляров.

Протекающая через них кровь отдаёт углекислый газ и насыщается кислородом. Обогащённая кислородом кровь собирается в спинную аорту, которая несёт кровь ко всем органам и тканям.

В органах аорта ветвится на многочисленные капилляры, через которые в ткани поступают кислород и питательные вещества, а из них в кровь – углекислый газ и другие продукты жизнедеятельности. Кровь собирается в вены – сосуды, идущие к сердцу, и по ним поступает в предсердие.

Из предсердия она снова попадает в желудочек и цикл повторяется. Получается, что кровь движется по одному замкнутому кругу кровообращения. Такую кровеносную систему называют замкнутой.

Обмен веществ у рыб происходит медленно, они – холоднокровные животные, не имеющие постоянной температуры тела.

Выделительная система представлена парными туловищными почками, расположенными в спинной части полости тела. От каждой почки отходит канал – мочеточник.

Оба мочеточника сливаются в непарный мешковидный мочевой пузырь. От него отходит мочеиспускательный канал, открывающийся наружу выделительным отверстием.

Продуктом выделения пресноводных рыб является аммиак, морских – мочевина.

Нервная система состоит из центрального и периферического отделов. Центральная нервная система представлена головным и спинным мозгом. Периферическая нервная система представлена нервами.

Головной мозг расположен в мозговой части черепа. Он состоит из пяти отделов: переднего, среднего мозга, мозжечка, промежуточного и продолговатого мозга, который без резких границ переходит в спинной мозг.

Передний мозг отвечает за переработку информации, получаемой от органов обоняния, также принимает участие в регуляции поведения рыб. Промежуточный обеспечивает регуляцию обмена веществ. Средний анализирует информацию от органов зрения и боковой линии.

Мозжечок отвечает за координацию движений. Продолговатый мозг регулирует работу дыхательной, пищеварительной и кровеносной систем.

Органы чувств хорошо приспособлены к работе в водной среде. Глаза имеют плоскую роговицу и шаровидный хрусталик. Рыбы видят только близко расположенные предметы (на расстоянии 10-15 метров).

Орган слуха устроен просто. Он не имеет связи с внешней средой и представлен только внутренним ухом.

Также развиты органы обоняния, осязания, вкуса.

Особую роль играет орган боковой линии. Боковая линия – это канал в толще кожи по бокам тема, сообщающийся с внешней средой отверстиями и содержащий чувствительные клетки, воспринимающие направление и силу тока воды. 

Рыбы способны издавать звуки челюстями, жаберными крышками, плавниками, плавательным пузырём. Некоторые виды рыб, например черноморские барабульки, просто «болтливы». С помощью звуковых сигналов они выражают угрозу, предупреждение, призыв, сигнал тревоги.

• Основные особенности рыб:
• ·        имеют позвоночник и череп;
• ·        челюсти, снабжённые у некоторых видов зубами;
• ·        жабры;
• ·        внутреннее ухо;
• ·        туловищные почки;
• ·        плавательный пузырь;
• ·        на брюшной стороне тела расположено двухкамерное сердце;
• ·        один круг кровообращения.
• На рисунке «Вскрытый речной окунь» мы можем увидеть жабры, почку, яичник, мочевой пузырь, плавательный пузырь, половое, анальное и мочевыделительное отверстия, желудок, кишечник, печень и сердце.

Надкласс рыбы

Рыбы – низшие челюстноротые первичноводные позвоночные. Известно около 33 тысяч видов рыб. Им посвящен самостоятельный раздел биологии – ихтиология (от греч. ichthys – рыба и logos – слово).

Первые челюстноротые рыбы появились в ордовике, хрящевые рыбы – на рубеже силура и девона, около 420 млн. лет назад. Рыбы обитают как в пресных, так и в соленых водах. Надкласс рыбы подразделяется на два класса: костные и хрящевые рыбы.

Общими признаками всех рыб является наличие обтекаемой формы тела, жизнь в воде. Тело подразделяется на голову, туловище и хвост. Хорошо развиты органы чувств: зрения, обоняния, слуха, осязания, равновесия.

