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
- Парные плавники
- Редукция хорды и формирование костного позвоночника
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.
Образуются предшественники конечностей, плавники, парные придатки тела, обособленные от туловища и головы, приводимые в
движение мускульной силой.
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, а также двоякодышащих) 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
- Пищеварительная система
- Дыхательная система
- Кровеносная система
- Выделительная система
- Нервная система
- Половая 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, покрывающую 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.
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.
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.
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.
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 .
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.
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.
© Беллевич Юрий Сергеевич 2018-2023
Данная статья написана Беллевичем Юрием Сергеевичем и является его интеллектуальной собственностью. Копирование, распространение
(в том числе путем копирования на другие сайты и ресурсы в Интернете) или любое иное использование информации и объектов
без предварительного согласия правообладателя преследуется по закону. Для получения материалов статьи и разрешения их использования,
обратитесь, пожалуйста, к Беллевичу Юрию.
Представители класса хрящевые рыбы: тигровая, плащеносная акулы, катран и скаты — манта, химеры.
Разберем данный класс на примере акулы.
Кожа акулы покрыта примитивными плакоидными пластинками (зубоподобными пластинками). Плакоидные пластинки лежат в волокнистом слое кожи и заканчиваются зубцом с вершиной, направленной назад.
Чешуи (пластинки) состоят из плоского основания и зубовидного выроста наверху (шипа). По мере изнашивания старые
пластинки сменяются новыми. Они располагаются отдельно, не налегают друг на друга, как у костных рыб.
Характерной чертой класса является скелет, состоящий из хрящевой ткани (в том числе и черепная коробка), костная
ткань отсутствует. Хорда сохраняется на протяжении
всей жизни. Имеется рострум (от лат. rostrum — клюв) — передняя часть черепа рыб, особенно хорошо выраженный у рыбы-пилы.
Акулы — хищники, рацион их питания составляют животные: от мелкого зоопланктона до крупных представителей морской фауны.
Пищеварительная система начинается глоткой, которая продолжается в короткий пищевод. Далее следует желудок, имеющий
V-образную форму, из которого содержимое попадает в кишечник.
В тонкую кишку открываются протоки поджелудочной железы, секрет которой содержит ферменты необходимые для пищеварения,
и протоки печени, которая выделяет желчь для эмульгирования жиров.
Особый интерес при изучении пищеварительной системы обращает на себя спиралевидный кишечник. Его длина очень маленькая,
несоизмеримая с потребностями акулы, поэтому внутри него имеется приспособление — спиралевидный клапан.
Спиралевидный клапан многократно увеличивает поверхность площади всасывания кишечника.
Задняя кишка в самой удаленной части имеет расширение — клоаку. Клоака (от лат. cloaca — труба для стока нечистот)
отличается тем, что в нее открывается не только пищеварительная система, но также протоки органов выделения, половых желез.
Дыхание осуществляется жабрами. Жаберные крышки у хрящевых рыб отсутствуют (у костных рыб жаберные крышки прикрывают жаберные щели). Глотка пронизана
жаберными щелями, обычно в количестве 5 штук, открывающихся наружу.
Плавательный пузырь отсутствует: акула
всплывает в толще воды или погружается благодаря изменению положения грудных плавников. Без движения акула начинает опускаться
на дно, так как ее тело более плотное, чем вода.
Акула должна постоянно находиться в движении, даже во время сна! Иначе поступление воды к жабрам будет недостаточным,
а значит эффективность процессов дыхания снизится. Акула может останавливаться на недолгое время, в таком случае за счет
движений ротоглотки акула всасывает воду через отверстия, брызгальца, в жаберный аппарат, осуществляя дыхание.
Один круг кровообращения, кровь в сердце только венозная. Сердце состоит из 1 предсердия и 1 желудочка, накачивает
венозную кровь в жабры, где она насыщается кислородом, а затем кровь направляется к органам и тканям. Кровеносная система
замкнутая, как и у всех хордовых.
Сила сердечных сокращений недостаточна для поддержания адекватного потребностям давления крови, поэтому акула должна постоянно
находиться в движении. При этом происходят мышечные сокращения, которые способствуют движению крови.
Органы выделения представлены туловищными почками. Имеется особый орган солевого обмена — ректальная железа, изображенная на схеме выше.
Ректальная железа — пальцеобразный вырост прямой кишки у хрящевых рыб, обеспечивает выведение
избытка солей, которые поступают вместе с пищей и морской водой. Ректальная железа отвечает за осморегуляцию, поддерживает гомеостаз.
Нервная система трубчатого типа, как и у всех хордовых. Органы чувств акулы хорошо развиты. Зрение некоторых акул острее
человеческого в 10 раз. Направление и скорость тока воды акула чувствует с помощью специального органа — боковой линии.
Основная сенсорная система у акул — обонятельная, представленная ноздрями.
Акулы способны улавливать запах крови, разведенной в пропорции 1:1 000 000.
Хрящевые рыбы раздельнополы, половые железы самцов — семенники, самок — яичники. Половые протоки от желез впадают в
клоаку.
Характерная особенность хрящевых рыб — внутреннее оплодотворение: самец вводит сперму в клоаку самки с помощью
птеригоподия — копулятивного органа.
Образование зиготы происходит в половых путях самки, поэтому и оплодотворение называется — внутреннее. Многим
видам хрящевых рыб присуще живорождение, при котором на свет появляется полностью развившийся детеныш.
Хрящекостные рыбы
Представители этой группы рыб: севрюга, стерлядь, осетр, белуга.
Скелет преимущественно состоит из хрящевой ткани. Чешуйки сливаются, образуют 5 рядов крупных костных пластинок, которыми покрыто
тело. Хорда нерасчлененная, в кишечнике находится спиральный клапан. Это группа ценных промысловых рыб.
Двоякодышащие
Это древняя группа рыб, которые обладают как жаберным, так и легочным дыханием. Они обитают преимущественно в часто пересыхающих
водоемах Южной Америки и Африки. Приспособлены к жизни в водоемах с низким уровнем кислорода. Скелет костно-хрящевой.
Их отличительной особенностью является наличие двух кругов кровообращения, предсердие разделено неполной перегородкой.
Представители: рогозуб — имеет одно легкое, у остальных представителей два легких — протоптеры, чешуйчатник.
Кистеперые
Почти вымершая, древняя группа рыб. Единственный сохранившийся на сегодня вид — латимерия, называемая также — целокант.
Скелет преимущественно хрящевой. Современные латимерии утратили способность дышать атмосферным воздухом: в их организме
обнаруживается дегенерированное легкое, но их далекие предки обладали такой способностью и смогли выйти на сушу.
Очень важно заметить, что скелет плавников латимерии напоминает скелет пятипалой конечности земноводных, что сближает их
морфологически. Эти рыбы имеют важное эволюционное значение: именно они дали начало классу земноводных, который мы
разберем в следующей главе.
