Краткая характеристика надотряда Рыбы

Рыбы - это постоянно живущие в воде позвоночные животные, дышащие жабрами и передвигающиеся с помощью плавников. Парные конечности, если они есть, никогда не бывают типа пятипалой конечности. Непарные плавники поддерживаются специальным скелетом. Есть только внутреннее ухо.
Большинство рыб - подвижные, хорошие пловцы. Основной тип поступательного движения - боковые волнообразные движения всего тела или только мощного хвоста. Парные плавники - грудные и брюшные - выполняют функцию стабилизаторов, несущих плоскостей, рулей и реже - органов движения; непарные плавники обеспечивают устойчивость тела. Высокая активность рыб, маневренность их движений связаны не только с совершенствованием двигательной системы, но и развитием головного мозга и органов чувств.
Рот у рыб ограничен подвижными челюстями. Органами дыхания служат жабры. Обонятельные отверстия парные. У всех рыб, кроме двоякодышащих, имеется один круг кровообращения. Сердце имеет две камеры: предсердие и желудочек. Температура тела переменная. Гидростатическим органом служит плавательный пузырь. У большинства рыб в коже заложены особые органы боковой линии. Рыбы, как правило, раздельнополы, но имеются и гермафродиты. Размножаются они обычно икрометанием, но есть также и живородящие.
В современной фауне насчитывается около 20 тыс. видов рыб, большинство из которых живут в морях. Рыбы имеют огромное значение как продуценты ценных пищевых продуктов и технического сырья.
Современных рыб обычно подразделяют на два класса: Хрящевые и Костные. Каждый из них, в свою очередь, делится на подклассы.
Почти все хрящевые рыбы - морские. Наиболее известными представителями хрящевых рыб являются многочисленные виды акул и скатов.
У костистых рыб хвостовой плавник равнолопастной, и только скелет его основания ассиметричен. Осевой скелет хорошо окостеневающий, хотя у некоторых видов может сохраняться между телами позвонков хорда. Чешуи в виде костных пластинок, не ромбической формы.
Различают три основные группировки отрядов костистых рыб. Менее специализированная группировка, появившаяся уже начиная с нижнего мела, сохранила некоторые древние черты строения и включат рыб, преимущественно сельдеобразного, лососеобразного, щукообразного, карпообразного или угреобразного облика.
В меловом периоде появилась вторая группировка - параперкоидные рыбы - переходная к позже развившимся прогрессивным колючеперым рыбам.
Третья группировка - колючеперые рыбы - это наиболее прогрессивные перкоидные и батрахоидные рыбы окунеобразного, скумбриеобразного, камбалообразного и других типов строения.
Строение и жизненные отправления. Размеры рыб колеблются в очень широких пределах: от 1 см (один из видов бычков) до 16-20 м (китовая акула). Масса некоторых рыб достигает 1,5 т и более.
Форма тела рыб крайне разнообразна что связано с многообразием мест обитания и образа жизни. У большинства рыб тело обтекаемой формы, что облегчает их перемещение в воде. У таких быстро плавающих рыб, как акулы, лососи, судаки и др., тело удлиненное, торпедообразное. Рыбы, не совершающие больших перемещений (лещ, карась, карп), часто имеют высокое, сжатое с боков тело. У донных рыб брюшная сторона тела чаще уплощенная, что обеспечивает больший контакт с дном, где находится пища.
Органы движения. Рыбы передвигаются в воде путем изгибов тела и с помощью парных и непарных плавников. Основанием плавников служит внутренний опорный скелет. Наружные лопасти поддерживаются костными или хрящевыми плавниковыми лучами. Последние бывают жесткими нерасчлененными или мягкими членистыми, мягкие лучи бывают ветвистыми.
Парных плавников две пары: грудные и брюшные. Первые расположены за жабрами, а вторые - в разных местах брюшной поверхности. У тресковых они находятся на горле впереди грудных. Отсутствие парных плавников обусловлено утратой их в процессе эволюции.
Парные плавники поддерживают тело рыбы в горизонтальном положении и служат рулями поворота и глубины.
Брюшные плавники бычков сращены и образуют присоску, при помощи которой рыбы удерживаются на дне в местах с быстрым течением или сильным прибоем. Очень длинные грудные плавники летучих рыб образуют несущие плоскости, на которых они планируют, отделившись от воды.
К непарным плавникам относятся хвостовой, один или несколько спинных и один, реже больше анальных. В поступательном движении рыб основную роль играет хвостовой плавник: он же служит рулем при поворотах и погружениях животного. Спинные и анальные плавники - это, прежде всего стабилизаторы направления движения рыбы, но они участвуют также в поворотах тела. Так, лещ движением длинного анального плавника может наклонять передний конец тела вниз, что облегчает нахождение пищи. У щук спинной и анальный плавники отодвинуты к хвосту, что увеличивает мощность удара хвостом и, следовательно, стремительный бросок на добычу из засады. У живущей на дне морей рыбы удильщика удлиненный передний луч спинного плавника расположен над верхней губой: его колебанием хищник привлекает добычу. У рыбы прилипало спинной плавник изменен в присоску. Иногда плавники представлены колючками.
Покровы рыб образованы кожей из эпидермиса и дермы. Наружные эпидермиса не ороговевают. В нем заложены многочисленные одноклеточные железки, выделяющие слизь, которая уменьшает трение тела рыб о воду. Дерма имеет волокнистое строение. У большинства рыб тело покрыто чешуей того или иного строения. У акул и скатов чешуя плакоидного типа. Она состоит из погруженной в кожу дентиновой основы и выдающегося наружу, покрытого эмалью шипа. На челюстях этих рыб плакоидные чешуи видоизменены в зубы. У осетровых рыб по хребту, бокам и границе боков и брюха тянутся пять рядов костных пластинок - жучек, а хвост покрыт ромбической ганоидной чешуей, характерной для древних рыб. Костистые рыбы обычно покрыты костной чешуей, имеющей вид тонких, налегающих друг на друга пластинок различной формы. Они сидят наклонно в коже животного, образуя в большинстве случаев правильные ряды. Неравномерность роста чешуи в разные сезоны года ведет к образованию на ней широких летних и узких зимних колец, по их числу можно судить о возрасте рыбы. Поскольку есть зависимость между скоростью роста чешуи и тела рыбы, то по ширине годовых колец на чешуе можно судить о темпах роста рыб за прошлые годы. Иногда чешуя рыб видоизменена в иглы, шипы, костные щитки и другие кожные образования, Окраска рыб определяется находящимися в коже пигментными клетками. Серебристая окраска и металлический блеск чешуи обусловливается наличием иглистых кристаллов особого вещества - гуанина, который отражает падающий свет.
Скелет. Строение скелета связано с высотой организации и особенностями биологии рыбы. У осетровых, двоякодышащих и некоторых других рыб в течение жизни сохраняется хорошо развитая хорда, а позвонки представлены только хрящевыми дугами. У костистых рыб во взрослом состоянии остатки хорды наблюдаются только между позвонками. Акулы и скаты имеют скелет, состоящий из хрящевых элементов без костных частей. У осетровых рыб череп, позвоночник и пояса плавников в основе хрящевые, но хрящевой череп их покрыт наружным панцирем из плоских накладных костей. Кости имеются и в поясе грудных плавников. У костистых рыб скелет образован в основном костными элементами. Скелет рыб слагается из черепа, позвоночника, связанных с ним ребер, костей и хрящей плавников и их оснований.
Череп состоит из мозговой коробки и висцерального скелета, который образован костными или хрящевыми челюстями, подъязычной дугой и жаберными дужками. У большинства рыб жабры прикрыты костными жаберными крышками. Позвонки хрящевых и костных рыб имеют двояковогнутое тело. Их верхние дуги образуют спинномозговой канал, а нижние дуги хвостовых позвонков - канал, по которому тянутся крупные кровеносные сосуды. С позвонками туловища связаны ребра, свободно, оканчивающиеся другим концом в мускулатуре стенок тела. Парные плавники имеют пояса, образованные хрящами или костями, лежащими в туловище рыбы.
