Поразительное разнообразие форм и размеров рыб объясняется долгой историей их развития и высокой приспособляемостью к условиям существования.
Первые рыбы появились несколько сот миллионов лет назад. Ныне существующие рыбы мало похожи на своих предков, но в форме тела и плавников есть определенное сходство, хотя тело многих первобытных рыб было покрыто крепким костным панцирем, а сильно развитые грудные плавники напоминали крылья.
Древнейшие рыбы вымерли, оставив свои следы лишь в виде окаменелостей. По этим окаменелостям мы и строим догадки, предположения о предках наших рыб.
Еще труднее говорить о предках рыб, не оставивших никаких следов. Были и такие рыбы, которые не имели ни костей, ни чешуи, ни панцирей. Подобные рыбы и сейчас есть. Это миноги. Их называют рыбами, хотя они, по выражению знаменитого ученого Л. С. Берга, отличаются от рыб, как ящерицы от птиц. Миноги не имеют костей, носовое отверстие у них одно, кишечник похож на простую прямую трубку, рот в виде круглой присоски. В прошлые тысячелетия миног и родственных им рыб было много, но они постепенно вымирают, уступая место более приспособленным. 
Акулы - также рыбы древнейшего происхождения. Предки их жили более 360 миллионов лет назад. Внутренний скелет акул хрящевой, но на теле есть твердые образования в виде шипов (зубов). У осетровых строение тела более совершенно- на теле пять рядов костяных жучек, в головном отделе есть кости.
По многочисленным окаменелостям древних рыб можно проследить, как развивалось и изменялось строение их тела. Однако нельзя считать, что одна группа рыб непосредственно обращалась в другую. Было бы грубейшей ошибкой утверждать, что от акул произошли осетровые, от осетровых - костистые. Нельзя забывать, что, кроме названных рыб, существовало громадное множество других, которые, не сумев приспособиться к условиям окружавшей их природы, вымерли.
Современные рыбы тоже приспосабливаются к природным условиям, и в процессе этого медленно, подчас незаметно, изменяется их образ жизни и строение тела.
Удивительный пример высокой приспособляемости к окружающим условиям представляют двоякодышащие рыбы. Обычные рыбы дышат жабрами, состоящими из жаберных дужек с прикрепленными к ним жаберными тычинками и жаберными лепестками. Двоякодышащие же рыбы могут дышать и жабрами, и «легкими» - своеобразно устроенными плавательными и впадает в спячку. В таком сухом гнезде удавалось перевозить протоптерусов из Африки в Европу.
Лепидосирен населяет заболоченные водоемы Южной Америки. Когда водоемы в засуху, длящуюся с августа по сентябрь, остаются без воды, лепидосирен, подобно протоптерусу, зарывается в ил, впадает в оцепенение, и его жизнь поддерживается пузырями. Пузырь-легкое двоякодышащих изобилует складками и перегородками с множеством кровеносных сосудов. Он напоминает легкое земноводных.
Чем объяснить такое строение дыхательного аппарата у двоякодышащих? Эти рыбы живут в мелких водоемах, которые на довольно длительное время высыхают и настолько беднеют кислородом, что дыхание жабрами становится невозможным. Тогда обитатели этих водоемов - двоякодышащие рыбы - переключаются на дыхание легкими, заглатывая наружный воздух. При полном высыхании водоема они зарываются в ил и там переживают засуху.
Двоякодышащих осталось очень мало: один род в Африке (протоптерус), другой - в Америке (лепидосирен) и третий - в Австралии (неоцератод, или чешуйчатник).
Протоптерус населяет пресные водоемы Центральной Африки и имеют длину до 2 метров. В засушливый период он зарывается в ил, образуя вокруг себя камеру («кокон») из глины, довольствуясь ничтожным количеством проникающего сюда воздуха. Лепидосирен- крупная рыба, достигающая 1 метра длины.
Австралийский чешуйчатник несколько больше лепидосирена, обитает в тиховодных речках, сильно заросших водной растительностью. При низком уровне воды (в засушливое в 
ремя) в речке начинает гнить трава, кислород в воде почти исчезает, тогда чешуйчатник переходит на дыхание атмосферным воздухом.
Все перечисленные двоякодышащие рыбы употребляются местным населением в пищу.
Каждая биологическая особенность имеет какое-то значение в жизни рыбы. Каких только придатков и приспособлений нет у рыб для защиты, запугивания, нападения! Замечательное приспособление имеет маленькая рыбка горчак. Ко времени размножения у самки горчака вырастает длинная трубка, через которую она откладывает икру в полость двустворчатой ракушки, где икра и будет развиваться. Это похоже на повадки кукушки, подкидывающей свои яйца в чужие гнезда. Не так легко достать икру горчака из твердых и острых створок ракушки. А горчак, свалив заботу на других, торопится убрать свое хитрое приспособление и снова гуляет на вольном просторе.
У рыб летучек, способных подниматься над водой и совершать полеты на довольно большие расстояния, иногда до 100 метров, грудные плавники стали похожи на крылья. Напуганные рыбы выскакивают из воды, расправляют свои плавники-крылья и несутся над морем. Но воздушная прогулка может окончиться весьма печально: на летучек часто нападают хищные птицы.
Водятся летучки в умеренных и тропических частях Атлантического океана и в Средиземном море. Величина их до 50 сантиметро 
в.
Еще более приспособлены к полетам долгоперы, живущие в тропических морях; один вид встречается и в Средиземном море. Долгоперы похожи на сельдей: голова острая, тело продолговатое, размер 25-30 сантиметров. Грудные плавники очень длинные. Долгоперы имеют огромные плавательные пузыри (длина пузыря составляет более половины длины тела). Это приспособление помогает рыбе держаться в воздухе. Долгоперы могут летать на расстояния, превышающие 250 метров. При полете плавники долгоперов, по-видимому, не делают взмахов, а выполняют роль парашюта. Полет рыбы похож на полет бумажного голубя, которого часто запускают дети.
