Анатомия рыб
Содержание статьи
- 1. Функции плавников у рыб
- 2. Форма тела у рыб
- 3. Дополнительные органы у рыб
- 4. Покровы тела у рыб
- 5. Роль окраски у рыб
- 6. Внутреннее строение рыб
- 7. Пищеварительная система у рыб
- 8. Жаберный аппарат у рыб
- 9. Кровеносная система у рыб
- 10. Обмен веществ у рыб
- 11. Нервная система рыб
- 12. Органы чувств у рыб
Средой обитания рыб являются всевозможные водоемы нашей планеты: пруды, озера, реки, моря и океаны.
Рыбы занимают очень обширные территории, во всяком случае, площадь океана превышает 70% земной поверхности. Добавьте к этому то, что наиболее глубокие впадины уходит в океанскую глубь на 11 тысяч метров и станет понятно, какими пространствами владеют рыбы.
Жизнь в воде отличаются крайним многообразием, которое не могло не повлиять на облик рыб, и привело к тому, что форма их тел разнообразна, как и сама подводная жизнь.
На голове у рыб расположены жаберные крылышки, губы и рот, ноздри и глаза. Голова переходит в туловище очень плавно. Начиная от жаберных крылышек и до анального плавника находится туловище, которое заканчивается хвостом.
В качестве органов передвижения рыбам служат плавники. По сути, они представляют собой кожные выросты, которые опираются на костные плавниковые лучи. Наиболее важным для рыб является хвостовой плавник. По бокам туловища, в нижней его части расположены парные брюшные и грудные плавники, которые соответствуют задним и передним конечностям обитающих на земле позвоночных животных. У разных видов рыб парные плавники могут быть расположены по-разному. В верхней части тела рыбы находится спинной плавник, а внизу, рядом с хвостом – анальный. Причем важно отметить, что количество анальных и спинных плавников у рыб может варьироваться.
У большинства рыб по бокам тела расположен орган, который воспринимает течение воды и который называется «боковой линией». Благодаря оному, даже слепая рыба способна ловить движущуюся добычу не натыкаясь при этом на препятствия. Видимая часть боковой линии состоит из имеющих отверстия чешуек.
Через эти отверстия в тянущийся вдоль туловища канал проникает вода, где ее воспринимают проходящие по каналу окончания нервных клеток. Боковая линия у рыб может быть сплошной, прерывистой или отсутствовать вовсе.
Функции плавников у рыб
Благодаря наличию плавников, рыбы способны перемещаться и удерживать равновесие в воде. Если рыба будет лишена плавников, она просто перевернется брюхом вверх, поскольку центр тяжести рыбы расположен в ее спинной части.
Спинной и анальный плавники обеспечивают рыбам устойчивое положение тела, а хвостовой плавник почти у всех рыб является своеобразным движителем.
Что касается парных плавников (брюшных и грудных), то они выполняют в основном стабилизирующую функцию, поскольку обеспечивают во время неподвижности рыбы равновесное положение тела. С помощью этих плавников рыба может принять нужное ей положение тела. Кроме этого они являются несущими плоскостями во время движения рыбы, и выполняют функцию руля. Что до грудных плавников, то это своеобразные маленький моторчик, с помощью которого рыба перемещается во время медленного плавания. Брюшные плавники в основном используются для поддержания равновесия.
Форма тела у рыб
Для рыб характерна обтекаемая форма тела. Это является следствием ее образа жизни и среды обитания. Например, у тех рыб, которые приспособлены к длительному и быстрому плаванию в водной толще (например, лосось, треска, сельдь, макрель или тунец) форма тела похожа на торпеду. Хищники, которые практикуют молниеносные броски на очень короткие расстояния (например, сайра, сарган, барракуда, таймень или щука) форма тела стреловидная.
Некоторые виды рыб, которые приспособлены к продолжительному залеганию на дне, такие как камбала или скат, имеют тело плоской формы. Отдельные виды рыб и вовсе имеют причудливые формы тела, которая может напоминать шахматного коня, как это можно увидеть у морских коньков, чья голова расположена перпендикулярно по отношению к оси тела.
Морской конек населяет практически все морские воды Земли. Его тело как у насекомого заключено панцирь, хвост цепкий как у обезьяны, глаза способны вращаться как у хамелеона, и дополняет картину сумка, наподобие той, какую имеет кенгуру. И хотя эта странная рыбка и может плавать, сохраняя вертикальное положение тела, используя для этого колебания спинного плавника, пловец из нее все-таки никудышный. Свое трубчатое рыльце морской конек использует как «охотничью пипетку»: когда поблизости показывается добыча, конек резко раздувает щеки и втягивает добычу в рот с расстояния в 3-4 сантиметра.
