ТЕМА 1.
Плавники риб. Органи дихання, зору та слуху.
ПЛАВНИКИ РЫБ
Плавники являются характерной особенностью строения рыб. Они подразделяются на парные, соответствующие конечностям высших позвоночных, и непарные, или вертикальные.
К парным относятся грудные и брюшные плавники. Непарные состоят из спинного (от одного до трех), хвостового и анальных (одного или двух). У лососевых, хариусовых и других рыб на спине имеется жировой плавник, а у скумбрии, тунца, сайры позади спинного и анального плавников имеются маленькие добавочные плавнички. Положение плавников на теле, их форма, размеры, строение и функции весьма разнообразны. Рыбы используют плавники для передвижения, маневрирования и сохранения равновесия. В продвижении вперед основную роль у большинства рыб играет хвостовой плавник. Он выполняет работу наиболее совершенного с поворотными лопастями гребного винта и стабилизирует движение. Спинные и анальные плавники являются своеобразными килями для придания телу рыбы нужного устойчивого положения.
Два комплекта парных плавников служат для равновесия, торможения и управления.
Грудные плавники располагаются, как правило, позади жаберных отверстий. Форма грудных плавников связана с формой хвостового: они закруглены у рыб, которые имеют округлый хвост. У хороших пловцов грудные плавники заострены. Особенно сильно развиты грудные плавники у летающих рыб. Благодаря высокой скорости передвижения и ударам хвостового плавника летучие рыбы выскакивают из воды и парят на крыловидных грудных плавниках, покрывая по воздуху расстояние до 100-150 м. Такие полеты помогают им скрыться от преследования хищников.
Грудные плавники у морского чёрта имеют членистое мясистое основание. Опираясь на них, морской чёрт передвигается по дну скачками, как на ногах.
Местоположение брюшных плавников у разных рыб неодинаково. У низко организованных (акул, сельдей, карповых) они находятся на брюхе. У более высокоорганизованных брюшные плавники смещаются вперед, занимая положение под грудными (окунь, скумбрия, кефаль). У тресковых брюшные плавники находятся впереди грудных.
У бычков брюшные плавники срослись в воронкообразную присоску.
В еще более удивительное приспособление видоизменились брюшные плавники у пинагора. Их присоска держит рыбу так прочно, что ее трудно оторвать от камня.
Из непарных плавников особое внимание заслуживает хвостовой, полное отсутствие которого наблюдается очень редко (скаты хвостоколы). По форме и расположению относительно конца позвоночника различают несколько типов хвостовых плавников: асимметричный (гетероцеркальный) - у акул, осетровых и др.; ложносимметричный (гомоцеркальный) - у большинства костистых рыб.
Форма хвостового плавника тесно связана с образом жизни ры6 и особенно со способностью плавания. Хорошими пловцами являются рыбы с полулунным, вилообразным и выемчатым хвостами. Менее подвижные рыбы имеют усеченный закругленный хвостовой плавник. У парусников он очень большой (длиной до 1,5 м), они пользуются им как парусом, выставляя его над поверхностью воды. У колючеперых рыб лучи спинного плавника представляют собой сильные колючки, нередко снабженные ядовитыми железами.
Своеобразное превращение наблюдается у рыбы-прилипалы. Спинной плавник у нее перемещается на голову и превращается в присасывательный диск, с помощью которого она прикрепляется к акулам, китам, кораблям. У удилыциков спинной плавник смещается на морду и вытягивается в длинную нить, служащую приманкой для добычи.
- Читать: Многообразие рыб: форма, размер, цвет
Плавники рыб: форма, строение.
- Читать дополнительно: Плавучесть рыб ; Плавание рыб ; Летучие рыбы
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.
Все плавники у рыб подразделяются на парные, которые соответствут конечностям высших позвоночных животных, а также непарные. К парным плавникам относятся грудные (Р - pinna pectoralis) и брюшные (V - рinna ventralis). К непарным плавникам относятся спинной (D - p. dorsalis); анальный (А - р. analis) и хвостовой (С - р. caudalis).
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 некоторых видов рыб брюшные плавники превращены в колючки - как у колюшки, или в присоску, как у пиногора. У самцов акул и скатов задние лучи брюшных плавников в процессе эволюции преобразовались в совокупительные органы и называются птеригоподиями. Полностью отсутствуют брюшные плавники у угрей, зубатковых и др.
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....
Задание 1. Выполните лабораторную работу.
Тема : "Внешнее строение и особенности передвижения рыбы".
Цель работы : изучить особенности внешнего строения и способы передвижения рыбы.
1. Убедитесь в том, что на рабочем месте есть все необходимое для выполнения лабораторной работы.