Ароморфозы рыб

Рыбы отличаются от предшествующих эволюционных форм новыми, прогрессивными чертами строения, которые повысили их уровень организации. Давайте их перечислим.

• Появление челюстей и черепа

У рыб первая пара жаберных дуг видоизменяется в челюсти. С помощью челюстей охота становится более эффективной, а питание – разнообразным.У рыб появляется череп – костное вместилище головного мозга и органов чувств, которое надежно защищает эти структуры нервной системы.

• Парные плавники

Образуются предшественники конечностей, плавники, парные придатки тела, обособленные от туловища и головы, приводимые в движение мускульной силой.

• Редукция хорды и формирование костного позвоночника

У рыб хорда редуцируется, на ее месте формируется позвоночник. У хрящевых рыб позвоночник в течение всей жизни имеет хрящевое строение, а у костных рыб позвоночник окостеневает: он представлен костной тканью. Обратите особое внимание, что в скелете хрящевых ганоидов (осетровых рыб) хорда сохраняется на всю жизнь.

Костные рыбы

Костные рыбы – процветающий класс, весьма многочисленный: к ним относятся около 95% современных рыб. Сюда входят важнейшие подклассы, которые мы разберем: хрящекостные, двоякодышащие и кистеперые рыбы.

Широко известны основные отряды класса костных рыб:

• Осетрообразные – осетр, стерлядь, белуга
• Карпообразные – карась, сазан, лещ, толстолобик
• Лососеобразные – форель, лосось, семга
• Трескообразные – треска, минтай, хек
• Окунеобразные – окунь, судак, скумбрия, ставрида

Для большинства костных рыб характерен костный скелет, наличие жаберных крышек, прикрывающих жабры. Жаберные лепестки расположены непосредственно на жаберных дугах, имеется плавательный пузырь. Оплодотворение наружное.

Большинство видов костных рыб (90%) относятся к костистым рыбам. Для большей части костистых рыб характерно непрямое развитие (с метаморфозом).

Данный класс будет рассмотрен нами на примере типичного представителя – речного окуня.

• Покровы, опорно-двигательная система

Форма тела обтекаемая, рыбообразная, за счет чего снижается трение о воду. Поверхность тела покрыта налегающими друг на друга (подобно черепице) чешуйками. У большинства видов чешуя ктеноидная (от греч. ktéis – гребень и éidos – вид) – снабжена зубцами или шипами, или циклоидная (от греч. kykloeides — кругообразный, круглый) – с гладким закругленным задним краем. В коже находится множество желез, которые секретируют слизь, покрывающущю все тело рыбы, благодаря чему снижается трение о воду. Из-за слизи пойманную рыбу тяжело удержать в руках, она выскальзывает. Плавники – органы движения рыб. Плавники бывают как парные (грудные, брюшные), так и непарные (спинной, хвостовой, анальный). Череп – вместилище головного мозга, окружает его со всех сторон. Характерно наличие рострума (от лат. rostrum – клюв) – передней вытянутой части черепа рыб. Позвоночник состоит из двух отделов: туловищного и хвостового. В центре каждого позвонка имеется отверстие. Прилегая друг к другу, отверстия позвонков вместе соединяются в единый спинномозговой канал, в котором лежит спинной мозг. Скелет грудных плавников соединен с позвоночником костями плечевого пояса, в отличие от скелета брюшных плавников, который не сочленяется с позвоночником. Имеются жаберные крышки, снаружи прикрывающие жаберные щели (у хрящевых рыб жаберные крышки отсутствовали, 5 жаберных щелей открывались каждая в отдельности наружу.) Полость тела вторичная (целом). Мышечная система сегментируется, что выражается в возникновении отдельных (дифференцированных) мышечных пучков. Наиболее ярким примером дифференцировки являются мышцы ротового аппарата и парных плавников.

