Надкласс Рыбы

Эволюция и подразделение надкласса

Возникли в силурийском периоде палеозойской эры.

Произошли от первичночерепных предков.

Направления эволюции рыб представлены на рис. 9.71. Подразделение надкласса Рыбы представлено на рис. 9.72. Класс Костные рыбы Общая характеристика

Возникли в мезозойскую эру. Численность видов — около 25 000. Среда обитания — морские и пресные водоемы.

Характерен активный поиск и захват пищи (имеется челюстной аппарат).

Направления эволюции рыб

Рис. 9.71. Направления эволюции рыб

Подразделение надкласса Рыбы

Рис. 9.72. Подразделение надкласса Рыбы

Имеют непарные и парные конечности, головной мозг в переднем отделе нервной трубки.

Обитают в трехмерной среде (имеют развитое внутреннее ухо с тремя полукружными каналами).

Морфофупкциопалышя характеристика

Покровы: кожа состоит из многослойного эпидермиса с одноклеточными слизистыми железами и соединительнотканной дермы (кориум). Имеется костная чешуя (производное соединительнотканной дермы). Ее структура напоминает «черепичную крышу» — костные пластинки, частично погруженные в дерму и покрытые эпидермисом, ориентированы под углом к поверхности кожи и сдвинуты относительно друг друга.

Двигательную систему составляют скелет, состоящий из черепа, позвоночника и конечностей, и мускулатура.

Череп: мозговой и висцеральный, служащий опорой для головного отдела пищеварительного канала. Соединен неподвижно с туловищным отделом позвоночника.

Позвоночник: отделы — туловищный и хвостовой; состоит из двояковогнутых жестко соединенных костных или хрящевых позвонков, между которыми сохранились остатки хорды; к туловищному отделу позвоночника иричленяются ребра.

Конечности: непарные (хвостовой, спинной и анальный) и парные (грудные и брюшные) плавники.

Строение парных плавников: состоят из поясов конечностей (плечевого и тазового) и свободных конечностей. Пояса представлены системой косточек и пластинок. Скелетной основой свободных конечностей являются тонкие кости (радиалии) и костные лучи. На эту костную конструкцию натянута складка кожи. Нередко скелет плавников упрощен и представлен только костными лучами (рис. 9.73). Функция парных плавников — рули глубины.

Скелет непарных конечностей представлен костными лучами, соединенными кожистой мембраной и не связанными с другими частями скелета. Хвостовой плавник — орган движения, спинной и анальный служат рулями поворота тела в горизонтальной плоскости.

Схема строения костистой рыбы

Рис. 9.73. Схема строения костистой рыбы

Основной массив мускулатуры тянется вдоль туловища и организован в виде сегментов, разделенных соединительнотканными перегородками. Имеются также отдельные мышцы, приводящие в движение челюсти, глаза, парные плавники, элементы жабр.

Нервную систему составляют:

  • • ЦНС: головной мозг (пять отделов, наиболее развит средний мозг; десять пар черепных нервов), спинной мозг;
  • • периферическая нервная система (нервы, узлы, рецепторы).

Примечание. Средний мозг у рыб является высшим интегрирующим центром нервной системы, состоит из двух полушарий, содержит зрительные центры (головной мозг такого типа называется ихтиопсидным).

Органы чувств составляют органы зрения, обоняния, вкуса, слуха и равновесия, осязания, электрорецепции.

Органы зрения: два глаза, обеспечивающие преимущественно близкофокусное зрение (получение резкого изображения удаленных предметов почти невозможно). Механизм аккомодации («наведение на резкость») — перемещение хрусталика относительно сетчатки с помощью специальных мышц. В сетчатке имеются палочки и колбочки (цветное зрение, за исключением глубоководных форм).

Органы обоняния: два обонятельных мешка, выстланные хемо- рецепторными клетками и открывающиеся наружу ноздрями.

Органы вкуса (химического чувства): чувствительные клетки в составе вкусовых почек, расположенных в ротовой полости и в коже почти по всей поверхности тела (рис. 9.74). Предполагают, что данные сенсорные элементы также используются для регистрации химических сигнальных веществ (феромонов), используемых рыбами в качестве средства для внутрипонуляционной коммуникации.

