с помощью плавательного пузыря рыба
Плавательный пузырь у рыб: что это и можно ли его есть
Рыбы сильно отличаются по своему строению от сухопутных животных. Одной из особенностей подводных обитателей является так называемый плавательный пузырь. Сегодня мы расскажем, что это за орган, для чего он нужен рыбам и можно ли его приготовить.
Что такое плавательный пузырь у рыб
Плавательным пузырём называют орган, расположенный в брюхе рыб. Он связан с кишечником и представляет собой полость (или две полости), заполненную газом, по составу близким к воздуху. По строению этот орган немного напоминает лёгкие. Благодаря плавательному пузырю рыбы не тонут. Этот шарик с воздухом играет роль «поплавка», удерживая рыбу в толще воды и не давая ей опуститься на дно под тяжестью собственного веса.
Вы когда-нибудь задумывались, почему мёртвая рыба всплывает брюхом вверх? Дело как раз в плавательном пузыре: он как «воздушный шарик» поднимает рыбу к поверхности.
Как же пузырь наполняется газом? Есть два основных способа:
Не у всех подводных обитателей есть плавательный пузырь. Этим органом могут похвастаться только костные рыбы. У хрящевых (то есть тех, чей скелет состоит из хрящей, а не костей) пузыря нет. Так что акулы и скаты этим органом обделены. Из-за этого беднягам приходится постоянно двигаться, чтобы не пойти ко дну.
Живущим на дне рыбам плавательный пузырь не сильно нужен, ведь они и так находятся там, где должны быть. Плавать им помогает жир, который вполне справляется с ролью «спасательного круга».
Некоторые рыбы используют плавательный пузырь для того, чтобы… слышать! Этот орган может быть соединён с внутренним ухом. Пузырь воспринимает колебания толщи воды и передаёт вибрации к уху. Так рыба узнаёт о том, что к ней плывёт хищник.
Многие из тех, кто разделывал рыбу и находил плавательный пузырь, задавались вопросом: съедобен ли этот орган?
Плавательный пузырь — экономия энергии, барометр и орган чувств
Мы подготовили подробную информацию о том, у каких рыбок есть воздушный пузырь, какую функцию он выполняет, с фото и видео. Информация может быть полезна тем, кто имеет аквариумных рыбок.
Строение и развитие
У большинства рыбок между кишечником и почками имеется характерная мешковидная структура. Эта структура называется различными именами, а именно: плавательный пузырь (газовый или воздушный пузырь у рыб). Связь с пищеводом (вырост) может сохраняться на протяжении всей жизни, но может быть утрачена во взрослом возрасте.
Рыбий пузырь занимает то же положение, что легкие высших позвоночных, поэтому считается гомологичным легким. Отличается от легких высших форм главным образом происхождением, кровоснабжением. Возникает из дорсальной стенки кишки, получает кровоснабжение, как правило, из дорсальной аорты, позвоночное легкое – из вентральной стенки глотки, получает кровь из шестой дуги аорты.
Плавательным пузырем называют наполненный газом мешок, находящийся над кишками рыбы. Приобретение пузыря, с нейтральной плавучестью, которую он дает своим обладателям, был одним из решающих шагов эволюции современной рыбы. Без него рыба, несомненно, была бы гораздо менее разнообразной – с точки зрения количества видов, среды обитания, – чем сегодня. Современные акулы и скаты, живут без него, поэтому должны либо продолжать двигаться весь день либо жить на морском дне. Это потому, что рыба тяжелее, чем вода, следовательно, она утонет, если перестанет плавать.
Газовое наполнение пузыря
У физостомных рыб вытеснение газа из плавательного пузыря происходит через пневматический канал, но у физоклистных рыб, где пневматический канал отсутствует, избыточный газ удаляется диффузией.
Какую роль играет плавательный пузырь у рыб?
Он действует как регулируемый поплавок, чтобы рыбка могла плавать на любой глубине с наименьшими усилиями. Когда рыба опускается на дно, удельный вес тела увеличивается. Когда она поднимается, плавательный пузырь расширяется, удельный вес уменьшается. С помощью такой регулировки рыбка может поддерживать равновесие на любом уровне.
Гидростатическая функция
Это, прежде всего, гидростатический аппарат, который нужен и помогает удерживать вес тела равным объему вытесняемой рыбкой воды. Он также служит для уравновешивания тела по отношению к окружающей среде путем увеличения или уменьшения объема содержания газа.
Плавательные пузыри могут быть заполнены либо воздухом, либо кислородом, что играет ключевую роль в поддержании нейтральной плавучести и снижении энергетических затрат рыбы на пребывание на любой определенной глубине.