Значение рыб
- Как и любой живой организм, рыбы — звено в цепи питания (консументы)
- Рыбы — ценный продукт питания человека (в пищу употребляется икра, мясо)
- Рыбий жир используют в медицине для профилактики сердечно-сосудистых заболеваний
- Биологический метод борьбы с комарами — плотва, гамбузия поедают личинки комаров
- Очистка водоемов — амур, толстолобик предотвращают заболачивание водоема, поедая растительность
- Эстетическое значение — если у вас есть дома аквариум, то вы в полной мере получаете то самое эстетическое удовольствие
- Рыбы являются промежуточными хозяевами паразитов (семейство карповые для кошачьего сосальщика)
© Беллевич Юрий Сергеевич 2018-2023
Данная статья написана Беллевичем Юрием Сергеевичем и является его интеллектуальной собственностью. Копирование, распространение
(в том числе путем копирования на другие сайты и ресурсы в Интернете) или любое иное использование информации и объектов
без предварительного согласия правообладателя преследуется по закону. Для получения материалов статьи и разрешения их использования,
обратитесь, пожалуйста, к Беллевичу Юрию.
Рассмотрите рисунок и выполните задания 9 и 10.
20135. Установите соответствие между характеристиками и объектами, обозначенными на рисунке выше цифрами 1, 2, 3, 4: к каждой позиции, данной в первом столбце, подберите соответствующую позицию из второго столбца.
ХАРАКТЕРИСТИКИ
А) в секрете слюнных желез появляются ферменты
Б) наличие матки
В) два полностью разделенных круга кровообращения
Г) гетеродонтная зубная система
Д) желудочек без перегородки, отсутствие среднего уха
Е) ароморфоз — дифференцировка мышечных пучков
ОБЪЕКТЫ
1) 1
2) 2
3) 3
4) 4
P.S. Нашли ошибку в задании? Пожалуйста, сообщите о вашей находке
При обращении указывайте id этого вопроса — 20135.
Рассмотрите рисунок и выполните задания 9 и 10.
20095. Установите соответствие между характеристиками и объектами, обозначенными на рисунке выше цифрами 1, 2, 3: к каждой позиции, данной в первом столбце, подберите соответствующую позицию из второго столбца.
ХАРАКТЕРИСТИКИ
А) развитый мозжечок, первичная почка
Б) безъядерные эритроциты
В) ароморфоз — появление челюстей
Г) первые амниоты
Д) забота о потомстве, матка
Е) способность к нересту
P.S. Нашли ошибку в задании? Пожалуйста, сообщите о вашей находке
При обращении указывайте id этого вопроса — 20095.
Рассмотрите рисунок и выполните задания 9 и 10.
19971. Установите соответствие между характеристиками и объектами, обозначенными на рисунке выше цифрами 1, 2, 3: к каждой позиции, данной в первом столбце, подберите соответствующую позицию из второго столбца.
ХАРАКТЕРИСТИКИ
А) наличие матки
Б) 7 шейных позвонков
В) двухкамерное сердце
Г) пойкилотермные с четырехкамерным сердцем
Д) наличие диафрагмы
Е) боковая линия
P.S. Нашли ошибку в задании? Пожалуйста, сообщите о вашей находке
При обращении указывайте id этого вопроса — 19971.
Рассмотрите рисунок и выполните задания 9 и 10.
19887. Установите соответствие между характеристиками и объектами, обозначенными на рисунке выше цифрами 1, 2, 3: к каждой позиции, данной в первом столбце, подберите соответствующую позицию из второго столбца.
ХАРАКТЕРИСТИКИ
А) четырёхкамерное сердце
Б) полное разделение артериального и венозного кровотоков
В) нахождение в сердце только венозной крови
Г) неполная перегородка в желудочке сердца
Д) один круг кровообращения
P.S. Нашли ошибку в задании? Пожалуйста, сообщите о вашей находке
При обращении указывайте id этого вопроса — 19887.
Рассмотрите рисунок и выполните задания 9 и 10.
19866. Какой цифрой на рисунке обозначено животное, имеющее специальный внутренний орган для обеспечения вертикального перемещения в толще воды?
P.S. Нашли ошибку в задании? Пожалуйста, сообщите о вашей находке
При обращении указывайте id этого вопроса — 19866.
Для вас приятно генерировать тесты, создавайте их почаще
Царство животных. Одноклеточные и многоклеточные животные. Характеристика основных
типов беспозвоночных, классов членистоногих. Особенности строения, жизнедеятельности,
размножения, роль в природе и жизни человека
Царство животных
Общая характеристика царства
К животным в настоящее время относят около 2 млн видов эукариотических организмов, однако их истинное количество, по-видимому, намного больше, до 5–10 млн видов. Численность и биомасса животных на Земле не поддаются исчислению, поскольку перелетные птицы и саранча образуют огромные стаи, кровососущие насекомые тучами нападают на любое теплокровное животное на севере России, морские котики образуют лежбища, а рыбы — косяки и т. д. Величина животных также варьирует от микроскопических амеб до тридцатитрехметровых синих китов. Однако общими для всех животных признаками являются гетеротрофный тип питания, активный обмен веществ, способность к активному передвижению, или локомоции, а также ограниченный, или закрытый рост.
Эти особенности проявляются и в строении животной клетки, которая лишена пластид и клеточной оболочки, но имеет клеточный центр. Основным запасающим веществом животных клеток чаще всего является полисахарид гликоген. При делении клетки разделяются в результате образования перетяжки посередине материнской клетки.
В природе животные играют не менее важную роль, чем растения, так как они потребляют органические вещества и кислород, образовавшиеся в результате жизнедеятельности растительных организмов, и выделяют углекислый газ, необходимый растениям для осуществления процесса фотосинтеза. Кроме того, животные способны перерабатывать и минерализовать органические вещества, участвуя в процессах почвообразования. Немалую роль в процессах биологической очистки вод в природе играют животные-биофильтраторы. Образование осадочных пород также обусловлено деятельностью животных организмов, поскольку именно их минеральные скелеты и являются основой известняков, сланцев и трепела. Таким образом, животные являются такой же неотъемлемой частью биосферы, как и растения, поскольку также обеспечивают круговорот веществ в природе.
Животные освоили все среды обитания: наземно-воздушную, почвенную, водную и внутреннюю среду других организмов. В водной среде они встречаются и в составе планктона, и в составе бентоса.
По традиции, установленной в XIX веке Ж. Б. Ламарком, животные делятся на беспозвоночных и позвоночных. К беспозвоночным он отнес всех животных, не имеющих позвоночника. В настоящее время это деление не имеет систематического значения, поскольку оно разрывает единый тип Хордовые, относя бесчерепных к беспозвоночным, а черепных — к позвоночным. К беспозвоночным относят 16–23 типа животных, в том числе 7 типов простейших, кишечнополостных, плоских, круглых и кольчатых червей, моллюсков и членистоногих (иногда одноклеточных отделяют от беспозвоночных в отдельную группу). Количество видов беспозвоночных животных составляет около 2 млн, тогда как позвоночные представлены примерно 45 тыс. видов. Наиболее многочисленны среди беспозвоночных членистоногие, большую часть видов (свыше 1 млн) которых составляют насекомые. Позвоночные произошли от общих предков с современными беспозвоночными, скорее всего с кольчатыми червями. Система животного мира отображена на рис..
Хордовые животные
Общая характеристика
К хордовым относят свыше 40 тыс. видов чрезвычайно разнообразных по внешнему виду и величине животных, которые освоили наземно-воздушную, почвенную и водную среды обитания. Представители типа встречаются во всех географических зонах Земли.
Основные признаки строения и жизнедеятельности хордовых:
- Развитие осевого скелета хотя бы на одной из стадий онтогенеза. Осевой скелет представлен спинной струной, или хордой, в виде упругого тяжа. Хорда сохраняется пожизненно только у бесчерепных, тогда как у остальных групп хордовых замещается хрящевым или костным позвоночником.