Мускулатура туловища и хвоста рыб имеет метамерное строение. Вдоль тела, слева и справа, тянутся широкие полосы продольных мышц, разделенные соединительными прослойками - миосептами на ряд мышечных сегментов - миомеров. Продольная миосепта разделяет их на спинные и брюшные отделы. В голове, плавниках и их поясах расположены отдельные мышцы.
Нервная система рыб более совершенна, чем у круглоротых, но все же несет много примитивных черт. Головной мозг рыб невелик: так, например, у крупных щук он составляет лишь 1/1300, а у акул-1/3700 массы тела. Он состоит из переднего, промежуточного, среднего и продолговатого мозга, а также мозжечка. Передний мозг не образует полушарий (кроме двоякодышащих рыб) и имеет только один желудочек, прикрытый сверху тонким покровом без нервных клеток. Передний конец его продолжается в обонятельные доли с отходящими от них обонятельными нервами. Передний мозг рыб играет роль обонятельного центра и участвует в координации движений. Его удаление влечет потерю рефлекса на восприятие запахов. Промежуточный мозг рыб мал. На его крыше расположен вырост - эпифиз, который выполняет роль железы внутренней секреции. Нижняя поверхность промежуточного мозга рыб образует воронку, к вершине которой прилегает другая железа внутренней секреции - гипофиз. От дна этого отдела мозга отходят зрительные нервы. Средний мозг развит относительно хорошо. На его верхней поверхности выдаются два зрительных бугра, с которыми связаны волокна зрительных нервов. Мозжечок, являющийся у рыб, как и у других позвоночных, центром регуляции движений, развит по-разному в зависимости от степени подвижности животного. Продолговатый мозг рыб прикрыт сверху эпителиальной пленкой. Боковые стенки его утолщены. От головного мозга рыб отходят десять пар головных нервов. Спинной мозг тонок, он тянется до конца позвоночника.
Органы чувств рыб приспособлены к восприятию раздражений в условиях водной среды. Обонятельные органы рыб имеют вид пары полостей, открывающихся наружу двумя ноздрями. Они не соединены с ротовой полостью или глоткой хоанами, как у наземных позвоночных. Внутри они выстланы чувствующим эпителием. Обоняние играет большую роль в отыскивании пищи. Так, ослепленный налим находит червя по запаху на расстоянии до 30 см, но не может его обнаружить на расстоянии 1 см, если ему закрыть ноздри.
Осязательную функцию у рыб несут покровы, усики на голове, иногда удлиненные лучи парных плавников. Органами вкуса служат вкусовые сосочки, расположенные на губах и в ротовой полости.
Глаза рыб приспособлены к видению на близком расстоянии, что обусловлено относительно малой прозрачностью воды. Они отличаются плоской роговицей и шаровидным хрусталиком. Большинство рыб хорошо видят на расстоянии до 1 м, но иногда аккомодацией достигается дальность видения до 10-12 м. У глубоководных и пещерных рыб глаза нередко редуцируются. Рыбы различают как форму, так и цвет окружающих предметов. У видов, наиболее жизнедеятельных днем и обитающих в освещенных слоях водоема, в сетчатке глаз частично преобладают колбочки, воспринимающие цвета. Сумеречные и глубоководные рыбы, напротив, имеют в сетчатке глаз больше палочек, воспринимающих свет различной интенсивности. У многих глубоководных рыб колбочек в сетчатке глаз нет совсем. У рыб, живущих в поверхностных слоях воды, обычно наблюдается положительный, а у большинства донных рыб - отрицательный фототаксис. У мальков придонных рыб, живущих на первых стадиях развития в верхних, хорошо освещенных слоях водоема, при переходе к жизни у дна, где света меньше, положительный фототаксис сменяется отрицательным. Световая реакция некоторых промысловых рыб позволяет ловить их, привлекая ярким светом.
Органы слуха рыб представлены только внутренним ухом, заключенным в костную капсулу черепа. Перепончатый лабиринт внутреннего уха рыб состоит из верхнего овального мешочка с тремя взаимно перпендикулярными полукружными каналами и нижнего круглого мешочка, заполненных эндолимфой. Собственно органом слуха служит лишь нижний мешочек; улитка уха, свойственная наземным позвоночным, отсутствует. Сравнительно простое строение органа слуха рыб связано с большой звукопроводностью воды. Полукружные каналы выполняют функцию органов равновесия. В их эндолимфе взвешены мелкие камешки - отолиты. У костных рыб отолиты прикреплены к вершинам ресничек чувствительного эпителия, выстилающего внутреннее ухо. При изменении положения тела животного давление и натяжение ресничек отолитами меняются, что и воспринимается клетками эпителия.
Органы слуха имеют большое значение при установлении контактов между рыбами. Доказано, что многие рыбы издают различные звуки зубами, трением плавников, при помощи плавательного пузыря и другими способами. Расшифровка этих звуков позволяет использовать их для обнаружения косяков рыбы.
Своеобразным органом чувств рыб является боковая линия. В простейшем случае, как, например, у плащеносных акул, это открытая борозда, тянущаяся вдоль боков тела. Но у большинства рыб органы боковой линии имеют вид канала в коже, сообщающегося с внешней средой рядом пор, прободающих чешую. Ряд таких перфорированных чешуек тянется по бокам рыбы, образуя пунктирную линию. В стенках канала расположены окончания нервных волокон ветви блуждающего нерва. Органы боковой линии воспринимают движение и давление воды. Они чувствительны к низким звукам (ниже 100-150 колеб/с). У ряда рыб органов боковой линии нет, но имеются особые чувствующие канальцы. У сельдей они находятся на голове.
Органы пищеварения. Пищеварительный тракт рыб делится на три отдела: передний, включающий ротовую полость, глотку и пищевод; средний, состоящий из желудка, тонкой кишки и пищеварительных желез - печени и поджелудочной железы, и задний, представленный задней кишкой.
Рот рыб бывает различных типов: хватательный, когда челюсти вооружены острыми зубами для схватывания добычи (хищные рыбы) ; всасывающий, способный вытягиваться в трубку для всасывания пищи (лещ и др.); дробящий - с тупыми большими зубами, способными дробить твердую пищу (зубатка и др.). По положению различают: рот нижний, расположенный на нижней стороне головы (характерен для рыб, добывающих пищу на дне водоема); конечный - на конце головы и верхний, когда нижняя челюсть выдается за конец верхней (свойствен рыбам, которые питаются падающими в воду насекомыми и мелкими животными, обитающими в верхних слоях воды). У большинства рыб на челюстях и на небе расположены зубы. У рыб семейства Карповые зубов нет, но на последней жаберной дуге у них находятся костные выросты, вдающиеся в полость глотки - глоточные зубы. Они обращены вершинами к находящемуся на верхней стороне глотки жерновку, трением о который размельчается пища.
Важную роль в добывании пищи у рыб играют жаберные тычинки - выросты вогнутой стороны жаберных дуг. У планктоноядных сельдей, сигов, толстолобиков и др. длинные и многочисленные жаберные тычинки образуют своеобразный цедильный аппарат, задерживающий проходящие с водой через жабры мелкие организмы. Короткий пищевод ведет в желудок. У карповых желудок отсутствует. Длина кишечника зависит от характера пищи: у хищных рыб он значительно короче, чем у растительноядных. У ряда рыб он образует то или иное число пилорических отростков, наличие которых увеличивает всасывающую поверхность кишок. Обычно хорошо развиты печень и поджелудочная железа, которые вместе с железами стенок желудка и кишки вырабатывают ферменты, необходимые для переваривания пищи. Слюнных желез у рыб нет.
Плавательный пузырь, присущий большинству рыб, представляет собой тонкостенный полый орган различной формы и строения, наполненный газом. Он лежит в спинной части полости тела и образуется у эмбриона как вырост глотки. У некоторых рыб плавательный пузырь остается связанным каналом с глоткой в течение всей жизни (открытопузырные). У других эта связь нарушается в процессе развития малька (закрытопузырные). Плавательный пузырь служит гидростатическим органом. Изменение его объема влечет изменение удельного веса рыбы, что облегчает ее пребывание в определенном слое водной толщи. Объем газа в пузыре регулируется выделением его из крови с помощью особого сплетения капилляров кровеносных сосудов - так называемого красного тельца и сети капилляров в стенках пузыря. Плавательный пузырь отсутствует у многих донных рыб и рыб, совершающих быстрые вертикальные перемещения в воде.