Защитная функция
Дыхательная функция плавательного пузыря весьма значительна. В воде, с низким содержанием кислорода, у многих рыб кислород, вырабатывается в мочевом пузыре, служит источником кислорода, а не поглощать воздух ртом из атмосферы. У некоторых рыб плавательный пузырь видоизменяется в «легкое», способное принимать атмосферный воздух. Например, многоперовые полиптерусы имеют систему двойного дыхания – жаберного и легочного.
Функции органов чувств
Считается, что плавательный пузырь призван выполнять функцию как резонатор (но не хрящевым рыбкам). Он усиливает вибрации звука, передает их в ухо. У многих рыб он тесно связан с внутренним ухом. Эта связь, возможно, позволяет передавать изменение давления в перилимфу.
Он помогает рыбкам в производстве звука. Вибрации вызываются движением содержащегося в рыбном пузыре воздуха. Звук может также быть произведен сжатием внешней и внутренней мускулатуры плавательного пузыря.
Другие функции
Пузырь рыбы помогает поддерживать надлежащий центр тяжести, перемещая газ из одной его части в другую, что облегчает проявление различных движений.
Плавательный пузырь и легкие у разных групп
Плавательный пузырь имеется почти у всех костных рыб, функционирует обычно как гидростатический орган. Начавшись как очень незначительное клеточное расширение из кишечника, пузырь у рыб ведет всю группу по эволюционному каналу.
У каких рыб нет пузыря
У взрослых акул он отсутствует, но намек на рудиментарный пузырь наблюдается во время эмбрионального развития. Но почти все телеосты им обладают. В результате приспособления к различным способам жизни встречаются его крайние модификации.
Причины заболевания
Это расстройство иногда вызвано сжатием из-за раздутого желудка от быстрого приема пищи, переедания, запора или глотания воздуха, что, как полагают, происходит с плавающей пищей.
Употребление в пищу сублимированной или сухой хлопьевидной пищи, расширяющейся при увлажнении, также может иметь последствия – увеличение желудка или кишечного тракта.
Плавательный пузырь – это орган, помогающий рыбке поддерживать равновесие, вертикальное плавательное положение. Когда мочевой пузырь становится слишком полным или блокируется, или рыба заражается, она плывет на боку. Но не нужно сразу терять надежду. Это может быть простой случай заболевания. Если вы заметите его достаточно рано, есть шанс, что ваша рыбка сможет восстановиться со временем и правильным лечением.
К сожалению, золотые рыбки обычно страдают расстройством плавательного пузыря.
Генетика, похоже, играет определенную роль, поскольку считается, что форма золотой рыбки делает ее главным кандидатом на это расстройство. Их короткие круглые тела иногда могут привести к сжатию органов (особенно при переедании или запоре), что может привести к сбою работы плавательного пузыря. Можно заметить, что более длинные породы золотых рыбок (с более крупными телами), как правило, менее подвержены этому расстройству.
Кои также склонны к расстройствам плавательного пузыря. Из-за их большего размера особые соображения должны быть приняты при попытке сделать рентгеновский снимок Кои. Размер и форма плавательного пузыря могут постепенно изменяться с течением времени, чтобы компенсировать снижение подвижности. Эти изменения, которые могут стать постоянными, позволят кои с меньшей подвижностью выживать в своей домашней среде.
Симптомы расстройства плавательного пузыря
Если вы хотите убедиться, что ваша рыбка плавает боком из-за расстройства плавательного пузыря, вы можете обратить внимание на наличие следующих симптомов:
– Рыбка постоянно плавает вверх ногами, поднимается на самый верх аквариума.
– Рыбка опускается на дно аквариума либо на бок, либо вниз головой.
– Желудок рыбки кажется раздутым, толстым.
Дорогой Читатель. Данная тема сложна, интересна с практической точки зрения. Пишите, как вы смогли вылечить своих рыбок от описанного в статье расстройства. Ваши положительные результаты вдохновят и помогут спасти еще не одну рыбку.
Как работает плавательный пузырь у рыб?
Плавательные пузыри позволяют рыбам перемещаться вверх и вниз в толще воды, но как же они работают?
Рыбы обитают в трехмерном пространстве, так что перемещения вверх и вниз необходимо контролировать с минимальными затратами энергии. Плавательный (газовый) пузырь обеспечивает рыбам нейтральную плавучесть, поэтому перемещение вверх и вниз требует лишь незначительных усилий.
Этот гидростатический орган представляет собой воздухонепроницаемый заполненный газом мешочек, исторически сформировавшийся из ответвления кишечника.
Возможно, изначально у наших водных предков плавательный пузырь развивался в качестве дополнительного органа дыхания. Это видно на примере «примитивных» рыб, таких как Pirarucu (Арапайма). Затем он эволюционировал в легкие у людей и плавательный пузырь у рыб.
Некоторые рыбы заполняют плавательный пузырь, глотая воздух с поверхности, в то время как у других он заполнен газом под давлением, в основном кислородом, поступающим внутрь из крови в результате диффузии и из специальной газовой железы.
Из примерно 425 современных семейств рыб плавательные пузыри отсутствуют или атрофированы у некоторых представителей как минимум 79 семейств.
Рыбы без плавательного пузыря это обычно или донные виды, для которых отрицательная плавучесть является преимуществом, либо виды, обитающие на большой глубине, где слишком высокое давление не позволяет существования газовых пузырей в теле рыб. У многих быстро плавающих рыб, таких как тунец, например, нет плавательного пузыря потому, что данный орган препятствует быстрым вертикальным перемещениям.
Плавательный пузырь: описание и качества воздушной камеры в теле рыб
Рыбы — это огромная группа позвоночных животных, обитающих в воде. Их главной особенностью является жаберное дыхание. Для перемещения в жидкой среде эти животные используют самые разнообразные приспособления. Плавательный пузырь — важнейший гидростатический орган, регулирующий глубину погружения, а также участвующий в дыхании и генерации звуков.
Плавательный пузырь — важнейший гидростатический орган, регулирующий глубину погружения рыб
Развитие и строение гидростатического органа
Формирование рыбного пузыря начинается на ранней стадии развития. Один из отделов прямой кишки, видоизменённый в своеобразный вырост, со временем заполняется газом. Для этого мальки всплывают и захватывают воздух ртом. Со временем связь пузыря с пищеводом у части рыб утрачивается.
Рыбы, имеющие воздушную камеру, делятся на два типа:
Воздушный пузырь у рыб представляет собой полость с прозрачными эластичными стенками.
По своему строению различают:
Как правило, у большей части рыб этот орган один, но у двоякодышащих он парный. Глубинные виды могут обходиться очень маленьким пузырём.
Функции плавательного пузыря
Плавательный пузырь в теле рыбы является уникальным и многофункциональным органом. Он заметно облегчает жизнь и экономит массу энергии.
Полость камеры не может расширяться и сжиматься произвольно. При погружении давление на тело возрастает, и оно сжимается, соответственно уменьшается объем газа, а общая плотность увеличивается. Рыба с лёгкостью опускается на нужную глубину. Когда рыбка поднимается в верхние слои воды, давление ослабевает, а пузырь расширяется, словно воздушный шарик, толкая животное вверх.
Давление газа на стенки камеры порождает нервные импульсы, вызывающие компенсаторные движения мышц и плавников. Используя такую систему, рыба без особых усилий плавает на нужной глубине, экономя до 70% энергии.
Дополнительные функции:
Такой простой, на первый взгляд, орган является незаменимым и жизненно необходимым аппаратом.
Рыбы, не имеющие воздушной камеры
Из описания плавательного пузыря видно, насколько он совершенный и многофункциональный. Несмотря на это, некоторые с лёгкостью обходятся и без него. В подводном мире обитает множество животных, у которых нет гидростатического аппарата. Для перемещения они пользуются альтернативными способами.
Глубоководные виды всю жизнь проводят на дне и не испытывают необходимости подниматься в верхний слой воды. Из-за огромного давления воздушная камера, если бы она и была, моментально сжалась бы, и весь воздух из неё вышел бы. Как её альтернатива, используется накопление жира, который имеет плотность меньше, чем у воды, и к тому же не сжимается.
Некоторые рыбы могут с легкостью обходиться без плавательного пузыря
Рыбам, которым необходимо очень быстро перемещаться и менять глубину, пузырь может только навредить. Такие представители морской фауны (скумбрия) используют только мышечные движения. Это повышает расход энергии, но зато увеличивает мобильность.
Хрящевые рыбы тоже привыкли обходиться своими силами. Они не могут недвижимо зависать на месте. Их скелет без костей, поэтому имеет меньший удельный вес. К тому же у акул очень большая печень, на две трети состоящая из жира. Некоторые виды могут изменять его процентное соотношение, и тем самым утяжеляют или облегчают своё тело.
Водные млекопитающие, такие как киты и дельфины, снабжены толстым слоем жировой ткани под кожей и наполненными воздухом лёгкими.
Жизнь на планете Земля зародилась в водной среде мирового океана, и все мы — потомки рыб. Существуют научные предположения о том, что в процессе эволюции дыхательные органы наземных животных произошли именно от рыбьих пузырей.
Почему рыбы не тонут?
Всем известно, хотя бы из приключенческих и военных кинофильмов, как маневрирует на глубине подводная лодка. У неё есть специальные цистерны, куда можно закачивать забортную воду либо вытеснять её сжатым воздухом. Больше воды — лодка тяжелеет и погружается глубже, больше воздуха — всплывает.