• Пищеварительная система

Состоит из ротовой полости, глотки, продолжающейся в пищевод, желудка, толстого и тонкого кишечника. У многих рыб в ротовой полости имеются язык и острые зубы, расположенные на челюстях. Зубы предназначены не для механического измельчения пищи, а в основном для схватывания и удержания добычи. Слюнные железы отсутствуют, имеются вкусовые рецепторы. В просвет тонкой кишки рыб открываются протоки пищеварительных желез, печени и поджелудочной железы, а также желчного пузыря. Спиральный клапан в кишечнике (характерный для хрящевых рыб) отсутствует, общая площадь всасывания увеличивается за счет слепо оканчивающихся выростов кишечника – пилорических придатков.

• Дыхательная система

Глотка тесно связано не только с пищеварительной, но и с дыхательной системой: здесь располагается жаберный аппарат рыб. С помощью жабр они приспособились забирать из воды растворенный в ней кислород и насыщать им кровь, откуда кислород поступает ко внутренним органам и тканям. Процесс дыхания осуществляется благодаря тому, что вода через ротовое отверстие попадает в глотку. Вследствие движений жаберной крышки вода из ротоглоточной полости втягивается в боковую жаберную полость, омывая жабры. В результате газообмена в кровь рыбы поступает кислород, а углекислый газ покидает ее и растворяется в воде. Жабры состоят из жаберной дуги, на которой расположены жаберные тычинки и лепестки. Жаберные тычинки направлены в сторону ротоглоточной полости и препятствуют проникновению частиц пищи в жабры (цедильная функция). Жаберные лепестки направлены наружу и оплетены густой сетью кровеносных сосудов – капилляров, в которых и происходит газообмен.

• Кровеносная система

Как и хрящевые, костные рыбы имеют один круг кровообращения. Сердце двухкамерное, состоит из одного предсердия и одного желудочка. Запомните, что в сердце у рыб кровь венозная. Она накачивается сердцем в жабры, где происходит ее насыщение кислородом, после чего кровь становится артериальной. Артериальная кровь направляется к внутренним органам и тканям, движется кровь внутри сосудов: кровеносная система замкнутого типа.

• Выделительная система

Состоит из парных лентовидных туловищных почек (мезонефрос, или первичная почка.) Располагаются они по бокам туловища. От почек начинаются мочеточники, сливающиеся между собой и образующие расширение – мочевой пузырь. Моча, содержащая побочные продукты обмена веществ, выводится из организма рыбы через анальное отверстие у самок, через мочеполовое отверстие – у самцов .

• Нервная система

У всех хордовых нервная система трубчатого типа. Головной мозг состоит из продолговатого, среднего мозга, мозжечка, промежуточного и переднего мозга. Развитие одних и тех же отделов у разных классов хордовых неодинаково, что мы с вами отчетливо увидим по мере изучения данного раздела. Я рекомендую вам обратить на данную тему особое внимание. Относительно других классов хордовых головной мозг у рыб слабо развит: кора переднего мозга отсутствует, вместо нее поверхность мозга покрыта эпителием. Наибольшего развития достигает средний мозг – главный координирующий центр. Также хорошо выражен (развит) мозжечок, который отвечает за координацию движений и ориентацию тела в пространстве. Это связано со сложными перемещениями рыбы, которая “парит как птица” только не в воздушной, а в водной среде. От головного мозга берут начало 10 пар черепно-мозговых нервов. Органы чувств рыбы представлены особым образованием – боковой линией, тянущейся в виде канала вдоль всего тела с обоих боков. Чувствительные клетки (невромасты) органа боковой линии реагируют на изменения направления и скорости тока воды вблизи рыбы. С помощью нее рыба чувствует направление и скорость течения воды. У рыб впервые возникает специализированный орган слуха – внутреннее ухо. С помощью него они способны различать звуки, ориентируясь в водной среде. Состоит внутреннее ухо из трех полукружных канальцев, верхнего и нижнего мешочков. Иногда внутреннее ухо соединяется с плавательным пузырем (сомовые, карповые), за счет чего слух у таких рыб более развит. Органы зрения приспособлены к водной среде: хрусталик имеет шарообразную форму. Роговица плоская, аккомодация (настройка глаза на наилучшее видение объекта) происходит только благодаря перемещению хрусталика. Рыбы хорошо видят лишь на близком расстоянии. Имеются органы вкуса на коже и нижней челюсти, а также органы обоняния, открывающиеся в ротовую полость.