Замечательны и рыбки прыгуны. Если у летучих рыб грудные плавники приспособлены к летанию, то у прыгунов они приспособлены к прыганию. Маленькие рыбки прыгуны (их длина не более 15 сантиметров), обитающие в прибрежных водах главным образом Индийского океана, могут на довольно продолжительное время оставлять воду и добывать себе пищу (преимущественно насекомых), прыгая по суше и даже забираясь на деревья.
Грудные плавники у прыгунов, как крепкие лапы. Кроме того, у прыгунов есть и другая особенность: глаза, помещенные на головных выростах, обладают подвижностью и могут видеть в воде и в воздухе. Во время сухопутного путешествия рыбе плотно прикрывает жаберные крышки и этим защищает жабры от высыхания.
Не менее интересен ползун, или анабас. Это небольшая (до 20 сантиметров) рыбка, обитающая в пресных водах Индии. Главная особенность ее состоит в том, что она может уползать по суше на далекое расстояние от воды.
У ползунов имеется особый наджаберный аппарат, которым рыба пользуется при дыхании воздухом в тех случаях, когда в воде недостаточно кислорода или когда она перебирается по суше из одного водоема в другой.
Аквариумные рыбки макроподы, бойцовые рыбки и другие также имеют подобный наджаберный аппарат.
У некоторых рыб есть светящиеся органы, позволяющие им быстрей находить пищу в темных глубинах морей. Светящиеся органы, своего рода фары, у одних рыб расположены около глаз, у других - на кончиках длинных отростков головы а у третьих сами глаза излучают свет. Изумительное свойство - глаза и освещают и видят! Есть рыбы, излучающие свет всем телом.
В тропических морях, а изредка и в водах дальневосточного Приморья можно встретить занятную рыбу прилипало. Почему такое название? Потому что эта рыба способна присасываться, прилипать к другим предметам. На голове большая присоска, при помощи которой прилипало присасывается к рыбам.
Мало того, что прилипало пользуется даровым транспортом, рыба к тому же получает и «бесплатный» обед, питаясь остатками стола своих возниц. Вознице, конечно, не очень приятно путешествовать с таким «седоком» (длина прилипала достигает 60 сантиметров), но и освободиться от него не так просто: рыба присасывается накрепко.
Береговые жители используют эту способность прилипала для ловли черепах. К хвосту прилипала привязывают шнур и пускают рыбу на черепаху. Прилипало быстро присасывается к черепахе, и рыбак поднимает прилипало вместе с добычей в лодку.
В пресных водах бассейнов тропической части Индийского и Тихого океанов живут небольшие рыбы брызгуны. Немцы называют еще удачнее - «шютценфиш», что значит стрелок-рыба. Брызгун, плавая у берега, замечает сидящее на прибрежной или водной траве насекомое, набирает в рот воды и пускает струю в свое «промысловое» животное. Как же не назвать брызгуна стрелком?
Некоторые рыбы обладают электрическими органами. Известен американский электрический сом. В тропических частях океанов живет электрический скат. Электрические удары eго могут сбить с ног взрослого человека; мелкие же водные животные часто погибают от ударов этого ската. Электрический скат - Iдовольно крупное животное: до 1,5 метра в длину и до 1 метров ширину.
Сильные электрические удары способен наносить и электрический угорь, достигающий 2 метров в длину. В одной немецкой книге изображены взбесившиеся лошади, которые подвергли»!в воде нападению электрических угрей, хотя здесь ь немалejдоля фантазии художника.
Все перечисленные и многие другие особенности рыб выработаны в течение тысячелетий как необходимые средства приспособления к жизни в водной среде.
Не всегда так просто объяснить, для чего нужно то или иное приспособление. Зачем, например, сазану крепкий пильчатый луч плавника, если он способствует запутыванию рыбы в сети! Для чего нужны такие длинные хвосты широкороту и свистульке? Несомненно, что это имеет свой биологический смысл, но не все загадки природы нами разгаданы. Мы привели очень малое количество любопытных примеров, но все они убеждают в целесообразности различных приспособлений животных.
У камбалы оба глаза находятся на одной стороне плоского тела - на той, которая противоположна дну водоема. Но родятся, выходят из икринок, камбалы с иным расположением глаз - по одному на каждой стороне. У личинок и мальков камбалы тело еще цилиндрическое, а не плоское, как у взрослой рыбы. Рыбка ложится на дно, там растет, и ее глаз с придонной стороны постепенно переходит на верхнюю сторону, на которой в конце концов оказываются оба глаза. Удивительно, но понятно.
Развитие и превращение угря тоже удивительно, но менее понятно. Угорь, прежде чем приобрести свойственную ему змееобразную форму, претерпевает несколько превращений. Сначала он имеет вид червячка, потом приобретает форму древесного листика и, наконец, обычную форму цилиндра.
У взрослого угря жаберные щели очень малы и плотно прикрываются. Целесообразность этого приспособления в том, что плотно прикрытые. жабры обсыхают значительно медленнее а с увлажненными жабрами угорь долго может оставаться живым и без воды. В народе даже существует довольно правдоподобное поверье, что угорь ползает по полям.
На наших глазах происходят изменения многих рыб. Потомство крупных карасей (весом до 3-4 килограммов), пересаженное из озера в небольшой малокормный пруд, плохо растет, и взрослые рыбы имеют вид «карликов». Значит, приспособляемость рыб тесно связана с высокой изменчивостью.
И,Правдин "Рассказ о жизни рыб"
Раздел 1. Приспособления к плаванию.
В плавании немало трудностей.
Например, человеку, чтобы не тонуть, надо постоянно двигаться или
по крайней мере прилагать усилия. А как же самая обыкновенная речная
щука зависает в воде и не тонет? Проведите опыт: возьмите тонкую,
лёгкую палочку и проведите ей в воздухе. Не трудно? А попробуйте
провести в воде. Сложнее ведь, правда? А рыбы всегда движутся в
воде, и ничего! Вот эти вопросы и разъяснятся в этом разделе.
Первый вопрос - почему рыбы не тонут.
Да потому, что у них есть плавательный пузырь - видоизменённое лёгкое,
наполненное газом, жиром или каким-либо другим наполнителем, который
обеспечивает плавучесть тела рыбы. Расположен он под позвоночником,
поддерживая его как самый тяжёлый элемент тела. У хрящевых нет этого
пузыря, поэтому акулы и химеры большую часть времени вынуждены двигаться.
Лишь у некоторых акул есть примитивные заменители пузыря. Раньше
считалось, что акулы не смогут дышать, если остановятся, но это
не так - акулы не прочь поваляться на дне грота и, что не исключено,
даже поспать (хотя возможно, что в гротах "отдыхают" лишь
изнурённые или больные особи). Только скатов не волнует отсутствие
плавательного пузыря - они, лентяи, любят поваляться на дне. Что
до костистых, то плавательного пузыря нет лишь у нескольких видов,
в том числе у беспузырных окуней семейства скорпеновых, всех представителей
камбалообразных и слитножаберникообразных. Плавательный пузырь может
состоять из нескольких камер (карпообразные).
Второй вопрос - лёгкое движение в
воде. Попробуйте взять доску или плоскую пластинку, плавающую на
воде, положить её на воду и попробовать, не меняя положения, "затолкать"
её в воду. Она станет вилять, и только потом поддастся. Поэтому
для решения этого вопроса природа дала рыбам обтекаемую форму, то
есть тело стало заострённым с головы, объёмистым к середине и сужающимся
к хвосту. Но проблема не до конца решилась: вода - среда несжимаемая.
Но рыбы преодолели и это: они начали плавать волнообразно, расталкивая
воду сначала головой, затем телом, и потом хвостом. Отброшенная
вода стекает по бокам рыбы, проталкивая рыбу вперёд. А те рыбы,
которые не имеют такой формы - скорпена, морской чёрт, ковровая
акула, скат, камбала и т. п. - и не нуждаются в ней: они - донные
рыбы. Сидя на дне всю жизнь, можно обойтись без обтекаемости. Если
же нужно двигаться, то скат, например, плывёт, совершая волнообразные
движения плавниками (см. иллюстрации).
Остановимся на вопросе о покровах
рыб. Выделяется четыре основных типа рыбьей чешуи и множество второстепенных,
а также различные шипы и колючки. Плакоидная чешуйка напоминает
пластинку с зубцом; такими чешуйками покрыты хрящевые. Ганоидная
чешуя, ромбовидная и покрытая особым вещестом - ганоином - это признак
некоторых примитивных
лучепёрых, в том числе панцирников. Костные пластины
до 10 см в поперечнике - жучки - образуют 5 продольных рядов на
коже осётра, это всё, что осталось у него от чешуи (да у него не
то что чешуи - даже зубов нет, только слабые зубки у мальков). Мелкие
пластинки да отдельные чешуйки, разбросанные по телу, можно не принимать
в расчёт. Ктеноидная чешуя отличается от циклоидной лишь тем, что
ктеноидные чешуйки имеют зазубренный внешний край, а циклоидные
- гладкий. Эти два типа распространены среди большинства лучепёрых
(в том числе и самых примитивных - вроде покрытой циклоидной чешуёй
амии). Для древних лопастепёрых была характерна космоидная чешуя,
состоявшая из четырёх слоёв: поверхностного эмалеподобного, второго
- губчато-костного, третьего - костно-губчатого и нижнего - плотного
костного. Она сохранилась у латимерий; у современных дипноев два
слоя исчезли. У многих рыб есть шипы. Заострённые костные пластины
покрывают сомика колючую броняку. У некоторых рыб шипы ядовиты (об
этих рыбах во второй части главы "Опасные
рыбы"). Своеобразная "щётка" из шипов на спине
и множество шипов, покрывающих голову, - признаки древней акулы
стетакантуса (подробнее - ).
Конечности рыб, помогающие при плавании,
- плавники. У костных рыб на спине есть колючий спинной плавник,
а после него - мягкий спинной плавник. Иногда спинной плавник один.
Возле жаберных крышек с двух сторон находятся грудные плавники.
В начале брюха у костной рыбы есть парные брюшные плавники. Возле
мочевого и анального отверстий находится анальный плавник. "Хвост"
рыбы - хвостовой плавник. У хрящевой рыбы (акулы) всё почти так
же, лишь некоторые отклонения, но мы их рассматривать не будем.
У современных миног и миксин есть спинной предплавник и хвостовой
предплавник.
Теперь поговорим о том, что помогает
рыбам жить в подводном мире.
Раздел 2. Мимикрия рыб.
Мимикрия - способность
сливаться с фоном, быть незаметным. В этом разделе я расскажу о
мимикрии рыб.
 |
| Тряпичник |
На первом (или одном
из первых) месте по мимикрии стоят рыбы отряда колюшкообразных -
морские коньки и иглы. Коньки могут менять окраску в зависимости
от водорослей, на которые "уселись". Водоросль жёлтая, сухая - и
конёк жёлтый, водоросль зелёная - конёк зелёный, водоросль красная,
бурая - и конёк красный или бурый. Морские иглы не умеют менять
цвет, но они могут, заплывая в зелёные водоросли (сами иглы ведь
зелёные), так ловко подражать им, что не отличишь от водорослей.
А один конёк - тряпичник - и без пряток в водорослях спасётся. Он
весь как будто рваный, ободранный. Если он плывёт, его нетрудно
принять за тряпку или обрывок водорослей. Тряпичники разнообразнее
всего у берегов Австралии.
Не хуже умеют прятаться и камбалы.
Они приплюснуты с боков, и оба глаза у них на стороне, противоположной
песку, на котором они лежат. Они лучше коньков умеют маскироваться,
принимая почти любой цвет. На песке они песочного цвета, на сером
камне - серого. Пробовали даже класть камбалу на шахматную доску.
И она стала в чёрно-белую клеточку!
О мимикрии скорпен и ковровых
акул я рассказывал чуть раньше. Многие рыбы (например, коралловая
рыбка саргассовый клоун) маскируются, подобно морским иглам, под
окружающие водоросли или кораллы.
Мимикрия скатов очень "хитра".
Они не меняют цвет, не подражают водорослям. Они, ложась на дно,
просто-напросто прикрывают себя слоем песка! Вот и вся маскировка.
Раздел 3. Чувства: шестое, седьмое...
Если у вас дома есть аквариум, можете провести простой опыт. Сделайте для всех рыб по "купальной шапочке", которая одевается на голову рыбе (с вырезами для глаз, рта, жабр и плавников). Окуните палец в воду. Рыбы бросились прочь? А теперь оденьте на них "шапочки" и снова окуните в
воду палец. Вас наверняка удивит ненормальная реакция
рыб, ничуть не испугавшихся незнакомого предмета и даже давших себя
потрогать. Всё дело - в "шестом чувстве" рыб, системой
БОКОВОЙ ЛИНИИ (сейсмосенсорная система, или сейсмосенсорное чувство).
Система каналов, называемая "боковой линией", проходит
через всё тело рыбы как ряд чешуек, отличающейся от покрова всего
тела, и позволяет воспринимать все движения воды. "Шапочка"
блокирует органы боковой линии головы, и рыбка не чувствует приближения
постороннего предмета. Именно существованием боковой линии объясняется
то, что косяки рыбы мгновенно меняют направление, как одно целое,
и ни одна рыба не движется медленнее остальных. Боковая линия есть
у всех костных и хрящевых рыб, за редкими исключениями (брахиданио
из семейства карповых), а также - в наследство от предков-рыб -
у водных земноводных.
Но и органов боковой линии показалось
мало акулам! И у них появилось "седьмое чувство". В коже
любой акулы можно найти несколько выстланных внутри мешочков, называемых
АМПУЛАМИ ЛОРЕНЦИНИ. Они открываются каналами на голове и нижней
стороне морды акул. Ампулы Лоренцини чувствительны к электрическим
полям, они как бы "сканируют" дно водоёма и могут обнаружить
любое живое существо, даже затаившееся в укромном местечке. Именно
для того, чтобы "сканировать" с помощью ампул как можно
большую часть дна, у рыбы-молот такая форма головы. Кроме того,
ампулы Лоренцини позволяют акулам ориентироваться по магнитному
полю Земли. Разумеется, ампулы Лоренцини есть и у скатов, потомков
акул.
Раздел 4. Рыбы-полярники, или эти удивительные нототениевые
У рыб, которые живут в каких-то необычных
условиях, часто возникают необычные приспособления к ним. Как пример
я рассмотрю удивительных рыб подотряда нототениевых (отряд окунеобразные),
живущих не где-нибудь, а в АНТАРКТИДЕ.
В морях ледяного континента встречается
90 видов нототенивых. Их адаптация к недружелюбной среде началась
тогда, когда материк Антарктида стал таковым, отделившись от Австралии
и Южной Америки. Теоретически рыба способна выжить, когда кровь
на один градус холоднее точки, после которой начинается замерзание.
Но в Антарктике есть лёд, и он проникал через покровы в кровь рыбы
и вызывал замерзание жидкостей организма даже при переохлаждении
даже на 0,1 градуса. Поэтому у нототениевых рыб в крови стали вырабатываться
особые вещества под названием АНТИФРИЗЫ, которые обеспечивают более
низкую точку замерзания - они просто-напросто не дают расти кристалликам
льда. Антифризы найдены во всех жидкостях организма, кроме жидкости
глаза и мочи, у почти всех нототениевых. Благодаря этому они замерзают
при температуре воды (у разных видов) от -1,9 до -2,2 градуса Цельсия,
тогда как обычные рыбы - при -0,8 градусах. (Температура воды, скажем,
в заливе Мак-Мердо близ Антарктиды - от -1,4 до (редко) -2,15 градусов.)
Почки нототениевых устроены особым
образом - они выделяют из организма исключительно отходы, при этом
оставляя антифризы "на посту". Благодаря этому рыбы экономят
энергию - ведь вырабатывать новые "вещества-спасители"
приходится реже.
Помимо этого, у нототениевых ещё
много поразительных адапатаций. Вот, к примеру, у некоторых видов
позвоночник пустотелый, а в подкожном слое и мелких отложениях среди
мышечных волокон находятся особые жиры - триглицериды. Это способствует
плавучести, которая становится чуть ли не нейтральной (т. е. удельный
вес рыбы равен удельном весу воды, и рыба в своей среде фактически
невесома)
.
Раздел 5. Тилапия, или некоторые любят погорячее.
В конце главы давайте
перенесёмся из ледяных вод Антарктики в горячие источники Африки
и посмотрим на рыбку, сумевшую приспособиться к этим непростым условиям.
Обнаружить рыбёшек можно во время купания в таком источнике - внезапное
лёгкое щекотание наверняка означает, что вами заинтересовалась стайка
крошечных тилапий.
За время своего существования вода многих африканских озёр насыщалась
щелочами настолько, что рыбы там жить просто не могли. Тилапиям
озёр Натрон и Магади пришлось, чтобы выжить, перейти в пиающие озёра
горячие воды. Там они адаптировались настолько, что гибнут в прохладной
пресной воде. Однако же если обильные осадки делают воду озёр на
время более опреснённой, количество тилапий увеличивается, мальки
буквально кишат у границы источника и собственно озера. В 1962 году,
к примеру, благодаря дождям тилапии наполнили озеро настолько, что
на нём даже попробовали гнездиться любители наших рыбёшек - розовые
пеликаны. Однако снова пошла "чёрная полоса" - то ли не
хватило в воде кислорода, то ли снова увеличилось количество щёлочей,
но так или иначе вся рыба в озере передохла. Надо ли объяснять,
что гнездовья пеликанов там так и не возникло?
Приспособился к жизни в горячих источниках
только один вид тилапии - Tilapia grahami. Однако существует ШЕСТЬСОТ
других разновидностей этих африканских рыбёшек. Некоторые из них
весьма интересны. Так, мозамбикскую тилапию разводят в искусственных
прудах. Однако главное "достоинство" тилапии для зоолога
- это то, что она вынашивает икру ВО РТУ!
Рыбы — это древнейшие позвоночные хордовые животные, заселяющие исключительно водную среду обитания, — как соленые, так и пресные водоемы. По сравнению с воздухом, вода является более плотной средой обитания.
Во внешнем и внутреннем строении рыбы имеют приспособления для жизни в воде:
1. Форма тела обтекаемая. Голова клинообразной формы плавно переходит в туловище, а туловище — в хвост.
2. Тело покрыто чешуей. Каждая чешуйка своим переднем концом погружена в кожу, а задним — налегает на чешуйку следующего ряда, подобно черепице. Таким образом, чешуя — это защитный покров, который не мешает движению рыбы. Снаружи чешуя покрыта слизью, которая уменьшает трение при движении и защищает от грибковых и бактериальных заболеваний.
3. Рыбы имеют плавники. Парные плавники (грудные и брюшные) и непарные плавники (спинной, анальный, хвостовой) обеспечивают устойчивость и движение в воде.
4. Удерживаться в толще воды рыбам помогает особый вырост пищевода - плавательный пузырь . Он заполнен воздухом. Изменяя объем плавательного пузыря, рыбы изменяют свой удельный вес (плавучесть), т.е. становятся легче или тяжелее воды. В результате этого они могут длительное время находиться на различных глубинах.
5. Органами дыхания у рыб являются жабры, которые усваивают кислород из воды.
6. Органы чувств приспособлены к жизни в воде. Глаза имеют плоскую роговицу и шаровидный хрусталик — это позволяет рыбам видеть только близко расположенные предметы. Органы обоняния открываются наружу ноздрями. Обоняние у рыб хорошо развито, особенно у хищников. Орган слуха состоит только из внутреннего уха. У рыб есть специфический орган чувств — боковая линия.
Она имеет вид канальцев, тянущихся вдоль всего тела рыбы. На дне канальцев расположены чувствительные клетки. Боковой линией рыбы воспринимают все движения воды. Благодаря этому они реагируют на перемещение объектов вокруг них, на разнообразные препятствия, на скорость и направление течений.
Таким образом, благодаря особенностям внешнего и внутреннего строения, рыбы прекрасно приспособлены к жизни в воде.
Какие факторы способствуют возникновению сахарного диабета? Раскройте меры профилактики этого заболевания.
Заболевания не развиваются сами по себе. Для их появления требуется совокупность предрасполагающих факторов, так называемых факторов риска. Знания о факторах развития диабета помогают своевременно распознать заболевание, и в некоторых случаях даже предотвратить его.
Факторы риска при сахарном диабете подразделяют на две группы: абсолютные и относительные.
К группе абсолютного риска заболеваемости сахарным диабетом относятся факторы, связанные с наследственностью. Это генетическая предрасположенность к диабету, но она не даёт стопроцентный прогноз и гарантированный нежелательный исход развития событий. Для развития заболевания необходимо определенное влияние обстоятельств, окружающей среды, проявляющееся в факторах относительного риска.
К относительным факторам развития сахарного диабета относятся ожирение, нарушение обмена веществ, и ряд сопутствующих заболеваний и состояний: атеросклероз , ишемическая болезнь сердца, гипертоническая болезнь, хронический панкреатит , стрессы, невропатии , инсульты , инфаркты , варикозное расширение вен, поражение сосудов, отеки, опухоли, эндокринные заболевания, длительный прием глюкокортикостероидов, пожилой возраст, беременность плодом массой более 4 кг и многие, многие другие заболевания.
Сахарный диабет - это состояние, характеризующееся повышением уровня сахара крови. Современная классификация сахарного диабета, принятая Всемирной организацией здравоохранения (ВОЗ), выделяет несколько его видов: 1-й, при котором снижена продукция инсулина b-клетками поджелудочной железы; и 2-ой тип — самый распространенный, при котором снижается чувствительность тканей организма к инсулину, даже при нормальной его продукции.
Симптомы: жажда, частое мочеиспускание, слабость, жалобы на зуд кожи, изменение веса.
При всем многообразии рыб все они имеют очень сходное внешнее строение тела, так как обитают в одинаковой среде - водной. Эта среда характеризуется определенными физическими свойствами: большая плотность, действие архимедовой силы на объекты, погруженные в нее, освещенность только в самых верхних слоях, стабильность температуры, кислород только в растворенном состоянии и в небольших количествах.
ФОРМА ТЕЛА рыб такова, что обладает максимальными гидродинамическими свойствами, позволяющими в наибольшей степени преодолевать сопротивление воды. Эффективность и скорость движения в воде достигается следующими особенностями внешнего строения:
Обтекаемое тело: заостренная передняя часть тела; между головой, туловищем и хвостом нет резких переходов; нет длинных разветвленных выростов тела;
Гладкая кожа, покрытая мелкой чешуей и слизью; свободные края чешуи направлены назад;
Наличие плавников, имеющих широкую поверхность; из них две пары плавников - грудные и брюшные - настоящие конечности.
ОРГАНЫ ДЫХАНИЯ - жабры , имеющие большую площадь газообмена. Газообмен в жабрах осуществляется путем диффузии кислорода и углекислого газа между водой и кровью. Известно, что в водной среде диффузия кислорода идет примерно в 10000 медленнее, чем в воздухе. Поэтому жабры рыб устроены и работают так, чтобы повысить эффективность диффузии. Эффективность диффузии достигается следующим путем:
Жабры имеют очень большую площадь газообмена (диффузии), благодаря большому количеству жаберных лепестков на каждой жаберной дуге; каждый
жаберный лепесток в свою очередь разветвлен на множество жаберных пластинок; у хороших пловцов площадь газообмена в 10 - 15 раз пре вышает поверхность тела;
Жаберные пластинки очень тонкостенны, их толщина около 10 микрон;
В каждой жаберной пластинке имеется большое количество капилляров, стенка которых образована только одним слоем клеток; тонкость стенок жаберных пластинок и капилляров определяет короткий путь диффузии кислорода и углекислого газа;
Через жабры прокачивается большое количество воды благодаря работе "жаберного насоса " у костных рыб и таранной вентиляции - особого способа дыхания, при котором рыба плывет с открытым ртом и открытой жаберной крышкой; таранная вентиляция - преимущественный способ дыхания у хрящевых рыб;
Принцип противотока: направление движения воды через жаберные пластинки и направление движения крови в капиллярах противоположны, что увеличивает полноту газообмена;
В крови рыб имеется в составе эритроцитов гемоглобин, отчего кровь поглощает кислород в 10 - 20 раз эффективнее, чем вода.
Эффективность извлечения кислорода из воды у рыб гораздо выше, чем у млекопитающих из воздуха. Рыбы извлекают из воды 80 - 90% растворенного кислорода, а млекопитающие - только 20-25% кислорода из вдыхаемого воздуха.
Рыбы, обитающие в условиях постоянной или сезонной нехватки кислорода в воде, могут использовать кислород воздуха. Многие виды просто заглатывают пузырек воздуха. Этот пузырек либо удерживается в ротовой полости, либо проглатывается. Например, у карпа в ротовой полости сильно развиты капиллярные сети, куда поступает кислород из пузырька. Проглоченный пузырек проходит по кишечнику, и из него кислород поступает в капилляры стенки кишки (у вьюнов, гольцов, карасей ). Известна группа лабиринтовых рыб , у которых в ротовой полости имеется система складок (лабиринт). Стенки лабиринта обильно снабжены капиллярами, через которые в кровь поступает кислород из заглоченного пузырька воздуха.
Двоякодышащие и кистеперые рыбы имеют одно или два легких, развивающееся как выпячивание пищевода, и ноздри, позволяющие вдохнуть воздух при закрытом рте. Воздух проникает в легкое, а через его стенки в кровь.
Интересны особенности газообмена у антарктических ледяных, или белокровых рыб , не имеющих в крови эритроцитов и гемоглобина. У них эффективно осуществляется диффузия через кожу, т.к. кожа и плавники обильно снабжены капиллярами. Их сердце втрое тяжелее, чем у близких родственников. Живут эти рыбы в антарктических водах, где температура воды около -2 о С. При такой температуре растворимость кислорода значительно выше, чем в теплой воде.
ПЛАВАТЕЛЬНЫЙ ПУЗЫРЬ - особый орган костных рыб, позволяющий изменять плотность тела, и тем самым регулировать глубину погружения.
ОКРАСКА ТЕЛА в значительной степени делает рыб невидимыми в воде: вдоль спины кожа более темная, брюшная сторона светлая, серебристая. Сверху рыбу незаметно на фоне темной воды, снизу она сливается с серебристой поверхность воды.
Открытый урок по биологии в 7 классе
Тема: «Надкласс Рыбы. Приспособления рыб к водной среде обитания»
Цель: Раскрыть особенности внутреннего и внешнего строения рыб в связи со средой обитания, показать многообразие рыб, определить значение рыб в природе и хозяйственной деятельности человека, указать необходимые меры по охране рыбных богатств.
Методическая цель: использование ИКТ - как одного из способов формирования творческого мышления и развитие интереса обучающихся, расширение опыта исследовательской деятельности, на основе ранее приобретённых знаний, развитие информационной и коммуникативной компетенций.
Тип урока: комбинированный.
Вид урока: урок формирования и систематизации знаний.
Цели урока:
Обучающие: сформировать знания об общей характеристике рыб, особенностях внешнего строения рыбы в связи с водной средой обитания.
Развивающие: развивать умения наблюдать, устанавливать причинно-следственные связи, продолжить формирование умений работать с учебником: находить в тексте ответы на вопросы, пользоваться текстом и рисунками для выполнения самостоятельных работ.
Воспитательные: воспитание трудолюбия, самостоятельности и уважения при работе в парах и группах.
Задачи: 1) Познакомить учащихся с чертами строения рыб.
2) Продолжить формирование умений наблюдать за живыми
Организмами, работать с текстом учебника, воспринимать
Учебную информацию с помощью мультимедийной презентации и видео.
Оборудование: компьютер, мультимедийный проектор,
План урока:
Организационный момент
Вызов интереса
Постановка целей.
Изучение новой темы
Операционно-познавательный
Рефлексия
Ход урока
Этапы урокаДеятельность учителя
Деятельность учащихся
1. Организационный.
2 мин
Приветствует учащихся, проверяет готовность рабочего места к занятию, создает благоприятную непринужденную обстановку.
Делит на группы
Приветствуют учителя, проверяют наличие дидактических материалов
для работы на занятие.
Делятся на группы
2. Вызов интереса
3 мин
Игра “Черный ящик”
1. Существуют сведения, что разведением этих животных занимались еще в Древнем Египте более четырех тысяч лет назад. В Месопотамии содержали их в прудах.
Держали в Древнем Риме и Греции.
В Европе впервые появились только в XVII в.
В Россию впервые попали из Китая в качестве дара царю Алексею Михайловичу. Царь велел посадить их в хрустальные чащи.
В хороших условиях содержания может дожить до 50 лет.
Сказочный персонаж, исполняющий желания.
2. Есть такой знак зодиака
Учитель: -Так с кем мы познакомимся сегодня на уроке?
Ученики после каждого вопроса предлагают ответы.
Ученики: - золотая рыбка.
И постанавливают тему урока.
3.Постановка целей
Цель: активизировать познавательный интерес к изучаемой теме.
1) Познакомимся с чертами строения рыб.
2) Продолжим формирование умений наблюдать за живыми организмами, работать с текстом учебника, воспринимать
1) Изучат черты строения рыб.
2) Будут работать с текстом учебника, воспринимать
учебную информацию с помощью мультимедийной презентации.
4. Изучение новой темы.
Операционно-познавательный.
Цель: используя различные формы и приемы работы сформировать знание о внешнем и внутреннем строении рыб
15 мин
Ребята сегодня мы с вами познакомимся с самыми древними позвоночными животными. Надкласс рыбы. Это самый многочисленный класс Хордовых. Насчитывается около 20 тыс. видов. Раздел Зоологии, изучающий рыб, называется ИХТИОЛОГИЯ.
I стадия – Вызов (мотивация).
Учитель: Иногда о человеке говорят: «Чувствует себя как рыба в воде». Как вы понимаете это выражение?
Учитель: А почему рыбе хорошо в воде?
Учитель: В чем выражается приспособленность рыб к водной среде обитания? Это мы узнаем в течение сегодняшнего урока.
II стадия – содержание.
Какие Особенности водной среды обитания мы можем назвать:
1 задание. Посмотреть видео фрагмент.
С Помощью учебника и дополнительного текста, применив прием «Фишбоун» опишите приспособление рыб к обитанию в водной среде.
Слушают
Предполагаемые ответы учащихся (значит ему хорошо, комфортно, у него все получается).
(Она приспособлена к жизни в воде).
Ребята записывают тему урока в тетрадь.
Большая плотность воды затрудняет активное передвижение.
Свет проникает в воду лишь на небольшую глубину.
Ограниченное количество кислорода.
Вода – растворитель (соли, газы).
Тепловодность (температурный режим более мягкий чем на суше).
Прозрачность.Текучесть.
Вывод : приспособленность рыбы к жизни в воде проявляется в обтекаемой форме тела, плавно переходящих органах тела, покровительственной окраске, особенностях покровов (чешуя, слизь), органов чувств (боковая линия), органов передвижения (плавников).
- Какова форма тела рыбы и как она приспособлена к среде обитания?
Дополнение учителя. Человек устраивает для своего передвижения в воде, заостряя носы своих лодок и кораблей, а при постройке подводных лодок придает им веретеновидную, обтекаемую форму рыбьего тела). Форма тела может быть различной шаровидной (рыба-еж), плоской (скат, камбала), змеевидной (угри, мурены).
В чем особенности покровов тела рыбы?
Каково значение слизистой пленки на поверхности рыбы?
Дополнение учителя. Эта слизистая пленка способствует уменьшению трения при плавании, и благодаря своим бактерицидным свойствам, препятствует проникновению в кожу бактерий, т.к. кожа рыб проницаема для воды и некоторых растворенных в ней веществ (гормон страха)
ЧТО ТАКОЕ «ВЕЩЕСТВО СТРАХА»
В 1941 году Нобелевский лауреат Карл фон Фриш (Karl von Frisch), изучая поведение рыб, обнаружил, что когда щука хватает гольяна, то из ран на его коже в воду попадает какое-то вещество, которое у других гольянов вызывает реакцию испуга: они сначала бросаются врассыпную, а потом сбиваются в плотную стайку и на какое-то время прекращают кормиться.
В современной научной литературе вместо словосочетания «вещество страха» чаще можно встретить термин «феромон тревоги». Вообще, феромоны - это такие вещества, которые, будучи выделенными во внешнюю среду одной особью, вызывают у других особей какую-то определенную поведенческую реакцию.
У рыб хранилищем феромона тревоги служат специальные клетки, расположенные в самом верхнем слое кожи. Они очень многочисленны и у некоторых рыб могут занимать больше 25% всего объема кожи. Клетки эти не имеют никаких связей с внешней средой, так что их содержимое может попасть в воду только в одном случае - если кожа рыбы получает какое-то повреждение.
В наибольшем количестве клетки феромона тревоги сосредоточены на передней части тела рыбы, в том числе и на голове. Чем дальше назад, к хвостовой части тела, тем клеток с феромоном меньше.
Каковы особенности окраски рыбы?
Придонные рыбы и рыбы травянистых и коралловых зарослей часто имеют яркую пятнистую окраску или полосатую (так называемую “расчленяющую” расцветку маскирующую контуры головы). Рыбы могут менять свою окраску в зависимости от цвета субстрата.
Что такое боковая линия и каково ее значение?
Составление общего Фишбоуна у доски .
Рыба плавает в воде быстро и проворно; она легко разрезает воду благодаря тому, что тело ее имеет обтекаемую форму (в виде веретена), более или менее сжатого с боков.
Снижение трения воды
Тело рыб большей частью покрыто твердыми и плотными чешуями, которые сидят в складках кожи (как у нас ногти) , а свободными концами налегают друг на друга, точно черепица на крыше. Чешуйки разрастаются вместе с ростом рыбы, и на просвете мы можем увидеть концентрические линии, напоминающие годичные кольца на срезах дерева. По наростам концентрических полос можно определить возраст чешуи, а вместе с тем и возраст самой рыбы. Дополнительно чешуя покрыта слизью.
Окраска тела. У рыб спинка темная, а брюшко светлое. Темная окраска спины делает их мало заметными на фоне дна при рассматривании сверху, блестящая серебристая окраска боков и брюшка делает рыбу незаметной на фоне светлого неба или солнечного блика при рассмотрении снизу.
Окраска делает рыбу малозаметной на фоне места обитания.
Боковая линия. С помощью нее рыбы ориентируются в потоках воды, воспринимают приближение и удаление добычи, хищника или партнера по стае, избегают столкновений с подводными препятствиями.
ФИЗ. МИНУТКА
Цель: сохранения здоровья.
3 мин
Делают упражнения.
12 мин
Какие еще приспособления есть у рыбы для жизни в воде?
Для этого вы будете работать в малых группах. У вас на столах есть дополнительный материал. Вы должны прочитать текстовый материал, ответить на вопросы и указать на рисунке особенности строения рыбы.
Раздает задание каждой группе:
«1. Прочитайте текст.
2. Рассмотрите рисунок.
3. Ответьте на вопросы.
4. Укажите на рисунке особенности строения рыбы».
Группа 1. Органы передвижения рыбы.
2. Как они работают?
Группа 2. Дыхательная система рыбы.
Группа 3. Органы чувств рыбы.
1. Какие органы чувств есть у рыбы?
2. Зачем нужны органы чувств?
Ученики организуют поиск и обмен идеями через диалог. Организуется работа по заполнению рисунка.
4. Рефлексивно-оценочный.
Цель: определение уровня знаний полученных на уроке.
7 мин
Задание «Рыбалка»
1. Из каких отделов состоит тело рыбы?
2. С помощью какого органа рыба воспринимает течение воды?
3. Какие черты строения рыбы помогают ей преодолеть сопротивление воды?
4. Есть ли у рыбы паспорт?
5. Где у рыбы находится вещество страха?
6. Почему у многих рыб светлое брюхо и темная спина?
7. Как называется раздел зоологии, который изучает рыб?
8. Почему камбала и скат имеют плоскую форму тела?
9. Почему рыбы не могут дышать на суше?
10. Какие органы чувств есть у рыб?
11. Какие плавники рыб парные? Какие плавники рыб не парные?
12. Какие плавники рыба использует как весла?
Каждая команда выбирает рыбку и отвечает на вопросы.
3 мин
На доске вывешивается рисунок рыбы. Учитель предлагает оценить сегодняшний урок, что нового узнал и т.п.
1. Сегодня я узнал…
2. Было интересно…
3. Было трудно…
4. Я научился…
5. Меня удивило…
6. Мне захотелось…
На разноцветных стикерах дети пишут то, что им больше всего понравилось на уроке, что нового они узнали и приклеивают их на рыбку в виде чешуи.
5. Домашнее задание.
Описать внутреннее строение рыбы.
Составить кроссворд.
Записывают домашнее задание в дневник.
Группа 1. Опорно-двигательная система рыбы.
1. Какие органы являются органами передвижения рыбы?
2. Как они работают?
3. На какие группы их можно разделить?
Плавник - это особый орган, необходимый для координации и управления процессом движения рыб в воде. Каждый плавник состоит из тонкой кожистой перепонки, которая при расправлении плавника натягивается между костными плавниковыми лучами и увеличивает тем самым саму поверхность плавника.
Число плавников у различных видов может быть разным, а сами плавники могут быть парными и непарными.
У речного окуня непарные плавники расположены на спине (их 2 - большой и малый), на хвосте (большой двухлопастный хвостовой плавник) и на нижней стороне тела (так называемый анальный плавник).
Парными являются грудные плавники (это передняя пара конечностей), а также брюшные плавники (задняя пара конечностей).
Хвостовой плавник играет важную роль в процессе движения вперед, парные необходимы для поворотов, остановки и сохранении равновесия, спинной и анальный помогают окуню сохранять равновесие во время движения и при резких поворотах.
Группа 2. Дыхательная система рыбы.
Прочитайте текст. Рассмотрите рисунок. Ответьте на вопросы.
Укажите на рисунке особенности строения рыбы.
1. Какие органы составляют дыхательную систему рыбы?
2. Какое строение имеют жабры?
3. Как происходит дыхание у рыбы? Почему рыбы не могут дышать на суше?
Основным органом дыхания рыбы являются жабры. Косная основа жабры - жаберная дуга.
Газообмен происходит в жаберных лепестках, имеющих множество капилляров.
Жаберные тычинки «процеживают» поступающую воду.
Жабры имеют 3- 4жаберные дуги. На каждой дуге имеются с одной стороны ярко-красные жаберные лепестки , а с другой - жаберные тычинки . Снаружи жабры прикрыты жаберными крышками . Между дугами видны жаберные щели, которые ведут к глотке. Из глотки, захваченная ртом, вода омывает жабры. Когда рыба прижимает жаберные крышки, вода через рот поступает к жаберным щелям. Растворенный в воде кислород поступает в кровь. Когда рыба поднимает жаберные крышки, вода выталкивается через жаберные щели. Из крови в воду выходит углекислый газ.
Рыбы не могут находиться на суше, потому что жаберные пластинки слипаются между собой и воздух не поступает в жаберные щели.
Группа 3. Органы чувств рыбы.
Прочитайте текст. Рассмотрите рисунок. Ответьте на вопросы.
Укажите на рисунке особенности строения рыбы.
1. Какие органы составляют нервную систему рыбы?
2. Какие органы чувств есть у рыбы?
3. Зачем нужны органы чувств?
У рыбы есть органы чувств, которые позволяют рыбам хорошо ориентироваться в окружающей среде.
1. Зрение – глаза - различает форму и цвет предметов
2. Слух – внутреннее ухо – слышит шаги человека, идущего по берегу, звон колокольчика, выстрел.
3. Обоняние – ноздри
4. Осязания – усики.
5. Вкус – чувствительные клетки – по всей поверхности тела.
6. Боковая линия – линия вдоль всего тела - воспринимает направление и силу тока воды. Благодаря боковой линии даже ослепленная рыба не натыкается на препятствия и способна ловить движущуюся добычу.
По бокам тела в чешуе видна боковая линия – своеобразный орган чувств у рыб. Он представляет собой канал, лежащий в коже и имеющий множество рецепторов, воспринимающих давление и силу течения воды, электромагнитные поля живых организмов, а также неподвижные предметы за счет волн отходящих от них. Поэтому в мутной воде и даже в полной темноте рыбы прекрасно ориентируются и не натыкаются на подводные объекты. Кроме органа боковой линии у рыб имеются органы чувств, расположенные на голове. В передней части головы находится рот, которым рыба захватывает пищу и втягивает воду, необходимую для дыхания. Выше рта расположены ноздри – орган обоняния, с помощью которого рыба воспринимает запахи веществ, растворенных в воде. По бокам головы находятся глаза, довольно большие с плоской поверхностью – роговицей. За ней скрыт хрусталик. Рыбы видят на близком расстоянии и хорошо различают цвета. На поверхности головы рыбы не видно ушей, но это не значит, что рыбы не слышат. У них есть внутреннее ухо в черепе, что позволяет им слышать звуки. Рядом расположен орган равновесия, благодаря которому рыба ощущает положение своего тела и не переворачивается.