Двоякодышащие рыбы известны человеку с глубокой древности. Останки этих существ находили в окаменелостях, однако долгое время считалось, что подобные рыбы давно вымерли.
Лишь в XIX веке европейские натуралисты обнаружили, что двоякодышащие рыбы все еще обитают в некоторых регионах земного шара. Это открытие вызвало большой интерес ученых, поскольку строение этих рыб указывало на их родство с древними предками наземных позвоночных.
Особенности внешнего строения
Двоякодышащие рыбы обладают удлиненным, сжатым с боков или угревидным телом длиной 30-200 см. Их покрывает циклоидная костная чешуя. У них отсутствуют хорошо заметные крупные плавники - хвостовой, спинной и анальный плавники практически срослись с хвостовым плавником.
У двоякодышащих рыб пара грудных и брюшных плавников имеет вид широкой лопасти или длинного жгута. На протяжении всей жизни они сохраняют хорду и не развивают полностью тела позвонков, но видны верхняя и нижняя дуги, а также ребра.
Их непарные плавники, такие как хвостовой и спинной, имеют своеобразное перистое строение из лучей. Грудные и брюшные плавники либо жгутовидные, либо имеют членистую ось с отходящими в две стороны расчлененными лучами.
Уникальная дыхательная система
Главной особенностью двоякодышащих рыб является наличие как жаберного, так и легочного дыхания. Отсюда и название этой группы - "двоякодышащие". Функцию легкого у них выполняет большой ячеистый плавательный пузырь. При легочном дыхании воздух поступает к этому пузырю по специальным каналам - внутренним ноздрям или хоанам.
У разных представителей двоякодышащих количество легких может быть разным - у австралийского рогозуба только одно легкое, а у других, таких как протоптеры и лепидосирены, имеется пара легких. Эти легкие открываются на брюшной стороне пищевода. Благодаря дополнительному легочному дыханию двоякодышащие могут существовать в водоемах с пониженным содержанием кислорода.
Кроме наружных ноздрей для доступа воздуха, у двоякодышащих рыб есть еще и внутренние ноздри, ведущие к легким. Также для их дыхательной системы характерно наличие специального артериального конуса в сердце. Интересной особенностью является частичное разделение предсердия у них на правую и левую части.
Такое строение дыхательной системы двоякодышащих рыб является уникальным среди костных рыб и ставит их в промежуточное положение между водными и наземными позвоночными по характеристикам дыхания и кровообращения.
Особенности размножения и развития
У двоякодышащих рыб наблюдается ряд интересных особенностей их размножения и развития. Они достигают половой зрелости в возрасте около 3-4 лет. Нерест у них происходит обычно в конце сухого сезона или в начале сезона дождей.
Двоякодышащие строят гнезда для выведения потомства. У протоптеров гнездо имеет два выхода. Кто именно строит это гнездо - самец или самка - до конца не выяснено из-за сложности наблюдений в дикой природе. Но известно, что после нереста самцы активно охраняют кладку икры и заботятся о мальках.
Из отложенной самкой икры через около недели вылупляются личинки, которые выделяют липкий секрет и прилипают к стенкам гнезда. На этой стадии у них функционируют наружные жабры. Личинки покидают гнездо, когда подрастают до 2 см длиной, но еще некоторое время держатся рядом с ним, чтобы иметь возможность спрятаться при опасности.
По мере роста молодые особи постепенно переходят на дыхание с помощью легких, а наружные жабры исчезают. Вначале молодь питается водорослями и планктоном, затем переходит на более крупную добычу.
Современные виды двоякодышащих рыб
На сегодняшний день существует 6 видов этих удивительных рыб, способных к двойному дыханию. Среди них можно выделить 3 основные группы.
Первая группа - австралийский рогозуб, единственный ныне живущий вид семейства однолегочных рыб. Он достигает крупных размеров до 1,7 метра в длину и веса около 10 кг. Окраска тела у него рыжевато-коричневая или серо-голубая.
Вторая группа - 4 африканских вида протоптеров, обитающих в бассейнах рек Нигер, Сенегал, Конго, озере Туркана. Самый крупный из них - мраморный протоптер, достигающий 2 метров в длину. У всех протоптеров вытянутое тело с жгутовидными плавниками и разнообразная пятнистая окраска.
И последняя третья группа - южноамериканский вид двоякодышащих рыб под названием лепидосирен, или американский чешуйчатник, населяющий бассейн Амазонки. Его размеры до 1,25 метра, окрас серый с черными пятнами.
Таким образом, двоякодышащие рыбы в наши дни обитают в Южной Америке, Африке и Австралии. Несмотря на малочисленность, разнообразие внешнего вида и размеров у них довольно велико.
Значение и охрана двоякодышащих рыб
Несмотря на свою малочисленность, двоякодышащие рыбы имеют определенное практическое значение для человека. Некоторые из них, например американский чешуйчатник, служат объектом местного кустарного промысла в местах своего обитания.
Мясо этих рыб съедобно и употребляется в пищу местным населением. Кроме того, в периоды засухи, когда высыхают водоемы, двоякодышащие рыбы заползают в норы во влажном грунте, их оттуда легко выкапывать в больших количествах.
Однако высокий уровень промысла и антропогенное воздействие на среду обитания привели к резкому сокращению популяций этих редких рыб. В связи с этим все виды двоякодышащих рыб находятся под охраной государства в странах их ареала.
Например, в Австралии приняты жесткие меры по охране популяции рогозуба. А во многих других странах существует полный запрет на вылов двоякодышащих в коммерческих или иных целях.
