роль плавников у рыб

Что мы знаем о рыбах: строение и особенности

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

Общая характеристика

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

Особенности внешнего и внутреннего строения

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

Внешнее строение рыбы

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

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

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

Пример несимметричной формы: камбала

Кожный покров

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

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

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

Строение плавников и их функции

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

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

Боковая линия

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

Внутреннее строение рыбы

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

Скелет

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

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

Мускулатура

Система мышц делится на гладкие и поперечнополосатые ткани. Первые формируют внутренние органы у рыб, такие как желудок, кишечник, сосуды и так далее. Гладкие мышцы способны сокращаться, тем самым меняя размер органов. В веретенообразных клетках содержатся миофибриллы – белковые нити, придающие мышцам подвижность. Поперечнополосатые мускулы, регулируемые нервной системой, приводят в движение плавники, голову и туловище, при этом боковая мышца – самая большая в организме рыбы.

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

Плавательный пузырь

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

Полость тела

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

Системы органов

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

Пищеварительная

Имеет элементарное строение. У рыб нет языка, зато есть разделочные приспособления. Так, хищники имеют большие зубы в несколько рядов, а растительноядные виды – небольшие, но острые зазубринки. Челюсть не приспособлена к жеванию, поэтому еда попадает через пищевод в желудок необработанной. В кислоте она быстро растворяется, а нерасщеплённые частички поступают в тонкую кишку, где под воздействием желчи исчезают. Слизистая кишечника вбирает полезные микроэлементы, остальное выводится через заднюю кишку и отверстие.

Дыхательная

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

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

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

Кровеносная

Подводные обитатели имеют упрощённую, замкнутую систему кровообращения в один круг. Сердце маленькое, двухкамерное. Из его желудочка через аорту в артерию поступает венозная кровь, которую мышца гонит в жабры. Здесь при дыхании она превращается в артериальную и переходит в спинную аорту, далее распространяясь по всему телу рыбы. Кроме кислорода кровь несёт в органы и ткани полезные вещества и забирает оттуда продукты отходы метаболизма.

Выделительная

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

Нервная и органы чувств

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

Мозг подводного животного делится на пять отделов:

Взаимодействует с внешней средой рыба с помощью основных органов чувств:

Половая

Самки обоеполых видов имеют яичники с икрой, оплодотворение которой происходит либо внутри её тела, либо уже в воде. Сперматозоиды самцов хранятся в их парных молоках, или семенниках, и выводятся через анальное отверстия или специальный канал, который называется гоноподий. Среди рыб встречается явлении гермафродитизма, когда одна особь обладает двумя половыми системами, чередующимися в своих функциях.

Рост и развитие рыб

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

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

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

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

Источник

Жировой плавник. Древние загадки и новые ответы

Если вы на мгновение вообразите, что вы — рыба, то сразу поймете, насколько важную роль в жизни рыб играют плавники. Они выполняют целый ряд функций: обеспечивают движение, координацию, выбор направления, позволяют при необходимости остановиться и быстро переместиться на нужную глубину. И это далеко не полный список функций плавников. Лишь у представителей отдельных семейств, форелевых, лососевых и сомообразных, имеется небольшой шишкообразный плавник, расположенный между дорсальным и хвостовым плавниками. Это так называемый жировой плавник. Хотя многие специалисты-рыбоводы, биологи и рыбаки, знают о его существовании, мало кто может дать четкое объяснение функции этого плавника.

Отсутствие лучистой структуры и обособленное расположение жирового плавника привели к возникновению первой гипотезы, согласно которой он является вместилищем жировых запасов. Исследования показали, что плавник не содержит жира, однако название органа сохранилось.