• Половая система

Рыбы раздельнополы. Половые железы самцов – семенники, самок – единственный яичник. Оплодотворение наружное, происходит в воде: самка выметывает икру (яйцеклетки), а самец выделяет в воду сперматозоиды, которые сливаются с яйцеклетками. С течением времени из икры развиваются молодые особи. Развитие у большинства рыб (костистые рыбы) непрямое, с метаморфозом. Запомните, что процесс выметывания икры и ее последующего оплодотворения называется нерест, он носит сезонный характер. У пресноводных рыб нерест происходит весной, в это время строго запрещена ловля рыбы.

Плавательный пузырь

Этот орган характерен исключительно для костных рыб: у хрящевых рыб (акулы, скаты) он отсутствует. Плавательный пузырь представляет собой воздушный мешок, заполненный смесью газов: азотом, кислородом, углекислым газом.

Он выполняет ряд важнейших функций:

• Гидростатическую – помогает занять рыбе в толще воды определенное положение. Так при расширении пузыря рыба всплывает, а при его уменьшении – опускается на дно.
• Дыхательную – способен выполнять функцию легких
• Барорецепторную – воспринимает изменения давления
• Акустическую – воспринимает звуки, играет роль аналогичную уху

При заполнении газом пузырь расширяется: это меняет удельный вес рыбы, он понижается и рыба всплывает. Обратная схема происходит при уменьшении пузыря. Но откуда появляется газ, которым наполняется пузырь, если рыба обитает в воде? Отвечая на этот вопрос, отметим, что все рыбы делятся на два типа: открытопузырные и закрытопузырные.

У открытопузырных рыб плавательный пузырь сообщается с пищеварительной системой. Они в течение всей жизни поднимаются к поверхности воды и заглатывают воздух, по мере необходимости они могут освобождаться от газов, выдавливая их через глотку, а затем рот в окружающую среду. К таким рыбам относятся сельдеобразные, щукообразные, карпообразные, двоякодышащие.

Закрытопузырные рыбы имеют пузырь, не сообщающийся с пищеварительной трубкой. Газы в него поступают благодаря газовой секреции: они переходят из растворенного (в крови) состояния в газообразное, заполняя пузырь. Когда пузырь уменьшается газы вновь растворяются в крови, возвращаясь в кровеносное русло. К таким рыбам относятся: трескообразные, окунеобразные, кефалеобразные.

Строение рыбы внутреннее и внешнее: скелет, части(форма) тела, голова и мозг, органы передвижения, особенности

Организм рыбы – один из самых необычных. За 500 миллионов лет эволюции природа отточила всё до мелочей, чтобы они смогли существовать под водой, быстро перемещаться, успешно плодиться. Разгадать, как эти животные завладели всеми водоёмами мира, поможет изучение их анатомии.

Общая характеристика

Сегодня в мире зафиксировано около 35 700 видов рыб. Всех их объединяет то, что они – водные позвоночные и поглощают кислород с помощью жабр. Далее рыбы имеют деление на группы по внешним и внутренним признакам, пищевым предпочтениям и другим особенностям. Благодаря этому ихтиологи разработали широкую систему видового разнообразия.

Особенности внешнего и внутреннего строения

Жизнедеятельность рыбы обеспечивается работой не только внутренних, но и внешних органов. Прежде чем начать разговор о пищеварении, размножении, выработке кислорода, необходимо изучить наружное строение и понять, для чего им нужны плавники, чешуя и боковая линия.

Внешнее строение рыбы

У всех рыб в анатомии тела можно выделить три основные части: голова, туловище, хвост. Они дробятся на более мелкие составляющие. Так, голова включает в себя:

• Рыло (от кончика носа до переднего края глаз);
• Лоб (между глаз);
• Щёки (от глаза до задней части жаберной крышки);
• Горло (между жаберными перепонками и грудными плавниками);
• Подбородок (от края нижней челюсти до основания жаберных перепонок);
• Межжаберный промежуток (образует жаберные полости);

После жаберной крышки начинается туловище со спинными, грудными, брюшными и анальным плавниками. Хвостовая часть может начинаться от анального плавника или отверстия.

Немаловажную роль играют пропорции. Разнообразие форм тела рыб возникло из особенностей среды и образа жизни.

НазваниеОсобенностиПреимущества

Веретенообразная	Тело обтекаемое, значительно сжато с боков, голова сужается к концу.	Самый распространённый тип, приспособлен к жизни во всех водных слоях, любых течениях и ландшафтах.
Угревидная	Удлинённая и закруглённая. Часто имеет небольшой хвостовой плавник, а брюшной вовсе отсутствует.	Рыбы имеют извивающуюся траекторию движения, обитают на дне или в придонном слое.
Лентовидная	Удлинённая и сильно сжатая по бокам.	Комфортна для проживания в средних слоях водоёмов.
Стреловидная	Одинаковая высота по всей длине, голова и хвостовая часть напоминают кончик стрелы и её оперение соответственно.	Такую форму имеют хищники, вроде щуки. Позволяет стремительно нападать, быстро развивать большую скорость в средних и верхних слоях.
Торпедовидная	Большая голова переходит в закруглённое тело, сужающееся к хвосту.	Помогает перемещаться на огромные расстояния.
Шаровидная	Округлое тело, расширяющееся.	Такие рыбы малоподвижны, приобретают форму в случае опасности.
Макруровидная	Огромная голова переходит в значительно суживающееся тело и хвост.	Пропорциями обладают глубоководные малоподвижные особи.
Симметрично сжатая с боков	Высокая, недлинная, сжатая по бокам.	Оптимальна для жизни в коралловых рифах, заросших водоёмах благодаря манёвренности.
Несимметрично сжатая с боков	Глаза находятся на одной стороне. Глаза расположены на одной стороне тела.	Её имеют донные малоподвижные виды.

Пример несимметричной формы: камбала

Кожный покров

Рыбья кожа состоит из двух слоёв. Верхний – эпидермис – представляет собой ткань с железами, выделяющими слизистый секрет. Он защищает покровы животного и уменьшает сопротивление жидкости. В нижнем – дерме – находятся сосуды, нервы и пигментные клетки.

Кожа рыбы защищена тонкими костными чешуйками. Этот твёрдый покров сформирован плотными продольными или поперечными рядами. Пластинки накладываются друг на друга, образуя ещё более плотный слой.

Окрас чешуи может быть разным. Яркая расцветка предупреждает врагов об опасности (например, наличии в организме рыбы яда), маскирует среди кораллов и водорослей. Чешуя естественного, или даже «камуфляжного» окраса укрывает в пресноводной растительности и мутной воде.

Строение плавников и их функции

В основании плавательных «конечностей» рыб положены прочные костные радиалии. Они соединены кожно-эпидермиальной тканью, благодаря которой плавники выполняют функцию равновесия и управления.

Симметрично расположенные по бокам парные органы движения рыб – брюшные и грудные – в первую очередь помогают поворачивать и оставаться в ровном положении, стоя на месте.

Непарные плавники, а именно спинной и анальный, стабилизируют тело и не дают ему переворачиваться вокруг оси. Большая часть видов имеет сразу два спинных плавника.

Основной же орган передвижения – толкающий – это хвост и его стебель.

У современных рыб плавники могут играть и другую роль в жизни. Например, у самцов живородящих видов анальный плавник эволюционировал в орган размножения. Другие рыбы благодаря мощным грудным плавникам способны выпрыгивать из воды или опираться на них при преодолении твёрдой поверхности.