Органы слуха и равновесия: два внутренних уха с тремя полукружными каналами, содержащими жидкость с взвешенными в ней

Рецепторы химического чувства на теле рыбы (каждой точке соответствует приблизительно 100 рецепторов)

Рис. 9.74. Рецепторы химического чувства на теле рыбы (каждой точке соответствует приблизительно 100 рецепторов)

твердыми кристаллами; следует отметить важную роль звуковой сигнализации в жизнедеятельности рыб, они способны издавать и воспринимать различные звуки (щелчки, скрипы, цоканье и др.) в широком диапазоне.

Органы осязания — две боковые линии: по бокам тела проходят внутрикожные каналы, которые с помощью мелких отверстий сообщаются с окружающей средой. В каналах залегают рецепторные элементы — нейромасгы, представляющие собой скопления волос- ковых клеток, покрытые желеобразным колпачком. К нейромастам подходят веточки от подкожных нервов (рис. 9.75). Эти органы являются высокочувствительными приборами, регистрирующими волновые движения (гидродинамические возмущения), несущие информацию о близкорасположенных предметах. Помогают рыбе избегать столкновений, ориентироваться в водных течениях, а также обнаруживать добычу.

Боковая линия костистой рыбы

Рис. 9.75. Боковая линия костистой рыбы:

1 — подкожный (боковой) нерв; 2 — нейромасты; 3 — внутрикожный канал; 4 — наружное отверстие канала

Органы электрорецепции: у некоторых рыб (электрический скат, электрический угорь и др.), обладающих электрическими органами (особые образования, генерирующие электрическое поле), в составе боковой линии имеются высокочувствительные электрорецепторы, реагирующие на разность потенциалов до 0,1 В/см. Это позволяет им реагировать на предметы, обладающие проводимостью и изменяющие их собственное электрическое поле. У акул нет электрических органов, но электрорецепторы, расположенные в голове, регистрируют мышечные потенциалы, возникающие при дыхательных движениях других животных и тем самым обнаруживающих себя.

Пищеварительная система имеет следующую схему функционирования:

Зубная система недифференцированная; признаки: число зубов непостоянно (одни выпадают, другие вырастают), все зубы одинаковой формы (конические), служат только для захвата и удержания пищи. Зубы крепятся не только к челюстным, но и другим костям ротовой полости.

Крышей ротовой полости служит основание черепа (так называемое первичное твердое небо).

Плавательный пузырь — вырост спинной стенки пищевода (у некоторых видов теряет связь с пищеводом); функции: гидростатическая (изменяя степень наполнения пузыря газом рыбы могут «зависать» на разной глубине), газообменная (частично), резонансная (расширяет частотный диапазон воспринимаемых звуковых волн).

В начальном отделе кишки имеются слепые выросты стенки (пилорические отростки в количестве от трех до нескольких десятков), увеличивающие поверхность органа и замедляющие продвижение пищи.

Дыхательная система представлена жабрами (энтодермального происхождения).

Строение жаберного аппарата: 5—15 пар жаберных мешков, с одной стороны сообщающихся с глоткой, с другой (через жаберные щели) — с окружающей средой. Па жаберных дугах крепятся жаберные тычинки (выполняют функцию цедильного аппарата) и жаберные пластинки (снабжены густой сетью капилляров, являются собственно газообменными элементами) (рис. 9.76).

Ток воды через жаберный аппарат индуцируется движениями жаберных крышек (которые синхронизированы с экскурсиями грудных плавников благодаря наличию механической связи скелетов плечевого пояса и жаберных крышек) и дна ротовой полости.

У некоторых видов рыб жабры играют важную роль в поддержании электролитного баланса внутренней среды.

Определенный вклад в газообменный процесс вносят кожа (особенно, у рыб, лишенных чешуи), слизистая рта и кишечника, а также плавательный пузырь.

Кровеносная система имеет замкнутый тип, один круг кровообращения (у двоякодышащих рыб — два в связи с частичным использованием второй среды обитания — суши).