Плавники рыбы (илл: L.A. Walford)

Этот «нефункциональный» плавник заинтересовал некоторых биологов, поэтому было произведено исследование. В 2004 году, двое ученых опубликовали статью, которая стала первым шагом к определению роли жирового плавника в жизнедеятельности рыб. Раймхен и Темпл удалили жировые плавники у нескольких молодых особей стальноголового лосося, затем протестировали их плавательные способности, сравнив их движения с особями, у которых плавники не были удалены. Обнаружилось 8-процентное увеличение (в среднем) амплитуды колебания хвостового плавника у особей, которые подверглись операции. Хотя механизм влияния жирового плавника на плавательные способности по-прежнему не совсем понятен, ученые предположили, что он может создавать вихревые движения воды, которые воздействуют на хвостовой плавник; либо, будучи расположенным непосредственно перед хвостовым плавником, он выполняет сенсорную функцию, регулируя движение в потоке воды.

Логическим продолжением работы Темпла и Раймхена по оценке плавательных способностей рыб с удаленными плавниками в 2008 году стало изучение сомообразных – еще одной группы, у представителей которой имеется жировой плавник. В новом эксперименте было задействовано уже 1906 особей. Оценивались общие тенденции, отражающие закономерность наличия/отсутствия плавника применительно к среде, в которой данные особи обитали. Было обнаружено, что среди рыб, живущих в условиях проточной воды (реки, ручьи), чаще попадались особи с жировым плавником, нежели среди особей, выловленных из стоячих водоемов – озер или прудов. Хотя детали, касающиеся непосредственной функции жирового плавника, пока оставались неясными, результат исследования стал значимым аргументом в пользу гипотезы о сенсорной функции плавника.

Сом (плоскоголовый) – представитель еще одной группы рыб, у которых имеется жировой плавник, в частности, видов, обитающих в проточных водоемах.

Оливковый сомик (Pylodictis olivaris) (илл. Tennessee Wildlife Resources Agency))

Наконец, совсем недавно, в 2012 году, Букланд Никс с коллегами решил продолжить начатые исследования. Было установлено, что жировой плавник снабжен нервными окончаниями. Ученые назвали жировой плавник «прихвостовым индикатором потока», который помогает рыбе маневрировать в условиях бурного течения. В то время, как другие исследования не выявили различий в плавательных способностях между прооперированными и непрооперированными особями, авторы все же признают, что по крайней мере три из этих экспериментов проводились в условиях спокойного течения. Несомненно, результат подтверждает гипотезу Темпла и Раймхена.

Может ли потеря жирового плавника обернуться серьезными проблемами для рыбы? На самом деле, обрезка этого «бесполезного» плавника является обычной практикой для рыбоводческих хозяйств уже в течение многих десятилетий. Сегодня такому «купированию» подвергаются тысячи рыб. Наличие/отсутствие плавника становится своего рода опознавательным знаком (в случае поимки особи в будущем), указывающим на то, была ли она рождена в природе или в неволе.

Дикий (снизу) и культивируемый лосось (сверху) (илл. wdfw.wa.gov/hatcheries/mass_marking.html)

Возможно, преимущества удаления жирового плавника, в частности — возможность определять происхождение пойманных особей, компенсируют незначительное ухудшение плавательных способностей. К тому же, роль жирового плавника заметна лишь в условиях бурного течения. Поэтому, нет оснований полагать, что вся рыба, выращенная в неволе, испытывает трудности при перемещении в воде. Конечно, могут быть и другие различия между особями, выращенными в неволе и в природе, на фоне которых наличие/отсутствие жирового плавника не будет казаться столь значимым фактором. Но это уже предмет другого исследования.

Источник

Роль плавников у рыб

Анатомия и физиология рыб

Форма тела, внешние признаки и покровы

2. Стреловидная. Тело вытянуто, непарные плавники отодвинуты назад. Рыбы, обладающие такой формой тела, продолжительных миграций не совершают. Они подкарауливают свою добычу, а затем стремительно на нее бросаются. Представители: речная щука, сарган, панцирная щука.

Приводя типичные форумы, следует отметить, что очень часто рыбы не могут быть целиком отнесены к какой-либо определенной форме, а представляют собой комбинации нескольких форм.

В головной части расположены рот, носовые отверстия, глаза, жаберные отверстия, у некоторых рыб брызгальца. Рот по положению ротовой щели может быть верхним, т. е. находящимся выше оси тела (чехонь, ряпушка); конечным, т. е. расположенным на оси тела (омуль, щука) и нижним, расположенным с нижней стороны тела (скаты, осетровые). У большинства рыб семейства карповых (сазан, лещ, вобла) и осетровых рот выдвижной, с подвижными и выдающимися в виде трубки челюстями. У миног рот в виде присоски (рис. 4).