2. Пользуясь инструкцией, приведенной в параграфе 31 учебника, выполните лабораторную работу, заполняя по ходу наблюдений таблицу.
3. Зарисуйте внешний вид рыбы. Обозначьте части тела.
4. Запишите результаты наблюдений и сделайте выводы. Отметьте черты приспособленности рыб к водной среде.
Рыбы хорошо приспособлены к жизни в водной среде. Они имеют обтекаемую форму тела, плавники, органы чувств, позволяющие ориентироваться в воде.
Задание 2. Заполните таблицу.
Задание 3. Выпишите номера правильных утверждений.
Утверждения :
1. Все рыбы имеют обтекаемую форму тела.
2. Тело большинства рыб покрыто костной чешуей.
3. Кожа рыб имеет кожные железы, выделяющие слизь.
4. Голова рыбы незаметно переходит в туловище, а туловище - в хвост.
5. Хвост рыбы - та часть тела, которая окаймлена хвостовым плавником.
6. На спинной стороне тела рыбы имеется один спинной плавник.
7. Грудными плавниками рыба при передвижении пользуется как веслами.
8. Глаза у рыб не имеют век.
9. Рыбы видят предметы, расположенные на близком расстоянии.
Правильные утверждения : 1, 2, 3, 4, 5, 6, 8, 9.
Задание 4. Заполните таблицу.
Задание 5. Форма тела рыб очень разнообразна: у лещей тело высокое и сильно сжатое с боков; у камбалы - сплюснутое в спинно-брюшном направлении; у акул - торпедообразное. Объясните, чем вызваны различия в форме тел у рыб.
Из-за места обитания и передвижения.
Камбала имеет сплюснутую форму, потому что медленно плавает по дну.
Акула наоборот передвигаться быстро (тарпедовидная форма обеспечивает быстрое передвижение в открытой воде).
Тело у леща сплюснуто с боков, потому что он передвигается в водоемах с густой растительностью.
Присмотритесь к движениям рыбы в воде, и вы увидите, какая часть тела принимает в этом главное участие (рис. 8). Рыба несётся вперёд, быстро двигая вправо и влево хвостом, который оканчивается широким хвостовым плавником. В этом движении принимает участие и туловище рыбы, но в основном оно осуществляется хвостовым отделом тела.
Поэтому хвост у рыбы очень мускулист и массивен, почти незаметно сливается с туловищем (сравните в этом отношении с наземными млекопитающими вроде кошки или собаки), например, у окуня туловище, внутри которого заключаются все внутренности, оканчивается лишь немного дальше половины общей длины его тела, а все остальное есть уже его хвост.
Кроме хвостового плавника у рыбы имеется ещё два непарных плавника - сверху спинной (у окуня, судака и некоторых других рыб он состоит из двух отдельных выступов, расположенных один, за другим) и снизу подхвостовой, или анальный, который называется так потому, что сидит на нижней стороне хвоста, как раз позади заднепроходного отверстия.
Эти плавники препятствуют вращению тела вокруг продольной оси (рис. 9) и, подобно килю на корабле, помогают рыбе сохранять в воде нормальное положение; у некоторых рыб спинной плавник служит и надёжным орудием защиты. Такое значение он может иметь в том случае если, поддерживающие его плавниковые лучи представляют собой твёрдые колючие иглы, препятствующие более крупному хищнику проглотить рыбу (ёрш, окунь).
Затем мы видим у рыбы ещё парные плавники - пару грудных и пару брюшных.
Грудные плавники сидят выше, почти по бокам тела, а брюшные более сближены между собой и расположены на брюшной стороне.
Расположение плавников у различных рыб неодинаково. Обыкновенно брюшные плавники находятся позади грудных, как мы видим это, например, у щуки (брюхопёрые рыбы; см. рис. 52), у других рыб брюшные плавники переместились на переднюю часть тела и находятся между двумя грудными (грудопёрые рыбы, рис. 10), и, наконец, у налима и некоторых морских рыб, например трески, пикши (рис. 80, 81) и наваги, брюшные плавники сидят впереди грудных, как бы на горле рыбы (горлопёрые рыбы).
Парные плавники не имеют сильной мускулатуры (проверьте это на вяленой вобле). Поэтому они не могут влиять на скорость движения, и рыба гребёт ими только при самом медленном перемещении в спокойной стоячей воде (карп, карась, золотая рыбка).
Главное же их назначение - поддерживать равновесие тела. Мёртвая или ослабевшая рыба опрокидывается брюхом кверху, так как спина у рыбы оказывается тяжелее, чем её брюшная сторона (почему - это мы увидим при вскрытии). Значит, живой рыбе приходится всё время делать некоторое усилие, чтобы не опрокинуться на спину или не свалиться набок; это и достигается работой парных плавников.
Убедиться в этом можно путём несложного опыта, лишив рыбу возможности пользоваться своими парными плавниками и привязав их к телу шерстяными нитками.
У рыбы с подвязанными грудными плавниками более тяжёлый головной конец перетягивает и опускается вниз; рыбы, у которых отрезаны или привязаны грудной или брюшной плавники с одной стороны, ложатся на бок, а рыба, у которой обвязаны нитками все парные плавники, точно мёртвая опрокидывается вверх брюхом.
(Здесь, впрочем, имеются исключения: у тех видов рыб, у которых плавательный пузырь расположен ближе к спинной стороне, брюхо может оказаться тяжелее спины, и рыба не перевернётся.)
Кроме того, парные плавники помогают рыбе делать повороты: желая повернуть направо, рыба загребает левым плавником, а правый прижимает к телу, и наоборот.
Возвратимся ещё раз к уточнению роли спинного и подхвостового плавников. Иногда не только в ответах учащихся, но и в объяснениях учителя дело представляется так, будто именно они придают телу нормальное положение - спиной вверх.
В действительности, как мы видели, такую роль выполняют парные плавники, тогда как спинной и подхвостовой при движении рыбы препятствуют её веретеновидному телу крутиться вокруг продольной оси и тем самым поддерживают нормальное положение, которое придали телу парные плавники (у ослабевшей рыбы, плывущей на боку или вверх брюхом, те же непарные плавники поддерживают уже принятое телом ненормальное положение).
Местообитания и внешнее строение рыб
Среда обитания рыб - различные водоемы нашей планеты: океаны, моря, реки, озера, пруды. Она очень обширна: площадь, занятая океанами, превышает 70 % поверхности Земли, а наиболее глубокие впадины уходят в глубь океанов на 11 тыс. м.
Многообразие условий жизни в воде повлияло на облик рыб и способствовало большому разнообразию форм их тела: появлению множества приспособлений к условиям обитания как в строении, так и в биологических особенностях.
Общий план внешнего строения рыб
На голове рыб расположены глаза, ноздри, рот с губами, жаберные крышки. Голова плавно переходит в туловище. От жаберных крышек до анального плавника продолжается туловище. Заканчивается тело рыбы хвостом.
Снаружи тело покрыто кожей. Защищает кожу большинства рыб покрытая слизью чешуя .
Органами передвижения рыб являются плавники . Плавники - это выросты кожи, опирающиеся на костные плавниковые лучи . Наибольшую значимость имеет хвостовой плавник. Снизу по бокам туловища расположены парные плавники: грудные и брюшные. Они соответствуют передним и задним конечностям наземных позвоночных. Положение парных плавников у разных рыб варьирует. Сверху тела рыбы расположен спинной плавник, снизу, ближе к хвосту - анальный. Количество спинных и анальных плавников может быть разным.
По бокам тела большинства рыб расположен своеобразный орган, воспринимающий течение воды. Это боковая линия . Благодаря боковой линии даже ослеплённая рыба не натыкается на препятствия и способна ловить движущуюся добычу. Видимая часть боковой линии образована чешуйками, имеющими отверстия. Через них вода проникает в тянущийся вдоль тела канал, к которому подходят окончания нервных клеток. Боковая линия может быть прерывистой, сплошной или совсем отсутствовать.
Функции плавников
Благодаря плавникам рыба способна двигаться и удерживать равновесие в водной среде. Лишённая плавников, она переворачивается брюшком вверх, поскольку центр тяжести помещается в спинной части.
Непарные плавники (спинной и анальный) обеспечивают устойчивость тела. Хвостовой плавник у подавляющего большинства рыб выполняет функцию движителя.
Парные плавники
(грудные и брюшные) служат стабилизаторами, т.е. обеспечивают равновесное положение тела при его неподвижности. С их помощью рыба поддерживает тело в нужном положении. При движении они служат несущими плоскостями, рулём. Грудные плавники перемещают тело рыбы при медленном плавании. Брюшные плавники выполняют в основном функцию равновесия.
У рыб обтекаемая форма тела. Она отражает особенности среды обитания и образа жизни. У рыб, приспособленных к быстрому длительному плаванию в толще воды (тунец (2), макрель, сельдь, треска, лососи ), «торпедовидная» форма тела. У хищников, практикующих быстрые броски на небольшом расстоянии (щука, таймень, барракуда, сарган (1) , сайра ), она «стреловидная». Некоторые рыбы, приспособленные к длительному залеганию на дне (скат (6) , камбала (3) ), имеют плоское тело. У отдельных видов тело имеет причудливую форму. Например, морской конёк напоминает соответствующую шахматную фигуру: его голова расположена под прямым углом к оси тела.
Морские коньки
населяют разные океаны Земного шара. Эти рыбки удивляют всякого, кто их наблюдает: тело, подобно насекомому, заключено в панцирь, цепкий хвост обезьяны, вращающиеся глаза хамелеона и, наконец, сумка, как у кенгуру.
Хотя эта симпатичная рыбка и может плавать в вертикальном положении при помощи колебательного движения спинного плавника, она - плохой пловец и большую часть времени висит, цепляясь хвостом за водоросли и высматривая мелкую добычу. Трубчатое рыло конька действует как пипетка - когда резко раздуваются щеки, добыча быстро втягивается в рот с расстояния до 4 см.
Самой маленькой рыбкой считают филиппинского бычка Пандаку
. Его длина около 7 мм. Этих рыбок одно время модницы носили в... ушах. В хрустальных серьгах-аквариумах!
Самой большой рыбой считают китовую акулу , которая достигает длины 15 м.
Дополнительные органы рыб
У некоторых видов рыб (например, у карпа или сома) вокруг рта расположены усики. Это - дополнительные органы осязания и определения вкуса пищи. У многих морских глубоководных рыб(например, у глубоководного удильщика, рыбы-топорика, анчоуса, фотоблефарона
) развиты светящиеся органы.
На чешуе рыб встречаются защитные шипы. Они могут располагаться в разных частях тела. Например, шипы покрывают тело рыбы-ежа
.
Некоторые рыбы, например скорпена, морской дракон, бородавчатка имеют органы защиты и нападения - ядовитые железы, помещающиеся у основания шипов и плавниковых лучей.
Покровы тела
Снаружи кожа рыб покрыта чешуёй - тонкими полупрозрачными пластинками. Чешуи своими концами налегают друг на друга, располагаясь черепицеобразно. Это обеспечивает
прочную защиту тела и вместе с тем не создает препятствий движению. Чешуи образуются специальными клетками кожи. Размер чешуек бывает разный: от микроскопических у угрей до нескольких сантиметров у индийского усача . Наблюдается большое разнообразие чешуи: по форме, прочности, составу, количеству и некоторым другим характеристикам.
В коже залегают пигментные клетки - хроматофоры : при их расширении пигментные зёрна растекаются на большее пространство и окраска тела становится яркой. Если хроматофоры сокращаются, пигментные зёрна скапливаются в центре, оставляя большую часть клетки неокрашенной, и окраска тела бледнеет. Если пигментные зёрна всех цветов равномерно распределены внутри хроматофоров - рыба имеет яркую окраску; если пигментные зёрна собраны в центрах клеток - рыба становится почти бесцветной, прозрачной; если же только жёлтые пигментные зёрна распределены по своим хроматофорам - рыба меняет окраску на светло-жёлтую.
Хроматофоры определяют всё разнообразие окраски рыб, особенно яркой в тропиках. Таким образом, кожа рыб выполняет функцию наружной защиты. Она защищает тело от механических повреждений, облегчает скольжение, определяет цвет рыбы, осуществляет связь с внешней средой. В коже расположены органы, воспринимающие температуру и химический состав воды.
Значение окраски
Пелагические рыбы часто имеют тёмную «спинку» и светлое «брюшко», как эта рыба абадехо
семейства тресковых.
Индийский стеклянный сом
может служить пособием по изучению анатомии.
Многие рыбы, обитающие в верхних и средних слоях воды, имеют более тёмную окраску верхней части тела и светлую - нижней. Серебристое брюшко рыбы, если смотреть на рыбу снизу, не будет выделяться на светлом фоне неба. Точно так же тёмная спинка, если смотреть на рыбу сверху, будет сливаться с тёмным фоном дна.
Изучая окраску рыб можно увидеть, как с её помощью происходят маскировка и подражание другим видам организмов, пронаблюдать демонстрацию опасности и несъедобности, а также подачу рыбами других сигналов.
В отдельные периоды жизни многие рыбы приобретают яркую брачную окраску. Часто окраска и форма рыбы дополняют друг друга.
Интерактивный урок-тренажёр (Пройдите все страницы урока и выполните все задания)
Гидросфера отличается чрезвычайным разнообразием условий. Это пресные, проточные и стоячие воды, а также солёные моря и океаны, заселённые организмами на разных глубинах. Для существования в столь разнообразных условиях у рыб выработались как общие принципы строения, отвечающие требованиям среды (гладкое, без выступов вытянутое тело, покрытое слизью и чешуёй; заострённая голова с прижатыми жаберными крышками; система плавников; боковая линия), так и приспособления, свойственные отдельным группам (сплющенное тело, световые органы и др.). Каждый вид рыб имеет соответствующие определённому образу жизни многочисленные и разнообразные приспособления.