Самой маленькой рыбкой считается филлипинский бычок Пандаку. Длина оного составляет около семи миллиметров. Было даже такое, что модницы носили этого бычка в своих ушах, используя для этого сделанные из хрусталя серьги-аквариумы.
А вот самой большой рыбой является китовая акула, длина тела которой порой составляет около пятнадцати метров.
Дополнительные органы у рыб
У рыб некоторых видов, таких как сом или карп, вокруг рта можно увидеть усики. Эти органы выполняют осязательную функцию и используются, также, для определения вкусовых качеств пищи. Многие глубоководные рыбы, такие как фотоблефарон, анчоус, рыбы-топорики и глубоководный удильщик имеют светящиеся органы.
На чешуе у рыб иногда можно встретить защитные шипы, которые могут находиться в разных частях тела. К примеру, тело рыбы-ежа покрыто шипами практически сплошь. Отдельные виды рыб, такие как бородавчатка, морской дракон и скорпена, обладают специальными органами нападения и защиты – ядовитыми железами, которые расположены у основания плавниковых лучей и основания шипов.
Покровы тела у рыб
С наружной стороны кожа рыб покрыта тонкими полупрозрачными пластинами – чешуей. Концы чешуи налегают друг на друга, располагаясь подобно черепице. С одной стороны это обеспечивает животному прочную защиту, а с другой – не мешает свободному движению в воде. Образована чешуя специальными клетками кожи. Размер чешуи может быть разным: у угрей она практически микроскопическая, тогда как у индийского усача она составляет несколько сантиметров в диаметре. Чешуя отличается большим разнообразием, как по своей прочности, так и по количеству, составу и ряду других характеристик.
Пожалуй, все слышали выражение «скользкий, словно рыба». Одной изособенностью кожи рыб и в самом деле является наличие слизи. Благодаря ей облегчается скольжение в воде и не только. Слизь также выделяет специфический для данного вида запах, которые необходим для того, чтобы особи данного вида могли безошибочно узнавать друг друга. Также ею регулируется проникновение солей и воды, облегчается выведение различных веществ из организма, ускоряется заживление ранений, и ставится преграда для попадания в организм бактерий и паразитов.
В коже у рыб залегают хроматофоры (пигментные клетки), при расширении которых, пигментные зерна растекаются на значительное пространство, делая окраску тела ярче. Если же хроматофоры сократятся, то пигментные зерна скопятся в центре и большая часть клетки останется неокрашенной, благодаря чему тело рыбы станет бледнее. Когда внутри хроматофоров равномерно распределены пигментные зерна всех цветов, рыба обладает яркой раскраской, а если они собраны в центрах клеток, рыба будет настолько бесцветной, что может даже казаться прозрачной.
Если же по хроматофорам распределены только желтые пигментные зерна, рыба изменит свою окраску на светло-желтую. Все разнообразие окраски рыб, определяется хроматофорами. Особенно это типично для тропических вод. Кроме этого в коже рыб располагаются органы, которые воспринимают химический состав и температуру воды.
Из всего вышесказанного становится ясно, что кожа у рыб выполняет сразу множество функций, среди которых и наружная защита, и защита от механических повреждений, и связь с внешней средой, и коммуникация с сородичами, и облегчение скольжения.
Роль окраски у рыб
У пелагических рыб зачастую имеется темная спинка и брюшко светлого оттенка, например, как у представительницы семейства тресковых рыбы абадехо. У многих рыб обитающих в средних и верхних слоях воды окраска верхней части тела значительно темнее, чем нижней части. Если посмотреть на таких рыб снизу, то ее светлое брюшко не будет выделяться на просвечивающем сквозь толщу воды светлом фоне неба, что маскирует рыбу от подстерегающих ее морских хищников. Точно так же, при взгляде сверху, ее темная спинка сливается с темным фоном морского дна, что защищает не только от хищных морских животных, но и от различных птиц-рыболовов.
Если проанализировать окраску рыб, то можно будет заметить, как с ее помощью происходят подражание и маскировка прочим организмам. Благодаря этому рыба демонстрирует опасность или несъедобность, а также подает сигналы другим рыбам. В брачный период, многие виды рыб склонны приобретать очень яркую окраску, тогда как в остальное время они стараются слиться с окружающей средой или имитировать совершенно другое животное. Нередко такую цветовую маскировку дополняет и форма рыбы.
Внутреннее строение рыб
Костно-мышечная система рыб, как и у наземных животных, состоит из мышц и скелета. В основе скелета лежит состоящий из отдельных позвонков позвоночник и череп. У каждого позвонка имеется утолщенная часть, которая называется телом позвонка, а также нижние и верхние дуги. Вместе, верхние дуги образуют канал, в котором и находится спинной мозг, который защищается от травм дугами. В верхнем направлении от дуг отходят длинные остистые отростки. В туловищной части нижние дуги разомкнуты. В хвостовой части позвоночника нижние дуги образуют канал, внутри которого проходят кровеносные сосуды. Ребра примыкают к боковым отросткам позвонков и выполняют целый ряд функций, в первую очередь защиту внутренних органов, и создание необходимой опоры для мускулатуры туловища. Наиболее мощная мускулатура у рыб находится в области хвоста и спины.
Скелет рыбы включает в себя кости и костные лучи как парных, так и непарных плавников. У непарных плавников скелет состоит из множества крепленных в толще мускулатуры удлиненных косточек. В брюшном поясе находится единая кость. У свободного брюшного плавника скелет состоит из множества длинных косточек.
В скелет головы входит и небольшая черепная коробка. Кости черепа служат защитой для головного мозга, но большую часть скелета головы занимают кости верхних и нижних челюстей, кости жаберного аппарата и глазниц. Говоря о жаберном аппарате, можно отметить в первую очередь жаберные крышки крупного размера. Если жаберные крышки немного приподнять, то под ними можно будет увидеть парные жаберные дуги: левые и правые. На этих дугах размещены жабры.
Что касается мышц, то в головной части их немного они расположены по большей части в районе жаберных крышек, на затылке и челюстях.
К скелетным костям прикрепляются обеспечивающие своей работой движение мышцы. Основная часть мышц равномерно расположена в спинной части тела животного. Наиболее развитыми являются мышцы двигающие хвост.
Функции костно-мышечной системы в организме рыб самые различные. Скелет служит защитой для внутренних органов, костные плавниковые лучи защищают рыбу от соперников и хищников, а весь скелет в сочетании с мышцами позволяет этому обитателю вод двигаться и защищаться от столкновений и ударов.
Пищеварительная система у рыб
Начинается пищеварительная система крупным ртом, который расположен в передней части головы и вооружен челюстями. Имеются крупные мелкие зубы. Позади ротовой полости находится полость глотки, в которой можно увидеть жаберные щели, которые разделены межжаберными перегородками, на которых расположены жабры. Снаружи жабры прикрываются жаберными крышками. Далее находится пищевод, за которым следует достаточно объемистый желудок. За ним расположена кишка.
Желудок и кишка, используя действие пищеварительных соков, переваривают пищу, причем в желудке действует желудочный сок, а в кишечнике сразу несколько соков, которые выделяют железы стенок кишечника, а также стенки поджелудочной железы. Также участвует в этом процессе и поступающая из печени и желчного пузыря желчь. Переваренная в кишечнике вода и пища всасываются в кровь, а непереваренные остатки через анальное отверстие выбрасываются наружу.
Особым органом, который имеется только у костных рыб, являются плавательный пузырь, который находится под позвоночником в полости тела. Плавательный пузырь возникает в ходе эмбрионального развития в качестве спинного выроста кишечной трубки. Чтобы пузырь был заполнен воздухом, только что появившиеся на свет малек всплывает на поверхность воды и заглатывает воздух в свой пищевод. Спустя некоторое время связь между пищеводом и плавательным пузырем прерывается.
Представляет интерес, то, что некоторые рыбы используют плавательный пузырь в качестве средства, с помощью которого они усиливают издаваемые ими звуки. Правда у некоторых рыб, плавательный пузырь отсутствует. Обычно это те рыбы, которые обитают на дне, а также те, для которых характерны вертикальные быстрые перемещения.
Благодаря плавательному пузырю, рыба не тонет под своей тяжестью. Состоит этот орган из одной или из двух камер и заполняется смесью газов, которая по своему составу близка к воздуху. Объем содержащихся в плавательном пузыре газов может изменяться при поглощении выделении оных через кровеносные сосуды стенок плавательного пузыря, а также при заглатывании воздуха. Таким образом, удельный вес рыбы и объем ее тела и может изменяться в ту или иную сторону. Плавательный пузырь обеспечивает рыбе равновесие между массой ее тела и действующей на нее на определенной глубине выталкивающей силой.
Жаберный аппарат у рыб
В качестве скелетной опоры жаберного аппарата, рыбам служат четыре пары расположенных в вертикальной плоскости жаберных дуг, к которым прикрепляются жаберные пластины. Состоят они из похожих на бахрому жаберных лепестков.
Внутри жаберных лепестков проходят кровеносные сосуды, которые разветвляются на капилляры. Через стенки капилляров происходит газообмен: из воды поглощается кислород, и обратно выделяется углекислый газ. Благодаря сокращению мускулатуры глотки, а также благодаря движениям жаберных крышек, вода продвигается между жаберных лепестков, которые обладают жаберными тычинками, которые оберегают нежные мягкие жабры от засорения оных частичками пищи.
Кровеносная система у рыб
Схематично, кровеносная система рыб может быть изображена как состоящий из сосудов замкнутый круг. Главным органом этой системы является двухкамерное, состоящее из предсердия и желудочка сердце, которое обеспечивает циркуляцию крови по организму животного. Перемещаясь по сосудам, кровь обеспечивает газообмен, а также перенос питательных веществ в организме, и некоторых других веществ.
У рыб кровеносная система включает один круг кровообращения. Сердце направляет кровь в жабры, где она обогащается кислородом. Такая насыщенная кислородом кровь называется артериальной, и разносится по телу, распространяя кислород по клеткам. Одновременно с этим она насыщается углекислым газом (иными словами становится венозной) после чего кровь возвращается обратно в сердце. Следует напомнить, что у всех позвоночных, отходящие от сердца сосуды называются артериями, тогда как возвращающиеся к нему — венами.
Органы выделения у рыб ответственны за выведение из организма конечных продуктов обмена веществ, фильтрацию крови и выведение из организма воды. Представлены они парными почками, которые расположены вдоль позвоночника мочеточниками. Некоторые рыбы обладают мочевым пузырем.
В почках происходит извлечение из кровеносных сосудов лишней жидкости, вредных продуктов обмена и солей. По мочеточникам моча поступает в мочевой пузырь, откуда ударяется наружу. Во вне мочевыделительный канал открывается отверстием, которое расположено чуть позади анального отверстия.
Через эти органы рыба удаляет избыток солей, воды и вредных для организма продуктов обмена веществ.
Обмен веществ у рыб
Обменом веществ называется совокупность происходящих в организме химических процессов. Основой обмена веществ у любого организма является построение органических веществ и их распад. Когда в организм рыбы вместе с пищей поступают сложные органические вещества, они в процессе переваривания преобразовываются в менее сложные, которые, всасываясь в кровь, разносятся по клеткам организма. Там из них образуются требующиеся организму белки, углеводы и жиры. Конечно же, на это затрачивается выделяющаяся при дыхании энергия. Одновременно с этим множество веществ в клетках распадаются на мочевину, углекислый газ и воду. Следовательно, обмен веществ представляет собой совокупность процесса построения и распада веществ.
Интенсивность, с которой происходит обмен веществ в организме рыбы, зависит от температуры ее тела. Поскольку рыбы являются животными с переменной температурой тела, то есть холоднокровными, то и температура их тел находится в непосредственной близости к температуре окружающей среды. Как правило, температура тела рыб не превышает температуру окружающей среды более чем на один градус. Правда у некоторых рыб, например у тунцовых разница может составлять около десяти градусов.
Нервная система рыб
За слаженность работы всех органов и систем организма отвечает нервная система. Также она обеспечивает реакцию организма на те или иные изменения в окружающей среде. Состоит она из центральной нервной системы (спинного и головного мозга) и периферической нервной системы (отходящих от головного и спинного мозга ответвлений). Состоит головной мозг рыбы из пяти отделов: переднего, который включает зрительные доли, среднего, промежуточного, мозжечка и продолговатого мозга. У всех ведущих активный образ жизни пелагических рыб, мозжечок и зрительные доли достаточно крупные, поскольку им нужна тонкая координация и хорошее зрение. Продолговатый мозг у рыб переходит в спинной мозг, заканчивающийся в хвостовом отделе позвоночника.
С помощью нервной системы организм рыбы отвечает на раздражения. Данные реакции называются рефлексами, которые можно поделить на условные рефлексы и безусловные. Последние еще называют врожденными рефлексами. Безусловные рефлексы у всех относящихся к одному виду животных проявляются одинаково, тогда как условные рефлексы индивидуальны и вырабатываются в течение жизни конкретной рыбы.
Органы чувств у рыб
Органы чувств рыб развиты очень хорошо. Глаза способны четко распознавать предметы на близком расстоянии и различать цвета. Звуки рыбы воспринимают через расположенное внутри черепа внутреннее ухо, а через ноздри распознают запахи. В полости рта, коже губ и усиков, расположены органы вкуса, которые позволяют рыбам различать соленое, кислое и сладкое. Боковая же линия благодаря расположенным в ней чувствительным клеткам чутко реагирует на изменение в давлении воды и передает в головной мозг соответствующие сигналы.