Форма хвостовых плавников связана с образом жизни рыбы. Например, у осетровых более сильно развитая верхняя лопасть хвостового плавника помогает наклонному положению тела этих рыб с нижним ртом при донном питании. У летающих рыб, наоборот, сильно развита нижняя лопасть хвостового плавника, что способствует выпрыгиванию рыбы из воды.

Анальный плавник A (pinna analis) подобно спинному служит килем. У некоторых рыб (например, у колючей акулы и скатов) он отсутствует.

Некоторые рыбы (миксины, миноги, линь, стерлядь) выделяют через кожу значительное количество слизи, а другие рыбы (семга, судак), наоборот, очень мало. Слизь образуется в специальных клетках, расположенных в эпидермисе. Различают три рода слизевых клеток: бокаловидные, зернистые и колбовидные. Бокаловидные клетки находятся в самом наружном слое кожи и могут выделять свой секрет непосредственно на ее поверхность. Несколько глубже расположены зернистые клетки шарообразной или грушевидной формы. Колбовидные клетки лежат в самой нижней части эпидермиса и касаются базальной пластинки. У рыб, выделяющих много слизи, имеются слизевые клетки всех трех родов, а у рыб, выделяющих мало слизи, имеются только бокаловидные или зернистые клетки.

Слизь выполняет защитные функции, предохраняя рыбу от вредных воздействий внешней среды. Благодаря способности слизи осаждать муть (взвешенные в воде частицы) вокруг рыбы образуется как бы футляр чистой воды, предохраняющий жабры от загрязнения. Кроме того, она препятствует проникновению в организм рыбы паразитов и растворенных в воде вредных веществ. Слизь способствует быстрому свертыванию крови, уменьшает трение при движении рыб.

У морского дракона, обитающего в Черном море, ядовит укол колючих лучей спинного плавника, а также шипы жаберной крышки. Однако сам морской дракон съедобен и в Западной Европе имеет промысловое значение.

Укол жаберного шипа рыбы звездочета ядовит только в период нереста. В это время у основания этого шипа функционирует ядовитая железа. Ядоносность рыб следует отличать от их ядовитости. У ядовитых рыб мышцы или другие органы при употреблении в пищу вызывают отравление. У наших пресноводных рыб маринки и османа ядовиты икра и молоки. Ядовитые рыбы широко распространены в тропических водах. Некоторые рыбы ядовиты только в определенные периоды их жизни.

Эти медленные изменения окраски обусловлены стадиями развития рыбы.

Камбалы меняют свою окраску в зависимости от грунта, приспосабливаясь к его цвету. Изменение окраски происходит под влиянием нервной системы и связано со зрительными восприятиями. Опыты показали, что если голова камбалы лежит на светлом фоне дна, а туловище на темном, то все тело получает ту же окраску, что и грунт у головы, т. е. светлую. При обратном положении рыбы окраска всего тела темная, хотя на темном фоне лежит только голова. Ослепленные камбалы теряют способность приспосабливаться к цвету грунта. Это пример быстрой смены окраски, обусловленной внешними воздействиями.

Окраска рыб играет большую защитную роль. В борьбе за жизнь рыбам нужно уметь хорошо прятаться. И тут на помощь приходит защитная окраска. Одним она поможет спрятаться от хищников, другим незаметно подстерегать добычу. Защитная окраска у рыб возникла постепенно, в процессе естественного отбора. Кто не умел прятаться или защищаться, тот погибал. Камбала воспринимает окраску дна, сливаясь с ним, у сельдей серебристое брюшко, поэтому, держась у поверхности воды и сливаясь с ней, они незаметны снизу для хищников. Окунь полосат. Подстерегая добычу, он скрывается, сливаясь с водной растительностью. Обычно рыбы тропических широт окрашены более ярко, чем полярных. Это объясняется тем, что в тропиках, на юге больше света и более яркие краски окружающей среды. Рыбы глубин часто имеют красную окраску. Красные цвета спектра сильнее поглощаются толщей воды, поэтому в глубинах красный цвет кажется черным и плохо заметен для хищников.

Чешуя у рыб дермального происхождения и бывает трех типов: плакоидная, ганоидная и костная (рис. 6).

Плакоидная чешуя, свойственная хрящевым (акулам и скатам), состоит из основной пластинки и отходящего шипа с внутренней полостью, заполненной соединительной тканью с кровеносными сосудами и нервными окончаниями. Плакоидные чешуи, развивающиеся на челюстях этих рыб, превращаются в типичные зубы. Поэтому плакоидную чешую иногда называют «кожным зубом»; она непостоянна и временами сбрасывается.

Под чешуей у многих рыб имеются кристаллы гуанина, придающие им серебристую окраску. Эта чешуя у рыб не сменяется в течение жизни и растет постоянно вместе с рыбой. По годовым кольцам на чешуе можно определить возраст и темп роста рыбы.

Источник

Плавники рыб: форма, строение

Плавники рыб: форма, строение.

У различных рыб размеры, форма, количество, положение и функции плавников различны. Но их изначальная и основная роль сводится к тому, что плавники позволяют сохранять равновесие тела в воде, участвуют в маневренном движении.

У ряда групп рыб, в частности у лососевых, харациновых, косатковых и др. позади спинного плавника имеется так называемый жировой плавник, который лишен плавниковых лучей (p.adiposa).

Грудные плавники обычны у костных рыб, в то время как у муреновых и некоторых других, они отсутствуют. Миноги и миксины полностью лишены и грудных, и брюшных плавников. У скатов наоборот, грудные плавники сильно увеличены и выполняют основную роль как органы их движения. Но особенно сильно грудные плавники развились у летающих рыб, что позволяет им выскочив на большой скорости из воды, буквально парить в воздухе, при этом пролетая большие расстояния над водой. Три луча грудного плавника у морского петуха полностью обособлены и выполняют роль ног при ползании по грунту.

Брюшные плавники у различных рыб могут занимать различное положение, что связано с перемещением центра тяжести, вызванного сокращением брюшной полости и концентрацией внутренностей в передней части тела. Абдоминальное положение – когда брюшные плавники находятся примерно на середине брюшка, что мы наблюдаем у акул, сельдеобразных, карпообразных. При торакальном положении брюшные плавники смещены к передней часть тела, как у окунеобразных. И, наконец, югулярное положение, при котором брюшные плавники расположены впереди грудных и на горле, как у тресковых.

У разных групп рыб может быть различное количество спинных плавников. Так, у сельдеобразных и карпообразных он один, кефалеобразные и окунеобразные имеют два спинных плавника, а у трескообразных их три. При этом расположение спинных плавников может быть различно. У щуки спинной плавник смещен далеко назад, у сельдеобразных, карпообразных он находится на середине тела, а у таких рыб, как окунь и треска, имеющие массивную переднюю частью тела, один из них располагается поближе к голове. Самый длинный и высокий спинной плавник у рыбы парусника, достигая у нее действительно больших размеров. У камбалы он имеет вид длинной ленты, идущей вдоль всей спины и одновременно с почти таким же анальным, является их основным органом движения. А такие скумбриеобразные, как скумбрия, тунец и сайра, приобрели в процессе эволюции маленькие добавочные плавнички, расположившиеся позади спинного и анального плавников.

Отдельные лучи спинного плавника иногда вытягиваются в длинные нити, а у морского черта первый луч спинного плавника смещен на морду и преобразовался в своеобразную удочку. Именно он выполняет роль приманки, как и у глубоководного удильщика. У последнего на этой удочке располагается особая приманка, которой служит их светящийся орган. Первый спинной плавник у рыбы-прилипалы также сместился на голову и превратился в настоящую присоску. Спинной плавник у малоподвижных придонных видов рыб он слабо развит, как например у сомов, или может вовсе отсутствовать, как у скатов. Нет спинного плавника и у знаменитого электрического угря.

Источник