- Закладка над осевым скелетом (хордой) из эктодермы центральной нервной системы в виде полой трубки. Первоначально нервная трубка объединена с хордой общей оболочкой и расположена на спинной стороне тела. В передней части нервной трубки у подавляющего большинства развивается головной мозг.
- Наличие хотя бы на одном из этапов развития кишечной трубки, пронизанной жаберными щелями в области глотки. Таким образом, начальные отделы пищеварительной и дыхательной систем не разделены. У части хордовых эти жаберные щели сохраняются всю жизнь и снабжены жабрами, обеспечивающими жаберное дыхание, тогда как у других жаберные щели зарастают еще в зародышевом периоде развития и дыхание осуществляется с помощью легких.
- Вторичная полость тела.
- Кровеносная система замкнутая, у большинства снабжена мускульным насосом — сердцем.
- Хордовые — вторичноротые животные, у которых первичный рот, образовавшийся при гаструляции, превращается в анальное отверстие, а вторичный рот прорывается на противоположном конце тела.
- Сегментация тела четко выражена на ранних эмбриональных этапах развития и сохраняется только у низших хордовых, тогда как у высших она выражена слабо.
- Двухсторонняя симметрия тела, которая характерна и для других групп организмов.
- Поперечнополосатая скелетная мускулатура.
Классификация хордовых
К хордовым относят подтипы Бесчерепные и Позвоночные, или Черепные. Разделение на подтипы основано на наличии мозгового скелета и замене осевого скелета — хорды — на хрящевой или костный позвоночник, а также ряде других черт строения. Подтип Бесчерепные представлен единственным классом Головохордовые, а к черепным относят классы Хрящевые рыбы, Костные рыбы, Земноводные, Пресмыкающиеся, Птицы и Млекопитающие.
Подтип Бесчерепные
К бесчерепным относят приблизительно 30 видов преимущественно донных зарывающихся в песок животных, обитающих в теплых морях, в том числе и Черном. У представителей типа пожизненно сохраняются все признаки хордовых. Подтип состоит всего из одного класса — Головохордовые, типичным представителем которого является ланцетник обыкновенный.
Тело ланцетника по форме напоминает старинный медицинский инструмент — ланцет, отсюда и название. Длина тела составляет 5–8 см. Движение тела осуществляется с помощью спинного и хвостового плавников, а также брюшных складок. Брюшные складки, срастаясь, образуют околожаберную полость, что защищает жабры от попадания в них песка. В передней части тела находится предротовая воронка, окруженная несколькими парами щупалец.
Кожа ланцетника выделяет тонкую кутикулу и имеет железистые клетки, выделяющие слизь на поверхность тела. Под кожей расположены сегментированные мышцы, обеспечивающие движение тела ланцетника. Опору тела обеспечивает тянущийся по спинной стороне тела упругий тяж соединительной ткани — хорда. Она заключена в общий чехол из соединительной ткани с нервной трубкой.
Ланцетники относятся к фильтраторам. При помощи щупалец они взмучивают органические остатки, опускающиеся на дно, фито- и зоопланктон, а ресничный эпителий самой воронки направляет ток воды к ротовому отверстию. Пищеварительная система ланцетника имеет вид трубки, лежащей под хордой, она состоит из рта, глотки и кишечника. В глотке имеются железистые клетки, секрет которых склеивает пищевые частицы, а затем они по желобку, выстланному ресничным эпителием, продвигаются в кишечник. В кишечнике происходит переваривание пищи под действием пищеварительных соков печеночного выроста.
Дыхание у ланцетника осуществляется при помощи жабр, расположенных в жаберных щелях, пронизывающих стенки глотки. Жаберные щели открываются в околожаберную полость, из которой вода выходит через жаберную пору. В жабрах происходит процесс газообмена.
Кровеносная система ланцетника незамкнутая, сердце отсутствует. По брюшному сосуду кровь движется к жабрам, где обогащается кислородом в жаберных сосудах, а затем по спинному сосуду разносится ко всем органам. Движение крови осуществляется за счет сокращений стенок брюшной артерии и нижней части жаберных сосудов («жаберных сердец»). Кровь у ланцетника бесцветная.
Выделение у ланцетника осуществляется с помощью системы выделительных трубочек — нефридиев, которые одним концом собирают растворенные продукты жизнедеятельности в полости тела, а другим впадают в общий выделительный канал, открывающийся наружу.
Нервная система ланцетников представлена нервной трубкой и отходящими от нее к органам периферическими нервами.
Органы чувств бесчерепных крайне примитивны — это светочувствительные глазки, расположенные вдоль всей хорды, обонятельная ямка в передней части тела, а также разбросанные по всей поверхности тела чувствительные клетки, воспринимающие волновое раздражение.
Размножение у ланцетников половое, они относятся к раздельнополым животным. Половые железы ланцетников (у самок — яичники, а у самцов — семенники) лишены постоянных протоков, для выделения половых продуктов образуются разрывы в стенках тела. Оплодотворение у ланцетников наружное.
Роль бесчерепных в природе и жизни человека. Ланцетники являются важным звеном в цепях питания морских биоценозов. В некоторых регионах мира их употребляют в пищу, вылавливая мелкоячеистыми сетками. Изучение ланцетников необходимо для понимания происхождения хордовых и начальных этапов их эволюции.
Подтип Позвоночные, или Черепные
К нему относятся почти все известные хордовые животные, которых объединяет ряд черт строения:
- Кожа и мускулатура оформляют тело позвоночных снаружи, придают форму и защищают от внешних воздействий. Кожа покрывает тело, непосредственно контактируя с окружающей средой. Она имеет два слоя: эпидермис и собственно кожу. Эпидермис всегда многослойный, часто содержит железы, из него образуются волосы, когти, полые рога, перья, роговые чешуйки и т. д. Собственно кожа составляет основную часть кожи, в ней образуются чешуйки рыб и рога оленей, а также происходит отложение в запас жира. Мускулатура делится на скелетную, обеспечивающую перемещение тела в пространстве, и мускулатуру внутренних органов, которая способствует продвижению пищи по пищеварительной трубке, крови по сосудам и т. д.
- Скелет позвоночных делится на осевой скелет, скелет головы и скелет конечностей. На начальных этапах развития осевой скелет представлен хордой, которая впоследствии замещается хрящевым или костным позвоночником. Скелет головы образован мозговым скелетом и челюстями, у рыб имеются также жаберные дуги. Конечности у позвоночных парные (у рыб — плавники, у наземных — пятипалые конечности), представлены скелетами поясов конечностей и свободных конечностей.
- Пищеварительная система позвоночных имеет вид трубки, состоящей из ротовой полости, глотки, пищевода, желудка и кишечника. В пищеварительную трубку открываются протоки трех типов пищеварительных желез: слюнных (есть только у наземных позвоночных), печени и поджелудочной железы. Помимо расщепления пищи, печень участвует в обмене веществ и обезвреживании продуктов распада, а поджелудочная железа является также и эндокринной железой, регулирующей концентрацию сахара в крови.
- Дыхательная система рыб представлена жабрами, сидящими на жаберных дугах. Увеличение поверхности газообмена происходит за счет выпячиваний межжаберных стенок — жаберных лепестков. Наземные позвоночные дышат с помощью легких.