Схема кровообращения рыб представлена на рис. III па цветной вклейке.

Жаберный аппарат рыб (схема строения)

Рис. 9.76. Жаберный аппарат рыб (схема строения)

Выделительная система имеет следующее строение. Две первичные почки соединяются с помощью мочеточников с мочевым пузырем. Мочевой пузырь сообщается с окружающей средой посредством мочеиспускательного канала, который открывается позади анального отверстия. У самцов мочеиспускательный канал служит также для выведения половых продуктов, поэтому носит название мочеполовой канал.

Определенный вклад в процесс удаления из организма растворимых экскретов вносят жабры и кожа.

Эндокринная система представлена комплексом желез внутренней секреции.

Половая система и размножение характеризуются следующим.

Имеется раздельнополость.

Половые железы парные.

Оплодотворение наружное и внутреннее (у живородящих).

Развитие прямое.

Подразделение класса

Опишем некоторые отряды и надотряды, входящие в данный класс.

Отряд Осетровые: скелет в основном хрящевой, кости — только в черепе, вместо чешуи — пять рядов бляшек; в переднем отделе головы имеется особый вырост — рострум; встречаются проходные и пресноводные виды; питаются различными беспозвоночными; представители: белуга, осетр, севрюга, стерлядь.

Отряд Сельдеобразные: питаются мелкими рачками; представители: килька, сардина, иваси, хамса, тюлька.

Отряд Карпообразные: зубы на челюстях отсутствуют или развиты слабо, имеются глоточные зубы; питаются растениями и различными беспозвоночными; представители: плотва, тарань, лещ, карась, сазан, карп, сом.

Отряд Тресковые: имеются усики на нижней челюсти; питаются донными беспозвоночными и мелкими рыбами; представители: треска полярная, навага, минтай, налим.

Надотряд Двоякодышащие: немногочисленная древняя группа рыб, приспособленная к обитанию в водоемах с низким содержанием кислорода и часто пересыхающих; способны переходить в состояние спячки продолжительностью до нескольких месяцев; скелет преимущественно хрящевой, сохраняется хорда; важную роль в газообмене играют дополнительные органы дыхания — легкие, от которых к сердцу идут специальные вены; представители: протоптер, неоцератод, лепидосирен.

Надотряд Кистеперые: парные плавники имеют подвижное сочленение с поясами конечностей и по строению сходны с пятипалыми конечностями наземных позвоночных. Передняя кишка имеет парный вырост (легкое) — дополнительный орган дыхания для использования атмосферного кислорода (у вымерших форм). Представитель: латимерия (отряд Целаканты), обитает в западной части Индийского океана, в небольшой акватории у Коморских островов. У современных форм легкое заполнено жиром и не принимает участия в дыхании.

Класс Хрящевые рыбы

Известны с позднего силура — раннего девона. Численность современных видов — около 730.

Представители данного класса характеризуются следующими морфофункциональными особенностями (рис. 9.77).

Имеется плакоидная чешуя (эволюционно более древняя, дала начало другим видам чешуи и зубам). Строение: к костной пластинке, находящейся в дерме, прикреплен шип, содержащий внутри дентиноподобное вещество и покрытый сверху эмалью, одна часть шина оказывается погруженной в дерму, другая — возвышается над поверхностью кожи.

Имеются хрящевой скелет и особый вырост на переднем конце головы — рострум (поэтому ротовое отверстие — на нижней поверхности головы в виде поперечной щели).

Схема строения хрящевой рыбы

Рис. 9.77. Схема строения хрящевой рыбы

В сетчатке глаз отсутствуют колбочки (зрение черно-белое).

Отсутствуют жаберные крышки, поэтому жаберные щели открываются непосредственно во внешнюю среду.

Плавательный пузырь отсутствует.

В кишечнике есть спиральный клапан, который задерживает пищу, увеличивает площадь поверхности всасывания.

Имеется клоака.

Осеменение внутреннее (копулятивный аппарат самцов представляет собой выросты внутренней части брюшных плавников).

Большое количество желтка в яйцеклетке.