Органы дыхания рыб - жабры. У акул и скатов жаберные щели разделены межжаберными перегородками и открываются наружу отдельными отверстиями. На передней и задней стенках жаберных перегородок сидят рядами тонкие жаберные лепестки, имеющие густую сеть кровеносных сосудов. У костистых рыб межжаберные перегородки редуцированы и жаберные лепестки сидят попарно на жаберных дужках. Их жаберные полости не разделены перегородками и прикрыты снаружи костными жаберными крышками. Важную роль в газообмене рыб играет кожное дыхание. Некоторые рыбы способны также использовать для дыхания кислород воздуха. Вьюны, живущие на дне водоемов, регулярно поднимаются к поверхности и заглатывают воздух, пропуская его через кишечник, в стенках которого находится сеть кровеносных капилляров. У аквариумных рыбок макроподов в задней части головы расположен особый лабиринтовый аппарат, сообщающийся с глоткой, куда животное заглатывает воздух и где усваивается кислород. У двоякодышащих рыб, обитающих в пересыхающих водоемах тропиков, помимо жабр, есть особые мешковидные легкие, при помощи которых они дышат, когда впадают в анабиотическое состояние, зарывшись в ил высохшего водоема.
Кровеносная система рыб в основных частях сходна с таковой ланцетника. У всех рыб, кроме двоякодышащих, один круг кровообращения. Сердце двухкамерное: оно состоит из предсердия и желудочка. Перед, предсердием лежит тонкостенный венозный синус, в который оттекает венозная кровь из разных частей тела. У хрящевых и осетровых рыб желудочек сердца продолжается вперед мускулистым артериальным конусом - с клапанами внутри. Впереди он переходит в брюшную аорту, несущую венозную кровь к жабрам. У костистых рыб артериальный конус редуцирован, и у них брюшная аорта отходит непосредственно от желудочка сердца, образуя у основания утолщение-луковицу аорты.
Окисленная в жабрах кровь поступает в парные наджаберные артерии, которые впереди продолжаются сонными артериями, несущими кровь к голове, а сзади переходят в парные корни аорты. Последние, сливаясь, образуют спинную аорту, которая тянется под позвоночником и дает ответвления к различным частям тела.
Кровь, отдавшая тканям тела кислород и поглотившая углекислоту, течет обратно к сердцу по венам. От головы венозная кровь оттекает по парным кардинальным венам. Из хвостового отдела она собирается в непарную хвостовую вену, которая, войдя в полость тела, разделяется на две ветви; обе или одна из них проходят через почки, образуя воротную систему почек. По выходе из почек венозная кровь течет к сердцу по двум задним кардинальным венам. Сосуды, несущие кровь от кишечника с растворенными в ней питательными веществами, соединяются в подкишечную вену, которая идет к печени. Войдя в последнюю, она образует воротную систему печени. Капилляры последней собираются в крупную печеночную вену. Передние и задние кардинальные вены, сливаясь, образуют два кювьерова протока, которые открываются в общий венозный синус, туда же впадает печеночная вела. Из венозного синуса венозная кровь переходит в предсердие и далее в желудочек.
Количество крови у рыб в сравнении с наземными позвоночными невелико (например, у карпа около 2 % массы тела). Эритроциты крови рыб имеют овальную форму и содержат ядра. У рыб, живущих в водоемах, бедных кислородом или с резкими колебаниями содержания его в воде (карп, карась, линь и др.), гемоглобин крови способен поглощать кислород даже при малом его количестве, тогда как у рыб, обитающих в воде, постоянно богатой кислородом (форели, сиги и пр.), он может связывать кислород только при значительном его количестве.
Сердце рыб сокращается сравнительно редко - 20-30 раз в минуту. С повышением температуры среды сердцебиения учащаются. У рыб, находящихся в зимнем оцепенении, число их падает до 1-2 в минуту. Кроветворными органами служат преимущественно селезенка и соединительная ткань почек.
Лимфатическая система костистых рыб представлена парными сосудами, идущими по бокам спинной аорты, и сетью мелких сосудов, принимающих лимфу из тканей тела и проводящих ее в основные спинные сосуды. Лимфатических желез у рыб нет.
Органы выделения эмбриона представлены сначала головными почками, которые в процессе развития сменяются туловищными почками - двумя длинными и плоскими красноватыми полосками, расположенными в средней части полости тела по бокам от позвоночника. Моча, выделяемая туловищными почками, выводится мочеточниками, которыми служат вольфовы каналы. Мочеточники в конце сливаются в единый проток, который открывается у акул и скатов в клоаку, а у костистых рыб - в мочевой пузырь или наружу.
Органы размножения. Рыбы, как правило, раздельнополы, хотя среди них имеются и гермафродиты (морской окунь). Яичники самок содержат многочисленные фолликулы, в каждом из которых развивается яйцо. У акул, скатов, осетровых рыб созревшие яйца выпадают из яичников в полость тела и увлекаются движением ресничек в воронки яйцеводов, которыми являются мюллеровы каналы. Оплодотворение яиц у акул и скатов происходит в половых путях самки, куда сперма вводится при помощи особого копулятивного аппарата.
У костистых рыб в процессе онтогенеза мюллеровы каналы с воронками обычно атрофируются и яйца выводятся вторично образующимися яйцеводами. Последние одним концом срастаются с яичником, а другим открываются особым отверстием наружу. У некоторых лососевых рыб яйца выпадают из яичников в полость тела, а оттуда выходят наружу через особые половые поры на
брюхе. Оплодотворение икринок костистых рыб, как правило, происходит в воде. Размер яиц рыб колеблется от долей миллиметра до 20 см (у некоторых акул).
Развитие у большинства рыб протекает с превращением. В этом случае из икринок выходят личинки, отличающиеся от взрослых особей рядом признаков. Сначала они питаются остаточным желтком, сохранившимся в желточном мешке, а позднее переходят на активное питание. У некоторых рыб личинки имеют наружные жабры, позднее исчезающие.
Экология рыб. Местом обитания рыб служат различные водоемы: моря, реки, озера, пруды и др. Вода как физическое тело имеет особые свойства, обусловливающие неоднородность водной среды в разных зонах водоема. Вода относительно малопрозрачна, и в водоеме близ поверхности днем много света, но чем глубже, тем его становится все меньше, а на больших глубинах морей царит полный мрак. Вода обладает большой теплоемкостью, но малотеплопроводна. Верхние слои ее поглощают основную массу тепловых лучей, поступающих из атмосферы. Это определяет слоистое распределение температуры в водоемах летом с понижением ее от поверхности ко дну. Зимой в малых водоемах создается обратная слоистость - от 0 °С у ледового покрова до 4°С в глубине. В литре воды растворено кислорода примерно в 30 раз меньше, чем содержится его в том же объеме воздуха. Диффузия кислорода, поступающего главным образом из атмосферы, происходит в воде крайне медленно, что определяет понижение его концентрации от поверхности к глубине (как летом, так и зимой). Вода хорошо растворяет многие вещества. В ней (особенно в морской) растворены многочисленные элементы, входящие в состав разных солей. Основное количество их находится в воде в диссоциированном состоянии в виде ионов, что обусловливает электропроводность воды. При отмеченных свойствах воды исключительное значение для жизни водных животных имеет ее движение: течения и перемешивание, вызываемые разными причинами. Большое влияние на условия жизни в воде оказывают географическое положение водоема, водосборная площадь, с которой поступают различные вещества, хозяйственная деятельность человека и другие природные и хозяйственные факторы. Все они создают конкретные условия жизни в воде живых существ, в том числе и рыб.
Читать полностью на http://zooclub.ru/aqua/vidy/index.shtml