- Кровеносная система замкнутая, имеет мышечный насос — сердце.
- Выделительная система образована почками, мочеточниками и мочевым пузырем. У рыб выделение также может происходить через жабры.
- Нервная система позвоночных делится на центральную и периферическую. Центральная нервная система образована головным и спинным мозгом, а периферическая — нервами и нервными узлами (ганглиями). Головной мозг большинства позвоночных делится на передний, промежуточный, средний, продолговатый мозг и мозжечок. Органы чувств позвоночных — это органы зрения (парные глаза), слуха, обоняния, вкуса, осязания, боковая линия. Позвоночным свойственны сложные формы поведения.
- Все позвоночные — раздельнополые животные. Половая система самок состоит из парных яичников и яйцеводов, а у самцов имеются парные семенники и семявыводящие каналы, которые сливаются с мочевыделительными путями. Развитие у позвоночных может быть как прямым, так и непрямым.
Подтип Позвоночные включает шесть классов: Хрящевые рыбы, Костные рыбы, объединенные в надкласс Рыбы, а также Земноводные, Пресмыкающиеся, Птицы и Млекопитающие.
Надкласс Рыбы объединяет первичноводных позвоночных животных с обтекаемой формой тела, покрытого чешуей. Рыбы способны к активному передвижению с помощью плавников. У них имеются как парные (грудные и брюшные), так и непарные (спинной, хвостовой, анальный) плавники. Скелет рыб представлен позвоночником с более или менее развитыми ребрами, черепом с жаберными дугами и челюстями, а также скелетами конечностей. Питание рыб осуществляется за счет активного захвата пищи с помощью подвижных челюстей. У рыб пожизненно сохраняется жаберное дыхание. Также у них имеется особый орган чувств — боковая линия, с помощью которого рыбы ощущают колебания воды и распознают в окружающей среде различные предметы. Орган слуха у рыб представлен тремя полукружными каналами. Их ноздри не сообщаются с дыхательной полостью, а обслуживают только орган обоняния.
В зависимости от того, какой тканью образован скелет рыбы, надкласс делят на два класса: Хрящевые и Костные рыбы.
Класс Хрящевые рыбы. Сравнительно немногочисленная группа рыб (около 730 видов), скелет которых пожизненно остается хрящевым. Форма тела чаще веретенообразная, тело покрыто чешуей. На голове имеются ноздри, глаза, ротовое отверстие, 5–7 пар жаберных щелей. Парные плавники представлены грудными и брюшными, а непарные — спинным и хвостовым. Верхняя лопасть хвостового плавника больше нижней.
Скелет хрящевых рыб состоит из черепа и позвоночника с прикрепленными к нему ребрами и скелетами конечностей. Череп представителей класса состоит из мозговой части, жаберных и челюстных дуг. Позвоночник делится на два отдела: туловищный и хвостовой. В туловищном отделе к позвоночнику прикрепляются короткие ребра. Кроме того, имеются пояса парных конечностей (грудных и брюшных плавников), состоящих из небольших хрящей, к которым прикрепляются палочковидные хрящи — лучи плавников.
Пищеварительная система состоит из ротовой полости, глотки, пищевода, желудка, тонкой и толстой кишки, разделенных спиральным клапаном, и заканчивается клоакой. Большинство хрящевых рыб — хищники. Их подвижные челюсти снабжены зубами. Спиральный клапан находится на границе между тонким и толстым кишечником и замедляет движение пищи, тем самым улучшая ее расщепление и усвоение. С кишечником связаны две пищеварительные железы: печень и поджелудочная железа.
Дыхание у хрящевых рыб жаберное. Жаберные щели, в отличие от ланцетников, открываются наружу отдельными отверстиями.
Кровеносная система у представителей класса замкнутая, сердце двухкамерное, состоит из предсердия и желудочка. Кровь из сердца поступает в жаберные артерии, где обогащается кислородом и далее разносит его ко всем внутренним органам.
Выделительная система хрящевых рыб состоит из почек и мочеточников, впадающих в клоаку. Удаление аммиака, образующегося в процессе жизнедеятельности, частично происходит и через жабры.
Нервная система хрящевых рыб делится на центральную и периферическую. К центральной нервной системе относятся головной и спинной мозг. Головной мозг делится на пять отделов (передний, промежуточный, средний, мозжечок и продолговатый). У хрящевых рыб имеются органы зрения (глаза), слуха (внутреннее ухо), обоняния (обонятельные мешки) и движения (боковая линия). Орган слуха у хрящевых рыб представлен перепончатым лабиринтом и тремя полукружными каналами, расположенными во взаимно перпендикулярных плоскостях.
Хрящевые рыбы — раздельнополые животные, оплодотворение у них внутреннее. Некоторым представителям свойственно живорождение.
К данному классу относятся надотряды Акулы и Скаты. Основные отличия скатов от акул: уплощение тела в спинно-брюшном направлении, расположение жаберных щелей на брюшной стороне, слабое развитие хвостового плавника.
Представителями надотряда Акулы являются китовая акула, катран, тигровая акула, акулапилонос, а к надотряду Скаты относятся хвостокол, обыкновенный электрический скат, звездчатый скат и гигантский морской дьявол.
Роль хрящевых рыб в природе и жизни человека. Хрящевые рыбы являются важным звеном в экологических системах морей и океанов, некоторых представителей употребляют в пищу и используют в медицинских целях; столкновение с ними опасно для человека.
Класс Костные рыбы включает подавляющее большинство представителей надкласса Рыбы (около 20 тыс. видов), населяющих пресные и соленые водоемы. Их скелет в той или иной степени костный, в нем имеются костные жаберные крышки, прикрывающие жабры. Тело костных рыб покрыто чешуей различного строения, причем размеры чешуек увеличиваются с возрастом рыбы. Для костных рыб характерны парные (грудные и брюшные) плавники, а также непарные (спинной и анальный).
Скелет костных рыб состоит из скелета головы, туловища и скелетов плавников. В скелете головы, как уже упоминалось выше, кроме мозговой части, жаберных дуг и челюстей, есть жаберные крышки. Позвоночник образован костными позвонками, он делится на туловищный и хвостовой отделы. Со спинной стороны в позвоночнике имеется канал, в котором проходит спинной мозг, и остистые отростки. В туловищном отделе к нижним отросткам позвонков прикрепляются ребра, а в хвостовом отделе эти отростки образуют канал для хвостовой вены. В отличие от хрящевых, скелет грудных плавников костных рыб может сочленяться с осевым скелетом с помощью поясов плавников.
У большинства костных рыб имеется плавательный пузырь, обеспечивающий изменение объема тела и его плотности, что дает возможность подниматься и опускаться в толще воды. У части рыб сохраняется связь пузыря с пищеводом (открытопузырные рыбы), а у других она утрачивается (закрытопузырные рыбы).
Пищеварительная система костных рыб образована ротовой полостью, глоткой, пищеводом, желудком и кишечником, открывающимся наружу анальным отверстием. Челюстные и другие кости многих рыб, например глоточные, вооружены зубами. Ротовая полость слабо отграничена от глотки, ведущей в короткий пищевод. Желудок имеет различные формы и размеры, однако у некоторых рыб выражен слабо. Разделение на тонкий и толстый кишечник у костных рыб выражено слабее, чем у хрящевых. В начале кишечника могут иметься слепые выросты, увеличивающие поверхность пищеварения. В кишечник открываются протоки печени и слабо выраженной поджелудочной железы.