Характерно живорождение.

Подразделение класса (рис. 9.78): надотряд Акулы (черноморский катран, гигантская акула, китовая акула, акула-пилонос, морской ангел), надотряд Скаты (обыкновенный электрический скат, пила-рыба, хвостокол, морской дъявол). Для скатов характерны следующие специфические черты: тело уплощено в спинно-брюшном направлении, хвостовой плавник превратился в тонкий жгут (у основания хвоста ската-хвостокола — ядовитая колючка), грудные плавники срослись, имеется электрический орган.

Представители класса хрящевых рыб

Рис. 9.78. Представители класса хрящевых рыб:

а — над отряда акул; б — надотряда скатов

Экзотические формы

Paedocypris progenetica (отряд Карпообразные) — одна из самых мелких рыб в мире; эндемик Индонезии; обитает торфяных болотах на островах Суматра и Бинтан; размер тела 7,9—10,3 мм.

Нитехвостый угорь — одна из самых тонких современных рыб; при длине тела около 1,5 м, является обладателем самого большого числа позвонков в животном мире (приблизительно 750). Другая отличительная особенность данного вида — локализация анального отверстия в области глотки.

Самая большая хрящевая рыба — китовая акула, достигает в длину 18 м, масса тела — около 40 т, питается планктоном.

Самая крупная из костных рыб — луна-рыба; ее длина достигает 3 м, ширина — 4,26 м, масса тела — 2,25 т.

Самая глубоководная рыба — морской язык, она обитает на глубине 10 911 м, давление на такой глубине достигает 72 550 кг/см2.

Рыбка-дикобраз — обычная рыбка, но во время опасности она раздувается до размеров футбольного мяча, ее тело покрыто иглами, как у дикобраза.

У берегов Индонезии обнаружен неизвестный ранее вид мелких акул, охотящихся у самого дна (на крабов и мидий) и передвигающихся при этом необычным для акул способом: ходят по песку на передних плавниках.

Глаза рыбы аноптих, обитающей в пещерных водах (Мексика), редуцированы, прикрыты жировой тканью и хрящевой пластинкой.

Самая ядовитая — каменная рыбка, обитающая у берегов австралийского континента.

Угорь электрический создает самый сильный электрический разряд: 650 В, 1 А.

Рыба-брызгун, обитающая в пресноводных водоемах Индии, Австралии, Полинезии, на Филиппинах, благодаря особому строению ротового аппарата способна «выстреливать» порцию воды и сбивать жертву (насекомое), находящуюся над поверхностью воды на расстоянии до 1 м.

Рыбы-попугаи (отряд Окунеобразные), обитающие в зоне коралловых рифов Тихого и Индийского океанов, имеют «клюв» - элемент челюстной кости, состоящий из двух пластинок (рядов плотно расположенных зубов), разделенных бороздкой, и служащий для соскабливания водорослей с кораллов и поверхности камней. Данный вид рыб отличается также рядом других интересных особенностей. Так, перед погружением в состояние покоя они, как правило, формируют кокон из слизи, обволакивающий все тело. Кокон защищает рыбу от паразитов и хищников (препятствует проникновению в окружающую среду выделений, которые могли бы привлечь последних).

Рыбы-долгожители: китовая акула живет 70 лет, возраст палтуса, имеющего длину 3 м и выловленного в Северном море, составил около 60 лет.

У хищной рыбы Malacosteus niger, обитающей на глубинах 500— 1500 м, в сетчатке глаз обнаружено производное бактериального хлорофилла, которое позволяет улавливать лучи дальнего красного света. Данное вещество рыба получает, поедая мелких веслоногих рачков — копепод, которые питаются бактериями, содержащими хлорофилл.

Мегалодон — вымерший вид акул (палеонтологический возраст — 1,5—28 млн лет назад). Один из самых крупных хищников за всю историю Земли (длина тела более 20 м, вес около 50 т). Имел крепкие зубы (общей численностью до 276 и длиной 170—180 мм).

Сила укуса составляла около 25—30 т на квадратный сантиметр. Питался крупными животными — китообразными и большими рыбами.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >