В статье мы рассмотрим внутреннее и внешнее строение рыбы. Кроме того, мы вкратце охарактеризуем особенности эволюционного развития и размножения этих организмов. Рыбы, пожалуй, - наиболее преуспевающая группа позвоночных. Она не только многочисленнее других групп, но и наиболее богата видами: их, вероятно, не менее 23 000. Внешнее строение рыбы и повадки этих животных 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 себе подобных, но и на некоторых наземных животных.
Дыхание рыб
Все рыбы дышат, прокачивая воду через тонко разветвленные жабры, 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 видов - жаберной крышки, причем околожаберный ток ее противоположен движению крови в жабрах. В результате, встречаясь со свежей водой, кровь обогащается кислородом и освобождается от углекислоты.
Форма тела рыбы
Рыбы необычайно различаются по форме и размерам. Это, безусловно, отражает разнообразие путей их приспособления к самым разным местообитаниям, какие только можно обнаружить в морских и пресных водах. Так, тело рыб, обитающих среди водорослей, может быть покрыто характерными выростами либо иметь сложнорасчлененную окраску. Оба приспособления служат целям маскировки, как и способность некоторых рыб изменять окраску, чтобы слиться с окружающим фоном. Для обитателей мутных вод характерно присутствие осязательных усиков вокруг рта, помогающих им в отыскании пищи. Форма тела рыбы хищной - сглаженный обтекаемый контур с огромной пастью с острыми зубами.
В противоположность им плоские камбалы медлительны и собирают свою добычу на дне моря. Расскажем подробнее об этих необычных рыбах. Всех камбал объединяют в отряд камбалообразных. Тело этих рыб буквально свернуто на сторону. Кости черепа, например, сместились таким образом, что глаза оказались на одной стороне головы. У взрослой рыбы зрячая сторона становится спинной; она сильно пигментирована, тогда как слепая сторона остается белой. Некоторые виды, перемещаясь с каменистого дна на песчаное и наоборот, соответственно меняют окраску.
Эволюционное развитие форм рыб
Внешнее строение рыбы выработалось в ходе многих миллионов лет эволюции по пути развития максимальной скорости и маневренности в воде. Многие хищные костные виды - 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 благодаря плавательному пузырю приобрели постоянную плавучесть. Внешнее строение костных рыб позволяет им пользоваться грудными плавниками как тормозами или веслами для движения назад. Это повышает их маневренность и позволяет освоить большее число экологических ниш. Локомоторные возможности этих животных 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.
Плавники рыб
Необходимо подробнее остановиться на плавниках, описывая внешнее строение. Рыбы, как вы знаете, используют их для передвижения. Однако не только для него. Плавники костных рыб выполняют разные функции. Так, спинной и анальный не допускают перевертывания рыбы. Грудные плавники часто служат тормозами. Брюшные препятствуют приподниманию переднего конца тела при медленном погружении рыбы. Парные плавники позволяют этим животным всплывать, заныривать и разворачиваться. Внешнее строение и передвижение рыб тесно связаны между собой. Эффективным рулем поворота является хвостовой плавник. Плавники акулы служат стабилизаторами при движении: спинной, анальный и хвостовой препятствуют отклонению от курса. Для акул, не имеющих плавательного пузыря, гораздо существеннее функции хвостового и грудных плавников, обеспечивающих акулам необходимую плавучесть за счет своей подъемной силы.
Утрата защитных покровов
Завершая описывать особенности внешнего строения рыб, отметим и то, что прогрессивной чертой современных видов 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 животное, но не стесняющей его движений.
Внутреннее строение рыб
Рыбы, родоначальники позвоночных, обладают, естественно, позвоночным столбом - опорой для обеспечивающих движение мышц. Плавники поддерживают жесткие лучи, состоящие из кости, хряща или видоизмененных чешуй. Над кишечником у костных рыб располагается плавательный пузырь. Брюшная аорта несет кровь к жаберным артериям. Жабры защищены жаберной крышкой. Мозг хорошо развит. У акул особенно выражены обонятельные луковицы. Парные почки лежат под позвоночником, печень - позади сердца. Кишечник заканчивается анальным отверстием, расположенным перед мочеполовой порой.
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 виды обладают хорошим слухом, используемым в коммуникативных целях для восприятия сигналов брачного партнера или стаи. Орган слуха является частью лабиринта внутреннего уха этих животных - исключительно важного органа, оценивающего положение тела в пространстве и угловое ускорение, что необходимо для поддержания равновесия во время плавания. Рыбы моря и реки обладают еще одним уникальным органом - боковой линией, которая работает как ухо позвоночных, но воспринимает не звуковые волны, а различные завихрения в воде, вызванные движением.
Боковая линия
Этот орган служит своего рода дистантным тактильным рецептором. Боковая линия тянется от головы до хвоста по обеим сторонам тела рыбы. Она представляет собой заполненный жидкостью канал, который соединен с внешней средой пронизывающими чешую отверстиями. За каждым отверстием располагается чувствительный орган - невромаст. Он состоит из студенистой массы - купулы - и группы чувствительных волосковых клеток, нервные волокна которых направляются в головной мозг.
Мозг рыб
Информация от органов чувств поступает в тот или иной отдел головного мозга, 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, связанный с глазами. Мозжечок координирует сенсорную информацию и движение.
Итак, мы описали внешнее и внутреннее строение рыб. В заключение скажем пару слов об их размножении.
Как размножаются рыбы
Размножаются эти животные разными способами. У одних существует внутреннее оплодотворение; у других - наружное. Кроме того, среди рыб есть и гермафродиты. Но каков бы ни был способ размножения, рыбы очень плодовиты. Так, треска (на фото выше) 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 1012 сельдей. Рыбы моря служат важным источником белка для человека.