Дыхание у костных рыб жаберное, хотя у некоторых представителей есть и легкие. Жабры костных рыб имеют не только жаберные лепестки, обеспечивающие процесс газообмена, но и жаберные тычинки, которые защищают жабры от засорения. Дыхание осуществляется благодаря движениям жаберных крышек и рта, а также току воды в процессе перемещения рыбы в толще воды.
Кровеносная система костных рыб замкнутая. Сердце двухкамерное, состоит из предсердия и желудочка.
Выделительная система состоит из почек и мочеточников, сливающихся перед выходом наружу в один канал, который открывается наружу отдельным отверстием позади анального. У некоторых рыб имеется и мочевой пузырь. Частично выделение продуктов обмена веществ может происходить через жабры и кожу.
Нервная система костных рыб примитивнее, чем у хрящевых, так как головной мозг несколько меньше и имеет выраженные обонятельные доли. Органы чувств представлены органами зрения (глаза), слуха (внутреннее ухо), обоняния, вкуса и движения (боковая линия). Глаза имеют плоскую роговицу и круглый хрусталик, который для лучшего видения предмета меняет свое положение внутри глаза. Орган слуха у костных рыб представлен перепончатым лабиринтом и тремя полукружными каналами. Боковая линия — это парные длинные каналы по бокам тела рыбы, которые образуют на голове сложную сеть. Наружу боковая линия открывается множественными отверстиями в чешуе и костях рыбы, а в ее глубине расположены многочисленные чувствительные клетки, воспринимающие волновые движения в воде.
Костные рыбы — раздельнополые организмы, которым свойственно наружное оплодотворение. Парные семенники и яичники снабжены особыми каналами, которые открываются наружу отдельно от мочевого отверстия. Икра у костных рыб, как правило, мелкая, с тонкой студенистой оболочкой.
Значительная часть рыб совершает кормовые или нерестовые миграции, например кета из Тихого океана заходит для нереста в Амур, а европейский угорь, наоборот, из пресных водоемов Европы и Северной Африки устремляется к Бермудским и Багамским островам. Из-за миграций этих рыб называют проходными. Некоторым костным рыбам свойственна забота о потомстве (трехиглая колюшка, морской конек и др.).
Классификация костных рыб. Класс Костные рыбы делят на два подкласса: Лучеперые и Лопастеперые. К первому относят большинство ныне живущих рыб, а ко второму — надотряды Двоякодышащие и Кистеперые рыбы.
Сравнительная характеристика систематических групп костных рыб
Систематическая группа, количество видов | Характерные признаки | Представители |
Подкласс Лучеперые | ||
Отряд Осетрообразные, 25 | Хрящевой скелет сохраняется всю жизнь, на переднем конце тела — вытянутое рыло; кожа голая или с несколькими рядами костных пластинок — жучков | Русский осетр, белуга, севрюга, стерлядь |
Надотряд Костистые рыбы | ||
Отряд Карпообразные, 66 | Пресноводные открытопузырные рыбы, разнообразные по внешнему виду, питанию и размножению | Карп, вобла, лещ, линь, карась, толстолобик |
Отряд Лососеобразные, около 400 | Открытопузырные рыбы с развитым жировым плавником и выраженной боковой линией | Кета, горбуша, семга |
Отряд Окунеобразные, около 6 тыс. | Морские и пресноводные закрытопузырные рыбы с острыми шиповидными лучами плавников. Брюшные плавники обычно расположены под грудными, а иногда и впереди их | Окунь, судак, скумбрия обыкновенная, тунец |
Отряд Сельдеобразные, около 300 | Морские открытопузырные рыбы с телом более или менее округлой формы и слабо окостеневшим черепом. Боковая линия не выражена, чешуя легко спадает | Сельдь атлантическая, иваси, сардина европейская |
Отряд Щукообразные, 10 | Хищные рыбы открытопузырные с сильно вытянутыми челюстями, вооруженными острыми зубами | Щука обыкновенная |
Подкласс Лопастеперые рыбы | ||
Надотряд Двоякодышащие рыбы, 6 | Большая часть скелета пожизненно остается хрящевой, хорошо развита мускулатура плавников. Органы дыхания — легкие и жабры | Неоцератод, протоптерус, лепидосирен |
Надотряд Кистеперые рыбы, 1 | Тело покрыто чешуями в виде костных пластинок, хорошо развита мускулатура парных плавников. Органы дыхания — жабры, однако есть заплывшее жиром легкое | Латимерия |
Роль костных рыб в природе и жизни человека. Костные рыбы играют важную роль в экологических системах пресных и морских вод, имеют промысловое значение (атлантическая и тихоокеанская сельдь, салака, сельдь-иваси, треска, пикша, навага, кета, горбуша, семга, форель, карась, толстолобик, плотва, тарань, вобла и др.). Вследствие избыточного промысла рыбы все больше уделяют внимание ее охране и разведению. Например, в рыбоводческих хозяйствах разводят карпов, тостолобика, лобаня, карася, а некоторых рыб переселяют из одних водоемов в другие, как кету. Рыб используют и для борьбы с вредителями риса, а также для его опыления, для усиления процессов биологической очистки водоемов. Большой популярностью в последнее время пользуется разведение аквариумных рыбок: остронотусов, дискусов, вуалехвостов, скалярий и др.
Некоторые рыбы могут быть промежуточными хозяевами возбудителей заболеваний человека и животных, поэтому употребление рыбы в пищу требует соблюдения правил гигиены питания.
Рыбы (лат. Pisces), классы хрящевых и костных
— значительная группа позвоночных животных, которые могут существовать только в водной среде, даже если способны ненадолго ее покидать, как летучие рыбы или удивительная рыба-ползун, «бродящая» часами по суше. Высокогорные озера с ледяной водой, в которых и растительности-то почти нет, подземные реки, куда никогда не проникают лучи света, морские глубины с высоким давлением, не говоря уж о тихих речушках Средней полосы России — везде живут рыбы, приспосабливаясь к самым разным условиям существования.
Сейчас открыто более 30 тысяч видов рыб, но ежегодно ученые обнаруживают еще несколько сотен видов, доселе неизвестных, прятавшихся от человеческих глаз. Пожалуй, самыми громкими находками XX века стали кистеперые рыбы, считавшиеся вымершими одновременно с динозаврами. Один вид латимерий открыли в 1938 году, а второй совсем недавно, в 1997 году. И впереди наверняка много новых находок.
Эволюция рыб
Земля в кембрии — это почти пустынная суша и наполненные жизнью океаны. До появления первых крошечных млекопитающих было еще 300 миллионов лет, а в бесконечных океанах уже шевелили хвостами предки рыб — пока что мало похожие на современных карасей, камбал и акул.
Итак, по современным представлениям, эволюция рыб началась не позже 530 миллионов лет назад, в самом начале палеозоя. Предками рыб были небольшие хордовые, как, например, пикайя
(ее останки с рудиментарными позвонками находят в кембрийских пластах). Первые рыбы — древние панцирные рыбы — в настоящее время считаются вымершей группой. Из бесчелюстных рыб хорошо известны остракодермы, покрытые костными пластинами (панцирные рыбы). Они жили в период от ордовика до девона. В девоне появились первые древние костные рыбы — кистеперые и двоякодышащие. Следующим этапом, в силуре-девоне, стали пластинокожие рыбы (плакодермы), уже позвоночные, с развитыми мощными челюстями, хотя и отличающимися по строению от современных челюстей рыб. В морях и реках девона, карбона и перми царили предки хрящевых рыб акантоды — некрупные хищники, имевшие по несколько пар брюшных шипов.
В том же девоне, в интервале 419–390 миллионов лет, возникли хрящевые и костные рыбы. К первому классу сегодня относятся акулы и скаты, ко второму — большинство других видов рыб.
Условия обитания рыб
По характеру обитания рыбы бывают типично морские
(семейства тресковых, ставридовых, камбаловых и др.), типично пресноводные (щуковые, карповые, сомовые и др.) и проходные, мигрирующие из морей в реки или наоборот для того, чтобы размножиться, а иногда и без особых целей (лососевые, сельдевые и др.). Впрочем, в этой классификации нередки исключения — например, представители семейства кефалевых в основном живут в морских водах, но встречаются и в пресных, а пресноводный амурский сом выходит в низовья рек, где вода уже солоноватая.
Следующая классификация рыб рассматривает места, точнее, уровни их обитания:
1. Пелагические рыбы — передвигаются в толще воды, на ее поверхности или на глубине, не опускаясь в нижние слои. Пелагиаль богата планктоном и прочей пищей, ее облюбовали акулы, тунцы, летучие рыбы, скумбрии.
2. Бентосные рыбы — обитают на дне или в ближайшем придонном слое (пескари, камбалы, сомы, скаты).
3. Литоральные рыбы — жители прибрежной приливно-отливной полосы (семейства бычковых, маслюковых, рогатковых). Многим из них пришлось приспособиться к тому, что вода в часы отлива уходит, и научиться довольствоваться маленькими лужицами или влажным илом.
Хочешь сдать экзамен на отлично? Жми сюда — подготовка к ОГЭ (биология 9)
Рыбы — надкласс позвоночных животных, включает в себя два класса: хрящевые и костные.
Класс Хрящевые рыбы (Hondrichthyes)
К этому классу относят около 730 видов. В процессе эволюции хрящевые появились раньше костных рыб. Их скелет состоит из хряща и не окостеневает до конца жизни. Класс разделяют на пластинчатожаберных и химеровых. рассмотрим строение плстинчатожаберных рыб на примере типичного представителя – акулы.
Тело по форме напоминает торпеду, сплющено в спинно-брюшном направлении. У донных рыб уплощение выражено сильнее. На нижней стороне головы находится рот, кзади от него по бокам находятся 5 пар жаберных щелей. По бокам тела располагаются парные грудные и брюшные плавники, на спине – два непарных плавника. Может также иметься анальный плавник.
Хвост ассиметричный, верхняя лопасть длиннее и шире, потому что в неё продолжается позвоночный столб. Такое строение хвостового плавника называется гетероцеркальным. У костных рыб встречаются другие типы строения (см. рисунок).
Хвостовой плавник является основным движителем рыб, остальные плавники служат для равновесия или изменения направления.
Тело хрящевых покрыто плакоидной чешуёй. Она состоит из множества пластинок с заострёнными зубцами и поэтому похожа на наждачную бумагу. Чешуйки, перешедшие на челюсть, становятся зубами, поэтому у акул может быть 5-10 рядов зубов.
Скелет
Осевой скелет образован позвоночным столбом и черепом. Позвоночник приходит на смену хорде в эмбриональном периоде. Между верхней и нижней дугами позвонков проходит спинной мозг. В туловищном отделе к позвонкам прикрепляются короткие рёбра.
Череп разделён на два отдела: мозговой и висцеральный. Висцеральный череп включает в себя челюсть, подъязычную дугу и жаберные дуги, на которых расположены жабры.
Конечности рыб – плавники. Парные плавники прикреплены к дугообразным хрящам, лежащим в мышцах тела, и образуют передний и задний пояса конечностей.
Пищеварительная система
Так как зубы хрящевых рыб образуются из чешуи, они сменяются в течении жизни. За несколько лет акула может сменить до 20 000 зубов.
Ротовое отверстие имеет вид косой щели. За ротовой полостью в пищеварительном тракте следует глотка, в которую открываются жаберные щели. Некоторые акулы фильтруют воду жаберными щелями, чтобы добыть питательный планктон, однако большинство видов хищники или падальщики.
Короткий пищевод ведёт из глотки в желудок, где пища обрабатывается ферментами (в основном, пепсином). Содержимое желудка имеет кислую реакцию. Через желудочный сфинктер частично переработанная пища попадает в тонкую кишку. Туда же открываются протоки поджелудочной железы и печени. В тонкой кишке создаётся щелочная среда.
Толстая кишка короткая, но имеет винтообразную складку стенки – спиральный клапан, что увеличивает площадь поверхности. Толстая кишка переходит в прямую, та открывается в клоаку. Также в клоаку открываются протоки половых желёз и мочеточника.
Дыхательная система
Жаберный аппарат расположен на хрящевых дугах. В просвет щелей выступает множество выростов – жаберных лепестков. Газообмен происходит при движении воды из глотки наружу, поэтому для дыхания акулы вынуждены постоянно двигаться или активно засасывать воду.
Кровеносная система
Кровь рыб красного цвета, содержит форменные элементы, в эритроцитах есть ядра.
Сердце состоит из предсердия и желудочка. Венозная кровь с низким содержанием кислорода из желудочка сердца попадает в единственный круг кровообращения. По брюшной аорте она идёт в сторону головы, к жабрам. В жабрах кровь насыщается кислородом, собирается в спинную аорту и разносится по всему телу, насыщая ткани и органы.
От органов пищеварения кровь направляется по воротной вене в печень, где очищается от токсических веществ и избавляется от избытка моносахаридов.
В хвостовой части происходит очищение от продуктов обмена: по хвостовой вене кровь попадает в почки.
Также у рыб имеется лимфатическая система, состоящая из тонкостенных сосудов, лимфатических узлов нет.
Выделительная система
Рыбы обладают туловищными почками (мезонефросами). Внешне они напоминают метанефридии кольчатых червей, но устроены сложнее.
В почечном клубочке происходит фильтрация крови, а не полостной жидкости, как у более примитивных животных. Образуется первичная моча, близкая по составу к плазме крови. При дальнейшем прохождении мочи по канальцу полезные для организма продукты всасываются обратно в кровь, а токсичные продукты обмена, наоборот, выводятся. В итоге образуется вторичная моча, которая выводится по мочеточнику. Структурно-функциональная единица почки – нефрон.
Половая система
Мужская половая система хрящевых рыб анатомически объединена с мочевыделительной. Протоки парных семенников впадают в мочеточник, который по совместительству является и семяпроводом.
Женская половая система устроена иначе. Гаметы из яичников сперва попадают в полость тела, а оттуда по яйцеводу идут к клоаке.
Для хрящевых рыб характерно внутренне оплодотворение. Пока оплодотворённая яйцеклетка движется по яйцеводу, она покрывается секретом скорлуповых желёз. В результате из клоаки выходит оформленное яйцо.
Большая часть акул откладывает по одному крупному яйцу, из которого через некоторое время выходит молодое животное. У некоторых хрящевых рыб яйца не покидают тело матери и развитие эмбриона полностью происходит в «матке».
Нервная система
У акул есть спинной и головной мозг, развитая сеть периферических нервов. В мозге различают белое и серое вещество. Так как акулы – подвижные хищники, головной мозг у них развит лучше, чем у других хрящевых. Он состоит из мозжечка, продолговатого, среднего, промежуточного и конечного отделов.
По бокам головы у акул расположены глаза. Так как рыбы не могут активно двигать головой, глаза обладают большой подвижностью. В черепе находится внутреннее ухо, воспринимающее колебания воды. Перед ротовым отверстием расположена пара ноздрей, ведущих в обонятельные мешки.
Орган чувств, который есть только у рыб и водных амфибий – боковая линия. Это полая трубка, которая проходит под кожей вдоль всего тела животного, снаружи в неё ведёт множество каналов. На дне трубки находятся рецепторные клетки. Вода по каналам попадает в трубку и оказывает определённое давление на рецепторы. По изменению этого давления рыба может находить добычу, ориентироваться в полной темноте, определять глубину погружения и т.д.
Костные рыбы (Osteichthyes)
Костные рыбы – самый распространённый класс рыб, к нему относятся около 25 000 видов. Выделяют подклассы хрящекостных, лучепёрых, кистепёрых и двоякодышащих.
Форма тела значительно варьирует в зависимости от образа жизни. Основным органом движения, как и у хрящевых, является хвост. Парные плавники могут видоизменяться, позволяя некоторым рыбам ползать по суше, планировать в воздухе, присасываться к предметам или другим животным.
Также у костных рыб есть непарные спиной и анальный плавники, у некоторых видов имеются добавочные плавники и выросты. Они также могут служить для разных целей: защищать от хищников, нести ядовитые шипы, образовывать парус и т.д.
Тело покрыто кожей с чешуёй. Многочисленные железы выделяют слизь, которая выполняет самые разные функции: защищает рыб от бактерий, принимает участие в водно-солевом обмене, служит для распознавания и сигнализации, может быть токсичной.
Чешуя состоит из костных чешуек, расположенных по принципу черепицы. На протяжении жизни число чешуек особи практически не меняется. Чешуйки растут вместе с рыбой, на них образуются годовые кольца.
Скелет
Не у всех костных рыб скелет окостеневает полностью. Так, у хрящекостных (к ним относятся осетровые) есть хрящевые элементы.
Кости рыб могут развиваться двумя способами: из хряща или образовываться в дерме кожи.
Осевой скелет костных рыб мало отличается от скелета хрящевых. Их ребра длиннее и ограничивают полость тела не только с верху, но и с боков. Череп более развит, кости висцерального отдела имеют смешанное происхождение и соединены неподвижно. В висцеральном отделе присутствуют жаберные крышки, которые прикрывают жаберные щели. Они принимают активное участие в токе воды через жабры.
Пищеварительная система
Состоит из тех же отделов, что у хрящевых. Формы строения ротового аппараты разнообразны и зависят от типа питания рыб. Зубы состоят из дентина, покрытого эмалью, могут прирастать к кости или быть подвижными. Некоторые рыбы не имеют зубов.
Желудок выражен слабо или может отсутствовать (например, у карповых). Тонкая кишка значительно длиннее, чем у хрящевых. Поджелудочной железы нет, её функции выполняет многолопастная печень. Спиральный клапан у высших костных отсутствует.
Кишечник открывается анальным отверстием во внешнюю среду, клоака есть только у двоякодышащих.
Органом рыб, который развился из пищеварительного тракта, является плавательный пузырь. Он может быть обособленным или сообщённым с кишечником. Рыба произвольно меняет количество воздуха в плавательном пузыре и таким образом погружается или всплывает. Хрящевые рыбы, у которых пузыря нет, вынуждены всё время двигаться, чтобы оставаться на нужной глубине.
Дыхательная система
Межжаберные перегородки у большинства видов редуцировались, поэтому жаберные лепестки располагаются прямо на дугах, с обеих сторон. При поднятии жаберных крышек вода засасывается в ротовое отверстие. При закрытии крышек вода выходит через жаберные щели, омывая лепестки.
Таким образом, костные рыбы могут дышать в стоячей воде, находясь на одном месте. В условиях дефицита кислорода возможен также кожный газообмен. У двоякодышащих и некоторых ильных рыб имеется ячеистое лёгкое (видоизменённый плавательный пузырь).
Кровеносная система
Сходна по строению с кровеносной системой хрящевых. Лимфатическая система развита лучше.
Выделительная система
Электролитный состав жидкостей хрящевых рыб близок к морской воде, поэтому поддерживать водно-солевой баланс им легче. Выделительная система костных устроена несколько сложнее, так как им постоянно приходится поддерживать разницу в солевом составе тела и среды.
Почки пресноводных костных рыб вынуждены постоянно реабсорбировать ионы (возвращать в организм из первичной мочи), иначе тело рыбы потеряет все соли. Конечный продукт азотистого обмена у пресноводных – не мочевина, а токсичный аммиак. Морские виды, наоборот, стремятся вывести соли и не потерять воду. Они выделяют гораздо меньше мочи, чем пресноводные.
У некоторых видов имеется мочевой пузырь, где скапливается моча. Жабры и кожа также могут участвовать в выведении продуктов обмена.
Нервная система
Головной мозг устроен проще, чем у хрящевых. Строение органов чувств схожее.
Поведение костных рыб сложнее. Если у акул рефлексы вырабатываются медленно и затухают за 2-3 дня, у костных рыб рефлекс может затухать в течении месяцев.
Половая система
Не сопряжена с выделительной, семявыносящие протоки самостоятельно открываются половым отверстием.
Оплодотворение у большинства видов наружное. Самка мечет яйца (икру), самец оплодотворяет её. Выбор партнёра и определение места для нереста у некоторых рыб может быть сложным процессом. Часто родители заботятся о потомстве: строят надёжные укрытия, присматривают за мальками.
Одна самка может метать тысячи икринок (рыба-луна – до 30 млн.). Икринки содержат много желтка, поэтому другие животные часто лакомятся ими.
Продолжаем наше знакомство с подтипом Позвоночных в рамках изучения материала для подготовки к ЕГЭ по биологии. Сегодня рассмотрим костных и хрящевых рыб.
Общие характеристики.
Хорда сохраняется в промежутках между позвонками. Осевой скелет представлен позвоночником с двумя отделами – туловищем и хвостом. Туловище имеет верхние остистые отростки, верхнюю дугу, непосредственно тело позвонка со спинномозговым каналом, реберными дугами. Хвостовая часть имеет нижний остистый отросток, нижнюю дугу, верхнюю дугу. Верхний остистый отросток, канал со спинной аортой, спинномозговой канал. Общее количество позвонков достигает 39-41 штуки.
Череп представлен большим количеством. Выделяют плоские жаберные крышки, Верхнюю и нижнюю челюсти. Черепная коробка маленькая и мускулатура сегментирована. Имеются специальные мышцы управления жаберными крышками, парными плавниками, челюстями.