Это интересно: Несколько видов не имеют плавников, так как большую часть времени проводят, зарывшись в грунт.

Боковая линия

От головы рыбы до основания хвостового плавника расположился особый орган чувств. Подкожный канал, образованный эпителием и нервными окончаниями, может воспринимать самые лёгкие колебания. Его рецепторы, или невромасты, имеют волосковые клетки, а сами волоски, размером не более 0,2 мм, сокрыты в купулах – желеобразных колпачках.

Внутреннее строение рыбы

Внутренние системы рыб не так сложны, как, например, у большинства млекопитающих. При этом у них есть уникальные органы, такие как плавательный пузырь и жабры. Всё это крепится в теле рыбы с помощью мускулатуры и прочного каркаса, которые тоже нельзя обходить стороной при изучении.

Скелет

Развитая мускулатура рыб держится на скелете. Его особенности позволили учёным выделить три большие группы:

• Круглоротые. Имеют змеевидное голое тело, хрящевой скелет и череп без челюстей. Из-за минимальной схожести с другими представителями некоторые исследователи вовсе не причисляют круглоротых к рыбам. К ним относятся миноги и миксины.
• Хрящевые. Скелет рыб состоит из упругой плотной соединительной ткани. Эта группа – одна из самых древних. Сейчас в неё включены акулы и скаты.
• Костные. Практически все рыбы относятся именно к этой группе.

Рыбный скелет делится на три части. Осевая включает в себя позвоночник, состоящий из туловищных и хвостовых позвонков, к которым крепятся рёбра. Головная – это череп, образованный коробкой, челюстями, жаберными крышками и дугами. Хрящевая или костная являются основанием для всех типов плавников.

Мускулатура

Система мышц делится на гладкие и поперечнополосатые ткани. Первые формируют внутренние органы у рыб, такие как желудок, кишечник, сосуды и так далее. Гладкие мышцы способны сокращаться, тем самым меняя размер органов.

В веретенообразных клетках содержатся миофибриллы – белковые нити, придающие мышцам подвижность.

Поперечнополосатые мускулы, регулируемые нервной системой, приводят в движение плавники, голову и туловище, при этом боковая мышца – самая большая в организме рыбы.

Это интересно: каждый вид имеет свой окрас мускулатуры. Форель известна розовой тканью, нерка – ярко-красной, судак – бледноватой, щука – серой.

Плавательный пузырь

Погружаться и подниматься к поверхности рыбе помогает воздушный мешочек, заполненный азотом, кислородом и углекислым газом. Рыбка сама меняет объём, тем самым регулируя положение: чем меньше пузырь – тем глубже она опускается, и наоборот.

Полость тела

Внутренний органы животного расположены в специальной полости под позвоночником. Они формируют основные системы, участвующие в жизнедеятельности рыб, их размножении.

Системы органов

Главные вопросы жизнедеятельности в организме рыбы решаются с помощью шести систем: пищеварительной, дыхательной, кровеносной, выделительной, нервной, половой, а также органов чувств, каждый из которых имеет свои особенности.

Пищеварительная

Имеет элементарное строение. У рыб нет языка, зато есть разделочные приспособления. Так, хищники имеют большие зубы в несколько рядов, а растительноядные виды – небольшие, но острые зазубринки.

Челюсть не приспособлена к жеванию, поэтому еда попадает через пищевод в желудок необработанной. В кислоте она быстро растворяется, а нерасщеплённые частички поступают в тонкую кишку, где под воздействием желчи исчезают.

Слизистая кишечника вбирает полезные микроэлементы, остальное выводится через заднюю кишку и отверстие.

Дыхательная

Рыбы добывают кислород из воды с помощью жабр. Жидкость поступает через рот в жаберную полость и лепестки, оснащённые капиллярами – через них в организм всасывается кислород. Остатки возвращаются в водоём через жаберные щели, защищённые пластинами.

Некоторые виды обзавелись вспомогательными органами. Так, некоторые добирают кислород через кожу или лабиринт – пластины в наджаберной области.

