Строение тела рыб. Органы чувств рыб

Рыбы, пожалуй, наиболее преуспевающая группа позвоночных. Она не только многочисленнее других групп позвоночных, но и наиболее богата видами: их, вероятно, не менее 23000. Внешний вид и повадки рыб чрезвычайно разнообразны. Одни из них живут в море, другие-в пресной воде; одни держатся на большой глубине, другие - у поверхности; одни мирно питаются водорослями, планктоном или беспозвоночными, другие-агрессивные хищники, нападающие не только на рыб, но и на некоторых наземных животных.

Строение тела рыб. Все рыбы дышат, прокачивая воду через тонко разветвленные жабры [4], многочисленные складки которых образуют огромную поверхность, способную поглощать кислород из воды и выделять углекислый газ. Вода нагнетается при помощи движений ротовой полости и глотки, а у костных рыб-жаберной крышки, причем околожаберный ток воды противоположен движению крови в жабрах. В результате, встречаясь со свежей водой, кровь обогащается кислородом и освобождается от углекислоты.

Жабры - органы дыхания большинства рыб. При вдохе рыба открывает рот, набирает в него воду и закрывает. Вода проходит мимо жабр (показано стрелками) в жаберные щели и выходит наружу. Растворенный в воде кислород усваивается кровью жаберных сосудов, а углекислота выносится с током воды

Типичная форма рыб выработалась в ходе многих миллионов лет эволюции по пути развития максимальной скорости и маневренности в воде. Многие хищные костные рыбы - отличные пловцы: они могут перемещаться со скоростью от трех до шести длин их тела в секунду и разворачиваться в пределах расстояния, равного всего одной длине тела. Эволюционным скачком для костных рыб явилось развитие у них плавательного пузыря. Хрящевые рыбы, чей скелет состоит только из хряща, не имеют плавательного пузыря и потому тонут, если перестают плавать. Подъемную силу им обеспечивают грудные плавники, и все-таки многие хрящевые рыбы перешли на придонный образ жизни. Костные же рыбы благодаря плавательному пузырю приобрели постоянную плавучесть и могут пользоваться грудными плавниками как тормозами или веслами для движения назад. Это повышает их маневренность и позволяет освоить большее число экологических ниш. Локомоторные возможности рыб очень разнообразны, и это нашло отражение в их мышечных белках. У быстрых пловцов, вроде тунца или рыб, испытывающих повышенную нагрузку, как, например, мигрирующие лососи, мышцы преимущественно красного цвета, а у медленно плавающих рыб, вроде камбалы, - белого.

Прогрессивной чертой современных рыб следует считать утрату ими тяжелых защитных покровов. Для свирепых хищников, хрящевых рыб, нет необходимости в такой защите, и вместо этого у них развилась прочная шероховатая кожа. У костных рыб древний панцирь сменился на легкий покров из налегающей друг на друга чешуи, защищающей рыбу, но не стесняющей ее движений.

Органы чувств рыб. Для координации движений при охоте, уходе от опасности или объединении в стаю (в целях коллективной защиты) рыбам необходимы хорошо развитые органы чувств, надежно информирующие их об окружающей среде. Так, у акул для обнаружения добычи развилось очень тонкое обоняние. У многих рыб острое зрение, и они хорошо различают под водой желтый и зеленый цвета. Многие рыбы обладают хорошим слухом, используемым в коммуникативных целях для восприятия сигналов брачного партнера или стаи. Орган слуха является частью лабиринта внутреннего уха рыб-исключительно важного органа, оценивающего положение тела в пространстве и угловое ускорение, что необходимо для поддержания равновесия во время плавания. Рыбы обладают еще одним уникальным органом-боковой линией [10], которая работает как ухо позвоночных, но воспринимает не звуковые волны, а различные завихрения в воде, вызванные движением. Этот орган служит рыбам своего рода дистантным тактильным рецептором.

Боковая линия [1] тянется от головы до хвоста по обеим сторонам тела рыбы. Она представляет собой заполненный жидкостью канал [2], который соединен с внешней средой пронизывающими чешую [3] отверстиями [показаны стрелками]. За каждым отверстием располагается чувствительный орган - невромаст [4]. Он состоит из студенистой массы - купулы [5]-и группы чувствительных волосковых клеток [6], нервные волокна которых [7] направляются в головной мозг

Информация от органов чувств поступает в тот или иной отдел головного мозга [11], среди которых есть и такие, что ведают автоматическим запуском дыхательного и сердечного ритмов. Органы слуха и равновесия связаны нервами с задним мозгом, а крупные обонятельные луковицы, органы обоняния, или хеморецепции, - с полушариями переднего мозга. Полагают, что хеморецепция играет важную роль при навигации, питании и спаривании. Наиболее совершенный отдел мозга рыб, контролирующий их поведение, - это зрительный мозг, связанный с глазами. Мозжечок координирует сенсорную информацию и движение.

Размножение рыб. Размножаются рыбы разными способами [12]. У одних существует внутреннее оплодотворение; у других-наружное; а есть среди рыб и гермафродиты. Но каков бы ни был способ размножения, рыбы очень плодовиты. Так, треска за один прием выметывает до 8 млн. икринок, хотя большинство-«лишь» десятки тысяч. Молодь, обычно микроскопических размеров, первое время входит в состав планктона. Основная масса ее гибнет до того, как достигнет зрелости, однако значительная часть особей выживает. Ученые считают, например, что в Атлантике существует около 10… сельдей. Кишащие рыбой моря не только свидетельствуют о биологическом процветании рыб, но и служат важным источником белка для человека.

Половая система окуня типична для костных рыб. Яичники [1] самки [А] и семенники [2] самца [Б] полностью отделены от почек [3], но их выводные протоки открываются в общий мочеполовой синус [4]. Оплодотворение наружное

Внутреннее ухо рыб - орган слуха и равновесия. Перемещение жидкости в трех полукружных каналах [1] при изменении направления движения стимулирует чувствительные клетки в трех ампулах [2], которые передают нервные импульсы в головной мозг. При слуховом восприятии звуковые волны [4], поступающие из плавагельного пузыря [5] по цепочке косточек (у некоторых рыб) [6], вызывают перемещение отолита [3]

Плавники костных рыб выполняют разные функции. Так, спинной [1] и анальный [2] плавники не допускают перевертывания рыбы. Грудные плавники [3] часто служат тормозами, а брюшные [4] препятствуют приподниманию переднего конца тела при медленном погружении рыбы. Парные плавники позволяют рыбе всплывать, заныривать и разворачиваться. Эффективным рулем поворота является хвостовой плавник [5].