Покровы
Тело рыб покрыто чешуйками, расположенными «внахлест». Чешуя может быть циклоидного или ктеноидного типа. Ктеноидная снабжена шипами и зубцами, а циклоидная имеет округлые концы, напоминающие годичные кольца. Специальные железы, которые есть в коже рыб вырабатывают специальную секрецию, снижающую трение в воде. Кстати именно наличие этой слизи и делает рыбу достаточно скользкой, ее сложно удержать.
Пищеварительная система
Пищеварительная система представлена ротовой полостью, глоткой, переходящей в пищевод. Потом идет объемный желудок, толстый и тонкий кишечник. В кишечник открыты протоки печени, поджелудочной железы. Площадь всасывания кишечника возрастает благодаря слепо оканчивающихся выростов кишечника – пилорических придатков. В ротовой полости есть зубы с функцией захвата и удержания добычи.
Дыхательная система
Дыхание жаберное: жаберные пластинки (4-5 штук) прикрыты жаберными крышками. В результате движения жаберные крышки вода из ротоглоточного пространства попадает в боковую жаберную полость и омывает жабры. Жабры состоят из жаберной дуги, на которой есть жаберные тычинки и жаберные лепестки. Тычинки образуют цедильный аппарат, который предотвращает попадание частиц пищи в жабры, а жаберные лепестки – это органы газообмена.
Кровеносная система
Сердце двухкамерное. Один круг кровообращения. Сердце имеет одно предсердие и один желудочек. В сердце кровь венозная, из предсердия кровь накачивается в желудочек, а далее через венозную аорту закачивается в жабры, насыщается кислородом и становится артериальной. После чего артериальная кровь переносится к внутренним органам и тканям. Кровеносная система замкнутого типа. Эритроциты образуются в желчном пузыре.
Выделительная система
Представлена лентовидными бурыми почками (мезонефрос), расположенных симметрично с двух сторон туловища. От каждой почки отходит мочеточник. Оба мочеточника сливаются в мочевой пузырь. Моча содержит продукты обмена, аммиак и выводится у самок через анальное отверстие, а у самцов через мочеполовое отверстие.
Нервная система
Впервые появляются отделы головного мозга в виде пяти мозговых пузырей. Передний мозг не разделен на большие полушария. Хорошо развит мозжечок, отвечающий за координацию движений и ориентацию тела в пространстве. Функция необходима ввиду сложного перемещения рыб в воде. От головного мозга идет десять пар черепно-мозговых нервов.
Органы чувств:
– зрение (глаза имеют круглый хрусталик, плоскую роговицу, рыбы близорукие создания, так как хрусталик не меняет форму), могут различать цвета.
– органы слуха представлены одним отделом – внутренним ухом в виде костного лабиринта. Состоит из трех полукруглых каналов, и двух мешочков – верхнего и нижнего. В отдельных случаях может соединяться с плавательным пузырем, что приводит к более развитому слуху.
– обоняние (орган обоняния – обонятельная ямка).
– органы вкуса (на языке есть чувствительные почки по всей поверхности тела).
– боковая линия (подкожный канал, расположен вдоль всего тела симметрично с двух сторон, выходит на поверхность в виде наружных отверстий и имеющих чувствительные клетки невромасты. Боковая линия помогает реагировать на изменение направления и скорости водных потоков. Органы осязания –клетки по всему телу и на подбородке.
Половая система и размножение
Рыбы раздельнополые животные. Половой диморфизм выражен не у всех. Половые железы самок –непарный яичник с икрой, а половые железы самцов – семеннники с молоками. Оплодотворение наружное, процесс протекает в воде. Процесс размножения именуется нерестом. Проходные рыбы совершают миграции во время нереста из водоема в водоем. Самка мечет икру, а самец выделяет молоки (со сперматазоидами), которые сливаются с яйцеклетками. Развитие прямое без метаморфоз. Плодовиты (от[НС1] [НС2] нескольких десятков до трех миллионов икринок может метать одна самка за сезон). Забота о потомстве выражена слабо (проявляют заботу -телапия, морской конек, рыба-игла).
Плавательный пузырь
Орган имеется только у костных рыб. Это воздушный мешок со смесью кислорода и углекислого газа. Его основные функции:
- Гидростатическая (способствует размещению рыбы в водных массах в определенном положении. При расширении пузыря рыба всплывает на поверхность, а при уменьшении наоборот опускается на дно)
- Дыхательная – выполняет роль легких
- Акустическая – является аналогом уха и может воспринимать звуковые волны
- Функция барометра – воспринимает колебания давления
Отряды костных рыб
Отряд Осетровые
Череп у осетровых костный, остальной скелет весь хрящевой. Морда вытянута в рострум, а хвост гетероцеркальный. Чешуи крупные, располагаются пятью рядами. На подбородке есть усы. Рыбы относятся к проходным, то есть меняют морскую воду на пресную. Представители отряда: осетры, севрюга, стерлядь. Калуга, белуга.
Отряд Лососевые
Имеется жировой плавник. Рыбы проходные. Меняют окрас в период нереста. Дают красную икру и мясо. Представители: кита, горбуша, семга, форель, кумжа, лосось.
Отряд Сельдевые – стайные рыбы. Нет боковой линии. Чешуя легко снимается. Питаются планктоном, имеют промысловое значение. Представители сельди: черноспинка, атлантическая и так далее. Килька, хамса (анчоусы).
Отряд Карпообразные
На челюстях зубов нет (исключением являются пираньи), имеются глоточные зубы. Питаются беспозвоночными, растительностью водоемов. Многие представители отряда относятся к объектам прудового разведения. Представители: одомашненный сазан – карп, карась серебряный, карась золотой, вобла, тарань.
Отряд Окунеобразные
Окунеобразные относятся к хищникам. Имеют острые плавниковые лучи. Эволюционно самые молодые. Представители: окунь, ёрш, судак, бычки.
Отряд Кистеперые
Латимерия. Обитает у берегов Мадагаскара. Глубоководная рыба со светящимися челюстями и глазами. Имеет легкое, заполненное жиром. Хорошо развиты парные плавники и их пояса. Чешуя космоидная. Имеют научное значение, являются переходными формами между водными и наземными животными.
Класс Хрящевые рыбы.
Имеют торпедообразную форму и ромбовидную. Скелет хрящевой, плавательный пузырь отсутствует, боковой линии нет. Гидростатическим органом является печень богатая жиром. Жаберные щели открытые, жаберные крышки отсутствуют. Плакоидная чешуя имеет мезодермальное происхождение. На челюстях переходит в зубы, которые имеют сходство с зубами млекопитающих. Парные плавники внутренними сторонами срастаются и образуют кумулятивные органы так как оплодотворение внутренние. Размножение происходит яйцерождением или яйцеживорождением. В толстом кишечнике есть клапан, увеличивающий всасывательную поверхность. Есть также клоака.
Представители класса: акулы, катран, скаты, химеры.
Охрана рыбных ресурсов
- Запрет лова во время нереста;
- Регламентация орудий лова;
- Запрещено использовать взрывчатые вещества;
- Выявление редких исчезающих видов и занесение их в Красную Книгу;
- Искусственное разведение рыб;
- Прудовые хозяйства.
Значение рыб
- Икра и мясо используется в пищевой промышленности;
- Сорные сорта рыб идут на корм птицам и пушным зверям;
- Костная мука используется в качестве минеральных удобрений и подкормки для животных;
- Есть ядовитые виды рыб, представляющие опасность для человека;
- Спортивный и любительский лов;
- Объект прудового разведения.