Фото: © Виктор Застольский / Фотобанк Лори
Примерно так же поступают и многие рыбы. Только цистерна у них эластичная, меняющая свой объём — это плавательный пузырь, лежащий в брюшной полости. Вы наверняка его видели, если когда-либо наблюдали, как чистят свежую рыбу.
Типичная рыба примерно на 5% тяжелее воды. Если она не будет прилагать усилий, то опустится на дно. Плавательный пузырь уравнивает удельный вес рыбы с удельным весом воды, что позволяет рыбе висеть неподвижно, не всплывая и не опускаясь. А чтобы ненамного изменить глубину, достаточно слегка подрабатывать плавниками. Регулировать глубину, разумеется, надо и на ходу. Физиологи определили, что плавательный пузырь, поддерживая плавучесть при небольшой скорости, экономит рыбе до 60% усилий, а при быстром движении — более 5%. Кстати, человек при неглубоком дыхании имеет тот же удельный вес, что и вода, а сделав глубокий вдох, он становится легче воды. Так что утонуть нам не так-то легко.
В эволюции плавательный пузырь возник из кишечника. Часть пищевода или желудка обособилась и стала служить не для питания, а для регуляции удельного веса рыбы. На этом этапе эволюции находится, например, песчаная акула: у неё нет плавательного пузыря, но часть желудка обособлена в виде кармана, в который акула заглатывает немного воздуха, чтобы не тонуть.
У некоторых рыб (например, лососёвых, сельдей, карпов) между плавательным пузырём и пищеводом остался узкий канал. Они могут, всплыв на поверхность, заглотить в пузырь воздух, что позволит оставаться в верхних слоях водоёма. Если надо погрузиться глубже, рыба может немного выдохнуть.
Карп (Cyprinus carpio carpio) может заглотить немного воздуха, всплыв на поверхность, и он попадёт в плавательный пузырь из пищевода по узкому каналу. Фото Сергея Горланова
У других рыб (тресковых, окунёвых, хека) пузырь совершенно замкнут и отделён от кишечника. Для того чтобы поддуть или слегка спустить его, нужен насос. Насоса у таких рыб даже два, и расположены они в самом пузыре. Особая железа посредством хитрого биохимического механизма забирает газы из крови (а туда они попадают через жабры из воды — ведь в воде даже на большой глубине растворены газы воздуха) и выводит их в пузырь. На другом конце пузыря имеется участок, пронизанный кровеносными сосудами. Через них газы при необходимости переносятся обратно в кровь. Оба процесса идут довольно медленно.
А зачем рыбам вообще менять глубину? Прежде всего, в погоне за пищей, например планктоном, который то всплывает, то погружается. Ещё — чтобы скрыться от хищников, поджидающих на определённой глубине. Некоторые виды всплывают или погружаются для нереста, а вне периода размножения живут на другой глубине.
Наконец, у многих рыб плавательного пузыря вовсе нет. Это донные виды, например камбала, которые тихонько плавают у дна и собирают с него пищу. Плавательного пузыря нет у хрящевых рыб — акул и скатов. Возможно, потому, что их скелет, состоящий из хрящей, легче костного скелета других рыб. Обходятся без пузыря и быстро плавающие хищные рыбы, например тунец, атлантическая скумбрия (её скорость в броске достигает 77 км/ч). Мощная мускулатура этих хищников позволяет им быстро менять глубину и сопротивляться погружению. Но вывести какое-то общее правило — у кого и почему пузырь есть, а у кого нет — довольно трудно. Из двух близкородственных видов со сходным образом жизни один может не иметь пузыря, у другого он вполне развит.
Камбалы, как и многие другие донные рыбы, обходятся вообще без плавательного пузыря. На фото: леопардовая камбала, или пятнистый ботус (Bothus pantherinus). Фото: © Сергей Дубров / Фотобанк Лори
У рыб есть и иные способы снизить удельный вес, чтобы не тонуть. Например, накапливать жир, ведь он легче воды. Так, у одного из видов акул печень на 75% состоит из жира (у млекопитающих в печени 5% жира). Другой вариант — за счёт активной работы почек избавляться от тяжёлых солей в крови и других жидкостях внутри тела. Недаром моряки, потерпевшие кораблекрушение, если в шлюпке кончился запас пресной воды, пьют сок, выжатый из морских рыб: он почти пресный.
Но если какой-то орган у живого организма есть, надо использовать его как можно шире, чтобы зря не простаивал. Некоторые рыбы издают с помощью своего пузыря звуки, другие используют его как резонатор для повышения чувствительности слуха. Пузырь может служить датчиком глубины: при всплытии его объём увеличивается, при погружении уменьшается, и нервные окончания это чувствуют. Наконец, воздух из пузыря рыба может использовать как запас для дыхания при спринтерском рывке.
И вот что интересно: из плавательного пузыря рыб возникли лёгкие наземных позвоночных, в том числе человека.