Это интересно: Оказавшись вне воды, рыбы начинают расходовать запасы кислорода из пузыря.

Кровеносная

Подводные обитатели имеют упрощённую, замкнутую систему кровообращения в один круг. Сердце маленькое, двухкамерное. Из его желудочка через аорту в артерию поступает венозная кровь, которую мышца гонит в жабры.

Здесь при дыхании она превращается в артериальную и переходит в спинную аорту, далее распространяясь по всему телу рыбы.

Кроме кислорода кровь несёт в органы и ткани полезные вещества и забирает оттуда продукты отходы метаболизма.

Выделительная

Вдоль позвоночника в нижней части тела находятся главные фильтры – пара овальных почек. Благодаря им из рыбы выводятся токсины в виде мочи. Из почек отходная жидкость через мочеточники попадает в мочевой пузырь, далее покидает организм через отверстие. Ещё часть продуктов, более ядовитых, выходит через жаберные лепестки.

Нервная и органы чувств

Канал центральной нервной системы пролегает вдоль корпуса рыбы и включает в себя спинной и головной мозг. Нервные узлы, исходящие от них, регулируют работу органов, желёз и сосудов.

Мозг подводного животного делится на пять отделов:

• Передний. Отвечает за обоняние и коммуникацию с сородичами.
• Промежуточный. Реагирует на внешние воздействия и отправляет сигналы в нужные участки мозга.
• Средний. Связан со зрительной возможностью.
• Продолговатый. Даёт возможность слышать и осязать.
• Мозжечок. Отвечает за координацию.

Взаимодействует с внешней средой рыба с помощью основных органов чувств:

• Вкусовые рецепторы. Находятся в ротовой полости, а также в голове, плавниках, изредка – на самом теле. Эта особенность направлена на успешную добычу.
• Глаза. Так как в яблоко состоит из округлого хрусталика и плоской роговицы, рыбка видит другие организмы и предметы только на расстоянии приблизительно 10 метров. Однако глаза могут подстраиваться под изменения в окружении благодаря палочкам и колбочкам.
• Органы слуха. Большинство видов обладает лишь внутренним ухом – мешочком с несколькими полукружными каналами. Некоторые виды имеют перепончатый лабиринт для улавливания звуков на больших дистанциях.

Половая

Самки обоеполых видов имеют яичники с икрой, оплодотворение которой происходит либо внутри её тела, либо уже в воде.

Сперматозоиды самцов хранятся в их парных молоках, или семенниках, и выводятся через анальное отверстия или специальный канал, который называется гоноподий.

Среди рыб встречается явлении гермафродитизма, когда одна особь обладает двумя половыми системами, чередующимися в своих функциях.

Рост и развитие рыб

С момента оплодотворения в икринке возникает жизнь. Её развитие можно поделить на шесть основных этапов:

1. Эмбриональный. У зародыша формируются элементарные признаки организма. Питается эндогенно – внутренним желтком.
2. Личиночный. После вылупления рыбка учится добывать пищу извне, начиная с мелких водорослей. Внутренние органы и системы на начальной стадии.
3. Мальковый. Рыба приобретает внешние черты взрослой рыбы, отличаясь от неё лишь размерами и незначительными деталями. Начинает формироваться чешуйчатая поверхность тела. Происходит разделение полов без развития самих органов размножения.
4. Юношеский. На этой стадии половые железы уже сформированы, проявляются вторичные половые признаки в виде окраса и внешних пропорций.
5. Взрослый. Главный признак перехода – особь готова к выведению потомства.
6. Старческий. Рыба не может иметь потомство. Рост организма замедляется или полностью прекращается.

Важно: некоторые виды рыб, в частности аквариумные, – живородящие. В таком случае из организма самки выходят сформировавшиеся личинки.

Мы рассмотрели самые явные признаки внешнего и внутреннего строения рыбы. Порой тот или иной вид имеет кардинальные и очень любопытные отличия.

А вы знаете таких представителей? Давайте вспомним эти уникальные виды и поделимся особенностями их строения в х.